آلودگی ناشی از فلزات سنگین در خاک، یکی از خطرناک ترین انواع آلودگی زیست محیطی است و روشهای مختلفی برای کاهش عوارض این نوع از آلودگی پیشنهاد گردیده است. استفاده از دانش بیوتکنولوژی در کاهش آثار و عوارض آلودگی فلزات سنگین مورد توجه بسیاری از پژوهشگران و محققان قرار گرفته است و با بهره گیری از دانش زیست فناوری، می توان خاکهای آلوده به آرسنیک را هم به شرایط طبیعی و سالم نزدیک تر نمود. یکی از روشهای پیشنهادی مبتنی بر این دانش که جزو ساده ترین و کم هزینه ترین آنها محسوب می گردد و با محیط زیست هم سازگاری کافی دارد استفاده از روش گیاه پالایی (phytoremediation) است. هدف از اجرای این پایان نامه، بررسی امکان گیاه پالایی در خاکهای آلوده به آرسنیک با استفاده از گیاهان زراعی و آگاهی از میزان جذب آرسنیک توسط بخش های مختلف محصولات آنها است. در این پژوهش، از چهار گیاه زراعی که به عنوان کشت غالب منطقه مطرح می باشند، استفاده گردید و از محدوده آلوده به آرسنیک در شهرستان بیجار از توابع استان کردستان، که بر اساس تحقیقات سازمان زمین شناسی کشور تعیین گردیده است، سه روستا انتخاب و در هر روستا یک مزرعه با توجه به نزدیکی به چشمه های آلوده، به عنوان پایلوت برگزیده شد. پس از کشت چهار گونه زراعی آفتابگردان، جو، نخود و گندم در هر یک از مزارع انتخابی و تکمیل رشد محصولات کشت شده، از هر محصول در هر یک از مزارع، دو نمونه برداشت گردید. یک نمونه از دانه ها به عنوان خوراک انسان و یک نمونه از اندامهای هوایی به عنوان خوراک دام جدا گردید و جمعاً 24 نمونه گیاه به آزمایشگاه ارسال گردید. پس از تجزیه نمونه ها در آزمایشگاه به روشicp و afمقادیر آرسنیک جذب شده مشخص و با استفاده از نرم افزارهای exell و spss آمارهای توصیفی و استنباطی تدوین گردید. با مقایسه میزان جذب آرسنیک توسط محصولات مذکور با مقادیر استاندارد جهانی، مشخص گردید در محصول نخود، جذب آرسنیک همواره کمتر از حد استاندارد بوده و توان جذب کمتری نسبت به سایر محصولات دارد. در محصول آفتابگردان میزان جذب آرسنیک در اندامهای هوایی در هر سه مزرعه بیشتر از دانه و بیش از حد استاندارد بوده است. در محصولات گندم و جو، در حالت کلی مقادیر بالاتر از حد استاندارد جذب گردید اما رابطه معناداری میان مزارع سه گانه و یا در مقایسه بین دانه و اندامهای هوایی حاصل نگردید.

منطقه ی چلپو با اقلیم نیمه خشک کوهستانی در جنوب غربی استان خراسان رضوی، شمال کاشمر (کوهسرخ) قرار دارد.کانی سازی رآلگار، اورپیمنت و پیریت در زون آلتراسیون آرژیلیکی- پیریت منشأ ورود عنصر سمی آرسنیک به منابع آب و خاک منطقه است. به منظور بررسی ژئوشیمیایی آلودگی ناشی از آرسنیک زمین زاد در این منطقه و اثرات زیست محیطی آن با اشاره بر سیستم ایمنی و سلامت انسان، نمونه برداری از منابع خاک و آب منطقه و همچنین نمونه گیری از نشانگرهای زیستی مو، ادرار و خون افراد ساکن در منطقه انجام شد. اندازه گیری غلظت آرسنیک در نمونه های خاک و آب با روش icp-es و در نشانگرهای زیستی مو و ادرار با جذب اتمی (aas) انجام شد. غلظت آرسنیک در 26 نمونه خاک برداشت شده از منطقه بین 1/7 تا 8/1448 میلی گرم درکیلوگرم متغیر بود. با توجه به مقادیر ارائه شده توسط usepa (1983) برخی از خاک ها آلوده به آرسنیک بوده و ارزیابی آلودگی خاک با شاخص زمین انباشت (igeo) و فاکتور غنی شدگی (ef) رده های متفاوتی از آلودگی و غنی شدگی آرسنیک را در خاک های منطقه نشان داد. عنصر سمی آرسنیک پس از آزادسازی در جزء آلی خاک تجمع یافته و منشأ آن در خاک، ناشی از حضور کانی سازی در منطقه و فرآیندهای خاکسازی در نیمرخ خاک است. یازده منبع آب سطحی و زیرزمینی (رودخانه، چشمه و چاه) برای تعیین یون های اصلی (na, ca, mg, hco3, so4, cl) و فرعی (as, b, br, sr, k) مورد بررسی قرار گرفت. غلظت عنصر سمی آرسنیک از 12 تا 606 میکروگرم بر لیتر متغیر بوده و در تمامی نمونه ها بالاتر از حد استاندارد (10 میکروگرم بر لیتر) اعلام شده توسط who در سال 2011 است. بررسی های هیدروژئوشیمیائی و نمودار گیبس نشان داد که برهمکنش آب- سنگ (هوازدگی) و تبخیر، فرآیندهای کنترل کننده ی شیمی منابع آب هستند. بر اساس داده های موجود، منشأ اولیه ی آرسنیک در آب، اکسیداسیون کانی های سولفیدی آرسنیک دار بوده و در مرحله ی بعد آرسنیک از قبل جذب شده بر روی سطح اکسیدها تحت تأثیر تغییر شرایط فیزیکوشیمیائی، دوباره به فاز محلول در آمده است. غلظت آرسنیک در نشانگرهای زیستی مو و ادرار گرفته شده از 11 فرد مورد بررسی، بالاتر از حد طبیعی ارائه شده توسطatsdr بود که با توجه به مطالعات صورت پذیرفته نشانگرهای زیستی ادرار و به خصوص مو برای بررسی "در معرض قرارگیری" آرسنیک مناسب هستند. خونگیری وریدی از 26 فرد بومی انجام شد. با توجه به میزان هموگلوبین و دیگر پارامترهای خونی، که در تعیین کم خونی ها به کار می رود، 44 درصد از جمعیت مورد مطالعه دارای انواع کم خونی خفیف و کم خونی مرزی خفیف بودند که می تواند مرتبط با اثرات سمی آرسنیک بر بدن باشد. با توجه به عدم مشاهده ی تغییرات قابل توجه در تعداد سلول های ایمنی (گلبول های سفید) افراد دچار کم خونی، محتملا تأثیر غالب تر آرسنیک آب آشامیدنی بر گلبول های قرمز افراد مورد بررسی می باشد. البته با توجه به بیماری های مختلف در افراد مورد بررسی، اثرات مزمن آرسنیک می تواند مرتبط با عملکرد سلول های ایمنی باشد که می توان با مطالعات مداوم و عمیق تر در مورد افرادی که در مواجهه با آرسنیک هستند همراه با در نظر گرفتن اثرات مزمن آرسنیک در جمعیت ها و تفاوت های محیطی، اقلیمی درک بهتری از اثرات آرسنیک در سلامت انسان داشت. مطالعات ما روی اثرات عمیق آرسنیک در درون تن و برون تن انسان و حیوانات ادامه دارد.