مدل سازی رابطه کادمیم در گیاه پسته با غلظت این عنصر در خاک

کادمیم یکی از سمی ترین عناصر سنگین برای موجودات زنده است که نقش زیستی ندارد. این فلز عمدتاً از طریق فرآیندهای صنعتی و کودهای فسفاته به محیط زیست راه می یابد. امروزه به دلیل افزایش مصرف کودهای فسفاته، غلظت کادمیم در خاک و در نتیجه در زنجیره ی غذایی افزایش یافته است. بدین منظور در این تحقیق از 70 نقطه در شش منطقه در رفسنجان و در هر منطقه از هفت تا هشت باغ که به طور تصادفی انتخاب شده بودند، نمونه برداری از خاک و گیاه پسته انجام شد. نمونه برداری خاک در هر نقطه از دو عمق صفر تا 40 و 40 تا 80 سانتی متری انجام شد. هم چنین در هر نقطه ی نمونه برداری، نمونه های برگ شاخه باردار، برگ شاخه بدون بار و میوه ی پسته گرفته شد، سپس با استفاده از روش dtpa غلظت کادمیم و روی در خاک ها و با استفاده از روش هضم غلظت کادمیم و روی کل در خاک ها، برگ ها و نمونه های مغز تعیین شد. برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک از جمله درصد شن، سیلت و رس، غلظت فسفر و روی، ph و ec برای هر نمونه اندازه گیری شد. به منظور بررسی رابطه ی بین کادمیم عصاره گیری شده در نمونه های خاک و گیاه و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، از مدل رگرسیونی به روش گام به گام و شبکه ی عصبی مصنوعی (ann) استفاده شد. برای ارزیابی دقت مدل های رگرسیونی و شبکه عصبی از ضریب تبیین (r2) و برخی از شاخص های خطا (rmse ,me ,rmsse) استفاده شد. به دلیل این که پسته از عمده ترین محصولات تولید شده در کشور و از تنقلات مهم مورد استفاده توسط ایرانیان است، ارزیابی خطر ناشی از عنصر کادمیم و افلاتوکسین با در نظر گرفتن مسیر ورود از طریق مصرف در شهرستان رفسنجان انجام شد. نتایج نشان داد که هر دو مدل از دقت بالایی برای تخمین غلظت کادمیم در خاک برخودار بودند و از میان دو مدل فوق، مدل ann از دقت بالاتری برخوردار است. با در نظر گرفتن داده های آزمونی، مقدار r2 و rmse برای مدل ann به منظور برآورد dtpa-cd خاک به ترتیب برابر 99 درصد و 013/0 و برای رگرسیون گام به گام به ترتیب معادل 68/48 درصد و 071/0 بود. هم چنین مقادیر این دو آماره برای تخمین cd جذب شده در گیاه با توجه به ویژگی های خاک در عمق صفر تا 40 سانتی متری به ترتیب 8/99 درصد و 29/0 و با توجه به ویژگی خاک در عمق 40 تا 80 سانتی متری 87 درصد و 038/1 برای مدل ann بود. در مورد مدل رگرسیونی مقادیر r2 و rmse برای تخمین cd گیاه به ترتیب 3/20 درصد و 12/1 ( با ویژگی های عمق صفر تا 40) و 9/21 درصد و 152/1 (با ویژگی های عمق 40 تا 80) بودند. هم چنین نتایج ارزیابی خطر برای افلاتوکسین و کادمیم، حاکی از آن بود که خطر کل غیرسرطانی کادمیم کمتر از یک (حد بحرانی برای خطر) بود و خطر کل سرطانی مربوط به افلاتوکسین از حد بحرانی مربوطه کمتر بود. این امر بدین معناست که مصرف این محصولات، سلامت مصرف کنندگان را تهدید نمی کند.