تشدید استخراج روی از خاک توسط تربچه با استفاده از EDTA و اسید سولفوریک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه زنجان

2 استاد گروه خاکشناسی دانشگاه زنجان

3 دانشجوی کارشناسی ارشد

چکیده

سابقه و هدف: آلودگی خاک‌ها به فلزات سنگین، یک مشکل عمده زیست محیطی محسوب می‌شود و بر سلامت انسان، جانداران، تولیدات کشاورزی و زیست بوم اثرات منفی دارد. گیاه‌پالایی فناوری مبتنی بر استفاده از گیاهان، برای پالایش آلودگی از محیط زیست است که روشی مؤثر، ارزان قیمت و سازگار با محیط زیست می‌باشد. گیاه پالایی شیمیایی روشی است که در آن از کلات کننده‌ها و اسیدهای مختلف جهت افزایش جذب فلزات توسط گیاه استفاده می‌شود. هدف این مطالعه بررسی امکان گیاه‌پالایی خاک آلوده به روی با استفاده ازگیاه تربچه (Raphanus sativus) رقم پاسارگاد درحضور سطوح مختلف اسیدسولفوریک و EDTA می‌باشد.
مواد و روش‌ها: بدین منظور یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 7 سطح عنصر روی (0، 200، 400، 600، 800، 1000 و 1200 میلی‌گرم ‌در کیلوگرم خاک)، 3 سطح اسید سولفوریک (0، 750 و 1500 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک ) و 3 سطح EDTA (0، 10 و 20 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک) در 3 تکرار در گلخانه اجرا شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که کاربرد افزودنی‌های مختلف سبب افزایش غلظت و جذب روی در بخش هوایی و زیرزمینی تربچه شد ولی وزن خشک این قسمت‌ها را کاهش داد. مصرف 20 میلی‌گرم EDTAدر کیلوگرم خاک سبب ایجاد بیشترین غلظت روی در بخش هوایی و زیرزمینی تربچه شد. بطوریکه آن‌را خاک نسبت به تیمار شاهد بترتیب 304 و 182 میلی‌گرم در کیلوگرم افزایش داد. مقدار افزایش جذب روی توسط گیاه در اثر مصرف 20 میلی‌گرم EDTAدر کیلوگرم خاک 7/28 درصد بود. پس از این افزودنی به ترتیب سطوح مصرف10 میلی‌گرم EDTAدر کیلوگرم خاک، 1500 میلی‌گرم اسید سولفوریک در کیلوگرم خاک و 750 میلی گرم اسید سولفوریک در کیلوگرم خاک قرار ‌گرفتند. غلظت روی در اندام‌های هوایی بمراتب بیشتر از اندام‌ها‌ی زیرزمینی بود و بیشترین غلظت آن در این اندام‌ها بترتیب 810 و 425 میلی‌گرم در کیلوگرم بود. با افزایش سطوح روی خاک، غلظت روی در بخش هوایی و زیرزمینی تربچه افزایش ولی وزن خشک گیاه کاهش یافت. فلز روی بر جذب فسفر، آهن و پتاسیم توسط گیاه تربچه اثر آنتاگونیستی داشت.
نتیجه گیری: بطور کلی نتایج نشان داد که ضریب انتقال روی در گیاه تربچه بیشتر از یک می‌باشد و یک گیاه بیش انباشتگر این فلز بوده و توانایی جذب غلظت‌های بالای روی را دارا می‌باشد، لذا می‌توان از آن برای گیاه‌پالایی خاک‌های آلوده به روی استفاده نمود. مقادیر استفاده از اصلاح کننده‌ها اثر زیادی بر کارکرد آن‌ها دارد و مصرف زیاده از حد آن‌ها اثرات منفی بر گیاه‌پالایی دارد. لذا استفاده از اصلاح کننده‌ی EDTAدر مقدار 20 میلی گرم در کیلوگرم خاک برای گیاه‌پالایی شیمیایی روی توصیه می‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Enhancing the extraction of Zn from a polluted soil by radish using EDTA and H2SO4

نویسندگان [English]

  • tahereh mansouri 1
  • mosayeb vafaei 3

چکیده [English]

Background and objectives: Soil pollution by heavy metals is environmental problem which can affect human and animal health, environmental and agricultural productions. Phyto-extraction is the technology of using plants for cleaning polluted soils which is an effective, Cheap and environmental friendly method. Phytoremediation is a method in which clating agents and mineral acids are used to enhance uptake of heavy metal by plants. The aim of this study were: (a) to determine the potential of radish for extracting Zn from polluted soils and (b) to assess the effects of different additive (EDTA and H2SO4) in enhancing plant uptake of heavy metal and (c) to assess the effects of different levels of soil Zn on radish growth and Zn concentrations of above and below ground parts of this plant. Materials and methods: A Factorial experiment were conducted in Soil Science Department, using a completely randomized design and three replications. The experimental factors were type and rate of soil additive (10 and 20 mg/kg of EDTA and 0, 750 and 1500 mg/kg H2SO4) and Zn levels of polluted soils (0, 200, 400, 600, 800, 1000 and 1200 mg/kg).
Results: The results showed that The Application of soil additives increasd the concentration and absoption of Zn in above and below ground part of radish and decreasd the dry weight of those. Application of 20 mg EDTA per kg of soil cause the highest concentration of Zn in the above and below ground part of radish, so that increased it respectively 304 and 182 mg.kg-1 compared to control. Rate of 20 mg EDTA/kg soil increasd absorption of Zn by plant 28.7 percent. After treatment with 20 mg EDTA /kg soil, treatment with 10 mg EDTA /kg soil, 1500 mg H2SO4 /kg soil and 750 mg H2SO4 /kg soil were better treatments respectively. Zinc concentrations of aerial parts were higher than those of below ground parts and the highest concentration of zinc in these parts were 810 and 425 mg/kg respectively. The dry weight of above and below ground part of radish decreasd but its concentration for Zn increasd as the Zn levels of polluted soils increasd. An antagonistic effect between p, K, Fe and Zn uptake was also observed.
Conclusion: In general the result showed that the radish plant was a Zn hyperaccumulator plant with translocation factor of greater than 1 and it can be used for phytoremediation of Zn polluted soil. The application rate of soil amendments had significant effects on their performance and unappropriate application rate of them had negative effects on phytoremediation. Based on the results obtained in this experiment application of 20 mg EDTA/kg soil is recommend for Zn phytoremediation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Phytoremediation
  • radish
  • Zn
  • H2SO4
  • EDTA