Bioaccumulation of Trace Elements In The Maros And Szamos Rivers: Fish As Bioindicators Of Aquatic Pollution
Dátum
Szerzők
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt
A mikroelem-szennyezés az édesvízi ökoszisztémákban összetett környezeti kihívást jelent, különösen az olyan határon átnyúló folyórendszerekben, amelyeket történelmi bányászati tevékenységek, ipari hatások és diffúz antropogén terhelések befolyásolnak. A halakat széles körben alkalmazzák integratív bioindikátorokként, mivel egyaránt tükrözik a rövid távú kitettséget és a hosszú távú ökológiai folyamatokat. Jelen tanulmány a kiválasztott mikroelemek (Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb, Sr és Zn) bioakkumulációs mintázatait vizsgálta a Tisza-vízgyűjtő területén található Maros és Szamos folyók halaiban, különös tekintettel a szövetspecifikus eloszlásra, az életkori különbségekre, az ökológiai tulajdonságokra, valamint a lehetséges humán egészségügyi vonatkozásokra. A Szamos folyóból három fiatal (juvenilis) halfaj, míg a Maros folyóból tíz különböző táplálkozási stratégiájú kifejlett halfaj került vizsgálatra. A mikroelemek koncentrációját az izom-, a kopoltyú- és a májszövetekben határoztuk meg. Az eredmények egyértelmű szövetspecifikus felhalmozódási mintázatot mutattak: a máj és a kopoltyú elsődleges felhalmozódási helyekként működtek, míg az izomszövetben általában a legalacsonyabb koncentrációk voltak mérhetők. A juvenilis egyedek esetében a domolykó (Squalius cephalus) izomszövetében mért kadmium- és ólomkoncentrációk meghaladták a megengedett határértékeket, ami a fiatal domolykót rendkívül érzékeny bioindikátorrá teszi, és potenciális közegészségügyi kockázatra is felhívja a figyelmet. A vízben oldott formában jelen lévő elemek (Cd, Pb, Zn) erősebben kapcsolódtak a pelágikus fajokhoz, míg az üledékhez kötődő elemek (Cr, Cu, Mn) nagyobb mértékű felhalmozódást mutattak a bentikus fajokban. Az ökológiai tulajdonságok, különösen az élőhelypreferencia és a táplálkozási stratégia, erősebb hatást gyakoroltak a mikroelemek bioakkumulációjára, mint önmagában a trofikus szint. Az eredmények rámutatnak arra, hogy az életkor, az élőhelyhasználat és a táplálkozási viselkedés kulcsfontosságú tényezők a mikroelemek felhalmozódásának meghatározásában az édesvízi halak esetében. A vizsgálat hozzájárul a megfelelő bioindikátorok kiválasztásához, az ökológiai kockázatértékelés javításához, valamint a múltbeli és jelenlegi szennyezések által érintett édesvízi rendszerek bizonyítékokon alapuló kezeléséhez.
Trace element contamination in freshwater ecosystems represents a complex environmental challenge, particularly in transboundary river systems influenced by historical mining, industrial activities, and diffuse anthropogenic inputs. Fish are widely recognised as integrative bioindicators, reflecting both short-term exposure and long-term ecological processes. This study investigated the bioaccumulation patterns of selected trace elements (Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb, Sr, and Zn) in fish from the Maros and Szamos Rivers within the Tisza River Basin, with particular emphasis on tissue-specific distribution, life-stage differences, ecological traits, and potential human health implications. Three juvenile species from the Szamos River and ten adult fish with different feeding strategies from the Maros River were analysed. Trace element concentrations were determined in muscle, gills, and liver tissues. Results revealed clear tissue-specific accumulation trends, with liver and gills acting as primary accumulation sites, while muscle generally showed the lowest concentrations. In juveniles, cadmium and lead concentrations in chub (Squalius cephalus) muscle exceeded maximum allowable limits, identifying juvenile chub as a highly sensitive bioindicator and raising potential public health concerns. Waterborne elements (Cd, Pb, Zn) were more strongly associated with pelagic species, whereas sediment-associated elements (Cr, Cu, Mn) showed greater accumulation in benthic species. Ecological traits, particularly habitat preference and feeding strategy, exerted a stronger influence on trace element bioaccumulation than trophic level alone. The findings demonstrate that life stage, habitat use, and feeding behaviour are critical determinants of trace element accumulation in freshwater fish. This study contributes to improved bioindicator selection, ecological risk assessment, and evidence-based management of freshwater systems affected by past and ongoing pollution.