بررسی تجمع سرب و کادمیوم در بافت گونه‌های تره (Allium ampeloprasum persicum) و نعناع (Mentha piperita) تیمارشده با لجن فاضلاب تصفیهخانه شهرک قدس تهران

الموضوعات :

سهیل سبحان اردکانی ¹ , مهدی حبیبی ² , آزیتا بهبهانی‌نیا ³

1 - دانشیار گروه محیط‌زیست، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران
2 - دانش‌آموخته کارشناسی ارشد محیط‌زیست، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران
3 - استادیار گروه محیط‌زیست، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران

تاريخ الإرسال : 20 الأحد , جمادى الثانية, 1435 تاريخ التأكيد : 26 الثلاثاء , صفر, 1437 تاريخ الإصدار : 10 الأحد , صفر, 1437

الکلمات المفتاحية: سرب, کادمیوم, نعناع, لجن دفعی, تره, تصفیه‌خانه شهرک قدس,

ملخص المقالة :

این پژوهش با هدف بررسی غلظت تجمع یافته عناصر سرب و کادمیوم در گونه های تره و نعناع تحت تیمار لجن دفعی تصفیه‌خانه شهرک قدس تهران انجام یافت. پس از آماده سازی خاک و لجن فاضلاب و تعیین برخی خصوصیات فیزیکوشیمیایی آن ها، تره و نعناع در گروه‌های شاهد و تیمار کشت گردیدند. سپس غلظت عناصر سرب و کادمیوم در اندام هوایی این گیاهان توسط دستگاه نشر اتمی اندازه‌گیری شد. بر اساس نتایج مطالعه، میانگین غلظت سرب در گروه‌های تره شاهد و تیمار و هم‌چنین نعناع شاهد و تیمار به‌ترتیب برابر با08/0±26/0 و mg/kg 16/0±55/0 و هم‌چنین 06/0±26/0 و mg/kg 79/0±41/2 بود. به‌علاوه، میانگین غلظت کادمیوم در تیمارهای تره و نعنا (شاهد و تیمار) به ترتیب برابر با 003/0±083/0 و 05/0±26/0 و نیز 002/0±057/0 و mg/kg02/0±14/0 برآورد گردید. مقایسه میانگین غلظت عناصر سرب و کادمیوم در تمام تیمارها با رهنمود آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا بیانگر وجود تفاوت معنی دار با حد مجاز بود (05/0>p). بدین صورت که میانگین غلظت تجمع یافته کادمیوم در تیمارهای تره و نعناع بیش تر از حد مجاز برآورد شد، اما در سایر موارد، کم تر از حد مجاز (به ترتیب 0/5 و mg/kg1/0 برای سرب و کادمیوم) بود. می توان نتیجه گرفت، استفاده از لجن فاضلاب تأثیری در جذب سرب توسط گیاهان مورد مطالعه نداشته است اما در مورد غلظت تجمع یافته کادمیوم در گونه های تره و نعناع مقادیر جذب بیش از حد مجاز تعیین شد. لذا ضروری است در خصوص کاهش مخاطرات بهداشتی کاربرد لجن فاضلاب به عنوان کود و به ویژه در طولانی مدت تمهیداتی اندیشیده شود.

المصادر:

 

• بهبهانی­نیا، آزیتا؛ میرباقری، سیداحمد و آزادی، امین (1390). تاثیر استفاده از پساب و لجن در آبیاری گیاهان بر میزان غلظت فلزات سنگین گیاهان. فصلنامه گیاه و زیست بوم، شماره 28، صفحات: 70-59.


• حسین پور، رحیمه و قاجار سپانلو، مهدی (1392). اثرات تلفیقی لجن فاضلاب شهری و کودهای شیمیایی بر غلظت عناصر کم مصرف در خاک و تربچه (Raphanus sativus). مجله پژوهشهای خاک (علوم خاک و آب)، دوره 27، شماره 3، صفحات: 385-373.


• رحیمی‌آلاشتی، سپیده؛ بهمنیار، محمدعلی و قاجارسپانلو، مهدی (1390الف). نقش لجن فاضلاب بر میزانpH ، O.C و EC خاک و تجمع سرب  و کادمیم در خاک و گیاه کاهو و تربچه. مجله پژوهش­های حفاظت آب و خاک، دوره 18، شماره 3، صفحات: 147-133.


• رحیمی‌آلاشتی، سپیده؛ بهمنیار، محمدعلی و قاجارسپانلو، مهدی (1390ب). بررسی اثرات باقی‌مانده و تجمعی لجن فاضلاب بر غلظت سرب و کروم در اندام‌های گیاهی چمن گندمی رونده (Agropyrum repen L.) و شبدر برسی (Trifolum alexandrium L.). مجله علمی پژوهشی مرتع، سال پنجم، شماره 1، صفحات: 69-58.


• فرزادکیا، مهدی (1381). بررسی وضعیت تثبیت و قابلیت استفاده مجدد لجن در چهار تصفیه خانه کوچک فاضلاب شهر تهران. مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی همدان، شماره 24، صفحات: 62-55.


• کرمی، مهین؛ رضایی‌نژاد، یحیی؛ افیونی، مجید و شریعتمداری، حسین (1386). اثرات تجمعی و باقی‌مانده لجن فاضلاب شهری بر غلظت عناصر سرب و کادمیم در خاک و گیاه گندم. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی (علوم آب و خاک)، دوره 11، شماره 1، صفحات: 95-79.


• کرمی، مهین؛ افیونی، مجید؛ رضایی‌نژاد، یحیی و خوشگفتارمنش، امیرحسین (1387). اثرات تجمعی و باقی‌مانده لجن فاضلاب شهری بر غلظت روی و مس در خاک و گیاه گندم. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی (علوم آب و خاک)، شماره 46، صفحات: 654-639.


• نجفی، نصرت اله؛ مردمی، سنیه و اوستان، شاهین (1390). اثر غرقاب، لجن فاضلاب و کود دامی بر غلظت فلزات سنگین در ریشه و بخش هوایی آفتابگردان در یک خاک شن لومی. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی (علوم آب و خاک)، شماره 58، صفحات: 157-139.

 

• Antolín, M.C., Pascual, I., García, C., Polo, A. and Sánchez-Díaz, M. (2005). Growth, yield and solute content of barley in soils treated with sewage sludge under semiarid Mediterranean conditions. Field Crops Research, 94: 224-237.


• Black, C.A. (1985). Methods of soil analysis. Part 2. Agronomy Monograph. 9. ASA, Medison, WI.


• Cai, Q.Y., Mo, C.H., Wu, Q.T., Zeng, Q.Y. and Katsoyiannis, A. (2007a). Occurrence of organic contaminants in sewage sludges from eleven wastewater treatment plants, China. Chemosphere, 68(9): 1751-1762.


• Cai, Q.Y., Mo, C.H., Wu, Q.T., Zeng, Q.Y. and Katsoyiannis, A. (2007b). Concentration and speciation of heavy metals in six different sewage sludgecomposts. Journal of Hazardous Materials, 147(3): 1063-1072.


• Casado-Vela, J., Sellés, S., Díaz-Crespo, D., Navarro-Pedreño, J., Mataix-Beneyto, J., and Gómez, I. (2007). Effect of composted sewage sludge application to soil on sweet pepper crop (Capsicum annuum var. annuum) grown under two exploitation regimes. Waste Management, 27: 1509-1518.


• Datta, S.P. and Young, S.D. (2005). Predicting metal uptake and risk to the human food chain from leaf vegetables grown on soils amended by long-term application of sewage sludge. Water, Air, & Soil Pollution, 163: 119-136.


• Doelsch, E., Deroche, B. and Van de Kerchove, V. (2006). Impact of sewage sludge spreading on heavy metal speciation in tropical soils (Reunion, Indian Ocean). Chemosphere, 65(2): 286-293.


• Garrido, S., Del Campo, G.M., Esteller, M.V., Vaca, R. and Lugo, J. (2005). Heavy metals in soil treated with sewage sludge composting, their effect on yield and uptake of broad bean seeds (Vicia faba L.). Water, Air, & Soil Pollution, 166: 303-319.


• Guerra, F., Trevizam, A.R., Muraoka, T., Chaves Marcante, N. and Canniatti-Brazaca, S.G. (2012). Heavy metals in vegetables and potential risk for human health. Scientia Agricola, 69(1): 54-60.


• Horwitz, W. (2000). Official methods of Analysis of AOAC, In: Metals and other elements, 17nd ed, AOAC International, 22-27.


• Kalavrouziotis, I.K. and Koukoulakis P.H. (2012). Soil pollution under the effect of treated municipal wastewater. Environmental Monitoring and Assessment, 184: 6297-6305.


• Kim, B., McBride, M.B., Richards, B.K. and Steenhuis, T.S. (2007). The long-term effect of sludge application on Cu, Zn, and Mo behavior in soils and accumulation in soybean seeds. Plant and Soil, 299: 227-236.


• Olsen, S.R., Cole, C.V., Watanabe, F.S. and Dean, L.A. (1954). Estimation of available, phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate. USDA Circular Number 939, U.S. Government Printing Office, Washington DC.


• Paramasivam, S., Sajwan, K.S. and Alva, A.K. (2006). Incinerated sewage sludge products as amendments for agricultural soils: Leaching and plant uptake of trace elements. Water, Air, & Soil Pollution, 171: 273-290.


• Singh, R.P. and Agrawal, M. (2010). Effect of different sewage sludge applications on growth and yield of Vigna radiata L. field crop: Metal uptake by plant. Ecological Engineering, 36(7): 969-972.


• Smith, S.R. (2000). Are controls on organic contaminants necessary to protect the environment when sewage sludge is used in agriculture?. Progress in Environmental Science, 2(2): 129-146.


• Soltanpour, P.N., Johnson, C.W., Workman, S.M., Jones, J.B. and Miller, R.O. (1998). Advances in ICP emission and ICP mass spectroscopy Adv. Agronomy, 64: 28-113.


• Tu, J., Zhao, Q., Wei, L. and Yang, Q. (2012). Heavy metal concentration and speciation of seven representative municipal sludges from wastewater treatment plants in Northeast China. Environmental Monitoring and Assessment, 184: 1645-1655.


• Walter, I., Mart Nez, F. and Cala, V. (2006). Heavy metal speciation and phytotoxic effects of three representative sewage sludges for agricultural uses. Environmental Pollution, 139(3): 507-514.


• Wong, J.W., Li, K., Fang, M. and Su, D.C. (2001). Toxicity evaluation of sewage sludges in Hong Kong. Environment International, 27(5): 373-380.

 

 

• Antolín, M.C., Pascual, I., García, C., Polo, A. and Sánchez-Díaz, M. (2005). Growth, yield and solute content of barley in soils treated with sewage sludge under semiarid Mediterranean conditions. Field Crops Research, 94: 224-237.


• Behbahaninia, A., Mirbagheri, S.A. and Azadi, A. (2011). The Impact of Irrigation with Effluent and Sewage Sludge on Heavy Metal Content in Plants, Plant and Ecosystem, 7(28): 59-70. [in Persian]


• Black, C.A. (1985). Methods of soil analysis. Part 2. Agronomy Monograph. 9. ASA, Medison, WI.


• Cai, Q.Y., Mo, C.H., Wu, Q.T., Zeng, Q.Y. and Katsoyiannis, A. (2007a). Occurrence of organic contaminants in sewage sludges from eleven wastewater treatment plants, China. Chemosphere, 68(9): 1751-1762.


• Cai, Q.Y., Mo, C.H., Wu, Q.T., Zeng, Q.Y. and Katsoyiannis, A. (2007b). Concentration and speciation of heavy metals in six different sewage sludgecomposts. Journal of Hazardous Materials, 147(3): 1063-1072.


• Casado-Vela, J., Sellés, S., Díaz-Crespo, D., Navarro-Pedreño, J., Mataix-Beneyto, J., and Gómez, I. (2007). Effect of composted sewage sludge application to soil on sweet pepper crop (Capsicum annuum var. annuum) grown under two exploitation regimes. Waste Management, 27: 1509-1518.


• Datta, S.P. and Young, S.D. (2005). Predicting metal uptake and risk to the human food chain from leaf vegetables grown on soils amended by long-term application of sewage sludge. Water, Air, & Soil Pollution, 163: 119-136.


• Doelsch, E., Deroche, B. and Van de Kerchove, V. (2006). Impact of sewage sludge spreading on heavy metal speciation in tropical soils (Reunion, Indian Ocean). Chemosphere, 65(2): 286-293.


• Hosseinpour, R. and Ghajar Sepanlou, M. (2013). Effects Of Integrated Municipal Sewage Sludge With Chemical Fertilizer On Micronutrient Concentration In Soil And Radish (Raphanus Sativus), IRANIAN JOURNAL OF SOIL RESEARCH (FORMERLY SOIL AND WATER SCIENCES), 27(3): 385-373. [in Persian]


• Garrido, S., Del Campo, G.M., Esteller, M.V., Vaca, R. and Lugo, J. (2005). Heavy metals in soil treated with sewage sludge composting, their effect on yield and uptake of broad bean seeds (Vicia faba L.). Water, Air, & Soil Pollution, 166: 303-319.


• Guerra, F., Trevizam, A.R., Muraoka, T., Chaves Marcante, N. and Canniatti-Brazaca, S.G. (2012). Heavy metals in vegetables and potential risk for human health. Scientia Agricola, 69(1): 54-60.


• Farzadkia, M. (2002). Investigation Of Sludge Stabilization And Reuse In Four Small Sewage Treatment Plants Of Tehran City, Scientific Journal Of Hamadan University Of Medical Sciences And Health Services, 9(2): 55-62. [in Persian]


• Horwitz, W. (2000). Official methods of Analysis of AOAC, In: Metals and other elements, 17nd ed, AOAC International, 22-27.


• Kalavrouziotis, I.K. and Koukoulakis P.H. (2012). Soil pollution under the effect of treated municipal wastewater. Environmental Monitoring and Assessment, 184: 6297-6305.


• Kim, B., McBride, M.B., Richards, B.K. and Steenhuis, T.S. (2007). The long-term effect of sludge application on Cu, Zn, and Mo behavior in soils and accumulation in soybean seeds. Plant and Soil, 299: 227-236.


• Karami, M., Rezainejad, Y., Afyuni, M. and Shariatmadari, H. (2007). Cumulative and Residual Effects of Sewage Sludge on Lead and Cadmium Concentration in Soil and Wheat, Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources - Isfahan University of Technology, 11(1): 79-95. [in Persian]


• Karami, M., Rezainejad, Y., Afyuni, M. and Shariatmadari, H. (2007). Cumulative and Residual Effects of Sewage Sludge on Zinc and copper Concentration in Soil and Wheat, Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources - Isfahan University of Technology, 12(46): 654-639. [in Persian]


• Najafi, N., Mardomi, S. and Oustan, SH. (2012). Influence of Waterlogging, Sewage Sludge and Manure on The Heavy Metals Concentrations in Roots and Shoots of Sunflower in a loamy SAnd Soil, Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources - Isfahan University of Technology, 15(58): 139-157. [in Persian]


• Olsen, S.R., Cole, C.V., Watanabe, F.S. and Dean, L.A. (1954). Estimation of available, phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate. USDA Circular Number 939, U.S. Government Printing Office, Washington DC.


• Paramasivam, S., Sajwan, K.S. and Alva, A.K. (2006). Incinerated sewage sludge products as amendments for agricultural soils: Leaching and plant uptake of trace elements. Water, Air, & Soil Pollution, 171: 273-290.


• Rahimi Alashty, S., Bahmanyar, M.A. and Ghajar Sepanlou, M. (2011). The effects of sewage sludge application on pH, EC, O.C, Pb and Cd in soil and lettuce and radish plants, Journal of Water and Soil Conservation, 18(3): 147-133. [in Persian]


• Rahimi Alashty, S., Bahmanyar, M.A. and Ghajar Sepanlou, M. (2011). Effect of accumulated and residual sewage sludge on concentration of lead, chromium, nickel and cadmium in plant parts of creeping wheatgrass (Agropyrum repen L.) And berseem (Trifolum alexandrium L.), Rangeland, 5(1): 69-58. [in Persian]


• Singh, R.P. and Agrawal, M. (2010). Effect of different sewage sludge applications on growth and yield of Vigna radiata L. field crop: Metal uptake by plant. Ecological Engineering, 36(7): 969-972.


• Smith, S.R. (2000). Are controls on organic contaminants necessary to protect the environment when sewage sludge is used in agriculture?. Progress in Environmental Science, 2(2): 129-146.


• Soltanpour, P.N., Johnson, C.W., Workman, S.M., Jones, J.B. and Miller, R.O. (1998). Advances in ICP emission and ICP mass spectroscopy Adv. Agronomy, 64: 28-113.


• Tu, J., Zhao, Q., Wei, L. and Yang, Q. (2012). Heavy metal concentration and speciation of seven representative municipal sludges from wastewater treatment plants in Northeast China. Environmental Monitoring and Assessment, 184: 1645-1655.


• Walter, I., Mart Nez, F. and Cala, V. (2006). Heavy metal speciation and phytotoxic effects of three representative sewage sludges for agricultural uses. Environmental Pollution, 139(3): 507-514.


• Wong, J.W., Li, K., Fang, M. and Su, D.C. (2001). Toxicity evaluation of sewage sludges in Hong Kong. Environment International, 27(5): 373-380.