بررسی غلظت سرب و کادمیوم در برخی محصولات گلخانه‌ای و تأثیر آن بر سلامت انسان

مقاله پژوهشی

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره بیست و سوم، شماره هشت، آبان ماه 1400(106-95)                

بررسی غلظت سرب و کادمیوم در برخی محصولات گلخانه­ای و تأثیر آن بر سلامت انسان

صالح سنجری[1]^*

sanjari@ujiroft.ac.ir

ناصر برومند[2]

مجتبی مقبلی[3]

چکیده

زمینه و هدف: با توجه به اهمیت استفاده از سبزیجات سالم، کنترل غلظت عناصر سنگین جهت حفظ سلامتی مصرف­کننده حائز اهمیت است. لذا این تحقیق با هدف ارزیابی خطرات فلزات سنگین بر سلامت انسان از طریق مصرف محصولات کشاورزی انجام گرفته است.

روش­ بررسی: نمونه­ها شامل بادمجان، گوجه­فرنگی، خیار گلخانه­ای و توت­فرنگی بودند که به صورت تصادفی از گلخانه­های جیرفت جمع آوری شدند و غلظت عناصر سرب و کادمیوم در محصول و میوه این گیاهان اندازه­گیری شد و مقدار دریافت روزانه هر عنصر (EDI) برای هر محصول با توجه به مقدار مصرف روزانه هر محصول مشخص گردید.

یافته­ها: میانگین غلظت سرب و کادمیوم در محصولات نمونه­برداری شده با یکدیگر متفاوت بود، بیشترین و کمترین مقدار کادمیوم به ترتیب مربوط به بادمجان و خیار گلخانه­ای بود. نتایج نشان داد که مقدار سرب و کادمیوم در محصولات بادمجان، گوجه­­فرنگی و توت­فرنگی بیشتر از محدوده استاندارد ارائه شده براساس توصیه موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران و سازمان جهانی بهداشت و خوار و بار و کشاورزی بوده است.

بحث و نتیجه­گیری: نتایج این تحقیق نشان داد در اغلب محصولات نمونه­برداری شده مقدار فلزات سنگین سرب و کادمیوم بیش از حد مجاز است. با این حال مقدار دریافت روزانه هر عنصر (EDI) نشان داد همه محصولات مورد آزمایش، دارای EDI کمتر از میزان دریافت قابل تحمل روزانه موقتی (PTDI) که از طرف موسسه استاندارد ایران گزارش شده است، می­باشند. در مجموع، با توجه به نتایج این مطالعه می­توان نتیجه گرفت که مصرف این محصولات هیچ تأثیر منفی بر سلامت مصرف­کنندگان ندارد.

واژه­های­کلیدی: فلزات سنگین، استاندارد، محصولات گلخانه­ای، EDI، PTDI.

The Concentration of Lead and Cadmium in Some Greenhouse Products and its Effect on Human Health

Saleh Sanjari[4]*

 sanjari@ujiroft.ac.ir

Naser Boroomand[5]

Mojtaba Moghbeli[6]

Abstract

Background and Objective: Regarding the importance of using the healthy vegetables, it is important to control the concentration of heavy metals in order to provide the health of consumers. Therefore, this study was done with the aim of investigating the evaluation of the risk of heavy metals on human health trough consumption of greenhouse products.

Material and Methodology: Samples included eggplants, tomatoes, greenhouse cucumbers and strawberries, were collected randomly from Jiroft greenhouses and the concentration of lead and cadmium in leaves and fruits of these plants were measured. The amount of EDI was defined for each product according to daily consumption.

Findings: The average concentration of lead and cadmium in samples were different. The highest and the lowest amount of cadmium respectively belonged to tomatoes and greenhouse cucumbers. The results showed that levels of lead and cadmium in most of the products were more than the standard range recommended by the institute of Standards and Industrial Research of Iran and the FAO-WHO.

Discussion and Conclusions: The results showed that the amount of lead and cadmium exceeded the standard index, However the amount of EDI was less than or equal to PTDI reported by Standards Institute's of Iran. Overall, according to the results of this study, it can be concluded that the consumption of these products has not any negative effects on the consumers' health.

Key words: Heavy metals, Standard, Greenhouse products, EDI، PTDI

مقدمه

فلزات سنگین به فلزاتی گفته می­شود که دارای چگالی نسبتاً بالا (عناصر فلزی با جرم اتمی بیشتر از آهن g/mol 8/55 یا جرم حجمی بیشتر از g/cm3 5) بوده و در غلظت­های کم سمی باشند (3-1). این فلزات به طور طبیعی در غلظت­های کم در خاک­ها و سنگ­ها یافت می­شوند، اما فعالیت­های انسانی سبب افزایش مقدار رهاسازی و انتشار آن­ها در محیط زیست می­شود (4). انباشتگی فلزات سنگین در خاک چه به صورت طبیعی و چه از طریق فعالیت­های انسانی، مشکلات و مسائلی را برای محیط زیست و سلامت موجودات زنده به همراه خواهد داشت (5).

آلودگی محصولات کشاورزی به فلزات سنگین، ناشی از وجود این فلزات در خاک و هوا خطری جدی برای کیفیت و امنیت غذایی این محصولات به­شمار می­رود (6). عناصر سنگین از مهم­ترین منابع آلودگی­های غیر نقطه­ای منابع طبیعی و کشاورزی هستند و سالانه هزاران تن از این عناصر وارد سیستم خاک می­شود (7). از آنجایی­که آلوده شدن محصولات کشاورزی با فلزات سنگین از یک طرف منجر به کاهش کیفیت محصولات کشاورزی و از طرف دیگر تهدیدی جدی برای سلامت انسان است، لذا از جنبه­های زیست محیطی بسیار حائز اهمیت هستند. تجمع فلزات سنگین در خاک و گیاهان، افزایش غلظت آن­ها و رسیدن به محدوده خطر، می­تواند از طریق ورود به زنجیره غذایی انسان، سلامتی او را مورد تهدید قرار دهد (8). آلودگی خاک به فلزات سنگین نیز به دلیل سمیت و پایداری آن­ها در محیط زیست و نگرانی از نظر سلامت عمومی حائز اهمیت است (9).

منابع مهم انسانی ورود فلزات سنگین به خاک شامل معدن کاری، صنایع، حمل و نقل جاده­ای، کوره سوزانی پسماندها و استفاده از کودها و سموم شیمیایی کشاورزی می­باشد. همچنین انتشار از طریق آتشفشان­ها، فرآیندهای گاز­زدایی در پوسته زمین، آتش سوزی جنگل یا ترکیب شیمیایی مواد اولیه نیز می­تواند از منابع طبیعی ورود آن­ها به خاک باشد (10).

در بین فلزات سنگین برخی از آن­ها مثل روی، مس، آهن و کبالت برای بیشتر سیستم­های بیولوژیک از جمله انسان ضروری هستند (1، 19) در حالی که برخی دیگر از فلزات سنگین از جمله سرب، کادمیوم و آرسنیک برای گیاهان، حیوانات و انسان بسیار سمی هستند (14، 17). سرب با تحت تأثیر قرار دادن سیستم خونی کلیوی، باعث ناهنجاری­های متابولیکی و نقایص عصبی-فیزیکی در کودکان می­شود. همچنین گزارش شده است، چنانچه  مقادیر زیادی از فلزات سنگین از جمله سرب وارد بدن مادران باردار شود، تولد نوزادان نارس و عقب ماندگی ذهنی شدید نوزادان افزایشی چشمگیر خواهد داشت (11، 12).

کادمیوم به عنوان یک ماده سرطان­زا در ایجاد اغلب سرطان­ها شناخته شده است (13، 14) و به نظر می­رسد عامل اثر گذار در ایجاد بیماری­های قلبی و فشار خون باشد. گیاهان می­توانند بدون این­که صدمه­ای ببینند مقادیر زیادی کادمیوم را در خود جمع کنند. آلوای (15) اظهار داشت که غلظت­های نسبتاً زیاد کادمیوم می­تواند در بخش­های خوراکی گیاه تجمع یابد، بدون آن­که علایم بیماری و تأثیرگذار در گیاه آشکار شود. تجمع کادمیوم در گیاهان می­تواند پتانسیل جذب این عنصر توسط انسان را افزایش دهد و این امر در حالتی صورت می­گیرد که این گیاهان جزء جیره غذایی باشند.

جذب فلزات سنگین از اراضی آلوده به وسیله گیاهان به ویژه محصولات کشاورزی یکی از مهمترین را­ه­های ورود این عناصر به زنجیره غذایی است (16). سالانه تقریباً یک میلیون تن سرب و 38000 تن کادمیوم به خاک­های جهان اضافه می­شود که مقادیر زیادی از آن­ها مربوط به غبارهای جوی، پراکنش خاکسترها و ضایعات شهری است و غلظت­های کم آن مربوط به مصرف کودهای شیمیایی و لجن فاضلاب است (17).

