ارزیابی آلودگی به فلزات سنگین سرب، کروم و کادمیوم تحت تأثیر نوع کاربری در خاک و گیاه زعفران (مطالعه موردی: فردوس)

افزایش غلظت فلزات سنگین مختلف، مانند سرب، کروم و کادمیوم در آب، خاک و هوا می‌تواند اثرات منفی بر کل اکوسیستم داشته و پیامدهای مضر بهداشتی برای تمامی اشکال حیات ایجاد کند. منابع عمده آلودگی، کودهای شیمیایی و آفت‌کش‌ها هستند. به منظور بررسی آلودگی فلزات سنگین مانند سرب (Pb)، کروم (Cr) و کادمیوم (Cd) در خاک و بافت‌های هوایی گیاه زعفران در مزارع فردوس، از یک طرح کاملاً تصادفی در پاییز ۱۳۹۵ استفاده شد. ابتدا نمونه‌برداری از خاک و گیاهان از ۴ ایستگاه مختلف انجام شد (نزدیکی مناطق مسکونی، مناطق مسکونی، کنار جاده و بدون استفاده خاص) با سه تکرار. شایان ذکر است که از هر ایستگاه ۵ زیرنمونه گرفته شده و سپس با هم مخلوط گردید.نمونه‌برداری خاک در عمق‌های 0-30 و 30-60 سانتی‌متری انجام شد و نمونه‌برداری از گیاه به‌صورت تصادفی از سه بافت گلبرگ‌ها، پرچم‌ها و برگ‌ها گرفته شد. در مجموع 24 نمونه خاک و 36 نمونه از بافت‌های مختلف گیاه زعفران به آزمایشگاه منتقل شد. پس از آماده‌سازی نمونه‌ها، هضم اسیدی برای اندازه‌گیری توسط سیستم جذب اتمی انجام شد. نتایج نشان داد که بالاترین میانگین غلظت فلزات سنگین در خاک مربوط به کروم (80.64 ± 8.03 میلی‌گرم بر کیلوگرم)، سرب (42.36 ± 3.19 میلی‌گرم بر کیلوگرم) و سپس کادمیم (0.9 ± 0.14 میلی‌گرم بر کیلوگرم) بود. تفاوت معنی‌داری بین بافت‌های مختلف گیاه زعفران برای کروم و مس (Pvalue >0.05) مشاهده نشد، اما برای کادمیم در سطح 5٪ تفاوت معنی‌داری وجود داشت که بالاترین غلظت مربوط به پرچم‌ها بود با 1.08 میلی‌گرم بر کیلوگرم. بالاترین مقدار کروم، سرب و کادمیم در جاده‌های خارج از مناطق مسکونی مشاهده شد و کمترین میزان کروم، سرب و کادمیم در کنار جاده‌ها مشاهده گردید.نتایج آزمون همبستگی نشان داد که همبستگی معناداری بین غلظت کروم در عمق 0-30 با کروم در عمق 30-60 وجود دارد (0.520)، در حالی که رابطه بین کروم در خاک در عمق 0-30 و سرب در عمق 30-60 سانتی‌متر همبستگی منفی معناداری دارد (-0.0376) در سطح 0.05. می‌توان نتیجه گرفت که فعالیت‌های انسانی مانند مصرف کودهای شیمیایی و سموم کشاورزی در مزارع زعفران باعث افزایش غلظت فلزات سنگین در خاک و بافت هوایی گیاه زعفران می‌شود.

Increasing the concentration of different heavy metals, such as lead, chromium and cadmium in water, soil and air can pose negative effects on the entire ecosystem and cause harmful health consequences for all forms of life. The major sources of the pollution are chemical fertilizers and pesticides. In order to investigate the contamination of heavy metals such as lead (Pb), chromium (Cr) and cadmium (Cd) in soil and areal tissues of saffron plant in Ferdows farms, a completely randomized design was used in autumn 2016. Firstly, the sampling of soil and plants from 4 different stations was done (nearby residential areas, residential areas, near the road and without specific use) with three replications. It should be noted that from each station 5 subsamples were taken and then mixed. Soil sampling was done at 0-30 and 30-60 cm depths, and the sampling of the plant was randomly taken from three tissues of petals, stamens and leaves. A total of 24 soil samples and 36 samples from different tissues of saffron plant were transferred to the laboratory. After preparation of the samples, acid digestion was performed for measured by the atomic absorption system. The results showed that the highest mean of the heavy metals concentrations in the soil were for Cr (80.64 ± 8.03 mg.kg-1), Pb (42.36 ± 3.19 mg.kg-1) and then Cd (0.9±0.14 mg.kg-1). The significant difference between the different tissues of the saffron plant for Cr and copper (Pvalue >0.05) were not observed, however, there was a significant difference for Cd at 5% level that the highest concentration was for stamens 1.08 mg.kg 1 . The highest levels of Cr, Pb and the roads observed Cd in the out of residential areas and the lowest amount of Cr, Pb and Cd were observed by the roads. The results of correlation test showed that the significant correlation between the levels of Cr concentration at 0-30 depth with Cr 30-60 depth (0.520) while the relationship between Cr in the soil at the depth of 0-30 and Pb in the depth of 30-60 cm has a negative significant correlation (-0.0376) at the level of 0.05. It can be concluded that human activities such as consumption of chemical fertilizers and pesticides in saffron fields cause increase the heavy metal concentrations in soil and aerial tissues of saffron plant.