DOI: https://doi.org/10.29303/jppipa.v12i2.13571
تاريخ النشر: 2026-02-25
المؤلف: Salimatul Muntafi’ah وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث علم الأحياء البحرية والبيئة
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة تأثير مياه الصرف الناتجة عن تربية الروبيان على جودة النظم البيئية الساحلية، مع التركيز بشكل خاص على العلاقة بين خصائص مياه الصرف وتنوع الماكروزوبينتوس في سيتوبوندو، إندونيسيا. تم جمع عينات من مياه الصرف وتحليلها للمعلمات الفيزيائية والكيميائية، بما في ذلك الفوسفات ($\text{PO}_4$)، الأمونيا ($\text{NH}_3$)، المواد الصلبة العالقة الكلية (TSS)، الطلب البيوكيميائي على الأكسجين (BOD)، ودرجة الحموضة (pH). تم تقييم تنوع الماكروزوبينتوس باستخدام مؤشر تنوع شانون-وينر ($H’$) على مسافات مختلفة من نقطة التفريغ. أظهرت النتائج أن تركيزات $\text{PO}_4$ و$\text{NH}_3$ غالبًا ما تجاوزت المعايير البيئية، بينما كانت مستويات TSS مرتفعة أيضًا في عدة مواقع. كشف مؤشر التنوع عن تنوع معتدل في بعض المحطات، ولكن تنوع منخفض في أخرى، مما يشير إلى مستويات متفاوتة من الضغط البيئي.
تؤكد النتائج أن مياه الصرف من برك الروبيان تغير بشكل كبير هياكل المجتمعات القاعية، حيث ترتبط تركيزات المغذيات والمواد الصلبة العالقة الأعلى بتقليل تنوع الماكروزوبينتوس وزيادة هيمنة الأنواع المتحملة. على العكس من ذلك، أظهرت المناطق ذات الأحمال المنخفضة من مياه الصرف تجمعات قاعية أكثر استقرارًا. تؤكد هذه الدراسة على فائدة الماكروزوبينتوس كمؤشرات حيوية لتقييم التأثيرات البيئية لتصريفات تربية الأحياء المائية، مما يبرز ضرورة وجود ممارسات فعالة لإدارة مياه الصرف في تربية الروبيان لحماية سلامة النظم البيئية الساحلية.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الدراسة الضوء على الآثار البيئية لتربية الروبيان في مقاطعة سيتوبوندو، جاوة الشرقية، التي تتمتع بساحل كبير مناسب لتربية الأحياء المائية. بينما يمكن أن تعزز تربية الروبيان الدخل المحلي والرفاهية، فإنها تشكل مخاطر للتدهور البيئي إذا لم تتم إدارتها بشكل مستدام. تهدف الدراسة إلى التحقيق في العلاقات بين معلمات جودة المياه المختلفة – وبشكل خاص الفوسفات (PO₄)، الأمونيا (NH₃)، المواد الصلبة العالقة الكلية (TSS)، الطلب البيوكيميائي على الأكسجين (BOD)، ودرجة الحموضة (pH) – وتنوع الماكروزوبينتوس في المناطق الساحلية المتأثرة بتربية الروبيان. تستند الدراسة إلى عينات من خمس برك عبر ثلاث مناطق فرعية، مما يكشف أن بعض الأنواع من الماكروزوبينتوس تظهر مقاومة للتلوث، بينما تكون أخرى حساسة للظروف المتدهورة.
تشير النتائج إلى أن مجتمعات الماكروزوبينتوس تتأثر بتغيرات جودة المياه، حيث تستجيب تركيبات الأنواع والتنوع لتحميل المغذيات والنفايات العضوية من تربية الأحياء المائية. على وجه الخصوص، تزدهر الأنواع المتحملة مثل بعض أنواع البوليكيتا والملسوقات في البيئات الغنية بالمغذيات، بينما تتراجع المجموعات الحساسة مثل الشوكيات تحت الظروف السلبية. تؤكد الدراسة على أهمية مراقبة هذه المجتمعات كمؤشرات حيوية لصحة النظام البيئي، مشيرة إلى أن مقاييس جودة المياه المستهدفة يمكن أن تقيم بشكل فعال التأثيرات البيئية لتربية الروبيان. في النهاية، تدعو الدراسة إلى تحسين ممارسات إدارة البرك لحماية النظم البيئية الساحلية والحفاظ على التنوع البيولوجي، مما يبرز الحاجة إلى نهج متكامل للحفاظ على البيئة في بيئات تربية الأحياء المائية.
