بخشی از مقاله
مقدمه
آلودگی به فلزات سنگین بهصورت یک معضل در سطح جهان مطرح میباشد. برخی از فعالیتهایصنعتی و عملیات کشاورزی باعث افزایش مقدار این عناصر در محیط زیست و افزایش نگرانی در مورد سلامت بشر شده است - ککمک و همکاران، . - 2000 وقتی سطح آلودگی وسیع باشد اصلاح خاکهای آلوده به فلزات سنگین با روشهای سنتی بسیار پرهزینه و گاهی اوقات غیرقابل انجام خواهد بود - گلچین و همکاران، . - 1384 گیاهپالایی استفاده از گیاهان سبز برای حذف آلودگی از محیط یا تبدیل آنها به اشکال غیرمضر میباشد - کوچیان، . - 2000 از آنجاییکه شهرستان زنجان درصد بالایی از جمعیت و صنایع مختلف استان را در خود جای داده است، اثرات انسان بر محیط در این شهرستان محسوستر بوده و آلودگی آب، خاک و هوا در این ناحیه گستردهتر میباشد. تحقیق حاضر بهمنظور بررسی تأثیر افزودنیهای مختلف بر جذب عناصر توسط برخی از گونههای گیاهی زنجان بهمنظور تسهیل در گیاه پالایی صورت گرفت.
مواد و روشها
خاک مورد آزمایش از عمق صفر تا 20 سانتیمتر زمینهای زراعی اطراف شرکت روی سازان واقع در کیلومتر 12 جاده دندی در استان زنجان با موقعیت جغرافیایی 36037/44// N/48021/33//Eتهیه شد، که آلوده به سرب و کادمیوم بوده و ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی این خاک در جدول 1 نشان داده شده است.گیاهان بکار رفته در آزمایششامل ذرت، جو، چاودار، یولاف، یال اسبی و خردل بودند و افزودنیهای آلی و معدنی، شامل کلرور سدیم 2/14 - گرم در کیلوگرم خاک - ، اسید سیتریک 6/4 - میلیگرم در کیلوگرم خاک - ، اسید سولفوریک 2/1 - میلیگرم در کیلوگرم خاک - ، ماده آلی - یونجه به میزان 30 گرم در کیلوگرم خاک - و 1/5 - EDTA گرم در کیلوگرم خاک - برای تشدید جذب عناصر در خاک مصرف گردید.گیاهان در گلدانهای حاوی 2 کیلوگرم خاک کاشته شده و سپس افزودنیهای مختلف آلی و معدنی به آنها اضافه شد. پس از طی مرحله رشد گیاهان و تولید بیوماس کافی گیاهان برداشت و غلظت عناصر مختلف - آهن، کادمیوم وروی - در آنها اندازهگیری شد و مقدار کل عناصر جذب شده توسط این گیاهان نیز محاسبه گردید. آزمایش بهصورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی به صورت گلدانی انجام و دادههای بدست آمده با نرمافزار MSTATC مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند و مقایسه میانگینها به روش آزمون چند دامنهای دانکن صورت گرفت.
جدول-1 ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی نمونه خاک مورد استفاده در آزمایش
نتایج و بحث
تأثیر افزودنیهای مختلف بر مقدار کادمیوم جذب شده توسط گیاهان مورد مطالعه
بررسی اثر نوع گیاه نشان داد که ذرت با مقدار 0/406 میلیگرم کادمیوم جذب شده در گلدان بیشترین مقدار جذب کادمیوم را دارا بود - شکل . - 1 در گیاهان ذرت، یولاف و چاودار افزودنیهای اسید سیتریک، اسید سولفوریک و EDTA و در گیاه جو و یال اسبی افزودنیهای کلرور سدیم و اسیدسولفوریک و در گیاه خردل افزودنی اسیدسولفوریک در مقایسه با تیمار شاهد جذب کادمیوم را افزایش ولی سایر افزودنیها جذب آن را کاهش دادند - جدول . - 2 کاربرد کلرور سدیم در خاک با تشکیل زوج یون کلراید کادمیوم که حلالیت زیادی دارد جذب کادمیوم را افزایش میدهد. این رفتار کادمیوم را میتوان با قاعده اسید-باز لوئیس نرم-سخت توضیح داد. کادمیوم یک اسید لوئیس نرم است و تمایل دارد با بازهای لوئیس نرم نظیر گروههای کلراید و هیدروکسیل واکنش داده و کمپلکس تشکیل دهد. با افزودن اسید سیتریک به خاک تحرک و جذب فلزات افزایش مییابد. افزایش تحرک فلزات به خاطر تشکیل کمپلکسهای محلول سیترات-فلز است و تنها بهخاطر کاهش pH خاک نیست - هانگ و همکاران، . - 1998
شکل 1 و – 2 به ترتیب مقایسه گونههای گیاهی از لحاظ مقدار کادمیوم و روی جذب شده جدول -2 اثر افزودنیهای مختلف و نوع گیاه بر مقدار کادمیوم جذب شده - میلیگرم در گلدان -
حروف غیر مشترک در هر ستون اختلاف معنیدار بین میانگینها را نشان میدهد.
تأثیر افزودنیهای مختلف بر مقدار روی جذب شده توسط گیاهان مورد مطالعه
نتایج نشان داد که ذرت با مقدار 15/09 میلیگرم روی جذب شده در گلدان بیشترین مقدار جذب روی را دارا بود. گیاهان خردل، جو، چاودار، یولاف، یال اسبیبهترتیب با مقادیر 2/626، 2/591، 0/7652 و 0/3356 میلیگرم روی جذب شده در گلدان بعد از ذرت قرار گرفتند - شکل . - 2 نتایج نشان داد که در گیاهان یولاف، یال اسبیو چاودار افزودنیهای اسیدسیتریک، اسیدسولفوریک و EDTA در مقایسه با شاهد جذب روی را افزایش دادند. سایر افزودنیها جذب روی را کاهش دادند. در گیاهان جو و خردل افزودنیهای مورد استفاده جذب روی را کاهش دادند - جدول . - 3 احتمالا ماده آلی با تشدید جذب سایر عناصر رقیب با روی، جذب روی را کاهش داده است. اسیدسولفوریک هم میتواند با آهک خاک واکنش داده و یون کلسیم آزاد کند که در جذب با روی رقابت میکند و بنابراین جذب روی کاهش یافته است.
جدول -3 اثر افزودنیهای مختلف و نوع گیاه بر مقدار روی جذب شده - میلیگرم در گلدان -
حروف غیر مشترک در هر ستون اختلاف معنیدار بین میانگینها را نشان میدهد.
بررسی تأثیر افزودنیهای مختلف بر مقدار آهن جذب شده توسط گیاهان مورد مطالعه
نتایج نشان داد که ذرت با مقدار 9/58 میلیگرم آهن جذب شده در گلدان بیشترین مقدار جذب آهن را دارا بود. گیاهان خردل، جو، یولاف، چاودار و یال اسبی بهترتیب با مقادیر 0/8474، 0/7272، 0/5485، 0/3489 و 0/2002 میلیگرم آهن جذب شده در گلدان بعد از ذرت قرار گرفتند - شکل . - 3 نتایج نشان داد که در گیاهان چاودار و خردل افزودنی اسیدسولفوریک، در گیاه یولاف افزودنی اسیدسیتریک، در گیاه جو افزودنیهای اسیدسولفوریک و در گیاه ذرت تمام افزودنیها بجز EDTAدر مقایسه با شاهد جذب آهن را افزایش دادند - جدول . - 4 احتمالا با کاربرد EDTA حلالیت فلزاتدیگر افزایش یافته که در جذب با آهن رقابت میکنند و بنابراین جذب آهن کاهش یافته است. تاندی و همکاران - 2005 - ، اظهار داشتند که کلات کنندهها جذب سرب را افزایش میدهند اما جذب مس، روی و عناصر ضروری را کاهش میدهند.
