ارزیابی وضعیت آلودگی به کروم در مزارع گوجه‌فرنگی (مطالعه موردی: غرب استان هرمزگان)

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 9، دوره 13، شماره 3 - شماره پیاپی 49، مهر 1400، صفحه 507-517   

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jag.v13i3.85252

نویسندگان

جهانشاه صالح^{* 1}؛ یعقوب حسینی¹؛ ایمان صالح²

¹بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی هرمزگان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، بندرعباس، ایران.

²بخش تحقیقات جنگل‌ها، مراتع و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کهگیلویه و بویراحمد، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، یاسوج، ایران.

چکیده

کروم یکی از فلزات سنگین است که می‌تواند از مسیرهای گوناگون وارد خاک، آب، هوا و گیاهان شود. غلظت بالای کروم در خاک می‌تواند ناشی از مواد مادری خاک، پساب کارخانجات و کارگاه‌های صنعتی، ناخالصی کودهای فسفره و دودها و بخارات خروجی وسایل نقلیه موتوری نظیر خودروها و موتورسیکلت‌ها باشد. حضور کروم در خاک و جذب و انباشت آن در بافت‌های گیاهی، منجر به سمیّت در گیاه، دام و انسان خواهد شد. در این پژوهش، طی سال زراعی 95-94، غلظت کروم در خاک و همچنین میزان جذب و توزیع این فلز سنگین در اندام‌های مختلف گیاه در نُه مزرعه گوجه‌فرنگی در غرب استان هرمزگان در ایران، در قالب بلوک‌های کامل تصادفی و در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. همچنین دو شاخص مهم آلودگی یعنی فاکتور تجمع زیستی و فاکتور انتقال نیز برای این عنصر در تمام مزارع مورد بررسی، محاسبه گردید. تجزیه آماری داده‌ها با نرم‌افزار آماری SAS نشان داد که بیشترین انباشت کروم در ریشه‌ها و کمترین مقدار آن در میوه‌ها بود. در تمام خاک‌های مورد مطالعه، گیاه گوجه‌فرنگی توانایی قابل ملاحظه‌ای برای جذب فلز سنگین کروم از خاک نشان داد. مقدار کروم در میوه بالاتر از حد مجاز بود و بررسی وضعیت مکانی مزارع نشان داد، دلیل اصلی آن می‌تواند مجاورت این مزارع با جاده‌های پرتردد و تأسیسات صنعتی منطقه باشد. بنابراین، لازم است به‌منظور پیشگیری از تجمع کروم در خاک و گیاه، مزارع نزدیک جاده‌های شلوغ و مراکز صنعتی انتخاب نشوند. همچنین توصیه می‌شود به‌منظور جلوگیری از افزایش غلظت کروم در خاک، بقایای گیاهی بعد از برداشت از سطح مزارع جمع­آوری و به مکانی دورتر منتقل شود. 

کلیدواژه‌ها

سمیت؛ فاکتور انتقال؛ فاکتور تجمع زیستی؛ فلز سنگین

مراجع

Acosta, J.A., Jansen, B., Kalbitz, K., Faz, A., and Martínez-Martínez, S., 2011. Salinity increases mobility of heavy metals in soils. Chemosphere 85: 1318–1324.

Agricultural Statistical Yearbook., 2018. First volume: Crops. Ministry of Agriculture-Jahad. Tehran, Islamic Republic of Iran.

Ali Ehyaei, M., and Behbehanizadeh, A.A., 1993. Description of Soil chemical analysis methods. Technical bulletin No 893. 1^st volume. Soil and Water Research Institute. Tehran, Iran. (In Persian)

Ali Ehyaei, M., 1997. Description of Soil Chemical Analysis Methods. Technical bulletin No 1024. 2^nd Volume. Soil and Water Research Institute. Tehran, Iran. pp. 72-73. (In Persian)

Andal, F.A., 2016. Assessment of the possible utilization of tomato as a phytoremediant in soils artificially contaminated with heavy metals. International Journal of Applied Environmental Science 11(1): 193-209.

Andal, F.A., and Ching, J.A., 2014. Phytoremediation Potential of Tomato (Lycopersicon esculentum Mill) in Artificially Contaminated Soils. p. 11-16. Proceedings of DLSU Congress, 6-8 Mar. De La Salle University, Manila, Philippines.

APHA, AWWA, WEF., 2005. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21^th Edition, United Book Press, Inc., Baltimore, MdD. pp. 34-35.

Chu, B, Chen, X., Li, Q., Yang, Y., Mei, X., He, B.Y., Li, H., and Tan, L., 2014. Effects of salinity on the transformation of heavy metals in tropical estuary wetland soil. Chemistry and Ecology 31(2): 186-198.

Deepali, and Gangwar, K.K., 2009. Chromium uptake efficiency of Spinacea oleracea from contaminated soil. Journal of Applied Science and Environmental Management 13(4): 71-72.