رادوان و سلام (18) جهت آگاهی دادن به افکار عمومی در کشور مصر برای ارزیابی محصولات کشاورزی از عناصر سنگین به تجزیه و تحلیل چند نمونه از محصولات کشاورزی از جمله توت­فرنگی، خیار، خرما و دسته­ای از سبزیجات پرداختند. آن­ها با توجه به سرطان­زا بودن عنصر کادمیوم و مفید بودن روی و مس در حد کفایت جیره غذایی، چهار عنصر در محصولات ذکر شده را اندازه­­گیری نمودند. اگرچه نتایج مطالعه آن­ها نشان داد که سبزیجاتی از قبیل کاهو و اسفناج دارای بیشترین مقدار سرب و کادمیوم در میان سایر محصولات بودند لیکن آن­ها با تخمین مقدار جذب روزانه این عناصر در فرآورده­های کشاورزی مورد آزمایش، این مقدار را کمتر از گزارش FAO و WHO دانستند. نظامی و همکاران (19) در بررسی وضعیت فلزات سنگین در خاک، آب و گیاهان اراضی سبزی­کاری شاهرود به این نتیجه رسیدند که میزان غلظت سرب، کروم و کادمیوم در انواع سبزیجات بالاتر از مقدار معمول آن  بوده است. آن­ها این آلودگی را به دلیل وجود پساب­های شهری و صنعتی در منطقه دانستند.

با توجه به مصرف بی رویه کودهای شیمیایی در کشور و انجام تحقیقات محدود در مورد میزان عناصر سنگین در محصولات کشاورزی به ویژه دو عنصر سرب و کادمیوم، این تحقیق با هدف بررسی وضعیت غلظت فلزات سنگین سرب و کادمیوم در برخی محصولات گلخانه­ای در نقاط مختلف دشت جیرفت و تأثیر آن بر سلامت انسان انجام گرفت.

روش­ بررسی

منطقه مورد مطالعه، گلخانه­های دشت جیرفت می­باشد که از لحاظ جغرافیایی در حد فاصل طول­های جغرافیایی '48 ˚57 تا '53 ˚57 شرقی و عرض­های جغرافیایی '32 ˚28 تا '36 ˚28 شمالی واقع شده است (شکل1). منطقه مورد مطالعه با مساحتی بالغ بر 2800 هکتار و متوسط ارتفاع منطقه 640 متر از سطح دریا می­باشد.

شکل 1- موقعیت منطقه­ی مطالعاتی در دشت جیرفت

Figure 1. Location of the study area in Jiroft plain

نمونه­برداری از محصول و میوه محصولات کشاورزی شامل: بادمجان، گوجه­فرنگی، خیار گلخانه­ای و توت­فرنگی انجام گرفت. از هر محصول 30 نمونه به عنوان تکرار برداشته شد و در مجموع 240 نمونه محصول و برگ به آزمایشگاه منتقل شد. نمونه­برداری در فصل زمستان انجام گرفت. محصولات نمونه­برداری شده پس از انتقال به آزمایشگاه با آب مقطر شسته شد و سپس نمونه­ها در آون تهویه­دار قرار گرفت و به مدت 48 ساعت در دمای 75 درجه سانتی­گراد خشک گردید. بعد از خشک کردن نمونه­ها در آون، نمونه­ها با آسیاب برقی پودر شد. یک گرم از نمونه پودر شده در کوره الکتریکی در دمای 550 درجه سانتی­گراد و به مدت 7 ساعت قرار داده شد. سپس به نمونه­ها اسید کلریدریک اضافه شد و نمونه­ها از کاغذ صافی عبور داده شد و عصاره حاصل در بالن 50 میلی­لیتری جمع­آوری و به وسیله دستگاه جذب اتمی پرکین المر (Atomic Absorption Perkin Elmer 400) غلظت فلزات سنگین سرب و کادمیوم اندازه­گیری شد و در نهایت برحسب میلی­گرم بر کیلوگرم بیان گردید (20). توصیف آماری داده­ها با استفاده از نرم­افزارSAS  و آزمون t-student با سطح احتمال 95 درصد صورت گرفت و مقایسه میانگین­ها با آزمون دانکن در سطح 5 درصد انجام شد. در نهایت جهت ارزیابی خطر محصولات برای انسان، مقدار دریافت روزانه هر عنصر (EDI) از رابطه زیر به­دست آمد (21):

که در این رابطه، C میزان غلظت فلز سنگین در محصولات بر حسب میلی­گرم بر کیلوگرم، Cons میزان مصرف روزانه آن محصول توسط افراد بر حسب گرم در ایران (این میزان بر اساس آمار موسسه استاندارد گزارش شده است) و B_w وزن متوسط بدن یک فرد بزرگسال (60 کیلوگرم) است.