الطرق
في قسم الطرق، توضح الدراسة الأدوات والمواد المستخدمة لجمع العينات. تشمل الأدوات الرئيسية شريطًا بطول 1 × 1 م، وكاميرا للتوثيق، ومجرفة للحفر، ومنخل متعدد المستويات لفرز العينات. تتكون المعدات الإضافية من شبكة بلانكتون بحجم شبكة 1 مم، وأدوات كتابة، وأقلام دائمة، وقفازات، وزجاجات عينات، وأكياس بلاستيكية بسحاب، ودلاء، وأكواب قياس، وورق ملصقات.
تشمل المواد المستخدمة في عملية أخذ العينات الماء المقطر، والأنسجة، والكحول 70% للحفظ، وعينات مياه الصرف المستمدة من مخرجات البرك، وعينات الماكروزوبينتوس. تم أيضًا الإشارة إلى كتاب تعريف نشرته منظمة الأغذية والزراعة (FAO) في عام 1998 للمساعدة في تصنيف العينات المجمعة. تعتبر هذه المجموعة الشاملة من الأدوات والمواد ضرورية لضمان جمع وتحليل عينات دقيقة وفعالة في الدراسة.
المناقشة
في هذه الدراسة التي أجريت في مقاطعة سيتوبوندو، جاوة الشرقية، تم تقييم تأثير مياه الصرف من مزارع الروبيان على جودة المياه وتنوع الماكروزوبينتوس. استخدمت الدراسة أخذ عينات مشبعة لتحليل خمس برك روبيان تلبي معايير بيئية محددة، بما في ذلك امتلاك وثائق بيئية ومساحة لا تقل عن 5 هكتارات. تم قياس معلمات جودة المياه مثل الفوسفات (PO₄)، والأمونيا الكلية (NH₃)، والمواد الصلبة العالقة الكلية (TSS)، والطلب البيوكيميائي على الأكسجين (BOD)، ودرجة الحموضة (pH) مقابل لائحة وزارة البيئة الإندونيسية رقم 1/2025. أظهرت النتائج أن مستويات PO₄ وNH₃ تجاوزت الحدود المقبولة في عدة محطات، مع تجاوز TSS أيضًا للحدود القياسية، مما يشير إلى تلوث كبير من ممارسات تربية الأحياء المائية.
تم تقييم مجتمع الماكروزوبينتوس باستخدام مؤشر تنوع شانون-وينر (H’)، مما كشف أن المحطات ذات تركيزات الملوثات الأعلى أظهرت تنوعًا أقل وغنىً نوعيًا. أظهرت تحليل التوافق الكنسي (CCA) أن العوامل البيئية أثرت بشكل كبير على توزيع الماكروزوبينتوس، مع وجود علاقة سلبية قوية بين التنوع ومستويات الملوثات. على وجه الخصوص، ارتبط انخفاض في PO₄ وNH₃ وTSS وBOD بزيادة في تنوع الماكروزوبينتوس. تؤكد النتائج على دور الماكروزوبينتوس كمؤشرات حيوية للصحة البيئية في المياه الساحلية المتأثرة بتربية الأحياء المائية للروبيان، مما يبرز ضرورة تحسين إدارة مياه الصرف للتخفيف من التدهور البيئي وضمان ممارسات تربية الروبيان المستدامة.
DOI: https://doi.org/10.29303/jppipa.v12i2.13571
Publication Date: 2026-02-25
Author(s): Salimatul Muntafi’ah et al.
Primary Topic: Marine Biology and Ecology Research
Overview
This study investigates the impact of shrimp aquaculture effluent on the quality of coastal ecosystems, specifically focusing on the relationship between wastewater characteristics and macrozoobenthos diversity in Situbondo, Indonesia. Wastewater samples were collected and analyzed for physicochemical parameters, including phosphate ($\text{PO}_4$), ammonia ($\text{NH}_3$), total suspended solids (TSS), biochemical oxygen demand (BOD), and pH. The macrozoobenthos diversity was assessed using the Shannon-Wiener diversity index ($H’$) at various distances from the discharge point. Results indicated that $\text{PO}_4$ and $\text{NH}_3$ concentrations frequently exceeded environmental standards, while TSS levels were also elevated at multiple sites. The diversity index revealed moderate diversity at some stations, but low diversity at others, suggesting varying levels of environmental stress.
