اثر آلودگی آرسنیک بر برخی از شاخص های بیولوژیک خاک، و ارزیابی توانایی گیاهان بومی منطقه در گیاه بهسازی آن

زیستگاه های بسیاری در دنیا آلوده به فلزهای سنگین و عناصر کمیاب هستند. یکی از نگرانی های مهم در باره کارکرد درست اکوسیستم ها در دنیا، آلودگی خاک های کشاورزی نزدیک ته نشست ها و کانسارهای آلوده به عناصر کمیاب است. استان کردستان، در غرب ایران با دشواری آلودگی آرسنیک با خواستگاه زمین شناسی روبرو است. شناخت آلودگی آرسنیک در خاک و آب این استان، یک نگرانی بزرگ برای بهداشت و زندگی مردم می باشد. غلظت های فراوان و زهری آرسنیک می تواند مایه ی پیدایش زیان های گوناگون و سرطان در اندام های بدن، ناتوانی و ناهنجاری های عصبی شود. دشت قروه یکی از بزرگترین سرزمین های کشاورزی در استان کردستان می باشد، که در آن از نهاده های آب و کود به گونه ایی کارا و سودمند بهره گیرینمی شود. بنابراین آلودگی آرسنیک در کنار کشاورزی فشرده با کود دهی بیش از اندازه از چالش های بزرگ برای کیفیت خاک و آب این سرزمین می باشد که تا کنون هیچ گونه بررسی علمی و سیستماتیک در زمینه کیفیت محیطی دشت قروه انجام نشده است. به گونه ای که چگونگی آلودگی خاک، آب و گیاهان این سرزمین به عنصر آرسنیک، به گونه ی ناشناخته ای مانده است. از میان فراسنجه های کیفی خاک، کارکرد های زیستی خاک جایگاه ویژه ای را در فرآیندهای گوناگون خاک دارند، که می توان از آن ها همانند فراسنجه هایی ارزشمند برای ارزیابی پیآمدهای اکولوژیک آلودگی فلزهای سنگین بر روی خاک ها بهره گیری نمود. بنابراین اهداف این پژوهش عبارتند از: (1) ارزیابی پیآمد آلودگی آرسنیک بر برخی از ویژگی-های زیستی خاک، (2) برآورد دگرگونی جایگاهی آرسنیک و ویژگی های زیستی خاک و شناخت خواستگاه آلودگی آرسنیک خاک ها با بهره گیری از آنالیزهای زمین آماری و به کمک نرم افرارهایvariowin وgs+ ، (3) ارزیابی کیفی آب های زیرزمینی سرزمین بررسی شده به ویژه ارزیابی آلودگی آرسنیک آن ها برای اهداف نوشیدن و آبیاری و (4) ارزیابی کارایی گیاهان بومی منطقه برای استراتژهای گوناگون گیاه بهسازی، در شمال شرقی دشت قروه با 4 گونه کاربری: چراگاه قرق، چراگاه با چرای آزاد، کشت دیم و کشت آبی. بنابراین، 310 نمونه خاک (25-0 سانتی متری)، 78 نمونه آب زیر زمینی (64 نمونه چاه کشاورزی و 14 نمونه چاه خانگی) و 138 نمونه گیاه چراگاهی از 38 گونه و 13 خانواده گیاهی، از این سرزمین نمونه برداری شد. نمونه ها با بهره گیری از روش های استاندارد برای برخی از ویژگی های کیفی خاک (astotal، aswater soluble، ph،ec ،o.c ، ntotal،pava. ، kava.، caco3، آنزیم های دهیدروژنآز، فسفاتآز قلیایی و اسیدی و بتا-گلوکوزیدآز، تنفس پایه و تنفس برانگیخته، بهره متابولیکی (qco2) و ضریب میکروبی (cmic/corg)، و ویژگی های کیفی آب (ph، ecw، astotal، mntotal، fetotal، ca2+، mg2+، na+، k+، no3–، cl–، hco3–، co32–، so42–، p، si، همه قلیائیت (ta)، همه سختی (th)، همه مواد جامد محلول (tds) و نسبت جذب سدیم (sar)، و همچنین غلظت آرسنیک در بخش های هوایی و زیرزمینی گیاهان بومی این سرزمین، اندازه گیری شدند. یافته ها نشان داد که رویهمرفته ویژگی های شیمیایی و زیستی بررسی شده در چراگاه قرق به گونه چشم گیری بیش از دیگر کاربری ها بود. همچنین خاک های بررسی شده آلوده به آرسنیک بودند، که این آلودگی مایه ی کاهش همه شناسه های زیستی یاد شده به جز qco2 شد. شیوه بهره مندی و کاربری از زمین این پیآمد زیانبار را دگرگون کرده است،به گونه ای که این پیآمد زیانبار آلودگی در کاربری دیم در برابری با دیگر کاربری ها چندان چشم گیر نبود. بررسی الگوی وابستگی جایگاهی ویژگی های زیستی نشان داد که کشت و کار (به ویژه در کشت آبی)، مایه ی کاهش دگرگونی جایگاهی (افزایش وابستگی جایگاهی) ویژگی های زیستی خاک های بررسی شده در برابر آن در زمین های شخم نخورده شده است. در بررسی توان گیاهان بومی در گیاه بهسازی آرسنیک خاک، گونه هایastragalus gossypinus ،acantholimon brachystachyum و ephedra major و stipa barbata، با فاکتور ترابری(tf) بالا می توانند گزینه های خوبی برایگیاه برون آوری و برداشت آرسنیک از خاک باشند. در برابر آن ها گونه هایjuncus inflexus ،phragmites australis ،bromus tomentellus و elymus sp. با فاکتور زیست انباشتگی (bf) ریشه بالا و فاکتور tf پایین می توانند گزینه های خوبی برای گیاه پایا سازی آرسنیک در خاک باشند. ارزیابی کیفیت آب های زیرزمینی برای اهداف آبیاری نشان داد که آب های بررسی شده دارای شوری بسیار بالا (%92 در کلاس c3-s1)، قلیائیت پایین (%100 عالی)، کمی اسیدی، غنی از یون بی کربنات (افزایش دهنده زیان قلیائیت) و بسیار سخت بودند. همچنین در آب های بررسی شده زهری بودن آرسنیک (به گونه میانگین در چاه های کشاورزی و خانگی به ترتیب 1/48 و ppm 8/36)، زهری بودن نیترات (به گونه میانگین در چاه های کشاورزی و خانگی به ترتیب 4/39 و ppm 3/178) و زهری بودن فسفر (در چاه های کشاورزی و خانگی به گونه میانگین به ترتیب 13/0 و ppm 09/0)، دیده شد. همچنین این پژوهش نشان داد که اندازه عناصر غذایی (n، p، k و s) در این آب ها چشم گیر است، بنابراین برای جلوگیری از آلودگی آب های زیرزمینی و کاهش هزینه های کشت و کار، این اندازه از عناصر غذایی باید از اندازه کودهای پیشنهاد شده برای این خاک ها کم شود. رویهمرفته کیفیت آب و خاک در این سرزمین برای کشت پایدار گیاهان و بهداشت مردم و محیط زیست بدون پالایش بهینه آن، شایسته نیست. افزون بر آن کیفیت آب های یاد شده برای نوشیدن مردم نیز شایسته نیستند. یافته های این پژوهش به ساخت پایگاه داده های کیفیت خاک و آب برای کارفرمایی و بهره مندی بهینه از خاک، آب و گیاه این سرزمین کمک می کند. به هر گونه پژوهش های بیشتری برای روشن سازی پیوند میان آرسنیک و کانی های خاک ها پیشنهاد می-شود.