كليدواژه :
آلودگي خاك , كرم خاكي , فلزات سنگين , Eisenia fetida
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: آلودگي خاكها به فلزات سنگين در جهان، به خصوص در كشورهايي كه نياز به خاك براي توليد غذا دارند تبديل به يك نگراني جدي شده است. در زمينه ارزيابي خطرات زيستمحيطي، كرمهاي خاكي جزء مهمي از خاك و از نظر اكولوژيكي به عنوان يك شاخص زيستي مهم براي سلامت و كيفيت خاك در نظر گرفته مي شوند. كرم هاي خاكي بخشي از زنجيره غذايي و چرخه تجزيه در خاك هستند كه ويژگيهاي رشد آنها به طور نامطلوبي تحت تأثير آلودگي هاي خاك قرار ميگيرد. با توجه به حساسيت كرمهاي خاكي به آلودگي، از آن ها ميتوان به عنوان شاخص زيستي خاكهاي آلوده استفاده نمود. به منظور بررسي تأثير مدت زمان تماس و محل نمونه برداري خاك بر صفات رشد كرم هاي خاكي در خاكهاي آلوده پژوهش حاضر اجرا گرديد.
مواد و روش ها: اين پژوهش روي يك خاك آلوده كه از معدن آهنگران در 26 كيلومتري شهرستان ملاير، به سمت شهرستان اراك در استان همدان و زمينهاي اطراف آن نمونهبرداري شده بود، انجام شد. يك آزمايش فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار انجام شد و از كود دامي به عنوان تغذيه براي كرم خاكي استفاده شد. در اين آزمايش 12 عدد كرم خاكي با ميانگين وزن 0/6-0/3 ميلي گرم براي هر نمونه خاك انتخاب شدند و در طول اجراي آزمايش هيچ نوع غذايي به ظرف ها اضافه نشد. سپس كرم‌ها در هفت بازه زماني مختلف شامل 3، 7، 14، 21، 28، 32 و42 روز در معرض خاك آلوده به فلز سرب با غلظت 8193-400 ميليگرم بر كيلوگرم و كادميوم با غلظت 658/6-1/159 ميلي گرم بر كيلوگرم قرار گرفتند و زنده ماني، وزن، توليد كوكون و توليد مثل آن ها به روش شمارش با دست در واحد وزن بستر مورد بررسي قرار گرفت.
يافته ها: نتايج تجزيه واريانس داده ها نشان داد كه خاكهاي آلوده به سرب و كادميوم به طور معني داري مي تواند پارامترهاي رشد كرم هاي خاكي گونه Eisenia foetida را تحت تأثير قرار دهد. تعداد كرم هاي خاكي با گذشت زمان كاهش يافت به طوري كه در روزهاي 3 و 7 بيش ترين درصد كرم خاكي
(94/052 درصد ) و در روز 42 كم ترين درصد (73/805 درصد )
كرم هاي خاكي با تفاوت معنيداري ديده شد كه ميتواند به دليل تمام شدن منبع غذا براي كرم هاي
خاكي با گذر زمان باشد. بيش ترين ميزان كوكون توليد شده در روز 28 و 32 آزمايش با اختلاف معنيدار بين روزهاي ديگر ديده شد. كم ترين ميزان كوكون توليد شده با اختلاف معنيدار در روز 42 ديده شد كه احتمالاً به دليل كامل شدن سيكل كوكون ها و تبديل كوكون به لاورها باشد. با وجود بالا بودن غلظت عناصر سرب و كادميوم در نقطه S3 بيشترين درصد زندهماني، تعداد كوكون و لارو (توليد مثل) كرمهاي خاكي ديده شد كه دليل آن ميتواند مقاومت بالاي كرم هاي
خاكي به اثرات سمي كادميوم و سرب به دليل سم زدايي آن توسط پروتئينهاي متالوتيونين در كانال هاي غذايي پشتي باشد.
نتيجه گيري: معمولاً هر چه كرمهاي خاكي مدت زمان طولاني تري در تماس با اين عنصر قرار گرفتند، كاهش جمعيت، وزن و توليد كوكون آنها شديدتر بود. اما زماني كه كرم هاي خاكي در خاك هاي آلوده به فلزات سنگين مانند سرب و كادميوم با كود دامي تغذيه شوند، كاهش جمعيت، وزن و تعداد كوكون توليدي، از سرعت كم تري برخوردار گرديد به طوري كه افزايش تعداد كوكون و توليد مثل در پايان دوره آزمايش رخ داد. با توجه به حساسيت صفات رشدي كرم هاي خاكي مي توان از آنها به عنوان شاخص آلودگي خاك استفاده نمود.
چكيده لاتين :
Background and Objectives: Soil pollution by heavy metals in the world, especially in countries that require soil to produce food, has become a serious concern. In the context of environmental risk assessment, earthworms are an important component of soil, and ecologically considered as a biochemical indicator (bio Index) for soil health and quality. Earthworms are part of the food chain and the soil decomposition cycle, that growth characteristics are negatively affected by soil contamination. Due to the sensitivity of dirt worms to soil contamination, they can be used as an indicator of contaminated soils. This study was therefore carried out in order to investigate the effect of contact time and soil sampling points on the growth traits of earthworms in contaminated soils.
Materials and Methods: The study was conducted on a contaminated soil that was sampled from the Ahangaran mine and its surrounding land, located at the 26 kilometer far from Malayer to Arak, in the Hamedan province, which lies between longitudes and latitudes 44° 59´ 44´´ and 34° 10´ 20´´ respectively. A factorial experiment was conducted in a completely randomized design with three replications. Animal fertilizers were used as nutrition for soil worms. In this experiment, 12 earthworms with an average weight of 0.3-0.6 mg were selected for each soil sample and during the experiment, no food was added to the dishes. Then, the worms were exposed to soil contamination in seven different time intervals of 3, 7, 14, 21, 28, 32 and 42 days. The viability, weight, cocoon production and reproduction by hand counting in unit weight of the substrate were investigated.
Results: The results of analysis of variance showed that lead and cadmium contaminated soils can somewhat affect growth parameters of Eisenia fetida. Despite the high concentrations of lead and cadmium in point S3, the highest percentage of survival, number of coccons and larvae (reproduction) of earthworms was observed, which could be due to the high resistance of earthworms to the toxic effects of cadmium and lead due to poison detoxification by metallothionein proteins in dorsal canals.
Conclusion: Usually, the worse the earthworms had in contact with this element longer, the more severe the decline in population, weight and cocoon production. But when earthworms were fed to heavy metals such as lead and cadmium with animal fertilizer, population decline, weight and number of produced cocoons were less than that, increasing the number of cocoons and reproduction in the end of the trial period.
