تعداد نشریات | 50 |
تعداد شمارهها | 2,172 |
تعداد مقالات | 20,093 |
تعداد مشاهده مقاله | 23,674,016 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 21,750,262 |
بررسی ارتباط غلظت فلزات سنگین (سرب و کادمیوم) در خاک و دانه گیاه گندم و ارزیابی ریسک ناشی از مصرف آن | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
علوم و تکنولوژی محیط زیست | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مقاله 17، دوره 22، شماره 11 - شماره پیاپی 102، بهمن 1399، صفحه 217-229 اصل مقاله (634.81 K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نوع مقاله: مستخرج از پایان نامه | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jest.2020.26736.3570 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نویسندگان | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مریم گندمی1؛ آزیتا بهبهانی نیا ![]() ![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1دانش آموخته کارشناسی ارشد دانشکده محیط زیست و منابع طبیعی دانشگاه ازاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2استادیار گروه محیط زیست واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران. * (مسوول مکاتبات) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3استادیار گروه محیط زیست واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
چکیده | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
چکیده زمینه و هدف: در شهرک آسیابک زرندیه واقع در استان مرکزی، تخلیه فاضلاب تصیه نشده درفاصله 20 متری از زمین های زراعی گندم صورت می گیرد. تحقیق حاضر به هدف تعیین غلظت سرب و کادمیوم در خاکهای آلوده ،فاضلاب، آب آبیاری و گیاه گندم کشت شده در منطقه اطراف شهرک آسیابک و بررسی رابطه همبستگی بین آنها و ارزیابی ریسک احتمالی ناشی از مصرف گندم کشت شده دراین منطقه، صورت گرفته است روش بررسی: نمونه برداری از فاضلاب، آب آبیاری ، خاک سطحی وگندم به روش تصادفی انجام گرفت. غلظت سرب و کادمیوم در تمامی نمونه ها اندازه گیری شد. نتایج مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. از نرم افزار GIS نقشه پهنه بندی فلزات فوق در خاک منطقه تهیه گردید. یافته ها: میزان سرب و کادمیوم در نمونه خاک کمتر از حد مجاز و در گندم بیش از حد مجاز استاندارد ملی ایران بود.بین میزان عناصر سرب و کادمیوم در نمونه های گندم ،خاک و آب آبیاری همبستگی مثبت بسیار قوی وجود داشت. در حالیکه بین غلظت این عناصر در گندم و مقدار آنها در فاضلاب رابطه ای وجود نداشت. نتیجه گیری:عدم همبستگی بین غلظت عناصر سرب و کادمیوم در گندم و مقدار آنها در فاضلاب نشان می دهد،فاضلاب پخش شده در منطقه در روند افزایش غلظت سرب و کادمیوم در گندم تاثیری نداشته و احتمالا افزایش این فلزات در گندم مربوط به آب ابیاری(آب چاه) می باشد. شاخص ریسک(HQ) ناشی از مصرف گندم کوچکتر از یک بدست آمد. میزان سرب و کادمیم در گندم بیش از حد استاندارد بدست آمد. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
کلیدواژهها | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
سرب؛ کادمیوم؛ گندم؛ فاضلاب؛ ارزیابی ریسک | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
اصل مقاله | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
علوم و تکنولوژی محیط زیست، دورهبیست و دوم، شماره یازده، بهمن ماه 99
بررسی ارتباط غلظت فلزات سنگین (سرب و کادمیوم) در خاک و دانه گیاه گندم و ارزیابی ریسک ناشی از مصرف آن
مریم گندمی [1] آزیتا بهبهانی نیا [2] * مریم فراهانی [3]
چکیده زمینه و هدف: در شهرک آسیابک زرندیه واقع در استان مرکزی، تخلیه فاضلاب تصیه نشده درفاصله 20 متری از زمین های زراعی گندم صورت می گیرد. تحقیق حاضر به هدف تعیین غلظت سرب و کادمیوم در خاک های آلوده به فاضلاب، آب آبیاری و گیاه گندم کشت شده در منطقه اطراف شهرک آسیابک و بررسی رابطه همبستگی بین آن ها و ارزیابی ریسک احتمالی ناشی از مصرف گندم کشت شده دراین منطقه، صورت گرفته است. روش بررسی: نمونه برداری از فاضلاب، آب آبیاری، خاک سطحی وگندم به روش تصادفی انجام گرفت. غلظت سرب و کادمیوم در تمامی نمونه ها اندازه گیری شد. نتایج مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. از نرم افزار GIS نقشه پهنه بندی فلزات فوق در خاک منطقه تهیه گردید. یافته ها: میزان سرب و کادمیوم در نمونه خاک کم تر از حد مجاز و در گندم بیش از حد مجاز استاندارد ملی ایران بود. بین میزان عناصر سرب و کادمیوم در نمونه های گندم، خاک و آب آبیاری همبستگی مثبت بسیار قوی وجود داشت. در حالی که بین غلظت این عناصر در گندم و مقدار آن ها در فاضلاب رابطه ای وجود نداشت. بحث ونتیجه گیری: عدم همبستگیبین غلظت عناصر سرب و کادمیوم در گندم و مقدار آن ها در فاضلاب نشان می دهد، فاضلاب پخش شده در منطقه در روند افزایش غلظت سرب و کادمیوم در گندم تاثیری نداشته و احتمالا افزایش این فلزات در گندم مربوط به آب ابیاری(آب چاه) می باشد. شاخص ریسک(HQ) ناشی از مصرف گندم کوچک تر از یک بدست آمد. میزان سرب و کادمیم در گندم بیش از حد استاندارد بدست آمد. واژه های کلیدی: سرب، کادمیوم، گندم، فاضلاب، ارزیابی ریسک.
The relationship between the concentration of heavy metals (lead and cadmium) in soil and seeds of wheat and risk assessment of consumption of wheat
Maryam Gandomi [4] Azita Behbahaninia [5] * behbahani@riau.ac.ir Maryam Farahani[6]
Abstract Background and Objective: In Asyabk Zarandieh town, located in Central Province, sewage discharge is released within 20 meter from arable land of wheat. This research is to determine the concentration of lead and cadmium in contaminated soils, sewage, irrigation water and wheat grown in the area around the town Asyabk and the correlation between them and assessing the potential risks arising from the consumption of wheat grown in the region. Method: The sampling of drainage and irrigation water, surface soil, wheat was done by random. Lead and cadmium concentrations in all samples were measured. The results were statistically analyzed. Also the zonation map was prepared by GIS software. Findings: Concentration of lead and cadmium in soil samples obtained less than limit permissible but concentration of Cd and pb in wheat obtained exceeded the national standard of Iran. Based on the correlation results between the amount of lead and cadmium in the wheat samples, soil and irrigation water, there was a strong positive correlation. While there was no relationship between the concentrations of these elements in the wheat samples and the amount of metals in the wastewater samples. Discussion and Conclusion: The lack of correlation between the concentration of lead and cadmium in wheat and wastewater showed sewage spread in the region unaffected in the process of increasing the concentration of lead and cadmium in wheat. The main reason of increase Pb and Cd in wheat samples is related to irrigation water (well water). The risk index (HQ) of wheat consumption in the region obtained smaller than 1 for lead and cadmium. Keywords: Lead, Cadmium, Wheat, wastewater, Risk Assessment
مقدمه
یکی ازمشکلات فاضلاب ها وپسماندهای صنعتی که وارد خاک می شود فلزات سنگین است. ورود فلزات سمی به خاک ها باعث آلودگی آن شده، به طوری که شدت آلودگی در این خاک ها یا بیش از حد طبیعی است و یا به زودی به آن خواهد رسید. در بین فلزات سنگین به سرب و کادمیوم توجه ویژه ای شده است چرا که به راحتی بوسیله ریشه گیاه جذب شده و سمیت آن 20 برابر بیش تر از سایر فلزات سنگین است. سرب یکی از پر دوام ترین فلزات است که می تواند 50 تا 150 سال در خاک باقی بماند. این عنصر با ورود به زنجیره ی غذایی، در بدن انسان و حیوانات تجمع یافته منجر به ایجاد جهش و سرطان زایی می گردد(1). کادمیوم نیز می تواند در مسیرهای متابولیکی بسیاری از عناصر از جمله روی، مس و کلسیم وارد شود و فعالیت های بیولوژیکی آن ها را درموجودات زنده برهم زند(2). قاجار سپانلو و همکاران(3) در پژوهشی تحت عنوان بررسی میزان برخی عناصر سنگین در خاک و گیاه کلزا در مزارع تحت آبیاری با پساب شهرک صنعتی آمل نشان دادند شاخص خطر (HQ) عناصر مورد بررسی در دانه کلزا در اثر آبیاری با پساب صنعتی افزایش یافته وهمچنین تجمع کادمیوم در دانه کلزا به حد خطرناک رسیده است. چراغی و قبادی(4)درتحقیقی تحت عنوان ارزیابی خطر سلامتی فلزات سنگین(کادمیوم، نیکل، سرب و روی)در سبزی جعفری برداشت شده از برخی مزارع شهر همدان نشان دادند جعفری کشت شده دراین منطقه به فلزات سنگین کادمیوم و سرب آلوده است و شاخص خطر و سلامت(HRI) بیش از1 برای فلز سرب، نشان دهنده خطر بالقوه بهداشتی این فلز در ارتباط با مصرف جعفری آلوده در رژیم غذایی روزانه انسان است. بهبهانی نیا و همکاران (5)درپژوهشی با عنوان اثرات لجن تصفیه خانه های فاضلاب در انتقال فلزات سنگین به خاک و آب های زیرزمینی، به این نتیجه رسیدند که آبیاری توسط پساب و لجن فاضلاب برای چندین سال استفاده در زمین های کشاورزی منجر به افزایش فلزات سنگین,Cd, Ni,Cr, Znو Pb, Fe, Cu در خاک شده است. به عقیده آنان آلودگی آب های زیرزمینی توسط این فلزات به احتمال زیاد از طریق شکستگی های موجود در زمین ،ترک ها در سطح خاک و راه های باز مثل چاه است. شریعتمداری و همکاران (6) پژوهشی با عنوان اثرات تجمعی و باقیمانده لجن فاضلاب شهری بر غلظت عناصر سرب و کادمیم در خاک و گیاه گندم انجام دادند که نتایج تجزیه گیاه نشان داد که لجن فاضلاب اثر معنیداری بر تجمع کادمیوم در ریشه و ساقه و همچنین سرب در دانه داشته است. همچنین نتایج بیان گر آن بود که لجن فاضلاب به صورت باقی مانده و تجمعی، غلظت عناصر سنگین در خاک و گیاه را افزایش داده است. گونار بورجیسون (7)در تحقیقی با عنوان چهار آزمایش میدانی بلندمدت با رسوب فاضلاب در سوئد و بررسی تاثیر محدود بر روی میکروب های خاک و جذب فلز توسط محصولات نشان دادند که بکارگیری بلندمدت رسوب فاضلاب در هر چهار شهر باعث افزایش محتوای نیتروژن و کربن آلی خاک، زیست توده میکروبی و میزان محصول شد. بکارگیری بلندمدت رسوب فاضلاب منجر به کاهش میزان pH در خاک شد. در کلیه شهرها، غلظت های برخی فلزات به طور قابل ملاحظه ای در اثر بکارگیری رسوب فاضلاب افزایش یافته بود. سیماسووارانگ و همکاران (8)در پژوهشی تحت عنوان توزیع مکانی و ارزیابی ریسک فلزات آرسنیک، کادمیوم، مس،سرب و روی در خاک های سطحی استان رایونگ در تایلند نشان دادند که میانگین اکثر فلزات سنگین به جز آرسنیک پایین تر از میزان استاندارد کیفیت خاک تایلند برای اهداف زیستگاهی و کشاورزی است. شاخص خطر کل فلزات سنگین برای کودکان و بزرگسالان به ترتیب آرسنیک>سرب>مس>کادمیوم>روی بودند، شاخص خطر آرسنیک برای کودکان بیش تر از 1 بوده و مناطق مهمی که مخاطره آمیز هستند برای سلامت به طور عمده در بخش شرقی منطقه مورد مطالعه که برای کشاورزی از آن استفاده می شود و مناطق جنوب غربی که در آن فعالیت های صنعتی صورت می گیرد واقع شده اند. زانگ و همکاران (9)ریسک سلامت جمعیت را به علت بلع عناصر سنگین در شهر صنعتی هولادو چین مورد بررسی قرار دادند. نتایج آن ها نشان داد که مقدار HI در هر دو گروه سنی بالاتر از یک شد. درشهرک آسیابک زرندیه واقع در استان مرکزی، تخلیه فاضلاب تصیه نشده درفاصله 20 متری از زمین های زراعی گندم صورت می گیرد. تحقیق حاضر به هدف تعیین غلظت سرب و کادمیوم در خاکهای آلوده ،فاضلاب، آب آبیاری و گیاه گندم کشت شده در منطقه اطراف شهرک آسیابک وارزیابی ریسک احتمالی ناشی از مصرف گندم کشت شده دراین منطقه، صورت گرفته است و نمونه برداری از فاضلاب، آب آبیاری، خاک سطحی وگندم به روش تصادفی انجام گرفت. غلظت سرب و کادمیوم در تمامی نمونه ها اندازه گیری و نتایج مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. از نرم افزار GIS نقشه پهنه بندی فلزات فوق در خاک منطقه تهیه گردید. روش بررسی موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه شهر مامونیه به لحاظ موقعیت بین 35 درجه و 17 دقیقه تا 35 درجه و 20 دقیقه عرض شمالی و 50 درجه و 33 دقیقه تا 50 درجه و 28 دقیقه طول شرقی واقع شده است. این شهر به لحاظ موقعیت ارتباطی در 39 کیلومتری شمال ساوه و 90 کیلومتری جنوب تهران واقع شده است. نزدیک ترین نقطه سکونت گاهی به شهر مامونیه از سمت جنوب روستای کریم آباد، از سمت غرب روستای بربر و از سمت شمال روستای موسی آباد می باشد (شکل1).
شکل1- موقعیت منطقه مورد مطالعه Figure 1. The location of the study area
پس از انجام مطالعات کتابخانه ای و شناسایی محدوده مطالعاتی، ایستگاه های نمونه برداری خاک با استفاده GPS انتخاب گردید. تعداد 15 نمونه خاک بر اساس وسعت منطقه و نزدیک و دور بودن به کانال های فاضلاب رها شده در منطقه مورد مطالعه، در نظر گرفته شده و نمونه های خاک به آزمایشگاه انتقال داده شد و در آزمایشگاه نمونه ها خشک گردید پس از کوبیده شدن در هوا از الک 2 میلی متری عبور داده شدند. غلظت فلزات سنگین در آن ها به روش استاندارد به وسیله دستگاه جذب اتمی، مدل specter AA200 تعیین شد(10) جهت تعیین غلظت فلزات سنگین در گیاه گندم، تعداد 15 نمونه از گندم کشت شده از قسمت های مختلف منطقه مورد مطالعه که بتواند شرایط محصول را نشان دهد، نمونه برداری گردید. نمونه ها کاملا" شسته شده در دستگاه اتو به مدت 48 ساعت قرار گرفتند. نمونه ها در اسید کلریدریک و اسید نیتریک هضم شدند (11). وبا دستگاه جذب اتمی مدل specter AA 200 غلظت فلزات سنگین در نمونه ها تعیین شد. از آب ابیاری منطقه در چندین نوبت نمونه برداری صورت گرفت و غلظت فلزات سنگین سرب و کادمیوم در آن ها بر اساس روش استاندارد (12) و به وسیله دستگاه جذب اتمی مدل specter AA 200 تعیین گردید. برای مقایسه غلظت فلزات سنگین در خاک و دانه گیاه گندم با مقادیر استاندارد از روش آزمون تی تک گروهی و برای مقایسه میزان عناصر سنگین خاک در ایستگاه های مختلف با بکارگیری نرم افزار SPSS از مدل آماری تحلیل واریانس یک طرفه (One-way ANOVA) و تست LSD استفاده گردید (13). تهیه نقشه فلزات سنگین سرب و کادمیوم در خاک با استفاده از درون یابی به روش معکوس وزنی فاصله انجام گرفت. برای محاسبه ارزیابی ریسک ناشی از مصرف گندم ابتدا باید میزانDI(میزان جذب روزانه فلزات)را بدست آورد و بعد از آن با توجه به غلظت سرب و کادمیوم اندازه گیری شده درگندم و همچنین در نظر گرفتن سمیت سرب و کادمیوم، میزان مجاز مصرف گندم بررسی و شاخص خطر(HQ) را محاسبه کرد. جذب روزانه فلزات سرب و کادمیوم از طربق رابطه زیر محاسبه میشود (14،15) DI= (Cm * IR) / BW که در این رابطه: : [7]DIدریافت روزانه فلزات سنگین بر حسب میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن :[8]Cmمیانگین غلظت هر فلز سنگین در محصولات بر حسب میلی گرم بر کیلوگرم :[9]IR میزان مصرف روزانه آن محصول توسط افراد بر حسب کیلوگرم در ایران(این میزان برای گندم 334/0کیلو گرم بر اساس آمار موسسه استاندارد گزارش شده است) :[10]BW وزن متوسط بدن یک فرد بزرگسال(60 کیلو گرم) است. و اما شاخص خطر عبارت است از نسبت مواجه ی آلاینده (در اینجا سرب و کادمیوم) و دوز مرجع آن که از طریق رابطه زیر محاسبه میشود.که در آن:
