نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

10.52547/envs.2022.1110

چکیده

سابقه و هدف: امروزه با افزایش جمعیت جهان و به دنبال آن توسعه صنایع و کارخانه‌‌ها، بر میزان پساب‌‌های وارده به محیط زیست که غالبا حاوی فلزات سنگین و آلاینده‌‌های مختلف دیگر ‌‌می‌‌‌باشند، افزوده ‌‌می‌‌‌شود. فلزات سنگین تاثیرات مخربی بر سلامت گیاهان و جانوران در اکوسیستم‌‌های مختلف دارد. در فرآیند پالایش محیط زیست، گیاهان قابلیت جذب فلزات سنگین را دارند و ‌‌می‌‌‌توانند این آلودگی‌ها را از خاک و آب جذب کرده و در ریشه و اندام‌‌های هوایی خود ذخیره کنند.
مواد و روش‌ها: به منظور بررسی میزان جذب و انباشت فلزات سنگین توسط گیاهان، آزمایشی در قالب طرح کامل تصادفی با سه تکرار با استفاده از گیاه وتیور انجام شد. گیاهان تیمار با پساب صنعتی و گیاهان کنترل با آب شهری آبیاری شدند. همچنین گلدانی حاوی خاک فاقد گیاه نیز جهت سنجش میزان عناصر در خاک در نظر گرفته شد و در طول دوره شش ماه آزمایش، به طور منظم همراه با گلدان‌‌های دیگر با پساب صنعتی آبیاری شد. به منظور بررسی تاثیر آبیاری با پساب بر عملکرد گیاه وتیور، پس از دوره شش ماهه آزمایش، آنالیز عناصر سنگین و مطالعات آناتومیکی و فیزیولوژیکی بر روی گیاهان تحت تیمار پساب صنعتی و گیاهان شاهد انجام شد. فاکتور‌‌های انتقال و تجمع که دو فاکتور مهم در سنجش توانایی گیاه برای گیاه پالایی محسوب ‌‌می‌‌‌شوند، نیز مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج و بحث: نتایج این تحقیق نشان داد که بین بیشترین فلزات سنگین موجود در پساب صنعتی که شامل روی و کروم بودند، بیشترین ذخیره عناصر مذکور در ریشه گیاه وتیور صورت گرفت و به میزان کمتری در بخش‌‌های هوایی جمع شدند. همچنین نتایج آزمایش‌‌های صفات فیزیولوژیک نشان داد که فاکتور‌‌های قند‌‌های محلول و پرولین در گیاهان تحت تیمار نسبت به شاهد افزایش یافت و غلظت مالون دی آلدهید در گیاهان تحت تیمار نسبت به شاهد کاهش یافت. نتایج مطالعات ریشه در گیاهان شاهد و تیمار نشان داد که قطر ریشه، قطر استوانه مرکزی و تعداد دستجات آوندی در گیاهان تیمار نسبت به شاهد افزایش یافت.
نتیجه‌گیری: در مجموع نتایج این تحقیق نشان داد که در فرآیند جذب فلزات سنگین، تغییراتی در برخی صفات آناتومیکی و فیزیولوژیکی گیاهان تحت تیمار ایجاد شد. بررسی فاکتور‌‌های انتقال و تجمع زیستی نیز نشان داد که گیاه وتیور، توانایی جذب فلز روی و کروم را از طریق تثبیت گیاهی دارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Purification of some industrial waste water contaminants entering the Caspian Sea basin using vetiver plant

نویسندگان [English]

  • Sahebeh Hajipour
  • Morteza Mohammadi Deylamani
  • Mohadeseh Momen Zadeh
  • Mansour Afshar Mohammadian

Department of Biology, Faculty of Science, University of Guilan, Rasht, Iran

چکیده [English]

Introduction: Today, with the increase in world population and the subsequent development of industries and factories, the amount of effluents entering the environment, which often contain heavy metals and various other pollutants, is increasing. Heavy metals have devastating effects on plant and animal health in various ecosystems. In the process of environmental purification, plants are able to absorb heavy metals and can absorb these pollutants from soil and water and store them in their roots and shoots.
Material and methods: In this regard, in order to investigate the uptake and accumulation of heavy metals by plants, an experiment was conducted in a completely randomized design with three replications using vetiver plant. Plants treated with industrial effluent and control plants were irrigated with municipal water. Also, pots containing soil without plants were considered to measure the amount of elements in the soil during the six-month experiment period, they were regularly irrigated with other pots with industrial effluent. In order to investigate the effect of irrigation with effluent on the yield of vetiver plant, after a six-month period of experiment, heavy element analysis and anatomical and physiological studies were performed on plants treated with industrial effluent and control plants. Transfer and accumulation factors, which are two important factors in measuring plant ability for phytoremediation, were also examined.
Results and discussion: The results of this study showed that among the most heavy metals in industrial effluents, which included zinc and chromium, most of the mentioned elements were stored in the roots of vetiver and less were collected in the aerial parts. Also, the results of physiological traits experiments showed that the factors of soluble sugars and proline in the treated plants increased compared to the control and the concentration of malondialdehyde in the treated plants decreased compared to the control. The results of root studies in control and treated plants showed that root diameter, central cylinder diameter and number of vascular clusters in treated plants increased compared to control.
Conclusion: Overall, the results of this study showed that in the process of absorption of heavy metals, changes were made in some anatomical and physiological traits of treated plants. Examination of transfer and bioaccumulation factors also showed that vetiver has the ability to absorb zinc and chromium through plant stabilization.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Industrial effluent
  • Phytoremediation
  • Heavy metals
  • Vetiver plant