جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "گیاه پالایی" در نشریات گروه "محیط زیست"
تکرار جستجوی کلیدواژه «گیاه پالایی» در نشریات گروه «علوم پایه»-
فعالیت های معدن کاوی و استخراج فلزات از عوامل عمده در آلودگی خاک ها هستند و عموما خاک های 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 خاک های آلوده به سرب می باشد. پس از شناسایی نمونه های گیاهی جمع آوری شده، نمونه ها جهت انجام آنالیزهای مربوطه آماده گردید. سپس مقدار عنصر سرب و pH اندازه گیری شد و توانایی نمونه های 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 محدوده ای از 377 تا 1250 میلی گرم بر کیلوگرم وزن خشک می باشد. همچنین مشاهده می شود مقدار قابل تبادل عناصر سرب در خاک محدوده ای از 4 تا 15 میلی گرم بر کیلوگرم وزن خشک می باشد. میانگین pH نمونه های خاک محدوده ای از 8/6 تا 1/7 تعیین شد. همچنین نتایج نشان داد که بیشترین میانگین مقدار سرب در گیاه نوک لک لکی 1516 میلی گرم بر کیلوگرم در ریشه ها، 110 میلی گرم بر کیلوگرم در اندام های هوایی و 637 میلی گرم 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 . بررسی ها نشان داد که فاکتور تغلیظ زیستی در گیاه نوک لک لکی 3/2 و فاکتور انتقال 2/0 می باشد. بنابراین بر طبق نتایج گیاه BCF بیشتر از یک و TF کمتر از یک را نشان می دهد. لذا گیاه نوک لک لکی، گونه ای مناسب برای گیاه پالایی به صورت تثبیت گیاهی سرب می باشد.کلید واژگان: سرب, گیاه پالایی, نوک لک لکی, فاکتور انتقالMining activities and metal extraction are major factors in soil pollution, and generally surface soils around mines contain high amounts of these metals. The purpose of this research is to investigate the ability of lead absorption by Erodium cicutarium plant from lead contaminated soils. After identifying the collected plant samples, the samples were prepared for relevant analysis. Then, the amount of lead element, electrical conductivity, pH was measured and the ability of plant samples to absorb and accumulate lead was investigated by calculating the bioconcentration factor (BCF) and displacement factor (TF). According to the results, the total amount of lead in the soil ranges from 377 to 1250 mg-1kg of dry weight. Also, it can be seen that the exchangeable amount of lead elements in the soil ranges from 4 to 15 mg-1kg of dry weight. The average pH of the soil samples ranged from 6.8 to 7.1. Also, the results showed that the highest average amount of lead in Erodium cicutarium plant is 1516 mg-1kg in the roots, 110 mg-1kg in the aerial parts and 637 mg-1kg in the soil. Plants with bioconcentration factor (BCF) greater than one and displacement factor (TF) less than one are suitable for plant stabilization. Investigations showed that the bioconcentration factor in Erodium cicutarium plant is 2.3 and the transfer factor is 0.2. Therefore, according to the results, the plant shows BCF more than one and TF less than one. Therefore, Erodium cicutarium plant is a suitable species for phytoremediation in the form of plant stabilization of lead.Keywords: Lead, Phytoremediation, Erodium Cicutarium, Displacement Factor
-
زمینه و هدف
امروزه آلودگی به فلزات سنگین به یک مشکل جدی زیست محیطی تبدیل شده است. به منظور حفظ محیط زیست، یکی از روش های رو به گسترش و کم هزینه، پالایش در محیط به کمک گیاه پالایی یعنی بهره گیری از گیاهان برای حذف، کاهش و تثبیت آلاینده هاست. در این راستا استفاده از قارچ های همزیست با گیاه، می تواند سبب افزایش کارایی گیاه پالایی، کاهش مدت زمان لازم برای زدودن آلودگی و توسعه کاربرد آن شود .
روش بررسیبه منظور بررسی تاثیر ترافیک بر تجمع سرب و کادمیوم در گیاه دارویی رزماری (Rosmarinus officinalis L.) و همزیستی قارچ گونه (Glomus mossea) بر آن، آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی با سه تکرار و سه فاکتور انجام گردید. عامل اول شامل همزیستی مایکوریزا (شاهد و تلقیح)، عامل دوم ترافیک (شاهد، 120، 300، 600، 950، 1200، 1800، 2400، 3000 ، 3600 و 4200 اتومبیل در ساعت) و عامل سوم نوع گلدان (شاهد و گلدان هایی که سطح خاک جز در محل نشاءها پوشیده شده اند) بود که با سه تکرار در سال 1399-1398 و در کلان شهر شیراز انجام شد. در این آزمایش صفات وزن ریشه، کادمیوم خاک، کادمیوم اندام هوایی، کادمیوم ریشه، طول ساقه، طول ریشه اصلی، وزن خشک گیاه، سرب ریشه، اندام هوایی و خاک و فاکتور انتقال کادمیوم و سرب مورد بررسی قرار گرفتند.
یافته ها:
نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد که تلقیح گیاهان با قارچ مایکوریزا حاکی از بالاتر بودن سرب بافت ریشه نسبت به اندام هوایی و خاک درترافیک 4200 اتومبیل در ساعت نسبت به شاهد بود. همزیستی با قارج مایکوریزا سبب افزایش وزن ریشه و وزن خشک گیاه، طول ساقه، طول ریشه اصلی در مقایسه با شاهد به ترتیب به میزان 93/23، 97/18، 82/0 و 87/30 درصد در ترافیک 4200 اتومیبل در ساعت گردید. همچنین نتایج نشان داد که تیمار گلدان های سربسته و تلقیح قارچ مایکوریزا سبب افزایش پارامترهای رشدی و کاهش کادمیوم و سرب شد.
بحث و نتیجه گیری:
کاهش غلظت کادمیوم و سرب در گیاه رزماری تلقیح شده با مایکوریزا نشان می دهد که گیاه رزماری می تواند در خاک های آلوده به کادمیوم و سرب رشدکند و توانایی پالایش عناصر سنگین بخصوص عنصر سرب با توجه به TF بزرگتر از 1را دارد و در این راستا همزیستی مایکوریزا به این توانایی کمک می کند.
کلید واژگان: همزیستی, فلزات سنگین, قارچ مایکوریزا. فاکتور انتقال, گیاه پالاییBackground and ObjectiveNowadays, heavy metal pollution has become a serious environmental problem. To protect the environment, one of the effective and low-cost methods is phytoremediation. Phytoremediation is the use of plants to remove, reduce and stabilize pollutants. In this regard, the use of fungi that symbiosis with plants, can increase the efficiency of phytoremediation, reduce the time required to remove contamination, and develop its application.
Material and MethodologyThis experiment was performed in order to investigate the traffic and symbiosis interaction’s effects on lead and cadmium accumulation in rosemary (Rosmarinus officinalis L.). The experiment donen in a randomized complete block design (RCBD) with three replications and three factors as factorial. The first factor includes mycorrhiza symbiosis (control and inoculation), the second factor was traffic (Control, 120, 300, 600, 950, 1200, 1800, 2400, 3000, 3600, and 4200 cars per hour) and the third factor was the type of pot (Controls and pots where the soil surface is covered except at the place of seedlings) with three replications in 2019-2020 in Shiraz metropolis. In the experiment some properties were investigated such as root weight, soil cadmium, shoot cadmium, root cadmium, stem length, main root length, plant dry weight, root lead, cadmium, and lead transfer factors.
FindingsThe results of mean comparisons showed that inoculation of plants with mycorrhizal fungi )Glomus mossea (had higher lead content of root tissue than shoots and soil in 4200 cars per hour compared to the control. Symbiosis with mycorrhiza fungi increased root weight and plant dry weight, stem length, and main root length compared to the control by 23.93, 18.97, 0.82 and 30.87% in 4200 car traffic per hour, respectively. The results also showed that the treatment of closed pots and inoculation of mycorrhizal fungi increased the growth parameters and decreased cadmium and lead.
Discussion and ConclusionThe reduction of cadmium and lead concentrations in the inoculated rosemary with Glomus mosses indicates that Rosmarinus officinalis L. can grow in soils contaminated with cadmium and lead. Also, the symbiosis of mycorrhizae increases th ability of rosemary.
Keywords: symbiosis, Heavy Metals, Mycorrhiza Fungi. Transfer Factor, Phytoremediation -
زمینه و هدف
تولید انرژی پاک و حذف پسماند از اولویتهای جوامع دوستدار محیط زیست میباشد. با تولید بیوگاز از کود هم میتوان آلودگی بیولوژیک در محیط را کاهش داد و هم میتوان انرژی تولید نمود، گیاه پالایی از روش های حذف آلودگی خاک میباشد .هدف از این تحقیق بررسی تولید بیوگاز از فضولات شتر و پسماند گیاه پالایی و همچنین شناسایی متغیرها که باعث بهبود تولید بیوگاز میشوند با استفاده از روشAHP فازی میباشد.
روش بررسیبارگزاری فضولات شتر در هاضم در دماهای مختلف مزوفیلیک (36-37)، ترموفیلیک (55) انجام گرفته است. پسماند ناشی از گیاه پالایی سرب در خاک با فضولات شتر مخلوط گشته و در شرایط مشابه بارگزاری شد. در طول 1 ماه بارگزاری مواد، میزان تولید بیوگاز اندازه گیری گردید. نتایج بدست آمده با استفاده از نرم افزار SPSS آنالیز گردیده است.
یافته هانتایج نشان داد که میزان pH نقش مهمی در تولید بیوگاز ایفا میکند. بارگزاری اول به دلیل خوراک ورودی کم و همچنین نرسیدن به زمان مورد نظر جهت انجام عملیات هضم میزان pH هاضم کم و در نتیجه تولید گاز بسیار اندک بود که با تدریج با افزایش تعداد بارگزاری سرعت تولید گاز و مقدار تولید گاز افزایش پیدا کرد. همچنین مشخص شد با افزایش میزان پسماند گیاه پالایی میزان تولید بیوگاز کاهش می یابد. با استفاده از روش AHP فازی پارامترها رتبه بندی شدند.
بحث و نتیجه گیریبا توجه به نتایج بدست آمده، فضولات شتر پتانسیل مناسبی برای تولید بیوگاز دارند.میزان ازت و فسفر بیشتر اهمیت را در تولید بیوگاز دارند و نسبت مواد جامد فرار کمترین رتبه را طبق روش AHP فازی دارد. پسماند ناشی از گیاه پالایی را در مقادیر کم میتوان اضافه نمود.
کلید واژگان: بیوگاز, فضولات شتر, گیاه پالایی, پسماندBackground & ObjectiveProduction of clean energy and elimination of waste is one of the priorities of environmentally friendly societies. By producing biogas from manure, biological pollution in the environment can be reduced and energy can be produced. Phytoremediation is one of the ways to remove soil pollutant. The purpose of this research is to investigate the production of biogas from camel dung and phytoremediation waste and also to identify the variables that improve biogas production using the fuzzy AHP method.
Material and MethodologyThe loading of camel dung in the digester has been done at different mesophilic and thermophilic temperatures (36-37 and 55). The waste from the lead phytoremediation was mixed with camel dung and was loaded in similar conditions. During 1 month of material loading, biogas production was measured. The results have been analyzed using SPSS software.
FindingsThe results showed that pH plays an important role in biogas production. The first load was low due to low input feed as well as failing to reach the desired digestion operation, resulting in very low digestive pH, which gradually increased as the number of gas production speeds and gas production increased. It was also found to decrease the amount of biogas production as the amount of refined plant was increased. The parameters were ranked using the fuzzy AHP method.
Discussion and ConclusionAccording to the results, camel dung has a good potential for biogas production. Nitrogen and phosphorus are more important in biogas production and the ratio of volatile solids has the lowest rank according to the fuzzy AHP method. Phytoremediation waste could be used in small amounts.
Keywords: Biogas, camel dung, Phytoremediation, Solid Waste -
زمینه و هدف
خاک و آب بر اثر فعالیت های بشر به سرعت در حال آلوده شدن با عناصر معدنی مانند آرسنیک، کادمیوم، کروم، مس، جیوه، منگنز نیکل، سرب و روی است. این فعالیت ها شامل معدنکاری، سوزاندن پسماندها، عملیات حفاری چاه های نفت، فعالیت های کشاورزی (مانند کاربرد حشره کش ها و لجن فاضلاب) می باشد. بیوچار از پیرولیز طیف گسترده ای از بقایای آلی تولید می شود. وسعت و محدوده افزایش تثبیت فلزات سنگین به وسیله بیوچار (زغال زیستی) در خاک های مختلف بستگی به مواد مغذی به کار رفته در تولید ماده اولیه بیوچار دارد. گیاه پالایی [1] استفاده از گیاهان، جهت کاهش میزان، تحرک و سمیت آلاینده از خاک، آب زیرزمینی و یا دیگر محیط های آلوده استفاده شده است. مطالعه حاضر با هدف تعیین اثرات بیوچار و گیاه پالایی بر فلزات سنگین کروم، آرسنیک و سرب در خاک آلوده به پسماند حفاری چاه های نفت انجام گرفته است.
روش بررسیدر این تحقیق میزان تثبیت فلزات سنگین کروم، آرسنیک و سرب به وسیله بیوچار (زغال زیستی) تهیه شده از ضایعات نیشکر، بررسی شد. همچنین مقدار جذب فلزات سنگین کروم، آرسنیک و سرب توسط گیاهان سورگوم، آتریپلکس و کهورک مطالعه گردید. بیوچار ضایعات نیشکر با خاک آلوده به 50% پسماند حفاری، در 4 سطح تیماری (0، 5/0، 1 و 2% وزنی) و سه تکرار مخلوط شد و بعد از 2 ماه انکوباسیون (برای یکنواختی اجزای آلودگی در بافت خاک) در گلدان ها گذاشته و گیاهان سورگوم، آتریپلکس و کهورک در آن کشت شد؛ به طوری که برای هر گیاه یک ردیف 12 تایی از گلدان ها و در کل برای سه گیاه مورد مطالعه 36 گلدان تهیه گردید. تغییرات فلزات سنگین در گلدان ها به وسیله دستگاهICP تعیین شد.
یافته هامیانگین غلظت کروم، آرسنیک و سرب در نمونه خاک اولیه آلوده به 50% پسماند حفاری به ترتیب 56، 4/53 و 582 میلی گرم در کیلوگرم خاک بود. میانگین غلظت کروم، آرسنیک و سرب بعد از اعمال تیمار بیوچار به ترتیب به 30، 5/21 و 224 رسید. میانگین غلظت کروم، آرسنیک و سرب در خاک 10 هفته پس از کشت سورگوم به ترتیب 22، 2/7 و 43، ده هفته بعد از کشت آتروپیلکس به ترتیب 16، 3/15و 141 و ده هفته بعد از کشت کهورک نیز به ترتیب 18 ، 9/19 و 192میلی گرم در کیلوگرم خاک اندازه گیری شد.
بحث و نتیجه گیریتجزیه واریانس تغییرات کروم، آرسنیک و سرب در خاک گویاست که کشت گیاه و کاربرد بیوچار در خاک های آلوده به پسماند حفاری اثر کاهش معنی داری از لحاظ آماری بر غلظت قابل دسترس هر سه فلز سنگین مورد مطالعه در خاک دارد. تیمار گیاه کهورک با غلظت 1% بیوچار برای کروم، گیاه سورگوم با غلظت 2% بیوچار برای آرسنیک و سرب تیمار بهینه در جهت جذب و کاهش فلز آلاینده می باشد.
کلید واژگان: بیوچار, گیاه پالایی, پسماند حفاری, فلزات سنگینBackground and ObjectiveSoils and waters are frequently subject to contamination by inorganic elements including As, Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, and Zn, mainly due to anthropogenic activities, such as mining, incineration of wastes, drilling of petroleum shaft and agricultural practices (i.e., pesticides and sewage sludge application). Phytoremediation employs the use of plants to degrade, remediate and stabilize various environmental contaminants in soil, water and air. Biochar (BC) can be produced from a wide range of organic wastes via pyrolysis. It has great potential as an amendment for phytoremediation but its effects depend on the type of feedstock it derives from. This study was conducted to identify the effects of biochar addition and phytoremediation on As, Cr, and Pb concentrations in a soils polluted by oil drilling wastes.
Material and MethodologyThe current study was carried out to examine the heavy metal immobilizing effect of biochar produced from sugar cane waste and subsequent heavy metal uptake by Sorghum, Atriplex sp. and prosopis farcta. Sugar cane wastage biochar was incorporated into four application rates (0, 0.5, 1 and 2 % (w/w)) and soil biochar mixtures were examined for an incubation period of 2 months (so that the contaminated material could be distributed evenly in the soil particles). Then pot trials were provided for cultivation of Sorghum, Atriplex sp and Prosopis farcta so that for each plant, a row of 12 pots and a total of 36 pots for the three under-study plants.
FindingsThe results showed, average of Cr, As and pb concentration in contaminated soil is 56, 53.4 and 582 ppm. Average of Cr, As and pb concentration in contaminated soil is Amendment with BC is 30, 21.5 and 224. Average of Cr, As and pb concentration in contaminated soil is Amendment with Sorghum is 22, 7.2 and 43, Amendment with Atriplex sp is 16, 15.3 and 141, Amendment with prosopis farcta is 18, 19.9 and 192 ppm.
Discussion and ConclusionEffective treatment of Cr was prosopis farcta and 1 % (w/w) biochar, Sorghum and 2 % (w/w) biochar for As and pb. Although heavy metal-contaminated soils can be reclaimed effectively by application of biochar, further research is needed to explore its long-term environmental and economic aspect to gain maximum benefits from this novel material
Keywords: Biochar, Phytoremediation, drilling waste -
پیشینه و هدف
صنعت نفت یک صنعت مهم، مادر و اشتغال زا است که به عنوان صنعت تغذیه کننده بسیاری از صنایع محسوب می شود. یکی از مشکلات مهم محیط زیستی مرتبط با این صنعت این است که در طی فرایندهای مختلف استخراج، انتقال، پالایش و فراوری آن امکان ورود نفت به محیط زیست وجود دارد. آلودگی نفتی محیط زیست، تهدیدی بزرگ برای سلامت اکوسیستم و انسان ایجاد می کند. از این رو حذف آلاینده های نفتی وارد شده به محیط زیست و به ویژه خاک برای سلامت آن، ضروری است. هدف از این مقاله، علاوه بر ارایه اطلاعات کلی در مورد گیاه پالایی، مرور آخرین پژوهش ها در مورد استفاده از گیاهان مختلف برای حذف آلاینده های نفتی از محیط زیست می باشد. همچنین در این پژوهش تعدادی از گونه های گیاهی دارای قابلیت حذف آلاینده های نفتی معرفی شده است.
مواد و روش هابرای انجام این مطالعه، کتابخانه های الکترونیکی الزویر، اشپرینگر و مرکز اطلاعات جهاد دانشگاهی (SID) با استفاده از کلیدواژه هایPhytoremediation ، Oil Contamination، گیاه پالایی، آلودگی نفتی و آلاینده نفتی مورد کاوش قرار گرفت. منابع پس از استخراج و دسته بندی موضوعی مورد بررسی قرار گرفتند.
نتایجبا انجام کاوش در منابع اطلاعات علمی 10 مقاله مروری به عنوان هسته اصلی و در مجموع 99 منبع استخراج شد و مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس مطالعات صورت گرفته، استفاده از گیاهان برای حذف انواع آلاینده ها یکی از روش های مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست معرفی شده است. از جمله مزایای گیاه پالایی می توان به نیاز به سرمایه گذاری کم، امکان حذف آلاینده در محل، زیبایی شناسی مناسب، جلوگیری از فرسایش خاک ، جلوگیری از انتشار مواد سمی و امکان استفاده به ویژه در مناطقی که غلظت آلاینده پایین است اشاره کرد. طبق مطالعات انجام شده، گیاهان از پنج مکانیسم مختلف شامل گیاه استخراجی، گیاه تثبیتی، گیاه تبدیلی، گیاه تبخیری و ریزوفیلتراسیون برای حذف آلاینده ها از محیط استفاده می کنند. در این مطالعه تعداد 12 گیاه موثر در حذف فلزات سنگین و 30 گیاه دارای قابلیت گیاه پالایی نفت و ترکیبات سمی مرتبط با آن یعنی هیدروکربن های چندحلقه ای آروماتیک معرفی شدند.
