تغییرات اجزاء و قابلیت زیست فراهمی فلزات سنگین در ریزوسفر ذرت و آفتابگردان رشد یافته در یک خاک آلوده

علی اصغر مرادیان

چکیده

به منظور ارزیابی خطرات ناشی از آلودگی فلزات سنگین در خاک، ضروری است که قابلیت زیست فراهمی آنها مشخص گردد. قابلیت زیست فراهمی فلزات عمدتاً به شکل شیمیایی آنها در خاک وابسته است. پیچیدگی روابط خاک و گیاه با ایجاد تغییراتی در خاک ریزوسفر، بر جزءبندی فلزات سنگین موجود در ریزوسفر تأثیر می گذارد. مطالعات مختلف مربوط به بررسی اثر ریشه گیاه بر تغییرات جزءبندی فلزات سنگین اغلب نتایج متفاوتی نشان داده اند. بنابراین بررسی زمانی تغییرات اشکال شیمیایی فلزات سنگین در ریزوسفر امکان ارائه نتایج مناسب و معقولی را فراهم می سازد. هدف از این تحقیق بررسی جزءبندی فلزات سنگین روی، مس، سرب، نیکل، کروم و کبالت به منظور ارزیابی قابلیت زیست فراهمی و همچنین تجمع این فلزات در ریزوسفر گیاه ذرت و آفتابگردان می باشد. جهت کشت گیاهان مورد مطالعه در این تحقیق از سیستم کاشت رایزوباکس مشابه سیستم بکار رفته توسط یوسف و چاینو استفاده شد. سیستم کاشت رایزوباکس از چهار ناحیه که توسط صفحات نایلنی مشبک از جنس پلی وینیل کلراید جدا شده بودند، ساخته شد. در رایزوباکس های ساخته شده به مدت 21، 42 و 63 روز دو گیاه ذرت و آفتابگردان و 84 روز تنها گیاه ذرت کشت شدند. در پایان هر دوره رشد، گیاه ذرت و آفتابگردان برداشت و خاک موجود در هر ناحیه جمع آوری گردید. به منظور تعیین جزءبندی فلزات سنگین، نمونه های خاک به روش عصاره گیری متوالی استخراج شدند. کربن آلی کل و کربن آلی محلول توسط دستگاه کربن آنالایزر اندازه-گیری گردید. نتایج نشان دهنده تغییرات پیوسته اشکال شیمیایی فلزات مورد مطالعه در ریزوسفر ذرت و آفتابگردان بود. ابتدا در زمان 21 روز جزء تبادلی اغلب فلزات مورد مطالعه افزایش یافت و در ادامه در زمان 42 روز یا زودتر به کمتر از مقدار اولیه خود در خاک کاهش یافت. جزء تبادلی مس و روی در ناحیه ریزوسفر پس از افزایش اولیه در زمان 21 روز دیگر افزایش نشان ندادند، در حالی که جزء تبادلی نیکل مجدداً در زمان پایانی کاشت افزایش یافت. تغییرات جزء پیوندی با کربنات کلسیم روی، مس و نیکل مشابه تغییرات جزء تبادلی بود با این تفاوت که تغییرات جزء تبادلی سریعتر و بارزتر بود. جزء مس متصل به اکسیدهای آهن و منگنز در ابتدای کاشت افزایش یافت ولی در زمان 42 روز پس از کاشت کاهش نشان داد در حالی که در مورد جزء روی متصل به اکسیدهای آهن و منگنز از ابتدا تا پایان دوره رشد روند افزایشی معنی دار مشاهده گردید. جزء وابسته به مواد آلی اغلب فلزات مورد مطالعه در زمان 63 روز پس از کاشت افزایش معنی دار نشان داد. تغییرات جزء متصل به مواد آلی در فواصل از ریشه هر دو گیاه برای بیشتر فلزات مورد مطالعه معنی دار گردید. به این ترتیب که ناحیه ریزوسفر بیشترین مقدار جزء آلی و ناحیه خاک توده از این نظر کمترین مقدار بود. بر خلاف جزء متصل به ترکیبات آلی، تغییرات جزء باقیمانده فلزات نشان داد که ناحیه ریزوسفر کمترین مقدار و ناحیه خاک توده بیشترین مقدار این جزء را داشت. مقدار فلزات سنگین جذب شده در گیاه ذرت و آفتابگردان به مراتب بیشتر از مقدار اولیه جزء تبادلی این فلزات در ریزوسفر بود که نشان دهنده افزایش حلالیت اشکال با قابلیت جذب کم و تبدیل آنها به اشکال با قابلیت جذب زیاد می باشد. در طول دوره کاشت افزایش پ-هاش و کربن آلی محلول در ناحیه ریزوسفر هر دو گیاه مشاهده شد

اساتید راهنما و مشاور

حسین شریعتمداری، محمد مهدی مجیدی