بررسی توان گیاه پالایی Eucalyptus camaldulensis Dehnh. به عناصر سرب، کادمیم، مس و روی

محورهای موضوعی : ژنتیک

آناهیتا شریعت ¹ , محمد حسن عصاره ² , عباس قمری زارع ³

1 - موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع، تهران، ایران
2 - موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع، تهران، ایران
3 - موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع، تهران، ایران

تاریخ دریافت : 1401/06/01 تاریخ پذیرش : 1401/06/01 تاریخ انتشار : 1387/12/01

کلید واژه: مس, روی, سرب, اکالیپتوس, گیاه پالایی, کادمیوم,

چکیده مقاله :

عناصر سنگین از جمله کادمیم، سرب، مس و روی که در نتیجه فعالیت‌های عمده شهری و صنعتی و کشاورزی تولید می‌شوند باعث آلودگی وسیعی از آبها و خاکهای جهان شده‌اند. با توجه به ‌اینکه روشهای سنتی برداشت عناصر سنگین از خاک و آب بسیار پرهزینه و دشوار و اغلب ناموفق است، لزوم استفاده ‌از گیاهان کاهش دهنده ‌آلودگی خاک و آب ضروری است. از طرفی با توجه به نیاز روزافزون جنگلکاری در ایران، لازم است که تحقیقی جامع بر روی گونه‌های اکالیپتوس و نقش این گیاهان در جذب عناصر سنگین انجام شود. به این منظور مطالعه‌ای در مناطق آلوده اکالیپتوس‌کاری شده جنوب تهران و استان خوزستان انجام گرفت و غلظتهای مس، روی، سرب و کادمیم در برگها و خاک پای درختان اکالیپتوس توسط دستگاه پلاسمای جفت شده القایی تعیین گردید. نتایج بدست آمده بر اساس تجزیه مرکب داده‌ها در چند منطقه انجام گرفت و نشان داده شد که مقدار عناصر روی، سرب و کادمیوم در مناطق مختلف اختلاف معنی‌داری با یکدیگر دارند. همچنین بین نمونه‌های خاک و گیاه و اثر متقابل نوع نمونه و مناطق در مورد عناصر روی و سرب اختلاف معنی‌داری در سطح (01/0P<) وجود داشت. حداکثر مقادیر مس، روی ، کادمیم و سرب در خاک به ترتیب 6/2±173، 7/2±123، 025/0±46/1 و 6/2±151 و در گیاه 76/0±33، 3/6±327، 05/0±9/2 و 1/4±220 میلی‌گرم بر کیلوگرم ماده خشک بود که بیانگر این است که اکالیپتوس توان انباشته سازی عناصر سرب و روی را دارد از طرف دیگر با توجه به اینکه عناصر سرب و روی به مقدار زیادی در اثر ترافیک و فعالیت‌های صنعتی بوجود می‌آیند، در نتیجه می‌توان از این گیاه جهت کاهش آلودگیهای محیط زیست استفاده نمود.

چکیده انگلیسی:

Heavy metals such as cadmium, lead, copper and zinc generated from municipal, industrial and agricultural activities lead to extent pollution of soil and water in the world. Regard to custom methods of removing heavy metals from water and soil are so expensive, difficult and insuccessful, so using of plants that can diminish pollution, is necessary. In the other hand importance of extending silviculture in Iran leads us to study adsorbing heavy metals by Eucalyptus camaldulensis. This study were carried out with samples of leaves and soils that gathered from pollutant area of south of Tehran and Khozestan provenance and copper, zinc, cadmium and lead were estimated with inductively coupled plasma. Results were analyzed with combined analysis design. Content of zinc, lead and cadmium in all places were significantly different also all samples and interaction of samples and place for zinc and lead were significant. Maximum amount of copper, zinc, lead and cadmium in soil were respectively 173±2.6, 123±2.7, 151±2.6, 1.46±0.025 and in plant were 33±0.76, 327±6.3, 220±4.4, 2.9±0.05 mg.kg-1D.W. that confers Eucalyptus camaldulensis can accumulate lead and zinc. In the other hand lead and zinc are greatly generate from traffic and industrial activities so this plants can use for diminish of environmental pollution.

منابع و مأخذ:

(2004) Combined effects of copper, cadmium, and lead upon Cucumis sativus growth and bioaccumulation. Sci. Total Environ., 326: 85–93.

Bahlsberg-Pahlsson, A.M. (1989) Toxicity of heavy metals (Zn, Cu, Cd, Pb) to vascular plants, Water Air Soil Pollut, 47: 287-319.

Blaylock, M.J. and Huang, J.W. (2000) Phytoextraction of metals, In: Raskin, I. and Ensley, B.D. phytoremediation of toxic metals: Using plants to clean up the environment, John Wiley and Sons, Inc, Torento, Canada, 303 p.

Bucheim, K., Stoltenburg-Didinger, G., Lilienthal, H. and Winnike, G. (1998) Miopathy: a possible effect of chronic low level lead exposure, Neurotoxicology, 19: 539-546.

Clements, S., Plamegren, M.G. and Kramer, U. (2002) Along way ahead: understanding and engineering plant metal accumulation, Trends in Plant Sci., 7: 309-316.

EPA (2003) Environmental protection agency, 816-F-03-016, June 2003.

Golovaty, S.Y. (2002) Heavy metals in agroecosistems, Minsk, Russia, pp: 92-119.

Grytsyuk, N., Arapis, G., Perepelyatnikova, L., Ivanova, T. and Vynogradska, V. (2006) Heavy metals effects on forage crops yields and estimation of elements accumulation in plants as affected by soil. Science of Total Environment, 354: 224-231.

Hulme, K. A. and Hill, S. M. (2004) Seasonal element variations of Eucalyptus camaldulensis biogeochemistry and implications for mineral exploration: an example from teilta, Curnamona Province, Western NSW. Regolith. CRC LEME, pp: 151-156.

Illera V, Garrido F, Serrano S and García-González M.T. (2004) Immobilization of the heavy metals Cd, Cu and Pb in an acid soil amended with gypsumand lime-rich industrial by-products. European Journal of Soil Science 55, 135–145.

John R., Ahmad, P., Gadgil, K. and Sharma, S. (2008) Effect of cadmium and lead on growth, biochemical parameters and uptake in Lemna polyrrhiza L. PLANT SOIL ENVIRON., 54 (6): 262–270

Kwong, Y.T.J., Roots, C.F., Roach, P. and Kettley, W. (1997) Post-mine, metal transport and attenuation in theb Keni Hill mining district, central Yukon, Canada. Environ. Geol, 30(2):98-107.

Lai, J.C., Minski, M.J., Chan, A.W., Leung, T.K. and Lim, L. (1999) Manganese mineral interactions in brain, Neurotoxicology, 20:433-444.

Levy, D.B., Redente, E.F. and Uphoff, G.D. (1999) Evaluating the phytotoxicity of Pb-Zn tailings to big bluestem (Andropogon gerardii vitman) and swichgrass (Panicum virgatum L.),. Soil Science, 164(6):363-375.

Leyval, C., Singh, V.B.R. and Joner, E.J. (1995) Occurrence and infectivity of arbuscular mycorrhizal fungi in some Norwegian soils influenced by heavy metals and soil properties. Water and Air Soil Pollut, 84:201-216.

Madyiwa, S., Chimbari, M.J. and Schutte, F. (2004) Lead and cadmium interactions in Cynodon nlemfuensis and sandy soil subjected to treated wastewater application under greenhouse conditions, Physics and Chemistry of the Earth, 29: 1043-1048.

McLaughlin, M.J., Parker, D.R. and Clarke, J.M. (1999) Metals and micronutrients- food safety tissues, Field crops Research, 60:143-163.

Orlic, I., Siegele, R., Menon, D.D., Markich, S.J., Cohen, D.D., Jefree, R.A., McPhail, D.C., Sarbutt, A. and Stelcer, E. (2002) Heavy metal pathways and archives in biological tissue. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 190: 439-444.

Ovcharenko, M.M., Grafskaja, G.A., Shilnikov, I.A. (1996) Soil fertility and content of heavy metals in plants. Chem Agric, 5:40-43.

 Peralta-Videa J.R., Gardea-Torresdey J.L., Gomez E., Tiermann K.J., Parson J.G., Carrillo G. (2002) Effect of mixed cadmium, copper, nickel and zinc at different pH upon alfafa growth and heavy metal uptake. Environ. Pollut., 119: 291–301.

Pierzynsky, G.M., Sims, J.T. and Vance, G.W. (1994) Soils and environmental quality. Lewis CRC Press, Boca Raton, FL.

Pugh, R.E., Dick, D.G. and Fredeen, A.L. (2002) Heavy metal (Pb, Zn, Cd, Fe and Cu) contents of plant foliage near the Anvil Range lead/zink mine, Faro, Yukon Territory. Ecotoxicology and Environmental Safety, 52: 273-279.

Taiz, L., and Zeiger, E. (1988) Mineral nutrition. In: Plant physiology, second edition, Sinauer Associates Inc, Suderland, pp: 103-124.

Waisberg, M., Joseph, P., Hale, B., Beyersmann, D. (2003) Molecular and cellular mechanisms of cadmium carcinogenesis. Toxicology, 192:95-117.

Webber, J. (1981) Trace metals in agriculture. In: Lepp, N.W. editor. Effect of heavy metal pollution on plants: Metals in the environment, vol.II. London and New Jersey: Applied Science Publication, pp:159-184.

Westerma., R.E.L. (1990) Soil testing and plant analysis. SSSA. Madison wisconsin, USA.

Yang, X.E., Long, X.X., Ni, W.Z. and Fu, C.X. (2002) Sedum alfredii H- a new zinc hyperaccumulating plant species native to China, Chinese Sience Bulletin, 47: 1003-1006.