كليدواژه :
شكل‌هاي شيميايي كادميم , عصاره‌گيري دنباله‌اي , خواباندن , گروه بافتي خاك
چكيده فارسي :
در ميان فلزات سنگين آلوده كننده خاك، كادميم از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. زيرا به راحتي به وسيله ريشه گياه جذب مي‌شود و سميت آن تا 20 برابر بيشتر از ساير فلزات سنگين است. بنابراين درك عوامل مؤثر بر قابليت استفاده اين فلز و تغيير و تبديل آن در خاك از اهميت فراواني برخوردار است. گرچه در سال‌هاي اخير عصاره‌گيري دنباله‌اي به عنوان روشي مناسب در تعيين شكل‌هاي شيميايي و قابليت استفاده بالقوه فلزات در خاك‌هاي ايران به كار رفته است، اما ظرفيت اجزاي مختلف خاك براي نگه‌داري كادميم و تغيير و تبديل شكل‌هاي شيميايي آن با زمان كمتر مورد توجه قرار گرفته است. در اين پژوهش به منظور بررسي تغييرات زماني شكل‌هاي شيميايي كادميم و تعيين ظرفيت اجزاي مختلف خاك براي نگه‌داري اين فلز به يك خاك لوم رسي آهكي Fine, mixed (calcareous), mesic Typic Calcixerepts شن خالص كوارتزي افزوده شد و بافت لوم شني حاصل به همراه خاك اوليه با مقادير 0، 5، 15، 30، و 60 ميلي‌گرم كادميم در كيلوگرم خاك تيمار شدند. نمونه‌هاي خاك به مدت 0، 1، 2، 4، 8، و 16 هفته در رطوبت حدود ظرفيت مزرعه خوابانده شد. در پايان هر زمان با برداشت زير نمونه شكل‌هاي شيميايي كادميم به روش عصاره‌گيري دنباله‌اي تعيين شد. نتايج نشان داد كه به ترتيب در بافت‌هاي لوم رسي و لوم شني 82 و 87 درصد از كادميم به كار رفته به شكل‌هاي محلول + تبادلي، كربناتي و آلي در مي‌آيد. در بافت لوم شني مقدار بيشتري از كادميم به كار رفته در مقايسه با بافت لوم رسي به شكل محلول + تبادلي و كربناتي در آمد. براي ساير شكل‌ها (به جز شكل اكسيد آهن متبلور كه در تمامي تيمارها كمتر از حد تشخيص دستگاه جذب اتمي بود) عكس اين مطلب درست بود. با افزايش سطوح كادميم كاربردي تمامي شكل‌هاي كادميم در خاك افزايش يافتند اما درصد اين افزايش‌ها به ظرفيت اجزاي مختلف خاك براي نگه‌داري اين فلز بستگي داشت. بيشترين ظرفيت نگه‌داري كادميم مربوط به بخش كربناتي بود. تأثير زمان بر تغيير شكل‌هاي كادميم معني‌دار بود، اما در اكثر تيمارها بلافاصله پس از افزودن كادميم به خاك بيش از 80 درصد اين فلز وارد شكل‌هاي كربناتي و آلي گرديد و تا پايان آزمايش اين نسبت تقريباً حفظ شد.
چكيده لاتين :
Cadmium (Cd) and its rate in soil have received lots of attention because it is easily taken up by plant root, making it 20 times more toxic in comparison with other heavy metals. Knowledge about the factors affecting Cd availability and conversion of its chemical forms is, therefore, important. Sequential extraction has been used as a suitable method for identification of chemical forms and their relationship with plant availability, but in soils of Iran less attention has been paid to studying the change in chemical forms as affected by time. The present research was designed to study the change in Cd chemical forms as affected by application rate and time of incubation in two soil textural classes. A clay loam calcareous soil [Fine, mixed (calcareous), mesic Typic Calcixerepts] was converted to sandy loam soil by adding pure quartz sand and both soils were treated with 0, 5, 15, 30, and 60 mg Cd / kg soil as cadmium sulfate and incubated at room temperature near field capacity moisture. After 0, 1, 2, 4, 8, and 16 weeks, chemical forms of Cd were determined by sequential extraction. Results showed that, depending on the textural classes, about 82 and 87 % of applied Cd was converted to soluble+exchangeable, carbonate, and organic forms. In both soils carbonate fraction was dominant. Conversion of applied Cd to soluble+exchangeable and carbonate forms in sandy loam was higher than in clay loam. For organic, manganese oxide, amorphous iron oxide, and residual forms, the reverse was true. The crystalline iron oxide form was less than detection limit of atomic absorption in both textural classes. Increasing the application rate caused an increase in all forms of Cd but the percentage increase depended on the capacity of different soil components for Cd retention. Carbonate showed the highest capacity for retention. The effect of incubation time on conversion of Cd to different forms was significant. However, in almost all treatments more than 80 % of added Cd was converted to carbonate and organic forms immediately, and the proportion approximately stayed the same throughout the course of experiment.
