Journal of Environmental Health Engineering

fa بررسی اثر پساب شهری بر میزان انباشت فلزات سنگین کادمیوم و سرب در خاک و گیاه ذرت Effect of Municipal Wastewater on the Accumulation of Heavy Metals Cadmium and Lead in Soil and Corn تخصصي Special پژوهشي Research زمینه و هدف: استفاده از پساب به عنوان یک منبع آب تجدید پذیر برای آبیاری گیاهان راهکاری مطمئن و مؤثر می‌باشد. در مقابل انباشت عناصر سنگین در خاک و گیاهان، یکی از نگرانی‌های کاربرد پساب‌ها در کشاورزی می‌باشد. این تحقیق به منظور بررسی اثر پساب شهری بر مهم‌ترین شاخص‌های فیزیولوژیکی مربوط به رشد گیاه ذرت (سینگل کراس 704) و میزان انباشت فلزات سنگین سرب و کادمیوم در خاک در یک مزرعه در منطقه بوشیگان شهرستان دشتستان، بوشهر به صورت گلدانی انجام شد. مواد و روشها: این پژوهش در 4 تیمار، پساب تصفیه‌خانه، پساب رقیق شده با آب شرب (2/1)، آبیاری یک در میان با پساب و آب شرب و تیمار آب شرب (شاهد)، در3 تکرار در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. میزان سرب و کادمیوم در خاک و گیاه توسط دستگاه ICP اندازه‌گیری شد. میزان اسیدیته و قابلیت هدایت الکتریکی (EC) خاک و وزن تر و خشک اندام‌های ذرت اندازه‌گیری شد. میانگینها با استفاده از تحلیل واریانس یک طرفه (ANOVA) مقایسه شد و برای تعیین تفاوت بین گروهها از آزمون دانکن (Duncan) استفاده شد (05/0> p). یافتهها: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که آبیاری با پساب EC خاک را 1/1 (ds.m-1) افزایش داد، کادمیوم خاک 03/0 (mg.kg-1) و سرب 02/0 (mg.kg-1) افزایش نشان داد. رقیق کردن پساب باعث کاهش اثرات منفی پساب بر خاک شد. بالاترین افزایش وزن تر به میزان 1500 گرم مربوط به تیمار آبیاری با پساب رقیق شده بود. بیش‌ترین افزایش وزن خشک با 600 گرم تیمار آبیاری با پساب رقیق شده مشاهده شد. کم‌ترین افزایش وزن تر کل به میزان 1100 گرم و افزایش وزن خشک کل با 400 گرم در تیمار پساب مشاهده شد. میزان تجمع سرب و کادمیوم در اندام‌های ذرت به ترتیب دانه (6/0 سرب، 5/0 کادمیوم) (mg.kg-1)> ساقه (9/0 سرب، 8/0 کادمیوم) (mg.kg-1)>ریشه (9/1 سرب، 95/0 کادمیوم) (mg.kg-1) بود. بالاترین میزان تجمع سرب و کادمیوم در خاک مربوط به تیمار پساب و کم‌ترین میزان مربوط به تیمار آب شرب بود. نتیجهگیری: هرچه سطوح کادمیوم خاک بیش‌تر شد غلظت و محتوای کادمیوم در ریشه و اندام هوایی افزایش نشان داد. گیاه ذرت توانایی بالایی در جذب و انتقال کادمیوم و سرب دارد. با توجه به الگوی تجمع عناصر سنگین سرب و کادمیوم در ریشه گیاه ذرت، این گیاه می‌تواند در جهت انباشت فلزات سنگین در مزارع آبیاری شده با پساب مورد استفاده قرار گیرد. پیشنهاد میشود که ارزیابی اثرات درازمدت پساب تصفیه شده شهری بر غلظت عناصر سنگین کادمیوم و سرب در خاک و گیاه ذرت و بر خواص خاک بررسی شود، هر چند که بایستی اذعان داشت که بر اساس توصیه های فنی کاربرد پساب تصفیه شده قابل توصیه نمی باشد ولی در موارد ضروری رقیق کردن پساب با کاهش اثرات مخرب و تأمین عناصر ضروری جهت رشد گیاه ذرت می‌تواند به عنوان یک تیمار شاخص در آبیاری مزارع با احتیاط می تواند استفاده شود. همچنین، به منظور استفاده  از پساب در کشت ذرت، در عین افزایش رشد و عملکرد، ارزیابی خطر استفاده از پساب در کشت ذرت از نظر زیست محیطی مورد ارزیابی قرار گیرد.   <div style="border:solid windowtext 1.0pt; padding:1.0pt 4.0pt 1.0pt 4.0pt; margin-left:57px; margin-right:57px">Background and Objective: Using wastewater as a renewable water source to irrigate plants is a safe and effective solution. In contrast, the accumulation of heavy elements in soil and plants is one of the concerns of the use of wastewater in agriculture. This study was conducted to investigate the effects of urban wastewater use on the most important physiological parameters related to the growth of corn (Zea mays L., KSC 704) and the accumulation of heavy metals lead and cadmium in the soil in a field Bushkan area of Dashtestan, Bushehr in a pot. Materials and Methods: This study was performed in 4 treatments: wastewater of the treatment plant, wastewater diluted with drinking water (1/2), Irrigation one on one with wastewater and drinking water and drinking water treatment, in 3 replications in a completely randomized design. Lead (Pb) and cadmium (Cd) content in soil and plants were measured by ICP. pH and Electrical conductivity (EC) of soil and wet and dry weight of the Corn organs were measured. The means were compared using one-way analysis of variance (ANOVA), and the Duncan test was used to determine the differences between groups (p <0.05). Results: The results of this study showed that irrigation with EC wastewater increased the soil by 1.1 (ds.m-1), also increased soil cadmium by 0.03 (mg.kg-1) and lead by 0.02 (mg.kg-1). Dilution of the wastewater reduced the negative effects of the wastewater on the soil. The highest wet weight added of 1500 g was related to irrigation treatment with diluted wastewater. The highest dry weight added was observed with 600 g of irrigation treatment with diluted wastewater. The lowest total wet weight added of 1100 g and total dry weight added of 400 g were observed in the wastewater treatment.  The accumulation of lead and cadmium in the corn seed was (0.6 lead, 0.5 cadmium) <stem (0.9 lead, 0.8 cadmium) <root (lead 1.9, 0.95 cadmium), respectively. The highest accumulation of lead and cadmium was related to wastewater treatment and the lowest was related to drinking water treatment. Conclusion: The higher the cadmium levels in the soil, the higher the concentration and content of cadmium in the roots and shoots. The results showed that the corn plant has a high ability to absorb and transport cadmium and lead. Due to the pattern of accumulation of heavy elements of lead and cadmium in the roots of corn, this plant can be used for accumulation of fields irrigated with wastewater. The continuation of this study is recommended to evaluate the long-term effects of municipal treated wastewater on the concentration of heavy elements in soil and plants, and soil properties, although it should be noted that based on technical recommendations, the use of treated wastewater are not recommended, however, in necessary cases, diluting of wastewater by reducing the destructive effects and providing the necessary elements for the growth of the Corn can be used as an indicator treatment in irrigation. Also, it is suggested that in order to use the wastewater in corn cultivation, while increasing growth and yield, the risk of using the wastewater in corn cultivation should be evaluated from an environmental point of view.</div> فلزات سنگین, فاضلاب شهری, ضریب انتقال زیستی, آلودگی خاک Heavy metals, Municipal wastewater, Biotransmission coefficient, Soil pollution 157 172 http://jehe.abzums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-25-146&slc_lang=fa&sid=1 Ameneh Tahmasbi آمنه طهماسبی 10031947532846006895 10031947532846006895 No Department of Environment, Branch Bushehr, Islamic Azad University, Bushehr, Iran. گروه محیط زیست، واحد بوشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، بوشهر، ایران Fazel Amiri فاضل امیری 10031947532846006896 10031947532846006896 Yes Department of Natural Resources and Environment, Branch Bushehr, Islamic Azad University, Bushehr, Iran. Corresponding گروه منابع طبیعی و محیط زیست، واحد بوشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، بوشهر، ایران