| تعداد نشریات | 14 |
| تعداد شمارهها | 682 |
| تعداد مقالات | 7,080 |
| تعداد مشاهده مقاله | 10,907,945 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 9,943,891 |
تجمع و توزیع فلزات سنگین در چهار گونه درختی پهن برگ و سوزنی برگ کشت شده در شرکت فولاد مبارکه | ||
| پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل | ||
| دوره 33، شماره 1، فروردین 1405، صفحه 71-89 اصل مقاله (1.17 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2026.24540.2149 | ||
| نویسندگان | ||
| کبری بادفر1؛ علی سلطانی* 2؛ سیاوش بختیاروند بختیاری3؛ هرمز سهرابی4 | ||
| 1دانشآموخته کارشناسی ارشد جنگلداری، گروه علوم و مهندسی جنگل دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد | ||
| 2گروه علوم جنگل، دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران | ||
| 3دکترای علوم و مهندسی جنگل، دپارتمان فضای سبز شرکت فولاد مبارکه اصفهان، اصفهان | ||
| 4دانشیار، گروه جنگلداری، دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس ، نور | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف آلودگی محیطزیست با فلزات سنگین، بهویژه در مناطق صنعتی مانند واحدهای تولید فولاد، تهدیدی جدی برای سلامت اکوسیستم و انسان به شمار میرود. گیاهپالایی بهعنوان روشی پایدار و مقرون به صرفه برای حذف آلایندههایی نظیر فلزات سنگین از خاک و آب مطرح است. گونههای درختی به دلیل ریشههای گسترده، زیتوده بالا و ماهیت چندساله، گزینههای مناسبی برای گیاهپالایی بلندمدت به حساب میآیند. این مطالعه به بررسی توانایی چهار گونه درختی سرو نقرهای (Cupressus arizonica)، توت سفید (Morus alba)، کاج تهران (Pinus eldarica) و اقاقیا (Robinia pseudoacacia) رشد یافته در محیط آلوده به فلزات سنگین (مجتمع فولاد مبارکه) در انباشت و توزیع فلزات سنگین در اندامهای ریشه، تنه، شاخه و برگ پرداخته است. درختان مورد بررسی ۱۷ سال در شرایط مشابه آبیاری قطرهای و در قالب تودههای آمیخته (در یک کرت با وسعت تقریبی نیم هکتار و در مجاورت یکدیگر) رشد کردهاند. اهداف اصلی شامل ارزیابی الگوهای اندام محور انباشت فلزات، سنجش سهم نسبی هر اندام در پالایش و تعیین پتانسیل کلی گیاهپالایی است. نوآوری این پژوهش در ارائه تحلیل یکپارچهای از دادههای مربوط به غلظت فلزات و الگوهای واقعی تخصیص زیتوده در سراسر گیاه برای ارزیابی دقیق ظرفیت پالایش گونهها است. مواد و روشها فلزات کادمیوم (Cd)، مس (Cu)، روی (Zn) و آهن (Fe) به دلیل حضور شاخص در پسابها و خاکهای اطراف کارخانههای فولاد و ذوب فلز انتخاب شدند. پنج پایه از هر گونه بهصورت تصادفی انتخاب شدند. نمونهها به اندامهای اصلی تفکیک و پس از خشک و آسیاب کردن، غلظت فلزات با جذب اتمی شعلهای اندازهگیری شد. شاخص انتقال (TF)، تخصیص زیتوده، همبستگی بین فلزات، و مقدار تجمعی فلزات محاسبه و توسط مدل خطی عمومی تحلیل شد. یافتهها درختان سرو (روی: mg/kg ۲۲۳ و کادمیوم: mg/kg ۶) و توت (آهن: mg/kg ۱۳۳۶ و مس: mg/kg ۵۵) بیشترین و اقاقیا کمترین غلظت فلزات را در اندامهایشان نشان دادند. برگها در همه گونهها و برای تمام فلزات بالاترین TF را داشتند؛ بیشترین انباشت Fe در برگ کاج با (۸۶/۲۷TF= ) و پس از آن توت (۹۶/۵) و سرو (۶۹/۳) مشاهده شد، در حالیکه انتقال Cd و Zn به برگها غالباً با TF بیش از 1 بود. انتقال Cu وابسته به گونه بود و بیشترین افزایش TF عمدتاً در مرحله برگ به شاخه رخ داد. همبستگی مثبت و قوی میان Cd، Cu و Zn در برگهای توت (۹۶/۰-۸۵/۰= r) و اقاقیا (۹۳/۰-۸۸/۰= r) مشاهده شد، در حالیکه در کاج همبستگی معناداری بین فلزات دیده نشد. کاج با بیشترین زیتوده خشک کل (۱۱۰ کیلوگرم) و تخصیص غالب به تنه (۴۷٪)، بالاترین تجمع کلی فلزات سنگین را بهویژه برای Cd، Cu و Zn در اندام تنه نشان داد، در حالیکه اقاقیا بیشترین تخصیص زیتوده را به ریشهها اختصاص داد (۳۶٪). توت با وجود زیتوده کل پایین (۳۰ کیلوگرم)، تجمع بالای Fe و Cu را در برگها ثبت کرد. غلظت همه فلزات در برگ گونهها از آستانههای سمیت فراتر بود که نشاندهنده قرارگیری همه گونهها تحت استرس شدید فلزی است. نتیجهگیری نتایج نشان داد الگوهای تجمع، انتقال و تثبیت فلزات سنگین بهطور معناداری میان گونههای درختی متفاوت است و هر گونه کارکرد متمایزی در گیاهپالایی دارد. کاج با تولید بیشترین زیتوده خشک و تمرکز فلزات در تنه و ریشه، گزینهای مناسب برای تثبیت بلندمدت فلزات سنگین محسوب میشود، در حالی که سرو با تجمع قابل توجه فلزات در برگها قابلیت ترکیب راهبردهای تثبیت و استخراج را دارد. توت و اقاقیا با وجود زیتوده کمتر، به دلیل انتقال مؤثر فلزات به اندامهای هوایی و امکان برداشت سالانه برگها، برای بازسازی و مدیریت سایتهای با آلودگی کمتر مناسب هستند. بر این اساس، انتخاب گونه در برنامههای گیاهپالایی باید بر مبنای نوع فلز غالب، سطح آلودگی و هدف مدیریتی (تثبیت یا استخراج) انجام گیرد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| گیاهپالایی؛ آلودگی محیط زیست؛ زیتوده گیاهی؛ شاخص انتقال | ||
| مراجع | ||
|
1.Abyareh, M., NejadKoorki, F., Ekhtesasi, M., & Ghalibaf, M. A. (2019). Evaluation of heavy metals contamination in surface soil caused by steel industry. Journal of Research in Environmental Health. 4(4), 302-310, http://doi.org/10.22038/ jreh.2019.37316.1266. [In Persian]
2.Grotz, N., & Guerinot, M. L. (2006). Molecular aspects of Cu, Fe and Zn homeostasis in plants. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular Cell Research. 1763(7), 595-608, https://doi. org/10.1016/j.bbamcr.2006.05.014.
3.Solgi, E., Abbasitabar, H., Hasanvand, F., & Bakhshi, F. (2024). Spatial distribution and risk assessment of heavy metals in soil and leaf of pistachio trees (Case Study: Kabootar Khaneh - Rafsanjan). Iranian Journal of Forest. 16(2), 243-256, https://doi.org/10.22034/ijf.2024.362563.1891.
4.Ali, H., Khan, E., & Sajad, M. A. (2013). Phytoremediation of heavy metals-Concepts and applications. Chemosphere. 91(7), 869-881, https://doi.org/10.1016/ j.chemosphere.2013.01.075.
5.Jani, Y., Mutafela, R. N., Ferrans, L., Ling, G., Burlakovs, J., & Hogland, W. (2019). Phytoremediation as a promising method for the treatment of contaminated sediments. Iranian Journal of Energy and Environment. https://doi.org/10.5829/ ijee.2019.10.03.10.
6.Mudgal, V., Raninga, M., Patel, D., Ankoliya, D., & Mudgal, A. (2023). A review on Phytoremediation: Sustainable method for removal of heavy metals. Materials Today: Proceedings. 77, 201-208, https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.11.261.
7.Tangahu, B. V., Sheikh Abdullah, S. R., Basri, H., Idris, M., Anuar, N., & Mukhlisin, M. (2011). A review on heavy metals (As, Pb, and Hg) uptake by plants through phytoremediation. International Journal of Chemical Engineering. 2011(1), 939161, https://doi.org/10. 1155/2011/939161.
8.Brear, E. M., Day, D. A., & Smith, P. M. (2013). Iron: an essential micronutrient for the legume-rhizobium symbiosis. Frontiers in Plant Science. 4 (2013), https://doi.org/10.3389/fpls.2013.00359.
9.Zhang, Q., Wang, Y., Shang, K., Fang, H., Zhang, G., & Guidi Nissim, W. (2025). Strategy on rapid selection of woody species for phytoremediation in soils contaminated with copper, lead and zinc in Shanghai. International Journal of Phytoremediation. 27(4), 462-471, https:// doi.org/10.1080/15226514.2024.2426772.
10.Clemens, S. (2006). Toxic metal accumulation, responses to exposure and mechanisms of tolerance in plants. Biochimie. 88(11), 1707-1719, https:// doi.org/10.1016/j.biochi.2006.07.003.
11.Gao, L., Wang, S., Zou, D., Fan, X., Guo, P., Du, H., et al. (2024). Physiological responses of low- and high-cadmium accumulating Robinia pseudoacacia-rhizobium symbioses to cadmium stress. Environmental Pollution. 345, 123456, https://doi.org/10.1016/ j.envpol.2024.123456.
12.Mendoza-Cózatl, D. G., Jobe, T. O., Hauser, F., & Schroeder, J. I. (2011). Long-distance transport, vacuolar sequestration, tolerance, and transcriptional responses induced by cadmium and arsenic. Current Opinion in Plant Biology. 14(5), 554-562, https:// doi.org/10.1016/j.pbi.2011.07. 004.
13.Ivanov, Y. V., Savochkin, Y. V., & Kuznetsov, V. V. (2012). Scots pine as a model plant for studying the mechanisms of conifers adaptation to heavy metal action: 2. Functioning of antioxidant enzymes in pine seedlings under chronic zinc action. Russian Journal of Plant Physiology. 59(1), 50-58, https://doi.org/110.1134/S1021443712010098.
14.Masarovičová, E., & Kráľová, K. (2012). Plant-heavy metal interaction: phytoremediation, biofortification and nanoparticles. In G. Montanaro & B. Dichio (Eds.), Advances in Selected Plant Physiology Aspects (Pp: 75-101). Rijeka: InTech.
15.Pulford, I. D., & Watson, C. (2003). Phytoremediation of heavy metal-contaminated land by trees-a review. Environment International. 29(4), 529-540, https:// doi.org/ 10.1016/ S0160-4120 (02)00152-6.
16.Kabata-Pendias, A. (2010). Trace elements in soils and plants. Boca Raton: CRC Press.
17.Rafati, M., Mohammadi Roozbahani, M., & Pirmoradi, Z. (2020). Bioaccumulation of some heavy metals by the soil and leaves of Ziziphus spina-christi in Khouzestan Oxin Steel Company. Iranian Journal of Forest and Range Protection Research. 17(2), 173-184, https://doi.org/10.22092/ ijfrpr.2020.127153.1389. [In Persian]
18.Moslehi, M., Salmanmahiny, A., Yaghoubzadeh, M., Mikaeili Tabrizi, A., & Danehkar, A. (2021). Comparison of heavy metals concentration in sediments and vegetative organs of two species of Grey and Red mangrove. Journal of Wood and Forest Science and Technology. 28(4), 119-134. https://doi: 10.22069/jwfst.2022.19223.1931.
19.Moradinasab, V., Shirvani, M., Shamsaee, M., & Babaee, M. R. (2016). Assessing some chemical and biological quality attributes of soils irrigated with groundwater and treated industrial wastewater in greenspace of Mobarake Steel Complex. Journal of Water and Soil Science. 19(74), 101-111, https://doi.org/10.18869/acadpub.jstnar.19.74.9.
20.Bakhtiarvand Bakhtiari, S., & Sohrabi, H. (2012). Allometric equations for estimating above and below-ground carbon storage of four broadleaved and coniferous trees. Iranian Journal of Forest and Poplar Research. 20(3), 492-981, http://dx.doi.org/10. 22092/ijfpr.2012.107454. [In Persian]
21.Pauls, V. R., & Verloo, M. W. (2022). Soil and Plant Analysis for Use by Students, Researchers, and Soil and Plant Analysis Laboratories. Translator: Ghazanshahi, J. Tehran: Aeizh Publishing; 296p. [In Persian]
22.Skoog, D. A., Holler, F. J., & Crouch, S. R. (2017). Principles of instrumental analysis. Boston: Cengage Learning; 992p. 23.Yavarian, R., Salehi, A., & Mohammadi Glangash, M. (2021). Accumulation of heavy metals in various organs of Pinus eldarica medw and Cupressus arizonica green var. arizonica trees in Isfahan steel company area. Forest and Wood Products. 74(1), 85-95, https://doi.org/ 10. 22059/ jfwp. 2020. 305046. 1115.[In Persian]
24.Salih, Z., & Aziz, F. (2019). Heavy metals accumulation in leaves of five plant species as a bioindicator of steel factory pollution and their effects on pigment content. Polish Journal of Environmental Studies. 28(6), 4351-8, https://doi.org/10.15244/pjoes/99304.
25.Rezanejad, F., Oloumi, H., Gholipoor, Z., & Manouchehri Kalantari, K. (2017). Response of two pine species (Pinus nigra and P. eldarica) around copper complex of Sarcheshmeh in heavy metals assimilation and some structural characteristics of leaf. Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology). 30(2), 393-407, https://doi.org/10.22059/ jfwp.2020.305046.1115. [In Persian]
26.Ghasemi Aghbash, F., Mortazavi, S., & Naderi, R. (2020). Distribution of heavy metals in leaf and bark of trees used in urban forestry of Hamadan. Environmental Researches. 10(20), 105-114, https:// doi.org/10.22092/er.2020.342600.1001. [In Persian]
27.Askari, Y., Soltani, A., Akhavan, R., & Tahmasebi Kohyani, P. (2017). Assessment of root-shoot ratio biomass and carbon storage of Quercus brantii Lindl. in the central Zagros forests of Iran. Journal of Forest Science. 63(6), 282-289, https://doi.org/10. 17221/122/2015-JFS.
28.Sohrabi, H., Bakhtiarvand-Bakhtiari, S., & Ahmadi, K. (2016). Above-and below-ground biomass and carbon stocks of different tree plantations in central Iran. Journal of Arid Land. 8(1), 138-145, https://doi.org/10.1007/ s40333-015-0087-z. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 126 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 93 |
||