وبلاگ

جدول (۴-۷) آزمون t مستقل برای غلظتهای مختلف کادمیوم در دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis ۵۳

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

جدول (۴-۸) غلظتهای مختلف کادمیوم در بین دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis ۵۳
جدول (۴-۹) اثر تیمارهای مختلف روی بر تجمع عنصر مس (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ۵۶
جدول (۴-۱۰) اثر تیمارهای مختلف سرب بر تجمع عنصر مس (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ۵۸
جدول (۴-۱۱) اثر تیمارهای مختلف کادمیوم بر تجمع عنصر مس (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ۶۰
جدول (۴-۱۲) اثر تیمارهای مختلف Cu,Zn,Pb,Cd بر تجمع عنصر مس (ppm) در اندامهای مختلف اکالیپتوس ۶۲
جدول (۴-۱۳) اثر تیمارهای مختلف مس بر تجمع عنصر سرب (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ۶۴
جدول (۴-۱۴) اثر تیمارهای مختلف روی بر تجمع عنصر سرب (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ۶۶
جدول (۴-۱۵) اثر تیمارهای مختلف کادمیوم بر تجمع عنصر سرب (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ۶۸
جدول (۴-۱۶) اثر تیمارهای مختلف Cu,Zn,Pb,Cd بر تجمع عنصر سرب (ppm) در اندامهای مختلف اکالیپتوس ۷۰
جدول (۴-۱۷) اثر تیمارهای مختلف مس بر تجمع عنصر روی (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ۷۲
جدول (۴-۱۸) اثر تیمارهای مختلف سرب بر تجمع عنصر روی (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ۷۴
جدول (۴-۱۹) اثر تیمارهای مختلف کادمیوم بر تجمع عنصر روی (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ۷۶
جدول (۴-۲۰) اثر تیمارهای مختلف Cu,Zn,Pb,Cd بر تجمع عنصر مس (ppm) در اندامهای مختلف اکالیپتوس ۷۷
جدول (۴-۲۱) اثر تیمارهای مختلف مس بر تجمع عنصر کادمیوم (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ۷۹
جدول (۴-۲۲) اثر تیمارهای مختلف روی بر تجمع عنصر کادمیوم (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ۸۰
جدول (۴-۲۳) اثر تیمارهای مختلف سرب بر تجمع عنصر کادمیوم (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ۸۱
جدول (۴-۲۴) اثر تیمارهای مختلف Cu,Zn,Pb,Cd بر تجمع عنصر مس (ppm) در اندامهای مختلف اکالیپتوس ۸۲
جدول (۴-۲۵) دامنه عمومی عناصر سنگین در گیاهان (میلیگرم بر کیلوگرم) ۸۳
جدول (۴-۲۶)مقایسه غلظت عناصر سنگین در برگ E.camaldulensis و E. microtheca با غلظت بحرانی ۸۳
جدول (۴-۲۷)مقایسه غلظت عناصر سنگین در ساقه E.camaldulensis و E. microtheca با غلظت بحرانی ۸۴
جدول (۴-۲۸)مقایسه غلظت عناصر سنگین در ریشه E.camaldulensis و E. microtheca با غلظت بحرانی ۸۴
فهرست ‌شکلها
عنوان صفحه
شکل(۱-۱) فرآیندهای مختلف پالایش گیاهی ۲۴
شکل (۳-۱) موقعیت استان گلستان و شهرستان گرگان و موقعیت گلخانه ۴۳
شکل (۳-۲) گیاهان اکالیپتوس در طول دوره داشت در گلخانه ۴۴
شکل(۳-۳) نمایی از دستگاه اندازه گیری ICP 47
شکل (۴-۱) میزان جذب عنصر مس در برگ، ساقه و ریشه دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis ۵۰
شکل (۴-۲) میزان جذب عنصر ری در برگ، ساقه و ریشه دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis ۵۱
شکل (۴-۳) میزان جذب عنصر سرب در برگ، ساقه و ریشه دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis ۵۲
شکل (۴-۴) میزان جذب عنصر کادمیوم در برگ، ساقه و ریشه دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis ۵۴
۱-۱- مقدمه
منابع طبیعی هر جامعهای سرمایه ملی آن جامعه محسوب میشود. گیاهان بهعنوان تولیدکنندگان اولیه نقش مهمی در اکوسیستمها بازی میکنند و بهعنوان بخش مهمی از منابع طبیعی در دسترس ما هستند. اعمال مدیریت صحیح و کارا بر منابع طبیعی هر منطقه نیازمند داشتن اطلاعات دقیق از ویژگیهای کمی و کیفی رستنیها و آگاهی از روابط بین گیاهان و عوامل محیطی آنها (از جمله خاک) میباشد (میرغفاری، ۱۳۸۴). خاک در منابع طبیعی از ارزش و اهمیت بالایی برخوردار است زیرا ارتباط بسیار نزدیکی با پوشش گیاهی دارد به گونهای که میتوان با دیدن وضعیت گیاهی یک منطقه به وضعیت خاک آن پیبرد (غازان شاهی، ۱۳۷۶). آلودگی خاک بهعنوان یکی از مهمترین پیامدهای فعالیتهای انسان بر محیط زیست از دیرباز مورد توجه بسیاری از محققین علوم طبیعی قرار داشته است (براتی و میرغفاری، ۱۳۹۱). از نظر تاریخی آلودگی خاک بهوسیلهی فلزات سنگین ابتدا از معادن استخراج و کارخانه های ذوب اینگونه فلزات شروع شد. فعالیتهای معدنکاری انسان جهت استخراج فلزات سرب و روی باعث بروز مشکلات زیستمحیطی بسیار جدی در مناطق مجاور این معادن گردیده است. آلودگی خاک منجر به بروز مسمومیت در گیاهان یک منطقه و از بین رفتن پوششگیاهی و در نتیجه افزایش شدید نرخ فرسایشهای آبی و بادی در این مناطق میگردد (عرفان منش، ۱۳۸۷). خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک از جمله pH، درصد ماسه و رس، مقدار کربنات کلسیم موجود در خاک، مقدار مواد آلی، قابلیت تبادل کاتیونی (CEC)، نوع کانی رسی، درصد وزنی اکسیدهای سیلیسیم، آلومینیوم و آهن تاثیر مشخصی بر میزان جذب عناصر سنگین دارد (Wang et al., ۲۰۰۹).
گیاهپالایی^[۱]، تکنولوژی پاکسازی خاکها و سیستمهای آبـی از فلزات سنگین آلاینده است (Clements et al., ۲۰۰۲). از فواید گیـاهپـالایی ایـن است که حاصلخیزی خـاک بعـد از برداشـت فلـزات سـنگین تغییری نمیکند. البته تعداد زیادی از این تکنیکهای مهندسی بهدلیل محدودیتهای اقتصادی و منطقی قابل اجرا نیـست (Hulme & Hill, 2004). پاکسازی محیطزیست آلوده به فلزات سنگین و آلایند‌ههای آلی توسط جذب آنها به وسیله گیاهان یا گیاه‌پالایی امروزه جایگاه ویژه‌ای پیدا کرده است. با توجه به اینکه روش های سنتی برداشت عناصر سنگین از خاک و آب بسیار پرهزینه و دشوار و اغلب ناموفق است، لزوم استفاده از گیاهان کاهش‌دهنده آلودگی خاک و آب روشن است. از طرفی با توجه به نیاز روزافزون جنگلکاری در ایران، لازم است که تحقیقی جامع بر روی گونه‌ها‌ی‌ اکالیپتوس