تاثير كاربرد فاضلاب تصفيه شده شهري بر ميزان و الگوي تجمع برخي از فلزات سنگين در نيمرخ خاك زير كشت ذرت و گوجه فرنگي

Effect of Irrigation with Treated Urban Wastewater on Heavy Metals Accumulation and Distribution in Soil Profile under Corn and Tomato

زماني كه آب با كيفيت مناسب كمياب باشد، منابع آب نا متعارف براي استفاده در كشاورزي مورد توجه قرار مي گيرند. فاضلاب تصفيه شده شهري يكي از اين منابع آبي نا متعارف مي باشد. در اين تحقيق تاثير آبياري با فاضلاب تصفيه شده شهري بر تجمع برخي از فلزات سنگين (آهن، مس، روي، منگنز، آرسنيك، كادميوم، سرب و نيكل) در لايه هاي خاك، در گلدان در شرايط گلخانه دانشگاه كردستان مورد بررسي قرار گرفت. آزمايش به صورت فاكتوريل در قالب طرح كامل تصادفي با سه تكرار اجرا گرديد. در اين تحقيق اثر تيمارهاي نوع آب آبياري شامل فاضلاب تصفيه شده، يكي در ميان فاضلاب تصفيه شده - آب و آب معمولي بر تجمع فلزات سنگين در عمق هاي مختلف خاك كشت شده با گياه ذرت و گوجه فرنگي مورد آزمايش قرار گرفت. از چهار عمق مختلف از سطح خاك و همچنين سه فاصله افقي از گياه نمونه برداري انجام شد. نتايج نشان داد كه خاك آبياري شده با فاضلاب تصفيه شده شهري به طور معني داري مقادير بيشتري از فلزات سنگين مورد مطالعه را در مقايسه با آب معمولي دارا مي باشد. بر اساس اين نتايج، بيشترين و كمترين مقدار فلزات سنگين اندازه گيري شده به ترتيب در تيمارهاي خاك آبياري شده با فاضلاب تصفيه شده و آب معمولي مشاهده گرديد. نتايج همچنين نشان داد كه ميزان غلظت عناصر سنگين خاك با افزايش عمق و فاصله افقي از گياه كاهش مي يابد. بر اساس نتايج ميزان تجمع عناصر سنگين در خاك، منگنز (3/7 ميلي گرم بر كيلوگرم) بيشترين ميزان تجمع در خاك را دارا مي باشد و پس از آن فلزات آرسنيك (21/5 ميلي-گرم بر كيلوگرم)، آهن (21/4 ميلي گرم بر كيلوگرم)، روي (93/3 ميلي گرم بر كيلوگرم) و مس (3/3 ميلي گرم بر كيلوگرم) در رتبه هاي دوم تا پنجم قرار مي گيرند. نوع گياه نيز تاثير معني داري بر تجمع فلزات منگنز، روي و آرسنيك در خاك دارد. بر اساس نتايج اين پژوهش احتمال آلودگي گياهاني نظير ذرت و گوجه فرنگي به عناصر سنگين وجود دارد. لذا با توجه به شرايط تصفيه فعلي فاضلاب، پيشنهاد مي گردد كه آبياري با فاضلاب تصفيه شده براي محصولات غير خوراكي استفاده گردد.

When good quality water is scarce, application of unconventional water resources is considered in agriculture. One of these sources is treated urban wastewater (TUW). In this research, in which plants were grown in medium-size pots, effect of irrigation with wastewater was evaluated on accumulation and distribution in soil profile of heavy metals (iron, manganese, zinc, copper, arsenic, cadmium, lead, and nickel) under greenhouse conditions of the University of Kurdistan. The factorial experiments were conducted according to complete randomized design with three replications. Also, the effect off three irrigation treatments consisting of TUW, alternating TUW- ordinary water, and ordinary water on the accumulation of heavy metals in the soil cultivated with corn and tomato plant were investigated. Soil samples were taken from four different depths and three horizontal distances from the plant. The results showed that TUW had significantly greater amounts of heavy metals in comparison with ordinary water. Also, the maximum and minimum amounts of heavy metal were observed in TUW and ordinary water, respectively. From the findings, it can be concluded that concentration of heavy metals decreased with increasing depth and horizontal distance from the plant location. Manganese (7.3 mg/kg) had the highest concentration in the soil. Also, Arsenic (5.41 mg/kg), iron (4.21 mg/kg), zinc (3.93 mg/kg) and copper (3.3 mg/kg) ranked from the second to fifth, respectively. Type of plants had a significant effect on the accumulation of manganese, zinc, and arsenic. According to the results of this study, there is a threat to human health of heavy metals contamination in plants such as corn and tomatoes. Therefore, it can recommended that irrigation with treated wastewater is to be limited to non-food crops.