Doumett, S., Lamperi, L., Checchini, L., Azzarello, E., Mugnai, S., and Mancuso, S., 2008. Heavy metal distribution between contaminated soil and Paulownia tomentosa, in a pilot-scale assisted phytoremediation study: Influence of different complexing agents. Chemosphere 72: 1481–1490.

Du Liang, G.J., Rinklebe, G.J., Vandecasteele, B., Meers, E., and Tack, F.M.G., 2009. Trace metal behavior in estuarine and riverine floodplain soils and sediments: A review. Science of the Total Environment 407: 3972–3985.

Gautam, M., Pendey, D., and Agrawal, M., 2017. Phytoremediation of metals using lemongrass (Cymbopogon citratus (D.C.) Stapf.) grown under different levels of red mud in soil amended with biowastes. International Journal of Phytoremediation 19(6): 555-562.

Guanxing, W, Yan, X., Zhang, F., Zeng, C., and Gao, D., 2014. Traffic-related trace element accumulation in roadside soils and wild grasses in the Qinghai-Tibet Plateau, China. International Journal of Environmental Research and Public Health 11: 456-472.

Hernandez-Suarez, M., Rodryguez Rodryguez, E.M., and Dyaz-Romero, C., 2007. Mineral and trace element concentrations in cultivars of tomatoes. Food Chemistry 104: 489-499.

James, B.R., Petura, J.C., Vitale, R.J., and Mussoline, G.R., 1995. Hexavalent chromium extraction from soils: A comparison of 5 methods. Environmental Science and Technology 29(9): 2377-2381.

Kozlov, M., Zvereva, E., and Zverev, V., 2009. Impacts of Point Polluters on Terrestrial Biota. Springer, Dordrecht.

Mohanty, M., and Patra, H.K., 2013. Effect of ionic and chelate assisted hexavalent chromium on mung bean seedlings (Vigna radiata L. Wilczek var k-851) during seedling growth. Journal of Stress Physiology and Biochemistry 9(2): 232-241.

Norvell, W.A, Wu, J., Hopkins, D.G., and Welch, R.M., 2000. Association of cadmium in durum wheat grain with soil chloride and chelate-extractable soil cadmium. Soil Science Society of America Journal 64: 2162–2168.

Rattan, R.K., Dattan, S.P., Chhonkar, P.K., Suribabu, K., and Singh, A.K., 2005. Long-term impact of irrigation with sewage effluent on the heavy metal content in soil, crops and ground water: A case study. Agriculture, Ecosystems and Environment 109: 310-322.

Roberts, T.L., 2014. Cadmium and phosphorus fertilizers: the issues and the science. Procedia Engineering 83: 52-59.

Rolli, N.M., Karalatti, B., and Gadi, S., 2015. Metal accumulation profile in roadside soils, grass and caesalpinia plant leaves: Bio-indicators. Journal of Environmental and Analytical Toxicology 5(6): 1-4.

Saraswet, S., and Rai, J.P.N., 2009. Phytoextraction potential of six plant species grown in multimetal contaminated soil. Chemistry and Ecology 25(1): 1-11.

Sbratai, H, Sbratai, I, Djebar, M.R., and Berrebbah, H., 2017. Phytoremediation of contaminated soils by heavy metals - “Case Tomato”. Acta Horticulturae 1159: 95-100.

Soil and Water Office of Human Environment Bureau, 2013. Standards and guidelines for soil resources quality. Department of Environment, Tehran, Iran. (In Persian)

Verma, V.K., Gupta, R.K., and Rai, J.P.N., 2005. Biosorption of Pb and Zn from pulp and paper industry effluent by water hyacinth (Eichornia crassipes). Journal of Scientific and Industrial Research 64: 778-781.

Wang, G., Zhang, S., Xiao, L., Zhong, Q., Li, L., Xu, G., Deng, O., and Pu, Y., 2017. Heavy metals in soils from a typical industrial area in Sichuan, China: spatial distribution, source identification, and ecological risk assessment. Environmental Science and Pollution Research International 24(20): 16618-16630.

WHO/FAO, 2007. Joint FAO/WHO Food Standard Programme Codex Alimentarius Commission 13 Session. Report of the Thirty Eighth Session of the Codes Committee on Food Hygiene. Houston, United States of America.

Zacchini, M., Pietrini, F., Mugnozza, G., and Lori, V., 2008. Metal tolerance, accumulation and translocation in poplar and willow clones treated with cadmium in hydroponics. Water, Air and Soil Pollution 197: 23-34.

Zaidi, M.I., Asrar, A., Mansoor, A., and Farooqui, M.A., 2005. The heavy metal concentrations along roadside trees of quetta and its effects on public health. Journal of Applied Science 5: 708–711.

Zhou, R., Liu, X., Luo, L., Zhou, Y., Wei, J., Chen, A., Tang, L., Wu, H., Deng, Y., Zhang, F., and Wang, Y., 2017. Remediation of Cu, Pb, Zn and Cd-contaminated agricultural soil using a combined red mud and compost amendment. International Biodeterioration and Biodegradation 118: 73-81.