HQ = DI / RfD [11]HQ : نسبت خطر(بدون واحد) [12]RfD : مقدار رفرنس است و نشان دهنده حد مجاز جذب عناصر سنگین در یک روز توسط انسان می باشد این مقدار برای سرب و کادمیوم به ترتیب 02/0 و 001/0 میلی گرم بر کیلو گرم وزن بدن در روز است(16). با بدست آوردن شاخص خطر می توان میزان ریسک ناشی از مصرف محصول مورد نظر را برای انسان بررسی کرد اگر نتیجه حاصل از این فرمول کم تر از 1 باشد نشان آن است که مصرف محصول مورد نظر اثر حاد مضری بر روی سلامتی ندارد(17،18). یافته ها داده های مقایسه عناصرسرب و کادمیوم موجود در نمونههای خاک با ماگزیمم استاندارد مجاز در خاک در جدول 1 نشان داده شده است که با به بکارگیری آزمون آماری t تک گروهی و با توجه به میانگین عناصر سرب و کادمیوم در خاک و مقایسه ان ها با مقادیر استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست (سرب 75 و کادمیم 5 میلی گرم در کیلوگرم)(19) می توان گفت میزان عناصر سرب و کادمیوم در خاک در حد مجاز می باشد. ولی با توجه به قابلیت تجمع این عنصر در محیط زیست و بدن مو جودات زنده می تواند به عنوان یک زنگ خطر مطرح باشد.
جدول1-آزمون آماری تی تک گروهی فلزات سرب و کادمیوم در نمونه خاک Table1. The statistical test t one group metals lead and cadmium in the soil samples
داده های مقایسه عناصرسرب و کادمیوم موجود در نمونه های دانه گندم با ماگزیمم استاندارد های مربوطه در جدول 2 نشان داده شده اند که با بهبکارگیری آزمون آماری t تک گروهی و با توجه به میانگین عناصر سرب و کادمیوم در دانه گیاه گندم و مقایسه ان ها با مقادیر استاندارد مربوطه (سرب 15/0 و کادمیم 03/0 میلی گرم بر کیلوگرم)(20) می توان گفت میزان عناصر سرب و کادمیوم در دانه گندم بیش تر از حد مجاز بوده و با توجه به مخاطرات این عناصر برای سلامتی انسان و قابلیت تجمع این عناصر در محیط زیست و بدن موجودات زنده می تواند خطرناک باشد.
جدول 2-آزمون آماری تی تک گروهی فلزات سرب و کادمیوم در نمونه دانه گندم Table2.The statistical T test one group metals lead and cadmium in the wheat seeds samples
نمودارهای جعبه ای مربوط به آناالیز آماری تحلیل واریانس یک طرفه و تست LSD مربوط به میانگین عناصر سرب و کادمیوم در نمونه های خاک ایستگاه های مختلف در شکل های 2 و 3 نمایش داده شده اند. نمودار جعبه ای عنصر سرب در ایستگاههای مختلف نشان دهنده ی آن است که بخش های مختلف خاک منطقه مورد مطالعه میزان آلودگی سرب مشابهی دارد در حالی که نمودار جعبه ای عنصر کادمیوم نشان دهنده ی آن است که بخش های مختلف خاک منطقه مورد مطالعه میزان آلودگی کادمیوم متفاوت می باشد. بطوریکه ماکزیمم آن در ایستگاه 12 و حداقل آن در ایستگاه 15 مشاهده شده است.
شکل2-نمودار جعبه ای مقایسه عنصر سرب در ایستگاه های مختلف موجود در نمونه های خاک Figure 2. The boxed diagram of comparison pb in the soil samples in various stations
شکل3-نمودار جعبه ای مقایسه عنصر کادمیوم در ایستگاه های مختلف موجود در نمونه های خاک Figure 3. The boxed diagram of comparison cd in the soil samples in various stations
توزیع مکانی فلزات سنگین سرب و کادمیوم در خاک سطحی منطقه در شکل های 4و5 نشان داده شده است. نقشه پهنه بندی سرب در منطقه نشان می دهد که میزان سرب در ابتدای مسیر ورودی فاضلاب بیش ترین مقدار را دارا میباشد و هرچه از وروردی فاضلاب دور تر می شویم و همچنین در نزدیکی زمین های کشاورزی از میزان آن کاسته شده است در حالی که با توجه به نقشه پهنه بندی کادمیوم در منطقه مشخص گردید هر چه از ورودی فاضلاب دورتر می شویم از میزان عنصر کادمیوم کاسته می شود. اما با این حال حداکثر کادمیوم مشاهده شده مربوط به ایستگاه شماره 12 می باشد که در انتهای مسیر فاضلاب قرار گرفته است. علت افزایش غلظت کادمیوم در این ایستگاه را می توان با توجه به توپوگرافی و شیب منطقه توجیه نمود که تجمع لجن فاضلاب در این بخش منجر به بالارفتن میزان کادمیوم نسبت به سایر ایستگاه های نمونه برداری شده است. همچنین با توجه به مشخصات ظاهری محل نمونه برداری در این ایستگاه، می توان گفت بافت هتروژنی و ناهمگن در خاک نسبت به سایر نقاط نمونه برداری ایجاد شده است.
شکل4- نقشه پهنه بندی سرب در منطقه مورد نظر Figure 4. Lead zoning map in the study area
شکل5- نقشه پهنه بندی کادمیوم در منطقه مورد نظر Figure 5. Cadmium zoning map in the study area
نتایج آماری آزمون همبستگی مربوط به میزان عناصر سنگین سرب و کادمیوم در فاضلاب، آب آبیاری و دانه گیاه گندم در جداول 3و4 نشان داده شده است. نتایج مربوط به آزمون همبستگی نشان داد که بین میزان عناصر سرب و کادمیوم در نمونه های گندم، خاک و آب آبیاری با یکدیگر همبستگی مثبت بسیار قوی و هم سو وجود دارد. به عبارت دیگر افزایش غلظت عناصر سرب و کادمیوم در خاک و آب آبیاری منجر به افزایش آن در گندم می شود.
جدول3-آزمون همبستگی بین غلظت سرب در گندم با غلظت این عنصر در خاک، آب آبیاری و فاضلاب Table 3. The correlation between lead concentration in wheat, the soil, irrigation water and wastewater
**همبستگی قوی و مثبت
نتایج آزمون همبستگی مربوط به عناصر سرب و کادمیوم در گندم و فاضلابی که به فاصله 20 متری از زمین های کشاورزی قرار گرفته است نشان داد که همبستگی بین عناصر سرب و کادمیوم در نمونه های گندم و فاضلاب با یکدیگر معنی دار نمی باشند. به عبارت دیگر بین غلظت عناصر سرب و کادمیوم در فاضلاب و گندم رابطه ای وجود ندارد.
جدول4-آزمون همبستگی بین غلظت کادمیوم در گندم با غلظت این عنصر در خاک، آب آبیاری و فاضلاب Table 4. The correlation between cadmium concentration in wheat, the soil, irrigation water and wastewater
** همبستگی قوی و مثبت
برایارزیابی ریسک ناشی از مصرف گیاه گندم، ابتدا میزان DI (میزان جذب روزانه فلزات)تعیین و سپس Cm براساس میانگین غلظت فلزات سرب و کادمیم در گندم تعیین شد (میانگین عنصر سرب در نمونه های دانه گندم در این پژوهش3306/0 و میانگین عنصرکادمیم در نمونه های دانه گندم0333/0 میلی گرم بر کیلوگرم به دست آمد ) بعد از آن HQ (شاخص ریسک)محاسبه گردید(14). با توجه به اعداد بدست امده برای هر دو فلز مشخص گردید مصرف این محصول خطری برای سلامتی افراد ندارد. چرا که اگر نتیجه حاصل از این فرمول کم تر از 1 باشد نشان آن است که مصرف محصول مورد نظر اثر حاد مضری بر روی سلامتی ندارد مطالب فوق در جدول 5 نمایش داده شده است.
جدول6- ارزیابی ریسک ناشی از مصرف گیاه گندم Table 6. The risk assessment of wheat consumption
بحث و نتیجه گیری
نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد میزان عناصر سرب و کادمیوم در خاک در حد مجاز می باشد. فاضلاب پخش شده در منطقه در روند افزایش غلظت سرب و کادمیوم در گندم تاثیری نداشته و احتمالا افزایش این فلزات در گندم مربوط به آب ابیاری(آب چاه) می باشد. نتیجه این تحقیق با پژوهش آلزوبی و همکاران(21) که نشان دادند، تجمع فلزهای سنگین خاک تیمارشده با لجن حداقل بوده است، مطابقت دارد. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد، میزان عناصر سرب و کادمیوم در فاضلاب نیز در حد مجاز می باشد. که از جمله پژوهش عدم هم سو با پژوهش حاضر میتوان به پژوهش طبری و همکاران(22) اشاره کرد، نتایج مطالعه آنها نشان می دهد، فلزات سنگین سرب، مس،کروم و منگنز در فاضلاب شهری بیش از حد مجاز توصیه شده توسط WHO برای آبیاری اراضی است. در این پژوهش یافته های حاصل از مقایسه عناصر سرب و کادمیوم در دانه گیاه گندم با میزان استاندارد نیز گویای آن بود که میزان این عناصر بیش از حد مجاز است. ولی با توجه به محاسبه DI سرب و کادمیوم موجود در دانه گیاه گندم و ارزیابی ریسک آن (HQ)مشخص گردید میزان دریافت روزانه این فلزات در حد مجاز می باشد. از جمله پژوهش عدم هم سو با پژوهش حاضر می توان به پژوهش چانی و همکاران(23) اشاره کرد که نشان دادند سرب در گروهی از عناصر سنگین است که اگرچه می تواند به وسیله ریشه گیاهان جذب شود امابه جوانه ها منتقل نمی شود .از دیگر پژوهش عدم هم سو با این پژوهش می توان به پژوهش تحسینی و گویلیان(24) اشاره کرد که نشان دادند، میانگین غلظت سرب در نمونه های خیار، گوجه فرنگی، جعفری و تره خیلی بیشتر از حد مجاز است و غلظت سرب در تره بیشتر از سایر محصولات است. همچنین بیش ترین آلودگی به فلزات سنگین به ترتیب شامل سرب، کادمیوم، روی و مس بوده است. به طور کلی در این پژوهش مشخص گردید فاضلابی که به فاصله ی تقریبی 20 متری از زمین های کشاورزی گندم قرار گرفته است هیچ گونه ارتباطی در روند افزایش غلظت سرب و کادمیوم در دانه گیاه گندم ندارد و علت اصلی افزایش میزان غلطت سرب و کادمیوم در دانه گیاه گندم مربوط به آب ابیاری(آب چاه)است. همچنین یکی دیگر از علل افزایش این عناصر در گیاه گندم می تواند استفاده از کودهای شیمیایی به خصوص کودهای فسفاته باشد. از انجایی که میزان این عناصر در محصول گندم این منطقه بیش از حد استاندارد بوده و با توجه به اینکه احتمال ورود این عناصر به بدن از طریق سایر مواد غذایی آلوده، آب و هوا نیز وجود دارد که در مجموع می تواند منجر به افزایش ریسک به خطر افتادن سلامت جامعه شود. بنابراین باید ملاحظات زیست محیطی در این زمینه به درستی رعایت گردد. از آن جایی که این پژوهش در مورد گیاه گندم کشت شده در منطقه مورد نظر صورت گرفته است. با وجود این ممکن است مصرف سایر محصولات کشت شده در منطقه نظیر جو و ذرت خطرناک باشد. لذا پیشنهاد می شود جهت نیل به امنیت غذایی و سلامت شهروندان در تحقیق جامع تری از سایر محصولات و همچنین خاک و آب آبیاری این منطقه نمونه برداری انجام گیرد و از لحاظ میزان غلظت فلزات سنگین مورد ارزیابی قرار گیرد.
Reference
[1] - دانش آموخته کارشناسی ارشد دانشکده محیط زیست و منابع طبیعی دانشگاه ازاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران. [2] - استادیار گروه محیط زیست واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران. * (مسوول مکاتبات) [3] - استادیار گروه محیط زیست واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران. [4]- Graduated master, Department of Environment, Natural resource and environment faculty, Science and research branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran [5]-Assistant professor, Department of Environment, Faculty of Agriculture, Roudehen Branch, Islamic Azad University, Roudehen, Iran. *(Corresponding Author) [6]-Assistant professor, Department of Environment, Faculty of Agriculture, Roudehen Branch, Islamic Azad University, Roudehen, Iran | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مراجع | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,037 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 438 |