بررسی پتانسیل پالایش کادمیوم در اندام‌‌‌های گوناگون اقاقیا (Robinia Pseudoacacia) و زبان‌‌گنجشک (Fraxinus Rotundifolia)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد جنگل‌شناسی و اکولوژی جنگل، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران

2 استادیار گروه جنگلداری و اقتصاد جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران

3 استاد گروه جنگلداری و اقتصاد جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران

4 مربی پژوهشی مؤسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع، تهران

5 کارشناس محیط‌‌ زیست، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران

چکیده

گیاه‌‌پالایی فنّاوری استفاده از گیاهان در رفع آلودگی‏ها از جمله فلزات سنگین از محیط و تجمع آن در بافت‏ها و اندام‏های گوناگون گیاه است. در این پژوهش، توانایی دو گونة زبان‏گنجشک و اقاقیا برای گیاه‌‌پالایی عنصر کادمیوم بررسی شد. در اسفندماه 1387 تعداد 90 نهال دو‌ساله از این دو گونه در مجتمع تحقیقاتی البرز کرج کشت شد. محلول‌‌‌هایی از کلرید کادمیوم در غلظت‌های 0، 250، 500، 1000، و 2000 میلی‌‌گرم در لیتر تهیه و در خرداد‌ماه بر روی هر نهال برگ‌‌پاشی شد. سپس از برگ‌‌های هر نهال در دو نوبت در سال، یکی در مرداد‌ماه و نوبت بعدی در اوایل آبان‌ماه و شروع خزان، نمونه‏هایی برداشت شد. همچنین نمونه‏هایی از سر‌شاخه‏ها، ریشه، و خاک گلدان‏ها در دی‌‌ماه همان سال برداشت شد. غلظت کادمیوم در نمونه‏ها با استفاده از دستگاه ICP تعیین شد و داده‌‌‌ها با طرح کاملاً تصادفی بررسی شدند. نتایج نشان داد که اختلاف مقادیر غلظت کادمیوم بین دو گونه در همۀ اندام‏ها معنی‏دار بود. میزان غلظت کادمیوم در زبان‏گنجشک در اندام‏های برگ مرداد‌ماه، برگ خزان‌‌شده، و ریشه از اقاقیا بیشتر بود. در ساقه میزان غلظت کادمیوم در اقاقیا بیشتر بود. بنابراین، از لحاظ انباشت کادمیوم، در کوتاه‌مدت (مانند بارش ناگهانی آلاینده) گونة زبان‏گنجشک ارزشمندتر، و در بلند‌مدت اقاقیا مناسب‌‌تر است. بیشترین میزان غلظت در برگ مرداد‌ماه زبان‏گنجشک (5/461 میلی‌‌گرم در کیلوگرم) بود که بر اساس مطالعات پیشین ممکن است این گونه یک بیش‏انباشت‌‌کننده باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study of Cadmium Remediation Potential in Different Organs of Ash (Fraxinus rotundifolia Mill.) and Balck locust (Robinia pseudoacacia L.)

نویسندگان [English]

  • Neda Khajei 1
  • Anoushirvan Shirvany 2
  • Majid Makhdoum 3
  • Mostafa Khoshnevis 4
  • Maryam Rouhi 5
1 M. Sc. Graduate, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran
2 Assistant Prof., Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran
3 Prof. , Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran
4 Research Expert, Research Institute of Forest and Rangelands, Tehran, I.R. Iran
5 B.S Graduate, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran
چکیده [English]

Phytoremediation technology is the use of plants to remove pollutants such as heavy metals from the environment and accumulation of them in different plant tissues. In this study the ability of two plant species; Robinia pseudoacacia and Fraxinus rotundifolia to remediate the cadmium, was compared. 90 two-years old seedlings of these two species were cultivated in Alborz Research Centre of Karaj in March 2008. The cadmium chloride solutions with the concentrations of 0, 250, 500, 1000 and 2000 mg L-1 were foliar application on the seedlings in June 2009. Then the leaves were collected from the seedlings during two times a year, in August and at the beginning of autumn. Moreover, some samples were supplied from twigs, roots and pot soils in January 2009. The concentrations of cadmium in samples were determined by ICP and the data were analyzed by completely randomized design in SPSS. Results showed significant different between two species in all the organs. The amounts of Cd concentration in F. rotundifolia were higher than R. pseudoacacia in the mature leaf, fall leaf and roots. The amount of Cd in the stem of R. pseudoacacia was higher than the stem of F. rotundifolia. So, it could be concluded that F. rotundifolia is more valuable in accumulation of the cadmium in short time and R. pseudoacacia is more suitable in long time. The maximum concentration in mature leaf of F. rotundifolia was461.5 mg-1 kg. Therefore, it may be announced as a hyperaccumulator species based on previous studies.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cadmium
  • Fraxinus rotundifolia
  • Leaf
  • Phytoremediation
  • Robinia pseudoacacia
  • stem
[1]. Gisbert, C., Ros, R., De Haro, A., Walker, D.J., Bernal, M.P., Serrano, R., and Navarro-Avino, J. (2003). A plant genetically modified that accumulates Pb is especially promising for phytoremediation. Biochemical and Biophysical Research Communications, 303: 440–445.

[2]. Ghosh, M., and Singh, S.P. (2005). A comparative study of cadmium phytoextraction by accumulator and weed species. Environmental Pollution, 133: 365–371.

[3]. Moalem, F. (1998). Introduction to heavy metals. Journal of Environment, Iran Department of Environment, Volume 10. Number 2. 80 pp.

[4]. Pulford, I.D, and Watson, C. (2003). Phytoremediation of heavy meyal-contaminated land by trees- a review. Environment International, 29: 529–540.

[5]. Cui, S., Zhou, Q., Chao, L. (2007). Potential hyperaccumulation of Pb, Zn, Cu and Cd in endurant plants distributed in an old smeltery, northeast China. Environmental Geology, 51: 1043–1048.

[6]. Zaidi, M.I., Asrar, A., Mansoor, A., and Farooqui, M.A. (2005). The heavy metal concentration along roadside trees of Quetta and its effects on public health. Jornal of Applied Sciences, 5 (4): 708-711.

[7]. Celik, A., Kartal, A.A., Akdogan, A. and Kaska, Y. (2005). Determining the heavy metal pollution in Denizli (Turkey) by using Robinio pseudo-acacia L. Environment International, 31: 105–112.

[8]. Mertens, J., Vervaeke, P., Schrijver, A.D., and Luyssaert, S. (2004). Metal uptake by young trees from dredged brackish sediment: limitations and possibilities for phytoextraction and phytostabilisation. Science of the Total Environment, 326: 209–215.

[9]. Unterbrunner, R., Puschenreiter, M., Sommer, P., Wieshammer, G., Tlustosˇ, P., Zupan, M., and Wenzel, W.W. (2007). Heavy metal accumulation in trees growing on contaminated sites in Central Europe. Environmental Pollution, 148: 107–114.

[10]. Komarek, M., Tlustos, P., Szakova, J., and Chrastny, V. (2008). The use of poplar during a two-year induced phytoextraction of metals from contaminated agricultural soils. Environmental Pollution, 151: 27–38.

[11]. Domínguez, M.T., Madrid, F., Marañón, T., and Murillo, J.M. (2009). Cadmium availability in soil and retention in oak roots: Potential for phytostabilization. Chemosphere, 76: 480–486.

[12]. Westerma, R.E.L. (1990). Soil testing and plant analysis. SSSA. Madison wisconsin, USA.

[13]. Emami, A. (1996). Methodology for plant analysis. Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO) Press, Soil and Water Research Institute, First volume. Number 982.

[14]. Gritsan, N.P., and Babiy, A.P. (2000). Hazardous materials in the environment of Dnepropetrovsk Region (Ukraine). Journal of Hazardous Materials, 76: 59–70. 

[15]. Mojtahedi, M., and Lessani, H. (1992). The life of the green plant, University of Tehran Press, Tehran. 587 pp.