در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:33 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.11.67 ]

بهعلت افزایش فعالیتهای انسانی از اواخر قرن 19 و اوایـ ل قـرن20، آلودگیهای ناشی از فلزات سنگین بهطور وسـ یعی در دنیـ ا افزایش داشته است. در بین فلزات سنگین، سـرب و کـادمیم از مهمترین آلوده کنندهها هسـتند کـه در اثـر فعالیـ تهـا ی مـدرنانسانی تولیـ د مـ یشـوند (38). سـرب بیشـتر از طریـق صـنایعســاخت بــاطریهــای ســربی، افزودنــیهــای رنــگ و بنــزین ،حشرهکشها، کودهای شیمیایی، اگـزوز اتومبیـل و لحـیمکـاریوارد محیط زیست میگردد (13). سرب یکـ ی از فلـزات سـمیبرای انسان و همچنین جزو فلزات غیر ضـرور ی بـرا ی گیاهـاناست که عملکرد بیولوژیک شناخته شدهای ندارد، ولی بـه علـتانحلالپذیری این عنصر در آب، بهراحتی توسط ریشـه جـذبگیاه میگردد (19) و از این طریق رشد و متابولیسـم گ یاهـان بـاافزایش این فلزات در محیط تحتتأثیر قرار میگیرد (34).
کادمیم نیز یک فلز آلاینـده مح یطـ ی اسـت کـه در طبیعـتمنتشر میشود. منابع مختلف شامل صـنا یع، فاضـلاب شـهری و مواد سوختی غلظت این آلاینده را افزایش میدهنـد . هـم چنـ ین استفاده از کودهای شیمیایی، مخصوصاًمخصوصا کودهای فسـفاته مقـداراین عنصر را در خاک افزایش میدهد (7 و 25). کادمیم اگرچـهبرای رشد گیاه ضروری نیست، اما این فلز بـه راحتـ ی از طریـ ق پوست ریشـه جـذب مـیشـود و سـپس از راه سیمپلاسـت ی یـ ا آپوپلاستی وارد بافت چوب میشود (31). کادمیم بـر تقسـیم و رشد سلولها، رشد کلی گیاه، تقسیم سلولی منطقه مریسـتم ی و تنظیم رشد و نمو گیاهـان اثـر مـیگـذارد (11). کـادم یم سـببکلروز و نکروز برگها (18 و 39)، کاهش مقـدار کلروف یـ ل کـل،کلروفیل b، a و کاروتنوئیدها در گیاهان آلی (31 و 36) و باعث اختلال در متابولیسم کربوهیدراتها نیز میشود (17). مهمترین دلیل اثر تخریبی سرب و کادمیم این است که این عناصر باعـثتولیــد رادیکــالهــای فعــال اکســیژن مثــل رادیکــالهــای آزاد ســوپراکســاید (-2O )، رادیکــالهــای هیدروکســیل (-OH ) و پراکسیدهیدروژن( 2H2O) میشود. این رادیکالها بهسرعت بـاDNA، چربیها و پروتئینها واکـنش کـرده و موجـب تخر یـ ب
۶۸
سلولها میگردند. گیاهان برای مقابله با این رادیکـال هـا ی آزاد از آنتیاکسیدانهای آنزیمی و غیرآنزیمی استفاده مـ یکنـد (33). در بین آنتیاکسیدانهای غیرآنزیمـی پـرولین از اهمیـت ویـژهای برخوردار است. پرولین آنتی اکسـ یدانی اسـت کـه پـاک کننـدهرادیکالهای آزاد بوده و با اتصال به سرب و تشـک یل کمـپلکسسرب- پرولین مانع سمیت این عنصـر مـیگـردد (15). عناصـرسنگین در بسیاری از گیاهان باعث افزایش قندهای محلول نیـزمیگردد. افزایش مقدار قندهای احیاکننده تحـت شـرایط تـنششوری، غرقابی و سرما نیز گزارش شده است (37).
از طرف دیگر گونههای مختلف گیاهی میتواننـد بـهعنـوانفیلترهای زیستی نقش مهمی را در حذف آلودگیهـا ی محیطـ یبهعهده داشته باشند. برخـ ی از عناصـر سـنگین ماننـد سـرب وکادمیوم میتوانند جذب گیـ اه شـده و در بـرگ و یـا شـاخههـاانباشت شوند. اطـلاع از ایـ ن امـر کمـک شـایانی بـه مـدیریت طرحهای زیست پـالا یی در منـاطق آلـوده مـینماینـد (1 و 3).
گیاهپالایی (Phytoremediation) بـه فلـزات سـنگین شـامل دوفرایند اصلی است. یکی گیاه تثبیتی (Phytostabilization) است که به تثبیت فلزات در خاک یا ریشه گفتـه مـیشـود و دیگـریگیاه استخراجی (Phytoextraction) بهمعنای جـذب آلاینـدههـاتوسط گیاه از محیط خـاک و انتقـال آن از ریشـه بـه انـدامهایهوایی است (30). در این تحقیق گیاه کاج بروسیا که در فضـایسبز شهری به مقدار زیاد بهکار میرود، استفاده شد. کاج بروسیا با نـام علمـیPinus brutia از خـانوادهPinaceae اسـت . کـاجبروسیا از معروفترین گونههـا از گـروه کـاجهـا ی مدیترانـه ایاست که در جنوب و شرق اروپا پراکنـده اسـت. ایـ ن گونـه درخاکهای آهکی و فقیر که عمق کمی دارند رشـد مـیکنـد (5).
کاج بروسیا گونهای کمتوقع است که در مناطقی با زمستانهـا یملایم و تابستانهای گرموخشک رشد مـ یکنـد و از گو نـه هـا یتندرشد بوده و رشد آن بـه و یـژه در جـوان ی سـر یع اسـت و درپارکها و فضای سبز شهری و زیبایی منظـر در زمسـتان مـورداستفاده قرار میگیرد (4).
در تحقیق حاضر اثر سـرب و کـادمیم بـر میـزان پـرولین وقندهای محلول در گیاه کاج بروسیا مورد ارزیابی قرار میگیرد.
این تحقیق همچنین میزان کادمیم و سرب انباشته شده بهوسیلهریشهها و برگها در گونه کاج بروسیا را برای تعیین توانـایی آنجهت گیاه پالایی مورد مقایسه قرار میدهد.
مواد و روشها
نهالهای دو ساله گیاه کاج بروسیا که در مخلـوط رس، ماسـه وکود حیوانی به نسبت مسـاوی کشـت شـده بودنـد از نهالسـتانشهرستان خرمآباد تهیه شد. نهالهای هماندازه انتخاب و در یک طرح کاملاًکاملا تصادفی در سه تکرار قرار داده شد. گلدانها در نـوریکســان و در دمــای شــبانهروزی فصــل تابســتان در نهالســتان شهرستان خرمآباد و در فضای باز قرار داده شـدند . بـرای تهیـهتیمار سرب و کادمیم از کلرید سرب و نیترات کـادمیم اسـتفادهشد و غلظتهای 200، 500 و 1000 میلیگرم بر لیتـر از مـوادف وق س اخته ش د. ب رای تیم ار ش اهد از آب مقط ر اس تفاده
شــد.گلــدانها 3 بــار در هفتــه و هــربــار بــا 200 میلــیلیتــر از محلولهای فوق در طول 70 روز از اوایل فصل تابسـتان مـورد آبیاری قرار گرفتند، بهطـور یکـه در هـربـار آب یـ اری آب از تـهگلدانها خارج شد. در اواسط شـهر یور مـاه نمونـههـا
ی بـرگ وریش ه جه ت ان دازهگی ری مق دار پ رولین، قن ده ای محل ول نمونهبرداری شد. جهت اندازهگیـ ری انباشـت عناصـر سـنگین ،گیاهان بهطور کامل از خاک خارج بهمنظور زدودن آلاینـده هـا یسطحی با آب شستشو داده شده و کاملاًکاملا خشک گردیدند.
اندازهگیری مقدار پرولین
مقدار 5/0 گـرم از بـرگ گیاهـان را تـوزین و در 10 میلـ یلیتـرمحلول 3 درصد اسید سولفوسالیسیلیک ساییده و سپس نمونهها صاف گردید.مقدار 2 میلیلیتر معرف نین هیدرین و 2 میلیلیتـراسید استیک خالص به نمونهها افزوده شد و لولهها در بنمـار یبا دمای 100 درجه سانتیگراد بهمـدت یـ ک سـاعت قـرار دادهشد، سپس لولهها در حمام یخ بهمدت نیم ساعت قـرار گرفتنـد.
پس از آن به هر لوله آزمایش 4 میلیلیتر تولوئن افزوده و آنها را خوب تکـان داده و م یـ زان جـذب لا یـ ه رنگـ ی فوقـان ی(حـاو یتولوئن و پرولین) با دستگاه اسپکتروفتومتر در طـول مـوج 520نانومتر قرائت گردید (6).
اندازهگیری مقدار قندهای محلول
برای سنجش قندهای محلول ،10 میلیلیتر اتانول 70 درصد به 1/0 گرم از ماده خشک گیاهی (برگ) اضافه و بهمدت یک هفته در یخچال نگهداری شد. پس از گذشت یک هفته ،1 میلـ یلیتـراز محلول رویی نمونه برداشته و سپس بر روی آن 1 میلـ یلیتـرفن ل 5 درص د اض افه ک رده و خ وب ه مزده و پ س از آن 5میلیلیتر سولفوریک اسید غلیظ اضافه شـد . محلـول زرد رنگـیبهدست آمد که به مـرور زمـان تغییـ ر رنـگ داده و بـه قهـوه ایروشن تمایل پیدا کرد. پس از 30 دقیقه جـذب آن بااسـتفاده ازدستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 485 نانومتر قرائت شد و با اس تفاده از منحن ی اس تاندارد گل وکز، می زان تغیی رات قنــدها برحسب میلیگرم بر گرم وزن خشک ارزیابی گردید (20).
اندازهگیری میزان سرب و کادمیم
با درنظر گرفتن تیمارهای مورد مطالعه، تعداد 48 نمونه گیـ اهی(ریشه و برگ) تهیه شد که پـس از کـدگـذار ی بـه آزما یشـگاهانتقال داده شدند، سپس نمونهها بـه منظـور زدودن آلا ینـده هـا یسطحی بـا آب شستشـو داده شـده و کـاملاًکـاملا خشـک گرد یدنـد .
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:33 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.11.67 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:33 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.11.67 ]

نمونههای خشک شده با آسیاب برقی بهصـورت پـودر درآوردهشد. سپس 2 گرم برگ و 1 گرم ریشه از هـر نمونـه گیـ اهی در بالن ژوژههای 250 میلیلیتری ریختـه شـد و بـا اضـافه نمـودناسید نیتریک و اسید کلریدریک غلیظ با نسبت 1:3 بهمـدت 16ساعت در دمای اتـاق قـرار داده شـدند تـا نمونـههـا ی گیـ اهیبهخوبی در اسید حل شوند. پس از آن محلـول حاصـل را گـرمکرده تا بخارات اسیدی از محلول خارج گـردد، سـپس محلـولمذکور را از کاغذ صافی واتمن 42 عبور داده و حجم محلول را با آب مقطر Deionized به 100 میلیلیتر رسانده تا برای تجزیـ ه
۶۹
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:33 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.11.67 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:33 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.11.67 ]

با دستگاه جـذب اتمـ ی آمـاده شـوند. در پایـ ان مقـدار سـرب و کادمیم با استفاده از دستگاه جذباتمی مـدل (300novAA) کـهبهروش شعله کار میکند ،مورد سنجش قرار گرفتنـد . دادههـا یحاصل با نرمافـزارVersion 14) Spss ) و بـا اسـتفاده از آنـالیز واریانس یکطرفه مـورد تجز یـ ه و تحلیـ ل قـرار گرفتنـد. بـرا یمقایسه میـ انگینهـا از آزمـونDuncan اسـتفاده شـد. محاسـبهاحتمال معنیدار بودن تفاوتها در سـطح 0.05<P انجـام شـد.
رسم نمودارها بهکمک نرمافزار Excel صورت گرفت.
نتایج
نتایج تجزیه واریانس صفات مـورد مطالعـه در جـدول 1 نشـانداده شده است. اثر غلظت دو عنصر سنگین مـورد آزمـایش بـرپرولین، انباشت سرب و کادمیم در برگ و ریشه معنـی دار بـود .
نوع عنصر بر میزان پرولین و قندهای محلول معنیدار نبود. اثـر
۷۰
جدول 1. نتایج تجزیه واریانس تأثیر افزایش غلظت دو عنصر سرب و کادمیم بر صفات مورد مطالعه در گونه کاج بروسیا
تغییر

منابع
مربعات

میانگین
درجه
آزادی

پرولین
قند

محلول
های
انباشت
عناصر

سنگ
ی
ن
برگ
در

انباشت
عناصر
سنگ

ی
ن

در
ریشه

تغییر

منابع

مربعات

میانگین

  • 1

پاسخ دهید