پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 43 |
| تعداد شماره‌ها | 1,677 |
| تعداد مقالات | 13,681 |
| تعداد مشاهده مقاله | 31,715,765 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 12,532,238 |
مقایسه توانایی تغلیظ فلزات سنگین در پوشش گیاهی منطقه اطراف صنایع فولادسازی در جاده بندر امام-ماهشهر، اهواز | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| علوم زیستی گیاهی | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مقاله 5، دوره 5، شماره 16، شهریور 1392، صفحه 41-56 اصل مقاله (1.95 M) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نویسندگان | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| پرژک ذوفن* 1؛ عاطفه سعادت خواه1؛ سعادت رستگارزاده2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| چکیده | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| گیاهان به علت استفاده از آب، خاک و هوا، در تغییر شرایط بوم‌شناختی مشارکت مهمی دارند و می‌توان از آنها برای پاکسازی بوم نظام‌های آلوده به انواع آلاینده‌ها نظیر فلزات سنگین استفاده نمود. در این مطالعه، میزان تجمع فلزات سنگین Ni، Mn، Zn، Fe و Pb در خاک و پوشش گیاهی اطراف مناطق صنایع تولید فولاد در جنوب شرق شهر اهواز واقع در جاده بندر امام- ماهشهر بررسی شد. نتایج این مطالعه میانگین غلظت فلزات به صورت قابل تبادل در نمونه‌های خاکی مناطق بررسی شده را به صورت Fe>Mn>Zn>Ni میلی‌گرم بر کیلوگرم نشان داد. بیشینه میزان تجمع Fe در پوشش گیاهی در بخش هوایی گیاه علفی Taraxacum kotschyi و در تیپ درختی Conocarpus erectus با مقادیر 891 و 30/860، Zn و Mn در بخش هوایی گیاه علفی T. kotschyi با مقادیر 63/108 و 90/93 و بیشترین مقدار Ni در تیپ درختی Eucalyptus camaldulensis 86/10 میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن خشک اندازه‌گیری شد. مقدار Pb در خاک و پوشش گیاهی قابل تعیین نبود. نتایج حاصل از محاسبه عامل تغلیظ زیستی و عامل انتقال مبین آن است که در بیشتر موارد و برای بیشتر فلزات مطالعه شده این شاخص‌ها بالاتر از یک است. بر اساس این مطالعه، غلظت فلزات در پوشش گیاهی منطقه از حد آستانه تعریف شده برای گیاهان بیش تجمع‌دهنده کمتر است، با این حال تصور می‌شود که گونه‌های گیاهی انتخاب شده توانایی تجمع و انباشت فلزات مطالعه شده را در بخش هوایی خود دارند. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| کلیدواژه‌ها | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| تجمع دهندگی؛ عامل انتقال؛ عامل تغلیظ زیستی؛ فلزات سنگین | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| اصل مقاله | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
فلزات سنگین فلزاتی با چگالی بالاتر از g/cm3 5 تعریف می‌شوند که منبع عمده آنها فعالیت‌های صنعتی و معدن کاری، احتراق سوخت، حمل و نقل اتومبیل‌ها، استفاده از آفت‌کش‌ها و کودها در کشاورزی است (Adriano, 1986). روش‌های فیزیکی و شیمیایی مختلفی برای حذف فلزات سنگین از محیط توسعه یافته‌اند که استفاده از برخی از آنها به لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست و از طرف دیگر به لحاظ بوم‌شناختی آثار منفی بر ویژگی‌های شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیک خاک دارد (Boularbah et al., 2005). استفاده از موجودات زنده نظیر میکرواورگانیسم‌ها و گیاهان به عنوان راهکار‌های زیستی مؤثر در حذف فلزات سنگین از محیط، از آن جهت که دوستدار محیط زیست بوده، کمترین هزینه را به لحاظ اقتصادی دارد، در سال‌های اخیر بسیار به آن توجه شده است که به این روش‌ها زیست پالایی (bioremediation) گفته می‌شود. چنانچه از گیاهان برای پاکسازی محیط استفاده شود، به آن گیاه پالایی (phytoremediation) می‌گویند (Chaney et al., 1997). گیاهان برای رشد در خاک‌های آلوده به فلز سنگین از سه راهکار استفاده می‌کنند: گونه‌های اجتناب‌کننده (excluder) که غلظت عنصر در بخش هوایی، حتی در غلظت‌های بالای آن در خاک، در مقادیر پایینی نگه داشته می‌شود (DeVos et al., 1991)، گونه‌های شاخص یا متحمل (indicator) که میزان فلزات سنگین در گیاه با غلظت عناصر یاد شده در خاک یکسان است و گونه‌های تجمع‌دهنده (accumulator) که قادر به تغلیظ فلز در بخش هوایی خود، بیش از غلظت عنصر در خاک هستند (Taylor, 1987). گیاهان بیش تجمع‌دهنده (hyperaccumulator) زیر گروهی از گیاهان تجمع‌دهنده هستند که می‌توانند در خاک‌های آلوده به فلزات، بدون بروز علایم سمیّت، چرخه زندگی خود را تکمیل نمایند (Baker and Brooks, 1989). مطالعات بسیاری روی میزان تجمع فلزات سنگین در پوشش گیاهی موجود در مناطق صنعتی و معدنی انجام شده است (Buszewski et al., 2000؛ Hozhina et al., 2004؛ Alloway et al., 2005؛ Papafilippaki et al., 2008؛ Parizanganeh et al., 2010)؛ Lorestani et al., 2011. برای مثال، Yanqun و همکاران (2004) برای شناسایی گونه‌های گیاهی تجمع‌دهنده، میزان برخی فلزات سنگین را در پوشش گیاهی منطقه معدنی Lanping در چین مطالعه کردند. همچنین، Miclean و همکاران (2007) میزان قابلیت دسترسی گیاهان اطراف یک منطقه معدن کاری در رومانی را بررسی کردند. در استان خوزستان وجود منابع سرشار نفت و گاز و توسعه روز افزون صنایع مختلف از جمله صنایع فولاد، موجب بروز مشکلات متنوع در بیشتر جنبه‌های زیست‌محیطی از قبیل افزایش آلودگی هوا و منابع آب و خاک شده است. غباره کوره صنایع فلزی مانند صنایع تولید فولاد، یکی از محصولات فرعی کارخانجات صنایع فولاد است که در افزایش میزان فلزات سنگین در آب، هوا و خاک مناطق اطراف سهم به سزایی دارد. در این پژوهش، میزان تجمع فلزات سنگین نیکل، منگنز، روی، آهن و سرب در پوشش گیاهی و خاک منطقه اطراف فعالیت صنایع فولادسازی واقع در جنوب شرق اهواز به منظور مقایسه پتانسیل تجمع فلز در بخش‌های هوایی و ریشه‌ای گیاهان (به ویژه گیاهان علفی) برای شناسایی گونه‌های (بیش) تجمع‌دهنده بررسی میدانی شد.
