بررسی گیاه‌پالایی خاک‌های آلودۀ اراضی محدودۀ کارخانۀ ید استان گلستان به فلزات سنگین با استفاده از گونۀ دیوخار (stocks lycium depressum)

کارخانه‌ها پس از بهره‌برداری، به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک به‌عنوان یکی از منابع اصلی آلودگی ناشی از فرسایش خاک و تجمع فلزات سنگین در گیاهان هستند که منجر به اثرات زیست‌محیطی متعددی می‌شوند. هدف از پژوهش حاضر بررسی غلظت آرسنیک، نیکل، کروم، کبالت و وانادیم بر روی اندام‌های هوایی و ریشۀ دیوخار stocks lycium depressum به‌منظور ارزیابی پتانسیل گیاه‌پالایی، تعیین شکل، اندازه و ترکیب مواد سنتزشده با استفاده از میکروسکوپ‌های fesem و edx بود. بدین منظور نمونه‌برداری از گونۀ دیوخار در 5 فاصله (w1,w2,w3,w4,w5) از کارخانۀ ید و به‌ترتیب در فواصل 12.52، 14.42، 12.75، 13.97 و 15.14 کیلومتر به‌صورت تصادفی انجام شد و با استفاده از تهیۀ برش عرضی از ساقه و ریشۀ نمونه‌ها، تعیین شکل، اندازه و ترکیب مواد سنتزشده با استفاده از دو میکروسکوپ fesem و edx بررسی و در مرحلۀ دوم غلظت فلزات هدف توسط دستگاه جذب اتمی در اندام‌های هوایی و ریشۀ نمونه‌ها قرائت و فاکتور انتقال و تجمع آن‌ها نیز محاسبه شدند. نتایج نشان داد که میانگین غلظت آرسنیک، نیکل، کروم، کبالت و وانادیم در نمونه‌های دیوخار برای هر پنج فاصله به‌ترتیب برابر با 11.35، 675.78، 30.83، 246.72 و 55.43 میلی‌گرم بر کیلوگرم است. همچنین، در میان این فلزات، بیشترین غلظت به نیکل و کمترین غلظت به آرسنیک اختصاص دارد؛ و سایر فلزات به‌ترتیب شامل کبالت، وانادیم و کروم هستند. غلظت فلزات در نمونه‌های w2 و w4 و w5 در ریشۀ بالاتر از اندام‌های هوایی بود، اما در دو نمونۀ دیگر در ساقه بیشتر از ریشۀ آن‌هاست. همچنین، میانگین فاکتور انتقال آرسنیک، نیکل، کروم، کبالت و وانادیم در فواصل w1 و w3 بزرگ‌تر از یک و به‌ترتیب 1.12، 1.27، 1.25، 1.25 و 1.12 بود. این فاکتور در فاصلۀ w2 نزدیک به یک بوده و دو فاصلۀ دیگر کوچک‌تر از یک بود. میانگین فاکتور تجمع آرسنیک، نیکل، کروم، کبالت و وانادیم برای هر پنج فاصله کوچک‌تر از یک و به‌ترتیب 0.46، 0.48، 0.45، 0.46 و 0.44 به دست آمد. طبق نتایج این پژوهش مشخص شد که غلظت فلزات در گیاهان به عوامل متعددی ازجمله نوع گونه، اندام‌های گیاه، ویژگی‌های متقابل فلزات و سمیت آن‌ها بستگی دارد. گونۀ بومی دیوخار در مناطق نزدیک به کارخانۀ ید استان گلستان توانایی بالایی در تجمع فلز نیکل از خود نشان داد، به‌طوری‌که غلظت نیکل در فواصل مختلف از 577.7 تا 947.6 میلی‌گرم بر کیلوگرم متغیر بود.

investigating phytoremediation of soils contaminated with heavy metals of lycium depressum l plant: a case study of iodine factory of golestan province

introduction: operating factoriws are among the main sources of pollution especially in arid and semi-arid areas due to soil erosion and accumulation of plants, bringing about adverse consequences for the environment. therefore, this study sought to investigate the phytoremediation potential of the lycium depressum stocks and determine the shape, size, and the composition of the synthesized particles in terms of the intensity of as, ni, cr, co, and v metals accumulated on the plant’s aerial organs due to the activity of iodine factory in golestan province using fesem and edx microscope. it should be noted that the reason for choosing the aforementioned tree species is that the plant is native to and dominant in the region, thus providing high chances of establishment in the study area.materials and methods: characterized by lycium genus and sloanaceae family origin, lycium depressum l. is the only native perennial tree-like species in the region, being known as a salt and drought tolerant plant. recently, the species has been planted in iran by golestan province’s natural resources and watershed management department to promote vegetation. for research purposes of this study, the required samples of l.depressum species were randomly collected from the iodine factory at five distances of 12.52, 12.75, 15.14, and 13.97 kilometers, respectively (w1, w2, w3, w4, w5) using cross-sections extracted from the stem and roots of the plant. moreover, the shape, size, and composition of the synthesized particles were checked using fesem and edx microscopes. then, the concentration of the intended metals accumulated on the aerial orgnas and roots of the collected samples was calculated through an atomic absorption device.results: according to the results of the study, the average concentration of ni, co, v, cr, and as in l. depressum samples was found to be 11.35, 675.78, 30.83, 246.72, and 55.34 mg/kg, respectively. moreover, the highest and lowest concentration of the metals belonged to ni and as, respectively, followed by co, v, and cr. on the other hand, the highest concentration of the metals at w5, w4, and w2 distances were reported in aerial organs, while at the other two distances (w1 and w3), the concentration was found out to be higher at the plant’s stems than in its roots.the results of the metal transfer factor revealed that the average rate of transfer factor for ni, co, as, cr and, v was greater than one in w1 and w3, being reported to be 1.42, 1.38, 1.19, 1.38 mg/kg, and 1.10 in w1, and 1.13, 1.12, 1.06, 1.12, and 1.15 mg/kg in w3, respectively). however, the average rate of the factor was near one at w2 and less than one w5, w4 for ni, co, as, cr, and v, being reported to be 0.96, 0.96, 0.98, 0.96, and 0.96 mg/kg at w2, respectively; 0.85, 0.87, 0.93, 0.87, and 0.92 mg/kg at w4, respectively, and 0.47, 0.50, 0.66, 0.50, and 0.82 mg/kg at w5, respectively). moreover, the average rate of the transfer factor was less than one ni, co, as, cr, and v at all distances (w1: 0.41, 0.39, 0.43, 0.39, and 0.42 mg/kg, respectively; w2: 0.42, 0.41, 0.44, 0.40, and 0.43 mg/kg, respectively; w3: 0.41, 0.39, 0.43, 0.39, and 0.40 mg/kg, respectively; w4: 0.49, 0.47, 0.49, 0.46, and 0.46 mg/kg, respectively; w5: 0.67, 0.65, 0.55, 0.64, and 0.49 mg/kg, respectively). furthermore, the results of the combination of chemical elements in l. depressum samples showed that c and o were the dominant elements in all five samples, and some elements such as k, cl, and ca were observed in many of the stems and roots of the collected samples. however, some elements were found to have lower percentages (p, s, si, fe and al) in the roots of the samples.conclusion: considering the increading exploitation of the the industries worldwide, it is necessary to control the pollution made by them. therefore, using different plants in industrial areas can help reduce the pollution made by industries, proving the grounds for effective biological management of the lands. therefore, according to the results of this study, l. depressum plants are suitable for cleaning the soil of the industrial and other similar areas polluted by high concentraion of ni.