و نقش این گیاهان در جذب عناصر سنگین انجام شود. گیاهپالایی یک گزینه کم هزینه، به‌ویژه برای مناطق آلوده محسوب می‌شود. توانایی تجمع فوق‌العاده فلزات سنگین در کاربرد روش گیاهپالایی، بر مبنای سرعت رشد (تولید زیست‌توده) و میزان تجمع فلز سنگین (گرم فلز بر کیلوگرم بافت گیاه) استوار است. از این‌رو یافتن مؤثرترین گیاه سریع‌الرشد اکالیپتوس با توانایی حداکثر در جذب فلزات سنگین منجر به اقدام بعدی برای معرفی گیاهان با توان ژنتیکی بالاتر میگردد.
بررسیهای گوناگونی در مورد قابلیت جذب فلزات سنگین و دیگر آلاینده‌ها توسط گونه‌ها‌ی درختی در ایران و دیگر کشورها شده است. اکالیپتوس با رشد و تولید چوب بیشتر و جذب و نگهداری بیشتر عناصر و فلزات سنگین از خاک آبیاری شده با فاضلاب در اندام‌های‌ خود و تعریق فزونتر نسبت به سایر گونه‌ها‌ی‌ درختی کندرشد، در پالایش خاک از آلاینده‌ها نقش مهمی را ایفا می‌کند‌. به‌عنوان‌مثال راد^[۲] و همکاران در سال ۲۰۱۰، پس از آزمایش سازگاری و عملکرد هشت گونه اکالیپتوس با بهره گرفتن از فاضلاب شهری و صنعتی یزد، نتیجه گرفتند که گونه E.camaldulensis از نظر سازگاری، رشد ارتفاعی و قطری و قدرت جذب آب، موفق‌تر از سایر گونه‌ها‌ بوده است.
۱-۲- بیان مسئله تحقیق
طی سالهای اخیر و در نتیجه اجرای بعضی برنامههای توسعه اقتصادی، صنعتی، کشاورزی و خدماتی در مناطق مختلف جهان، تعادل و توازن طبیعت در مواردی برهم خورده است که این امر عوارضی را در مقیاسهای محلی یا منطقهای و حتی جهانی به همراه داشته است (تائبی و اسحاقی، ۱۳۸۰). آلودگی محیط زیست از جمله آلودگی خاک یکی از عوارض مهم به هم خوردن تعادل و توازن طبعیت میباشد. مهمترین آلایندههای خاک شامل فلزات سنگین، بارشهای اسیدی و مواد آلی میباشند که از این میان فلزات سنگین به واسطه غیر قابل تجزیه بودن، سمیت زیاد، اثرات تجمعی و سرطانزایی مورد توجه میباشند(Mico et al., ۲۰۰۶). فلزات سنگین به فلزاتی گفته میشود که دارای چگالی نسبتا بالا بوده و در غلظتهای کم سمی باشند (عرفان منش و افیونی، ۱۳۷۹). هرچند این عناصر به طور طبیعی دارای غلظت کمی در خاک موجود هستند اما پراکنش جغرافیایی آنها چه بهصورت طبیعی و چه از طریق فعالیتهای انسانی مشکلات و مسائلی را در بر خواهد داشت.
الگوی فعالیتهای صنعتی امروزی به آلودگیهای زیستمحیطی، به ویژه آلودگی با فلزات سنگین منجر میشود (Chehregani and Malayeri, 2007). میزان تخلیه آلایندههای فلزی در محیط با افزایش زندگی شهری رو به توسعه است. آلودگی زمینهای کشاورزی به وسیله فلزات سنگین در حال افزایش است. بعضی از بومشناسان اخیر منابع مختلفی از آلایندهها در اکوسیستمهای خاکی طبیعی را که شامل فلزات انتقال یافته توسط هوا، از دود اگزوز اتومبیلها، کارخانه های باتریسازی و رنگسازی و دیگر فعالیتهای صنعتی هستند، تشخیص دادهاند (Jaja and Odoemena, 2004).
در دهه های اخیر، فلزات سنگین بهدلیل خصوصیت آلایندگی ویژه آنها بسیار مورد توجه قرار گرفتهاند. برخی از این ویژگیها عبارتند از (Facchinelli et al., ۲۰۰۱):

