اثر EDTA و اسیدسیتریک بر فعالیت های آنزیمی خاک واستخراج سرب توسط آفتاب گردان و خردل هندی از یک خاک آلوده

سال انتشار: 1396
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 375

فایل این مقاله در 19 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JWSC-24-1_003

تاریخ نمایه سازی: 11 آبان 1398

چکیده مقاله:

سابقه و هدف: استخراج گیاهی با استفاده از عوامل کی لیت کننده یکی از روش های پاکسازی خاک های آلوده به فلزات سنگین است که توجه بسیاری را در دهه گذشته به خود جلب کرده است. به هرحال تا به امروز بیشترین توجه به اثر عوامل کی لیت کننده بر حلالیت فلزات سنگین در خاک و جذب آنها به وسیله گیاه بوده است و کمتر به اثرات جانبی آنها بر محیط زیست خاک و موجودات زنده پرداخته شده است. فعالیت آنزیم های خاک می توانند شاخص های مناسبی برای بررسی بازگرداندن محیط زیست خاک بعد از فرآیند های پاکسازی مختلف باشند. هدف از این مطالعه بررسی اثر EDTA و اسیدسیتریک (CA) بر فعالیت های آنزیمی خاک و جذب سرب به وسیله دو گیاه آفتابگردان و خردل هندی بود. مواد و روش ها: پژوهش حاضر در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل و 3 تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام گرفت. فاکتورهای آزمایشی شامل عامل کی لیت کننده و نوع گیاه بودند. تیمارهای عامل کی لیت کننده شامل شاهد (بدون عامل کی لیت کننده یا سطح صفر)، EDTA3 و EDTA5 (3 و 5 میلی مول EDTA در هر کیلوگرم خاک خشک)، CA3 و CA5 (3 و 5 میلی مول CA در هر کیلوگرم خاک خشک) بودند. گیاهان مورد استفاده نیز شامل دو گیاه خردل هندی (Brassica juncea) و آفتاب گردان (Helianthus annus) بود. همچنین به منظور بررسی اثر سرب بر وزن خشک گیاه و فعالیت های آنزیمی یک تیمار بدون آلودگی سرب و بدون عامل کی لیت کننده (تیمار NP) نیز در نظر گرفته شد. یافته ها: نتایج نشان داد که EDTA نسبت به CA عامل کی لیت کننده موثرتری برای افزایش غلظت سرب فراهم خاک در این پژوهش بود. برخلاف انتظار افزودن CA به خاک موجب کاهش معنی دار غلظت سرب فراهم خاک نسبت به تیمار شاهد شد. نتایج نشان داد بین دو کی لیت استفاده شده EDTA برای افزایش جذب سرب در اندام هوایی و CA برای افزایش جذب سرب در ریشه مناسب بود. بیشترین جذب سرب در ریشه (99/2 میلی گرم سرب در گلدان) توسط گیاه خردل هندی با کاربرد 5 میلی مول CA در کیلوگرم خاک مشاهده شد. همچنین بیشترین جذب سرب در اندام هوایی (74/1 میلی گرم سرب در گلدان) توسط گیاه خردل هندی با تیمار EDTA3 حاصل شد. نتایج نشان داد خاک تیمار شده با EDTA موجب اثر هورمسیس در فعالیت آنزیم های دهیدروژناز، فسفومونواستراز قلیایی و شاخص های GMea و TEA شد. تیمار EDTA5 موجب کاهش شاخص های GMea و TEA شد در حالی که تیمار EDTA3 موجب افزایش این شاخص ها در مقایسه با تیمار شاهد شد. افزودن CA در هر دو سطح به خاک موجب افزایش معنی دار و قابل توجه فعالیت آنزیم های مورد مطالعه و همچنین شاخص های GMea و TEA نسبت به تیمار شاهد شد. نتیجه گیری: در تیمار EDTA3 جذب سرب اندام هوایی نسبت به تیمار شاهد افزایش پیدا کرد و همچنین به طور معنی داری شاخص های GMea و TEA در این تیمار در مقایسه با تیمار شاهد بهبود یافت. تیمار EDTA5 کارایی کمتری نسبت به تیمار EDTA3 در افزایش جذب سرب اندام هوایی داشت و شاخص های GMea و TEA را نسبت به تیمار شاهد کاهش داد. افزودن CA به خاک احتمالا گزینه مناسب تری برای تثبیت گیاهی سرب در خاک مورد مطالعه از طریق تجمع آن در ریشه بود و توانست شاخص های GMea و TEA را به طور قابل توجهی نسبت به تیمار شاهد و تیمار NP افزایش دهد.

کلیدواژه ها:

عوامل کلات کننده ، شاخص های GMea و TEA ، غلظت سرب فراهم خاک ، استخراج گیاهی

نویسندگان

سیدسجاد حسینی

دانشگاه فردوسی مشهد

امیر لکزیان

دانشگاه فردوسی مشهد

اکرم حلاج نیا

دانشگاه فردوسی مشهد

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Babaeian, E., Homaee, M., and Rahnemaie, R. 2016. Chelate-enhanced phytoextraction ...
  • phytostabilization of lead-contaminated soils by carrot (Daucus carota). Arch. Agron. ...
  • Bremner, J.M., and Mulvaney, C.S. 1982. Nitrogen-total. P 595-624, In: ...
  • Methods of Soil Analysis, American Society of Agronomy, Madison, WI. ...
  • Calabrese, E.J. 2008. Hormesis: why it is important to toxicology ...
  • Toxicol. Chem. 27: 7. 1451-1474. ...
  • Cay, S., Uyanik, A., Engin, M.S., and Kutbay, H.G. 2015. ...
  • the removal of Cd, Ni, Pb and Cu from artificially ...
  • Int. J. Phytoremediation. 17: 6. 568-574. ...
  • Chander, K., and Joergensen, R.G. 2008. Decomposition of Zn-rich Arabidopsis ...
  • litter in low and high metal soil in the presence ...
  • Chander, K., and Joergensen, R.G. 2011. Soil microorganisms and the ...
  • albus on a high metal soil in the presence of ...
  • Chapman, H.D. 1965. Cation exchange capacity. P 891-901, In: C.A. ...
  • Soil Analysis, American Society of Agronomy, Madison, WI. ...
  • Ciarkowska, K., Sołek-Podwika, K., and Wieczorek, J. 2014. Enzyme activity ...
  • of soil-rehabilitation processes at a zinc and lead ore mining ...
  • Manage. 132: 250-256. ...
  • Dick, R.P., Breakwell, D.P., Turco, R.F., Doran, J.W., and Jones, ...
  • enzyme activities and biodiversity measurements as integrative microbiological indicators. ...
  • P 247-271, In: J.W. Doran and A.J. Jones (Ed.), Methods ...
  • Science Society of America, Madison, Wisconsin. ...
  • DoNascimento, C.W.A., Amarasiriwardena, D., and Xing, B. 2006. Comparison of ...
  • organic acids and synthetic chelates at enhancing phytoextraction of metals ...
  • multi-metal contaminated soil. Environ. Pollut. 140: 1. 114-123. ...
  • Evangelou, M.W., Ebel, M., Hommes, G., and Schaeffer, A. 2008. ...
  • reason for the inefficiency of small organic acids in chelant-assisted ...
  • Air soil Pollut. 195: 1-4. 177-188. ...
  • Evangelou, M.W., Kutschinski-Klöss, S., Ebel, M., and Schaeffer, A. 2007. ...
  • Borago officinalis, Sinapis alba L. and Phacelia boratus for phytoextraction ...
  • from soil. Water Air Soil Pollut. 182: 1-4. 407-416. ...
  • Fatahi, E., Fotovat, A., Astaraei, A.R., and Haghnia, G.H. 2010. ...
  • EDTA on phytoremediation of Pb in soil with three plant ...
  • Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, ...
  • Science. 51: 57-68. (In Persian) ...
  • Feng, D., Teng, Y., Wang, J., and Wu, J. 2016. ...
  • Enzyme Activities in Soil from the Vicinity of a Wellhead ...
  • Contam. 25: 3. 279-295. ...
  • Fine, P., Paresh, R., Beriozkin, A., and Hass, A. 2014. ...
  • by eucalyptus trees under controlled deficit irrigation. Sci. Total Environ. ...
  • García-Ruiz, R., Ochoa, V., Hinojosa, M.B., and Carreira, J.A. 2008. ...
  • activities for the monitoring of soil quality improvement in organic ...
  • Biol. Biochem. 40: 9. 2137-2145. ...
  • Gee, G.H., and Bauder, J.W. 1986. Particle size analysis. P ...
  • Methods of Soil Analysis, Part 2 physical properties, Soil Science ...
  • Madison, Wisconsin. ...
  • Gupta, D.K., Huang, H.G., and Corpas, F.J. 2013. Lead tolerance ...
  • phytoremediation. Environ. Sci. Pollut. Res. 20: 4. 2150-2161. ...
  • Han, Y., Zhang, L., Gu, J., Zhao, J., and Fu, ...
  • photosynthetic properties and heavy metal accumulation of Iris halophila Pall. ...
  • Pb mine tailings. Int. Biodeterior. Biodegrad. Pp: 1-7. ...
  • He, Z.L., Yang, X.E., Baligar, V.C., and Calvert, D.V. 2003. ...
  • biochemical indexing systems for assessing quality of acid soils. Adv. ...
  • Hernández-allica, J., Garbisu, C., Becerril, J.M., Barrutia, O., García-plazaola, J.I., ...
  • F.J., and McGrath, S.P. 2006. Synthesis of low molecular weight ...
  • exposure in Thlaspi caerulescens. Plant Cell Environ. 29: 7. 1422-1429. ...
  • Hinojosa, M.B., Carreira, J.A., Rodríguez-Maroto, J.M., and García-Ruíz, R. 2008. ...
  • of pyrite sludge pollution on soil enzyme activities: ecological dose–response ...
  • Total Environ. 396: 2. 89-99. ...
  • Huang, H., Li, T., Tian, S., Gupta, D.K., Zhang, X., ...
  • alleviating lead toxicity in accumulator species of Sedum alfredii H. ...
  • Jones Jr, J.B. 2001. Laboratory guide for conducting soil tests ...
  • LLC, New York, 365p. ...
  • Kos, B., and Lestan, D. 2003. Influence of a biodegradable ...
  • nondegradable (EDTA) chelate and hydrogel modified soil water sorption capacity ...
  • phytoextraction and leaching. Plant Soil. 253: 2. 403-411. ...
  • Lambrechts, T., Gustot, Q., Couder, E., Houben, D., Iserentant, A., ...
  • Comparison of EDTA-enhanced phytoextraction and phytostabilisation strategies with ...
  • Lolium perenne on a heavy metal contaminated soil. Chemosphere. 85: ...
  • Lee, J., and Sung, K. 2014. Effects of chelates on ...
  • heavy metal accumulation in plants. Ecol. Eng. 73: 386-394. ...
  • Lindsay, W.L., and Norvell, W.A. 1978. Development of a DTPA ...
  • manganese and copper. Soil Sci. Soc. Am. J. 42: 3. ...
  • Loeppert, R.H., and Sparks, D.L. 1996. Carbonate and gypsum. P ...
  • Ed.), Methods of Soil Analysis, Part 3 chemical methods, Soil ...
  • Madison, Wisconsin. ...
  • Luo, C., Shen, Z., and Li, X. 2005. Enhanced phytoextraction ...
  • EDTA and EDDS. Chemosphere. 59: 1. 1-11. ...
  • Mao, L., Tang, D., Feng, H., Gao, Y., Zhou, P., ...
  • enzyme activities for the assessment of fungi and citric acid-assisted ...
  • cadmium and lead contamination. Environ. Sci. Pollut. Res. 22: 24. ...
  • Martens, R. 1992. A comparison of soil adenine nucleotide measurements ...
  • enzymatic analysis. Soil Bio. Biochem. 24: 7. 639-645. ...
  • McGrath, S.P., and Cunliffe, C.H. 1985. A simplified method for ...
  • Fe, Zn, Cu, Ni, Cd, Pb, Cr, Co and Mn ...
  • Muhammad, D., Chen, F., Zhao, J., Zhang, G., and Wu, ...
  • citric acid-enhanced phytoextraction of heavy metals in artificially metal contaminated ...
  • by Typha angustifolia. Int. J. Phytoremediation. 11: 6. 558-574. ...
  • Mühlbachová, G. 2011. Soil microbial activities and heavy metal mobility ...
  • contaminated soils after addition of EDTA and EDDS. Ecol. Eng. ...
  • Nannipieri, P., Grego, S., Ceccanti, B., Bollag, J.M., and Stotzky, ...
  • significance of the biological activity in soil. P 293-355, In: ...
  • Eds.), Soil biochemistry, Volume 6, Marcel Dekker, New York. ...
  • Nannipieri, P., Kandeler, E., and Ruggiero, P. 2002. Enzyme Activities ...
  • and Biochemical Processes In Soil. P 1-33, In: R.G. Burn ...
  • Environment, Marcel Dekker, New York. ...
  • Nannipieri, P., Pankhurst, C.E., Doube, B.M., Gupta, V.V.S.R., and Grace, ...
  • The potential use of soil enzymes as indicators of productivity, ...
  • P 238-244, In: C.E. Pankhurst, B.M. Doube, V.V.S.R. Gupta and ...
  • biota: management in sustainable farming systems, CSIRO Publications, Madison. ...
  • Nowack, B., Schulin, R., and Robinson, B.H. 2006. Critical assessment ...
  • metal phytoextraction. Environ. Sci. Technol. 40: 17. 5225-5232. ...
  • Olsen, S.R., and Sommers, L.E. 1982. Phosphorus. P 4013-430, In: ...
  • of Soil Analysis, Part1 chemical and biological properties, Soil Science ...
  • Madison, Wisconsin. ...
  • Pan, J., and Yu, L. 2011. Effects of Cd or/and ...
  • community structure. Ecol. Eng. 37: 11. 1889-1894. ...
  • Renella, G., Egamberdiyeva, D., Landi, L., Mench, M., and Nannipieri, ...
  • activity and hydrolase activities during decomposition of root exudates released ...
  • artificial root surface in Cd-contaminated soils. Soil Biol. Biochem. 38: ...
  • Sabir, M., Hanafi, M.M., Zia-Ur-Rehman, M., Saifullah, M.H., Ahmad, H.R., ...
  • K.R., and Aziz, T. 2014. Comparison of low-molecular-weight organic acids ...
  • ethylenediaminetetraacetic acid to enhance phytoextraction of heavy metals by maize. ...
  • Commun. Soil Sci. Plant Anal. 45: 1. 42-52. ...
  • Saifullah, M.H., Ghafoor, A., Zia, M.H., Murtaza, G., Waraich, E.A., ...
  • P. 2010. Comparison of organic and inorganic amendments for enhancing ...
  • phytoextraction by wheat (Triticum aestivum L.). Int. J. Phytoremediation. 12: ...
  • Saifullah, M.H., Shahid, M., Zia-Ur-Rehman, M., Sabir, M., and Ahmad, ...
  • 4. Phytoremediation of Pb-Contaminated Soils Using Synthetic Chelates. P 397-414, ...
  • In: M. Sabir and H.R. Ahmad (Eds.), Soil Remediation and ...
  • Challenges, Elsevier Inc. ...
  • Sapoundjieva, K., Kartalska, Y., Vassilev, A., Naidenov, M., Kuzmanova, I., ...
  • 3. Effects of the chelating agent EDTA on metal solubility ...
  • performance of maize plants and soil microorganisms. Bulg. J. Agric. ...
  • Shakoor, M.B., Ali, S., Hameed, A., Farid, M., Hussain, S., ...
  • Bharwana, S.A., and Abbasi, G.H. 2014. Citric acid improves lead ...
  • Brassica napus L. by mitigating Pb-induced morphological and biochemical damages. ...
  • Ecotoxicol. Environ. Saf. 109: 38-47. ...
  • Sun, Y.B., Zhou, Q.X., An, J., Liu, W.T., and Liu, ...
  • phytoextraction of heavy metals from contaminated soil irrigated by industrial ...
  • with the hyperaccumulator plant (Sedum alfredii Hance). Geoderma. 150: 1. ...
  • Tabatabai, M.A., and Bremner, J.M. 1969. Use of p-nitrophenyl phosphate ...
  • phosphatase activity. Soil Biol. Biochem. 1: 4. 301-307. ...
  • Tabatabai, M.A., and Bremner, J.M. 1972. Assay of urease activity ...
  • Biochem. 4: 4. 479-487. ...
  • Thalmann, A. 1966. The determination of the dehydrogenase activity in ...
  • TTC (triphenyltetrazolium). Soil Biol. 6: 46-49. ...
  • Tian, S.K., Lu, L.L., Yang, X.E., Huang, H.G., Brown, P., ...
  • Z.L. 2011. The impact of EDTA on lead distribution and ...
  • Sedum alfredii by synchrotron X-ray investigation. Environ. Pollut. 159: 3. ...
  • Usman, A.R., Almaroai, Y.A., Ahmad, M., Vithanage, M., and Ok, ...
  • synthetic chelators and metal availability in poultry manure amended Cd, ...
  • contaminated agricultural soil. J. Hazard. Mater. 262: 1022-1030. ...
  • Vassil, A.D., Kapulnik, Y., Raskin, I., and Salt, D.E. 1998. ...
  • transport and accumulation by Indian mustard. Plant Physiol. 117: 2. ...
  • Vigliotta, G., Matrella, S., Cicatelli, A., Guarino, F., and Castiglione, ...
  • heavy metals and chelants on phytoremediation capacity and on rhizobacterial ...
  • of maize. J. Environ. Manage. 179: 93-102. ...
  • Walkley, A., and Black, I.A. 1934. An examination of the ...
  • soil organic matter and a proposed modification of the chromic ...
  • Wenzel, W.W., Unterbrunner, R., Sommer, P., and Sacco, P. 2003. ...
  • phytoextraction using canola (Brassica napus L.) in outdoors pot and ...
  • نمایش کامل مراجع