یافته­ها

نتایج غلظت عناصر سرب و کادمیوم در محصولات نمونه­برداری شده به صورت میانگین غلظت، حداقل، حداکثر، انحراف معیار و عدد آماری t-student به ترتیب در جدول­های 1 و 2  بر حسب میلی­گرم بر کیلوگرم وزن تر و مقایسه میانگین­ها در شکل­های 2 و3 ارائه شده است. بیشینه رواداری فلزات سنگین سرب و کادمیوم نیز در جدول­ 1 و 2 آورده شده است. بر اساس گزارش نشریه موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، شماره 12968، منظور از بیشینه رواداری فلز سنگین، بیشترین مقدار از فلزات سنگین موجود در خوراک انسان و دام است که مصرف آن در کوتاه مدت یا دراز مدت، سبب ایجاد عارضه سوء برای سلامت انسان نشود. کنترل بیشینه رواداری فلزات سنگین در بدن انسان که از تأثیر بر سیستم عصبی تا سرطان­زایی طبقه­بندی می­شوند موجب شده تا حساسیت و اهمیت موضوع دو چندان شود.

نتایج تجزیه محصولات مورد آزمایش نشان داد، مقایسه میانگین غلظت سرب در میان محصولات در سطح یک درصد معنی­دار شد. بیشترین و کمترین میانگین غلظت سرب به ترتیب در محصولات بادمجان و خیار گلخانه­ای مشاهده شد (جدول 1)، که میزان اختلاف غلظت بین این دو گیاه 115/1 میلی­گرم بر کیلوگرم محاسبه شد. با توجه به این­که بیشینه مجاز سرب برای گیاهان مورد بررسی براساس توصیه FAO-WHO و موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران 1/0 میلی­گرم بر کیلوگرم است، آزمون t-student نشان داد مقایسه بیشینه مجاز سرب با میزان سرب در محصولات بادمجان، گوجه­فرنگی در سطح پنج درصد معنی­دار گردید، اما آزمون t-student نشان داد مقایسه میانگین غلظت سرب در خیار گلخانه­ای و توت­فرنگی با حداکثر مجاز آن در محصول معنی­دار نشد و این مقدار در خیار گلخانه­ای کمتر از حداکثر مجاز گزارش شد.

جدول 1- میانگین غلظت سرب و بیشینه رواداری (حداکثر مجاز) این عنصر بر حسب نوع محصول (میلی­گرم بر کیلوگرم وزن تر)

Table 1. Average lead concentrations and maximum tolerance (maximum) of this element according to the type of product (mg/kg wet weight(

مقایسه میانگین­ غلظت کادمیوم در میان چهار محصول مورد بررسی از نظر آماری در سطح یک درصد معنی­دار گردید. با توجه به نتایج جدول 2 میانگین کادمیوم در میان پنج محصول متفاوت بود و ترتیب آن در محصولات به صورت زیر می­باشد:

بادمجان > توت­فرنگی > گوجه­فرنگی > خیار گلخانه­ای

 مطابق این جدول، بیشترین و کمترین مقدار کادمیوم به ترتیب مربوط به گوجه­فرنگی و خیار گلخانه­ای است، با توجه به این­که بیشینه مجاز کادمیوم برای گیاهان مورد بررسی بر اساس توصیه FAO-WHO و موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران 05/0 میلی­گرم بر کیلوگرم است، آزمون t-student نشان داد مقایسه حداکثر مجاز کادمیوم در محصول با میزان کادمیوم در  گوجه­فرنگی در سطح پنج درصد معنی­دار گردید و این میزان 25/1 برابر بیشینه رواداری این عنصر محاسبه شد، اما آزمون t-student نشان داد مقایسه میانگین غلظت کادمیوم در سایر محصولات مورد آزمایش با حداکثر مجاز آن در محصول معنی­دار نشد و حتی در مورد خیار گلخانه­ای این مقدار کمتر از حداکثر مجاز می­باشد.

جدول 2- میانگین غلظت کادمیوم و بیشینه رواداری (حداکثر مجاز) این عنصر بر حسب نوع محصول (میلی گرم بر کیلوگرم وزن تر)

Table 2. The mean concentration of cadmium and maximum tolerance (maximum) of the element according to the type of product (mg/kg wet weight)

در شکل 2 مقایسه میانگین غلظت سرب در برگ و محصول گیاهان نمونه­برداری شده آورده شده است. نتایج نشان داد غلظت سرب در برگ رابطه مستقیم با غلظت آن در محصول دارد،  بر اساس این شکل روند مقدار سرب در محصول، به صورت زیر است:

بادمجان > توت­فرنگی > گوجه­فرنگی > خیار گلخانه­ای

شکل 2-  مقایسه چهار گیاه مورد بررسی از نظر تجمع فلز سرب در برگ (الف) و محصول (ب)

Figure 2. Comparison of four plants  ​in terms of accumulation concentrations of lead in the leaf (A) and the product (b)

همان­گونه که در شکل 2 مشخص است مقایسه میانگین­ها نشان داد، بادمجان با غلظت 65/5 میلی­گرم بر کیلوگرم وزن خشک دارای بیشترین غلظت سرب  بوده و خیار گلخانه با میزان 85/0 میلی­گرم بر کیلوگرم وزن خشک کمترین غلظت را نشان داد. تجزیه برگ نیز نتایج تقریباً مشابهی با نتایج تجزیه محصولات را نشان داد (شکل 2).