مواد و روش‌ها شرح منطقه منطقه بررسی شده در این مطالعه، در جنوب شرقی اهواز، واقع در جاده بندر امام-ماهشهر که محل فعالیت چندین کارخانه تولید فولاد است، قرار دارد. این منطقه، به لحاظ جغرافیایی در 31 درجه و 20 دقیقه عرض شمالی و 48 درجه و 40 دقیقه طول شرقی قرار گرفته است، سرعت وزش باد 9 متر بر ثانیه و میانگین بارش سالیانه 213 میلی‌متر در این منطقه است. برای نمونه‌برداری از پوشش گیاهی و خاک با در نظر گرفتن فاصله منطقه مورد بررسی از کوره ذوب فلز صنایع فولاد سازی، دو منطقه با سطح 1000 متر مربع که در دو ضلع موازی یک فضای مربع-مستطیل شکل انتخابی که در اطراف صنایع فولاد سازی قرار داشتند به عنوان مناطق 1 و 2 انتخاب شدند. نمونه‌برداری از خاک نمونه‌های خاک از محل رشد هر گونه گیاهی با بیشینه عمق 20 سانتی‌متر در هر منطقه کمینه در 6 تکرار جمع‌آوری شدند و برای تحلیل به آزمایشگاه منتقل شدند. پس از انتقال نمونه‌های خاکی و غربال آنها با الک 2 میلی‌متری و خشک نمودن آنها در معرض هوا به مدت یک هفته، خاک‌های مربوط به هر گونه گیاهی مطابق با روش Yanqun و همکاران (2004) با یکدیگر مخلوط و سپس از این مخلوط سه تکرار برای سنجش فلزات سنگین استفاده شد. عصاره‌گیری از خاک مقدار فلزات سنگین در نمونه‌های خاکی به روش قابل تبادل بر حسب میلی‌گرم بر کیلوگرم و با استفاده از دستگاه جذب اتمی GBC مدل Avanta ساخت کشور استرالیا ارزیابی شد. برای اندازه‌گیری شکل قابل تبادل از روش DTPA استفاده شد (Lindsay and Norvell, 1978). برای تهیه محلول‌های استاندارد از محلول‌های نیترات نیکل (NiNO3)، کلرید منگنز (MnCl2)، کلرید روی (ZnCl2)، نیترات آهن II (Fe(NO3)2) و نیترات سرب (Pb(NO3)2) استفاده شد. نمونه‌برداری از پوشش گیاهی پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه شامل تیپ‌های درختی، درختچه‌ای و علفی است (جدول 1). برای نمونه‌برداری از هر تیپ گیاهی، گونه‌های غالب که در تمام اوقات سال وجود دارند، انتخاب شدند. سپس، نمونه‌های گیاهی برگ درختان و درختچه‌ها و بخش هوایی و ریشه‌ای گیاهان علفی در کمینه 6 تکرار به صورت تصادفی از هر منطقه جمع‌آوری و در شرایط سرد به آزمایشگاه منتقل شد. پس از شناسایی، برای زدودن گرد و غبار از سطح گیاه، ابتدا نمونه‌های گیاهی با آب مقطر شستشو داده شد. سپس، برای حذف فلزات سنگین از سطح ریشه گیاهان علفی از محلول 20 میلی‌مول در لیتر Na2-EDTA استفاده شد(Yang et al., 1996). پس از جداسازی ریشه و بخش هوایی در گیاهان علفی، همه نمونه‌ها به مدت 72 ساعت در آون با درجه حرارت 72 درجه سانتیگراد برای تعیین وزن خشک قرار داده شد. عصاره‌گیری از نمونه‌های گیاهی برای سنجش میزان فلزات سنگین، از نمونه‌های خشک و پودر شده گیاهی طبق روش Yanqun و همکاران (2004) و با سه تکرار استفاده شد. عصاره‌گیری از نمونه‌های گیاهی با استفاده از نیتریک اسید 65 درصد (HNO3) گرم و آب اکسیژنه 30 درصد (H2O2) انجام شد (Miclean et al., 2007). برای تعیین مقادیر فلزات سنگین در عصاره‌های تهیه شده از دستگاه جذب اتمی GBC مدل Avanta ساخت کشور استرالیا استفاده شد. برای تهیه محلول‌های استاندارد از فلزات سنگین مورد اشاره از محلول‌های یاد شده برای نمونه‌های خاکی استفاده و غلظت عناصر به صورت میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن خشک گیاهی تعیین شد. تعیین عامل تغلیظ زیستی (bioconcentration Factor, BF). برای تعیین عامل تغلیظ زیستی (BF) از نسبت غلظت فلزات سنگین در بخش هوایی گیاه به غلظت این فلزات به شکل قابل تبادل در خاک استفاده شد (Branquinho et al., 2006). (BF) عامل تغلیظ زیستی= غلظت فلز سنگین در بخش هوایی/غلظت فلز سنگین در خاک به شکل قابل تبادل این عامل، میزان انتقال فلز سنگین را از بخش ریشه‌ای به بخش هوایی گیاه مشخص می‌کند (Komar et al., 2001). (TF) عامل انتقال= غلظت فلز سنگین در بخش هوایی/غلظت فلز سنگین در بخش ریشه‌ای
تحلیل داده‌ها پس از سه تکرار برای نمونه‌های گیاهی و خاکی، مقایسه میانگین‌ها از طریق آزمون چند دامنه‌ای دانکن در سطح معنی‌دار p<0.05 انجام شد.
