بررسی غلظت آرسنیک در برخی خاک‌های آهکی قروه و جذب آن به‌وسیله ذرت، گندم و کلزا در یک خاک آلوده طبیعی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی علوم خاک، دانشگاه تهران

2 استادیار گروه مهندسی علوم خاک، دانشگاه تهران

3 استاد گروه مهندسی علوم خاک، دانشگاه تهران

4 استادیار گروه خاکشناسی، دانشگاه تبریز

چکیده

آلودگی آب، خاک و گیاه به آرسنیک از نظر زیست محیطی بسیار مهم است. این تحقیق با هدف بررسی غلظت آرسنیک خاک و مقایسه میزان جذب آرسنیک به‌وسیله ذرت، گندم و کلزا در یک خاک طبیعی آلوده انجام شد. آرسنیک خاک با استفاده از عصاره‌گیرهای سولفات آمونیوم 05/0 مولار، آب و اسید نیتریک غلیظ در 20 نمونه خاک که به‌صورت تصادفی از مناطق شمالی قروه انتخاب شده بودند، تعیین شد. سپس در قالب یک طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار، گیاهان ذرت، گندم و کلزا در یک خاک آهکی آلوده به آرسنیک به مدت 120 روز در شرایط گلخانه‌ای رشد داده شدند. نتایج نشان داد حداکثر غلظت آرسنیک کل در خاک‌های مورد مطالعه 3470 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک بوده و میزان آرسنیک کل خاک با درصد رس، سیلت و کربنات کلسیم معادل همبستگی مثبت معنی‌داری داشت. مقادیر آرسنیک استخراج شده با اسید نیتریک غلیظ، سولفات آمونیوم و آب در خاک انتخاب شده به ترتیب 990، 4/0 و 5/0 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک بود. میانگین غلظت آرسنیک در بخش هوایی ذرت، گندم و کلزا به ترتیب 7، 15 و 16 میلی‌گرم در کیلوگرم و در ریشه آن‌ها به ترتیب 51، 102 و 84 میلی‌گرم در کیلوگرم بود. میانگین جذب آرسنیک در بخش هوایی ذرت، گندم و کلزا به ترتیب 728/0، 350/0 و 198/0 میلی‌گرم در گلدان بود. به‌علاوه، فاکتور تجمع زیستی آرسنیک در گیاهان ذرت، گندم و کلزا به ترتیب 006/0، 015/0 و 016/0 و فاکتور انتقال به ترتیب 129/0، 148/0 و 181/0 بود. آرسنیک ‌استخراج شده با آب و سولفات آمونیوم 05/0‌ مولار نسبت به اسیدنیتریک غلیظ، با جذب آرسنیک توسط ذرت همبستگی بیشتری نشان داد. خطر ورود آرسنیک به چرخه زندگی دام و انسان به‌وسیله گندم با فاکتور تجمع زیستی بیشتر نسبت به ذرت در زمین‌های کشاورزی شمال قروه وجود دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Arsenic Concentration in Some of the Calcareous Soils of Ghorveh and Arsenic Uptake by Maize, Wheat and Rapeseed in a Natural Contaminated Soil

نویسندگان [English]

  • M Babaakbari Sari 1
  • M Farahbakhsh 2
  • Gh R Savaghebi 3
  • N Najafi 4
چکیده [English]

Arsenic (As) toxicity in soil, plant and water is a major global environmental problem. This research was carried out to measure the concentration of arsenic in soil and to compare the arsenic uptake by maize, wheat and rapeseed planted in a natural contaminated calcareous soil. The level of arsenic was identified in 20  naturally polluted soil samples which had been randomly selected in north of Qhorve using concentrated nitric acid, 0.05 M (NH4)2SO4, and water extractants. Then greenhouse experiments based on a completely randomized design were used to grow maize, wheat and rapeseed for 120 days in the selected As polluted calcareous soils with three replications. The maximum total As concentration in the selected soils was 3470 mg/kg and the level of As was significantly correlated with the clay, silt and CaCO3 contents. The average levels of concentrated HNO3, 0.05 M (NH4)2SO4- and water-extractable As in the soil selected for greenhouse planting were 990 mg/kg, 0.4 mg/kg and 0.5 mg/kg, respectively. The levels of As concentration were 7, 15 and 16 mg/kg in the maize, wheat and rapeseed shoots and 51, 102 and 84 mg/kg in their roots, respectively. In addition, the As uptaks by maize, wheat and rapeseed were 0.728, 0.350 and 0.198 mg/pot respectively. The bioaccumulation factors were 0.006, 0.015, and 0.016 and the translocation factors were 0.129, 0.148 and 0.181,  in maize, wheat and rapeseed respectively. The As concentration in maize was highly correlated with the water and 0.05 M (NH4)2SO4 extractable As compared to concentrated HNO3. Because of higher As bioaccumulation factor, wheat can create higher risk to animals and human than to maize in the agricultural lands of north of Ghorveh.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Arsenic
  • Bioaccumulation
  • Natural contamination
  • Translocation factor