در مورد کادمیوم نتایج نشان داد بیشترین مقدار کادمیوم در گوجه­فرنگی و کمترین مقدار آن در خیار گلخانه­ای مشاهده شد (شکل 3). همان­گونه که در شکل 3 مشخص است، رابطه غلظت کادمیوم در برگ و میوه بسیار نزدیک به­هم بود، به­طوری ­که بیشترین غلظت کادمیوم در گوجه­فرنگی به ترتیب به مقدار  833/0 و 583/0 میلی­گرم بر کیلوگرم در برگ و محصول آن مشاهده شد و کمترین غلظت کادمیوم در خیار گلخانه­ای به ترتیب به مقدار 583/0 و 283/0 میلی­گرم بر کیلوگرم وزن خشک در برگ و محصول آن مشاهده گردید (شکل 3).

با توجه به نتایج به­دست آمده می­توان میزان ورود فلزات سنگین به بدن هر انسان را اندازه­گیری کرد. طبق آمار موسسه استاندار و تحقیقات صنعتی ایران، میزان دریافت قابل تحمل روزانه موقتی (PTDI) فلز سرب و کادمیوم به ترتیب 0036/0 و 001/0 میلی­گرم بر کیلوگرم وزن بدن است. برای این منظور می­بایست مقدار دریافت روزانه هر عنصر (EDI) برای هر محصول با توجه به مقدار مصرف آن محصول مشخص گردد. قابل ذکر است اگر این مقدار کمتر از مقدار PTDI باشد خطری برای مصرف­کنندگان آن محصول وجود ندارد، در غیر این صورت آن محصول برای سلامتی خطرناک است.  در جدول 3 میزان EDI برای هر محصول محاسبه و ارائه شده است.

شکل 3-  مقایسه چهار گیاه مورد بررسی از نظر تجمع کادمیوم در برگ (الف) و محصول (ب)

Figure 3. Comparison of four plants  ​in terms of accumulation concentrations of cadmium in the leaf (A) and the product (b)

جدول 3- مقدار دریافت روزانه (EDI) سرب و کادمیوم (میلی­گرم بر کیلوگرم وزن تر) برای هر محصول

Table 3. Amount of daily intake (EDI) lead and cadmium (mg/kg wet weight) for each product

بحث

نتایج نشان داد مقدار سرب در بادمجان و گوجه­فرنگی بیشتر از حد مجاز توصیه شده است، نتایج به­دست آمده مشابه نتایج مطالعه انجام­شده توسط بیگدلی و سیلس­پور (22) در بررسی مقدار فلزات سنگین در اراضی کشاورزی شهر ری بود. نتایج آن­ها نشان داد مقدار غلظت سرب در برخی محصولات مورد مطالعه آن­ها بیشتر از حد مجاز توصیه­شده توسط FAO-WHO بوده است. بیشترین مقدار سرب در مطالعه آن­ها در کرفس و کمترین مقدار سرب در شاهی به­دست آمد.

 استفاده زیاد از کودهای شیمیایی نیز از آنجایی که در هر کیلوگرم کود شیمیایی به طور متوسط به صورت ناخالصی 0008/0 تا 93/0 میلی­گرم سرب به خاک اضافه می­شود، خود می­تواند یکی از دلایل وجود سرب در محصولات منطقه باشد (6). امینی و همکارن (23) در مطالعه خود مهمترین مسیر ورود سرب به زمین­های کشاورزی در شهرستان­های استان اصفهان را فرونشست جوی و استفاده از کودهای حیوانی دانستند. در مطالعه نظامی و همکاران (19) در اراضی سبزی کاری منطقه شهمنا شاهرود نشان داده شد مقدار سرب در در ترپچه و شاهی بیشتر از بیشینه روادری سرب در این محصولات است.

شارما و همکاران (24) به بررسی غلظت عناصر سنگین ناشی از فرونشست جوی از هوا و جذب آن توسط سبزیجات در منطقه وارانسی هند پرداختند. آن­ها با خریداری کردن این سبزیجات از سوپرمارکت­ها و تعیین غلظت این عناصر به این نتیجه رسیدند که عناصر سنگین برای سلامتی جمعیت مصرف­کننده این نوع سبزیجات خطرناک است. آن­ها چنین بیان نمودند که فرونشست جوی می­تواند در افزایش عناصر سنگین در گیاهان موثر باشد و این موضوع می­تواند دارای پتانسیل خطر بالایی برای سلامت افراد مصرف­کننده این نوع سبزیجات داشته باشد. مقایسه غلظت سرب در محصولات مطالعه حاضر با نتایج آن­ها نشان می­دهد که غلظت سرب در محصولات این پژوهش بیشتر از غلظت سرب در سبزیجات مورد مطالعه آن­ها بوده است که دلیل آن می­تواند مصرف بی­رویه کودهای شیمیایی محصولات منطقه باشد.

در مورد خطر این محصولات بر سلامت بایستی به مقدار EDI برآوردشده در جدول 3 توجه کرد. بر اساس نتایج به­دست آمده از این جدول برای محصولات مورد آزمایش مقدار EDI سرب کمتر از PTDI به­دست آمد، بنابراین خطری برای مصرف­کنندگان این محصول وجود ندارد. در مطاله دیگر انجام­شده بر روی غلظت فلزات سنگین در اراضی کشاورزی اصفهان، مهاجر و همکاران (6) نشان دادند مقدار دریافت روزانه سرب در برخی محصولات از جمله کاهو و چغندر بیشتر از میزان دریافت قابل تحمل روزانه موقتی(PTDI)  آن است اما در کلم و پیاز این مقدار کمتر از میزان دریافت قابل تحمل روزانه موقتی (PTDI) گزارش شد.

با توجه به نتایج جدول 3 مقدار کادمیوم برای محصولات مورد آزمایش کمتر  PTDIبه­دست آمد بنابراین خطری برای مصرف­کنندگان این محصولات وجود ندارد. مقادیر به­دست آمده EDI برای محصولات در این تحقیق نسبت به نتایج سونگ و همکاران (21) بیشتر است. به نظر می­رسد یکی از دلایل اصلی آلودگی این محصولات به خاطر استفاده بیش از اندازه کودهای شیمیایی به خصوص کودهای فسفاته باشد چرا که این کودها گاهی 0005/0 تا 5/0 میلی­گرم بر کیلوگرم در خود کادمیوم به صورت ناخالصی دارند که این مقدار وارد خاک شده و می­تواند به مرور زمان جذب گیاهان گردد (25). در این رابطه، آموزش کشاورزان برای جلوگیری از مصرف بیش از اندازه کود و مدیریت بهتر اراضی توصیه می­گردد، تا در آینده از آلودگی محصولات به فلزات سنگین از جمله کادمیوم جلوگیری شود. امینی و همکاران (23) مقدار میانگین کل کادمیوم در اراضی کشاورزی استان اصفهان را 79/1 میلی­گرم بر کیلوگرم گزارش نمودند. آن­ها کودهای فسفره را مهمترین مسیر ورود کادمیوم به زمین­های کشاورزی در منطقه مورد مطالعه دانستند.

 جلالی و خانلاری (26) نشان دادند که مقدار کادمیوم در زمین­های زیر کشت سبزیجات در همدان بیشتر از سایر اراضی بوده است. آن­ها منبع کادمیوم در خاک­های تحت کشت را ناشی از فعالیت­های انسان دانستند. در مطالعه آن­ها مقدار کادمیوم قابل جذب در خاک 01/0 تا 042/0 میلی­گرم بر کیلوگرم خاک به­دست آمد. فیتیانوس و همکاران (27) به تخمین و مقایسه توزیع عناصر سنگین در خاک و گیاه منطقه آلوده با منطقه شهری غیر آلوده پرداختند. نتایج مطالعه آن­ها نشان داد که غلظت عنصر سرب در خاک و سبزیجات منطقه به جزء در هویج بیشتر از منطقه شهری بود و برای کادمیوم غلظت این عنصر به جز در کاسنی برای سایر سبزیجات در منطقه آلوده بیشتر از منطقه شهری بود.

نتایج شارما و همکاران (24) نشان داد که غلظت کادمیوم در برخی سبزیجات مورد آزمایش آن­ها بیشتر از حد استاندار کشور هند (5/1 میلی­گرم بر کیلوگرم وزن خشک) بود، غلظت کادمیوم در محصولات آن­ها نسبت به محصولات این تحقیق بالاتر بود. یکی از دلایل وجود کادمیوم زیاد در محصولات آن­ها نسبت به کادمیوم محصولات این تحقیق، وجود کادمیوم در اتمسفر آن منطقه و جذب از طریق فرونشست جوی است. در مطالعه انجام شده توسط سمرقندی  و همکاران (28) غلظت کادمیوم و حداکثر سرب در سبزیجات به ترتیب صفر و 88/3 میلی­گرم بر کیلوگرم سبزی خشک گزارش شد که کمتر از نتایج به­دست آمده از تحقیق حاضر است. مقدار کادمیوم جذب شده توسط گیاهان بستگی به کل مقدار کادمیوم موجود در خاک و قابلیت جذب این عنصر در خاک دارد (15). نوع گیاه نیز در میزان جذب تأثیر قابل توجهی دارد.

مک برید (29) دریافت که افزایش غلظت فلزات سنگین در خاک منجر به افزایش جذب این فلزات توسط گیاهان می­شود. تجمع فلزات سنگین در گیاهان دلایل مختلفی می­تواند داشته باشد که از مهم­ترین آن­ها می­توان به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، دما، رطوبت، فرونشست جوی فلزات، مصرف کودهای شیمیایی و مقدار این فلزات در خاک و مرحله رشد گیاه اشاره نمود (24).

نتیجه­گیری

با توجه به نتایج به­دست آمده، گرچه مقدار سرب و کادمیوم در برخی محصولات نمونه­برداری شده بیشتر از حد مجاز و استاندارد است لیکن با برآورد مقدار EDI محصولات مورد آزمایش مقدار سرب و کادمیوم کمتر از PTDI است و لذا خطری متوجه مصرف­کنندگان نیست، البته بایستی توجه داشت از آنجایی که این فلزات از طریق سایر محصولات هم به نحوی وارد بدن می­شوند، لذا مجموع EDI هر فلز ممکن است از حد PTDI فراتر رود که این مسئله خود برای سلامتی خطرناک است.

پیشنهادها

با توجه به این­که در دشت جیرفت کشاورزی به صورت فشرده و متراکم انجام می­شود، پیشنهاد می­شود در آینده مصرف کودها به ویژه کودهای فسفاته با مدیریت دقیقی انجام شود تا از آلودگی محصولات کشاورزی به وسیله فلزات سنگین جلوگیری شود. پیشنهاد می­شود جهت نیل به سلامت شهروندان ساکن در این منطقه، در تحقیق جامع­تری از سایر محصولات و همچنین خاک و آب این منطقه نمونه­برداری انجام گیرد و از لحاظ غلظت فلزات سنگین مورد ارزیابی قرار گیرد. آموزش کشاورزان در استفاده صحیح و مناسب کودهای شیمیایی و مصرف کود بر اساس آزمون خاک و جایگزین کردن این کودها با کود آلی می­تواند از آلوده شدن خاک و گیاهان منطقه جلوگیری نماید.

تشکر و قدردانی

این مقاله حاصل از نتایج طرح پژوهشی انجام شده در دانشگاه جیرفت است، بدین­وسیله از دانشگاه جیرفت جهت تأمین هزینه­های این تحقیق تشکر و قدردانی می­گردد.

Reference

1. Boisson, J., Ruttens, A., Mench, M., Vangronsveld, J., 1999. Evaluation of hydroxyapatite as a metalimmobilizing soil additive for the remediation of polluted soils. Part 1. Influence of hydroxyapatite onmetal exchange ability in soil, plant growth and plant metal accumulation. Environmental Pollution, Vol. 104, pp. 225–233.
2. Lame and Leenaers. 1997. International Ash working group, EEA, 1999.
3. Lindsay W L., 1979. Cemical Equation in soil. John Wiley & Sons, INC. New York.
4. Romić, M., Hengl, T., Romić, D., Husnjak, S., 2007. Representing soil pollution by heavy metals using continuous limitation scores. Computers & Geosciences, Vol. 33(10), pp. 1316-1326.
5. Blom, H. A., 1985. Heavy metal contamination of soils. Thesis of PhD, Agricultural University of Norway, pp. 55-58.

1. Mohajer, R., Salahi, M.H., Mohammadi, J., 2014. Lead and Cadmium Concentration in Agricultural Crops (Lettuce, Cabbage, Beetroot, and Onion) of Isfahan Province, Iran. Iranian Journal of Health and Environment, Vol. 7(1), pp. 1-10. (In Persian)
2. Tiller, K. G., Mclaughlin, M.J., Roberts, A.H.C., 1999. Environmental impacts of heavy metals in agro ecosystems and amelioration strategies in Oceana. In: Huang PM, Iskander IK, editors. Soils and groundwater pollution and remediation. Boca Raton, Florida: CRC Press; 1-35.

8. Cui, Y., Zhu, Y-G., Zhai, R., Huang, Y., Qin, Y., Liang, J., 2005. Exposure to metal mixtures and human health impacts in a contaminated area in Nanning, China. Environment International, Vol. 31(6), pp. 784-90.

1. Madani, S., Sophianian, A., Mirghafari, N., Khodakarami, L., 2011. Determine the spatial distribution of heavy metals iron, cobalt and vanadium in the surface soils of Hamadan province. Geomatics Conferences, Iran. (In Persian)

10. Lado, L R., 2008. Heavy metals in European soils: A geostatistical analysis of the FOREGS Geochemical database. Geoderma, Vol. 148, pp. 189-199.
11. World Health Organization (WHO)., 2003. Guidelines for Drinking Water Quality. 3rd ed. Geneva: World Health Organization.

1. Zagrodzki, P., Zamorska, L., Borowski, P.. 2003. Metal (Cu, Zn, Fe, Pb) concentrations in human placentas. Central European Journal of Public Health, Vol. 11(4), pp. 11-18.

13. Türkdoğan, M.K., Kilicel, F., Kara, K., Tuncer, I., Uygan, I., 2003. Heavy metals in soil, vegetables and fruits in the endemic upper gastrointestinal cancer region of Turkey.Environmental Toxicology and Pharmacology, Vol. 13(3), pp. 175-79.
14. Waalkes, M.P., 2003. Review cadmium carcinogenesis. Mutation Research, Vol. 533, pp. 107–120.
15. Alloway, B.J., 1995. Heavy Metals in Soils. 2nd ed.Glasgow: Blackie Academic and Professional, pp. 23-28.
16. Fu, J., Zhou, Q., Liu, J., Liu, W., Wang, T., Zhang, Q., 2008. High levels of heavy metals in rice (Oryza sativa L.) from a typical E-waste recycling area in southeast China and its potential risk to human health. Chemosphere, Vol. 71(7), pp. 1269–75.

1. Nriagu, J.O., Pacyna, J.M., 1988. Quantitative assessment of worldwide contamination of air, water and soils bytrace metals. Nature, Vol. 333, pp. 134-39.

18. Radwan, M.A., Salama, A.K., 2006. Market basket survey for some heavy metals in Egyptian fruits and vegetables. Food and Chemical Toxicology, Vol. 44(8), pp. 1273-78.
19. Nazemi, S., Asgari, A.R., Rae,i M., 2010. Survey the amount of heavy metals in cultural vegetables in suburbs of Shahroud. Iranian Journal of Health and Environment, Vo. 3(2), pp. 195-202. (In Persian)
20. Emami, A., 1997. Methods of plant analysis. Soil and Water Research Institute, technical publication No. 982, Tehran, Iran, 128p. (In Persian)
21. Song, B., Lei, M., Chen, T., Zheng, Y., Xie, Y., Li, X., 2009. Assessing the health risk of heavy metals in vegetables to the general population in Beijing, China. Journal of Environmental Sciences, Vol. 21(12), pp. 1702-09.
22. Bigdeli, M., Seilsepour, M., 2008. Investigation of metals accumulation in some vegetables irrigated with waste water in Shahre Rey-Iran and toxicological implications. American-Eurasian Journal of Agricultural and Environmental Science, Vol. 4(1), pp. 86-92.
23. Amini, M., Afyuni, M., Khademi, H., Abbaspour, K.C., Schulin, R., 2005. Mapping risk of cadmium and lead contaminationto human health in soils of Central Iran. Science of the Total Environment, Vol. 347(1-3), pp. 64-77.
24. Sharma, R.K., Agrawal, M., Marshall, F.M., 2008. Heavy metal (Cu, Zn, Cd and Pb) contamination of vegetables in urban India: a case study in Varanasi. Environmental Pollution, Vol. 154(2), pp. 254-63.
25. Wang, Q.C., Ma, Z.W., 2004. Heavy metals in chemical fertilizer and environmental risks. Rural Eco-Environment, Vol. 20(2), pp. 62–64.
26. Jalali, M., Khanlari, Z.V., 2008. Cadmium availability in calcareous soils of agricultural lands in Hamadan, western Iran. Soil and Sediment Contamination: an International Journal, Vol. 17(3), pp. 256–68.
27. Fytianos, K., Katsianis, G., Triantafyllou, P., Zachariadis, G., 2001. Accumulation of heavy metals in vegetables grown in an industrial area in relation to soil. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, Vol. 67(3), pp. 23-30.
28. Samarghandi, M.R., Karimpour, M., Sadri, G.h., 1999. A study of Hamadan vegetables heavy metals irrigated with water polluted to this metals, Iran. Journal of Asrar, Sabzevar University of Medical Sciences, Vol. 1, pp. 45-53. (In Persian)

1. McBride, M.B., 2003. Toxic metals in sewage sludgeamended soils: has promotion of beneficial use discounted the risks? Advances in Environment Research, Vol. 8(1), pp. 5-19.

1- استادیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه جیرفت، جیرفت، ایران. ^* (مسوول مکاتبات)

[2]- دانشیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهیدباهنر کرمان، کرمان، ایران.

[3]- دانشجوی دکتری گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

[4]- Assistant Professor, Soil Science Department, Faculty of Agriculture, University of Jiroft, Jiroft, Iran. *(Corresponding Author)

[5]- Associate Professor, Soil Science Department, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran

[6]- Ph.D Student, Soil Science Department, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran