مطالعه غلظت برخی از عناصر سنگین در گندم، گوجه‌فرنگی و ذرت و ارزیابی ریسک کمی غیر سرطانزایی: حاشیه رودخانه کشف رود، مشهد

الموضوعات :

قاسم ذوالفقاری ¹ (دانشیار، گروه علوم و مهندسی محیط زیست، دانشکده علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران. *(مسوول مکاتبات))
مهری دلسوز ² (کارشناسی ارشد، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی گناباد، گناباد، ایران)
آمنه سازگار ³ (کارشناسی ارشد، گروه علوم و مهندسی محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران)
زهره اخگری سنگ آتش ⁴ (کارشناسی ارشد، گروه علوم و مهندسی محیط زیست، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران)

تاريخ الإرسال : 29 الأحد , محرم, 1438 تاريخ التأكيد : 07 الأربعاء , شعبان, 1438 تاريخ الإصدار : 27 الإثنين , شعبان, 1441

الکلمات المفتاحية: گوجه‌فرنگی, کشف رود, ذرت, فلزات سنگین, گندم,

ملخص المقالة :

زمینه و هدف: گندم، ذرت، و گوجه فرنگی از مهم ترین محصولات غذایی هستند. این مطالعه اولین اطلاعات کمی از تجمع فلزات سنگین (سرب، کادمیوم و آرسنیک) را در خاک، ریشه، و برگ/دانه گیاهان گندم، ذرت و گوجه‌فرنگی در زمین‌های کشاورزی اطراف رودخانه کشف رود مشهد فراهم می‌کند. روش بررسی: غلظت سرب، کادمیوم، و آرسنیک توسط دستگاه جذب اتمی مجهز به کوره گرافیتی مدل GBC GF3000 آنالیز شد. یافته‌ها: آنالیزهای آماری نشان داد که میان تجمع فلز سنگین کادمیوم بین خاک، ریشه و برگ/دانه گیاهان مختلف تفاوت معنی‌داری وجود دارد (01/0>p برای گندم و ذرت و 0004/0=p برای گوجه فرنگی). بین تجمع فلز سنگین سرب بین خاک، ریشه و دانه گندم تفاوت معنی داری وجود نداشت ولی در مورد سایر گیاهان تفاوت معنی دار بود (01/0>p). نتایج نشان داد تفاوت معنی داری بین گروه‌های خاک و ریشه و دانه گندم در مورد آرسنیک وجود ندارد اما این تفاوت در مورد گوجه‌فرنگی معنی دار بود (026/0=p). بحث و نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه با استانداردهای جهانی مقایسه شده است. این پایش چند گونه‌ای در راستای ارزیابی ریسک سلامت مصرف‌کنندگان به روش EPA/WHO صورت گرفته است. غلظت های سرب، کادمیوم، و آرسنیک گونه های گندم، ذرت، و گوجه‌فرنگی زیر محدوده پیشنهادی SMEWW EPA،WHO و EU هستند. نتایج مطالعه حاضر کمک کرد تا داده‌هایی از حوزه اطراف رودخانه کشف‌رود مشهد به عنوان شاخص اثرات طبیعی و انسانی روی اکوسیستم‌های آبی تهیه شود و همچنین نمایه خطرات انسانی مرتبط با مصرف گندم ارزیابی شود. ریسک سلامت ناشی از دریافت آلاینده‌های فلزی از گندم با استفاده از خارج قسمت خطر (THQ) ارزشیابی گردید. در این مطالعه THQ کم تر از یک می‌باشد که نشان می‌دهد هیچ خطر سلامتی بالقوه معنی‌داری مرتبط با مصرف گندم در زمین‌های کشاورزی اطراف رودخانه کشف‌رود مشهد وجود ندارد.

المصادر:

1. Zolfaghari, G., Esmaili-Sari, A., Ghasempouri, S.M., Faghihzadeh, S., 2007. Evaluation of environmental and occupational exposure to mercury among Iranian dentists. Science of the Total Environment. Vol. 381, pp. 59-67.


2. Zolfaghari, G., Esmaili-Sari, A., Ghasempouri, S.M., Hassanzade Kiabi, B., 2009. Multispecies monitoring study about bioaccumulation of mercury in Iranian birds (Khuzestan to Persian Gulf): effect of taxonomic affiliation, trophic level and feeding habitat. Environmental Research. Vol. 109, pp. 830-838.


3. Amini, F.L., Mirghaffari, N., Eshghi Malayeri, B., 2011. Nickel Concentration in Soil and Some natural Plant Species around Ahangaran Lead and Zinc Mine in Hamedan. Journal of Environmental Science and Technology. 13, pp. 11-20. (In Persian)


4. Nazemi, S., Asgari, A., Raei, M., 2010. Survey the Amount of Heavy Metals in Cultural Vegetables in  Suburbs of Shahroud. Iranian Journal of Health and Environment. Vol. 3(2), pp. 195-202. (In Persian)


5. Jalali, A., Galavi, M., Ghanbari, A., Ramroudi, M., Yousef Elahi, M., 2010. Effects of Irrigation with Municipal Treated Wastewater on Yield and Heavy Metal Uptake in Forage Sorghum (Sorghum bicolor L.). Journal of Water and Soil Science (Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources). Vol. 14(52), pp. 15-25. (In Persian)


6. Hiedari, R., Khaiami, M., Farboodnia, T., 2005. Physiological and biochemical effects of Pb on Zea mays L. seedlings. Journal of Animal Researches. Vol. 18(3), pp. 228-236. (In Persian)


7. Tabari, M., Salehi, A., 2012. Impact of Irrigation by Municipal Sewage on Accumulation of Heavy Metals in Soil. Journal of Environmental Science and Technology. Vol. 13, pp. 49-60. (In Persian)


8. Karatas, M., Dursun, S., Guler, E., Ozdemir, C., Argun, E., 2006. Heavy metal accumulation in wheat plants irrigated by waste water. Cellulose chemistry and technology. Vol. 40(7), pp. 575-579.


9. Zolfaghari, G., Esmaili-Sari, A., Anbia, M., Younesi, H., Amirmahmoodi, S., Ghafari-Nazari, A., 2011a. Taguchi optimization approach for Pb(II) and Hg(II) removal from aqueous solutions using modified mesoporous carbon. Journal of Hazardous Materials. Vol. 192, pp. 1046–1055.


10. Zolfaghari, G., Esmaili-Sari, A., Unesi, H., Anbia, M., 2011b. Surface modification of ordered nanoporous carbons CMK-3 via a chemical oxidation approach and its application in removal of lead pollution from water. International Proceedings of Chemical, Biological and Environmental Engineering. pp. 2174–2178.


11. Zolfaghari, G., Esmaili-Sari, A., Anbia, M., Younesi, H., Ghasemian, M.B., 2013. A zinc oxide-coated nanoporous carbon adsorbent for lead removal from water: optimization, equilibrium modeling, and kinetics studies. International Journal of Environmental Science and Technology. Vol. 10, pp. 325-340.


12. Zolfaghari, G., 2016. ß-Cyclodextrin incorporated nanoporous carbon: Host–guest inclusion for removal of p-nitrophenol and pesticides from aqueous solutions. Chemical Engineering Journal. Vol. 283, pp. 1424–1434.


13. Shahryary, A., 2005. Determination of heavy metals (Cd, Cr, Pb, Ni) in edible tissues of Lutjans Coccineus and Tigeratooh Croaker In the persian Gulf-2003. Journal of Gorgan University of Medical Sciences. Vol. 7(2), pp. 65-67. (In Persian)


14. Minoui, S., Minai-tehrani, D., Samiee, K., Farivar, Sh., 2004. Study of the macroscopic and microscopic changes of the effect of cadmium on Chlorophytum comosum. Iranian Journal of Biology. Vol. 21(4), pp. 737-747. (In Persian)


15. Wieczorek, J., Wieczorek, Z., Bieniaszewski, T., 2004. Cadmium and Lead Content in Cereal Grains and Soil from Cropland Adjacent to Roadways. Polish journal of Environmental studies. Vol. 14(4), pp. 535-540.


16. Ghazban, F., 2002. Environmental Geology. Tehran University Publication, 1th Ed, 416 pages. (In Persian)


17. Abedin, M.J., Cottep-Howells, J., Meharg, A.A., 2002. Arsenic uptake and accumulation in rice (Oryza sativa L.) irrigated with contaminated water. Plant and Soil.  Vol. 240, pp. 311-319.


18. Greger, M., Lofstedt M. 2004. Comparison of uptake and distribution of cadmium in different cultivars of bread and durum wheat. Crop Science. Vol. 44, pp. 501-507.


19. Hart J.J., Welch, R.M., Norvell, W.A., Sullivan, L.A., Kochian, L.V., 1998. Characterization of cadmium binding, uptake, and translocation in intact seedlings of bread and durum wheat cultivars. Plant Physiology. Vol.116, pp. 1413-1420.


20. Street, J.J., Lindzay, W.L., Sabey, B.R., 1977. Solubility and cplant uptake of cadmium in soils amended with cadmium and sewage sludge. Journal of Environmental Quality. Vol. 1, pp. 72-77.


21. Hassan, N., Mahmood, Q., Waseem, A., Irshad, M., Faridullah, Pervez, A., 2013. Assessment of heavy metals in wheat plants irrigated with contaminated wastewater. Polish Journal of Environmental Studies. Vol. 22(1), pp. 115-123.


22. Noorani Azad, H., Kafilzadeh, F., 2007. The effect of cadmium toxicity on growth, soluble sugars, photosynthetic pigments and some of enzymes in safflower (Carthamus tinctorius L.). Iranian Journal of Biology. Vol. 24(6), pp. 858-867. (In Persian)


23. Metcalf & Eddy, Inc., Tchobanoglous, G., Burton, F.L., Stensel, H.D., 2002. Wastewater Engineering: Treatment and Reuse 4th Edition, 1848 pages.


24. Nan, Z., Li., J., Zhang, J., Cheng, G., 2002. Cadmium and zinc interaction and their transfer in soil-Crop system under actual field conditions. Science of the Total Environment, Vol. 285(1-3), pp. 187-195.


25. Toze, S., 2006. Reuse of effluent water-benefits and risks. Agricultural water Management. Vol. 80, pp. 147-159.


26. Singh, A., Sharma, R., Agrawal, M., Marshall, F., 2010. Health risk assessment of heavy metals via dietary intake of foodstuffs from the wastewater irrigated site of a dry tropical area of India. Food and chemical toxicology. Vol. 48, pp. 611-619.


27. Hudji, M., Jalalian, A., 2004. Distribution of iron, zinc and lead in soil and agricultural products in the area of Mobarakeh Steel Complex. Journal of Environmental Studies. Vol. 3(8), pp. 55-65. (In Persian)


28. Smith, C.J., Hopmans, P., Cook, F.J., 1996. Accumulation of Cr, Pb, Cu, Ni, Zn and Cd in soil following irrigation with treated urban effluent in Australia. Environmental Pollution. Vol. 94 (3), pp. 317-323.


29. Rattan, R.K., Datta, S.P., Chhonkar, P.K., Suribabu, K., Singh, A.K., 2005. Long-term impact of irrigation with sewage effluents on heavy metal content in soils, crops and groundwater-A case study. Agriculture, Ecosystems and Environment. Vol. 109, pp. 310-322.


30. Eaton, A.D., Clesceri, L.S., Rice, E.W., 2005. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21, editor. Washington D.C, Amrican Water Works Assocation [AWWA].


31. USEPA (US Environmental Protection Agency), 1992. Guidelines for exposure assessment.


32. Mohammadifard, N., Omidvar, N., Rad, A.H., 2006. Does fruit and vegetable intake differ in adult females and males in Isfahan. ARYA theroscler. Vol. 1, pp. 193-201.


33. Food and Nutrition Board, 2004. Dietary reference intakes (DRIs), recommended intakes for individuals. Institute of Medicine, National Academy of Sciences.


34. Huang, M., Zhou, S., Sun, B., Zhao, Q., 2008. Heavy metals in wheat grain: Assessment of potential health risk for inhabitants in Kunshan, China. Science of the Total Environment. Vol. 405, pp. 54-61.


35. Chary, N.S., Kamala C.T., Raj, D.S.S., 2008.  Assessing risk of heavy metals from consuming food grown on sewage irrigated soils and food chain transfer. Ecotoxicology and Environmental Safety. Vol. 69, pp. 513-524.