Assessment of effect of raw wastewater application on concentration heavy metals in olive tree (Olea europaea)
Subject Areas : New Finding in AgricultureKhosro Esteki Oregani 1 , Ebrahim Pazira 2 , Payam Najafi 3 , Abdol amir Moezi 4
1 - دانشجوی دکتری دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات خوزستان
2 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، گروه زراعت و اصلاح نباتات، تهران، ایران
3 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد خوراسگان، گروه زراعت و اصلاح نباتات، خوراسگان(اصفهان)، ایران
4 - دانشیار دانشگاه شهید چمران اهواز
Keywords: lysimeter, Row domestic wastewater, subsurface drip irrigation,
Abstract :
Use of municipal or domestic raw wastewater in order to irrigation is very important in arid and semi-arid regions. Application of municipal effluent, which was one of the pollution sources, as micro and macro elements has been used for a long time. The most factors for making difficulties in irrigation of soil with municipal effluent is the presence of heavy metals like Cd, Pb, Cr, Ni, Fe, Zn, Mn and Cu in municipal effluent and transformation of this pollution in food chain and threaten of healthy. The aim of the present study was to determine effect of irrigation with raw domestic wastewater effluent on concentration of young Olive plant (Olea europaea) and accumulation of heavy metals (Cd, Pb, Cr, Ni, Fe, Zn, Mn and Cu) in roots, and leaves of Olea europaea. In order to study the soil – plant complex effects as the transformation of these pollutants and nutrients in soil as a result of irrigation with raw domestic wastewater, a series of lysimeter(120 cm height and 70 cm diameter) studies were carried out in Khoramabad region during 2008- 2009). The experiment was carried out factorial based on CRBD with three factors and six replications. Factors were considered as three irrigation treatment including drip irrigation with raw domestic wastewater (DI), subsurface drip irrigation with raw domestic wastewater (at depth of 15 cm, SDI15), subsurface drip irrigation with raw domestic wastewater (at depth of 30 cm, SDI30). The results indicate that treatment application significantly increased concentrations of heavy metals. Maximum shoot concentrations of Fe, Cu, Ni and Pb were achieved by treatment SDI30.
1- اسدی، م. وآذری، ک.1382. بررسی شدت و گستردگی آلودگی خاکها و گیاهان به عناصر سنگین و تعیین مقدار آنها در سبزیکاری شهرستان همدان، هشتمین کنگره علوم خاک ایران. مجموعه مقالات.
2- افیونی،م.، رضایینژاد،ی. و خیامباشی،ب.١٣٧٧. اثر لجن فاضلاب بر عملکرد و جذب فلزات سنگین بهوسیله کاهو و اسفناج، مجله علوم کشاورزی ومنابع طبیعی، جلد دوم، شماره اول، صفحات ٣٠ – 19.
3- بی نام،.1380. گزارش نامه آمار سطح زیر کشت باغات زیتون. مدیریت باغبانی استان لرستان، 52 صفحه.
4- ترابیان،ع.وبغوری، ا.١٣٧٦. بررسی آلودگی های ناشی از کاربرد پساب های شهری و صنعتی در اراضی کشاورزی جنوب تهران، محیط شناسی، شماره ١٨، صفحات ٤٦-٣٢.
5- توکلی، م. و طباطبائی، م. 1378. آبیاری با فاضلاب تصفیه شده، مجموعه مقالات همایش جنبه‌های زیست محیطی استفاده از پسابها در آبیاری، انتشارات کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران، نشریه شماره 28.
6- سازمانحفاظتمحیطزیست(معاونتتحقیقاتی) .1373. استاندارد خروجی فاضلاب ها. دفتر محیط زیست انسانی سازمان حفاظت محیط زیست.
7- رحمانی،ح. ر.1382. استفاده بهینه از پسابهای صنعتی در کشاورزی، سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور، گزارش نهایی طرح تحقیقات کاربردی ویژه توسعه کشور.
8- رحمانی،ح. ر. و فیضی، ر.1387. بررسی کیفیت پساب فاضلاب شهری شمال اصفهان و ارزیابی آن جهت استفاده در بخش کشاورزی یا ورود به محیط زیست (سالهای 1381 تا1383).سومین کنگره ملّی بازیافت و استفاده از منابع آلی تجدید شونده در کشاورزی. اصفهان، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوراسگان، دانشکده کشاورزی.
9- سهیلی ، م. 1373 . تأثیر کیفیت پساب در انباشتگی و اشتغال فلزات سنگین در خاک های منطقه جنوب تهران. پایان نامه کارشناسی ارشد خاکشناسی، دانشگاه تربیت مدرس، ٩٢ صفحه.
10- عابدی، م. ج. و نجفی، پ. 1380. استفاده از فاضلاب تصفیه شده در کشاورزی، انتشارات کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران، شماره انتشار 47، ص. 248.
11- عبادی،ف .،اسماعیلساری،ع .وریاحیبختیاری،ع .ر. 1384. میزان و نحوه تغییرات فلزات سنگین و اندام ها ی گیاهان آبزی و رسوبات تالاب. میانکاله. مجله محیط شناسی، شماره 37 ، بهار ص 53 تا 74.
