بررسي ضرايب انباشت زيستي و انتقال نيكل و كادميوم در اندام‌هاي هوايي و زميني سه گونه گياه آبزي Scirpus tabernaemontani, Phragmites australis و Typha latifolia

Investigation of bioaccumulation and transfer factor of nickel and cadmium in aerial and underground organs of three species of aquatic plants Scirpus tabernaemontani, Phragmites australis and Typha latifolia

گياهان آبزي ظرفيت جذب فلزات سنگين بالا و متفاوتي دارند و ازاين‌ رو استفاده از آن‌ها به‌عنوان يك روش ارزان­ قيمت و سازگار با محيط‌ زيست براي پالايش فلزات از محيط ­هاي آلوده توصيه مي­ گردد. در اين تحقيق، انباشت، ضرايب انباشت زيستي و انتقال دو فلز سنگين نيكل و كادميوم توسط سه گونه گياهي Scirpus tabernaemontani, Phragmites australis و Typha latifolia از طريق اعمال سه سطح نيكل با سطوح 20، 50 و 150 ميلي‌گرم در كيلوگرم و كادميوم با سطوح 10، 35 و 85 ميلي­ گرم در كيلوگرم كشت‌شده در بستر شني و محيط كشت گلداني در مدت‌زمان 60 روز، در تابستان 1396 موردمطالعه قرار گرفت. پس از آماده‌سازي بستر و افزودن مواد شيميايي مغذي و تغليظ بستر به فلزات موردبررسي، هر محيط كشت به‌صورت تصادفي به يك تيمار و در سه تكرار اختصاص يافت. نتايج تحقيق نشان داد كه تأثير سطوح مختلف غلظت هر دو فلز و نوع گياه آبزي بر انباشتگي در اندام­ هاي گياهي معني­ دار گرديد. همچنين انباشت دو فلز موردبررسي در اندام ­هاي زيرزميني به‌مراتب بيش از مقادير مشابه در اندام ­هاي هوايي بوده است. بيشترين انباشت در اندام ­هاي زيرزميني و هوايي مربوط به گونه گياهي تيفا با مقادير 71/6 و 35/8 ميلي‌گرم در كيلوگرم ماده خشك در مورد نيكل و 34/6 و 12/5 ميلي‌گرم در كيلوگرم ماده خشك در مورد كادميوم مشاهده گرديد. بيشترين ميزان ضريب انتقال هر دو فلز سنگين نيكل و كادميوم، براي گونه گياهي تيفا با مقادير 0/44 و 0/34 ثبت گرديد. هر دو گونه گياهي ني و تيفا ازنظر فاكتور تجمع زيستي با مقادير 0/78- 0/68 و 0/84- 0/71 در مورد كادميوم و 0/70– 0/48 و 2/70 – 0/58 در مورد نيكل در محدوده قابل‌ ملاحظه‌اي قرار دارند. با توجه به اينكه آزمايش حاضر در فصل گرم سال در خوزستان انجام‌شده است با توجه به دماي بالاي هوا، تبخير و تعرق شديد گياهان آبزي مي ­تواند دليل خوبي براي جذب بيشتر فلزات سنگين باشد.

Aquatic plants have a high and different capacity to absorb heavy metals. Therefore, their use is recommended as an inexpensive and environmentally friendly method to remove metals from contaminated environments. In this study, accumulation, bio-concentration and transfer factors of two heavy metals nickel and cadmium by three plant species Scirpus tabernaemontani, Phragmites australis and Typha latifolia by applying three levels (nickel with levels of 20, 50 and 150 mg/kg and cadmium levels of 10, 35 and 85 mg/kg) cultured in pot culture medium with a sandy bed for 60 days in winter of 2017 were studied. After preparing the substrate, adding nutrient chemicals and concentrating the substrate to the studied metals, each culture medium was randomly assigned to one treatment in three replications. The results showed that the effect of different levels of concentration of both metals and type of aquatic plant on accumulation in plant organs was significant. Also, the accumulation of the two studied metals in the underground organs was far more than the same values in the aerial organs. Maximum amount of nickel accumulation was observed in underground and aerial organs related to Typha latifolia with values of 71.6 and 35.8 mg/kg and 34.6 and 12.5 mg/kg in dry matter for cadmium. The highest transfer factor about nickel and cadmium were recorded for Typha latifolia with values of 0.44 and 0.34. In terms of bio-concentration factor, Phragmites australis and Typha latifolia with values of 0.68-0.78 and 0.71-0.84 for cadmium, and 0.48-0.70 and 0.58-0.70 for nickel are in ranges are considerable. Due to the fact that the present experiment was conducted in the warm season in Khuzestan, due to the high air temperature, high evapotranspiration of aquatic plants can be a good reason to absorb more heavy metals.