بخشی از مقاله
چکیده
استفاده از پساب فاضلاب به دلیل گسترش جمعیت، فعالیتهای کشاورزی و صنعتی افزایش یافته که به علت وجود برخی آلاینده ها به سادگی استفاده از آبهای معمولی نیست. این مساله موجب شده تا دانشمندان از طریق روشهای مختلف بار آلودگی پساب وارد شده به محیط را کاهش دهند. یکی از موثرترین روشها استفاده از گیاهان در تصفیه فاضلاب به صورت گسترده است که در کشور ما به علت ناآگاهی و بی توجهی تنها به تحقیقات آزمایشگاهی محدود شده است. لذا تحقیق حاضر سعی بر معرفی و مقایسه عملکرد گیاهان مقاوم در روند زیست پالایی عناصر سرب، کادمیوم و آرسنیک دارد.
کلمات کلیدی: آلودگی، گیاه پالایی، سرب، کادمیوم، آرسنیک
-1 مقدمه
در حال حاضر یکی از چالش های اساسی در زمینه محیط زیست، افزایش تدریجی غلظت فلزات سنگین در خاک به سبب عدم تجزیه آنها توسط میکرو ارگانیسم ها می باشد. این گونه فلزات با توجه به داشتن خواص و اثرات بالقوه سیتوتوکسیک، کارسینوژنیک و موتاژنیک، مخاطرات جدی را بر سلامت انسان و سایر موجودات زنده وارد می نمایند. از سوی دیگر تخلیه پساب های صنعتی و کشاورزی همراه با دفع لجن زباله و افزایش مصرف لجن فاضلاب و کود کمپوست در مناطق کشاورزی، سبب تغییرات شگرفی بر کیفیت فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک خاکهای این مناطق و بدنبال آن افزایش میزان جذب و آلودگی فلزات سنگین در گیاهان و محصولات کشاورزی نظیر گندم و برنج را در دنیا بهمراه داشته است.
موارد گوناگونی از آلودگی به فلزات سنگین و به ویژه فلز سمی کادمیوم بر اثر مصرف بی رویه کودهای شیمیایی و یا استفاده از لجن فاضلاب در خاک مناطق کشاورزی دنیا گزارش گردیده است . - Iskandar et al,. 2001 - با توجه به روند رو به رشد جمعیت دنیا از سویی و افزایش تدریجی میزان آلودگی های محیط زیست و بدنبال آن نابودی بخش مهمی از خاک های کشاورزی، چالش های اساسی و جدی دنیا در دهه آینده بر سر موضوع مهم امنیت غذایی از جنبه های کمی و کیفی آن خواهد بود. در کشور ما نیز با توجه به افزایش روند توسعه صنعتی در برنامه های ساخت و احداث صنایع و کارخانه های مختلف از سویی و نیز وجود قابلیت بالقوه مناسب در زمینه توسعه کشاورزی در اکثر مناطق و خصوصا در استان های شمالی وشمال غرب کشور، آلودگی خاک های مناطق مزبور به انواع ترکیبات آلاینده از جمله فلزات سنگین سرب، کادمیوم و رویو نیز پاکسازی این نوع فلزات سمی و خطرناک از محیط زیست و خاک دارای اهمیت زیاد خواهد بود.
در سال های اخیر، استفاده از گیاهان جهت پاکسازی خاک های آلوده به فلزات سنگین به دلایل ارزانی، سادگی، استفاده از انرژی خورشید، مقبولیت همگانی، انجام پالایش در محل، فقدان باقیمانده مواد و ترکیبات سمی، حفظ و نگهداری کیفیت های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک خاک، رویکردی طبیعی و زیست محیطی، افزایش ظرفیت های طبیعی و پوشش های گیاهی، جلوگیری از فرسایش خاک، کنترل نشتاب و جلوگیری از نفوذ آن به آب های زیرزمینی، تلطیف هوا از طریق جذب ذرات و گازهای آلاینده و به ویژه گازکربنیک و بالنتیجه تعدیل اثر گلخانه ای در اتمسفر، از توجه بسیار زیادی برخوردار گردیده است . - Mudgal et al,. 2010 -
بررسی مروری منابع علمی و مقالات نشان می دهد که موضوع استفاده از گیاهان در پاکسازی خاکهای آلوده به فلزات سنگین را اولین بار " "Chaney و همکاران در سال 1992 در آمریکا به صورت عملی ارائه نموده اند . - Amouei et al,. 2006 - همچنین تحقیقاتی در زمینه پاکسازی محیط زیست و خاکهای مناطق آلوده به روش گیاه پالایی توسط ملایری و همکاران - 1387 - ، سادات پرویز و همکاران - 1391 - و دیگر محققین کشورمان صورت پذیرفته اما هنوز این تکنیک و صنعت پاک، ارزان و پایدار در حد آزمایشگاهی بوده و هنوز جنبه کاربردی پیدا ننموده است. از این رو در این مقاله سعی شده تا علاوه بر اهمیت گیاه پالایی در کاهش آلودگی ها به بررسی نتایج چند تحقیق صورت گرفته در این زمینه پرداخته تا با معرفی و مقایسه عملکرد برخی گیاهان مقاوم و موثر در روند زیست پالایی سه عنصر سرب، کادمیوم و آرسنیک زمینه ای برای نگرشی نو در جهت رفع یا کاهش آلودگی و ایجاد تغییراتی شگرف بر کیفیت فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی را برای خاک های کشور به همراه داشته باشد.
-2 تکنولوژی گیاه پالایی
واژه گیاه پالایی1 شامل پیشوند یونانی Phyto به معنی گیاه و ریشه لاتین Remedium به معنی اصلاح یا حذف یک عامل مزاحم و خارجی می باشد. این تکنیک به یکسری از تکنولوژی هایی با استفاده از گیاهان طبیعی یا ترنسژنیک برای پالایش آلودگی زیست محیطی آلی و غیر آلی خاک، آب و هوا بر می گردد. گیاه پالاینده ها مجموعه ای از گیاهان می باشند که برای حذف مواد آلی، فلزی، بقایای آفت کش ها و بقایای مواد رادیواکتیو از خاک یا پساب ها مورد استفاده قرار می گیرد.
این فیتوتکنولوژی هم می تواند به طور مستقل و هم در تلفیق با سایر روش های پالایش به کار رود، بر اساس این تعریف یک گیاه پالاینده باید حداقل 0/10 - 100mg/g درصد وزن خشک - کادمیوم، آرسنیک و برخی از فلزات کمیاب، 0/1 - 1000mg/g درصد وزن خشک - کبالت، مس، کروم، نیکل و سرب و 1 - 10000mg/g درصد وزن خشک - منیزیم و نیکل را در بافت هایش انباشت کند - تقی زاده و همکاران، . - 1378گیاه پالایی شامل 5 روش مهم و نیز معایب و مزایای می باشد که به ترتیب در جدول1 و جدول2 نشان داده شده است.
