ارزیابی خطر سلامتی فلزات سنگین در زعفران (Crocus sativus L.) کشت شده در فاضلاب های خانگی و خاک های آبیاری شده با آب دریاچه

آبیاری محصولات زراعی با فاضلاب خانگی (DW) یک روش معمول در کشورهای در حال توسعه مانند هند است. با این حال، آبیاری فاضلاب خانگی خطر مهاجرت فلزات سنگین سمی به بخش های خوراکی محصولات را به همراه دارد که نیاز به اقدامات جدی برای جلوگیری از جذب آنها دارد. در این تحقیق تأثیر آبیاری DW در مقایسه با آب دریاچه سربال (SLW) و آب چاه (BW) بر ویژگی‌های خاک و زعفران کشت شده (Crocus sativus L.) مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، نمونه‌هایی از آب، خاک و زعفران (بنیاز، گلبرگ و کلاله) از منطقه حومه پامپور، منطقه سریناگر، جامو و کشمیر، هند جمع‌آوری شد. نتایج نشان داد که آبیاری DW بیشترین تأثیر معنی‌دار (05/0p<) را بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و عناصر غذایی خاک داشت و به‌ترتیب آبیاری SLW و BW قرار گرفتند. پارامترهای رشد و عملکرد زعفران نیز در مورد آبیاری DW نسبت به SLW و BW به طور معنی‌داری (05/0p<) افزایش یافت. رتبه بندی کیفی زعفران کشت شده مطابق با استاندارد ISO (III: BW و II: DW و SLW) است.

از سوی دیگر، آبیاری DW افزایش معنی‌داری در محتوای فلزات سنگین (mg/kg ) بخش‌های گیاه زعفران مانند As (0.21-0.40)، Cd (0.04-0.09)، کروم (0.16-0.41)، مس (7.31) نشان داد. -14. 75)، Fe (142.38-303.15)، Pb (0.18-0.31)، منگنز (15.26-22.81)، جیوه (0.18-0.25)، Ni (0.74-1.18)، Se (0.13-0.22)، و روی (3.44-4.59)، به دنبال آن SLW و BW داشت. با این حال، سطوح فلزات سنگین از حد ایمن FAO/WHO تجاوز نکرد. تجزیه و تحلیل عامل تجمع زیستی (BAF)، مدل‌سازی دریافت رژیم غذایی (DIM<0.006496)، ارزیابی خطر سلامت (HRI<0.028571)، و ضریب خطر هدف (THQ<1) هیچ خطر بالقوه‌ای برای سلامتی مرتبط با مصرف زعفران آبیاری شده با DW و SLW نشان نداد. بنابراین، نتایج این مطالعه بینش های ارزشمندی را در مورد بهینه سازی منابع آبیاری برای کشت زعفران ارائه می دهد.

Irrigation of crops with domestic wastewater (DW) is a common practice in developing countries like India. However, domestic wastewater irrigation poses a risk of migration of toxic heavy metals to edible parts of crops, which requires serious measures to prevent their uptake. In this study, the effect of DW irrigation in comparison with Sarbal Lake water (SLW) and borewell water (BW) on soil characteristics and cultivated saffron (Crocus sativus L.) was investigated. For this purpose, samples of water, soil, and saffron (corm, petal, and stigma) were collected from the suburban area of Pampore, Srinagar district, Jammu and Kashmir, India. The results showed that DW irrigation had the maximum significant (p < 0.05) influence on the physico-chemical and nutrient characteristics of the soil, followed by SLW and BW irrigation, respectively.

The growth and yield parameters of saffron were also significantly (p < 0.05) increased in the case of DW irrigation as compared to SLW and BW. The quality ranking of the cultivated saffron was found to be in accordance with the ISO standard (III: BW and II: DW and SLW).

On the other hand, DW irrigation showed a significant increase in heavy metal contents (mg/kg) of saffron plant parts such as As (0.21–0.40), Cd (0.04–0.09), Cr (0.16–0.41), Cu (7.31–14. 75), Fe (142.38–303.15), Pb (0.18–0.31), Mn (15.26–22.81), Hg (0.18–0.25), Ni (0.74–1.18), Se (0.13–0.22), and Zn (3.44–4.59), followed by SLW and BW. However, the levels of heavy metals did not exceed the FAO/WHO safe limits. Bioaccumulation factor (BAF), dietary intake modeling (DIM<0.006496), health risk assessment (HRI<0.028571), and target hazard quotient (THQ<1) analyses showed no potential health hazard associated with the consumption of saffron irrigated with DW and SLW. Therefore, the results of this study provide valuable insights into the optimization of irrigation sources for saffron cultivation.