12- عرفانیآگاه،ع.١٣٧٨ .بررسی کارآیی فاضلاب تصفیه شده خانگی در آبیاری زراعت کاهو و گوجه فرنگی. همایش جنبه های زیست محیطی استفاده از پساب در آبیاری، وزارت نیرو، کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران، صفحات ٧٩ – ٦١.
13- فیضی، م. 1377. تأثیر مصرف پساب فاضلاب بر روی خاک و گیاه در منطقه شمال اصفهان. هفتمین کنگره علوم خاک ایران. مجموعه مقالات.
14- کاظمی، ن. 1382. تاثیر برهمکنش سرب و کلسیم بر رشد و برخی پارامترهای فیزیولوژیکی گیاه گوجهفرنگی (Lycopersicum esculentum Hill..)، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم. دانشگاه تربیت معلم.
15- نظری، م. ع. 1381. اثر لجن فاضلاب صنعتی بر خاک در رشد گیاهان زراعی و صنعتی، پایان نامه کارشناسی ارشد خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان.
16- Al Enezi, G., Hamoda, M. F. and Fawzi, N. 2005. Heavy metals content of municipal wastewater and sludges in Kuwait. Journal of Environmental Science and Health. A 39: 2، 397-407.
17- AOAC (Association of Official Analytical Chemists). 1990. Official Methods of the Association of Official Analytical Chemists، 15th. Arlington، VA.
18- Baker, D. E. and Amacher, M. C. 1982. Nickel، copper، zinc and cadmium. In Methods of soil analysis، eds. A. L.Page، R. H. Miller and D. R. Keeney، 323-336. American Society of Agronomy: Madison، Wisconsin.
19- Bahati, M. and Singh, G. 2003.Growth and mineral accumulation in Eucalyptus camaldulensis Seedlings irrigated with mixed industrial effluents، Bioresource Technology، 88: 221-228pp.
20- Carrillo, G. R. and Cajuste, L. J. 1992. Heavy metals in soils and alfalfa (Medicago sativa L.) irrigated with threesources of wastewater. Journal of Environmental Science and Health. 27: 7، 1771-1783.
21- Cavallaro, N. and Mebride, M. B. 1978. Copper and cadmium adsorption characteristics of selected acid and calcareous soils. Soil Science Society of American journal 42: 550-555.
22- Chaney, R. L., Munns, T. B. and cathey, H. M. 1980.Composted digested sewage sludge compost in supplying nutrients for soilless potting media. Am. Soc. Hort. Sci. 105: 485-492pp.
23- Chen, Z. S., Lo, S. L. and Wu, H. C. 1994. Summary analysis and assessment of rural soils contaminated with Cd in Taoyuan. project of Scientific Technology Advisor Group (STAG) ، executive Yuan.Taipei،Taiwan .
24- Elfattah, A. A. and Wada, K. J. 1981. Adsorption of lead، copper، zinc، cobalt and cadmium by soils that differ in Cation exchange materials. Journal of Soil Science. 32: 271-283.
25- EPA/ ROC .1998. Environmental information of Taiwan ، ROC ، Environmental Protection Agency ( EPA) ، Taipei ، Taiwan ، ROC.
26- Epstein, E., Taylor, J. M. and Chaney, R. L. 1976. Effect of sewage sludge and sludge compost applied to soil on some soil physical and chemical properties. Environ. Qual،5: 422-427 pp.
27- Golovatiy, S. and Savchenk, S. 2002. Heavy metals as contaminants of agricultural lands of Belarus. 17th World Congress Soil Sci. Bangkok، Thailand. August 14-21.
28- Hickey, M. G. and Kittrick, J. A. 1984. Chemical partitioning of cadmium، copper، nickel and zinc in soils and sediments containing high levels of heavy metals Journal of Environmental Quality. 13: 372-386.
29- Ioannis, K. K. and Prodromos. H. K. 2009. Distribution of elemental interactions in Brussels sprouts plants، under the treated municipal wastewater. Journal of Plant Interactions. 4: 219-231.
30- John. M. K. 1972. Cadmium adsorption maxima of soil as measured by the Longmuir isotherm. Canadian Journal of Soil Science. 52: 343-349.
31- Kabata-pendia, A. and Pendia, H. 2001. Trace elements in soils and plants. CRC Press، Boca Raton London، New Yourk، Washington، D.C.، 413 pp.
32- Kimberly, M. F. H. and William, H. 1999. Trace metals in Montreal urban soils and the leaves of Teraxacum officinale. Can. J. Soil Sci. 79، 385-387.
33- Kalavrouziotis, I. K., Koukoulakis, P. H., Papadopoulos, A. H. and Mehra, A. 2009. Heavy metal accumulation in Brussels sprouts after irrigation with treated municipal waste water. Journal of Plant Interactions. 4: 41-48.
34- Martin, J. A. R., Arias, M. L. and Grau Corb, J. M. 2006. Heavy metals contents in agricultural top soils in the Ebro basin (Spain). Application of the multivariate geoestatistical methods to study spatial variations. Envirin. Pollut. 144: 1001-1012.
35- Mireles, A. et al. 2004. Heavy metal accumulation in plants and soil irrigated with wastewater from Mexico city. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B، 219-220: 187-190.
36- Paula, M., Teodoro, M,. and Murillo, M. 2006. Biomonitoring of trace elements in the leaves and fruits of Wild olive and holm oak trees. Science of the Total Environment.355: 187-223pp.