Skip to main content
SUPERVISOR
Farshid Noorbakhsh,Mohammad-Ali Hajabbasi,Aghafakhr Mirlohi,Majid Afyuni
فرشید نوربخش (استاد مشاور) محمدعلی حاج عباسی جورتانی (استاد راهنما) اقافخر میرلوحی فلاورجانی (استاد مشاور) مجید افیونی مبارکه (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohsen Soleimani Aminabadi
محسن سلیمانی امین آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1383

TITLE

Effect of Endophytic Fungi on Phytoremediation of Cadmium, Arsenic and Petroleum Pollutants
Soil pollution has been an important subject in recent decays. Due to adverse effects of organic and inorganic pollutants on human health and environmental safety, it is necessary to clean them from the environment. There are several methods to remove soil pollutants. Those are divided to 3 main parts, chemical, physical and biological methods. Due to side effects and costs of physical and chemical methods, it seems that biological methods specially phytoremediation, to be more efficient. Phytoremediation is considered as an environmental friendly, cheap and large scale method which uses plants to degrade, stabilize and remove organic and inorganic pollutants from the environment. One of the approaches to enhance phytoremediation efficiency is using of plant- microorganisms’ symbiosis. Endophytic fungi which live systemically within the aerial portion of many grass species, can improve plant tolerance to biotic and abiotic stresses. Phytoremediation of cadmium (Cd), arsenic (As) and petroleum hydrocarbons using of two plant species, tall fescue ( Festuca arundinacea ) and meadow fescue ( Festuca pratensis ), with and without Neotyphodium fungi (E + , E - ), have been investigated in this research. Plants seedlings were grown in a hydroponic system contained 0, 5, 10 and 20 ppm Cd and 0, 1, 2, 3, 10, 20 and 40 ppm As, for 8 weeks. The plants were also grown in the soil spiked with Cd and As separately in different concentrations (0, 10, 20 and 40 mg kg -1 soil) in the presence and absent of nitrilotriacetic acid (NTA) in the greenhouse (college of agriculture, Isfahan university of technology) for 2 months. Dry biomass of root and shoot, some photosynthesis parameters and Cd and As contents of plant and soil samples (using flame/graphite furnace- atomic absorption spectrometry) were analyzed. The plants also grown in the oil contaminated soil (Tehran Refinery, Landfill #3) for 7 months in a greenhouse. Concentration of 19 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and total petroleum hydrocarbons (TPHs) in soil samples were analyzed using GC-MS and GC-FID. Results showed that the plants could accumulate Cd in their root and shoot more than the critical level of Cd hyperaccumulators, but their potential to transfer Cd from root to shoot was less than unit. Meadow fescue showed higher potential than tall fescue to accumulate Cd. Endophyte infected plants showed higher biomass (8-26 %), more Cd accumulation (6-16 %) and less stress than E - plants. Adding NTA increased Cd accumulation in plant tissues up to 1.5 to 3 times and also enhanced Cd transfer from root to shoot. Because of more Cd tolerance of E + plants in the presence of v Keywords : Soil Pollution, Bioremediation, Hyperaccumulator, Festuca arundinacea , Festuca pratensis
آلودگی خاک و روش‌های حذف آلاینده‌ها یکی از مهم‌ترین موضوع‌هایی است که در دهه‌های اخیر به آن توجه زیادی شده است. با توجه به اهمیت آلاینده‌های آلی و معدنی در سلامتی انسان و محیط زیست، پاک‌سازی آن‌ها از محیط امری ضروری است. روش‌های مختلفی برای حذف آلاینده‌‌های خاک وجود دارد که به طور کلی به سه دسته شیمیایی، فیزیکی و زیستی (بیولوژیک) تقسیم می‌شوند. به‌علت آثار جانبی روش‌های فیزیکی و شیمیایی و نیز به‌دلیل هزینه‌های بالای آن‌ها، در سال‌های اخیر به روش‌های زیستی و به‌ویژه گیاه‌پالایی توجه زیادی شده است. گیاه‌پالایی به استفاده از گیاهان برای حذف، تثبیت و برداشت آلاینده‌های آلی و معدنی گفته می‌شود که روشی سازگار با محیط زیست، ارزان قیمت و قابل استفاده در سطح وسیع است. پژوهش‌های جدید در این زمینه به افزایش کارایی این روش معطوف شده است. یکی از جدیدترین راهکارهای پیشنهاد شده برای افزایش کارایی گیاه‌پالایی، استفاده از روابط همزیستی باکتری‌ها و قارچ‌ها با گیاهانی است که برای فرآیند گیاه‌پالایی استفاده می‌شوند. قارچ‌های اندوفایت که به‌طور سیستمیک در اندام هوایی برخی گیاهان علفی وجود دارند، قادر به افزایش مقاومت گیاه میزبان به تنش‌های زیستی (مانند آفات و بیماری‌ها) و غیر زیستی (مانند خشکی، شوری و سمیت فلز‌ها) هستند. در این پژوهش، کارایی پالایش عناصر کادمیم، آرسنیک (در محیط هیدروپونیک و خاک) و هیدروکربن‌های نفتی (در محیط خاک) توسط گیاهان فسکیوی بلند ( Festuca arundinacea ) و فسکیوی مرتعی ( Festuca pratensis ) حاوی و بدون قارچ‌های اندوفایت Neotyphodium بررسی شده است. پنجه‌های گیاهان درمحیط هیدروپونیک حاوی 0، 5، 10 و 20 میلی‌گرم کادمیم در لیتر و 0، 1، 2، 3، 10، 20 و 40 میلی‌گرم آرسنیک در لیتر به مدت 8 هفته به صورت جداگانه کشت شدند. هم‌چنین گیاهان مذکور در محیط خاک آلوده شده به کادمیم و آرسنیک حاوی 0، 10، 20 و 40 میلی‌گرم در کیلوگرم از هر عنصر به‌طور جداگانه و در حضور و عدم حضور کلات نیتریلوتری‌استیک اسید (NTA) در خاک به‌مدت 2 ماه در گلخانه های دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان کشت گردیدند. در پایان آزمایش وزن خشک اندام هوایی و ریشه، برخی شاخص‌های فتوسنتزی و غلظت کادمیم و آرسنیک ریشه و اندام هوایی (با استفاده از دستگاه‌های جذب اتمی مجهز به شعله و کوره گرافیتی) اندازه گیری گردید. هم‌چنین گیاهان مورد آزمایش در شرایط گلخانه در خاک آلوده به مواد نفتی (نمونه‌برداری شده از لندفیل شماره 3 پالایشگاه تهران) به‌مدت 7 ماه کشت گردیدند. غلظت 19 ترکیب هیدروکربن آروماتیک چندحلقه‌ای (PAH) وکل هیدروکربن‌های نفتی (TPH) با استفاده از دستگاه GC-MS و GC-FID قبل و بعد از کشت گیاه در خاک اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که گیاهان مورد مطالعه پتانسیل قابل توجهی در انباشت کادمیم در ریشه و اندام هوایی خود دارند که چند برابر مقدار استاندارد معین شده برای گیاهان بیش‌انباشتگر کادمیم بود. با این وجود، پتانسیل انتقال کادمیم از ریشه به اندام هوایی در این گیاهان کمتر از مقدار به‌دست آمده برای گیاهان بیش‌انباشتگر بود. به‌نظر می‌رسد توانایی گیاه فسکیوی مرتعی نسبت به فسکیوی بلند برای جذب و انباشت کادمیم در کلمات کلیدی: آلودگی خاک، زیست‌پالایی، بیش‌انباشتگر، فسکیوی بلند، فسکیوی مرتعی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی