الاستصلاح الحيوي (phytoremediation)‎ لترب ملوثة بالكادميوم تحت تأثير السماد الفوسفاتي و ملوحة مياه الري

العناوين الأخرى

Phytoremediation of cadmium-polluted soils treated with phosphorus fertilization and saline water

مقدم أطروحة جامعية

الحلفي، سلوى جمعة فاخر

مشرف أطروحة جامعية

التميمي، هيفاء جاسم حسين

الجامعة

جامعة البصرة

الكلية

كلية الزراعة

القسم الأكاديمي

قسم علوم التربة و المياه

دولة الجامعة

العراق

الدرجة العلمية

دكتوراه

تاريخ الدرجة العلمية

2012

الملخص العربي

يعد الكادميوم احد العناصر السامة ذات التأثيرات الخطرة في البيئة، و يضاف إلى التربة من مصادر متعددة كمعامل الأسمدة لاسيما الأسمدة الفوسفاتية و الصناعات المختلفة التي تلقي مخلفاتها في الوسط المحيط من دون معالجة و التي تؤثر بطريقة مباشرة أو غير مباشرة في النبــــات و مــــن ثـم الحيوان و الإنسان، لذا اختير أحد عشر موقعا من محافظة البصرة تمثل كلها أراضي زراعية هي (موقع 1 / القرنة و موقع 2 / المدينة و موقع 3 / الدير-الشافي و موقع 4 / الدير- قرب معمل الورق و موقع 5 / الهارثة و موقع 6 / كرمة علي-الجامعة و موقع 7 / التنومة و موقع 8 / أبو الخصيب و موقع 9 / السيبة و موقع 10 / الفاو و موقع 11 / الزبير- محطة البرجسية).

جمعت العينات الترابية خلال المدة من كانون الأول 2008م إلى كانون الثاني 2009م، و حللت عينات التربة لمعرفة خصائصها الكيميائية و الفيزيائية الأولية.

استخلصت صور الكادميوم المختلفة بالتربة و قدرت و هي الكلي و الجاهز و الذائب. نفذت تجربة مختبرية لتشخيص مركبات الكادميوم الأصلي في الترب بالاعتماد على مفهوم منحنيات حاصل الإذابة (Solubility Products Diagrams) لمواقع الدراسة جميعها و اختير موقعان من مواقع الدراسة مختلفان في خصائصهما الأولية هما (موقع 6 / كرمة علي-الجامعة مزيجة طينية غرينية و موقع 11 / الزبير- محطة البرجسية رملية مزيجة) لبيان تأثير التسميد الفوسفاتي (صفر و500 و 1000 ملغم P كغم-1تربة) و ملوحة مياه الري (1 و3 و 6 ديسيسمنز م-1) و التداخل بينهما في إذابة الكادميوم الأصلي في الترب أو ترسيبه و استخدم دليل التجمع الجيوكيميائي (I-geo) في تقييم تلوث الترب بالكادميوم.

كذلك استخدمت التربتين أعلاه لاختبار إمكانية استصلاحهما بواسطة النباتات إذ أجريت تجربة بيولوجية زرع فيها محصول زهرة الشمس Helianthus annuns L.

ضمن تجربة عاملية على وفق تصميم تام التعشية.

عوملت التربتان معاملة واحدة من السماد النتروجيني و البوتاسي، وأضيف الفسفور بثلاثة مستويات صفر و18 و36 ملغم P كغم-1 تربة على هيئة سماد سوبر فوسفات مركز (20,21 % فسفور) خلطا مع التربة، أضيف الكادميوم بأربعة مستويات صفر و 1,25 و 2,5 و 5 ملغم Cd كغم-1 تربة على هيئة ملح CdCl2 مع مياه الري، كما استخدمت ثلاثة مستويات من ملوحة مياه الري هي 1 و3 و6 ديسيسمنز م-1 على هيئة ملح كلوريد الصوديوم NaCl.

زرعت بذور زهرة الشمس في أصص بلاستيكية حاوية (3 كغم تربة) ، رويت بالماء إلى قدر السعة الحقلية، حصدت النباتات بعد 45 يوماً من الزراعة ثم أزيل الجزء الجذري من التربة وغسلت وجففت بالفرن على درجة حرارة 65مْ حتى ثبوت الوزن وسجل وزنها الجاف وهضمت العينات النباتية (الجزء الخضري والجذري) لتقدير محتواها من الكادميوم و الفسفور.

ثم بعد ذلك زرع في نفس الأصيص محصول الحنطة (Triticum eastivum) ضمن تجربة عامليه على وفق تصميم تام التعشية.

عوملت الترب جميعها بمعاملة واحدة من السماد النتروجيني البوتاسي، وأضيف الفسفور بثلاثة مستويات صفر و8 و16 ملغم P كغم-1 تربة على هيئة سماد سوبر فوسفات مركز (20,21 % فسفور) خلطاً مع التربة، زرعت بذور الحنطة في أصص بلاستيكية حاوية (3 كغم تربة) رويت بثلاثة مستويات من ملوحة مياه الري وهي 1 و3 و6 ديسيسمنز م-1 إلى حد السعة الحقلية.

حصدت النباتات بعد 60 يوم من الزراعة ثم أزيل الجزء الجذري من التربة وغسلت وجففت بالفرن على درجة حرارة 65مْ حتى ثبوت الوزن و سجل وزنها الجاف و هضمت العينات النباتية (الجزء الخضري والجذري) لتقدير محتواها من الكادميوم والفسفور .

توصلت الدراسة إلى النتائج الآتية : 1- إن محتوى الكادميوم الكلي في ترب الدراسة قد تراوح بين 0,85 إلى 3,32 ملغم Cd كغم-1 تربة بمعدل عام قدره 2,7 ملغم Cd كغم-1تربة وتراوحت كمية الكادميوم الجاهز المستخلص بمحلول DTPA بين 0,10 إلى 0,97 ملغم Cd كغم-1 تربة بمعدل عام قدره 0,76 ملغم Cd كغم-1 تربة ، أما الكادميوم الذائب في محلول الترب فقد تراوح بين 0,08 إلى 0,34 ملغم لتر-1 وشكل نسبة قدرها 6,27 إلى 15,76% من الكادميوم الكلي و 22,67 إلى 80,00% من الكادميوم الجاهز.

2- بينت نتائج منحنيات حاصل الإذابة Solubility products Diagram إن صورة معادن الكادميوم الأصلي Native Cadmium في ترب مواقع الدراسة لم يكن مترسبا على هيئة كربونات الكادميوم CdCO3 (Octavite) أو فوسفات الكادميوم Cd3 (Po4)2) c) أو Soil-Cd بل أن النقاط المعبرة عن الكادميوم الأصلي تمركزت في مواقع أعلى من الخطوط الممثلــــــة لها لتبين أن هذه الترب تحت الإشباع under saturated بهذه المركبات و فوق الإشباع super saturated بمركب اوكسيد الكادميوم CdO ) moneponite) و هيدروكسيدات الكادميوم B-Cd (OH) 2(c) و CdSO4 2Cd (OH)2) c) حيث تمركزت في أسفل الخطوط المعبرة لتلك المعادن.

وقد أدت عملية التسميد الفوسفاتي والري بمياه مالحة والتداخل بينهما في تربتي الموقع 6 و 11 إلى خفض تراكيز ايونات الكادميوم ونشاطها في المحلول وتكوينه مركبات كادميوم تحت التشبع بمركب CdCO3) Octavite).

3- عند الاعتماد على دليل التجمعي الجيوكيميائيGeo-accumulation Index ) I-geo) الذي أقترحه Muller (1979) في تقييم تلوث الترب قيد الدراسة من الكادميوم.

بينت نتائج الدراسة أن مستوى التلوث بالكادميوم على أساس المحتوى الكلي كان بين (متوسط الى شديدة التلوث) وانخفضت تلك المقاييس لتصل إلى مستوى (غير ملوثة إلى متوسطة التلوث) بالاعتماد على صورة الكادميوم الجاهز.

4- سببت زيادة مستويات الكادميوم المضاف (صفر و1,25 و2,5 و5 ملغم Cd كغم-1 تربة) وملوحة مياه الري (1 و3 و6 ديسيسمنز م-1) خفض الوزن الجاف للمجموع الخضري والجذري لمحصول زهرة الشمس في موقعي الدراسة (موقع 6/كرمة علي-الجامعة و موقع 11/ الزبير- محطة البرجسية مع معاملة المقارنة (من دون إضافة).

في حين أدت زيادة مستويات التسميد الفوسفاتي (18 و 36ملغم P كغم-1) إلى زيادة الوزن الجاف للمجموع الخضري و الجذري لمحصول زهرة الشمس في كلتا التربتين.

5- أدت إضافة مستويات الكادميوم وملوحة مياه الري والتسميد الفوسفاتي إلى زيادة تركيز الكادميوم للمجموع الخضري والجذري لمحصول زهرة الشمس لكلا تربتي موقعي الدراسة.

6- أدت إضافة مستويات الكادميوم ومستويات ملوحة مياه الري إلى خفض في الكمية الممتصة للكادميوم للمجموع الخضري والجذري لمحصول زهرة الشمس، في حين زادت الكمية الممتصة للكادميوم مع زيادة مستويات التسميد الفوسفاتي لكلا تربتي موقعي الدراسة.

7- أدى إضافة مستويات الكادميوم ومستويات ملوحة مياه الري إلى خفض تركيز الفسفور والكمية الممتصة في أنسجة المجموع الخضري والجذري لمحصول زهرة الشمس المزروعة في تربتي موقعي الدراسة، بينما أدت زيادة مستويات السماد الفوسفاتي إلى زيادة في تركيز الفسفور والكمية الممتصة للفسفور في المجموع الخضري والجذري لمحصول زهرة الشمس في كلتا التربتين.

8- أدت إضافة مستويات الكادميوم وملوحة مياه الري والسماد الفوسفاتي الى زيادة الكادميوم الجاهز في التربة لكلا موقعي الدراسة.

9- أسهمت مستويات الكادميوم المتبقية في التربة بعد حصاد محصول زهـرة الشمس ومستويات ملوحـة مياه الري المضافة في خفض الوزن الجاف وزيادة محتوى تركيز الكادميوم والفسفور في أنسجة المجموع الخضري والجذري لمحصول الحنطة، في حين أدت زيادة مستويات التسميد الفوسفاتي إلى زيادة الوزن الجاف للمجموع الخضري والجذري وزيادة تركيز الكادميوم والكمية الممتصة للمجموع الخضري والجذري لكلا موقعي الدراسة.

10- أدت مستويات الكادميوم المتبقية في التربة بعد حصاد محصول زهرة الشمس ومستويات الري المضافة ومستويات التسميد الفوسفاتي إلى زيادة الكادميوم الجاهز المتبقي في التربة بعد حصاد محصول الحنطة لكلا تربتي موقعي الدراسة.

11- لقد كان لحالات التداخلات الثنائية والثلاثية لعوامل الدراسة تأثيرات معنوية في الوزن الجاف وتركيز الكادميوم والفسفور والكمية الممتصة للكادميوم والفسفور و الكادميوم الجاهز للمجموع الخضري والجذري لمحصولي زهرة الشمس والحنطة و لكلا موقعي الدراسة. 12- اعتماد تقييم تلوث ترب الدراسة بالكادميوم باستخدام دليل (I-geo) على أساس التركيز الجاهز للكادميوم بدلا من التركيز الكلي للكادميوم، نجد أن تصنيف تقييم التلوث قد تغير من غير ملوثة إلى متوسطة التلوث لمحصول زهرة الشمس و من غير ملوثة إلى غير ملوثة-متوسطة التلوث لمحصول الحنطة لكلا تربتي الموقعين.

التخصصات الرئيسية

علوم الأرض و المياه و البيئة

الموضوعات

• التلوث
• التربة

عدد الصفحات

325

قائمة المحتويات

• APA
• MLA
• AMA

لغة النص

العربية

نوع البيانات

رسائل جامعية

رقم السجل

BIM-317305