دوره 13، شماره 2 - ( 4-1404 )
جلد 13 شماره 2 صفحات 133-118 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Bovard L, Mohammadi Roozbahani M. Investigation of the bioaccumulation of heavy metals Pb, Cd, Ni and Fe in the leaves of sugarcane (Saccharum officinarum): A case study of Amirkabir Company farms. J Environ Health Eng 2025; 13 (2) :118-133
URL: http://jehe.abzums.ac.ir/article-1-1110-fa.html
URL: http://jehe.abzums.ac.ir/article-1-1110-fa.html
بورد لیلا، محمدی روزبهانی مریم. بررسی انباشت زیستی فلزات سنگین سرب، کادمیوم، نیکل و آهن در برگ گیاه نیشکر (Saccharum officinarum): مطالعه موردی مزارع شرکت امیرکبیر. مجله مهندسی بهداشت محیط. 1404; 13 (2) :118-133
گروه محیط زیست، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران ، Mmohammadiroozbahani@iau.ac.ir
چکیده: (2 مشاهده)
زمینه و هدف: گیاهان یکی از شاخص‌های زیستی هستند که با استفاده از آنها می‌توان وضعیت آلودگی فلزات سنگین خاک را مشخص کرد. پژوهش حاضر در سال 1403 با هدف بررسی زیستی فلزات سنگین سرب، کادمیوم، نیکل و آهن نیشکر (Saccharum officinarum) در شرکت کشت و صنعت امیرکبیر انجام شد.
مواد و روش‌ها: با توجه به مزارع شرکت کشت و صنعت امیرکبیر تعداد ۶ ایستگاه انتخاب شد که ۱۸ نمونه خاک و ۳۶ نمونه برگ به صورت تصادفی با ۳ تکرار، از ۴ جهت مختلف جغرافیایی جمع‌آوری شد. به منظور بررسی انباشت زیستی فلزات سنگین در برگ از ضریب تجمع زیستی استفاده گردید.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که تفاوت معنی‌داری بین گروه‌های خاک و برگ‌های شسته شده و شسته نشده نیشکر در شش ایستگاه وجود داشت (P<۰/۰۵). غلظت فلزات سرب، کادمیوم، آهن و نیکل در نمونه‌های خاک بیشتر از نمونه گیاهی بود. همچنین در شش ایستگاه غلظت فلزات سنگین در برگ شسته نشده بیشتر از برگ شسته شده بود. بیشترین میانگین غلظت فلزات سنگین گیاه بین چهار فلزات مورد بررسی متعلق به آهن (۳/۶۸±۱۹۸/۰۸ میلیگرم بر کیلوگرم) وکمترین غلظت متعلق به کادمیوم (۰/۳۳±۴/۸۶ میلیگرم بر کیلوگرم) به دست آمد. میانگین ضریب انباشت زیستی فلزات سنگین سرب، کادمیوم، آهن و نیکل به ترتیب برابر ۰/۹۵، ۰/۶۲، ۰/۲۶ و ۰/۷۷ بود.
نتیجه‌گیری: مقادیر ضریب انباشت زیستی فلزات سنگین کمتر ۱ به دست آمد. فلز سرب بیشترین و فلز آهن کمترین ضریب انباشت زیستی را داشتند، بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که گیاه نیشکر پتانسیل گیاه‌پالایی فلز سرب را داشت.
مواد و روش‌ها: با توجه به مزارع شرکت کشت و صنعت امیرکبیر تعداد ۶ ایستگاه انتخاب شد که ۱۸ نمونه خاک و ۳۶ نمونه برگ به صورت تصادفی با ۳ تکرار، از ۴ جهت مختلف جغرافیایی جمع‌آوری شد. به منظور بررسی انباشت زیستی فلزات سنگین در برگ از ضریب تجمع زیستی استفاده گردید.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که تفاوت معنی‌داری بین گروه‌های خاک و برگ‌های شسته شده و شسته نشده نیشکر در شش ایستگاه وجود داشت (P<۰/۰۵). غلظت فلزات سرب، کادمیوم، آهن و نیکل در نمونه‌های خاک بیشتر از نمونه گیاهی بود. همچنین در شش ایستگاه غلظت فلزات سنگین در برگ شسته نشده بیشتر از برگ شسته شده بود. بیشترین میانگین غلظت فلزات سنگین گیاه بین چهار فلزات مورد بررسی متعلق به آهن (۳/۶۸±۱۹۸/۰۸ میلیگرم بر کیلوگرم) وکمترین غلظت متعلق به کادمیوم (۰/۳۳±۴/۸۶ میلیگرم بر کیلوگرم) به دست آمد. میانگین ضریب انباشت زیستی فلزات سنگین سرب، کادمیوم، آهن و نیکل به ترتیب برابر ۰/۹۵، ۰/۶۲، ۰/۲۶ و ۰/۷۷ بود.
