بررسی قابلیت دو گونه گیاهی در جذب فلزات سنگین خاک
دسته: مهندسی کشاورزی بازدید: 5 بار فرمت فایل: docx حجم فایل: 924 کیلوبایت تعداد صفحات فایل: 122
فلزات سنگین از آلایندههای خطرناک محیط زیست هستند که از طریق ورود به زنجیره غذایی موجب بروز خطرات برای انسان، گیاهان و سایر موجودات زنده میشوند
قیمت فایل فقط 16,900 تومان
بررسی قابلیت دو گونه گیاهی در جذب فلزات سنگین خاک
فلزات سنگین از آلایندههای خطرناک محیط زیست هستند که از طریق ورود به زنجیره غذایی موجب بروز خطرات برای انسان، گیاهان و سایر موجودات زنده میشوند. در خاکهای آلوده به فلزات سنگین، استفاده از گیاهانی که توانایی رشد، سازگاری و جذب فلزات را دارند بهعنوان یکی از روشهای پاکسازی این خاکها مطرح است. گیاهپالایی یكی از روشهای زیستپالایی است كه در دهههای اخیر برای اصلاح و پالایش خاكهای آلوده به تركیبات آلی و معدنی ارائه شده است. مطالعات گذشته عمدتا متمرکز بر روی جذب یک عنصر بودهاند درحالیکه در این مطالعه علاوه بر افزودن چند عنصر اقدام به بررسی دقیق برهمکنش عناصر بر روی جذب هر یک از عناصر صورت گرفته است. هدف این تحقیق بررسی تاثیر غلظتهای مختلف مس، روی، سرب، کادمیوم و ترکیب این عناصر موجود در خاک بر میزان تجمع در اندامهای گیاهی دو گونه اکالیپتوس Eucalyptus microtheca و Eucalyptus camaldulensis میباشد. برای انجام این مطالعه سه تیمار مس (غلظتهای 5، 10، 20ppm )، سه تیمار روی (غلظتهای 1، 3، 10ppm )، سه تیمار سرب (غلظتهای 50، 100، 200ppm )، سه تیمار کادمیوم (غلظتهای 5، 10، 15ppm ) و سه تیمار مخلوط از این عناصر در سه سطح با 3 تکرار و در قالب طرح کاملا تصادفی برای دو گونه اکالیپتوس در نظر گرفته شد. پس از 13 هفته از اعمال تیمارها، تمامی درختان اکالیپتوس قطع و به برگ، ساقه و ریشه تقسیم شدند و پس از آمادهسازی اولیه، غلظت فلزات سنگین موجود در نمونهها توسط دستگاه ICP اندازهگیری شد و آنالیزهای آماری دادهها با استفاده از نرمافزار SPSS نسخه 19 انجام شد. این تحقیق در آزمایشگاه و گلخانه بخش تحقیقات منابع طبیعی اداره کل مرکز تحقیقات کشاورزی و منابعطبیعی واقع در شهر گرگان اجرا شد. نتایج این مطالعه نشان داد که دو گونه اکالیپتوس توانایی جذب عناصر سنگین در سطح مجاز و بحرانی که طبق استانداردهای جهانی تعریف شده است را دارند که با توجه به آلودگی بسیار بالای شهرهای بزرگ میتوان از گیاه همیشه سبز اکالیپتوس که توانایی بالایی در جذب عناصر سنگین دارد بهره برد. طبق نتایج به دست آمده از تحقیق میتوان گفت دو گونه اکالیپتوس E. microtheca و E. camaldulensis در سطوح کم تیمار شاهد، از نظر جذب عناصر سنگین خاک اختلاف چندانی باهم ندارند اما با افزایش میزان غلظتهای مس، روی، سرب و کادمیوم این گونه E. camaldulensis است که توانسته در جذب برخی از عناصر سنگین موفقتر عمل کند. تاثیر مهم نوع و غلظت عناصر سنگین موجود در خاک بر میزان جذب و ذخیرهسازی و همچنین اثر برهمکنش عناصر سنگین ذکر شده بر تجمع آنها در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis از دیگر نتایج این تحقیق بشمار میآید.
واژه‌های كلیدی: فلزات سنگین، گیاهپالایی، اثرمتقابل عناصر (برهمکنش)، اکالیپتوس
فهرست مطالب
فصل اول............................................................................................................................ 1
1-1- مقدمه....................................................................................................................................... 2
1-2- بیان مسئله تحقیق............................................................................................................. 3
1-3- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق................................................................................................. 5
1-4- نوآوری تحقیق........................................................................................................................ 6
1-5- اهداف تحقیق.............................................................................................................................. 6
1-6- فرضیه های تحقیق.................................................................................................................................. 8
2-1- تعاریف، اصول و مبانی نظری.......................................................................................... 9
2-1-1- مناطق خشک.................................................................................................................................................... 9
2-1-2- فلزات سنگین.................................................................................................................................................... 10
2-1-3- دسته بندی عناصر........................................................................................................................................... 11
2-1-3-1- مس(Cu) ....................................................................................................................................................... 12
2-1-3-1-1- مس در خاک .......................................................................................................................................... 12
2-1-3-1-2- آلودگی خاک ........................................................................................................................................... 13
2-1-3-1-3- فراهمی زیستی مس ............................................................................................................................. 13
2-1-3-1-4- مس در گیاهان ....................................................................................................................................... 13
2-1-3-1-5- اثرات مس بر گیاهان ............................................................................................................................ 14
2-1-3-1-6- واکنش با عناصر دیگر ........................................................................................................................... 14
2-1-3-1-7- اثرات مس بر سلامتی انسان .............................................................................................................. 14
2-1-3-2- سرب(Pb) ..................................................................................................................................................... 15
2-1-3-2-1- سرب در خاک ........................................................................................................................................ 15
2-1-3-2-2- آلودگی خاک ........................................................................................................................................... 15
2-1-3-2-3- سرب در گیاهان ..................................................................................................................................... 16
2-1-3-2-4- جذب و انتقال در گیاهان .................................................................................................................... 16
2-1-3-2-5- اثرات سرب بر گیاهان .......................................................................................................................... 17
2-1-3-2-6- اثرات سرب بر سلامتی انسان.............................................................................................................. 17
2-1-3-3- کادمیوم(Cd) ............................................................................................................................................... 17
2-1-3-4- روی(Zn) ....................................................................................................................................................... 18
2-1-3-4-1- روی در خاک .......................................................................................................................................... 18
2-1-3-4-2- آلودگی خاک ........................................................................................................................................... 18
2-1-3-4-3- روی در گیاهان ....................................................................................................................................... 19
2-1-3-4-4- اثرات روی بر گیاهان ............................................................................................................................ 19
2-1-3-4-5- واکنش با عناصر دیگر............................................................................................................................ 19
2-1-4- منشا آلایندهها.................................................................................................................................................... 20
2-1-5- گیاهپالایی............................................................................................................................................................. 20
2-1-5-1- تاریخچه گیاهپالایی....................................................................................................................................... 21
