فصلنامه مدیریت محیط زیست شهری

توانایی گیاه نوک لک لکی در جذب سرب از خاک‌های آلوده به سرب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

چکیده
فعالیت‌های معدن‌کاوی و استخراج فلزات از عوامل عمده در آلودگی خاک‌ها هستند و عموما خاک‌های سطحی در اطراف معادن حاوی مقادیر بالایی از این فلزات هستند. هدف از انجام این تحقیق بررسی قابلیت جذب سرب توسط گیاه نوک لک لکی از خاک‌های آلوده به سرب می‌باشد. پس از شناسایی نمونه‌های گیاهی جمع آوری شده، نمونه‌ها جهت انجام آنالیزهای مربوطه آماده گردید. سپس مقدار عنصر سرب و pH اندازه‌گیری شد و توانایی نمونه‌های گیاهی برای جذب و تجمع سرب به وسیله محاسبه فاکتور تغلیظ زیستی (BCF) و فاکتور جابجایی (TF) بررسی گردید. بر اساس نتایج حاصله مقدار کل سرب در خاک محدوده‌ای از 377 تا 1250 میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن خشک می‌باشد. همچنین مشاهده می‌شود مقدار قابل تبادل عناصر سرب در خاک محدوده‌ای از 4 تا 15 میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن خشک می‌باشد. میانگین pH نمونه‌های خاک محدوده‌ای از 8/6 تا 1/7 تعیین شد. همچنین نتایج نشان داد که بیشترین میانگین مقدار سرب در گیاه نوک لک لکی 1516 میلی‌گرم بر کیلوگرم در ریشه‌ها، 110 میلی‌گرم بر کیلوگرم در اندام‌های هوایی و 637 میلی‌گرم بر کیلوگرم در خاک وجود دارد. گیاهانی با فاکتور تغلیظ زیستی بیشتر از یک و فاکتور جابجایی کمتر از یک برای تثبیت گیاهی مناسب هستند . بررسی‌ها نشان داد که فاکتور تغلیظ زیستی در گیاه نوک لک لکی 3/2 و فاکتور انتقال 2/0 می‌باشد. بنابراین بر طبق نتایج گیاه BCF بیشتر از یک و TF کمتر از یک را نشان می‌دهد. لذا گیاه نوک لک لکی، گونه‌‌ای مناسب برای گیاه پالایی به صورت تثبیت گیاهی سرب می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


1. Auburn, A., Heavy metal soil contamination. Urban Technical Note, 2000. 3: p.1-7. https://semspub.epa.gov/work/03/2227185.pdf
2. WHO., Lead-environmental aspects. Environmental health criteria, Geneva, 1989. 85. DOI: 10.1177/146642409011000129
3. Shahid, M., E. Ferrand, E. Schreck, and C. Dumat, Behavior and impact of zirconium in the soil–plant system: plant uptake and phytotoxicity. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, 2013. 221: p.107–127. DOI: 10.1007/978-1-4614-4448-0_2
4. Soriano, A., S. Pallarés, F. Pardo, A. B. Vicente, T. Sanfeliu, and J. Bech, Deposition of heavy metals from particulate settleable matter in soils of an industrialised area. Journal of Geochemical Exploration, 2012. 113: p.36–44.  DOI: 10.1016/j.gexplo.2011.03.006
5. Kabata-Pendias, A., Trace Elements in Soils and Plants. Fourth ed. CRC Press, Boca Raton, FL. 2011.  DOI: 10.1201/b10158
6. Shen, Z.G., X.D. Li, C.C. Wang, H.M. Chen, and H. Chua, Lead phytoextraction from contaminated soil with high-biomass plant species. Journal of Environmental Quality, 2002. 31: p.1893–1900. DOI: 10.2134/jeq2002.1893
7. Wong, M.H., Ecological restoration of mine degraded soils, with emphasis on metal contaminated soils. Chemosphere, 2003. 50: p. 775-780. DOI: 10.1016/s0045-6535(02)00232-1
8. Baker, A.J.M, Metal tolerance. New Phytologist, 1987. p. 106: 93-111. DOI: 10.1111/j.1469-8137.1987.tb04685.x
9. Harmens, H., Physiology of zinc tolerance in Silene vulgaris. Ph.D. thesis, Vrije Universiteit Amsterdam. Febodruk, Enschede. The Netherlands, 1993. P. 95.
10. Van der Ent, A., A.J.M. Baker, R.D. Reeves, A.J. Pollard, and H. Schat, Hyperaccumulators of metal and metalloid elements: facts and fiction. Plant and Soil, 2013. 362: p.319-334. DOI: 10.1007/s11104-012-1287-3
11. Reeves, R.D., Hyperaccumulation of trace elements by plants, In: Phytoremediation of metal-contaminated soils (eds. Morel, J. L. et al.). Springer, Printed in the Netherlands, 2006. p. 25-52. DOI: 10.1007/1-4020-4688-X_2
12. Krämer, U., Metal hyperaccumulation in plants. Annual Review of Plant Biology, 2010. 61: p. 517-534. DOI: 10.1146/annurev-arplant-042809-112156
13. Mahdavian, K., S. M. Ghaderian, and M. Torkzadeh-Mahani, Accumulation and phytoremediation of Pb, Zn, and Ag by plants growing on Koshk lead–zinc mining area, Iran. Journal of soils and sediments, 2017. 17: p. 1310-1320. DOI: 10.1007/s11368-015-1260-x
14. Srivastava, J., S.J.S. Kalra, and R. Naraian, Environmental perspectives of Phragmites australis (Cav.) Trin. Ex. Steudel. Applied Water Science, 2014. 4: p. 193–202. DOI: 10.1007/s13201-013-0142-x
15. Yoon, J., X. Cao, O. Zhou, and L.Q. Ma, Accumulation of Pb, Cu, and Zn in native plants growing on a contaminated Florida site. Science of the Total Environment, 2006. 368: p. 456–464. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2006.01.016
16. Stoltz, E., and M. Greger, Accumulation properties of As, Cd, Cu, Pb and Zn by four wetland plant species growing on submerged mine tailings. Environmental and Experimental Botany, 2002. 47: p. 271–80. DOI: 10.1016/S0098-8472(02)00002-3
17. Liu, J.R.M., C.H. Shu, and D. Choi, Phytoremediation of cadmium contamination: over expression of metallotioneine in transgenic tobacco plant, Bundesgesundheitsbl - Gesundheitsforsch - Gesundheitsschutz, 2000. 43: p. 126-130. DOI: 10.1007/s001030050023
18. Henry, J.R., An overview of the phytoremediation of lead and mercury. U. S. Environmental Protection Agency, 2000. P. 55. https://semspub.epa.gov/work/03/2095110.pdf
19. Kopittke, P.M., C.J. Asher, R.A. Kopittke, and N.W. Menzies, Prediction of Pb speciation in concentrated and dilute nutrient solutions. Environmental Pollution, 2008. 153(3): p. 548-554. DOI: 10.1016/j.envpol.2007.09.012
20. Mensing, S., and R. Byrne, Pre-mission invasion of Erodium cicutarium in California. Journal of Biogeography. 1998. 25 (4): p. 757–762. DOI:10.1046/j.1365-2699.1998.2540757.x. S2CID 84221304.
21. Reeves, R.D., A. J. M. Baker, A. Borhidi, and R. Berazain, Nickel hyperaccumulation in the serpentine flora of Cuba. Annals of Botany, 1999. 83: p. 29-38. https://doi.org/10.1006/anbo.1998.0786
22. Faucon, M.P., M.N. Shutsha, and P. Meerts, Revisiting copper and cobalt concentrations in supposed hyperaccumulators from SC Africa: influence of washing and metal concentrations in soil. Plant and Soil, 2007. 301: p. 29-36. DOI: 10.1007/s11104-007-9405-3
23. Reeves, R.D., A.R. Kruckeberg, N. Adiguzel, and U. Kramer, Studies on the flora of serpentine and other metalliferous areas of western Turkey. South African Journal of Science, 2001. 97: p. 513-517. DOI: 10.10520/EJC97257
24. Malaisse, F., A.J.M. Baker, and S. Ruelle, Diversity of plant communities and leaf heavy content at Luiswishi copper/cobalt mineralization, upper Katanga, Dem. Rep. Congo, Biotechnologie Agronomie. Societe et Environnement, 1999. 3: p.104-114.
25. Wenzel, W.W, and F. Jockwer, Accumulation of heavy metals in plants grown on mineralized soils of the Austrian Alps. Environmental pollution, 1999. 104: p. 145-155.  DOI: 10.1016/S0269-7491(98)00139-0
26. Garcia-Miragaya, J., and A.L. Page, Sorption of trace quantities of cadmium by soils with different chemical and mineralogical composition. Water, Air, Soil Pollutant, 1978. 9: p. 289-299. DOI: 10.1007/BF00280677
27. Marschner, H., Mineral nutrition of higher plants. Academic Press, London, 1988. p. 674.
28. Quezada-Hinojosa, R., K.B. Föllmi, F. Gillet, and V. Matera, Cadmium accumulation in six common plant species associated with soils containing high geogenic cadmium concentrations at Le Gurnigel, Swiss Jura Mountains.Catena, 2015. 124: p. 85-96.  DOI:  10.1016/j.catena.2014.09.007

  • تاریخ دریافت 06 اسفند 1402
  • تاریخ بازنگری 20 فروردین 1403
  • تاریخ پذیرش 27 فروردین 1403
  • تاریخ اولین انتشار 27 فروردین 1403
  • تاریخ انتشار 01 فروردین 1403