نتیجه‌گیری: مقادیر ضریب انباشت زیستی فلزات سنگین کمتر ۱ به دست آمد. فلز سرب بیشترین و فلز آهن کمترین ضریب انباشت زیستی را داشتند، بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که گیاه نیشکر پتانسیل گیاه‌پالایی فلز سرب را داشت.
فهرست منابع
1. Mekassa B, Etana E, Merga LB. Proximate analysis, levels of trace heavy metals and associated human health risk assessments of Ethiopian white sugars. Journal of Agriculture and Food Research. 2024;16:101086. [DOI:10.1016/j.jafr.2024.101086]
2. Fareed G, Baig JA, Kazi TG, Afridi HI, Akhtar K, Solangi IB. Heavy metals contamination levels in the products of sugar industry along with their impact from sugar to the end users. International Journal of Environmental Analytical Chemistry. 2024;104(10):2407-16. [DOI:10.1080/03067319.2022.2062238]
3. Mitra S, Chakraborty AJ, Tareq AM, Emran TB, Nainu F, Khusro A, Idris AM, Khandaker MU, Osman H, Alhumaydhi FA, Simal-Gandara J. Impact of heavy metals on the environment and human health: Novel therapeutic insights to counter the toxicity. Journal of King Saud University-Science. 2022;34(3):101865. [DOI:10.1016/j.jksus.2022.101865]
4. Shahkarami S, Goudarzi F, Amiri-Ardekani E, Dehghani S. Heavy metals contamination in two species of medicinal plants in the Iranian market. International Journal of Environmental Analytical Chemistry. 2023;103(19):8532-41. [DOI:10.1080/03067319.2021.1990903]
5. Alissa EM, Ferns GA. Potential Cardioprotective Effects of Functional Foods. Functional Foods and Dietary Supplements: Processing Effects and Health Benefits. 2014; 6:463-87. [DOI:10.1002/9781118227800.ch17]
6. Zeheyrifar S, Mohammadi Rozbahani M. Investigating the bioaccumulation of lead, cadmium and nickel in Soil and Beta vulgaris and Daucus Carota in the agricultural fields of Shush city. Journal of Environmental Health Engineering. 2024; 11 (4): 443-455. [In Persian]. [DOI:10.61186/jehe.11.4.443]
7. Shaker Koohi S, Rabiee M. Effect of intercropping on the Cd accumulation in soil and rice plants: A review. Journal of Environmental Health Engineering. 2024; 11 (3): 287-301. [In Persian]. [DOI:10.61186/jehe.11.3.287]
8. Alcivar M, Vinueza E, Pernia B, Álvarez-Montero X, Gallardo A. Contamination by Cadmium and Lead in Sugarcane and Its Derived Products in Ecuador. Agriculture. 2024;14(12):2121. [DOI:10.3390/agriculture14122121]
9. Kumar S, Islam R, Akash PB, Khan MH, Proshad R, Karmoker J, MacFarlane GR. Lead (Pb) contamination in agricultural products and human health risk assessment in Bangladesh. Water, Air, & Soil Pollution. 2022;233(7):257. [DOI:10.1007/s11270-022-05711-9]
10. Kalbati Mosavi S A, Mohammadi Rouzbahani M, Attar roshan S. Evaluation of heavy metal pollution using biological markers of Prosopis juliflora and palm Phoenix dactylifera trees around Ahvaz Shadgan Steel Factory. Journal of Environmental Health Engineering 2024; 11 (2): 130-145. [In Persian]. [DOI:10.61186/jehe.11.2.130]
11. Antonkiewicz J, Jasiewicz C, Koncewicz-Baran M, Sendor R. Nickel bioaccumulation by the chosen plant species. Acta Physiologiae Plantarum. 2016; 38: 1-1. [DOI:10.1007/s11738-016-2062-5]
12. Iyaka YA. Nickel in soils: A review of its distribution and impacts. Scientific Research and Essays. 2011; 6(33): 6774-6777. [DOI:10.5897/SREX11.035]
13. Colombo C, Palumbo G, He JZ, Pinton R, Cesco S. Review on iron availability in soil: interaction of Fe minerals, plants, and microbes. Journal of soils and sediments. 2014;14:538-48. [DOI:10.1007/s11368-013-0814-z]
14. Patra A, Sharma VK, Jatav HS, Dutta A, Rekwar RK, Chattopadhyay A, Trivedi A, Mohapatra KK, Anil AS. Iron in the soil-plant-human continuum. InFrontiers in Plant-Soil Interaction 2021; (pp. 531-546). Academic Press. [DOI:10.1016/B978-0-323-90943-3.00009-2]
15. Abbaszadeh H, Mohammadi Roozbahani M, Sobhanardakani S. Use of Ziziphus spina-christi and Prosopis cineraria leaves as bio-indicators of environmental pollution emitted from industrial areas. Iranian Journal of Health and Environment. 2019; 12 (1): 87-100. [In Persian].
16. Tahmasbpur H, Mohammadi Rouzbahani M. Biosorption of Lead (II) from Aquatic Solutions Using Leaves of Saccharum Officinarum. Journal of Research in Environmental Health. 2024; 10(2): 11-23. [In Persian].
17. Rafati, M., Mohammadi Rozbahani, M. And Naseri Monfared, H. 2021. Accumulation of heavy metals (lead and nickel) by the soil and leaves of Albizia lebbeck and Conocarpus erectus from the city of Ahwaz. Journal of Forest and Wood Products 73 (4), 379-387. [In Persian].
18. Torkashvand, V., Mohammadi Rouzbahni, M. and Babaeinezhad, T. 2018. Survey of heavy metals (Pb,Ni,Cr,Cd ) bio-accumulation in the leaves of (Albizia lebbek and Eucalyotus camadulensis) (case stady: Iran National Steel Industrial Group). Journal of Neyshabur University of Medical Sciences 6 (1), 33-43. [In Persian].
19. Vodyanitskii YN. Standards for the contents of heavy metals in soils of some states. Annals of agrarian science. 2016;14(3):257-63. [DOI:10.1016/j.aasci.2016.08.011]
20. Ogundele DT, Adio AA, Oludele OE. Heavy metal concentrations in plants and soil along heavy traffic roads in North Central Nigeria. Journal of environmental & analytical toxicology. 2015;5(6):1.
21. Choomanee P, Bualert S, Thongyen T, Salao S, W Szymanski W, Rungratanaubon T. Vertical variation of carbonaceous aerosols within the PM2.5 fraction in Bangkok, Thailand. Aerosol and Air Quality Research. 2020;20(1): 43-52. [DOI:10.4209/aaqr.2019.04.0192]
22. Hussain U, Afza R, Gul I, Sajad MA, Shah GM, Muhammad Z, Khan SM. Phytoremediation of heavy metals spiked soil by Celosia argentea L.: effect on plant growth and metal stabilization. Environmental Science and Pollution Research. 2024;31(10):15339-15347. [DOI:10.1007/s11356-024-32176-6]
23. Asiminicesei DM, Fertu DI, Gavrilescu M. Impact of heavy metal pollution in the environment on the metabolic profile of medicinal plants and their therapeutic potential. Plants. 2024;13(6):913. [DOI:10.3390/plants13060913]
24. Atta MI, Zehra SS, Dai DQ, Ali H, Naveed K, Ali I, Sarwar M, Ali B, Iqbal R, Bawazeer S, Abdel-Hameed UK. Amassing of heavy metals in soils, vegetables and crop plants irrigated with wastewater: Health risk assessment of heavy metals in Dera Ghazi Khan, Punjab, Pakistan. Frontiers in plant science. 2023;13:1080635. [DOI:10.3389/fpls.2022.1080635]
25. Bahemuka TE, Mubofu EB. Heavy metals in edible green vegetables grown along the sites of the Sinza and Msimbazi rivers in Dar es Salaam, Tanzania. Food Chemistry. 1999;66(1):63 -6. [DOI:10.1016/S0308-8146(98)00213-1]
26. Johnson CM, Ulrich A. 2. Analytical methods for use in plant analysis. Bulletin of the California agricultural experiment station. 1959.
