اثر پسابهاي صنعتي خام و تصفيه شده بر فعاليت آنزيمي يك خاك رس سيلتي در شرايط آزمايشگاهي

The Influence of Treated and Untreated Wastewaters on Enzymatic Activity of a Silty Clay Soil Under Laboratory Conditions

امروزه به‌دليل مشكلات كمبود آب در مناطق خشك و نيمه خشك استفاده از پسابهاي صنعتي براي آبياري اراضي كشاورزي رو به افزايش است. مصرف پساب در اراضي كشاورزي مي‌تواند به حفظ حاصلخيزي خاك از طريق بهبود نسبي ويژگي‌هاي فيزيكي، شيميايي و بيولوژيكي خاك كمك كند. از سوي ديگر، حضور برخي عناصر سمّي در پساب ممكن است فعاليت و جمعيت ميكربي و آنزيمي خاك را مختل سازد. در اين تحقيق به بررسي اثر انواع پسابهاي صنعتي شامل كارخانه‌هاي ذوب آهن، فولاد مباركه و پلي‌اكريل اصفهان به‌صورت خام و تصفيه شده بر فعاليت آنزيمي يك خاك رس سيلتي پرداخته شد. نمونه‌هاي خاك توسط پساب تا 70 درصد ظرفيت مزرعه مرطوب و به‌مدت سه ماه در دماي 25 درجه سلسيوس در داخل انكوباتور نگهداري شدند. سپس در فواصل 30 روز، نمونه‌هاي خاك به‌منظور سنجش فعاليت آنزيمي شامل ساكاراز، اوره آز، آريل سولفاتاز و فسفاتاز قليايي تجزيه شدند. نتايج نشان داد فعاليت آنزيمي اغلب خاكهاي تيمار شده با پساب در طي دو ماه اول انكوباسيون بر اثر مصرف پسابها افزايش و سپس در ماه سوم كاهش يافت. به‌طور كلي مصرف پسابهاي صنعتي سبب كاهش 30 درصد متوسط فعاليت آنزيم آريل سولفاتاز شد در حالي كه متوسط فعاليت آنزيم‌هاي فسفاتاز قليايي، اوره آز و ساكاراز را به‌ترتيب 5/7، 60 و 5/26 درصد نسبت به خاك شاهد افزايش داد. صرف‌نظر از مدت زمان انكوباسيون، افزودن پساب به‌خاك سبب افزايش فعاليت آنزيمي در اغلب نمونه‌ها گرديد و اين حاكي از وجود كربن، انرژي و عناصر غذايي مورد نياز براي رشد ميكربي در پساب بود كه منجر به افزايش فعاليت و جمعيت ميكربي و در نتيجه افزايش سنتز آنزيم توسط آنها مي‌گردد.

The use of industrial wastewater for irrigating farmlands is currently increasing, especially in arid and semi-arid areas because of water shortage for agriculture. The use of industrial wastewater in farmlands could help the sustainable soil fertility through improving the physical, chemical and biological soil characteristics. On the other hand, wastewater may contain toxic elements that are detrimental to soil microorganism and biochemical reactions. The aim of this study was to determine the effects of industrial wastewater either treated or untreated on soil enzyme activities. The wastewater samples were taken from Zobahan, Foolad Mobarakeh Steel Plants and Polyacril plant. Soil samples were moistened at 70% field capacity using wastewaters and then placed at 25 oC for 3months in an incubator. Soil samples were analyzed to examine enzyme activities at monthly intervals. Results showed that during the first two months of incubation enzyme activities increased in wastewater-treated soils whereas a reverse trend was seen in the third month. In general, industrial wastewaters caused a 30% decrease in the average activity of arylsulfatase, however, it increased the average activity of alkaline phosphatase, urease and saccharase by 7.5%, 60% and 26.5%, respectively. Overall, regardless of the incubation period and sampling time, adding wastewater to the soil increased enzyme activities. The presence of carbon and nutrients in wastewater could lead to an increase in microbial activities and populations, resulted in increasing synthesis and production of enzymes involved.