بحث:
گیاه پالایی یک روش دوستدار محیط زیست و مبتنی بر انرژی خورشید است که از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه است و امکان تجاری سازی آن نیز فراهم می باشد. در حال حاضر، فناوری گیاه پالایی در مراحل اولیه خود است و مشکلات فنی زیادی برای توسعه آن وجود دارد که باید برطرف شود. در میان گیاهان، گیاهان علفی با سطح ریشه بالا برای حذف هیدروکربن های چندحلقه ای آروماتیک کارآمد هستند، زیرا سیستم ریشه فیبری آن ها سطح بسیار خوبی را برای میکروب ها و ریزوفیلتراسیون فراهم می کند. در حال حاضر و به ویژه در کشور ما نیاز مبرمی به کشف گونه های گیاهی جدید با توانمندی تحمل و حذف آلاینده های محیطی به ویژه آلودگی های نفتی وجود دارد. همچنین انجام تحقیقات برای بهینه سازی فرآیندهای گیاه پالایی، درک فعل و انفعالات گیاهی، فعل و انفعالات میکروبی و تجهیزات مناسب برای انجام آن ضروری می باشد. علاوه بر این، استفاده از تکنیک های مولکولی و توسعه گیاهان تراریخته برای افزایش کارامدی گیاه پالایی در حال گسترش است. بنابراین، انتظار می رود مهندسی ژنتیک نقش مهمی در افزایش کاربرد فن آوری های گیاه پالایی ایفا کند. مطالعات مربوط به این استراتژی ها در توسعه ابزارهای ساده تر و مقرون به صرفه برای گیاه پالایی بسیار مفید خواهد بود.
کلید واژگان: آلاینده های نفتی, گیاه پالایی, محیط زیست, هیدروکربن های نفتیIntroductionThe oil industry is an important, job-creating, and feeder industry whose products are used as raw materials for other industries. One of the important environmental problems related to this industry is that oil can leak into the environment during extraction, transfer, refining, and processing. Environmental oil pollution poses a major threat to the ecosystem and human health. Therefore, the elimination of oil contaminants entering the environment, especially soil, is essential for environmental health. The current study aims to provide general information about phytoremediation and review the latest research on the use of different plants to remove oil pollutants from the environment. Additionally, several plant species with the ability to remove oil pollutants have been introduced.
Materials and MethodsTo conduct this study, the electronic libraries of Elsevier, Springer, and Science Information Center (SID) were searched using the keywords Phytoremediation, Oil Contamination, Plant Remediation, Oil Pollution, and Oil Pollutant. The sources were analyzed after extraction and subject classification.
ResultsBy exploring the sources of scientific information, 10 review articles were extracted as the core and a total of 99 references were extracted and analyzed. Based on the findings, the use of plants to remove all kinds of pollutants has been introduced as one of the cost-effective and environmentally friendly methods. Among the advantages of phytoremediation, the following were mentioned: The need for small financial investment, the possibility of removing pollutants on site, proper aesthetics, preventing soil erosion, preventing the release of toxic substances, and the possibility of using this method in areas with low pollutant concentrations. According to studies, plants utilize various mechanisms, including phytoextraction, phytovolatilization, phytostabilization, phytodegradation, rhizodegradation, or rhizofiltration to remove pollutants from environments. In this study, 12 plants effective in removing heavy metals and 30 plants capable of phytoremediation of oil and related toxic compounds, i.e. polycyclic aromatic hydrocarbons, were introduced.
DiscussionPhytoremediation is an environmentally friendly method that is based on solar energy. It is economically reasonable and its commercialization is possible. Currently, phytoremediation technology is in its early stages and there are many technical problems to be overcome for its development. Among plants, herbaceous plants because of their high root surface area are efficient in the removal of polycyclic aromatic hydrocarbons. Currently, especially in our country, there is an urgent need to discover new plant species with the ability to tolerate and remove environmental pollutants such as oil pollution. It is also necessary to carry out research to optimize plant treatment processes, understand plant–environment interactions, and microbial interactions and finding appropriate equipment to do it. In addition, the use of molecular techniques and the development of transgenic plants to increase the efficiency of the plant to remove toxic materials are expanding. Therefore, genetic engineering is expected to play an important role in increasing the application of plant breeding technologies. Studies on these strategies will be very useful in developing simpler and cost-effective tools for phytoremediation.
Keywords: Oil Contaminants, Phytoremediation, Environment -
توانمندی گزنه (Urtica Dioica L.) در جذب فلزات سنگین (Pb, As, Cd, Ni) از شیرابه محل دفن پسماند تنکابنزمینه و هدف
شیرابه حاصل از دفن زباله حاوی فلزات سنگین آلاینده است که باعث ایجاد اثرات سمی بر روی آب و خاک در نزدیکی محل های دفن زباله می شد. گیاه پالایی یکی از روش های کنترلی است که در آن از گیاهان بومی با قابلیت انباشتگری استفاده می شود. این پژوهش با هدف ارزیابی قدرت انباشتگری فلزات سنگین به توسط گزنه از شیرابه صورت گرفته است.
روش بررسیدر پژوهش حاضر پس از جمع آوری بذور گزنه از لندفیل تنکابن، آنها رادر 16 گلدان کشت و پس از مرحله 6 برگی تحت چهار غلظت شیرابه تازه (0، 30، 60 و 100 %) قرار داده شد و بعد از اتمام دوره رویشی، میزان فلزات سنگین (توسط دستگاه طیف سنج جذب اتمی) و فاکتورهای مورفولوژیک مورد اندازه گیری قرار گرفتند.
یافته هانتایج نشان دادند که با افزایش غلظت شیرابه، مقدار فلزات سنگین در تمامی اندام های گزنه افزایش یافته (Ni>Pb>Cd>Ar) و اندام های هوایی جذب بیشتری داشتند. به موازات آن، فاکتورهای وزن خشک ساقه و برگ، ریشه و شاخص سطح برگ نیز کاهش یافت. محاسبه TF>1 در اندام های گزنه حاکی از توانایی انباشتگر بودن فلزات سنگین در آن در مواجهه با شیرابه بوده است.
بحث و نتیجه گیریزیست پالایی با استفاده از گیاهان بومی و انباشتگر جهت حذف فلزات سنگین روشی کم هزینه و سازگار با محیط زیست می باشد. گزنه گیاهی است بومی که به صورت خودرو در مکان های دفع زباله در شمال کشور می روید و با توجه به توان انباشتگری آن، گونه مناسبی برای پاک سازی خاک از فلزات سنگین محسوب می شود.
کلید واژگان: گیاه پالایی, گزنه (Urtica Dioica L.), فلزات سنگین, شیرابه لندفیلBackground and ObjectiveLandfill leachate contains heavy metals that cause toxic effects on water and soil near landfills. Phytoremediation is one of the control methods in which native plants with accumulation ability are used. The aim of this study was to evaluate the accumulation strength of heavy metals by nettle from leachate.
Material and MethodologyIn the present study, after collecting nettle seeds from Tonekabon landfill, they were planted in 16 pots and after the 6-leaf stage, placed under four concentrations of fresh leachate (0, 30, 60 and 100%) and after the growth period, the amount of metals Heavy (by atomic absorption spectrometer) and morphological traits were measured.
FindingsThe result showed that with increasing leachate concentration, the amount of heavy metals in all organs increased (Ni> Pb > Cd> Ar) and the aerial parts were more absorbed. In parallel with this result, dry weight factors of stem and leaf, root and leaf area index also decreased. Calculation of TF> 1 in nettle organs showed its ability to be more accumulative in the face of leachate.
Discussion and ConclusionBioremediation with using of native plants and accumulators to remove heavy metals is a low cost and environmentally friendly method. Nettle is a native and wild plant that grows in landfills in the north of the country and due to its accumulative power, it is a suitable species for clearing the soil of heavy metals.
Keywords: Phytoremediation, Urtica dioica L, Heavy Metals, Landfill Leachate -
سابقه و هدف
امروزه با افزایش جمعیت جهان و به دنبال آن توسعه صنایع و کارخانه ها، بر میزان پساب های وارده به محیط زیست که غالبا حاوی فلزات سنگین و آلاینده های مختلف دیگر می باشند، افزوده می شود. فلزات سنگین تاثیرات مخربی بر سلامت گیاهان و جانوران در اکوسیستم های مختلف دارد. در فرآیند پالایش محیط زیست، گیاهان قابلیت جذب فلزات سنگین را دارند و می توانند این آلودگی ها را از خاک و آب جذب کرده و در ریشه و اندام های هوایی خود ذخیره کنند.
مواد و روش هابه منظور بررسی میزان جذب و انباشت فلزات سنگین توسط گیاهان، آزمایشی در قالب طرح کامل تصادفی با سه تکرار با استفاده از گیاه وتیور انجام شد. گیاهان تیمار با پساب صنعتی و گیاهان کنترل با آب شهری آبیاری شدند. همچنین گلدانی حاوی خاک فاقد گیاه نیز جهت سنجش میزان عناصر در خاک در نظر گرفته شد و در طول دوره شش ماه آزمایش، به طور منظم همراه با گلدان های دیگر با پساب صنعتی آبیاری شد. به منظور بررسی تاثیر آبیاری با پساب بر عملکرد گیاه وتیور، پس از دوره شش ماهه آزمایش، آنالیز عناصر سنگین و مطالعات آناتومیکی و فیزیولوژیکی بر روی گیاهان تحت تیمار پساب صنعتی و گیاهان شاهد انجام شد. فاکتور های انتقال و تجمع که دو فاکتور مهم در سنجش توانایی گیاه برای گیاه پالایی محسوب می شوند، نیز مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج و بحثنتایج این تحقیق نشان داد که بین بیشترین فلزات سنگین موجود در پساب صنعتی که شامل روی و کروم بودند، بیشترین ذخیره عناصر مذکور در ریشه گیاه وتیور صورت گرفت و به میزان کمتری در بخش های هوایی جمع شدند. همچنین نتایج آزمایش های صفات فیزیولوژیک نشان داد که فاکتور های قند های محلول و پرولین در گیاهان تحت تیمار نسبت به شاهد افزایش یافت و غلظت مالون دی آلدهید در گیاهان تحت تیمار نسبت به شاهد کاهش یافت. نتایج مطالعات ریشه در گیاهان شاهد و تیمار نشان داد که قطر ریشه، قطر استوانه مرکزی و تعداد دستجات آوندی در گیاهان تیمار نسبت به شاهد افزایش یافت.
نتیجه گیریدر مجموع نتایج این تحقیق نشان داد که در فرآیند جذب فلزات سنگین، تغییراتی در برخی صفات آناتومیکی و فیزیولوژیکی گیاهان تحت تیمار ایجاد شد. بررسی فاکتور های انتقال و تجمع زیستی نیز نشان داد که گیاه وتیور، توانایی جذب فلز روی و کروم را از طریق تثبیت گیاهی دارد.
