بخشی از مقاله
چکیده
آلودگی خاك به فرآوردههاي نفتی یک معضل جهانی میباشد و ایران بعنوان چهارمین تولید کننده نفت در جهان با این مشکل روبرو است. گیاه پالایی یک تکنولوژي سبز نوپا است و بصورت موثر براي پالایش آلایندههاي غیرآلی و آلی مانند آلودگی هاي نفتی استفاده میشود. شوري و آلایندههاي نفتی از عوامل موثر در کاهش کارایی گیاه پالایی میباشند.
تحقیق حاضر با هدف بررسی توانایی دو گیاه سالیکورنیا و فستوکا در تحمل تنشهاي شوري و آلایندههاي نفتی بصورت فاکتوریل سه فاکتوره در قالب طرح کاملا تصادفی بصورت گلخانهاي انجام شد. فاکتور اول شامل دو نوع گیاه، فاکتور دوم شامل سطوح صفر، 150 و 300 میلی مولار ئههش و فاکتور سوم شامل سطوح صفر، یک و سه درصد وزنی نفت خام بود.
بررسی نتایج تجزیه واریانس معنی داري اثرات ساده و متقابل فاکتورهاي مذکور را در میزان جوانهزنی، ارتفاع، وزن تر و وزن خشک گیاه نشان داد. بر اساس نتایج مشخص شد که در شرایط غیرشور فستوکا نسبت به سالیکورنیا عملکرد بهتري داشت و کمتر تحت تاثیر نفت قرار گرفت. اما با افزایش میزان شوري عملکرد فستوکا به شدت کاهش یافت در حالی که سالیکورنیا در سطح شوري دوم نیز روند نسبتا یکسانی داشت، که نشان میدهد این گیاه در شرایط شور نسبت به فستوکا گزینه مناسبتري جهت استفاده در گیاهپالایی میباشد.
مقدمه
هیدوکربنهاي سوختی مانند نفت خام از آلایندههاي محیطی رایج در سراسر دنیا میباشند. کنترل نامناسب و سوانح موجود در طول فرایند تولید، انتقال، ذخیره و پالایش نفت خام، آلودگی آبهاي سطحی، زیرزمینی، رسوبات و خاك را در پی دارد.
ایران چهارمین تولید کننده بزرگ نفت خام در جهان محسوب میشود، بنابراین آلودگی نفتی ناشی از فعالیتهاي تولید و انتقال در این منطقه به صورت گسترده وجود دارد . - 3 - به دلیل سمیت این ترکیبات، بسترهاي مایع و جامد حاوي نفت داراي خطرات بزرگی براي اکوسیستمها میباشند. روشهاي فیزیکی و شیمیایی مختلفی براي پاکسازي آلایندههاي نفتی بکار میرود که اغلب این تکنیکها پر هزینه بوده و در بسیاري از موارد موجب انتقال آلاینده از یک فاز به فاز دیگر میگردند.
یکی از تکنیکهایی که به صورت موثري براي پالایش آلایندههاي آلی و غیر آلی استفاده میشود، گیاه پالایی است. گیاه پالایی یک تکنولوژي سبز نوپا میباشد که در آن گیاهان براي پاك سازي آلایندههاي فلزي، آلی و رادیو اکتیوي از خاك، رسوبات و آب هاي سطحی و زیرزمینی به کار گرفته میشوند. به طور کلی گیاهان میتوانند از طریق غیرمتحرك کردن و حذف آلاینده و تقویت تجزیه میکروبی، پاك سازي آلایندههاي آلی را افزایش دهند.
این تکنیک در مطالعات گلخانهاي و مزرعهاي بسیاري براي پاکسازي خاكهاي آلوده به نفت موثر گزارش شده است. به عنوان مثال یونجه، میسکانتوس، سالیکورنیا و فستوکا از جمله گیاهانی هستند که براي پاكسازي آلایندههاي نفتی مورد استفاده قرار گرفتهاند. علی رغم اینکه بسیاري از گیاهان می توانند مقادیر زیادي از آلایندههاي سمی را از خاك جذب و تجزیه کنند ولی رشد بسیاري از آنها تحت تاثیر حضور آلایندهها باز داشته میشود. کاهش رشد گیاه به دلیل حضور آلاینده در نهایت باعث کاهش پتانسیل آن براي پالایش خاكهاي آلوده می گردد . - 4 - همچنین یکی دیگر از تنشهاي موجود در خاكهاي آلوده به نفت، شوري بالاي خاك میباشد که سبب کاهش تجزیه هیدروکربنهاي نفتی میگردد .
بنابراین مطالعه براي شناسایی گیاهانی که قابلیت بالایی در تحمل تنشهاي محیطی و پاکسازي آلایندههاي نفتی دارند میتواند از اهمیت بالایی برخوردار باشد. تحقیق حاضر نیز با هدف بررسی ظرفیت دو گیاه سالیکورنیا و فستوکا در تحمل شوري و آلایندههاي نفتی و تعیین قابلیت آنها جهت استفاده براي گیاه پالایی خاكهاي آلوده به نفت در شرایط شور انجام شده است.
