۴۵
۲۵
۴۸
۲۹
اشرشیا
۸
۹
۸
۱۲
کلبسیلا
بنابراین بررسی میزان جذب باکتریهای بیماریزا در گیاهانی که به عنوان علوفه و یا غذای انسان مورد استفاده قرار می گیرند بسیار مهم می باشد. اسبفاده از پساب فاضلاب برای آبیاری گیاهان در بسیاری از مناطق خشک و نیمه خشک جهان بسیار معمول شده است. توسعه و مدیریت کاربرد فاضلاب در سیستمهای آبیاری توجه بسیاری از کشورها را به خود جلب کرده است (Kaushik, 2007).
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
۱-۵-۷- آبیاری سورگوم با پساب فاضلاب
اثر تیمارهای مختلف آبیاری با پساب فاضلاب روی رشد و محتویات معدنی دو گونه سورگوم به نامهای Sorghum dura و S.dochna بررسی شد. محتویات فلزات سنگین در پسابها عبارت بود از: Fe>Mn>Zn>Cu>Ni افزایش زیادی در طول ساقه و تعداد برگهای گیاه و نسبت کل سطح برگ به گیاه و وزن خشک ریشه و ساقه گیاه Sorghum dura که با پساب آبیاری شده بود، نسبت به گروه کنترل مشاهده گردید. این اثرات در پساب فاضلاب خام بیشتر بود و در تیمار با پساب فاضلاب دو بار تصفیه شده کمتر بود (Nadia, 2005).
در یک بررسی مشخص شد که آبیاری سورگوم با پساب فاضلاب سبب افزایش چشمگیری در ارتفاع گیاه، ضخامت ساقه، تعداد بذر نسبت به خوشه و نیز قدرت باروری در آن شده بود (Moazzam et al., 2010). اثر آبیاری با نسبت های مختلف آب چاه و فاضلاب در ۵ سطح ( ۰%، ۲۵%، ۵۰%، ۷۵% و ۱۰۰% فاضلاب) بر چهار رقم گیاهان علوفهای مورد بررسی قرار گرفت. نسبتهای مختلف آب چاه و فاضلاب تأثیر معناداری بر میانگین درصد پروتئین خام داشت. با افزایش میزان اختلاط فاضلاب، میانگین درصد پروتئین خام افزایش یافت (بهره مند،۱۳۸۱). بیشترین عملکرد و اجزای عملکرد علوفه از تیمار آبیاری با پساب و آب معمولی به صورت یک در میان و آبیاری با پساب در کل دوره رشد به دست آمد.
در این بررسی مشاهده شد که آبیاری با پساب در کل دوره رشد و پس از آن در تیمار یک در میان، باعث تجمع بیشترین میزان عناصر سنگین در اندامهای گیاه گردید (سمیرمی،۱۳۸۴). یکی از مواردی که باید به آن توجه خاص شود وجود فلزات سنگین در فاضلاب است. فاضلاب اغلب دارای مقادیر نسبتاً زیادی فلزات سنگین نظیر کادمیوم، سرب و نیکل میباشد. کاربرد مکرر فاضلاب برای آبیاری سبب صدمه زدن به گیاهان و مسمومیت آنها می شود (جلالی، ۱۳۸۹).
در مورد بررسی گیاه سورگوم از لحاظ جذب کلی فرمهای مدفوعی و غیرمدفوعی، پس از آبیاری با پساب فاضلاب تاکنون آزمایشی انجام نگرفته است اما تحقیقات بر روی گیاه ذرت که نزدیکترین گیاه به سورگوم و از خانواده سورگوم است، نشان داده است که تلقیح دانه های ذرت با E.coli (NBRIAR3) سبب افزایش رشد و جذب مواد غذایی توسط گیاه در مقایسه با کنترل شد این در حالی است که E.coli از ساکنان طبیعی خاک نمی باشد(Chandra, 2010). پساب فاضلاب خانگی حاوی E.coli مدفوعی به میزان زیاد می باشد.
۱-۵-۸- آبیاری با پساب و تأثیر آن بر خاک
در آبیاری با پساب باید به تأثیر اجزای معدنی و آلی موجود در این آب بر روی خواص شیمیایی و فیزیکی خاک مثل انباشتگی عناصر مختلف از جمله عناصر سنگین، نیتروژن و فسفر و نیز تغییر در مقدار pH و دیگر خواص شیمیایی و همچنین بعضی خصوصیات فیزیکی مثل نفوذ پذیریری، هدایت هیدرولیکی و غیره توجه نمود.
۱-۵-۹- اثرات آبیاری با پساب بر عملکرد گیاه
در مطالعه ای که در ایالت تنسی امریکا صورت گرفت مشخص شد که بر اثر کاربرد پساب در اراضی کشاورزی جهت کشت ذرت تولید دانه ذرت به علت افزایش مقدار نیتروژن موجود در پساب افزایش یافت. اطلاعات مربوط به مقدار تولید و مقدار نیتروژن برگ این باور را به دنبال داشت که سرعت معدنی شدن نیتروژن آلی موجود در پساب در سال کاربرد آن ۵۰ درصد و در سال بعد ۳۰ درصد بود (Cripps, 1992).
همچنین در تحقیقی که بر روی تأثیر و مقایسه کاربرد آبیاری با پساب و آب چاه بر روی گیاه صورت گرفت مشخص شد که آبیاری با پساب باعث افزایش رشد گیاه در ۲ سال اول کاربرد پساب میشود ولی این افزایش بعد از ۵ سال دیده نشد. محققین این طرح به این نتیجه رسیدند که به نظر می رسد ناکافی و نامناسب بودن روی و نیتروژن باعث شده که دوره رشد این گیاه محدود شود (Neilsen, 1991).
همچنین در آبیاری با پساب در منطقه ای در فلسطین بر روی پنبه و گندم مشخص شد که کل تولید پنبه بیش از ۵۵۰۰ کیلوگرم در هکتار و گندم به بیش از ۷۵۰۰ کیلوگرم در هکتار رسیده است در حالی که مقدار مصرف پساب برای پنبه حدود ۶۵۰۰ مترمکعب در هکتار و برای گندم ۴۵۰۰ مترمکعب در هکتار بوده است. علیزاده طی تحقیقاتی که بر روی کاهو، هویج و گوجه فرنگی انجام داد به این نتیجه رسید که عملکرد محصول هنگامی که با پساب آبیاری می شود بیشتر است (Cripps, 1992).
فلزات سنگین[۱۷] :
تعریف و رده بندی :
فلزات سنگین فلزاتی هستند که دارای چگالی بالاتر از ۵ گرم بر سانتیمتر مکعب باشد. این تعریف از نقطه نظر بیولوژیکی بسیار سودمند است زیرا تعداد زیادی از عناصر موجود در طبیعت را شامل میگردد ولی تنها تعداد اندکی از این عناصر در شرایط فیزیولوژیکی، بصورت محلول یافت میشوند و بنابراین ممکن است برای سلولهای زنده قابل دسترسی باشند. در میان آنها عناصری وجود دارد که بعنوان ریز مغذی یا عناصر کمیاب (Fe, Mo, Mn, Zn, Ni, Cu, V, Co, W, Cr) برای متابولیسم گیاهی با اهمیت هستند و عناصری نیز وجود دارد که وقتی مقدار آنها در محیط رشد گیاه زیادتر از حد نرمال باشد، برای گیاهان مسمومیت زا هستند. عناصر دیگری نیز که نقش بیولوژیکی ناشناخته و خاصیت مسمومیت زایی بالایی برای گیاهان دارند (As, Hg, Ag, Sb, Cd, Pb, and U)، وجود دارد (Khoshgoftarmanesh, 2002). بجز محیطهای طبیعی استثنایی، در حال حاضر به اثرات مخرب رهاسازی فلزات سنگین در طبیعت توجه زیادی میشود. اکثر فلزات سنگین عناصر واسطه هستند که کـاتیونهای فلزی سنگین را تشکیل میدهند این یونها به خاطر داشتن توانایی تشـکیل ترکیبـات پیچیـده، نقـش اساسی در واکنشهای بیوشیمیایی گوناگون ایفا میکنند و در غلظتهای بـالا بـرای سـلول سـمی هستند ارگانیسم های زنده به مقادیر بسیار کمی از برخی فلزات سنگین برای ادامـه رشـد و بقـاء نیـاز دارند که به اصطلاح به آنها Trace Elementsیا عناصر کمیاب مـیگوینـد مثـل آهن، کبالـت، مـس، منیزیم، مولیبدن، وانادیم، استرانسیم و روی و اگر از آن حداقل مورد نیاز و ضروری افـزایش یابنـد باعـث اختلال در رشد میگردند (Bolan, 2003).
آرسنیک
آرسنیک یکی از عناصر سمی و خطرناک برای انسان، حیوانات و گیاهان است. این عنصر به دو حالت اکسیدی موجود است که شامل آرسنات و آرسنیت میباشد. آرسنیت متحرک تر بوده و سمی تر از آرسنات است. آبشویی آرسنیک خطری برای کیفیت آبهای زیرزمینی بوده و تجمع آن در خاک نیز خطر ورود به زنجیره غذایی را در پی دارد. جذب As توسط اجزای خاک تحرک و قابلیت دسترسی زیستی آرسنیک در سیستم های خاک- آب- گیاه را کنترل میکند. رفتار شیمیایی AsO4-3 که فرم اکسیدی آرسنیک است در خاکها شبیه PO4-3 بوده و می تواند همانند فسفات بر روی ذرات خاک که عمدتاً کانی های با بار متغیر همانند اکسیدهای Mn، Fe، Al، آلوفان ها و ایموگولیت را در بر میگیرد، جذب شود (Wallsachlager, 1999)، از این رو بدیهی است که جذب آرسنات بر اکسیدها و رسهای خاک در pH کم ماکزیمم بوده و با افزایش pH این جذب کاهش پیدا می کند (Garg, 1988).
جیوه
جیوه یکی از عناصر مهم و تنها فلزی است که در حالت پایه خود مایع می باشد (هیأت مؤلفان، ۱۳۷۳). جیوه می تواند با سایر عناصر ترکیبات پایداری ایجاد نماید. دو حالت اکسیداسیون آن به نام های مرکوروس+۲ Hg2 و مرکوریکHg+2 می توانند ترکیبات مختلف جیوه را ایجاد کنند ترکیبات آلی جیوه اکثراً با فرم مرکوریک جیوه ایجاد میشوند. از بین این ترکیبات، ترکیبات آلکیل جیوه بسیار سمی بوده، به خوبی در چربیها حل شده و ترکیبات پایداری ایجاد می کند (بای بوردی، ۱۳۷۲). غلظت های متوسط جیوه در خاک های سطحی ۴۰۰ میکروگرم در کیلوگرم ( در دامنه غلظت ۱۱/۱-۰۵/۰ میلی گرم در کیلوگرم) بوده و منشأ غلظت های بیش از این مقدار را بایستی در آلودگی های مختلف جستجو کرد (Frank, 1976).
مهمترین ویژگی های ژئوشیمیایی جیوه به شرح زیر می باشد:
- میل ترکیبی برای تشکیل پیوندهای قوی با گوگرد مانند سینابار [۱۸]HgS که کانی غالب جیوه می باشد
- تشکیل ترکیبات آلی جیوه[۱۹]که در محیط های آبی نسبتاً پایدار هستند
- فراریت (قابل تصعید) جیوه عنصری (Kabata-Pendias, 1997).
آلودگی جیوه موضوع جذابی برای محققان بوده و این مسأله به خودی خود مورد توجه است با این حال امکان تولید مقادیر زیادی از قبیل جیوه ممکن است آنرا به یک مشکل جدی تبدیل کند زیرا قابلیت دسترسی زیستی جیوه خطر مهمی برای سلامتی محسوب می شود. به طور کلی حتی نمکهای ساده جیوه یا جیوه فلزی خطری برای گیاهان و کلاً موجودات زنده خاک ( به خاطر طبیعت سمی بخار جیوه) محسوب می شود.
سرب
سرب یکی از آلاینده های عمده محیط بوده و برای انسان بسیار سمی است. میانگین فراوانی سرب در پوسته زمین در حدود ۱۵ میلی گرم در کیلو گرم تخمین زده می شود. سرب عمدتاً به شکل ۲+ موجود بوده اما حالت اکسیداسیون ۴+ آن نیز شناخته شده است که آن تشکیل دهنده تعدادی از کانی های غیر محلول در آب است. محتوای Pb طبیعی خاکها از سنگهای مادری به ارث میرسد اگر چه امروزه آلودگی وسیع این عنصر از منابع دیگری چون احتراق بنزین سربدار، صنایع عمل آوری فلزات، کارخانه های باطری سازی، کاربرد ضایعات شهری و کاربرد لجن فاضلاب اتفاق افتاده است (Brewer, 1966).
این عنصر دارای عدد اتمی ۸۲ و عدد جرمی ۴/۲۰۷ می باشد و در گروه ۶ جدول تناوبی قرار دارد(Bert et al., 2002). سرب یکی از مهم ترین مواد آلوده کننده محیط بوده که عمدتا در اثر ۵ فعالیت انسانی تشکیل می شود: ۱٫ سوزاندن سوخت های جامدومایع ۲٫ معدن کاری ۳٫ مراحل گداختن و ریخته گری ۴٫ آبهای زیاد مملو از سرب ۵٫ مواد شیمیایی به کار برده شده برای خاک شامل کودهای شیمیایی(Lasat, 2000). مقدار سرب در خاک به طور متوسط ۱۵ میکرو گرم بر گرم گزارش شده، در حالیکه این مقدار در خاک های آلوده با سرب به ۱۰۰ میکروگرم بر گرم و یا بیشتر می رسد. البته این مقادیر بیانگر میزان سرب در حالت کل خاک است نه در حالت محلول خاک(Bert et al., 2002).
سرب یکی از فلزات غیر ضروری برای گیاهان است و هیچ عملکرد فیزیولوژیکی شناخته شدهای ندارد و یکی از فراوانترین فلزات سنگین در مناطق آلوده است (Atici et al., 2000). در گیاهان آثار سمیت با سرب معمولا در غلظت های بالاتر از ۲۰ میکروگرم بر گرم در برگ ظاهر میشود و منجر به کاهش سنتز کلروفیل و کاهش رشد رویشی میشود (Ross, 1994). معمولا در شرایط طبیعی این حالات مشاهده نمیشود، از آنجا که بسیاری از گیاهان سرب را در دیواره های سلولی ریشه های خود تجمع میدهند و در نتیجه ورود سرب به قسمت های هوایی اندک می باشد (Lasat, 2000).