جدول 1- گونه‌های گیاهی غالب در مناطق 1 و 2، خانواده‌های گیاهی و تیپ رویش آنها
نتایج
غلظت فلزات سنگین به شکل قابل تبادل در نمونه‌های خاکی
مطابق جدول 2، میانگین غلظت آهن به شکل قابل تبادل در خاک مناطق 1 و 2 تجمع معنی‌داری را در مقایسه با سه فلز دیگر به ترتیب با مقادیر 1/2± 4/28 و 6/4±6/18 میلی‌گرم بر کیلوگرم از خود ارایه می‌دهد. این نتایج بیانگر آن است که میانگین غلظت فلزات اشاره شده به شکل قابل تبادل، در هر دو ناحیه به صورت Fe> Mn> Zn> Ni تغییر می‌کند.
جدول 2- میانگین مقادیر قابل تبادل فلزات در خاک بر حسب میلی‌گرم بر کیلوگرم و میانگین مقادیر فلزات در پوشش گیاهی بر حسب میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن خشک در مناطق 1 و 2. مقادیر منطقه 1 میانگین 5 تکرار ± SD و مقادیر منطقه 2 میانگین 6 تکرار ± SD است. حروف مشترک بیانگر عدم اختلاف معنی‌دار با استفاده از آزمون دانکن در سطح 05/0P< است
در بیشتر موارد، در مناطق 1 و 2 برای فلز نیکل تفاوت معنی‌داری در نمونه‌های خاک اطراف گیاهان مختلف مشاهده نشد (شکل‌های 1 و 2-الف). بر اساس شکل 1-ب، بیشترین مقدار منگنز در نمونه‌های خاکی منطقه 1، در خاک اطراف گونه گیاهی در حالی که در منطقه 2 برای این شاخص افزایش و کاهش معنی‌داری در نمونه‌های خاکی مربوط به گیاهان به ترتیب C. erectus با مقدار 95/24 میلی‌گرم بر کیلوگرم و P. spicigera با مقدار 96/8 میلی‌گرم بر کیلوگرم مشاهده شد (شکل 2-د). تحلیل غلظت فلزات یاد شده در نمونه‌های خاکی مناطق بررسی شده بیانگر عدم وجود سرب است، به همین علت در ارایه نتایج به آن اشاره نشده است.
شکل 1- میانگین مقادیر قابل تبادل فلز. الف) نیکل، ب) منگنز، ج) روی و د) آهن بر حسب میلی‌گرم بر کیلوگرم در منطقه 1. مقادیر میانگین سه تکرار SD ± است. حروف مشترک بیانگر عدم اختلاف معنی‌دار با استفاده از آزمون دانکن در سطح 05/0P< است.
غلظت‌های فلزات سنگین نیکل، منگنز، روی، آهن و سرب در نمونه‌های گیاهی بر اساس جدول 2، میانگین غلظت فلزات سنگین به صورت میلی‌گرم در کیلوگرم وزن خشک گیاهی به ترتیب به صورت Fe>Zn=Mn>Ni در پوشش گیاهی منطقه بررسی شده اندازه‌گیری شد. همان طورکه در شکل 3-الف مشاهده می‌شود، افزایش معنی‌داری در غلظت نیکل برای گونه‌های درختی C. erectus، بررسی عامل تغلیظ زیستی (BF) و عامل انتقال (TF). در مطالعات جذب فلزات سنگین توسط گیاهان، شاخص‌های BF و TF از اهمیّت فراوانی برخوردار هستند. بنابراین، به منظور ارزیابی و بررسی میزان توانایی گیاهان انتخاب شده در پاکسازی محیط از فلزات سنگین، دو شاخص یاد شده محاسبه شدند. مطابق جدول 3، برای بیشتر فلزات در گونه‌های گیاهی مطالعه شده عامل BF بزرگتر از یک است. این مقادیر برای فلز نیکل در نمونه‌های گیاهی C. erectus،P. stephanianaو بخش هوایی گیاه T. kotschyi، مقادیر BF بزرگتر از یک را در منطقه 1 از خود نشان می‌دهند، در حالی که در منطقه 2 علاوه بر این سه نمونه، گونه E. camaldulensisنیز BF بزرگتر از یک دارد. مقادیر BF برای عناصر منگنز، روی و آهن در هر دو منطقه برای همه گونه‌ها بالاتر از یک محاسبه شد (جدول 3). در مقایسه‌ای که برای عامل TF در میان گونه‌های علفی در هر دو منطقه انجام شد، برای فلز نیکل فقط گیاه علفی T. kotschyi مقادیر بالاتر از یک نشان داد (جدول 3). همه گونه‌های علفی انتخاب شده عامل TF بزرگتر از یک برای فلزات منگنز، روی و آهن نشان دادند. برای منگنز و روی بیشترین مقدار TF در گونه علفی C. albumو برای آهن در T. kotschyi مشاهده شد (جدول 3).
