اثر اسيد سولفوريك و EDTA بر گياه‌پالايي سرب در خاك توسط سه گياه آفتابگردان، ذرت و پنبه

Lead Phytoextraction from Soil by Corn, Sunflower, and Cotton Applying EDTA and Sulfuric Acid

افزايش فعاليت‌هاي صنعتي در طي سال‌هاي اخير و به دنبال آن ورود انواع آلاينده‌هاي آلي و غير آلي از جمله سرب به خاك از مشكلاتي است كه سلامت بشر را تهديد مي‌كند. گياه‌پالايي (Phytoremediation) از جمله روش‌هاي پيشنهادي است كه با انباشت عناصر سنگين در اندام هوايي گياهان، خروج اين عناصر از خاك‌هاي آلوده را امكان‌پذير مي‌كند. هدف اين مطالعه بررسي امكان گياه پالايي در خاك با استفاده از گياهان آفتابگردان، ذرت و پنبه در حضور اسيد سولفوريك و EDTA بود. اين آزمايش به صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي با دو سطح عنصر سرب (0 و 200 ميلي‌گرم در كيلوگرم خاك)، EDTA با سه سطح 0، 5/1، 3 ميلي‌مول در كيلوگرم خاك، اسيد سولفوريك با سه سطح 0، 5/0 و 1 ميلي‌مول در كيلوگرم خاك و سه گياه آفتابگردان، ذرت و پنبه با سه تكرار در گلخانه تحقيقاتي دانشگاه فردوسي مشهد اجرا شد. نتايج نشان داد كه مقدار 5/1 و 3 ميلي‌مولEDTA اثر معني‌داري بر مقادير سرب در ريشه و اندام هوايي گياهان داشت. بيشترين افزايش سرب اندام هوايي به ترتيب به اندازه 17 و 3/28 برابر شاهد در پنبه ديده شد. مقدار 5/1 ميلي‌مول EDTA نسبت به 3 ميلي‌مول EDTA تأثير بيشتري در انباشت مقدار كل اين عنصر در بين گياهان داشت. افزايش EDTA در سطوح ذكرشده بر مقدار كل سرب ريشه اثر معني‌داري نداشت. افزايش اسيد سولفوريك در غلظت‌هاي يادشده با روند نامنظم، تغييراتي را در مقادير سرب گياهان ايجاد كرد. به طور كلي، ذرت در بين سه گياه داراي توان بالاتري در جذب و انتقال سرب بود. مقايسه مقادير سرب در ريشه و اندام هوايي گياهي بر اثر استفاده از اسيدسولفوريك و EDTA در غلظت‌هاي ذكرشده نشانگر اثر بيشتر EDTA در افزايش تجمع اين عنصر در گياهان بود.

The contamination of soils with lead is a major environmental problem throughout the world. Phytoextraction of heavy metals from contaminated soils has the prospect of being a more economic in situ alternative. Chemically enhanced phytoextraction has been proposed as an effective approach to remove heavy metals from contaminated soil through the use of high biomass plants. Using a pot experiment, the effects of the application of three rates of EDTA at 0, 1.5 and 3 mmol/kg soil and sulfuric acid at 0, 0.5 and 1 mmol/kg soil with two rates of Pb at 0 and 200 mmol.kg-1 on the uptake of Pb by corn (Zea mays L. single cross 704 var.), sunflower (Helianthus annuus L. ajili var.), and cotton (Gossypium hirsutum L. varamin var.) plants were studied. The results showed that EDTA was more effective than sulfuric acid in increasing the concentration of Pb in shoots and roots for all plants studied. The maximum amount with application of EDTA to soil for shoots of corn, sunflower, and cotton were 4.07, 6.49 and 31.33 times higher than the control, respectively. EDTA also enhanced Pb content of roots of corn, sunflower, and cotton 3.38, 1.63 and 1.09 times higher than the control, respectively. DTPA-Pb was higher in soil treated with EDTA than sulfuric acid. The application of EDTA also significantly increased shoot-to-root ratio of Pb in plants examined. The results of this study showed that corn was able to phytoextract more Pb than sunflower and cotton.