بخشی از مقاله
مقدمه
از مباحث مهم آلودگی های محیط زیست، بحث آلودگی خاک ها به فلزات سنگین می باشد. این عناصر با ورود به زنجیره غذایی، در بدن موجودات زنده، تجمع یافته و سبب ایجاد تغییرات نامطلوبی در DNA، جهش زایی و سرطان زایی میشوند . - Knasmuller et al., 1998 - سرب یکی از متداول ترین فلزات سنگین، در مناطق آلوده می باشد که از منابع گوناگون به زیست بوم، پیکره گیاه و در نهایت زنجیره غذایی انسان راه یافته و خسارات جدی به بار می آورد . - Henry, 2000 - گیاه پالایی یک روش نوظهور است که شامل کاربرد گیاهان به منظور تجمع و حذف آلودگی ها از خاک، پس ماندها و فاضلاب می باشد . - Lasat et al., 1998; Singh et al., 2003 - ا
ین تکنولوژی با استفاده از انرژی خورشید، گیاهان و میکروارگانیسم های ریزوسفری مربوط به آن ها، فلزات آلاینده موجود در؛ خاک، رسوبات، آب های زیرزمینی یا آب های سطحی و حتی آلاینده های موجود در اتمسفر را حدف یا تجزیه می کند - Ouyang, 2002; Pivetz, 2001 - بدون اینکه به بافت خاک لطمه ای وارد نماید. طبق پژوهش های پیشین، گیاه شاهی گیاهی سوپرانباشتگر برای فلزات سنگین می باشد. بابائیان و همایی - 1389 - طی پژوهش خود، شاهی را گیاهی مقاوم در برابر سرب دانسته و آن را گیاهی "سرب اندوز" معرفی نموده اند. در این پژوهش میزان توانایی گیاه شاهی در گیاه جذبی فلز سنگین سرب، در چند غلظت مختلف آلودگی مورد بررسی قرار گرفته است.
مواد و روش ها
جهت شروع کار، خاکی با بافت لومی شنی تهیه شده به گلخانه دانشگاه منتقل گردید، کوبیده و هوا خشک گردیده و از الک چهار میلی متری رد شد. جهت آگاهی از یک سری ویژگی های مهم خاک مورد نظر نیز، یک کیلو از نمونه خاک از الک دومیلی متری رد شده و به آزمایشگاه منتقل گردید. این پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی، در سه سطح غلظت آلودگی فلز سنگین سرب pb =0 - ، pb =250، - pb =500، در سه تکرار و در مجموع، 9 واحد آزمایشی راه اندازی گردید. لذا 9 گلدان پلاستیکی 4 کیلوگرمی و با ارتفاع 20 سانتی متر تهیه شده و با خاک مورد نظر پر شد
. در ادامه، مقدارهای لازم از نمک نیترات سرب برای هر غلظت، محاسبه شده، با ترازوی حساس توزین گردیده و سپس خاک گلدان ها بر مبنای تیمارهای مختلف غلظت آلاینده سرب 0 - ، 250، 500 میلی گرم بر کیلوگرم خاک - ، آلوده شده و خوب مخلوط شدند تا خاک یکنواختی بدست آید. سپس نمونه ها تا حد رطوبت ظرفیت مزرعه آبیاری شده و به مدت 10 روز در این وضعیت ثابت نگه داشته شد تا فلز به صورت یکنواخت با خاک ادغام شود. جهت کاشت بذور ابتدا تعداد بیشتری از بذرهای گیاهشاهی در هر یک از گلدان ها کشت شده و پس از جوانه زنی، بذرها به تعداد چهار عدد در هرگلدان تنک گردیدند. نمونه ها به مدت 45 روز در محیط گلخانه و در محدوده دمایی 28 تا 32 درجه سانتی گراد نگه داری شده و هر روز به میزان 70 درصد ظرفیت زراعی، آبیاری شدند.
پس از طی مدت زمان 45 روز، نمونه ها برداشت شد. خاک اطراف ریشه ها به آرامی با دست تمیز شده و با آب مقطر شسته شد. ریشه و اندام هوایی نمونه ها از هم جدا گردیده و به مدت 48 ساعت و با دمای 75 درجه سانتیگراد، در دستگاه آون قرار داده شدند. در ادامه نمونه ها پودر گردیده، یک گرم از هر نمونه توزین شده، در بوته های چینی کوچک ریخته شده و به مدت دو ساعت و دمای 550 درجه سانتیگراد، در داخل کوره قرار داده شدند تا خاکستر شوند. عصاره گیری از نمونه ها با اسیدکلریدریک دو نرمال انجام شده و غلظت سرب موجود در نمونه ها با دستگاه جذب اتم - ASS - مدل PerkinElmer قرائت گردید . - Jones, 2001 -
نتایج و بحث
چنانچه در بخش قبل اشاره گردید، برخی آنالیزهای فیزیکی و شیمیایی بر خاک مورد آزمایش انجام گردید که نتایج حاصل از آن در جدول 1 ارائه شده است:نتایج مقایسه میانگین - جدول 2 و - 3 بین غلظت های مختلف فلز سرب و تجمع آن در اندام هوایی و ریشه گیاه شاهی نشان می دهد تغییرات مربوط به میزان سرب در ریشه و اندام هوایی این گیاه، تحت تاثیر غلظت های مختلف سرب اضافه شده به خاک گلدان ها بوده و رابطه مستقیم و معنی داری بین غلظت های به کار رفته و جذب شده در گیاه وجود دارد. بر این اساس، با افزایش غلظت فلز در خاک، غلظت آن، چه در اندام های هوایی و چه در ریشه گیاه، افزایش می یابد.
شکل 1 نیز نشان می دهد با افزایش غلظت فلز در خاک، میزان آن در گیاه افزایش یافته است. به گونه ای که میانگین میزان گیاه تجمعی این گیاه در دو غلظت 250 و 500 میلی گرم سرب درکیلوگرم خاک، به ترتیب برابر با؛ 460/33 و 841/67 میلی گرم بر کیلوگرم وزن خشک گیاه می باشد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که، گیاه شاهی - Barbarea verna - به دلیل ویژگی انباشت فلز سنگین سرب در خود، می تواند در پالایش گیاهی مناطق تحت آلودگی این فلز کارآمدباشد. مشابه نتایج به دست آمده در این تحقیق، در پژوهش های پیشین نیز به چشم می خورد؛ خداوردی لو و همایی - 1385 - ، گزارش نمودند که با افزایش غلظت سرب در خاک، توانایی شاهی و اسفناج در زدودن آلودگی سرب افزایش می یابد.نتیجه دیگر این پژوهش، تجمع بیشتر فلز سنگین سرب در ریشه نسبت به اندام هوایی می باشد. این نتیجه نیز با تحقیقات دانشمندان پیشین هماهنگی دارد. چنانچه Lane و Martin در سال 1997 طی پژوهشی به این نتیجه رسیدند که گیاهان سوپر جاذب، توانایی زیادی در جذب سرب از طریق ریشه ها دارند در حالیکه انتقال سرب به
