بررسی تاثیر پساب بر انباشت فلزات سنگین در خاک و خطرهای بهداشتی آن

نویسندگان

1 دانشگاه کاشان

2 دانشگاه آزاد اردستان

چکیده

بحران آب یکی از مسایل اساسی مناطق خشک و نیمه­خشک مانند ایران است. بنابراین استفاده از پساب شهری رو به فزونی است. در این راستا برای بررسی پیامدهای آبیاری با پساب شهری بر تعیین غلظت کل فلزات سنگین روی، مس، کادمیوم، سرب،کروم و نیکل در خاک و دانه­های ذرت و محاسبه­ی شاخص­های انباشت آلودگی، انتقال گیاهی و شاخص خطر بهداشتی این عناصر، سه مزرعه با بافت خاک مشابه با آبیاری سطحی، شامل آبیاری با آب شور، آب چاه و آبیاری 6 ساله با پساب، در منطقه قم انتخاب شد. براساس نتایج، آبیاری با پساب، غلظت کادمیوم و سرب، را کاهش و غلظت سایر فلزات را افزایش  داد. حداکثر افزایش غلظت عناصر در خاک پس از آبیاری با پساب، مربوط به نیکل (mg/L 7) و حداقل افزایش مربوط به مس (mg/L 31/2) بود. همچنین شاخص انباشت آلودگی خاک برای کروم و نیکل بزرگتر از عناصر دیگر بود. به علاوه در تیمار پساب بزرگ­ترین میانگین شاخص انتقال به ذرت در کادمیوم (03/4) و سرب (03/3) و کم­ترین آن مربوط به کروم (15/0) بود. همچنین غلظت کروم، کادمیوم و مس در دانه­های ذرت تحت آبیاری با پساب، از حد مجاز برای مصرف انسان فراتر بود. شاخص خطر سرب در ذرت برای همه­ی مصرف­کنندگان و شاخص خطر کادمیوم در ذرت برای کودکان بزرگتر از 1 بود. با توجه به نتایج، به نظر می­رسد شاخص خطر بهداشتی، برآورد محتاطانه­تر از خطر فلزات سنگین، در مقایسه با حد مجاز استفاده از آن توسط گیاهان ارائه می­کند که نیاز به بررسی بیش­تر نیز دارد.

کلیدواژه‌ها


امینی، ف.؛ میرغفاری، ن. و عشقی ملایری، ب. 1390. بررسی غلظت نیکل در خاک و تعدادی از گونه های گیاهی طبیعی اطراف معدن سرب و روی آهنگران در استان همدان. فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط زیست، 13(1): 11-20.                
بیگی هرچگانی، ح. و بنی طالبی، گ. 1392. اثر بیست وسه سال آبیاری سطحی با پساب شهری بر انباشت بعضی فلزات سنگین در خاک، انتقال به دانه­های گندم و ذرت و خطرات بهداشتی مرتبط، نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، 27 (3) :580-570.
جلالی ع.؛ گلوی، م.؛ قنبری، ا.؛ رمرودی، م. و یوسف الهی، م. 1389 . اثر آبیاری با فاضلاب تصفیه شده­ی شهری بر عملکرد و جذب فلزات سنگین در سورگوم علوفه­ای. نشریه علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی 14 (52): 23-15.
صفری سنجانی، ع. 1374. پیامد آبیاری با پساب بر برخی ویژگی­های شیمیایی خاک ناحیه برخوار اصفهان و انباشتگی برخی عناصر در گیاه یونجه. پایان نامه کارشناسی ارشد خاکشناسی، دانشکده کشاورزی. دانشگاه صنعتی اصفهان.
موسویان، ن. 1386. بررسی تغییرات غلظت عناصر سنگین در اراضی مجاور شرکت فولاد آلیاژی ایران. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران.
هراتی، م.؛ تمدن رستگار، م.؛ حریری، ن .و وراویپور م.1389. اثرات استفاده از پساب­های شهری و مشکلات تجمع فلزات سنگین در اراضی کشاورزی (منطقهی جنوب شهر تهران)، کنگره­ی چالش­های کود: نیم قرن مصرف کود در ایران، تهران، ایران 12-10.
Allen, H.E.; Huang, C.P.; Bailey, G.W. & Bowers, A.R. 1995. Metal Speciation andContamination of Soil. Lewis Publishers, USA.
Al-Hamaiedeh, H. & Bino, M. 2010. Effect of treated grey water reuse in irrigation on soil and plants. Desalination 256 (1–3), 115–119.
Arast, M.; Zehtabian, Gh.R.; Jafari, M.; Khosravi, H. & Jabalbarezi, B. 2016. Status and Evaluation of the Selected Soil Nutrients Irrigated by Unconventional water (Case Study: Qom), Pollution, 2(4): 399-409.
Chen, Z-F.; Zhao, Y.; Zhu, Y.; Yang, X.; Qiao J., Tianc, Q. & Zhang, Q. 2009. Health risks of heavy metals in sewage-irrigated soils and edible seeds in Langfang of Hebei province, China. Journal of Science Food Agriculture, 90:314-320.
Dal ferro, N.; Berti, A.; Mathews, P.; Giardini, L. & Morari F. 2010. Study of the Effect of Structure on Soil Aggregate Stability using 3D Network Model. Proceeding of World Congress of Soil Science, Soil Solutions for a changing world, 1-6 August 2010. Brisbane, Australia.
Darvishi, H.H.; Manshouri, M.; Farahani, H.A. 2010. The effect of irrigation by domestic wastewater on soil properties. J. Soil Sci. Environ. Manag. 1 (2), 030–033.
Engelhart, M.; Kruger, M.; Kopp, J. & Dichtl, N. 2000. Effect of disintegration on anaerobic degradation of sewage excess sludge in down flow stationary fixed film digesters. Water Science and Technology, 41:171-179.
Fu, Y.; Chen, M.; Bi, X.; He, L.; Xiang, W. & Qiao, Sh. 2011. Occurrence of arsenic in brown rice and its relationship to soil properties from Hainan Island , China. Environmental pollution, 159(7): 1757- 1762.
FAO/WHO.1984. List of contaminants and their maximum levels in foods. Codex Alimentarius Commission. Available at http://www.codexalimentarius.org.(visited on 10 November 2012).
Ganoulis, J. 2012. Risk analysis of wastewater reuse in agriculture. Int J Recycl Organ Waste Agric 1:3.
Jimenez, B. & Asano, T. 2008. International Survey onWater Reuse. International Water Association Publishing, ondon.
Kauser, S. 2007 .Water use in vegetable production in district Faisalabad (MSc Thesis) Department of Environmental and Resource Economics, University of Agriculture, Faisalabad, Pakistan.
Khan, S.; Cao, Q.; Zheng, Y.M.; Huang, Y.Z. & Zhu, Y.G. 2008. Health risks of heavy metals incontaminated soils and food crops irrigated with wastewater in Beijing, China. Environmental Pollution, 152:686-692.
Khalil, S. & Kakar, M.K. 2011. Agricultural use of untreated wastewater in Pakistan. Asian J. Agric. Rural Develop. 1, 21–26.
McNeill, L.S.; Almasri, M.N. & Mizyed, N. 2009. A sustainable approach for reusing treated wastewater in agricultural irrigation in the West Bank–Palestine. Desalination 248 (1–3), 315–321.
Moradmand, M. & Beigi Harchegani, H. 2011.Treated municipal wastewater irrigation effect on lead content and health risks of nickel in soil and pepper in Shahrekord, Iran. Desalination and Water Treatment, 28:42-45.
Munir, J.; Rusan, M.; Hinnawi, S. & Rousan, L. 2007. Long-term effect of wastewater irrigation of forage crops on soil and plant quality parameters. Soil Science Society of American Journal, 215:143-152.
Nelson, D.W. & Sommers, L.E. 1982. Total carbon, organic carbon and organic matter.In :Methods of Soil Analysis. Part 2, 2nd Ed., Agron. Monograph, Vol. 9. Agronomy Society of America and Soil Science Society of America, Madison, WI.
Pedrero, F. & Alarcon, J.J. 2009. Effects of treated wastewater irrigation on lemon trees. Desalination, 246:631– 639.
Qishlaqi, A.; Moore, F. & Forghani, G. 2008. Impact of untreated wastewater irrigation on soil and crops in Shiraz suburban area, SW Iran. Environmental Monitoring Assess, 141:257-273.
Rattan, R.K.; Datta, S.P.; Chhonkar, P.K.; Suribabu, K. & Singh, A.K. 2005. Long-term impact of irrigation with sewage effluents on heavy metal content in soils, crops and groundwater,a case study. Agriculture, Ecosystem and Environmen, 109:310–322.
Rhoades, J.D. 1982. Soluble salinity. In: Method of Soil Analysis. A.L. Page et al. (ed.). Part 2. Second ed. ASA and SSSA, Madison, WI. pp: 167-178.
Rusan, M.J.; Hinnawi, S. & Rousan, L. 2007. Long term effect of wastewater irrigation of forage crops on soil and plant quality parameters. Desalination 215, 143–152.
United Nations, 2003. Water for people, water for life. The United Nations World Water Development Report. UNESCO, Barcelona.
Tabari, M.; Salehi, A. & Ali-Arab, A.R. 2008. Effects of waste water application on heavy metals (Mn, Fe, Cr and Cd) contamination in a black locust stand in semi-arid zone of Iran. Research Journal of Environmental Science, 7 (4): 382-388.
West, L. 2006. World Water Day, A Billion People Worldwide lack Safe Drinking Water pp. 31–41
Wang, X.L.; Sato T.; Xing, B.S. & Tao S. 2005. Health risks of heavy metals to the general public in Tianjin, China via consumption of vegetables and fish. Science of the Total Environmental, 350:28–37.