علوم آب و خاک

---

لجن فاضلاب منبعی غنی از عناصر غذایی گیاه به شمار می‌رود و به همین علت به عنوان یک کود ارزان قیمت مورد توجه کشاورزان قرار گرفته است. اما وجود فلزات سمی در لجن فاضلاب و امکان جذب این عناصر توسط گیاه و ورود آنها به زنجیره غذایی انسان و حیوان نباید از نظر دور بماند. هدف از انجام این تحقیق تعیین میزان جذب فلزات سنگین توسط گیاه در زمینهای تیمار شده با لجن فاضلاب و تعیین اثر تجمعی و باقیمانده لجن فاضلاب بر جذب این عناصر به وسیله گیاه می‌باشد. این مطالعه در مزرعه، در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار، دو گیاه (کاهو، .Lactuca sativa L و اسنفناج .Spinacia oleracea L) و سه سطح لجن فاضلاب (صفر، 5/22 و 45 تن در هکتار) انجام گرفت. برای تعیین اثر باقیمانده و تجمعی لجن بر جذب فلزات به وسیله گیاه، هر کرت به دو قسمت تقسیم گردید. در یک قسمت بدون افزودن لجن و در قسمت دیگر با افزودن مجدد لجن به مقدار تیمارهای ذکر شده در بالا، اقدام به کشت گیاهان گردید. در هر مرحله غلظت کل و غلظت قابل عصاره‌گیری عناصر سنگین به وسیله EDTA در خاک تعیین گردید. غلظت فلزات سنگین در اندام هوایی و ریشه گیاهان جداگانه اندازه‌گیری شد. غلظت کل مس،‌ روی و سرب با افزایش سطح لجن فاضلاب در خاک افزایش یافت، اما این افزایشها معنی‌دار نبودند. اضافه کردن لجن فاضلاب باعث افزایش معنی‌دار غلظت قابل عصاره‌گیری مس، روی و سرب به وسیله EDTA در خاک و جذب این فلزات توسط گیاه گردید. اما اثر باقیمانده و تجمعی لجن بر غلظت قابل عصاره‌گیری و جذب فلزات در گیاهان معنی‌دار نبود. عملکرد هر دو گیاه با افزایش لجن به صورت معنی‌دار افزایش یافت.

---

سرب حاصل از سوخت وسایل نقلیه به عنوان مهم‌ترین و بیشترین منبع آلوده‌کننده محیط ذکر گردیده است. تحقیق حاضر به منظور بررسی آلودگی خاک به وسیله ذرات سرب خارج شده از اگزوز اتومبیل‌ها در بزرگراه‌های رشت – انزلی (منطقه انزلی)، کلاچای – رامسر (منطقه رامسر)، تهران – کرج (منطقه کرج) و تهران – اصفهان (منطقه دلیجان) صورت گرفت. در هر بزرگراه راستایی به طول 100 متر عمود بر جاده، در یک یا دو طرف انتخاب گردید و در فواصل و عمق‌های مشخص از جاده نمونه‌برداری به عمل آمد. نمونه‌های خاک به آزمایشگاه منتقل شد و بعضی از خصوصیات فیزیکوشیمیایی، و هم‌چنین غلظت سرب کل نمونه‌ها بعداز عصاره‌گیری، با اسید نیتریک پنج مولار تعیین گردید.

نتایج نشان داد که غلظت سرب در حاشیه بزرگراه‌ها، به ویژه در سطح خاک، در مقایسه با غلظت زمینه بسیار بیشتر است، و با افزایش فاصله از جاده به صورت نمایی کاهش می‌یابد. در مورد عمق خاک (به استثنای یک مورد)، بیشترین غلظت سرب در هر فاصله از جاده، در عمق سطحی خاک (صفر تا پنج سانتی‌متر) اندازه‌گیری شد، که نشان‌دهنده جذب تثبیت سرب در سطح خاک می‌باشد. غلظت سرب نمونه‌های خاک حاشیه جاده‌ها با حجم ترافیک هم‌بستگی مستقیم و خوبی داشت.

---

با توجه به تولید روزافزون مواد آلی، به ویژه لجن فاضلاب و کمپوست، از نظر زیست محیطی احتمالاً مطمئن‌ترین راه پیش‌گیری از انباشته شدن این مواد، افزودن آنها به زمین‌های کشاورزی است. معذالک خطرات احتمالی ناشی از اضافه کردن مواد آلی به زمین‌های کشاورزی، باید قبل از ارزش کودی و اقتصادی آن مورد بررسی قرار گیرد. هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر مواد آلی بر خواص شیمایی خاک، جذب عناصر غذایی و فلزات سنگین به وسیله ذرت و عملکرد آن می‌باشد. این آزمایش به صورت طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار و چهار تیمار کودی، شامل کود گاوی، لجن فاضلاب، کمپوست زباله شهری و کود شیمیایی انجام گرفت. کودهای آلی به مقدار 50 تن در هکتار و کود شیمیایی به مقدار 250 کیلوگرم فسفات دی آمونیوم و 250 کیلوگرم اوره (به صورت سرک) در هکتار به کرت‌ها اضافه شد.

 کودهای آلی باعث افزایش معنی‌دار ماده آلی، مقدار قابل استخراج روی، مس، سرب و آهن به وسیله EDTA، فسفر و پتاسیم قابل جذب، و درصد کل ازت در خاک گردید. غلظت و جذب عناصر غذایی در اندام هوایی و دانه ذرت تیمارهای مختلف دارای تفاوت معنی‌دار بود، در صورتی که غلظت سرب و کادمیوم در این اندام‌ها تفاوت معنی‌داری را نشان نداد. عملکرد علوفه و دانه ذرت در بین تیمارها دارای تفاوت معنی‌داری بود، به طوری که کود گاوی و لجن فاضلاب دارای بیشترین، و کمپوست دارای کمترین تاثیر بر عملکرد بودند. بنابراین، می‌توان نتیجه‌گیری کرد که کود گاوی و لجن فاضلاب از پتانسیل زیادی برخوردار می‌باشند، و می‌توان از آنها برای باروری خاک استفاده کرد. غلظت فلزات سنگین در ذرت، و انباشت آنها در خاک، به مراتب کمتر از استانداردهای تعیین شده بود.

---

افزودن لجن فاضلاب به مقدار زیاد به خاک باعث انباشته شدن عناصر سمّی در خاک می‌شود. هدف این پژوهش گلخانه‌ای بررسی تأثیر لجن فاضلاب بر قابلیت جذب عناصر کم‌مصرف و فلزات سنگین در خاک‌های با pH متفاوت بود. این پژوهش به صورت آزمایش فاکتوریل در چارچوب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل لجن فاضلاب در مقادیر صفر، 50، 100 و 200 تن در هکتار، و خاک، شامل خاک‌های رشت (8/6= pH) ، لنگرود (8/4= pH)، لاهیجان (7/5= pH) و اصفهان (9/7= pH) بود که زیر کشت گیاه ذرت (Zea mayz) قرار گرفتند. لجن فاضلاب باعث افزایش معنی‌دار مقدار قابل استخراج (به روش DTPA) آهن، روی، مس، سرب، کادمیم و نیکل در هر چهار خاک شد. این افزایش متناسب با افزایش مقدار لجن بود. مقدار عناصر فوق در خاک لنگرود به دلیل اسیدی بودن بیشترین، و در خاک اصفهان به دلیل قلیایی بودن کمترین بود. افزودن لجن فاضلاب به خاک باعث افزایش رشد گیاه و نیز افزایش مقدار جذب فلزات در اندام هوایی ذرت گردید، که متناسب با کاهش pH خاک بود. با توجه به این که استفاده از لجن فاضلاب به عنوان کود آلی در خاک، به ویژه خاک‌های اسیدی، ممکن است باعث افزایش قابلیت جذب فلزات سنگین حتی تا حد سمّیت ‌گردد، بنابراین مقدار افزودن لجن فاضلاب به خاک باید بر اساس مقدار افزایش میزان قابل جذب این فلزات در خاک ارزیابی گردد.

---

آلودگی خاک و تجمع فلزات سنگین در محصولات کشاورزی در مناطق صنعتی یکی از مهم‌ترین مسایل زیست محیطی است که زندگی گیاهان، حیوانات و انسان را تهدیـد می‌نماید. هدف از این پژوهش بررسی پراکنش نیکل، منگنز و کادمیوم در خاک و محصولات کشاورزی در منطقه اطراف مجتمع فولاد مبارکه بوده است. در این بررسی بر اساس نقشه‌های رده‌بندی و قابلیت خاک و با در نظر گرفتن جهت باد غالب در منطقه (جنوب غربی- شمال شرقی)، 50 منطقه مجزا گردید. در هر منطقه از 4 عمق( 5-0 ، 10- 5 ، 20- 10 و 40- 20 سانتی‌متری) نمونه‌برداری گردید و در مجموع تعداد 200 نمـونـه خاک تهیه شد. ‌غلظت نیکل، منگنز و کادمیوم قابل استخراج با DTPA در نمونه‌های خاک، اندازه‌گیری شد. هم‌چنین غلظت کل نیکل، منگنز و کادمیوم در اندام‌های هوایی36 نمونه از هجده نوع محصول کشاورزی عمده در این مناطق اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که، حداکثر غلظت نیکل و منگنز قابل استخراج با DTPA در شمال شرق منطقه و در لایه 5-0 سانتی‌متری خاک بوده است ( به ترتیب 2/4 و 312 میلی گرم در کیلوگرم خاک). غلظت این دو عنصر در لایه‌های 10- 5‏‏‏، 20-10 و 40-20 سانتی‌متری خاک کاهش یافته است ( به ترتیب 7/2 ، 7/2 ،1/2 و 200 ،212 ،146 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک). غلظت نیکل و کادمیوم در اندام‌های هوایی محصولات کشاورزی منطقه در حد تشخیص دستگاه جذب اتمی نبود ولی غلظت منگنز در اندام هوایی برنج 6/716 میلی‌گرم در کیلوگرم ماده خشک گیاهی بود که در مقایسه با استاندارد آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا (حدود 100- 15 میلی‌گرم در کیلوگرم ماده خشک گیاهی) بالا بوده است(24).

---

مشکلات مربوط به آلودگی خاک و منابع آب زیرزمینی به وسیله فلزات سنگین در دهه اخیر افزایش یافته است. یکی از مسایلی که اخیراً جلب توجه کرده است، امکان آبشویی فلزات سنگین از طریق مسیرهای جریان ترجیحی و اسیدهای آلی محلول در خاک می باشد. به همین دلیل نقش پوشش گیاهی از طریق تأثیر فیزیکی و شیمیایی ریشه (به خاطرایجاد خلل و فرج در خاک و ترشح اسیدهای آلی) و در نتیجه ایجاد جریان ترجیحی می‌تواند مهم باشد. مطالعه حاضر به منظور بررسی امکان حرکت برخی فلزات سنگین در یک خاک آهکی و در حضور گیاه (گلرنگ) انجام شد. آزمایش با استفاده از 12 ستون (با قطر 5/22 سانتی‌متر و ارتفاع 50 سانتی‌متر) دست نخورده خاک (Typic haplocalcids) و در گلخانه صورت گرفت. به ده سانتی‌متری بالایی خاک نیمی از ستون‌ها، به عنوان تیمارآلوده، 5/19کیلوگرم در هکتار کادمیم،750 کیلوگرم در هکتار مس،150 کیلوگرم در هکتار سرب و1400 کیلوگرم در هکتار روی اضافه گشته و به خوبی مخلوط گشت. پس از دو هفته، در نیمی از ستون‌های تیمار‌های آلوده و غیرآلوده، گلرنگ (رقم کوسه) با تراکم 20 بذر در متر مربع کشت شد. پس از برداشت گیا‌هان، میزان محلول و قابل عصاره‌گیری با DTPA فلزات در مقطع‌های 10سانتی‌متری ستون‌های خاک تعیین گردید. میزان غلظت فلزات در زهکش خروجی از ستون‌ها در طول فصل کشت نیز اندازه‌گیری گردید. نتایج نشان داد در عمق‌های بیشتر از عمق اختلاط، میانگین غلظت کادمیم، مس و روی قابل عصاره‌گیری با DTPA در تیمار آلوده کشت شده به ترتیب 3/3،  5/1 و 5/1 برابر تیمار آلوده آیش افزایش (معنی‌دار در سطح 5 درصد) یافت. غلظت محلول کادمیم، مس و روی نیز در تیمار کشت شده در مقایسه با آیش به ترتیب 4/2، 2/1 و 1/1 برابر افزایش داشت. غلظت سرب تفاوت معنی‌داری در دو تیمارآلوده کشت شده و آیش نداشت. میزان جذب فلزات به وسیله گلرنگ نیز افزایش یافت که بیشترین افزایش مربوط به کادمیم و روی و کمترین مربوط به سرب بود. میزان غلظت کادمیم، مس، سرب و روی در زهکش خروجی ستون‌های آلوده کشت شده در مقایسه با ستون‌های غیرآلوده کشت شده به ترتیب 32، 5/2، 6 و 7/2 برابر افزایش داشت. به عنوان نتیجه‌گیری کلی می‌توان گفت اگرچه با افزایش غلظت فلزات در سطح خاک، میزان جذب گلرنگ افزایش یافت ولی ‌حضور گلرنگ باعث افزایش غلظت محلول و نیز حرکت فلزات مورد مطالعه در خاک گردید. ترتیب عناصر برحسب سرعت حرکت در خاک به صورت Cd>Zn>Cu>Pb بود.

---

در میان آلاینده‌های محیطی، فلزات سنگین به دلیل غیرقابل تجزیه بودن و اثرات فیزیولوژیکی که بر موجودات زنده در غلظت‌های کم دارند، از اهمیت خاصی برخوردارند. این عناصر به دلیل تحرک کم به مرور در خاک انباشته می‌شوند. انباشت این عناصر در خاک در نهایت باعث ورود آنها به چرخه غذایی و تهدید سلامت انسان و سایر موجودات می‌شود. لذا بررسی توزیع غلظت عناصر سنگین جهت پایش آلودگی خاک و حفظ کیفیت محیط زیست ضروری است. این تحقیق با هدف بررسی اثر کاربری اراضی کشاورزی و زمین‌شناسی بر میزان غلظت فلزات سنگین و نقشه پهنه‌بندی آلودگی خاک با استفاده از داده‌های جمع‌آوری شده، سیستم اطلاعات جغرافیایی و زمین آمار انجام گرفت. با استفاده از روش نمونه‌برداری سیستماتیک تصادفی طبقه‌بندی شده، تعداد 135 نمونه خاک سطحی (20- 0 سانتی‌متری) از منطقه‌ای به وسعت7262 کیلومتر مربع جمع‌آوری و غلظت کل عناصر نیکل،کروم وکبالت و خصوصیات خاک شامل pH، ماده آلی و بافت آنها اندازه‌گیری شد. میانگین غلظت عناصر 7/22 ± 9/88Cr:، 5/3±6/17Co:، 7/17 ± 1/63Ni: میلی‌گرم بر کیلوگرم به‌دست آمد و میانگین اسیدیته 8/7 می‌باشد که نشان‌دهنده قلیایی بودن خاک منطقه مورد مطالعه است. برای پهنه‌بندی غلظت فلزات سنگین از روش‌های زمین آمار استفاده شد و با کمک آنالیز همبستگی مکانی، مناسب‌ترین روش پهنه‌بندی با استفاده از توابع قدرمطلق میانگین خطا و میانگین اریبی خطا انتخاب گردید. نقشه پهنه‌بندی غلظت فلزات سنگین کروم، کبالت و نیکل با استفاده از روش کریجینگ معمولی و مدل نمایی تهیه شد. تجزیه و تحلیل نقشه پهنه‌بندی فلزات سنگین با کمک نقشه‌های زمین‌شناسی و کاربری اراضی نشان داد که پراکنش عناصر کروم، کبالت و نیکل با طبقات زمین‌شناسی مطابقت دارد. اما با الگوی کشاورزی مطابقت نداشت. از سوی دیگر با بررسی غلظت نمونه‌های واقع در مناطق بکر و دور از دسترس انسان به تفکیک طبقات سنگ بستر، مشخص شد در سنگ بسترهای شیل، ماسه سنگ، سنگ دگرگونی و سنگ آهک به‌طور طبیعی غلظت این عناصر بالا می‌باشد. یافته‌های این تحقیق اطلاعات مناسبی را در مورد توزیع غلظت فلزات سنگین کروم، کبالت و نیکل در منطقه مورد مطالعه ارائه می‌کند که می‌تواند به فرآیندهای پایش و ارزیابی آلودگی فلزات سنگین در اراضی کشاورزی منطقه مورد بررسی کمک کند.

---

تأثیر غرقاب، لجن فاضلاب و کود دامی بر جذب و غلظت Fe، Zn، Mn، Cu، Pb و Cd در ریشه و بخش هوایی آفتابگردان ((Helianthus annuus L. در شرایط گلخانه‌ای بررسی شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با سه تکرار شامل مدت غرقاب در پنج سطح (0، 2، 4، 8، 22 روز) و منبع و مقدار کود آلی در پنج سطح (شاهد، 15 گرم کود دامی، 30 گرم کود دامی، 15 گرم لجن فاضلاب و 30 گرم لجن فاضلاب بر هر کیلوگرم خاک) انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش مدت غرقاب غلظت و جذب Mn در بخش هوایی و غلظت Mn ریشه افزایش یافت ولی جذب Mn در ریشه تغییر معنی‌داری نکرد. پس از غرقاب شدن خاک غلظت و جذب Fe در بخش هوایی و غلظت و جذب Cd در بخش هوایی و ریشه ابتدا افزایش یافته و دوباره کاهش یافت در‌حالی‌که غلظت Zn و Cu ریشه پس از یک کاهش اولیه دوباره افزایش یافت. اثر غرقاب شدن خاک بر غلظت Pb، Zn و Cu بخش هوایی معنی‌دار نبود. با کاربرد لجن فاضلاب و کود دامی جذب و غلظت Fe، Mn و Zn در بخش هوایی و جذب Cuدر بخش هوایی افزایش یافت ولی جذب و غلظت سرب در بخش هوایی فقط با کاربرد لجن فاضلاب افزایش یافت. تأثیر منبع و مقدار کود آلی بر غلظت و جذب Cd در بخش هوایی، غلظت Cd در ریشه و غلظت مس در بخش هوایی معنی‌دار نبود. غلظت Fe، Mn، Cu و Zn ریشه با کاربرد لجن فاضلاب افزایش یافت ولی غلظت Pb و Cd ریشه تغییر معنی‌داری نکرد. تأثیر غرقاب شدن خاک بر جذب و غلظت فلزات سنگین در ریشه و بخش هوایی به منبع و مقدار کود آلی مصرفی بستگی داشت. بیشترین جذب فلزات سنگین مورد مطالعه در بخش هوایی با کاربرد 30 گرم لجن فاضلاب بر کیلوگرم خاک به‌دست آمد. گیاه آفتابگردان Fe،Cu ، Zn، Mn و Pbرا در ریشه انباشته کرد در‌حالی‌که غلظت Cd در ریشه تفاوت معنی‌داری با بخش هوایی نداشت.

---

این تحقیق با هدف تعیین پراکنش مکانی غلظت‌‌ فلزات سنگین در کلاس‌های اندازه‌ای ذرات خاک با استفاده از انعکاس ثبت شده از ماهواره Landsat ETM+ در جنوب شهر اصفهان در نزدیکی معدن باما صورت گرفت. برای تحقق این هدف، 100 نمونه مرکب خـاک سطحی به‌طور تصادفی از منطقه مورد نظر جمع‌آوری شد. نمونه‌ها‌ هوا خشک شده و کلاس‌های اندازه‌ای ذرات خاک 500-250، 250-125، 125-75، 75-50 و 50> میکرون بعد از پراکنده کردن کل خاک با استفاده از دستگاه التراسونیک و الک‌های مناسب تعیین شدند. غلظت‌های کل روی، سرب و کادمیوم پس از هضم مرطوب نمونه‌ها با اسید نیتریک با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد بین میزان انعکاس‌های طیفی خاک در باندهای مرئی، مادون قرمز نزدیک و پانکروماتیک ماهواره‌‌ی Landsat ETM+ و غلظت‌های فلزات سنگین در کلاس‌های اندازه‌ای ذرات خاک هم‌بستگی معنی‌دار منفی وجود دارد. مدل‌های رگرسیون چند متغیره گام به گام جهت بررسی امکان تخمین غلظت‌های فلزات سنگین در کلاس‌های ذرات خاک به کمک داده‌های باندهای ماهواره‌ای تشکیل شدند و پراکنش مکانی فلزات سنگین به کمک معادلات رگرسیون چندگانه گام به گام پهنه‌بندی گردید. نتایج نشان داد غلظت فلزات سنگین در همه کلاس‌های اندازه‌ای ذرات خاک در نزدیکی معادن حداکثر است و با افزایش فاصله کاهش می‌یابد.

---

به منظور بررسی آثار آلایندگی هیدروکربن‌های نفتی در خاک، الگوی پراکنش و تأثیرپذیری فلزات سنگین (Ni و Cd) مورد مطالعه قرار گرفت. نمونه‌برداری از یک میدان نفتی در غرب ایران که به‌طور طبیعی به علت نشت مواد نفتی طی عملیات حفر، بهره‌برداری و انتقال در معرض آلودگی محیطی قرار داشت، انجام شد. نمونه-برداری از فواصل مجاور چاه نفتی با حداکثر آلودگی نسبی آغاز و در فواصل دورتر در قالب طرح شبکه‌ای ادامه یافت. نمونه‌ها به واسطه آزمون‌های فیزیکوشیمیایی ارزیابی شدند. آزمون‌های شیمیایی مقادیر ماده نفتی(بیتومین) را در خاک‌ها از 12/0 تا 99/2 میلی گرم در کیلوگرم خاک خشک، مقادیر نیکل را از 32/0تا 8/136 و کادمیم را ازصفر تا 4 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک خشک نشان دادند. در این میان نقش عوامل خاکی مانند pH و EC و هم‌چنین شاخص‌های رسوبی در کنترل روند آلودگی در خاک حائز اهمیت بود. در نهایت طرح درون‌یابی و پیش‌بینی مقادیر نامعلوم با استفاده از روش درونیابی کریجینگ و در قالب نقشه‌های پهنه‌بندی، به‌طور واضح کاهش مقادیر مشخصه‌های آلودگی را با افزایش مسافت از مراکز آلودگی نشان داد.

---

گرد و غبار یک منبع مهم فلزات سنگین به ویژه در محیط زیست شهری است. فلزات سنگین با اتصال به ذرات گرد و غبار قادرند در مقیاس وسیعی منتشر شوند. در این تحقیق به منظور اطلاع از وضعیت فلزات سنگین گرد و غبار مجموعاً 144 نمونه گرد و غبار طی مرداد تا آذرماه 1389 از شهرهای اصفهان، خمینی‌شهر، فلاورجان، مبارکه و زرین‌شهر جمع‌آوری گردید. غلظت کل فلزات Pb، Zn، Cd، Cu، Ni، Co، Cr و Mn در نمونه‌ها پس از عصاره‌گیری با اسید نیتریک با استفاده از دستگاه جذب اتمی تعیین شد. میانگین غلظت این فلزات به ترتیب 5/223، 3/470، 5/3، 71، 82، 5/26، 4/24 و 3/426 میلی‌گرم بر کیلوگرم به دست آمد. نتایج نشان داد که غلظت فلزات سنگین در مناطق مختلف با توجه به منابع آلاینده در هر منطقه متفاوت می‌باشد و غلظت این فلزات در مقایسه با میانگین خاک-های منطقه به مراتب بالاتر است. هم‌چنین حداکثر نرخ فرونشست فلزات مورد مطالعه در دوره آبان-آذر به دنبال افزایش استفاده از وسایل گرمایشی و وقوع پدیده وارونگی دمایی مشاهده شد. بر اساس نتایج حاصله اتمسفر نقش مهمی در ورود فلزات سنگین به خاک منطقه داشته و عامل ورود 91-35% از سرب و 47-12% از کادمیوم به خاک است

---

هر‌گونه تغییر در ویژگی‌های هوا، خاک، آب و مواد غذایی که اثر نامطلوبی بر سلامت محیط‌زیست، فعالیت‌های بشر و سایر جانداران داشته باشد، آلودگی نامیده می‌شود. جذب فلزات سنگین از خاک توسط گیاهان بستگی به نوع و غلظت فلزات موجود در خاک، دستیابی زیستی عناصر و نوع گونه گیاهی دارد. زمین‌آمار از جمله روش‌های سریع و کم‌هزینه برای تعیین میزان آلودگی و تهیه نقشه‌های مربوطه است. این تحقیق با هدف تعیین وضعیت آلودگی خاک‌ها و برگ درختان چنار، تخمین و پهنه‌بندی فلزات سرب و کادمیوم در سطح شهر رشت به‌کمک روش زمین آمار انجام شد. برای نیل به این هدف 126 نمونه مرکب از خاک سطحی (صفر تا 30 سانتی‌متری) و 76 نمونه برگ از درختان چنار از خیابان‌های شهر جمع آوری شدو پس از آماده سازی نمونه‌ها، غلظت کل عناصر سرب و کادمیوم در خاک‌ها و برگ‌ها توسط دستگاه جذب اتمی تعیین و درصد ذرات رس، سیلت و شن، درصد ماده آلی و pH خاک‌ها اندازه‌گیری شد. میانگین غلظت‌های به‌دست آمده برای عناصر مورد مطالعه بر‌حسب میلی‌گرم بر کیلوگرم برای سرب خاک، کادمیوم خاک و سرب گیاه به‌ترتیب 62/86، 6/0 و 99/8 می‌باشد. نتایج نشان داد که 3/33 درصد از داده‌های سرب خاک بالاتر از حد سمیت و در مورد سرب گیاه نیز اکثر داده‌ها به‌جز دو مورد از حد سمیت تجاوز کرده بودند و همچنین مقادیر کادمیوم خاک پایین تر از حد سمیت می‌باشند.تغییر نمای تجربی با استفاده از مدل کروی مدل‌سازی شدند. برای سرب‌، کادمیوم خاک، سرب‌گیاه و pH مدل کروی به‌روش سعی و خطا در نرم‌افزار 5.1GS+برازش داده‌ شد. سپس با ‌توجه به ساختار مکانی آن، از تخمین‌گر کریجینگ و IDW جهت درون‌یابی استفاده‌شد و نقشه تخمین توسط نرم‌افزارهای Arc GIS 9.2 ترسیم‌شد.

---

هدف از ‌این مطالعه ارزیابی قابلیت جذب کادمیوم توسط عدس پس ‌از افزودن کمپوست فضولات دامی بود. در‌ این مطالعه گلخانه‌ای دو رقم عدس (زیبا و محلی زابل) در خاک‌هایی با سطوح مختلف کادمیوم از منبع کمپوست کاشته ‌شده و با گیاهانی که در خاک‌های تیمار‌ شده با مقادیر یکسان کلرید کادمیوم یا ترکیبی از آنها کاشته ‌شده بودند مقایسه شدند. سمیت کادمیوم برای گیاهان از طریق بررسی رشد و تجمع کادمیوم در بافت‌ها، همچنین جذب عناصر پرمصرف تعیین گردید. افزودن کادمیوم به‌طور معنی‌داری رشد، وزن و مقدار آب گیاه را کاهش داد. سمیت کادمیوم از طریق کمپوست کمتر از همان مقدار کادمیوم بود که به ‌شکل نمک فلزی محلول به‌ خاک اضافه شده ‌بود. نتایج نشان داد گیاهان مقادیر زیادی کادمیوم در بافت‌هایشان تجمع دادند. همچنین غالب کادمیوم جذب‌ شده در ریشه حفظ شد و ریشه‌ها غلظت کادمیوم بیشتری نسبت به شاخساره داشتند. سمیت کادمیوم برای گیاهان در رقم زیبا به‌طور معنی‌داری نسبت به رقم محلی بیشتر بود. افزودن کادمیوم به خاک به‌خصوص به ‌شکل نمک فلزی غلظت عناصر در شاخساره را کاهش داد و سبب تجمع بیشتر عناصر در ریشه شد. به‌طور‌کلی نتایج این آزمایش نشان‌ داد که منبع و مقدار کادمیوم عوامل مهمی در ارزیابی قابلیت جذب کادمیوم توسط گیاهان است.

---

گیاه‌پالایی یک فناوری کم هزینه و سازگار با محیط زیست است که در آن از پتانسیل گیاهان برای پالایش محیط‌های آلوده به آلاینده‌های آلی و معدنی استفاده می‌کنند. این مطالعه جهت بررسی پتانسیل گیاه Jatropha curcas برای پالایش یک خاک آلوده به کادمیم  (در غلظت‌های صفر، 25 ،50، 75، 100 و150 میلی‌گرم کادمیم  در کیلوگرم خاک) در یک دوره 5 ماهه انجام شد. شاخص تجمع زیستی (نسبت غلظت فلز در ریشه گیاه به‌میزان غلظت آن در خاک)، شاخص جابجایی (نسبت غلظت فلز در شاخساره گیاه به‌میزان غلظت آن در خاک) و درصد کارایی برداشت (درصد مقدار فلز در کل زیست‌توده خشک گیاه به‌مقدار فلز موجود در محیط خاک) تعیین شد. میزان انباشت فلز کادمیم  در ریشه بیشتر از ساقه و در ساقه بیشتر از برگ گیاه بود. بیشترین میزان غلظت کل کادمیم  (حدود 1100 میلی‌گرم در کیلوگرم وزن خشک( و بیشترین درصد کارایی برداشت کادمیم  به‌ترتیب در تیمارهای 150 و 25  میلی‌گرم کادمیم  در کیلوگرم خاک مشاهده شد. شاخص تجمع زیستی گیاه بیشتر از یک و شاخص جابجایی آن کمتر از یک بود. اگرچه نتایج بیانگر پتانسیل این گونه برای تثبیت کادمیم  در خاک‌های آلوده به این فلز یبود؛ با این وجود انجام پژوهش‌های بیشتر در عرصه نیز نیاز است.

---

اثرات زیان‌آور عناصر سنگین بر سلامت انسان شناخته شده است. مهم‌ترین مسیری که انسان در معرض عناصر سنگین قرار می‌گیرد مصرف روزانه مواد غذایی است. این تحقیق با هدف بررسی غلظت عناصر سنگین (Cu، Zn، Mn، Fe، Cr، Ni و Cd) در خاک‌ و محصولات غذایی مهم (گندم، سیب‌زمینی و ذرت) و تخمین پتانسیل خطر عناصر برای سلامت انسان از طریق مصرف این محصولات و خاک در استان همدان با استفاده از ارزیابی خطر انجام شد. مقدار ورود روزانه عناصر به بدن برای هر سه گروه پذیرنده (کودکان <6 سال، بزرگسالان و سالخوردگان) تخمین زده و با مقادیر راهنمای سلامت مقایسه شد. مقدار پتانسل خطر غیرسرطانی کروم، منگنز، آهن، کادمیم، روی، نیکل و مس به‌تنهایی کمتر از یک می‌باشد. مقادیر شاخص خطرپذیری عناصر سنگین برای همه گروه‌های سنی مورد مطالعه بزرگ‌تر از 1 می‌باشد، نشان می‌دهد که کودکان و بزرگسالان در منطقه مورد مطالعه ممکن یک خطر بالقوه غیرسرطانی را به‌علت دریافت عناصر سنگین از طریق مصرف گندم، سیب‌زمینی، ذرت و بلع خاک تجربه کنند. مصرف گیاهان خوارکی به‌خصوص گندم، مهم‌ترین مسیر در معرض قرار گرفتن انسان با عناصر سنگین می‌باشد، همچنین بلع خاک نیز در معرض قرار گرفتن عناصر سنگین مهم است.

---

فلزات سنگین موجود در گرد و غبار هوا قادرند مستقیماً از طریق بلع و تنفس وارد بدن انسان شوند و یا از طریق ریزش‌های جوی به سطح زمین برسند و پس از آلودگی منابع آب و خاک و ورود به ساختار گیاهان از طریق آب و غذا وارد بدن شوند. هدف از این تحقیق، بررسی غلظت فلزات سنگین و شناسایی منابع احتمالی آن در گرد و غبار استان کرمانشاه بود. 49 نمونه گرد و غبار از شهرستان‌های کرمانشاه، سنقر، گیلان‌غرب، قصرشیرین، صحنه، سرپل‌ذهاب، کنگاور، پاوه و جوانرود طی فصل بهار 1392 جمع‌آوری شد. غلظت فلزات روی، مس، نیکل، کروم، منگنز و آهن بعد از عصاره‌گیری با ترکیب اسید کلریدریک و اسید نیتریک غلیظ (نسبت 3:1) تعیین شد. میانگین غلظت روی، مس، نیکل، کروم، منگنز و آهن به‌ترتیب 3/182، 6/48، 3/115، 9/73، 1/428 و 23161 میلی‌گرم در کیلوگرم بود. برای شناسایی آلاینده‌های گرد و غبار با منشأ احتمالی انسانی و طبیعی از آنالیزهای  همبستگی، مؤلفه‌های اصلی و خوشه‌ای و برای شناسایی اثرات احتمالی فعالیت‌های انسانی بر غلظت فلزات سنگین از فاکتور غنی‌سازی استفاده شد. نتایج نشان داد که غلظت فلزات در گرد و غبار به‌جز برای آهن و منگنز در مقایسه با خاک‌های جهان بالاتر بود. روی، مس، نیکل و کروم عمدتاً منشأ انسانی و آهن و منگنز منشأ طبیعی دارند. روی و مس عمدتاً از منابع ترافیکی و تا حدودی از منابع صنعتی و نیکل و کروم از منابع صنعتی، فرآیندهای احتراق همراه با منابع ترافیکی مشتق شده‌اند. همچنین نتایج فاکتور غنی‌سازی نشان داد که غنی‌سازی برای منگنز و کروم متوسط و برای روی، مس و نیکل قابل‌ توجه بود. با توجه به نتایج مطالعه، شناسایی و کنترل منابع آلاینده‌هایی چون فلزات سنگین در گرد و غبار به‌منظور پیشگیری از آلودگی ناشی از آنها نیازمند توجه بیشتر می‌باشد.

