Skip to main content
SUPERVISOR
Amirhossein Khoshgoftarmanesh,Jahangir Abedi-Koupai,Sayyed-Saeid Eslamian,Mostafa Mobli
امیرحسین خوش گفتارمنش (استاد مشاور) جهانگیر عابدی کوپائی (استاد راهنما) سیدسعید اسلامیان (استاد راهنما) مصطفی مبلی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Razieh Mollaei
راضیه ملائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388

TITLE

Effect of Wastewater, Pumice and Zeolite on Cadmium Uptake by Spinach (Spinacia Oleares L.)
Heavy metal toxicity is one of the major current environmental health problems and it is potentially for human consumption dangerous due to bioaccumulation through the food chain and in plant products. A growing demand for irrigation water has produced a marked increase in the reuse of treated and/or untreated industrial and municipal wastewater, worldwide. Heavy metals in wastewater come from industries and municipal sewage, and they are one of the main causes of water and soil pollution. Among heavy metals cadmium accumulates more in plants and by increasing the cadmium level in soil its concentration in plants increases significantly. The availability of metal in contaminated soil can be reduced by the addition of soil amendments. The objectives of this study were to evaluate the application effects of pumice and zeolite as soil amendments on soil DTPA extractable and the uptake of Cd by spinach ( Spinacia Oleares L.) grown in three different conditions: (1) irrigation with wastewater (containing 10 ppm Cd), (2) a Cd-contaminated soil (25 mg/kg soil) and (3) irrigation with wastewater (containing 10 ppm Cd) in Cd-contaminated soil (25 mg/kg soil). In each of conditions, the experiment was conducted as a completely randomized design in a green house with 3 replications. Different levels of pumice (0, 4 and 8 g/100 g soil) and zeoilte (0, 1 and 5 g/100 g soil) were added to soil. The results indicated that, the addition of pumice (4 and 8 g/100 g soil) and zeolite (just 1 g/100 g soil) in soil treated with wastewater reduced cadmium concentration in root of spinach. But this effect on concentration of shoot Cd was not significant (P 0.05). The percentage of DTPA extractable Cd in soils amended with pumice (8%) and zeolite (1%) was decreased significantly, and this resulted in lower Cd accumulation in plant. Application of zeolite at 5% level, had no significant effect on cadmium concentration in plant, but this treatment increased the percentage of soil DTPA extractable Cd and also increased soil salinity. Spinach biomass and yield did not differ significantly among the treatments under irrigation by wastewater. But irrigation with wastewater containing Cd caused a decrease in biomass and yield comparison with water. Also soil salinity increased after irrigation with wastewater. Concentration of Cd was higher in shoots than in roots. Cadmium transfer factor from soil to plant was found significantly higher in 5% zeolite application and control than other treatments. Moreover zeolite (5%) increased Cd content in shoot, significantly (P 0.05). In Cd-contaminated soil (25 mg/kg soil) irrigated with water and wastewater, zeolite (5%) showed maximum concentration of cadmium in plant, and the maximum percentage of soil DTPA extractable Cd, that was significantly higher than other treatments. Other treatments except zeolite (1%), increased cadmium concentration in plant which did not show significant different with control. Zeoilte (5%) and pumice (8%) had the highest cadmium transfer factor from soil to plant. The concentration of Cd was higher in roots than in shoots. Zeolite and pumice hadn’t significant effect on biomass. But presence of cadmium was found to reduce it. In each of three conditions of this study, Cd concentration in plant was positively correlated with the percentage of soil DTPA extractable Cd. Also addition of zeoilite at 1% level was effective in reducing the adsorption of cadmium in plant. Keywords : Cadmium, Heavy metal, Pumice, Spinach, Wastewater, Zeolite.