شکل 2- میانگین مقادیر قابل تبادل فلز. الف) نیکل، ب) منگنز، ج) روی و د) آهن بر حسب میلی‌گرم بر کیلوگرم در منطقه 2. مقادیر میانگین سه تکرار SD± است. حروف مشترک بیانگر عدم اختلاف معنی‌دار با استفاده از آزمون دانکن در سطح 05/0P< است.
بحث تجمع بالای فلزات سنگین در محیط می‌تواند آثار منفی زیادی بر سلامتی بوم‌نظام‌ها داشته باشد
شکل 3- میانگین مقادیر الف) نیکل، ب) منگنز، ج) روی و د) آهن بر حسب میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن خشک در پوشش گیاهی در منطقه 1. مقادیر میانگین 3 تکرار ± SD است. حروف مشترک بیانگر عدم اختلاف معنی‌دار با استفاده از آزمون دانکن در سطح 05/0P< است. SH و R به ترتیب بیانگر بخش هوایی و ریشه‌ای در گیاهان علفی است.
اگرچه تاکنون بیش از 400 گونه گیاهی بیش تجمع‌دهنده فلز سنگین شناسایی شده است، اما استفاده از روش استخراج گیاهی هنوز به طور عملی در سطح وسیع انجام نشده است (Freeman et al., 2004). بنابراین، بررسی و ارزیابی دقیق پوشش گیاهی موجود در مناطقی که به علت فعالیت‌های انسانی به ویژه فعالیت‌های ذوب فلز در برگیرنده غلظت‌های بالایی از فلزات سنگین هستند، از اهمیّت بالایی برخوردار است و می‌تواند به شناسایی گونه‌های گیاهی مناسب برای پاکسازی خاک از فلزات سنگین منجر شود. طبق تعریف، یک گیاه بیش تجمع‌دهنده فلز سنگین با چهار شاخص مشخص می‌شود (Lin et al., 2012):
شکل 4- میانگین مقادیر الف) نیکل، ب) منگنز، ج) روی و د) آهن بر حسب میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن خشک در پوشش گیاهی در منطقه 2. مقادیر میانگین 3 تکرار ± SD است. حروف مشترک بیانگر عدم اختلاف معنی‌دار با استفاده از آزمون دانکن در سطح 05/0P< است. SH و R به ترتیب بیانگر بخش هوایی و ریشه‌ای در گیاهان علفی است.