The findings underscore that shrimp pond effluent significantly alters benthic community structures, with higher nutrient and suspended solid concentrations correlating with reduced macrozoobenthos diversity and increased dominance of tolerant species. Conversely, areas with lower effluent loads exhibited more stable benthic assemblages. This research confirms the utility of macrozoobenthos as bioindicators for assessing the ecological impacts of aquaculture discharges, emphasizing the necessity for effective effluent management practices in shrimp farming to protect coastal ecosystem integrity.
Introduction
The introduction of this study highlights the environmental implications of shrimp farming in Situbondo Regency, East Java, which boasts a significant coastline conducive to aquaculture. While shrimp farming can enhance local income and welfare, it poses risks of ecological degradation if not managed sustainably. The research aims to investigate the relationships between various water quality parameters—specifically phosphate (PO₄), ammonia (NH₃), total suspended solids (TSS), biochemical oxygen demand (BOD), and pH—and the diversity of macrozoobenthos in coastal areas affected by shrimp farming. The study is based on samples from five ponds across three subdistricts, revealing that certain macrozoobenthic species exhibit resilience to pollution, while others are sensitive to degraded conditions.
The findings indicate that macrozoobenthic communities are influenced by shifts in water quality, with species composition and diversity responding to nutrient loading and organic waste from aquaculture. Specifically, tolerant taxa such as certain Polychaeta and Mollusca thrive in eutrophic environments, while sensitive groups like echinoderms decline under adverse conditions. The study underscores the importance of monitoring these communities as bioindicators of ecosystem health, suggesting that targeted water quality metrics can effectively assess the ecological impacts of shrimp farming. Ultimately, the research advocates for improved pond management practices to safeguard coastal ecosystems and maintain biodiversity, emphasizing the need for integrated approaches to environmental conservation in aquaculture settings.
Methods
In the methods section, the study outlines the tools and materials utilized for sample collection. The primary tools include a 1 x 1 m transect, a camera for documentation, a shovel for excavation, and a multi-level sieve for sorting samples. Additional equipment consists of a plankton net with a mesh size of 1 mm, writing instruments, permanent markers, gloves, sample bottles, ziplock plastic bags, buckets, measuring cups, and label paper.
The materials employed in the sampling process comprise distilled water, tissue, 70% alcohol for preservation, wastewater samples sourced from pond outlets, and macrozoobenthos samples. An identification book published by the FAO in 1998 was also referenced to assist in the classification of collected specimens. This comprehensive array of tools and materials is essential for ensuring accurate and effective sample collection and analysis in the study.
Discussion
In this study conducted in Situbondo Regency, East Java, the impact of shrimp farm wastewater on water quality and macrozoobenthos diversity was assessed. The research utilized saturated sampling to analyze five shrimp ponds that met specific environmental criteria, including the possession of environmental documents and a minimum area of 5 hectares. Water quality parameters such as phosphate (PO₄), total ammonia (NH₃), total suspended solids (TSS), biochemical oxygen demand (BOD), and pH were measured against the Indonesian Ministry of Environment’s Regulation No. 1/2025. Results indicated that PO₄ and NH₃ levels exceeded acceptable thresholds at several stations, with TSS also surpassing the standard limits, suggesting significant pollution from aquaculture practices.
The macrozoobenthos community was evaluated using the Shannon-Wiener diversity index (H’), revealing that stations with higher pollutant concentrations exhibited lower diversity and species richness. Canonical Correspondence Analysis (CCA) demonstrated that environmental factors significantly influenced macrozoobenthos distribution, with a strong negative correlation between diversity and pollutant levels. Specifically, a decrease in PO₄, NH₃, TSS, and BOD was associated with an increase in macrozoobenthos diversity. The findings underscore the role of macrozoobenthos as bioindicators of ecological health in coastal waters impacted by shrimp aquaculture, highlighting the necessity for improved wastewater management to mitigate ecological degradation and ensure sustainable shrimp farming practices.