کلید واژگان: پساب صنعتی, گیاه پالایی, فلزات سنگین, گیاه وتیورIntroductionToday, with the increase in world population and the subsequent development of industries and factories, the amount of effluents entering the environment, which often contain heavy metals and various other pollutants, is increasing. Heavy metals have devastating effects on plant and animal health in various ecosystems. In the process of environmental purification, plants are able to absorb heavy metals and can absorb these pollutants from soil and water and store them in their roots and shoots.
Material and methodsIn this regard, in order to investigate the uptake and accumulation of heavy metals by plants, an experiment was conducted in a completely randomized design with three replications using vetiver plant. Plants treated with industrial effluent and control plants were irrigated with municipal water. Also, pots containing soil without plants were considered to measure the amount of elements in the soil during the six-month experiment period, they were regularly irrigated with other pots with industrial effluent. In order to investigate the effect of irrigation with effluent on the yield of vetiver plant, after a six-month period of experiment, heavy element analysis and anatomical and physiological studies were performed on plants treated with industrial effluent and control plants. Transfer and accumulation factors, which are two important factors in measuring plant ability for phytoremediation, were also examined.
Results and discussionThe results of this study showed that among the most heavy metals in industrial effluents, which included zinc and chromium, most of the mentioned elements were stored in the roots of vetiver and less were collected in the aerial parts. Also, the results of physiological traits experiments showed that the factors of soluble sugars and proline in the treated plants increased compared to the control and the concentration of malondialdehyde in the treated plants decreased compared to the control. The results of root studies in control and treated plants showed that root diameter, central cylinder diameter and number of vascular clusters in treated plants increased compared to control.
ConclusionOverall, the results of this study showed that in the process of absorption of heavy metals, changes were made in some anatomical and physiological traits of treated plants. Examination of transfer and bioaccumulation factors also showed that vetiver has the ability to absorb zinc and chromium through plant stabilization.
Keywords: Industrial effluent, Phytoremediation, Heavy Metals, Vetiver plant -
روش های مختلفی برای حذف و تشخیص فلزات سنگین موجود در محیط زیست پیشنهاد شده که اکثر آن ها زمان بر و پرهزینه می باشند. در این میان گیاه پالایی زمان و هزینه کمتری نسبت به سایر روش ها برای حذف فلزات سنگین از محیط، نیاز دارد. در تحقیق حاضر به منظور تعیین آلودگی گیاه پونه به سه فلز سنگین سرب، نیکل و کادمیوم از روش پردازش تصویر به کمک تلفن همراه هوشمند استفاده شد. تعداد سی عدد از این گیاه در سی گلدان در پرلیت کاشته شد. به مدت 28 روز، هر روز از این گیاهان به دو حالت تصویربرداری در داخل جعبه و تصویربرداری تماسی به کمک گوشی تلفن همراه عکس برداری شد. برای عملیات پردازش تصویر و شبکه ی عصبی مصنوعی از محیط برنامه نویسی نرم افزار متلب R2017b استفاده شد. برای تعیین ساختار شبکه عصبی مصنوعی تعداد 12 نورون شامل (قرمز، سبز و آبی از فضای رنگی RGB، هیو، اشباع و روشنایی از فضای HSB، درخشندگی، کرومای آبی و کرومای قرمز از فضای رنگی YCbCr و روشنی، قرمز/سبز و زرد/آبی از فضای رنگ L*a*b*) به عنوان لایه ورودی و برای لایه خروجی یک بار 4 نورون شامل (سرب، نیکل، کادمیوم و شاهد) بار دیگر 2 نورون (شامل آلوده به فلز سنگین و شاهد) در هر دو نوع تصویربرداری جعبه و تماسی در نظر گرفته شدند و بهترین شبکه شناسایی و ماتریس اغتشاش به دست آورده شد.
کلید واژگان: پونه, گیاه پالایی, آلایندگی, فلزات سنگین, هیدروپونیک, پردازش تصویر, شبکه عصبی مصنوعیVarious methods are suggested for the removal and detection of heavy metals in the environment, most of which require a lot of time and money. Therefore, phytoremediation is a method that requires less time and money than other methods to remove heavy metals from the environment. In the present study, the image processing technique by smart mobile phone was used to determine the contamination of pennyroyal hyper accumulator plants by three heavy metals lead, nickel, and cadmium. Thirty plants were planted in thirty pots in perlite. For 28 days, these plants were photographed by mobile phones, both inside the box and contact imaging. Matlab R2017b software environment was used for image processing and artificial neural network operations. To determine the structure of artificial neural network, 12 neurons (Includes red, green and blue of RGB color space, hue, saturation and brightness of HSB color space, luminosity, blue Chroma and red Chroma of YCbCr color space and bright, red/green and bright yellow/blue L*a*b* color space) neurons as input layer and 4 neurons for output layer once (includes lead, nickel, cadmium, and control) again 2 neurons (containing heavy metal and control) in the output layer, both box and contact images were considered and the best network structure was identified.
Keywords: Pennyroyal, Phytoremediation, Pollution, heavy metals, Hydroponic, image processing, Artificial Neural Network -
سابقه و هدف
فعالیت های معدنکاری موجب آسیب به محیط زیست در سراسر دنیا شده است. باطله های معدنی متروک حاصل از فعالیت های معدنکاری به دلیل شرایط نامناسب و همراه داشتن طیف وسیعی از فلزات سنگین، موجب محدودیت رشد گیاهان می شوند. شناسایی گیاهان حاضر در محیط های معدنی و بررسی خصوصیات جوانه زنی بذر آنها به منظور استفاده از این گیاهان در احیا پوشش گیاهی اهمیت دارد. در این تحقیق خصوصیات جوانه زنی بذر گیاه افسنطین (Artemisia absinthium)، ازمک (Lepidium draba)و خارمریم (Silybum marianum) که در باطله های معدنی زغال سنگ در استان مازندران رویش دارند در غلظت های مختلف مس، سرب و کادمیوم بررسی شد.
مواد و روش هابذرها از توده های گیاهی مستقر در باطله های زغال سنگ در طی دو سال جمع آوری شدند. آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. محلول سولفات مس و نیترات سرب در غلظت های صفر (شاهد)، 50، 100، 200 و 300 میلی گرم در لیتر و نیترات کادمیوم در غلظت های صفر (شاهد)، 5، 10، 20 و 30 میلی گرم در لیتر به عنوان تیمار انتخاب شدند. برای هر تکرار تعداد 20 بذر روی یک لایه کاغذ صافی در پتری دیش قرار داده شد. سپس تیمارها اعمال و در ژرمیناتور با کنترل دما، نور و رطوبت قرار داده شدند. شمارش تعداد بذور جوانه زده در هر پتری دیش به صورت روزانه و تا ثابت شدن جوانه زنی ادامه یافت. در پایان آزمایش خصوصیات درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، ضریب آلومتری (نسبت طول ریشه چه به ساقه چه)، شاخص بنیه بذر، درصد سمیت برای ریشه چه و شاخص تحمل بذر اندازه گیری شدند.
نتایج و بحثنتایج نشان داد که افزایش غلظت مس، سرب و کادمیوم به طور معنی داری (05/0≥ p) بر خصوصیات جوانه زنی بذر گیاهان اثر داشت. بذر گونه S. marianumدر تیمار مس و سرب، گونه A. absinthiumدر پاسخ به سرب و گونه L. drabaتحت تنش کادمیوم درصد و سرعت جوانه زنی بالاتری داشتند. شدیدترین کاهش درصد جوانه زنی در غلظت های بالای کادمیوم برای A. absinthium مشاهده شد. با افزایش غلظت عناصر کاهش معنی دار در درصد و سرعت جوانه زنی برای A. absinthium زودتر از دو گونه دیگر مشاهده شد. مقادیر کم غلظت فلزات موجب کاهش رشد ریشه چه و ساقه چه در هر سه گیاه شد و S. marianum دارای بیشترین طول ریشه چه و ساقه چه در تمامی غلظت های اعمال شده فلزات بود. مس نسبت به سرب و کادمیوم کاهش بنیه بذر بیشتری را سبب شد. بذر گونه L. drabaنسبت به سمیت کادمیوم و گونه S. marianumنسبت به سمیت سرب و مس شاخص تحمل بذر بالاتری داشتند. در همه تیمارها با افزایش غلظت، میزان سمیت گیاهی افزایش یافت. کمترین میزان سمیت گیاهی در تنش مس و سرب برای S. marianum و در کادمیوم برای L. draba مشاهده شد. درصد سمیت مس و کادمیوم به خصوص در غلظت های بالا برای بذر گونه A. absinthiumبیشتر بود. با توجه به اعمال غلظت های مشابه برای مس و سرب، همه گونه ها در تنش مس با محدودیت بیشتری همراه بود ه اند. غلظت های پایین تر کادمیوم تا حدی برای گیاهان قابل تحمل بوده اما به طور کلی بیشترین اثر بازدارندگی را بر گونه ها و به خصوص گونه A. absinthiumداشت.
نتیجه گیریبا توجه به نتایج، پاسخ گیاهان به این تنش ها بر حسب نوع گونه، نوع فلز و غلظت آنها متفاوت بوده است. هر سه گونه در غلظت های بالای فلزات سنگین توانایی جوانه زنی داشتند. حضور این گونه ها در باطله های زغال سنگ و توانایی جوانه زنی آنها در غلظت های بالای فلزات سنگین موجب می شود تا بتوان این گیاهان را در برنامه های احیایی آینده و گیاه پالایی به کار گرفت.
کلید واژگان: باطله های معدنی, بنیه بذر, سمیت گیاهی, فلزات سنگین, گیاه پالاییSeed germination of plants grown in coal mine wastes in response to Copper, Lead, and Cadmium stressIntroductionMining activities causes substantial damage to the environment worldwide. Abandoned mine wastes from mining activities limit the growth of plants due to unfavorable conditions and the concentration of a wide range of heavy metals. Identifying plant species growing on mine waste and assessing their seed germinations are important for vegetation restoration on mining areas. This study aimed at assessing the germination characteristics of Artemisia absinthium, Lepidium draba, and Silybum marianum naturally growing on coal mine wastes in Mazandaran province under different concentrations of copper (Cu), lead (Pb), and cadmium (Cd).
