علوم آب و خاک

---

افزایش فعالیت‌های صنعتی در طی سال‌های اخیر و به دنبال آن ورود انواع آلاینده‌های آلی و غیر آلی از جمله سرب به خاک از مشکلاتی است که سلامت بشر را تهدید می‌کند. گیاه‌پالایی (Phytoremediation) از جمله روش‌های پیشنهادی است که با انباشت عناصر سنگین در اندام هوایی گیاهان، خروج این عناصر از خاک‌های آلوده را امکان‌پذیر می‌کند. هدف این مطالعه بررسی امکان گیاه پالایی در خاک با استفاده از گیاهان آفتابگردان، ذرت و پنبه در حضور اسید سولفوریک و EDTA بود. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو سطح عنصر سرب (0 و 200 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک)، EDTA با سه سطح 0، 5/1، 3 میلی‌مول در کیلوگرم خاک، اسید سولفوریک با سه سطح 0، 5/0 و 1 میلی‌مول در کیلوگرم خاک و سه گیاه آفتابگردان، ذرت و پنبه با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. نتایج نشان داد که مقدار 5/1 و 3 میلی‌مولEDTA اثر معنی‌داری بر مقادیر سرب در ریشه و اندام هوایی گیاهان داشت. بیشترین افزایش سرب اندام هوایی به ترتیب به اندازه 17 و 3/28 برابر شاهد در پنبه دیده شد. مقدار 5/1 میلی‌مول EDTA نسبت به 3 میلی‌مول EDTA تأثیر بیشتری در انباشت مقدار کل این عنصر در بین گیاهان داشت. افزایش EDTA در سطوح ذکرشده بر مقدار کل سرب ریشه اثر معنی‌داری نداشت. افزایش اسید سولفوریک در غلظت‌های یادشده با روند نامنظم، تغییراتی را در مقادیر سرب گیاهان ایجاد کرد. به طور کلی، ذرت در بین سه گیاه دارای توان بالاتری در جذب و انتقال سرب بود. مقایسه مقادیر سرب در ریشه و اندام هوایی گیاهی بر اثر استفاده از اسیدسولفوریک و EDTA در غلظت‌های ذکرشده نشانگر اثر بیشتر EDTA در افزایش تجمع این عنصر در گیاهان بود.

---

امروزه سمیت نقره و سرنوشت زیست محیطی آن مورد بحث و چالش است. با این‌که مطالعات بسیاری در مورد مقدار کل نقره در خاک صورت گرفته، گونه‌‌بندی این فلز در خاک به ویژه در خاک آهکی مطالعه نشده است. بنابراین هدف این مطالعه بررسی رفتار شیمیایی این فلز سنگین در دو خاک آهکی و غیرآهکی تعریف شد. آزمایش به شکل فاکتوریل با طرح کاملاً تصادفی با تیمار‌‌های نقره (0 و 15 میلی‌‌گرم بر کیلوگرم)، لجن فاضلاب (0 و 20 تن در هکتار) و EDTA (صفر و 5/0 درصد‌‌) در دو زمان 30 و 60 روز با سه تکرار و عصاره‌‌گیری پی‌‌درپی با 8 مرحله (تبادلی، کربنات، فلز- ماده آلی، اکسید منگنز، آلی، اکسید‌‌های فلزی بی‌شکل، اکسید‌‌های آهن کریستالی و باقی‌مانده) انجام شد. نتایج نشان داد که افزودن نقره به خاک غیرآهکی باعث توزیع دوباره آن در اجزای تبادلی (34%)، آلی (33%) و باقی‌مانده (17%) شد. در خاک آهکی نقره تبادلی و باقی‌مانده پس از 30 روز و نقره آلی در پایان انکوباسیون افزایش یافت. افزودن نقره به خاک‌‌ها باعث افزایش تحرک این فلز شد ولی تیمار‌های لجن فاضلاب و زمان رفتاری متفاوت نشان دادند. نقره در خاک آهکی تیمار شده با EDTA نسبت به خاک غیرآهکی حلالیت بیشتری نشان داد. به نظر می‌رسد این مشاهده از لحاظ زیست محیطی برای خاک آهکی آلوده به فلز سنگین نقره قابل توجه و بررسی است.

---

مطالعه حاضر جهت افزایش کارایی گیاه استخراجی گونه Festuca ovina L. در خاک‌های آلوده به سرب با استفاده از EDTA (غلظت صفر، 5/1، 3، 5/1+5/1، 3+3و 6 میلی‌مول در کیلوگرم)، تعیین بهترین زمان برداشت گیاه به‌منظور افزایش جذب سرب و شیوه کاربرد EDTA جهت کاهش خطر آبشویی سرب انجام شد. نتایج نشان داد که در تیمار 3 میلی‌مول حداکثر میزان برداشت سرب صورت گرفت. بنابراین در مرحله دوم، تیمار 3 میلی‌مول در کیلوگرم جهت ارزیابی بهترین زمان برداشت گیاه در دوره‌های زمانی 15 ، 30 و 45 روز استفاده شد. نتایج نشان داد که با گذشت زمان، غلظت سرب در بافت‌های گیاهی افزایش داشت و بهترین زمان جهت حداکثر جذب سرب 60 روز پس از اولین برداشت است. در گام سوم جهت کاهش آبشویی سرب-کلات، غلظت 3 میلی‌مول در کیلوگرم EDTA در پنج روش یکبار، دوبار، سه‌بار، چهار بار و پنج ‌بار متوالی به خاک اضافه شد. نتایج نشان داد در روش پنج‌بار، میزان سرب خاک حداقل و در اندام‌های گیاهی حداکثر بود و بین غلظت فلز در اندام‌های گیاهی بین روش سه‌بار، چهار‌بار و پنج بار تفاوت معنی‌داری وجود نداشت (5%P<). به‌طورکلی، حد بهینه گیاه‌ استخراجی F. ovina L. و کاهش آبشویی سرب در غلظت 3 میلی‌مول در کیلوگرم EDTA، در کاربرد به روش پنج‌بار و برداشت گیاه در انتهای رشد به‌دست آمد.