فلزات نیکل، منگنز و آهن از جمله عناصر ضروری کم مصرفی هستند که در گروه فلزات سنگین طبقه‌بندی می‌شوند. در گیاهان بیش تجمع‌دهنده کمینه میزان نیکل در بخش هوایی 1000 میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن خشک است (Baker and Brooks, 1989). بر اساس مطالعات انجام شده جنس Alyssum L. از خانواده Brassicaseae بیشترین تعداد گونه گیاهی بیش تجمع‌دهنده نیکل را با توانایی رشد در خاک‌هایی با غلظت‌های بالا و در حد سمّی حاوی نیکل دارد (Reeves et al., 1999). در مطالعه حاضر، فلز نیکل کمترین میزان تجمع را در نمونه‌های خاکی و گیاهی در مقایسه با سایر فلزات نشان می‌دهد (جدول 2). به طور کلی، مقدار نیکل در نمونه‌های گیاهی انتخاب شده، در مقایسه با حد آستانه تعریف شده برای یک گیاه بیش تجمع‌دهنده بسیار کمتر است (شکل‌های 3-الف و 4-الف)، ولی با توجه به جدول 3، به نظر می‌رسد که تیپ‌های درختی کمینه میزان تجمع روی در بخش هوایی گیاه برای معرفی به عنوان گیاهی بیش تجمع‌دهنده 10000 میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن خشک گیاهی است (Kabata-Pendias and Mukherjee, 2007). از جمله گونه‌های بیش تجمع‌دهنده برای روی می‌توان به Arabidopsis halleri، Viola calaminaria، چند گونه متعلق به جنس Thlaspi (Baker and Brooks, 1989)، Sedum afelredii (Deng et al., 2007) و Corydalis davidii (Lin et al., 2012) اشاره نمود. بیشینه میزان طبیعی روی در خاک‌ها 200 میلی‌گرم بر کیلوگرم است (Istvan and Benton, 1997). با بررسی نمونه‌های خاکی مناطق 1 و 2، بیشترین مقدار روی در نمونه‌های خاکی تیپ درختی E. Camaldulensis و در گیاهان بیش تجمع‌دهنده آهن حد آستانه غلظت این فلز در بخش هوایی 10000 میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن خشک گیاهی است (Baker and Brooks, 1989). غلظت آهن در خاک تا مقادیر 3800 میلی‌گرم بر کیلوگرم در حد طبیعی بدون ایجاد سمّیت گزارش شده است (Istvan and Benton, 1997). نتایج حاصل از این بررسی حاکی از آن است که متوسط مقدار آهن در خاک مناطق بررسی شده به طور معنی‌داری بیش از سایر فلزات است (جدول 2). متوسط میزان آهن در پوشش گیاهی این مناطق نیز از همین روند تبعیت می‌کند و در مقایسه با سایر فلزات، آهن بیشترین میزان تجمع را در نمونه‌های گیاهی از خود نشان می‌دهد (شکل‌های 3-د و 4-د). با توجه به شکل‌های 1-د و 2-د، علیرغم این که میزان قابل دسترس آهن در نمونه‌های خاکی متعلق به گیاهان انتخاب شده، کمتر از 40 میلی‌گرم بر کیلوگرم است، اما همه نمونه‌های گیاهی توانایی بالایی را در تجمع فلز در بافت‌های هوایی و ریشه‌ای خود در محدوده 9/479 تا 891 میلی‌گرم بر کیلوگرم از خود نشان می‌دهند (شکل‌های 3-د و 4-د). با بررسی مقادیر BF (جدول 3)، تصور می‌شود که همه گونه‌های انتخابی شامل تیپ‌های درختی، درختچه‌ای و علفی پتانسیل بالایی در تغلیظ آهن در بخش هوایی خود دارند. مقایسه مقادیر TF در سه گونه علفی انتخاب شده در این مناطق بیانگر آن است که احتمالاً گیاه Taraxcum، توانایی بالایی را برای انتقال آهن از ریشه به بخش هوایی در مقایسه با دو تیپ علفی دیگر دارد (جدول 3). نتایج مشابهی در تجمع آهن برای گیاهان علفی Zygophyllum fabago و A. macrostachyum گزارش شده است (Martinez-Sanchez et al., 2012). این مطالعات حاکی از آن است که گیاهان اشاره شده اگرچه بیش تجمع‌دهنده آهن نیستند، اما با توجه به ضرایب BF و TF بیشتر از یک می‌توانند مقادیر بالایی از آهن را در بخش هوایی خود ذخیره کنند.
جدول 3- مقادیر عامل تغلیظ زیستی (BF) و عامل انتقال (TF) در مناطق 1 و 2. مقادیر میانگین 3 تکرار ± SD است. حروف مشترک بیانگر عدم اختلاف معنی‌دار با استفاده از آزمون دانکن در سطح 05/0P< است.
جمع‌بندی بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش، به نظر می‌رسد که گیاهان انتخاب شده با توجه به شاخص‌های تعریف شده برای گیاهان بیش تجمع‌دهنده نمی‌توانند در این گروه طبقه‌بندی شوند، اما با در نظر گرفتن ضریب تغلیظ زیستی (BF) و عامل انتقال (TF) تقریباً همه این گونه‌ها پتانسیل بالایی در انتقال و انباشت فلزات مورد مطالعه در بخش هوایی خود دارند (به ویژه تیپ‌های علفی علیرغم داشتن بیوماس کمتر) و می‌توان آنها را در گروه گیاهان تجمع‌دهنده قرار داد. بنابراین، پیشنهاد می‌شود که کاشت این گیاهان در این مناطق می‌تواند راهکاری مناسب برای کاهش فرسایش خاک و نشت فلزات به اعماق خاک و آب‌های زیرزمینی باشد. همچنین، تصور می‌شود که با شناسایی گونه‌هایی که دارای چنین پتانسیلی هستند، گام بعدی کشت گلدانی و آب کشتی این گونه‌ها در شرایط آزمایشگاهی برای ارزیابی دقیق‌تر از کارآیی آنها در پاکسازی محیط از فلزات سنگین باشد.
سپاسگزاری پژوهش حاضر، از هزینه پژوهانه دوره کارشناسی ارشد دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شده است. از معاونت پژوهشی و گروه‌های زیست‌شناسی و شیمی دانشگاه شهید چمران اهواز و حمایت مالی این دانشگاه برای یاری در انجام این تحقیق و فراهم نمودن تسهیلات تشکر و قدردانی می‌گردد.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مراجع | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Adriano, D. C. (1986) Trace elements in the terrestrial environment. Springer-Verlag, New York.
Alloway, B. J., Jackson, A. P. and Morgan, H. (2005) The accumulation of cadmium by vegetables grown on soils contaminated from a variety of sources. Society of Environment 91: 223-236.
Baker, A. J. M. and Brooks, R. R. (1989) Terrestrial higher plants which hyperaccumulate metallic elements and review of their distribution, ecology and phytochemistry. Biorecovery 1: 81-126.
Boularbah, A., Schwartz, Ch. and Bitton, G. (2005) Heavy metal contamination from mining sites in south Morocco: 2. Assessment of metal accumulation and toxicity in plants. Chemosphere 63: 811-817.
Branquinho, C., Serrano, H. C., Pinto, M. J. and Martins-Loucao, M. A. (2006) Revisiting the plant hyperaccumulation criteria to rare plants and earth abundant elements. Environmental Pollution Journal 146: 437-443.
Buszewski, B., Jastrzebska, A., Kowalkowski, K. and Gorna-Binkul, A. (2000) Monitoring of selected heavy metals uptake by plants and soils in the area of Torub, Poland.Polish Journal of Environmental Studies 9: 511-515.
Chaney, R. L. M., Malik, Y. M., Li, S. L., Brown, Y. A. and Baker, A. J. M. (1997) Phytoremediation of soil metals. Current Opinion in Biotechnology 8: 279-284.
DeVos, C. H. R., Schat, H., De Waal, M. A. M., Voojs, R. and Ernst, W. H. O. (1991) Increased resistance to copper-induced damage of root cell plasmalemma in copper tolerant Silene cucubalus. Physiologia Plantarum 82: 523-528.
Deng, D. M., Shu, W. S., Zhang, J., Zou, H. L., Lin, Z., Ye, Z. H. and Wong, M. H. (2007) Zinc and cadmium accumulation and tolerance in populations of Sedum alferedii. Environmental Pollution 147: 381-386.
Freeman, J. L., Persans, M. W., Nieman, K., Albrecht, C., Peer, W., Pickering, I. J. and Salt, D. E. (2004) Increased glutathion biosynthesis plays a role in nickel tolerance in Thlaspi nickel hyperaccumulators. Plant Cell 16: 2176-2191.
Gasparatos, D., Myloni, D., Haidouti, C. and Massas, I. (2001) Heavy metal distribution in soils from eleonas area, Athens, Greece in relation to land use. XXXI Annual ESNA Meeting, Chania, Greece .
Hozhina, E. I., Khramov, A. A. and Gerasimor, P. A. (2004) Uptake of heavy metals, arsenic, and antimony by aquatic plants in the vicinity of ore mining and processing industries. Journal of Geochemical Exploration 74: 153-162.
Istvan, P. and Benton, J. (1997) Trace elements. Lucie Press, Boca Raton, Florida.
Kabata-Pendias, A. and Mukherjee, A. B. (2007) Trace elements from soil to human. Springer-Verlag, Heidelberg.
Komar, L., Tu, C., Zhang, W., Cai, Y. and Kennelley, E. K. (2001) A fern that hyperaccumulates arsenic. Nature Journal 409: 579-585.
Lin, W., Xiao, T., Wu, Y., Ao, Z. and Ning, Z. (2012) Hyperaccumulation of zinc by Corddalis davidii in Zn-polluted soils. Chemosphere 86: 837-842.
Lindsay, W. L. and Norvell, W. A (1978) Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganese, and copper. Soil Science Society of American Journal 42: 421-428.
Lorestani, B., Cheraghi, M. and Yousefi, N. (2011) Introduction potential of lead-zinc mine in Iran. WorldAcademy of Science, Engineering and Technology 77: 163-168.
Martinez-Sanchez, M., Garcia-Lorenzo, M., Perez-Sirvent, C. and Bench, J. (2012) Trace element accumulation in plants from an aridic area affected by mining activities. Journal of Geochemical Exploration 10: 1016-1027.
McGrath, S. P. and Zhao, F. J. (2003) Phytoextraction of metals and metalloids from contaminated soils. Current Opinion Biotechnology 14: 277-282.
Miclean, M., Roman, C. and Levei, E. (2007) Heavy metals availability for plants in a mining area from North-Western Romania. Chemical Speciation and Bioavailability 1: 11-25.
Min, Y., Boqing, T., Meizhen, T. and Aoyama, I. (2007) Accumulation and uptake of manganese in a hyperaccumulator Phytolacca Americana. Minerals Engineering 20: 188-190.
Papafilippaki, A., Velegraki, D., Vlachaki, C. and Stavroulakis, S. (2008) Levels of heavy metals and bioavailability in soils from the industrial area of Heraklion-Crete, Greece. Proceedings of the Protection and Restoration of the Environment 29: 6-10.
Parizanganeh, A., Hajisoltani, P. and Zamani, A. (2010) Assesment of heavy metal pollution in surficial soils surrounding zinc industrial complex. Procedia Environmental Sciences 2:162-166.
Reeves, R. D. and Baker, A. J. M. (2000) Metal-accumulating plants. In: Phytoremediation of toxic metals (eds. Raskin, I. and Ensley, B. D.) 193-229. John Wiley and Sons, Inc., New York.
Reeves, R. D., Baker, A. J. M., Borhidi, A. and Berazain, R. (1999) Nickel hyper accumulation in the serpentine flora of Cuba. Annals of Botany 83: 29-38.
Schmidt, U. (2003) Enhancing phytoextraction: the effect of chemical soil manipulation on mobility, plant accumulation, and leaching of heavy metals. Journal of Environmental Quality 32: 1939-1954.
Taylor, G. J. (1987) Exclusion of metals from the symplasm: a possible mechanism of metal tolerance in higher plants. Journal of Plant Nutrition 10: 1213-1320.
Ullrich, S. M., Ramsey, M. H. and Helios-Rybicka, E. (1999) Total and exchangeable concentrations of heavy metals in soils near Bytom, an area of Pb/Zn mining and smelting in Upper Silesia, Poland. Applied Geochemistry 14: 187-196.
Yang, X. E., Baligar, V. C. and Clarl, R. B. (1996) Cadmium effects on influx and transport of mineral nutrients in plants species. Journal of Plant Nutrition 19: 643-656.
Yanqun, Z., Yuana, L., Schvartz, C., Langlade, L. and Fand, L. (2004) Accumulation of Pb, Cd, Cu and Zn in plants and hyperaccumulator choice in Lanping lead-zinc mine area, China. Environment International 30: 567-576. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,217 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 660 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||