Materials and methodsSeeds were collected from plants growing in coal wastes during 2 years. Completely randomized design was conducted with three replicates. Treatments were CuSO4 and Pb(NO3)2 at 0 (control), 50, 100, 200, and 300 mg/L, and Cd(NO3)2 at 0 (control), 5, 10, 20, and 30 mg/L. In each replicate 20 seeds were placed in a Petri dish containing a layer of filter paper. Then treatments were applied and Petri dishes were taken to a germinator under controlled temperature, moisture, and light. Germinated seeds were counted daily and then germination percentage, germination rate, allometric coefficient, seed vigor index, phytotoxicity percentage and seed tolerance index were calculated.
Results and discussionThe results showed that increasing the concentration of lead, copper, and cadmium significantly affected the seed germination of studied plants. S. marianum had better germination percentage and rate in lead, and copper while germination of A. absinthium, L. draba, was better in cadmium, and copper, respectively. The greatest reduction in germination percentage was found for A. absinthium in 20, and 30 mg/L Cd. As the concentration of metals increased, significant reduction in germination percentage and rate for A. absinthium started in lower concentrations than the other species. Root and shoot length of all species significantly reduced even in low concentration of metals and S. marianum had greater root and shoot length under all treatments. Reduction in seed vigor index was greater under Cu than that in Pb and Cd. High tolerance index was found for L. draba in response to cadmium and for S. marianum under the stress of lead and copper. In all treatments increase in metal concentration significantly increased phytotoxicity index. Under Cu and Pb S. marianum showed least phytotoxicity index while the lowest phytotoxicity index was found for L. draba under Cd stress. Copper and cadmium in high concentration were more toxic for A. absinthium than that for the other two species. Under similar concentrations of copper and lead, all species showed reduced germination in copper stress. Cadmium in lower concentrations were tolerable for plants but generally it had the greatest inhibitory especially on A. absinthium.
ConclusionOverall the responses were different regarding to the plant species, metal and concentrations. All three species were able to germinate at high concentrations of heavy metals. The presence of these species in coal wastes and their ability to germinate in high concentrations of heavy metals makes it possible to use these plants in future restoration and phytoremediation programs.
Keywords: Heavy Metal, Mine waste, Phytoremediation, Plant phytotoxicity, Seed vigor -
خاک های آلوده به نفت خام یک تهدید اساسی برای محیط زیست محسوب می شوند. هدف از پژوهش حاضر، بررسی کاهش هیدروکربن های کل نفتی (Total Petroleum Hydrocarbon)، و فلزات سنگین نیکل و وانادیم به وسیله گونه کهور (Prosopis juliflora) تحت تیمارهای مختلف کمپوست و بیوچار است. نهال های یک ساله کهور در گلدان های حاوی خاک های آلوده به لجن نفتی کشت شدند. این گلدان ها شامل کمپوست و بیوچار با نسبت 1 و 2% وزنی بودند. همچنین دو تیمار شاهد یکی بدون کهور و دیگری با کهور نیز در نظر گرفته شد. این آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار اجرا شد. بعد از اتمام دوره شش ماهه کشت، از خاک گلدان ها نمونه برداری و مقدار TPH، نیکل و وانادیوم موردسنجش قرار گرفت. نتایج نشان داد که کم ترین مقدار TPH در تیمار کمپوست 2% (ppm 63/10) مشاهده شد که دارای اختلاف معنی داری با دیگر تیمارها بود. بیش ترین مقدار آن در شاهد بدون کهور (ppm 57/22) مشاهده شد. بیش ترین مقدار وانادیوم در تیمار شاهد (mg/kg 50/69) مشاهده شد. تیمارهای کمپوست 2% (mg/kg 66/47) کم ترین مقدار وانادیوم را داشتند. مقایسه بین تیمارهای مورد برسی نشان داد که بین تیمارهای کمپوست 1 (mg/kg 17/117) و 2% (mg/kg 00/118) و بیوچار 2% (mg/kg 67/116) تفاوت معنی داری وجود نداشت و بیش ترین کاهش نیکل مربوط به این تیمارها بود، که می تواند ناشی از تاثیرات مثبت اصلاح خصوصیات فیزیکی و شیمایی خاک در بهبود گیاه پالایی باشد. بنابراین، استفاده از بیوچار و کمپوست می تواند توان گیاه پالایی کهور را افزایش دهد.کلید واژگان: بیوچار, کمپوست زباله شهری, گیاه پالایی, وانادیم, هیدروکربن های کل نفتیOil contaminated soil is a vital threat to the environment. The aim of the present research was to investigate the total petroleum hydrocarbon (TPH), and heavy metals of nickel and vanadium reduction using Prosopis juliflora, under different treatments of biochar and compost in pots. One-year-old P. juliflora seedlings were planted in pots containing oil sludge. The pots included 1 and 2% of compost and biochar. Furthermore, two control treatments including with and without P. juliflora were used for the study. This study was conducted in the complete randomized plot sampling with three replications. After six months, soil samples were taken from the pots and transferred to the laboratory. Then, the concentration of TPH, nickel, and vanadium was determined. The results indicated that the least TPH belonged to the compost 2% treatment (10.63 ppm), which was significantly different compared with other studied treatments. The highest value belonged to the control treatment without P. juliflora (22.57 ppm). The highest value of vanadium belonged to the control treatment (69.50 mg/kg). Compost 2% had the least values of vanadium (47.66 mg/kg). Comparison between treatments showed no significant differences among compost 1% (117.17 mg/kg), compost 2% (118.00 mg/kg), and biochar 2% (116.67 mg/kg). The highest reduction of nickel was observed within the mentioned treatments. Therefore, using biochar and compost can improve the phytoremediation capacity of P. juliflora.Keywords: Biochar, Compost, Phytoremediation, Total Petroleum Hydrocarbons, Vanadium
-
زمینه و هدف
در دهه اخیر مسئله آلودگی خاک به فلزات سنگین ازجمله نیکل و سرب، یکی از مهم ترین مشکلات زیست محیطی به شمار می رود. بر اساس داده های آژانس حفاظت محیط زیست، نیکل در مقدار زیاد مضر و آلاینده ای خطرناک و سرب مهم ترین فلز آلاینده محیط می باشد. این مطالعه به منظور بررسی وضعیت آلودگی خاک پالایشگاه گچساران با استفاده از شاخص های زیست محیطی ضریب آلودگی، شاخص درجه آلودگی و شاخص اصلاح شده درجه آلودگی و بررسی پتانسیل گیاه پالایی یونجه که بومی منطقه گچساران است.
روش بررسیاز خاک پالایشگاه گچساران در سال 1396 بعنوان مرکز آلودگی، چهار محدوده 500-0 متر، 1000-500 متر، 1500-1000 متر و 2000-1500 متر انتخاب گردید. در هر محدوده 5 نمونه خاک از عمق 0 تا 30 سانتیمتر سطح خاک برداشت گردید. برای اندازه گیری فلزات سنگین از دستگاه ICP-OES استفاده شد. از نرم افزار SPSS برای تجزیه آماری استفاده شد.
یافته هاآنالیز شاخص های زیست محیطی منطقه موردمطالعه را نسبت به عنصر نیکل با درجه آلودگی قابل توجه و نسبت به عنصر سرب با آلودگی بسیار بالا نشان می دهد. مقایسه میانگین غلظت نیکل و سرب در نمونه های خاک کشت شده با گیاه یونجه اختلاف معنی داری با میانگین غلظت نیکل و سرب در محدوده موردبررسی دارد.
بحث و نتیجه گیریبه طورکلی گیاه یونجه به عنوان گیاه بومی منطقه می تواند در شرایط نامناسب آلودگی باعث جذب و استخراج نیکل و سرب از خاک شود. نتایج نهایی این پژوهش نشان می دهد که توانایی گیاه یونجه در گیاه پالایی عنصر نیکل در خاک آلوده به مواد نفتی بیشتر از عنصر سرب در محدوده پالایشگاه گچساران می باشد.
کلید واژگان: آلودگی خاک, فلزات سنگین, شاخص های زیست محیطی, گیاه پالاییBackground and ObjectiveIn the recent decade, the issue of soil contamination with heavy metals such as nickel and lead is one of the most important environmental problems. According to data from the environmental protection agency, nickel is hazardous at large amounts and a dangerous pollutant and lead is the most important pollutant in the environment. This study was conducted to investigate the soil pollution status of Gachsaran refinery using environmental indicators of pollution coefficient, pollution degree index and modified pollution degree index and to investigate the potential of alfalfa refining plant which is native to Gachsaran region.
Material and MethodologyFrom the soil of Gachsaran refinery in 2017 as the center of pollution, were selected four ranges of 0-500 meters, 1000-500 meters, 1500-1000 meters and 2000-1500 meters. In each range, 5 soil samples were taken from a depth of 0 to 30 cm. The ICP-OES device was used to determine heavy metals. Statistical analysis was performed using SPSS software.
FindingsThe analysis of the environmental indicators of the studied area showed a significant degree of contamination for nickel and a high contamination rate for lead. Comparison of mean concentrations of nickel and lead in cultivated soil samples with alfalfa cultivars showed significant difference with mean nickel and lead concentrations in the studied area.
Discussion and ConclusionsIn general, Alfalfa as a native plant of the region in inappropriate pollution conditions can absorb and extraction nickel and lead from the soil. The final results of this study indicate that ability of alfalfa plant for phytoremediation of nickel in the soil contaminated with petroleum products is higher than that of lead in the Gachsaran refinery.
