تاثیر جاذب های معدنی بر گونه بندی، تحرک و تثبیت آرسنیک در ریزوسفرآفتابگردان(helianthus annuus. l)

یکی از عوامل مهم آلودگی فلزات سنگین به ویژه آرسنیک در خاک، معدن کاری می باشد. اگرچه معدن کاری مواد لازم برای پیشرفت بشر را فراهم می کند، اما از طرفی با افزایش آلودگی های زیست محیطی امکان حیات و استفاده از محیط زیست سالم را به خطر می اندازد. به همین جهت در برخی از کشورها با بررسی تاثیرات عملیات معدن کاری، استانداردها و راه کارهایی برای حذف و تثبیت آلاینده های حاصل از این عملیات در نظر گرفته شده است. یکی از مناسب ترین راه کارها، تثبیت فلزات سنگین به خصوص آرسنیک در خاک های آلوده شده اطراف معادن با استفاده از ترکیبات مختلف آهن است. در طی 100 سال گذشته بهره برداری نادرست و زه آب های خروجی از معدن طلا زرشوران در جنوب استان آذربایجان غربی سبب افزایش تجمع فلزات سنگین مانند آرسنیک، کادمیم، روی و سرب در خاک های منطقه زرشورن و همچنین افزایش چشمگیر بیماری سرطان پوست در این منطقه شده است. در این پژوهش تاثیر جاذب های مختلف از قبیل زئولیت و بنتونیت خام، زئولیت و بنتونیت اصلاح شده با آهن، براده آهن و سولفات آهن بر تحرک و دسترسی زیستی آرسنیک در قالب دو مطالعه بررسی شد. مطالعه اول در محیط کشت شنی غنی شده با آرسنات و در حضور آفتابگردان (helianthus annuus. l) اجرا شد. هدف این مطالعه بررسی پتانسیل جاذب های یاد شده بر تثبیت و گونه بندی آرسنات بود. هر یک از جاذب ها براساس درصد وزنی به بستر کشت شنی اضافه شدند. بعد از پایان کشت گونه بندی آرسنات در بستر کشت با نرم-افزار minteq تخمین زده شد. زئولیت و بنتونیت خام و براده آهن با افزایش ph بستر کشت سبب کاهش فراوانی گونه h2aso4-و زئولیت و بنتونیت اصلاح شده با آهن و سولفات آهن با کاهش phسبب افزایش فراوانی گونه h2aso4- در بستر کشت شدند. تمامی جاذب ها غلظت آرسنیک در بافت های گیاهی را کاهش دادند. زئولیت و بنتونیت اصلاح شده با آهن و براده آهن از طریق مکانیسم جذب الکترواستاتیک و تبادل لیگاندی، سولفات آهن از طریق مکانیسم رسوب و زئولیت و بنتونیت خام از طریق تغییر گونه بندی آرسنات در بستر کشت سبب کاهش غلظت آرسنیک در بافت های گیاهی شدند. سولفات آهن بهترین کارایی و زئولیت خام کمترین کارایی را در تثبیت آرسنیک داشتند. نهایتاً سطح2 براده آهن(حاوی 6میلی مول fe+3) به واسطه قیمت مناسب، افزایش وزن خشک و کاهش غلظت آرسنیک در بافت های گیاهی به عنوان جاذب مناسب انتخاب شد. مطالعه دوم در محیط کشت خاکی به صورت آزمایش گلدانی و در حضور آفتابگردان اجرا شد و هدف آن بررسی تاثیر جاذب های یاد شده بر گونه بندی و تثبیت آرسنات و آرسنیت، تغییر فازهای آرسنیک در خاک(به خصوص فاز محلول و تبادلی) و کاهش دسترسی زیستی آن در خاک آلوده بود. در این مطالعه جهت کشت، نمونه برداری از خاک های آلوده شده منطقه زرشوران صورت گرفت. جاذب ها در درصد وزنی های مختلف به خاک اضافه شده و بعد از یک ماه انکوباسیون تحت کشت قرار گرفتند. بعد از پایان کشت نمونه های خاک و گیاه آنالیز شده و گونه های مختلف آرسنات و آرسنیت در محلول به وسیله نرم افزار minteqتخمین زده شد. جاذب ها تاثیر زیادی بر روی گونه بندی آرسنات و آرسنیت وهمچنین کاهش آرسنیت در محلول خاک نداشتند.در خاک های تیمار شده با زئولیت و بنتونیت خام غلظت آرسنات محلول افزایش و غلظت آرسنیک تبادلی کاهش یافت. زئولیت اصلاح شده با آهن غلظت آرسنات محلول را افزایش داد. بنتونیت اصلاح شده با آهن، براده آهن و سولفات آهن غلظت آرسنات محلول و آرسنیک تبادلی را کاهش دادند. نهایتاً سطح2 براده آهن(حاوی 354 میلی مولfe+3) به واسطه قیمت مناسب، افزایش وزن خشک و کاهش غلظت آرسنیک در بافت های گیاهی به عنوان جاذب مناسب جهت تثبیت آرسنیک در خاک انتخاب شد.