• • آنها مانند بسیاری از مواد آلی در طول زمان تجزیه نمیشوند.

• • ورود آنها در خاک میتواند با هوازدگی سنگهای مادری و پدوژنزی ارتباط داشته باشد.

• • اغلب بهصورت کاتیونها هستند. در نتیجه تغییر شرایط زیستمحیطی در اثر فعالیتهای انسان (تغییر کاربری زمین، کشاورزی و تغییرات اقلیمی) یا از طریق اشباع شدن بیش از ظرفیت بافری خاک میتوانند تحرک پیدا کرده که در چنین وضعیتی بسیار خطرناک خواهند بود.

آلودگی فلزات سنگین یکی از مشکلات عمده زیستمحیطی است و معمولا ناشی از فعالیتهای صنعتی، نظیر بهرهبرداری از معادن، ذوب فلزات، فرایندهای تخلیه گاز، تولید انرژی و سوخت، کاربرد کود و آفتکش و فراوری پسماندهای شهری است. بدیهی است این پدیده با صنعتی شدن و نوگرایی جوامع شدت بیشتری یافته است (Tanhan et al., ۲۰۰۷) و این فعالیتها باعث ورود مقدار زیادی از عناصر سنگین به اتمسفر میشود. عناصر موجود در اتمسفر در نهایت به صورت فرونشست خشک^[۳]، یا فرونشست تر^[۴] روی سطح خاک و گیاهان قرار میگیرند. در مقیاس جهانی فرونشست جوی مهمترین عامل ورود عناصر سنگین به خاک محسوب میشوند (Deboudt et al., ۲۰۰۴; Schilling, and Lehman, 2002).
علیرغم تفاوتهایی که در رفتار عناصر سنگین از لحاظ تحرک و قابلیت جذب آنها در خاک وجود دارد، در اغلب موارد میزان خروج آنها از طریق آبشویی و یا جذب به وسیله گیاهان نسبت به میزان ورود آنها به خاک بسیار کمتر است. این امر موجب انباشته شدن تدریجی عناصر در خاک می شود. روند انباشت عناصر سنگین در خاک بسیار کند بوده و اثرات آن پس از دهها سال قابل تشخیص است. به دلیل فرایند انباشت عناصر تقریبا یک فرایند برگشت ناپذیر است که در درازمدت موجب کاهش کیفیت خاک و در نهایت تخریب اراضی کشاورزی می شود (امینی و همکاران، ۱۳۸۵).
به دلیل سمیت بالقوه و مقاومت زیاد فلزات، خاکهایی که آلوده به چنین عناصری هستند به عنوان یک مشکل محیطی مطرح میباشند که به یک راه حل موثر و ممکن نیاز دارند (Nascimento & Xing 2006; Groppa et al., ۲۰۰۷).
آلودگی خاک ناشی از فعالیتهای انسانی یکی از مهمترین مشکلات زیستمحیطی برای سلامت انسان است (Jian et al., ۲۰۰۸). چندین روش برای حذف فلز از خاک آلوده وجود دارد، مانند شستشوی خاک، روش های شیمیایی و روش های بیولوژیکی که هزینه مهندسی زیادی را شامل میشوند و نیز اثرات نامطلوبی بر فعالیتهای بیولوژیکی بر جای میگذارند (Khan, 2005; Pulford &Watson, 2003). امروزه صنعتی شدن منجر به تخریب و آلودگی خاک در کشورهای درحال توسعه شده است که اغلب راهکارهای اساسی برای حل این مشکل در این کشورها، هزینه بر یا غیرقابل دسترس هستند (Khan et al., ۲۰۰۹). به نظر میرسد که استخراج گیاهی (گیاهپالایی) امیدوارکنندهترین تکنیک باشد و محققان نیز توجه زیادی را به آن مبذول داشتهاند (Nascimento & Xing, 2006).
اساس گیاهپالایی یک روش امید بخش برای پالایش خاک و آب، جذب آلایندهها یا محصور شدن آنها به وسیله گیاهان میباشد. در ابتدا توجه، بیشتر روی گیاه عالی تجمع کننده نسبت به گیاهان غیرتجمع کننده متمرکز شده بود (Baker et al., ۱۹۹۴; Brooks, 1998). اما بعدا با تناوب در جایگزینی گیاهان بومی، گیاهان قابل کشت تجمع کننده، بشدت مورد استفاده قرار گرفتند. احتمالا قابلیت دسترسی فلزات و جذب گیاهی، تیمار خاک و هم فاکتورهای در نظر گرفته شده را افزایش میدهند، در این خصوص گیاهپالایی یکی از روش های زیستپالایی است که در دهه های اخیر برای اصلاح و پالایش خاکهای آلوده به ترکیبات آلی و معدنی ارائه شده است. مزیتهایی که این روش نسبت به سایر روش های مکانیکی و شیمیایی دارد، ارزان بودن و امکان بهرهگیری آن در سطح وسیع است. با این حال باید به این مسئله توجه داشت که انتخاب گیاه در این روش از اهمیت ویژهای برخوردار است (Mattina et al., ۲۰۰۳). با توجه به نیاز روزافزون جنگلکاری، لازم است که تحقیقی جامع بر روی گونه های اکالیپتوس و نقش این گیاهان در جذب عناصر سنگین انجام شود. در دهه های اخیر اکالیپتوسکاری رشد فزایندهای یافته و بتازگی مسئله زراعت چوب توجه همگانی را به خود معطوف کرده است. اکالیپتوس به منظور ایجاد فضای سبز و تلطیف هوا در مناطق صنعتی و کارخانه های ذوب فلز و کاستن آلودگی هوا و خاک جایگاه ویژهای پیدا کرده است. از اینرو با کاشت درختان اکالیپتوس که توانایی جذب و تجمع فلزات سنگین را دارند، به پاکسازی محیط کمک شایانی میشود(Salahi, 2007) . اکالیپتوس با رشد و تولید چوب بیشتر و جذب و نگهداری بیشتر عناصر و فلزات سنگین از خاک آبیاری شده با فاضلاب در اندامهای خود و تعریق فزونتر نسبت به سایر گونه های درختی کندرشد، در پالایش خاک از آلایندهها نقش مهمی را ایفا میکند.
۱-۳- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق