گياه پالايي و تخمين زمان بهينه پالايش خاك هاي آلوده به سرب با استفاده از دو گياه خرفه و تاج خروس وحشي

Phytoremediation and Estimation of Optimal Clean up Time of Lead Contaminated Soils using Portulaca oleracea L. and Amaranthus retroflexus

فلزات سنگين يكي از مهم‌ترين آلاينده‌هاي محيط‌ زيست و به‌ويژه منابع خاك و آب هستند. از ميان فلزات سنگين، سرب يكي از مهم‌ترين آلاينده‌هاي سمي است. استفاده از خاك‌هاي آلوده به سرب، مستلزم آلودگي‌زدايي و بهسازي آن‌ها است. پژوهش حاضر با هدف بررسي امكان آلودگي‌زدايي سرب از خاك و تخمين زمان بهينه پالايش با استفاده از گياهان خرفه و تاج‌خروس وحشي انجام شد. بدين منظور، آزمايشي در قالب طرح كاملاً تصادفي با 5 تيمار شاهد، 150، 300، 600 و mg/kg1200 و سه تكرار اجرا شد. نتايج نشان داد كه در هر دو گياه رابطه‌اي غيرخطي و مثبت بين مقدار سرب تجمع يافته در ريشه و ساقه با غلظت سرب موجود در خاك وجود داشت. بيش­ترين مقدار سرب تجمع يافته در ريشه خرفه و تاج‌خروس وحشي به­ ترتيب 173/39 و mg/kg 149/76 و در ساقه آن‌ها نيز به ­ترتيب 20/01 و mg/kg 5/82 به‌دست آمد. فاكتور انتقال در هر دو گياه كوچك‌تر از يك بوده (براي گياه خرفه از 0/62 تا 0/12 و براي گياه تاج‌خروس وحشي از 0/14 تا 0/04) و بيانگر انتقال كم­تر سرب از ريشه به اندام هوايي مي‌باشد. با توجه به توانايي گياهان فوق در جذب مقادير زياد سرب از ناحيه رشد ريشه، عملكرد گياهي بالا و توانايي تجمع سرب در اندام‌هاي قابل‌برداشت، هر دو گياه براي پاك‌سازي سرب از اعماق سطحي خاك و تا غلظت‌هاي چندين برابر غلظت مجاز سرب كارآيي بالايي داشتند. ليكن با توجه به زمان پالايش و مقدار زيست‌توده توليدشده، گياه تاج‌خروس‌ وحشي از توانايي بيش­تري براي بهسازي خاك‌هاي آلوده برخوردار بود.

Heavy metals are one of the most important environmental contaminants, particularly in soil and water sources. Among heavy metals, lead is one of the most challenging toxic contaminants. Using lead-contaminated soils requires their decontamination and improvement. The objective of this study was to investigate the possibility of lead decontamination from soil and to estimate the optimal clean up time using Portulaca oleracea L. and Amaranthus retroflexus. For this purpose, a completely randomized design with five treatments of 30 (standard), 150, 300, 600 and 1200 mg/kg each with three replicates was performed. The results indicated that for both plants a non-linear positive relation exists between the lead concentrations in soil and that accumulated in plant roots and shoots. The highest extracted lead which was accumulated in roots of Portulaca oleracea L. and Amaranthus retroflexus were 173.39 and 149.76 mg/kg, and in their shoots were 20.01 and 5.82 mg/kg, respectively. Translocation factor was obtained from 0.62 to 0.12 for Portulaca oleracea L. and from 0.14 to 0.04 for Amaranthus retroflexus. The translocation factor in both plants was obtained to be less than one, indicating poor lead transfer from root to the shoot. Due to the ability of the above plants to absorb large amounts of lead from the root zone, high plant yield and the ability to accumulate lead in harvestable organs, both plants were highly effective for remediation of lead from soil surface up to concentrations several times of the allowable lead concentration. However, due to the clean-up time and the amount of biomass produced, the Amaranthus retroflexus had a better ability to remediate contaminated soils.