2-1-5-2- تکنولوژیهای گیاهپالایی............................................................................................................................. 21
2-1-5-2-1- گیاه استخراجی........................................................................................................................................ 23
2-1-5-2-2- گیاه تبخیری............................................................................................................................................. 24
2-1-5-2-3- تصفیه ریشهای......................................................................................................................................... 25
2-1-5-2-4- گیاه تثبیتی............................................................................................................................................... 25
2-1-5-2-5- تجزیه ریشهای.......................................................................................................................................... 26
2-1-5-2-6- تجزیه گیاهی............................................................................................................................................. 26
2-1-5-3- واکنش گیاهان به فلزات سنگین............................................................................................................. 27
2-1-5-4- شرایط و محیطهای قابل استفاده برای گیاهپالایی.............................................................................. 28
2-1-6- گونه مورد مطالعه................................................................................................................................................ 28
2-1-6-1- اکالیپتوس....................................................................................................................................................... 28
2-1-6-1- مشخصات گیاهشناسی................................................................................................................................ 28
2-1-6-3- موطن اصلی اکالیپتوس............................................................................................................................... 29
2-1-6-4- اکولوژی اکالیپتوس....................................................................................................................................... 29
2-1-6-5- کشت و پرورش اکالیپتوس........................................................................................................................ 30
2-1-6-6- برداشت اکالیپتوس....................................................................................................................................... 30
2-1-6-7- موارد مصرف چوب اکالیپتوس.................................................................................................................. 30
2-2- مروری بر ادبیات موضوع....................................................................................................................................... 31
2-2-1- مطالعات صورت گرفته در خارج از کشور................................................................................................... 31
2-2-2- مطالعات صورت گرفته در داخل کشور........................................................................................................ 36
فصل سوم: روش تحقیق.................................................................................................................................................... 41
3-1- آزمون گلخانهای....................................................................................................................................................... 42
3-1-1- موقعیت جغرافیایی گلخانه و منطقه مورد مطالعه.................................................................................... 42
3-1-2- عملیات کاشت.................................................................................................................................................... 43
3-1-2-1- انتخاب و نمونه برداری خاک..................................................................................................................... 43
3-1-2-2- انتخاب و تهیه نهالها.................................................................................................................................. 43
3-1-2-3- کشت گیاه....................................................................................................................................................... 44
3-1-3- عملیات داشت..................................................................................................................................................... 44
3-1-3-1- اعمال تیمارهای فلزات سنگین................................................................................................................ 45
3-1-4- عملیات برداشت................................................................................................................................................. 45
3-2- اندازه گیری پارامترهای فیزیک و شیمیایی خاک......................................................................................... 45
3-2-1- اندازه گیری واکنش خاک pH..................................................................................................................... 46
3-2-2- اندازه قابلیت هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک(EC)....................................................................... 46
3-2-3- اندازه گیری بافت خاک به روش هیدرومتری............................................................................................ 46
3-3- تجزیه نمونههای گیاهی......................................................................................................................... 46
3-3-1- اندازهگیری عناصر سنگین نمونههای گیاهی............................................................................................. 46
3-4- تجزیه و تحلیل دادهها................................................................................................................... 47
فصل چهارم: نتایج وتفسیر آنها.......................................................................................................... 48
4-1- نتایج.................................................................................................................................. 49
4-2- مقایسه قابلیت جذب عناصر سنگین خاک توسط دو گونه اکالیپتوس.................................................... 49
4-2-1- مس (Cu)...................................................................................................................................... 49
4-2-2- روی (Zn)..................................................................................................................................... 50
4-2-3- سرب (Pb)................................................................................................................................... 51
4-2-4- کادمیوم (Cd)................................................................................................................................. 53
4-3- اثر متقابل (برهمکنش) غلظتهای مختلف عناصر مس، روی، سرب و کادمیوم بر یکدیگر و تاثیر آن در جذب دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis .............................................................................................. 54
4-3-1- تاثیر سطوح مختلف روی، سرب، کادمیوم و تیمار ترکیبی بر جذب مس........................................ 54
4-3-1-1- روی (Zn)................................................................................................................................ 54
4-3-1-2- سرب (Pb)............................................................................................................................. 56
4-3-1-3- کادمیوم (Cd)............................................................................................................................................... 58
4-3-1-4- تیمار ترکیبی (Cu, Zn, Pb, Cd)..................................................................................................... 60
4-3-2- تاثیر سطوح مختلف مس، روی، کادمیوم و تیمار ترکیبی بر جذب سرب........................................ 62
4-3-2-1- مس (Cu)...................................................................................................................................................... 62
4-3-2-2- روی (Zn)....................................................................................................................................................... 64
4-3-2-3- کادمیوم (Cd)............................................................................................................................................... 66
4-3-2-4- تیمار ترکیبی (Cu, Zn, Pb, Cd)..................................................................................................... 68
4-3-3- تاثیر سطوح مختلف مس، سرب، کادمیوم و تیمار ترکیبی بر جذب روی........................................ 70
4-3-3-1- مس (Cu)...................................................................................................................................................... 70
4-3-3-2- سرب (Pb)..................................................................................................................................................... 72
4-3-3-3- کادمیوم (Cd)............................................................................................................................................... 74
4-3-3-4- تیمار ترکیبی (Cu, Zn, Pb, Cd)..................................................................................................... 76
4-3-4- تاثیر سطوح مختلف مس، روی، سرب و تیمار ترکیبی بر جذب کادمیوم........................................ 77
4-3-4-1- مس (Cu)............................................................................................................................. 77
4-3-4-2- روی (Zn)........................................................................................................................... 79
4-3-4-3- سرب (Pb)........................................................................................................................... 80
4-3-4-4- تیمار ترکیبی (Cu, Zn, Pb, Cd)..................................................................................................... 81
4-4- مقایسه میانگین غلظت فلزات سنگین در گونههای اکالیپتوس با مقادیر مجاز...................................... 82
فصل پنجم: جمعبندی و پیشنهادات..................................................................................................... 85
5-1- محتوا.................................................................................................................................... 86
5-2-1- بحث.................................................................................................................. 86
5-2-1-1- مقایسه قابلیت دو گونه اکالیپتوس E. Microtheca و E. Camaldulensis در جذب برخی از عناصر سنگین خاک 86
5-2-1-2- اثر متقابل (برهمکنش) غلظتهای مختلف عناصر مس، روی، سرب و کادمیوم بر یکدیگر و تاثیر آن در جذب دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis ............................................................................................................................ 88
5-2-1-2-1- تاثیر سطوح مختلف روی، سرب، کادمیوم و تیمار ترکیبی بر جذب مس ............................ 88
5-2-1-2-2- تاثیر سطوح مختلف مس، سرب، کادمیوم و تیمار ترکیبی بر جذب روی.............................. 89
5-2-1-2-3- تاثیر سطوح مختلف مس، روی، کادمیوم و تیمار ترکیبی بر جذب سرب.............................. 90
5-2-1-2-4- تاثیر سطوح مختلف مس، روی، سرب و تیمار ترکیبی بر جذب کادمیوم.............................. 91
5-2-1-3- مقایسه میانگین غلظت فلزات سنگین در گونههای گیاهی با مقادیر مجاز.................................. 93
5-2-2- نتیجه گیری................................................................................................. 95
5-2-3- پیشنهادات.......................................................................................... 96
مراجع................................................................................ 97
فهرست جدول‌ها
جدول(2- 1) طبقهبندی شاخص خشکی.............................................................. 10
جدول (2-2) روشها و مكانیسمهای گیاهپالایی دركاهش انواع آلایندهها ....................................................... 22
جدول (4-1) آزمون t مستقل برای غلظتهای مختلف مس بین دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis 49
جدول (4-2) غلظتهای مختلف مس بین دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis .......................... 50
جدول (4-3) آزمون t مستقل برای غلظتهای مختلف مس بین دو گونه E. microtheca و E . camaldulensis 50
جدول (4-4) غلظتهای مختلف روی در بین دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis .................... 51
جدول (4-5) آزمون t مستقل برای غلظتهای مختلف سرب بین دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis 52
جدول (4-6) غلظتهای مختلف سرب دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis ................................. 52
جدول (4-7) آزمون t مستقل برای غلظتهای مختلف کادمیوم در دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis 53
جدول (4-8) غلظتهای مختلف کادمیوم در بین دو گونه E. microtheca و E. camaldulensis ............. 53
جدول (4-9) اثر تیمارهای مختلف روی بر تجمع عنصر مس (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ..................................................................56
جدول (4-10) اثر تیمارهای مختلف سرب بر تجمع عنصر مس (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ............................................................................................................................... 58
جدول (4-11) اثر تیمارهای مختلف کادمیوم بر تجمع عنصر مس (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ............................................................................................................ 60
جدول (4-12) اثر تیمارهای مختلف Cu,Zn,Pb,Cd بر تجمع عنصر مس (ppm) در اندامهای مختلف اکالیپتوس 62
جدول (4-13) اثر تیمارهای مختلف مس بر تجمع عنصر سرب (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ..............................64
جدول (4-14) اثر تیمارهای مختلف روی بر تجمع عنصر سرب (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis .........................................66
جدول (4-15) اثر تیمارهای مختلف کادمیوم بر تجمع عنصر سرب (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ........................................................................ 68
جدول (4-16) اثر تیمارهای مختلف Cu,Zn,Pb,Cd بر تجمع عنصر سرب (ppm) در اندامهای مختلف اکالیپتوس 70
جدول (4-17) اثر تیمارهای مختلف مس بر تجمع عنصر روی (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis .......................................................................................... 72
جدول (4-18) اثر تیمارهای مختلف سرب بر تجمع عنصر روی (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ................................................................................................................ 74
جدول (4-19) اثر تیمارهای مختلف کادمیوم بر تجمع عنصر روی (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ............................................................................... 76
جدول (4-20) اثر تیمارهای مختلف Cu,Zn,Pb,Cd بر تجمع عنصر مس (ppm) در اندامهای مختلف اکالیپتوس 77
جدول (4-21) اثر تیمارهای مختلف مس بر تجمع عنصر کادمیوم (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ................................................................................. 79
جدول (4-22) اثر تیمارهای مختلف روی بر تجمع عنصر کادمیوم (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ..................................................................................... 80
جدول (4-23) اثر تیمارهای مختلف سرب بر تجمع عنصر کادمیوم (ppm) در اندامهای مختلف E. microtheca و E. camaldulensis ......................................................................................... 81
جدول (4-24) اثر تیمارهای مختلف Cu,Zn,Pb,Cd بر تجمع عنصر مس (ppm) در اندامهای مختلف اکالیپتوس 82
جدول (4-25) دامنه عمومی عناصر سنگین در گیاهان (میلیگرم بر کیلوگرم) .......................... 83
جدول (4-26)مقایسه غلظت عناصر سنگین در برگ E.camaldulensis و E. microtheca با غلظت بحرانی 83
جدول (4-27)مقایسه غلظت عناصر سنگین در ساقه E.camaldulensis و E. microtheca با غلظت بحرانی 84
جدول (4-28)مقایسه غلظت عناصر سنگین در ریشه E.camaldulensis و E. microtheca با غلظت بحرانی 84
فهرست شکلها
شکل(1-1) فرآیندهای مختلف پالایش گیاهی........................................................................................................... 24
شکل (3-1) موقعیت استان گلستان و شهرستان گرگان و موقعیت گلخانه....................................................... 43
شکل (3-2) گیاهان اکالیپتوس در طول دوره داشت در گلخانه............................................................................ 44
شکل(3-3) نمایی از دستگاه اندازهگیری ICP........................................................................................................... 47
شکل (4-1) میزان جذب عنصر مس در برگ، ساقه و ریشه دو گونه E. microtheca و E . camaldulensis 50
شکل (4-2) میزان جذب عنصر ری در برگ، ساقه و ریشه دو گونه E. microtheca و E . camaldulensis 51
شکل (4-3) میزان جذب عنصر سرب در برگ، ساقه و ریشه دو گونه E. microtheca و E . camaldulensis 52
شکل (4-4) میزان جذب عنصر کادمیوم در برگ، ساقه و ریشه دو گونه E. microtheca و E . camaldulensis 54
قیمت فایل فقط 16,900 تومان
برچسب ها : بررسی قابلیت دو گونه گیاهی در جذب فلزات سنگین خاک , گونه گیاهی , جذب فلزات سنگین خاک , فلزات سنگین , گیاهپالایی , اثرمتقابل عناصر , برهمکنش , اکالیپتوس , پژوهش , مقاله , تحقیق , پروژه , پایان نامه , دانلود پژوهش , دانلود مقاله , دانلود تحقیق
دانلود پروژه و پایان نامه
