عنوان به زبان ديگر :
Effect of Safflower and Cu, Cd, Zn and Pb Application on the Mobility of These Four Metals in a Calcareous Soil
پديد آورندگان :
صياد، غلامعباس دانشگاه صنعتي اصفهان - دانشكده كشاورزي , افيوني، مجيد دانشگاه صنعتي اصفهان - دانشكده كشاورزي , موسوي، فرهاد دانشگاه صنعتي اصفهان - دانشكده كشاورزي
كليدواژه :
گلرنگ , فلزات سنگين , انتقال املاح , ستون‌هاي دست نخورده , خاك آهكي
چكيده فارسي :
مشكلات مربوط به آلودگي خاك و منابع آب زيرزميني به وسيله فلزات سنگين در دهه اخير افزايش يافته است. يكي از مسايلي كه اخيراً جلب توجه كرده است، امكان آبشويي فلزات سنگين از طريق مسيرهاي جريان ترجيحي و اسيدهاي آلي محلول در خاك مي باشد. به همين دليل نقش پوشش گياهي از طريق تأثير فيزيكي و شيميايي ريشه (به خاطرايجاد خلل و فرج در خاك و ترشح اسيدهاي آلي) و در نتيجه ايجاد جريان ترجيحي مي‌تواند مهم باشد. مطالعه حاضر به منظور بررسي امكان حركت برخي فلزات سنگين در يك خاك آهكي و در حضور گياه (گلرنگ) انجام شد. آزمايش با استفاده از 12 ستون (با قطر 5/22 سانتي‌متر و ارتفاع 50 سانتي‌متر) دست نخورده خاك (Typic haplocalcids) و در گلخانه صورت گرفت. به ده سانتي‌متري بالايي خاك نيمي از ستون‌ها، به عنوان تيمارآلوده، 5/19كيلوگرم در هكتار كادميم،750 كيلوگرم در هكتار مس،150 كيلوگرم در هكتار سرب و1400 كيلوگرم در هكتار روي اضافه گشته و به خوبي مخلوط گشت. پس از دو هفته، در نيمي از ستون‌هاي تيمار‌هاي آلوده و غيرآلوده، گلرنگ (رقم كوسه) با تراكم 20 بذر در متر مربع كشت شد. پس از برداشت گيا‌هان، ميزان محلول و قابل عصاره‌گيري با DTPA فلزات در مقطع‌هاي 10سانتي‌متري ستون‌هاي خاك تعيين گرديد. ميزان غلظت فلزات در زهكش خروجي از ستون‌ها در طول فصل كشت نيز اندازه‌گيري گرديد. نتايج نشان داد در عمق‌هاي بيشتر از عمق اختلاط، ميانگين غلظت كادميم، مس و روي قابل عصاره‌گيري با DTPA در تيمار آلوده كشت شده به ترتيب 3/3، 5/1 و 5/1 برابر تيمار آلوده آيش افزايش (معني‌دار در سطح 5 درصد) يافت. غلظت محلول كادميم، مس و روي نيز در تيمار كشت شده در مقايسه با آيش به ترتيب 4/2، 2/1 و 1/1 برابر افزايش داشت. غلظت سرب تفاوت معني‌داري در دو تيمارآلوده كشت شده و آيش نداشت. ميزان جذب فلزات به وسيله گلرنگ نيز افزايش يافت كه بيشترين افزايش مربوط به كادميم و روي و كمترين مربوط به سرب بود. ميزان غلظت كادميم، مس، سرب و روي در زهكش خروجي ستون‌هاي آلوده كشت شده در مقايسه با ستون‌هاي غيرآلوده كشت شده به ترتيب 32، 5/2، 6 و 7/2 برابر افزايش داشت. به عنوان نتيجه‌گيري كلي مي‌توان گفت اگرچه با افزايش غلظت فلزات در سطح خاك، ميزان جذب گلرنگ افزايش يافت ولي حضور گلرنگ باعث افزايش غلظت محلول و نيز حركت فلزات مورد مطالعه در خاك گرديد. ترتيب عناصر برحسب سرعت حركت در خاك به صورت Cd>Zn>Cu>Pb بود.
چكيده لاتين :
Accumulation of heavy metals (HMs) in cultivated soils is an important environmental problem in many parts of the world. In recent years, HM leaching through preferential paths and also in the form of metal-organic acids complexes has received much attention. For this reason, the effects of plants on creating preferential flow through the soil is important. The objective of this study was to assess the mobility of Cd, Cu, Pb and Zn in a calcareous soil (Typic Haplocalcids) planted with safflower (Carthamus tinctorious). The study was conducted on 12 undisturbed soil columns (22.5 cm in diameter and 50 cm in depth) in greenhouse. The top 10 cm of soil in half of the columns were contaminated with Cd, Cu, Pb, and Zn at the rates of 19.5, 750, 150 and 1400 kg ha-1, respectively. Half of the contaminated and uncontaminated columns were planted with safflower at a rate of 20 seeds m-2. Leachate was collected continuously and analyzed for these four heavy metals. After the crop harvest, soil samples were taken at 10 cm intervals and analyzed for DTPA-extractable and water-soluble HMs concentration. Results showed that heavy metal concentrations (DTPA and soluble) of the subsoil in planted columns were more than in fallow columns. The DTPA-extractable Cd, Cu and Zn concentrations in contaminated planted columns were 3.3-, 1.5- and 1.5-times more than in contaminated fallow columns, respectively. The water-soluble Cd, Cu and Zn in planted treatments increased 2.4, 1.2- and 1.1 times more than the fallow treatment. Lead concentrations in both planted and fallow treatments were similar. Metal uptake by safflower increased such that Cd and Zn uptake was more than Cu and Pb. Cd, Cu, Pb and Zn concentrations in the leachate of planted columns increased 32.0-, 2.5-, 6.0- and 2.7- time more than the uncontaminated planted columns. In summary, although topsoil contamination increased metal uptake by safflower, however the presence of safflower increased DTPA-extractable and also soluble metal concentrations in the soil profile and therefore enhanced metal mobility. The order of metal mobility was Cd > Zn >Cu >Pb.