مواد و روش تحقیق حاضر به صورت فاکتوریل سه فاکتوره در قالب طرح کاملا تصادفی و به صورت گلخانهاي انجام شد. فاکتور اول شامل دو نوع گیاه سالیکورنیا و فستوکا، فاکتور دوم شامل سه سطح شوري صفر، 150 و 300 میلی مولار ئههش و فاکتور سوم شامل سه سطح صفر، یک و سه درصد آلودگی نفتی بود که در سه تکرار و جمعا با 54 واحد آزمایشی اجرا شد. بستر کشت از مخلوط خاك لوم، ماسه بادي و کوکوپیت با نسبت وزنی 1:1:2 در گلدانهاي 500 گرمی استفاده شد.
فاکتور شوري با استفاده از نمک ئههش و به ترتیب با مقادیر صفر، 150 و 300 میلی مولار و فاکتور نفت به ترتیب با مقادیر صفر، 5 و 15 گرم نفت خام به ازاي هر گلدان اعمال گشت. براي تست جوانه زنی 30 عدد از بذر هر گیاه در هر واحد آزمایشی کشت و تا دو هفته تعداد بذرهاي جوانه زده یادداشت گردید. گلدانها به مدت 45 روز در دماي 30 درجه سانتیگراد نگهداري شده و آبیاري به صورت دورهاي اعمال شد. بعد از اتمام دوره گیاهان برداشت شده و ارتفاع گیاه، وزن تر و وزن خشک آنها اندازه گیري گردید. تجزیه و تحلیل نتایج بدست آمده با استفاده از نرم افزار ححبح و بصورت تجزیه واریانس سه طرفه و مقایسه میانگین با آزمون دانکن در سطح %5 انجام شد.
نتایج و بحث نتایج تجزیه واریانس نشان داد اثرات اصلی تمامی فاکتورها بر میزان جوانی زنی، ارتفاع گیاه، وزن تر و وزن خشک گیاهان اثر معنی داري در سطح یک درصد داشت. اثر متقابل دو طرفه شوري- گیاه بر تمامی صفات مذکور، اثر نفت- گیاه بر جوانه زنی و وزن تر گیاه و اثر نفت- شوري بر ارتفاع و وزن خشک گیاه معنیدار بود. همچنین اثرات متقابل سه طرفه گیاه- شوري-نفت بر ارتفاع، وزن تر و وزن خشک گیاه در سطح یک درصد معنیدار بود
جدول -1 نتایج تجزیه واریانس اثرات اصلی و متقابل فاکتورهاي نوع گیاه، سطوح شوري و سطوح مختلف نفت
مقایسه نتایج بدست آمده نشان میدهد در شرایط غیرشور گیاه فستوکا قدرت جوانه زنی بالاتري نسبت به سالیکورنیا دارد، اما با افزایش میزان شوري جوانه زنی فستوکا بیشتر از سالیکورنیا تحت تاثیر قرار میگیرد و در شرایط شور جوانه زنی بذر سالیکورنیا به طور معنی داري از فستوکا بالاتر میباشد. افزایش میزان آلودگی نفتی نیز بر جوانه زنی هر دو گیاه اثر منفی داشت و با افزایش میزان آلودگی جوانه زنی سالیکورنیا نسبت به فستوکا بیشتر تحت تاثیر قرار گرفت، هرچند تفاوت معنی داري در میزان جوانه زنی دو گیاه در سطح یک و سه درصد آلودگی نفتی مشاهده نشد
با بررسی اثر فاکتورهاي اعمال شده بر ارتفاع گیاه مشخص شد که فستوکا در شرایط غیرشور و غیرآلوده بالاترین میانگین را دارد و با افزایش میزان شوري ارتفاع آن به شدت کاهش مییابد، در حالی که ارتفاع گیاه سالیکورنیا تحت تاثیر میزان شوري نبود و در شوري سطح سوم نسبت به سطح اول کاهش معنیداري مشاهده نشد. تاثیر میزان نفت بر ارتفاع دو گیاه مشابه بود و با افزایش میزان آلودگی ارتفاع هر گیاه کاهش یافت
شکل -1 مقایسه میانگین اثرات متقابل دو طرفه نوع گیاه با سطوح مختلف شوري و نوع گیاه با سطوح مختلف نفت
شکل -2 مقایسه میانگین اثرات متقابل سه طرفه نوع گیاه ، سطوح مختلف شوري و سطوح مختلف نفت بر ارتفاع گیاه
در بررسی تاثیر فاکتورهاي مذکور بر عملکرد گیاهان مشخص شد که سالیکورنیا در شرایط غیرآلوده تحت تاثیر شوري قرار ندارد و حتی عملکرد آن در شرایط شور تا حدودي بهتر نیز میباشد، ولی با افزایش میزان آلودگی از عملکرد گیاه کاسته شد بطوري که در تاثیر متقابل این دو فاکتور کاهش بیشتري در عملکرد مشاهده گردید. در مقابل، عملکرد گیاه فستوکا کاملا تحت تاثیر شوري و نفت قرار داشت و با افزایش میزان این دو فاکتور از عملکرد آن به شدت کاسته شد.