27. Kimbrough DE, Wakakuwa JR. Acid digestion for sediments, sludges, soils, and solid wastes. A proposed alternative to EPA SW 846 Method 3050. Environmental Science & Technology. 1989;23(7): 898 -900. [DOI:10.1021/es00065a021]
28. Yoon J, Cao X, Zhou Q, Ma LQ. Accumulation of Pb, Cu, and Zn in native plants growing on a contaminated Florida site. Science of the Total Environment. 2006; 368(2-3): 456 -464. [DOI:10.1016/j.scitotenv.2006.01.016]
29. Mortazavi S, Ghasemi Aghbash F, Naderi Motiy R. The feasibility of biomonitoring of heavy metals by wooden species of urban areas. Forest Research and Development. 2019;5(1):55-71.
30. Pourkhabbaz HR, Javanmardi S. Determination of heavy metal concentration in vegetation around cement factory of Behbahan by using plant bioindicators. Journal of Geographic Space. 2018; 18 (62): 19-29.
31. Celik A, Kartal AA, Akdoğan A, Kaska Y. Determining the heavy metal pollution in Denizli (Turkey) by using Robinio pseudo-acacia L. Environment international. 2005;31(1):105-12. [DOI:10.1016/j.envint.2004.07.004]
32. Aricak B, Çetin M, Erdem R, Sevik H, Cometen H. The change of some heavy metal concentrations in Scotch Pine (Pinus sylvestris) depending on traffic density, organelle and washing. Applied Ecology & Environmental Research. 2019;17(3): 6723-6734. [DOI:10.15666/aeer/1703_67236734]
33. Sevik H, Cetin M, Ozel HB, Ozel S, Zeren Cetin I. Changes in heavy metal accumulation in some edible landscape plants depending on traffic density. Environmental monitoring and assessment. 2020;192:1-9. [DOI:10.1007/s10661-019-8041-8]
34. Habibi S, Behrouzi M, Nohegar A. Measurement and evaluation of heavy metal accumulation in soil and leaves of three tree species (Azadirachta indica, Conocarpus Erectus L. and Prosopis juliflora) in Bandar Abbas. Environmental Sciences. 2023;21(3):267-88. [In Persian].
35. Schreck E, Foucault Y, Sarret G, Sobanska S, Cécillon L, Castrec-Rouelle M, Uzu G, Dumat C. Metal and metalloid foliar uptake by various plant species exposed to atmospheric industrial fallout: mechanisms involved for lead. Science of the Total Environment. 2012;427:253-62. [DOI:10.1016/j.scitotenv.2012.03.051]
36. De Temmerman L, Ruttens A, Waegeneers N. Impact of atmospheric deposition of As, Cd and Pb on their concentration in carrot and celeriac. Environmental Pollution. 2012;166:187-195. [DOI:10.1016/j.envpol.2012.03.032]
37. Pierzynski GM, Vance GF, Sims JT. Soils and environmental quality. CRC press; 2005. [DOI:10.1201/b12786]
38. Bohemen HV, Janssen Van De Laak WH. The influence of road infrastructure and traffic on soil, water, and air quality. Environmental management. 2003;31:0050-68. [DOI:10.1007/s00267-002-2802-8]
39. Sulaiman M, Purayil FT, Krishankumar S, Kurup SS, Pessarakli M. Accumulation of toxic elements in soil and date palm (Phoenix dactylifera L.) through fertilizer application. Journal of Plant Nutrition. 2021;44(7):958-69. [DOI:10.1080/01904167.2020.1866604]
40. Stojic N, Štrbac S, Curcic L, Pucarevic M, Prokic D, Stepanov J, Stojic G. Exploring the impact of transportation on heavy metal pollution: A comparative study of trains and cars. Transportation Research Part D: Transport and Environment. 2023;125:103966. [DOI:10.1016/j.trd.2023.103966]
41. Pour Gholam Khabaz A, Mohammadi Ruzbahani M. The study of the traceability of lead heavy metal in the leaves of eucalyptus (Eucalyptus microtheca) and Burhan (Albizia lebbeck) trees in Shush city. Journal of Research in Environmental Health. 2024;9(4):403-416. [In Persian].
42. Xu G, Deng C, Wang J, Zhu H, Sun Z, Wang X, Zhu K, Yin J, Tang Z. Lead bioaccumulation, subcellular distribution and chemical form in sugarcane and its potential for phytoremediation of lead-contaminated soil. Human and Ecological Risk Assessment: An International Journal. 2020;26(5):1175-1187. [DOI:10.1080/10807039.2018.1543016]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