Keywords: Soil pollution, Heavy Metals, Environmental Indicators, Phytoremediation -
گیاه پالایی می تواند یکی از امیدوارکننده ترین تکنیک ها جهت حذف آلاینده ها از محیط آب و خاک و مدیریت محیط زیست باشد. به کمک فرآیند های جذب و عدم جذب سطحی می توان میزان نگهداری کاتیون ها و آنیون ها را تعیین نمود. بر اساس ضرایب انتقال عناصر مشخص می شود که عناصری مثل باریوم و لیتیوم حداقل انباشت و کادمیوم و بور بیشترین انباشت در بدنه گیاهان بیش اندوز مختلف را دارند. pH خاک از طریق کنترل حلالیت مواد آلی خاک، دخالت مستقیم در میزان دسترس پذیری و تحرک عناصر دارد و در ارتباط مستقیم با شرایط اکسایش و احیا است. جذب در ریشه می تواند به صورت غیر فعال (در جهت شیب انتشار) و فعال (در خلاف جهت شیب انتشار و با مصرف انرژی) باشد. گیاه پالایی در چهار حالت شامل: تثبیت گیاهی و ته نشست آلاینده ها در ریشه، استخراج گیاهی (در دو حالت پیوسته در تمام طول عمر گیاه و یا القایی و با افزودن کاتالیزور)، تبخیر گیاهی، انتقال آلاینده از ریشه به برگ ها و اتمسفر و تصفیه گیاهی به منظور حذف آلاینده ها از آب انجام می گیرد. برای نمونه، برای حذف آرسنیک، کادمیوم (روی)، کروم، جیوه، نیکل، سرب و سلنیوم می توان به ترتیب از گیاه سرخس دوپایه (P.vittata)، گیاه سوییس (T.cerulescen)، درخت توس (Betula sp.)، قارچ مگس Amanita) (muscaria، گل قدومه (Alyssum lesbiacum)، گیاه رشادی (Arabidopsis sp.) و خردل چینی (B.juncea) استفاده کرد.کلید واژگان: گیاه پالایی, آلودگی خاک, زیست دسترس پذیری, فراانباشتگران, جذب سطحیPhytoremediation can be one of the most promising techniques for elimination of pollutants from water and soil and environmental management. Through absorption and desorption processes, we can determine the level of maintenance for cations and anions. Based on transition factor of elements it is possible to specify that elements like Barium and Lithium have the least and elements like Cadmium and Boron have the highest accumulation. Soil pH also affects the level of availability and mobility of elements by controlling solubility of soil organic matters and it is in direct relationship with oxidation and reduction conditions. Absorption of ions by plant roots can be both passive (in direction of diffusion gradient) and active (against diffusion gradient using energy) processes. Phytoremediation is accomplished in four states including 1) phytostabilization and deposition of pollutants in the root, 2) phytoextraction that can be divided into two categories: continuous that requires the use of plants throughout their lifetime and induced by addition of accelerants or chelators to the soil, 3) phytovolatilization and transfer of contaminants from the root to leaves and the atmosphere and 4) phytofiltration to remove contaminants from water. For instance, to remove Arsenic, Cadmium (Zinc), Chromium, Mercury, Nickel, Lead, and Selenium plants such as P. vittata, T. caerulescens, Betula sp. tree, Amanita muscaria, Alyssum lesbiacum, Arabidopsis sp., and B. juncea could be used respectively.Keywords: Phytoremediation, Soil contamination, bioavailability, Hyperaccumulators, Absorption
-
بسیاری از گیاهان زینتی توانایی استخراج فلزات سمی از خاک را داشته و قادرند مقادیر بالایی از فلزات را در اندام های خود ذخیره کنند و از آنجایی که وارد زنجیره غذایی انسان نمی شوند، فاقد مشکلات سلامتی برای انسان می باشند. این پژوهش با هدف تعیین عملکرد گیاه آفتابگردان زینتی و بررسی توانایی گیاه پالایی فلزات سنگین موجود در خاک توسط آن انجام شد. این پژوهش با سه سطح لجن مربوط به تصفیه خانه فاضلاب جنوب تهران، شامل 0، 10 و 20% وزنی خاک، در سه تکرار و در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی روی گیاه آفتابگردان زینتی انجام شد. نتایج نشان داد که کاربرد لجن فاضلاب سبب افزایش معنی دار غلظت فلزات سنگین و عملکرد تر و خشک بخش های مختلف گل در گیاه شد. استفاده از لجن فاضلاب به میزان 20% وزنی خاک، از نظر شاخص رشد مانند وزن تر (ریشه و اندام هوایی به ترتیب 03 /12 و g 56/48)، وزن خشک (ریشه و اندام هوایی به ترتیب 97/1 و g 69/8)، ، قطر ساقه (cm 78/0)، ارتفاع ساقه (cm 4/19) و قطر گل (cm 44/7) و نیز غلظت فلزات سنگین سرب (ریشه و اندام هوایی به ترتیب 09/9 و mg/kg 35/4)، نیکل (ریشه و اندام هوایی به ترتیب 65/3 و mg/kg 04/2) و کادمیوم (ریشه و اندام هوایی به ترتیب 598/0 و mg/kg 364/0)، مناسب تر بود. با توجه به فاکتور تجمع زیستی ریشه بالای یک و فاکتور انتقال کم تر از یک، گیاه آفتابگردان زینتی یک گیاه مناسب برای جذب و انتقال فلزات سنگین بوده که با سازوکاری تثبیت گیاهی، از ورود فلزات سنگین به بخش های هوایی جلوگیری می کند.
کلید واژگان: آفتابگردان زینتی, فاکتور انتقال, فاکتور تجمع زیستی, فلزات سنگین, گیاه پالاییMany ornamental plants have the ability to extract toxic metals from the soil and are able to store large amounts of metals in their organs with no health problems for humans as they do not enter the human food chain. This study aimed to investigate the effect of sewage sludge application on the performance of Helianthus annuus and to investigate its phytoremediation ability for heavy metals (Pb, Ni and Cd) in soil. This study was carried out with three levels of sewage sludge related to southern Tehran wastewater treatment plant, including 0, 10 and 20 percent by weight of soil in three replications in a completely randomized block design on Helianthus annuus. The results showed that the application of sewage sludge caused a significant increase in the concentration of heavy metals and wet and dry yield of different parts of the flower in the plant. Application of sewage sludge at 20 percent by weight of soil was more suitable for growth index and accumulation of heavy metals in plant in terms of growth index such as wet weight (root 12.03 g and shoot 48.56 g), dry weight (root 1.97 g and shoot 8.69 g), stem diameter (0.78 cm), stem height (19.4 cm) and flower diameter (7.44 cm) as well as concentration of heavy metals Pb (root and shoot 9.09 and 4.35 mg/kg respectively), Ni (root and shoot 3.65 and 2.04 mg/kg respectively) and Cd (root and shoot 0.598 and 0.364 mg/kg respectively). Due to root bioaccumulation factor above 1 and transfer factor less than 1, Helianthus annuus is a plant suitable for the uptake and transfer of heavy metals, which prevents the entry of heavy metals into the shoot parts by a plant stabilization mechanism.
Keywords: Bioaccumulation factor, heavy metals, Helianthus annuus, Phytoremediation, Translocation factor -
زمینه و هدف
اخیرا ،رویکرد طراحی اکولوژیک به عنوان بستری به منظور کاهش تخریبات زیست محیطی با تطبیق مدیریت پسماندهای جامد شهری با فرآیندهای محیطی به طور گسترده ای در حال گسترش است. طراحی اکولوژیک سعی دارد با به حداقل رساندن آسیب ها به محیط زیست و فرآیندهای طبیعی حداکثر آسایش را، در ضمن بالا بردن کیفیت زندگی افراد، فراهم آورد. طراحی اکولوژیک می کوشد از طریق به کارگیری مواد طبیعی و همچنین با توجه به مسایل زیست محیطی، با طبیعت سازگاری یابد.
روش بررسیدر تحقیق پیش رو، با توجه به تعریف طراحی پایدار و شناخت انواع کاربردی آن، جهت رسیدن به بهترین،کاملترین و کاربردی ترین طراحی برای سایت مورد در نظر در تحقیق، نقشه های موجود از منطقه اعم از نقشه های هوایی، توپوگرافی، GIS، پوشش های گیاهی، نقشه های فرادست، طرح های توسعه اطراف سایت، بررسی سایت های فعال در لندفیل، بررسی نوع آلاینده ها، مطالعه شاخص های COD و BOD سایت مذکورمورد مطالعه قرار گرفته است، همچنین با بررسی و شناخت وضع موجود اعم از (محیطی، کالبدی، اقلیم، دید و منظر ،کاربری های اراضی، حمل و نقل، بیولوژیکی) از طریق مشاهده و عکس برداری و مصاحبه با کارکنان سایت و ساکنین محلات مجاور با رعایت اصول و ضوابط حاکم در طراحی محیط های صنعتی، طراحی راهبردی این منطقه با رویکرد اکولوژیک مدار ارایه می گردد.
یافته هاطرح موجود از نفوذ آلودگی ها به سطوح آب های زیرزمینی جلوگیری می کند و مانع آلوده شدن مناطق شهری اطراف و زمین های کشاورزی می شود. مرمت قسمت های تخریب شده لندفیل، کاهش خطر سرایت بیماری ها توسط جانوران و آلودگی های صوتی و بوهای نامطبوع و انتشار آن در اتمسفر. از طریق تولید بیوگاز از گاز لندفیل و جمع آوری آن وکاهش استفاده از سوخت های فسیلیاین سایت دفن زباله از اصلی ترین منابع تولید گازهای گلخانه ای در کشور می باشد. با جمع آوری و استفاده از گازهای لندفیل به عنوان سوخت و تولید برق از میزان انتشار گازها به اتمسفر کاسته می شود. استفاده حداکثری از بیوگاز در نتیجه استفاده بیشتر از هاضم ها صورت می گیرد.
بحث و نتیجه گیریضوابط طراحی عمدتا بر مبنای محدودیت ها و نیازهای موجود تعیین شده و خط مشی طراح را واضح تر نموده و کمک قابل توجهی به جانمایی کاربری ها می کند. استفاده از این ضوابط به تقویت امکانات و بهره گیری از فرصت های موجود کمک کرده و طرح را در معرض تهدیدات کمتری قرار میدهد. بعد از تدوین راهبردها اقدام به طراحی از منظر های گوناگون می شود تا در انتها با بررسی کانسپت ها و مقایسه آنها با یکدیگر و تطبیق با استاندارد های بین المللی بهترین طرح برای اجرا برگزیده شود. وجود لندفیل یک مرحله اجتناب ناپذیر در مدیریت پسماند است.در زندگی امروزی با توجه به افزایش جمعیت، لندفیل یک جز جدانشدنی در جوامع شده است اما نباید لندفیل ها را به عنوان آخرین کاربری زمین قرار داد، بلکه می بایست ابزاری جهت بوجود آوردن کاربری های جدید برای آن محل باشد. تبدیل مکان های دفن به کاربری های تفریحی ضمن ایجاد مکانی خوشایند نیازهای ورزشی -تفریحی ساکنان منطقه را نیز برطرف می سازد. به منظور ارتقاء کیفی لندفیل ها و بازگردانی هرچه بیشتر منطقه دفن به شرایط پیش از اختلال لازم است به منطقه به صورت یک موزاییک تخریب شده نگریسته شود و در پی ترمیم آن گام برداشت.
کلید واژگان: رویکرد طراحی اکولوژیک, طراحی لندفیل, مواد زاید جامد شهری, مهندسی طراحی محیط زیست, گیاه پالایی, منظر اکولوژیک مدارBackground and ObjectiveLandfills cause environmental degradation and pollution by producing greenhouse gases such as methane and carbon dioxide and producing leachate as well as contaminating surface and ground water. Recently, the ecological design approach as a framework for reducing environmental degradation by adapting municipal solid waste management to environmental processes is expanding widely. Ecological design strives to maximize comfort by minimizing damage to the environment and natural processes while enhancing people's quality of life. Ecological design strives to adapt to nature through the use of natural materials as well as environmental considerations.
MethodIn the present study, according to the definition of sustainable design and understanding its applications, in order to achieve the best, most complete and practical design for the site in question, existing maps of the area, including aerial maps, topography , GIS, vegetation, upstream maps, site development plans, survey of active sites in Landfill, survey of contaminant types, study of COD and BOD indices of the site have been studied, as well as review and identification of existing status (Environmental, Physical, Climatic, Landscape, Land Use, Transportation, Biological) through observation, photography and interviewing strategic design of this area is provided with ecological-based approach by site staff and residents of neighboring neighborhoods in accordance with the principles and principles governing the design of industrial environments.
FindingsThe existing plan prevents contamination of groundwater levels and prevents contaminated surrounding urban areas and agricultural lands. Restoration of damaged parts of the landfill, reduction of the risk of contamination by animals and noise pollution and unpleasant odors and its release into the atmosphere. The landfill is one of the main sources of greenhouse gas emissions in the country through biogas production from landfill gas collection and reduction of fossil fuel use. By collecting and using Landfill gases as fuel and power generation, the rate of emissions to the atmosphere is reduced. Maximum use of biogas is due to the greater use of digesters.
Discussion & ConclusionDesign criteria are mainly based on existing constraints and needs and make the designer's policy clearer and significantly help in locating applications. Applying these criteria will help to enhance opportunities and take advantage of existing opportunities and make the project less threatening. After developing the strategies, designing from different perspectives is done to finally select the best plan for implementation by reviewing the concepts and comparing them with each other and in accordance with international standards. At the end of the study, the three concepts are finally selected and after examining these three concepts together, the winning concept is selected for the execution phase. Landfill is an inevitable step in waste management. In today's growing population, landfill has become an integral part of communities, but landfills should not be used as a last resort, but rather as a mean to create new uses for it. Converting landfills to recreational uses while also providing a pleasant place to meet the recreational and sporting needs of the area's inhabitants. Human landfill contaminates the area and destroys many animals and causes major disturbance in nature. Brings to enhance the quality of the landfills and with as the landfill site becomes more prone to disruption, it is necessary to look at the area as a demolished mosaic and take steps to repair it.
Keywords: ecological design approach, landfill design, municipal solid wastes. Environmental landscape design, Phytoremediation, Ecological Landscape, Industrial site -
فلزات سنگین، عناصری با وزن اتمی زیاد هستند و مقادیر زیاد این فلزات ممکن است برای موجودات زنده مضر باشد. جیوه یکی از این فلزات است و ممکن است مشکلات مختلفی را برای سلامت انسان ایجاد کند. هدف از اجرای این پژوهش بررسی توان زیست پالایی جیوه توسط گونه افراپلت است. با اجازه منابع طبیعی نهال های یک ساله گونه افرا از نهالستان تهیه شد و محلول کلریدجیوه با غلظتهای 20 و 40 و 60میلی گرم در لیتر تهیه شد سپس محلول به خاک اضافه گردید و نهال های افرا در گلدان قرار گرفته پس از طی دوره زمانی شش ماهه از رشد نهالها، برگ و ساقه و ریشه نهال ها نمونه برداری گردید . نتایج با استفاده از آزمون آنالیز واریانس و آزمون دانکن مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین میزان انباشت فلز جیوه در اندام برگ، ساقه و ریشه و به ترتیب 67/45 و40 و 55 میلی گرم بر کیلوگرم می باشد. براساس نتایج حاصل شده از این پژوهش گونه افرا مناسب جهت پالایش خاک های آلوده به فلز جیوه می باشد. نتیجه گیری براساس نتایج حاصل شده از این پژوهش گونه افرا مناسب جهت پالایش خاکهای آلوده به فلز جیوه می باشد.
کلید واژگان: افرا, جیوه, فلزات سنگین, گیاه پالاییHeavy metals are elements with high atomic weight, and large amounts of these metals may be harmful to living organisms. Mercury is one of these metals and can cause various problems for human health. The aim of this study was to investigate the bioavailability of mercury by Afraplet species. With the permission of Natural Resources seedlings a year of Maple of nursery was prepared and the solution Chloride Mercury with concentrations of 20, 40 and 60 mg per liter of prepared solution is then added to the soil, and the seedlings of maple in the pot after the period of six months from growth of seedlings, leaves, stems and roots of the seedlings were sampled. Using ANOVA and Duncan test were examined.The highest level of Mercury accumulation in aerial organs in leaves, stems and roots and, respectively, 55; 40; 45.67; mg/kg. Based on the results of this research maple species suitable for remediation of soils contaminated with metal is mercury.
Keywords: maple, Mercury, Heavy Metals, Phytoremediation -
زمینه و هدف
فلزات سنگین یکی از جدی ترین مشکلات زیست محیطی است که در سراسر دنیا در حال گسترش می باشد. پژوهش حاضر به منظور بررسی پالایش خاک های آلوده به فلزات سنگین به وسیله گیاه آفتابگردان (Helianthus annuus L.) تحت دو ماده بهساز طبیعی شامل کمپوست زباله شهری و بیوچار (هر کدام در سه سطح 0، 1 % و 2 % وزنی) انجام شد.
روش بررسیطرح به صورت آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با 5 تکرار انجام شد. در پایان دوره کشت، اندم های هوایی و زیرزمینی گیاهان برداشت و برخی از خصوصیات مهم در خاک و عناصر موجود در گیاهان اندازه گیری شد. مقدار کل فلز سنگین سرب با استفاده از دستگاه ICP-OES اندازه گیری شد. برای تجزیه و تحلیل آماری اطلاعات اندازه گیری شده از آزمون تجزیه واریانس در نرم افزار SPSS استفاده شد.
یافته هانتایج نشان داد که بین کاربرد تیمارهای مورد استفاده در این تحقیق در غلظت کادمیم، سرب، روی، کروم و نیکل اندام های هوایی و ریشه آفتابگردان و مقدار کادمیم کل و تبادلی خاک اختلاف معنی داری وجود دارد. تیمارهای کمپوست زباله شهری و بیوچار باعث افزایش جذب فلزات سنگین کادمیم، سرب، روی و کروم در خاک توسط گیاه آفتابگردان شدند.
بحث و نتیجه گیریبا توجه به نتایج تحقیق حاضر، به طورکلی می توان بیان کرد که گونه آفتابگردان بر اساس مقادیر شاخص های TF، BCF و BAC می تواند به عنوان یک گیاه مناسب برای گیاه پالایی خاک های آلوده منطقه از طریق فرآیند گیاه تثبیتی معرفی شود. بر اساس نتایج این تحقیق، گیاه آفتابگردان، می تواند به عنوان جذب کننده آلاینده ها استفاده شود و در خاک های آلوده به فلزات سنگین توصیه می شود.
کلید واژگان: گیاه پالایی, کمپوست زباله شهری, بیوچار, آفتابگردانBackground and ObjectivesHeavy metals are one of the most serious environmental problems that are spreading around the world. The present study was conducted to investigate the treatment of heavy metal contaminated soils by sunflower (Helianthus Annuus L.) under two natural remedies including municipal waste compost and biochar (each at three levels of 0, 1% and 2% by weight) done.
MethodDesign experiment was done in a completely randomized design with 5 replications. After planting period, aerial and underground parts of plant have collected and some soil important characteristics and plant morphological properties and metals have measured. ICP-OES is used for heavy metals measurement. Statistical analysis of measured data for the analysis of variance in SPSS software and comparison of data from the test at least significant difference (LSD).
FindingsThe results showed that there was a significant difference between the application of treatments used in this study in the concentrations of cadmium, lead, zinc, chromium and nickel of shoots and roots of sunflower and the amount of total cadmium and soil exchange. Urban waste and biochar compost treatments increase the uptake of heavy metals cadmium, lead, zinc and chromium into the soil by sunflower.
Discussion and ConclusionAccording to the results of the present study, it can be generally stated that the sunflower species based on the values of TF, BCF and BAC indices can be used as a plant suitable for phytoremediation of contaminated soils in the region through the plant process. Introduce stabilization. According to the results of this study, sunflower can be used as an adsorbent of pollutants and is recommended in soils contaminated with heavy metals.
Keywords: Phytoremediation, urban waste compost, boichar, Helianthus annuus L -
وجود فلزات سنگین در بوم سامانه های آبی سال هاست که مشکلات محیط زیستی زیادی را به وجود آورده است. این عناصر در نتیجه عوامل طبیعی، فعالیت های صنعتی و فاضلاب های شهری وارد محیط می شوند و از طریق زنجیره غذایی در بدن آبزیان تجمع می یابند. گیاه حرا به واسطه توانایی خود در تجمع فلزات در اندام های خود نقش مهمی در زنجیره غذایی دارد. در این مطالعه توانایی گیاه حرا در جذب فلزات سنگین (وانادیوم، کبالت، سرب وجیوه) آلوده کننده منطقه عسلویه مورد بررسی قرار گرفت. این گیاهان از نهالستانی واقع در دیر تهیه شدند و بعد از قرار گرفتن در پایلوت با غلظت های 40، 50 میلی گرم در لیتر و 3200، 350 میکرو گرم در لیتر در pH برابر 8/7 از عناصر مذکور، به مدت چهارده روز مورد ارزیابی قرار گرفتند. نمونه های حاصل از اندام های گیاه در اسید غلیظ هضم شدند و غلظت فلزات در آن ها با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. با توجه به نتایج تجربی در پالایش یون وانادیوم، جیوه و سرب با افزایش زمان، افزایش جذب توسط گیاه و درمورد کبالت با افزایش زمان کاهش جذب توسط گیاه همراه بود. در نهایت طبق نتایج تجربی بیشترین جذب توسط این گیاه، به ترتیب، مربوط به یون وانادیوم، جیوه، سرب و کبالت در pH برابر 8/7 صورت گرفت.کلید واژگان: فلزات سنگین, تجمع فلز, گیاه پالایی, حرا, منطفه عسلویهThe existence of heavy metals in the aquatic ecosystem has caused several environmental problems for many years especially in the industrial regions. These elements enter the environment as a result of natural factors, industrial activities and urban sewage, and accumulate through the food chain in the body of aquatic organisms. The mangrove plant plays an important role in the food chain due to its ability to accumulate metals in its organs. In this study, the ability of mangrove plants to adsorb heavy metals (vanadium, cobalt, lead and mercury) which contaminating the Assaluyeh area was investigated. The plants were made from semi-finished seedlings located in Deir (Booshehr province) and treated in the pilot environment with concentrations of 40, 50 mg / L and 3200, 350 micrograms / liter of pollutants at pH 7.8 for 14 days. Samples which were collected from plant organs were digested in concentrated acid and the then concentration of metals was measured using atomic absorption spectrometry. Considering the experimental data it can be concluded the purification of vanadium, mercury and lead ions from aqua medium increase while adsorption of Cobalt ion decreases by increasing time. Finally, the highest absorption by this plant was related to vanadium, mercury, lead and cobalt ions, respectively, at pH 7.8.Keywords: heavy metals, Metal accumulation, Phytoremediation, Avicennia marina, Assaluyeh region
-
زمینه و هدف
دفع فلزات سمی طی فعالیت های انسانی، آلودگی بسیاری از خاک ها را به همراه داشته است. تجمع فلزات کمیاب موجب از بین رفتن حاصل خیزی خاک و تباهی منابع آب در بسیاری از کشورها گردیده است. در سال های اخیر روش گیاه پالایی با بهره گیری از گونه های گیاهی مختلف از راه حل های با اهمیت در کنترل آلودگی خاک بوده است.
روش بررسیدر تحقیق حاضر از گیاه نی معمولی (Pharagmites australis) برای جداسازی فلز سرب از خاک های آلوده در قالب تالاب مصنوعی استفاده شد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی به صورت فاکتوریل با دو فاکتور و سه تکرار اجرا گردید. بر این اساس مقدار سرب و سطوح مختلف غلظت سرب که موجب تنش در گیاه می شدند، به دست آمدند.
یافته هانتایج آزمایش در شرایط گل خانه نشان داد با افزایش غلظت سرب در تیمارهای آزمایشی میزان جذب آن توسط بافت های زیرزمینی و اندام های هوایی گیاه افزایش می یابد هرچند تجمع فلزات در بافت های زیرزمینی معنی دار بوده است و انتقال آن و تجمع در بافت های هوایی گیاه خیلی کم تر گزارش شده است. نتایج تجزیه رگرسیون نشان داد افزایش غلظت سرب در بافت های گیاه نی تالابی تحت تاثیر سطوح تنش این فلز تابع یک منحنی درجه دوم با ضرایب تباین بالای 90% و در سطح آماری 1 درصد معنی دار گردید.
بحث و نتیجه گیریبه طور کلی نی تالابی گیاهی نسبتا مقاوم در برابر تنش فلز سنگین سرب، دارای فاکتور انتقال پایین و ظرفیت بالایی برای تجمع این فلز در ریشه خود می باشد.
کلید واژگان: گیاه پالایی, Pharagmites australis, تالاب مصنوعی, سرب, خاک های آلودهBackground and ObjectiveAntropogenic heavy metals discharge in to the precious environment has been a key burden of modernity. Excess trace elements have driven the fertile soil and water mediums in to unstable and fragile states in many countries. In recent years bio-remediation approaches via various plants species, has been highlited as prior strategies in soil pollution control.
MethodThe present study aims to assess phytoremediation of Pharagmites australis (common reed) for lead contamination in constructed wetland. Experimental design was performed in an entirely randomized plan having two factors and three replications. Accordingly lead and levels of metal stress were obtained.
FindingsAccording to indoor expriments results, any increment in lead concentration enhances root-shoot metal absorbing. However, impressive accumulation of heavy metals was in roots and its translocation and accumulation in shoot was reported in lesser portions. Results of regression analysis showed concentration increment of lead in P.australis organs under these metal stress condition which was fixed as a quadratic function with R2 >90 (p<0.01).
Discussion & ConclusionP.australis showed high relatively resistant to lead stress. High accumulation capacity for metals in roots and low heavy metal translocation factor were observed during the present study.
Keywords: Phytoremediation, Pharagmites australis, constructed wetland, Lead, Soil contamination -
زمینه و هدف
آلودگی محیط زیست به فلزات سنگین از مهمترین مسایلی است که می تواند بر روی رشد و نمو گیاهان و جانوران تا ثیر بسزایی داشته باشد. کادمیوم یک فلز آلاینده محیطی است که اثراتی سو بر فعالیت های فیزیولوژیکی گیاهان دارد. هدف از این پژوهش بررسی امکان رفع آلودگی آب های آلوده به کادمیوم با استفاده از گیاه آب تره است.
روش بررسیدر این پژوهش اثر سطوح مختلف کلرید کادمیوم (0، 10، 50، 100، 300 و 500 میکرومولار) بر خصوصیات فیزیولوژیکی و توان جذب گیاه آب تره انجام شد. آزمایش د رقالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد.
یافته هانتایج نشان داد که اثر سطوح مختلف تیمار کادمیوم بر خصوصیات فیزیولوژیکی و میزان کادمیوم در گیاه معنی دار بود. به طوری که وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی، ارتفاع ریشه و اندام هوایی، میزان رنگیزه های فتوسنتزی گیاه با افزایش سطوح کادمیوم روند کاهشی داشتند. همچنین هرچه سطوح کادمیوم در محیط کشت افزایش یافت، غلظت کادمیوم در ریشه و اندام هوایی گیاه افزایش یافت. بیش ترین محتوای کادمیوم در هر دو اندام ریشه و ساقه گیاه آب تره درغلظت 500 میکرومولار کادمیوم مشاهده شده است.
بحث و نتیجه گیرینتایج حاضر نشان داد که گیاه آب تره توانایی پالایش کادمیوم از آب های آلوده به این فلز را دارد.
بحث و نتیجه گیری: نتایج حاضر نشان داد که گیاه آب تره توانایی پالایش کادمیوم از آب های آلوده به این فلز را دارد.کلید واژگان: آب تره, آلودگی, کادمیوم, رشد, گیاه پالاییBackground and ObjectiveOne of the most fundamental problems that may affect growth and development of plants and animals are environmental pollution by some heavy metals. Cadmium is a contaminant metal which has harmful effects on the physiological activity of the plant. The aim of this study was to investigate the possibility of using the Nasturtium officinal plants for clarifying of contaminated water and evaluation of this plant ability for phytoremediation.
MethodIn this study the effect of different concentrations of Cadmium (including 10, 50, 100, 300 and 500 µM CdCl2) was investigated on physiological parameters and Cadmium absorption of Nasturtium officinal plant. The experiment was carried out in completely randomized design with three replications.
FindingsThe obtained result showed that the effects of Cd was significant on growth, physiological characters and the amount of Cadmium in plants, so that fresh and dry weight of shoot and root, height of shoot and root and the photosynthetic pigments increased as levels of Cadmium increased in nutrient solution. By increasing Cadmium concentration in medium culture, the amount of Cadmium was enhanced in roots and shoots. The highest Cadmium content in both root and shoot organs was observed in 500µM cadmium treatment.
Discussion and ConclusionThe current results revealed that Nasturtium officinal plants have certain ability for Cd phytoremediation.
Keywords: Nasturtium Officinal L, Contamination, Phytoremediation, Growth, Cadmium -
نقش درختان در کاهش میزان فلزهای سنگین و در نتیجه کاهش خطرهای محیط زیستی قابل انکار نیست. در بررسی حاضر، توزیع فلزهای کادمیوم، نیکل، سرب و روی در برگ و پوست گونه های درختی چنار، زبان گنجشک و کاج تهران در پارک های شهری همدان بررسی شد. بدین منظور در پارک های مختلف شهر همدان از پوست و برگ درختان نمونه برداری انجام شد. بعد از انتقال نمونه ها به آزمایشگاه و هضم آنها غلظت فلزها با دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. نتایج حاصل نشان داد که غلظت فلز روی در پوست و برگ درختان در مقایسه با غلظت سایر فلزهای مورد بررسی بیشتر بود. همچنین مقایسه غلظت فلزها در پوست و برگ درختان با استانداردهای جهانی نشان داد که غلظت کادمیوم در پوست و برگ هر سه گونه مورد بررسی و غلظت نیکل در پوست دو گونه چنار و زبان گنجشک بالاتر از حد مجاز بود که حاکی از آلودگی محیط شهری است. نتایج همبستگی بین غلظت عناصر سنگین پوست و برگ درختان نشان داد که بین غلظت کادمیوم برگ و پوست گونه های چنار و کاج تهران همبستگی مثبت معنی داری در سطح پنج درصد وجود دارد. همچنین فقط در گونه کاج تهران بین غلظت سرب سوزن ها و پوست همبستگی مثبت معنی داری مشاهده شد. به طور کلی مقایسه غلظت فلزهای سنگین در برگ و پوست گونه های درختی مورد بررسی نشان داد درختان چنار و زبان گنجشک نسبت به کاج تهران توانایی بیشتری در جذب فلزهای سنگین از محیط اطراف خود را دارا هستند.کلید واژگان: پارک شهری, چنار, زبان گنجشک, گیاه پالایی, فلزهای سنگین, همدانThe role of trees in reducing the amount of heavy metals in the air and thus reducing the environmental risks cannot be denied. In the present study, distribution of cadmium, nickel, lead and zinc metals was investigated in leaf and skin of Plane tree, Ash and Eldarica pine in urban parks of Hamadan. For this purpose, in the different parks of Hamadan, samples were taken from the skin and leaves of the trees. After transferring the samples to the laboratory and digesting them, the concentration of metals was measured by atomic absorption. Comparison of the concentration of heavy metals in the leaves and the skin of the tree species showed that the Plane trees have a higher ability to absorb of heavy metals than the Ash and Eldarica pine trees. The zinc concentration in the skin and the leaves of the trees was higher than the concentrations of other elements. Comparison of the concentrations of the elements in the skin and the leaves of the trees with global standards showed that the concentration of cadmium in the skin and leaves of trees was higher than the standard limit and the concentration of nickel in the skin of the two Plane tree and Ash species was higher than the standard limit Which indicates the pollution of the urban environment. Correlation between the concentration of heavy elements in the skin and the leaves of the trees showed that there was a significant positive correlation between cadmium concentrations in leaves and skin of Plane tree and Eldarica pine trees (P <0.05). In general, the comparison of heavy metal concentrations in the leaf and skin of the tree species showed that Plant tree and Ash were very effective in absorbing heavy metals from their surroundings than Eldarica pine.Keywords: Urban park, Plane tree, Ash, Bioremediation, Heavy metals, Hamadan
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.