بررسي اثر پساب شهري بر ميزان انباشت فلزات سنگين كادميوم و سرب در خاك و گياه ذرت

Effect of Municipal Wastewater on the Accumulation of Heavy Metals Cadmium and Lead in Soil and Corn

زمينه و هدف: استفاده از پساب به عنوان يك منبع آب تجديد پذير براي آبياري گياهان راهكاري مطمئن و مؤثر مي‌باشد. در مقابل انباشت عناصر سنگين در خاك و گياهان، يكي از نگراني‌هاي كاربرد پساب‌ها در كشاورزي مي‌باشد. اين تحقيق به منظور بررسي اثر پساب شهري بر مهم‌ترين شاخص‌هاي فيزيولوژيكي مربوط به رشد گياه ذرت (سينگل كراس 704) و ميزان انباشت فلزات سنگين سرب و كادميوم در خاك در يك مزرعه در منطقه بوشيگان شهرستان دشتستان، بوشهر به صورت گلداني انجام شد. مواد و روش­ ها: اين پژوهش در 4 تيمار، پساب تصفيه‌خانه، پساب رقيق شده با آب شرب (1/2)، آبياري يك در ميان با پساب و آب شرب و تيمار آب شرب (شاهد)، در3 تكرار در قالب طرح كاملاً تصادفي انجام شد. ميزان سرب و كادميوم در خاك و گياه توسط دستگاه ICP اندازه‌گيري شد. ميزان اسيديته و قابليت هدايت الكتريكي (EC) خاك و وزن تر و خشك اندام‌هاي ذرت اندازه‌گيري شد. ميانگين­ها با استفاده از تحليل واريانس يك طرفه (ANOVA) مقايسه شد و براي تعيين تفاوت بين گروه­ ها از آزمون دانكن (Duncan) استفاده شد (0/05> p). يافته ­ها: نتايج حاصل از اين مطالعه نشان داد كه آبياري با پساب EC خاك را 1/1 (ds.m-1) افزايش داد، كادميوم خاك 0/03 (mg.kg-1) و سرب 0/02 (mg.kg-1) افزايش نشان داد. رقيق كردن پساب باعث كاهش اثرات منفي پساب بر خاك شد. بالاترين افزايش وزن تر به ميزان 1500 گرم مربوط به تيمار آبياري با پساب رقيق شده بود. بيش‌ترين افزايش وزن خشك با 600 گرم تيمار آبياري با پساب رقيق شده مشاهده شد. كم‌ترين افزايش وزن تر كل به ميزان 1100 گرم و افزايش وزن خشك كل با 400 گرم در تيمار پساب مشاهده شد. ميزان تجمع سرب و كادميوم در اندام‌هاي ذرت به ترتيب دانه (0/6 سرب، 0/5 كادميوم) (mg.kg-1)> ساقه (0/9 سرب، 0/8 كادميوم) (mg.kg-1)>ريشه (1/9 سرب، 0/95 كادميوم) (mg.kg-1) بود. بالاترين ميزان تجمع سرب و كادميوم در خاك مربوط به تيمار پساب و كم‌ترين ميزان مربوط به تيمار آب شرب بود. نتيجه­گيري: هرچه سطوح كادميوم خاك بيش‌تر شد غلظت و محتواي كادميوم در ريشه و اندام هوايي افزايش نشان داد. گياه ذرت توانايي بالايي در جذب و انتقال كادميوم و سرب دارد. با توجه به الگوي تجمع عناصر سنگين سرب و كادميوم در ريشه گياه ذرت، اين گياه مي‌تواند در جهت انباشت فلزات سنگين در مزارع آبياري شده با پساب مورد استفاده قرار گيرد. پيشنهاد مي­شود كه ارزيابي اثرات درازمدت پساب تصفيه شده شهري بر غلظت عناصر سنگين كادميوم و سرب در خاك و گياه ذرت و بر خواص خاك بررسي شود، هر چند كه بايستي اذعان داشت كه بر اساس توصيه هاي فني كاربرد پساب تصفيه شده قابل توصيه نمي باشد ولي در موارد ضروري رقيق كردن پساب با كاهش اثرات مخرب و تأمين عناصر ضروري جهت رشد گياه ذرت مي‌تواند به عنوان يك تيمار شاخص در آبياري مزارع با احتياط مي تواند استفاده شود. همچنين، به منظور استفاده از پساب در كشت ذرت، در عين افزايش رشد و عملكرد، ارزيابي خطر استفاده از پساب در كشت ذرت از نظر زيست محيطي مورد ارزيابي قرار گيرد.

Background and Objective: Using wastewater as a renewable water source to irrigate plants is a safe and effective solution. In contrast, the accumulation of heavy elements in soil and plants is one of the concerns of the use of wastewater in agriculture. This study was conducted to investigate the effects of urban wastewater use on the most important physiological parameters related to the growth of corn (Zea mays L., KSC 704) and the accumulation of heavy metals lead and cadmium in the soil in a field Bushkan area of Dashtestan, Bushehr in a pot. Materials and Methods: This study was performed in 4 treatments: wastewater of the treatment plant, wastewater diluted with drinking water (1/2), Irrigation one on one with wastewater and drinking water and drinking water treatment, in 3 replications in a completely randomized design. Lead (Pb) and cadmium (Cd) content in soil and plants were measured by ICP. pH and Electrical conductivity (EC) of soil and wet and dry weight of the Corn organs were measured. The means were compared using one-way analysis of variance (ANOVA), and the Duncan test was used to determine the differences between groups (p <0.05). Results: The results of this study showed that irrigation with EC wastewater increased the soil by 1.1 (ds.m-1), also increased soil cadmium by 0.03 (mg.kg-1) and lead by 0.02 (mg.kg-1). Dilution of the wastewater reduced the negative effects of the wastewater on the soil. The highest wet weight added of 1500 g was related to irrigation treatment with diluted wastewater. The highest dry weight added was observed with 600 g of irrigation treatment with diluted wastewater. The lowest total wet weight added of 1100 g and total dry weight added of 400 g were observed in the wastewater treatment. The accumulation of lead and cadmium in the corn seed was (0.6 lead, 0.5 cadmium)