بررسي ميزان برخي عناصر سنگين در خاك و گياه كلزادر مزارع تحت آبياري با پساب شهرك صنعتي آمل

An Investigation of Heavy Metals in Canola and Soil of Farms Irrigated with Wastewater of the Industrial City of Amol

به منظور بررسي اثر كاربرد پساب صنعتي، بر ميزان تجمع عناصر سنگين در خاك و كلزا ، مزارعي كه به مدت هشت سال تحت اثر پساب تصفيه شده شهرك صنعتي آمل بودند انتخاب، و از آب آبياري، خاك و همچنين از ريشه، ساقه، برگ و دانه كلزا نمونه برداري شد. سپس مقدار كروم، كادميوم، نيكل و سرب در نمونه هاي آب، خاك و اندام هاي كلزا تعيين گرديد. داده ها بر اساس طرح آماري آزمايش فاكتوريل درقالب طرح پايه بلوك كامل تصادفي مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. اختلاط پساب صنعتي با آب آبياري موجب افزايش غلظت عناصر كروم، كادميوم، سرب و نيكل در آب شد. pH آب آبياري تحت اثر پساب كاهش يافت در حالي كه EC افزايش نشان داد. بافت خاك مزارع مورد مطالعه لوم رسي سيلتي بود. پساب صنعتي تجمع عناصر سنگين در خاك را نيز افزايش داد كه اين افزايش براي برخي عناصر معني‌دار بود. تحت اثر پساب مقدار تجمع كروم قابل جذب در مكانهاي يك، دو و سه به ترتيب به 11/0، 14/0 و 13/0 ميلي‌گرم بر كيلوگرم افزايش يافت. تجمع عناصر سنگين مورد مطالعه در خاك سطحي(20-0) بيش از خاك تحت الارض(40-20) بود. مقدار كادميوم كل و قابل جذب در بخش سطحي خاك شاهد به ترتيب به اندازه 07/1 و 1/0 ميلي گرم بركيلوگرم بود و تحت اثر پساب در بيشترين افزايش در مكان سه به 48/1 و 16/0 ميلي گرم بركيلوگرم رسيد. نيكل و سرب نيز در اثر آبياري با پساب افزايش يافتند. تجمع عناصر كروم، كادميوم، نيكل و سرب در اندام‌هاي كلزا تحت اثر پساب افزايش يافت. در مكان دو كروم موجود در اندام هوايي به 67/2 برابر و در برگ كلزا 45/57% نسبت به شاهد افزايش يافت. شاخص انتقال عناصر از خاك به اندام هوايي بيش از ديگر اندام ها بود. در برگ كلزا تجمع كروم و نيكل از حد مجاز بيشتر گرديد. شاخص خطر عناصر مورد بررسي در دانه كلزا در اثر آبياري با پساب صنعتي افزايش يافت. تجمع كادميوم در دانه كلزا به حد خطرناك رسيد.

To study the effects of industrial effluents on accumulation of heavy metals in soil and cultivated canola, the farms irrigated with the wastewater of Amol Industrial City were selected and samples of wastewater, irrigation water, soil, roots, stems, leaves, and grains of canola were collected. Then, the amount of chromium, cadmium, nickel and lead in samples of soil, water and canola organs were determined. The data were analyzed based on statistical factorial analysis in complete randomized block design. Mixing of industrial wastewater with irrigation water increased concentrations of chromium, cadmium, nickel and lead in irrigation water. pH of irrigation water decreased under the effect of industrial wastewater, although EC increased. Industrial wastewater also increased the accumulation of heavy metals in soil. Accumulation of available chromium was affected by wastewater in locations 1, 2, and 3, increasing to 0.11, 0.14 and 0.13 mg/kg, respectively. Accumulation of elements in the surface layer (0-20 cm) of soil was more than the subsurface (20-40 cm). Amounts of total and available cadmium in surface layer of soil in the control site were 1.07 and 0.1 mg/kg, which was affected by wastewater, with the greatest increase in the third location reaching 1.48 and 0.16 mg/kg. Also, nickel and lead increased by wastewater. Accumulation of Cr, Cd, Ni, and Pb in rapeseed organs increased by wastewater application. Accumulation of Cr in leaves and shoot of canola in the second location increased by, respectively, 57.45% and 2.62 times compared to the control. Transfer factor of metals from soil to shoot was more than the other organs. Accumulation of chromium and nickel in canola leaves exceeded the permissible level. Risk Index of the investigated elements in canola grain increased by irrigation with industrial wastewater. Accumulation of cadmium in canola grain reached dangerous levels.