سمیت فلزات سنگین یکی از مشکلات زیست محیطی مهم می باشد که با تجمع در گیاهان و ورود به زنجیره غذایی، سلامت بشر را تهدید می کند. افزایش نیاز آبی و تقاضای بیشتر آب به منظور آبیاری در بخش کشاورزی، سبب افزایش روزافزون استفاه مجدد از پساب های تصفیه شده یا خام شهری و صنعتی در سراسر جهان شده است. فلزات سنگین موجود در این گونه آب های نامتعارف یکی از منابع آلودگی آب و خاک می باشد. در میان فلزات سنگین، کادمیم دارای تحرک بالایی در خاک بوده و در نتیجه تجمع بیشتری در گیاه دارد و از سوی دیگر سمیت آن نسبت به دیگر فلزات بیشتر می باشد. یکی از راه های کاهش فراهمی زیستی فلزات در خاک استفاده از اصلاح کننده هایی مانند زئولیت می باشد. هدف از این مطالعه، بررسی اثر کاربرد پامیس و زئولیت به عنوان اصلاح کننده های خاک بر کادمیم خاک قابل عصاره گیری با DTPA و جذب کادمیم در گیاه اسفناج می باشد. بدین منظور در سه شرایط مختلف اثر این دو ماده مورد بررسی قرار گرفت که عبارتند از: (1) خاک تحت تیمار آبیاری با پساب حاوی کادمیم (10 میلی گرم در لیتر)، (2) خاک آلوده شده به کادمیم (25 میلی گرم در کیلوگرم) و (3) خاک آلوده به کادمیم (25 میلی گرم در کیلوگرم) و تحت آبیاری با پساب (10 میلی گرم در لیتر). در هر کدام از شرایط مورد مطالعه، مقادیر مختلف پامیس (0، 4 و 8 درصد وزنی) و زئولیت (0، 1 و 5 درصد وزنی) به خاک اضافه و آزمایش به صورت طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار درگلخانه انجام شد. در شرایط آبیاری با پساب، نتایج نشان داد که کاربرد پامیس (4% و 8%) و زئولیت در مقدار 1% سبب کاهش غلظت کادمیم در گیاه شد، البته کاهش غلظت کادمیم در اندام هوایی معنی دار نبود. درصد کادمیم قابل عصاره گیری با DTPA نیز در تیمارهای پامیس (8%) و زئولیت (1%) به طور معنی داری (05/0 P) نسبت به شاهد کاهش یافت. کاربرد زئولیت با مقدار 5% اثر معنی داری بر غلظت کادمیم گیاه نداشت، اما سبب افزایش شوری و درصد کادمیم قابل عصاره گیری با DTPA در خاک شد. این تیمار فاکتور انتقال کادمیم از خاک به گیاه و مقدار جذب کادمیم در اندام هوایی را به طور معنی داری (05/0 P) افزایش داد. در تمام تیمارهای تحت آبیاری با پساب، غلظت کادمیم در اندام هوایی بیش از ریشه بود. پامیس و زئولیت مورد استفاده اثر معنی داری بر عملکرد گیاه نداشتند، اما آبیاری با پساب حاوی کادمیم نسبت به آبیاری با آب آشامیدنی وزن تر و خشک اندام هوایی را کاهش داد. پساب سبب افزایش شوری خاک شد اما آبیاری با آب آشامیدنی شوری خاک را کاهش داد. نتایج مشاهده شده در شرایط خاک آلوده به کادمیم تحت آبیاری با پساب و آب آشامیدنی، تا حدودی با شرایط آبیاری با پساب متفاوت بود. به طوری که تمام تیمارها به جز تیمار زئولیت (1%) ، غلظت کادمیم گیاه را افزایش دادند که بیشترین مقدار کادمیم گیاه در تیمار زئولیت (5%) مشاهده شد. تیمارهای زئولیت (5%) و پامیس (8%) به طور معنی داری فاکتور انتقال کادمیم از خاک به گیاه را افزایش دادند. غلظت کادمیم ریشه بیش از اندام هوایی بود. تیمارها اثر معنی داری بر وزن خشک گیاه نداشتند، اما حضور کادمیم در خاک و پساب به شدت محصول را کاهش داد. در هر سه شرایط مطالعه همبستگی مثبت معنی داری بین غلظت کادمیم گیاه و درصد کادمیم قابل عصاره گیری با DTPA وجود داشت. هم چنین تیمار 1% زئولیت بهترین اثر را بر کاهش فراهمی زیستی کادمیم در خاک داشت. کلمات کلیدی : اسفناج، پامیس، پساب، زئولیت، فلزات سنگین، کادمیم.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی