بررسي فرآيند نيترات سازي در دو خاك آهكي و غيرآهكي آلوده شده به فلزات سنگين روي و كادميوم

Investigating the nitrification process in two calcareous and non-calcareous contaminated soils

در دهه هاي اخير فعاليت هاي بشر سبب تجمع فلزات سنگين در خاك و آلودگي آن شده كه مي تواند زندگي موجودات زنده را به مخاطره بياندازد. فرآيند نيترات سازي، يكي از بارزترين شاخص هاي زيستي براي ارزيابي كيفيت خاك مي باشد. اين پژوهش با هدف بررسي فرآيند نيترات سازي به صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي در دو خاك آهكي و غيرآهكي، 2 سطح صفر و 100 ميكروگرم در گرم خاك) و 6 سطح فلز سنگين به فرم ) (NH4)2SO نيتروژن به فرم 4 نمك سولفات (كادميوم با غلظت صفر، 10 و 100 ميكروگرم در گرم خاك و روي با غلظت صفر، 100 و 500 ميكروگرم در گرم خاك) با 3 تكرار در محيط آزمايشگاه انجام شد. نتايج نشان داد كه با افزايش غلظت عناصر روي و كادميوم، شدت فرآيند نيترات سازي كاهش مي يابد. كادميوم نسبت به روي، اثر بازدارندگي بيش تري بر اين فرآيند داشت به طوري كه در حضور آمونيوم، براي غلظت 100 ميكروگرم كادميوم در گرم خاك هاي آهكي و غيرآهكي به ترتيب 78 و 92 درصد توليد نيترات كاهش يافت. اين مقادير براي شرايط حضور نداشتن آمونيوم به ترتيب 75 و 90 درصد به دست آمد. اثر بازدارندگي اين فلزات بر توليد نيترات، در خاك آهكي نسبت به خاك غيرآهكي كم تر بود. افزودن آمونيوم به تيمارهاي كادميوم و روي، باعث شد توليد نيترات تا بيش از 3 برابر افزايش يابد هر چنداختلاف توليد نيترات در دو خاك آهكي و غيرآهكي در حضور آمونيوم، كم تر از حضور نداشتن آن 1 واحد / توسط تيمار 100 ميكروگرم كادميوم در گرم خاك و به ميزان 3 pH بود. بيش ترين كاهش در مشاهده شد. يافته هاي اين پژوهش روشن ساخت كه آهك موجود در خاك هاي مناطق خشك و نيمه خشك، مي تواند در كاهش اثر سميت فلزات سنگين بر فعاليت هاي زيستي موثر باشد.

In recent decades, human activities resulted in heavy metals accumulation in soil which is a threat to organismsʹ health. Nitrification process is one of the important biological indices to assess soil quality. This study investigates the nitrification process with complete randomized design in two calcareous and noncalcareous soils. Different treatments of nitrogen (0 and 100 ?g/g), cadmium (0, 10 and 100 ?g/g) and zinc (0, 100 and 500 ?g/g) with 3 replicates were applied in the laboratory conditions. The results showed that increasing heavy metals concentration, nitrification rate decreased. Inhibition effect of Cd was more than the Zn. In the presence of ammonium at the highest cadmium concentration (100 ?g/g) in the calcareous and non-calcareous soils, nitrification rate decreased 78% and 92% respectively. These values in the absence of ammonium were 75% and 90% respectively. Inhibition effect of the heavy metals on nitrification in the calcareous soil was more than the non-calcareous soil. Addition of ammonium to the Cd and Zn treatments led to three fold increase in nitrification rate. However, difference between nitrate values in the two soils, in the presence of ammonium was less than that of its absence. The most decrease in pH was observed in the 100 ?g Cd/g soil treatment with 1.3 unit. The findings of this research reveal that in the arid and semiarid soils, the CaCO3 can diminish the toxic effects of heavy metals on biological activities.