---

این پژوهش با هدف مطالعه چگونگی توزیع غلظت برخی فلزات سنگین در کلاس‌های مختلف اندازه‌ای ذرات خاک و بررسی تغییرات مکانی آنها در منطقه کفه مور، استان کرمان صورت گرفت. در این منطقه، معدن سنگ آهن گل‌گهر واقع شده است. برای این منظور 120 نمونه خاک سطحی (0 تا 10 سانتی‌متر) به‌صورت مرکب و تصادفی برداشته شد و ذرات خاک در اندازه 2 – 5/0، 5/0-25/0، 25/0-125/0، 125/0-075/0، 075/0-05/0 و کوچک‌تر از 05/0 میلی‌متر جدا و غلظت کل فلزات سنگین شامل آهن، منگنز، مس، روی، سرب و نیکل در هر کلاس پس از تیمار نمونه‌های خاک با اسید نیتریک 4 نرمال توسط دستگاه جذب اتمی تعیین گردید و پهنه‌بندی غلظت فلزات سنگین‌ به‌روش کریجینگ معمولی انجام شد. نتایج نشان دادند که با کاهش اندازه ذرات غلظت فلزات سنگین افزایش یافت. به‌طوری که میانگین غلظت در کلاس اندازه‌ای کوچک‌تر از 05/0 برای آهن، منگنز، مس، روی، سرب و نیکل به‌ترتیب 13/2، 70/1، 79/4، 43/2، 42/1، 47/3 برابر بیشتر از میانگین غلظت در کلاس اندازه‌ای 2– 5/0 میلی‌متر بود. پهنه‌بندی غلظت فلزات سنگین به‌روش کریجینگ نیز نشان داد که با فاصله گرفتن از معدن فلزات سنگین کاهش می‌یابد.
 

---

---

---

هدف از این پژوهش بررسی مزرعه ­ای اثر کاربرد نفت سفید بر جذب عناصر سنگین در برخی از سبزی‌ها در استان خوزستان است. بدین‌منظور آزمایشی در پاییز و زمستان سال 1392، به‌صورت آشیان ه­ای در قالب طرح کاملاً تصادفی با عامل­ های شهرستان (شوش، دزفول و باوی)، گیاه (جعفری، شوید، گشنیز و هویج)، نوع مدیریت مزرعه (شاهد، مزرعه آلوده به نفت سفید یک و مزرعه آلوده به نفت سفید دو) در سه تکرار انجام شد. میزان غلظت برخی از عناصر سنگین قابل جذب خاک و نیز غلظت این عناصر در نمونه­ های گیاهی اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد در همه شهرستان­ ها، میانگین غلظت عناصر سنگین در خاک و گیاه مزارع آلوده به نفت سفید نسبت به نمونه شاهد بیشتر بود. همچنین بیشترین و کمترین میزان غلظت عناصر سنگین کادمیم و سرب خاک و گیاه به‌ترتیب در شهرستان باوی (29/ 14 و 46/40 میلی­گرم بر کیلو­گرم و 99/11 میلی­گرم بر کیلو­گرم در شوید و 53/35 در گیاه گشنیز) و شوش (33/9 و 36/30 میلی‌گرم بر کیلو­گرم و 01/8 و 54/23 میلی­گرم برکیلو­گرم در هویج) حاصل شد. ولی بیشترین و کمترین میزان عناصر روی و مس در خاک و گیاه به‌ترتیب در شهرستان دزفول (08/109 و 71/47 میلی­گرم بر کیلو­گرم  و 33/86 و 57/38 میلی­گرم برکیلو­گرم در شوید) و باوی (75/34 و 30/22 میلی­ گرم بر کیلو­گرم و 44/28 و 96/16 میلی­گرم برکیلو­گرم در هویج) به‌دست آمد. با توجه به یافته­ های این پژوهش می­ توان نتیجه گرفت که کاربرد نفت سفید در مزارع سبزی باعث افزایش جذب کادمیم، سرب و مس بیش از حد مجاز در سبزی‌ها شده است و خطر انتقال آلاینده ­های مذکور به زنجیره غذایی را در پی دارد.