اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات282
تعداد نشریات سازمان80
تعداد شماره‌ها3,196
تعداد مقالات35,423
تعداد مشاهده مقاله52,242,117
تعداد دریافت فایل اصل مقاله91,775,534
خانمیرزایی, علی, بازرگان, کامبیز, معزی, عبدالامیر, شهبازی, کریم. (1391). رابطه بین شکل‌های شیمیایی کادمیوم خاک و غلظت آن در دانه گندم در برخی از خاک‌های استان خوزستان. سامانه مدیریت نشریات علمی, 26(4), 347-357. doi: 10.22092/ijsr.2013.126413
علی خانمیرزایی; کامبیز بازرگان; عبدالامیر معزی; کریم شهبازی. "رابطه بین شکل‌های شیمیایی کادمیوم خاک و غلظت آن در دانه گندم در برخی از خاک‌های استان خوزستان". سامانه مدیریت نشریات علمی, 26, 4, 1391, 347-357. doi: 10.22092/ijsr.2013.126413
خانمیرزایی, علی, بازرگان, کامبیز, معزی, عبدالامیر, شهبازی, کریم. (1391). 'رابطه بین شکل‌های شیمیایی کادمیوم خاک و غلظت آن در دانه گندم در برخی از خاک‌های استان خوزستان', سامانه مدیریت نشریات علمی, 26(4), pp. 347-357. doi: 10.22092/ijsr.2013.126413
خانمیرزایی, علی, بازرگان, کامبیز, معزی, عبدالامیر, شهبازی, کریم. رابطه بین شکل‌های شیمیایی کادمیوم خاک و غلظت آن در دانه گندم در برخی از خاک‌های استان خوزستان. سامانه مدیریت نشریات علمی, 1391; 26(4): 347-357. doi: 10.22092/ijsr.2013.126413

رابطه بین شکل‌های شیمیایی کادمیوم خاک و غلظت آن در دانه گندم در برخی از خاک‌های استان خوزستان

پژوهش های خاک
دوره 26، شماره 4، اردیبهشت 1391، صفحه 347-357    اصل مقاله (3.17 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijsr.2013.126413
نویسندگان
علی خانمیرزایی* 1؛ کامبیز بازرگان2؛ عبدالامیر معزی3؛ کریم شهبازی2
1دانش آموخته دانشگاه آزاد، واحد علوم و تحقیقات خوزستان، گروه خاکشناسی
2عضو هیأت علمی موسسه تحقیقات خاک و آب کشور
3عضو هیأت علمی گروه خاکشناسی دانشگاه شهیدچمران اهواز
چکیده
در این مطالعه 32 نمونه خاک سطحی (صفر تا 30 سانتیمتر) با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی متنوع از نقاط مختلف استان خوزستان برداشته و شکل­های شیمیایی کادمیوم (Cd) به روش عصاره­گیری دنباله­ای در این خاک­ها استخراج گردید. پس از انجام مطالعات شکل­های شیمیایی، به منظور بررسی ارتباط بین این شکل­ها و جذب گیاهی اقدام به کشت گیاه گندم در شرایط گلخانه در خاک­های مورد مطالعه گردید. نتایج نشان داد که بین کادمیوم قابل استخراج با DTPA و قابلیت هدایت الکتریکی (EC) ارتباط معنی­داری(r = 0.65, p < 0.01) وجود دارد. از بین شکل­های شیمیائی کادمیوم در خاک شکل محلول+تبادلی کمترین (1/5 درصد) و شکل کربناتی بیشترین (40 درصد) مقدار کادمیوم را به خود اختصاص دادند. شکل کادمیوم محلول+تبادلی همبستگی مثبت و معنی­داری با میزان کادمیوم قابل استخراج با DTPA و قابلیت هدایت الکتریکی خاک­ها نشان داد. شکل کربناتی کادمیوم نیز همبستگی مثبت و معنی­داری با درصد رس و میزان کربنات کلسیم فعال خاک نشان داد. بین میزان کادمیوم جذب شده در دانه گندم کشت شده بروی خاک­های مورد مطالعه و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک­ها و نیز شکل­های شیمیایی کادمیوم ارتباط معنی­داری مشاهده نگردید. در حالیکه ارزیابی توزیع وضعیت مقدار کادمیوم کل در این خاک­ها و مقایسه آن با حدود ذکر شده در منابع علمی حاکی از آلودگی بیش از نیمی از خاک­ها (1/53%) به کادمیوم بود، مقایسه این مقادیر با اطلاعات جذب کادمیوم در دانه نسبت به حد مجاز آلودگی ( 1/3% بالاتر از حد مجاز)، نشان داد که مقادیر کادمیوم کل خاک، حداقل برای پیش­بینی جذب کادمیوم در دانه گندم شاخص مناسبی نیست.
کلیدواژه‌ها
عصاره‌گیری متوالی؛ شکل‌های شیمیایی کادمیوم؛ گندم
عنوان مقاله [English]
Chemical Forms of Soil Cadmium and Its Concentration in Wheat Grain in Some Calcareous Soils of Khuzestan Province
نویسندگان [English]
A. Khanmirzaei1؛ K. Bazargan2؛ abdulamir moezzi3؛ K. Shahbazi2
1Former Graduate Student, Department of Soil Science, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Khuozestan, Iran
2Assistant Professor, Soil and Water Research Institute, Karaj, Iran
3Assistant Professor, Chamran University of Ahwaz. College of Agriculture. Soil Science Department
چکیده [English]
Twenty two soil samples with various chemical and physical properties were collected from different sites of Khuzestan province and chemical forms of soil cadmium (Cd) were determined using a sequential extraction technique. A greenhouse study was conducted to evaluate the relationships between the chemical forms of cadmium and its availability for wheat plant. The results showed a positive correlation between soil DTPA-extractable Cd and electrical conductivity (EC) in the studied soils(r = 0.65, p < 0.01). The soluble+exchangeable form was lowest (5.1%) and the carbonate fraction was the highest (40%) cadmium fraction in these soils. Soluble+exchangeable fraction was positively correlated with soil DTPA-extractable Cd and electrical conductivity. Carbonate fraction showed a significant correlation between clay and active carbonate calcium content in the studied soils. The results also showed that cadmium concentration in wheat grain was not correlated with any soil physico-chemical properties as well as soil Cd fractions. Although comparing the results for soil total Cd with those reported as contamination threshold revealed that more than fifty percent of the studied soils were Cd contaminated, only 3.1% of the grain samples exceeded maximum permissible Cd concentration suggesting total Cd concentration is not an appropriate index for Cd uptake from soil.
کلیدواژه‌ها [English]
Sequential extraction, Cadmium chemical forms, Wheat
مراجع
  1. Abbaspour, A., M. Kalbasi, S. Hajrasuliha, and A. Golchin. 2007. Effects of Plant Residue and Salinity on Fractions of Cadmium and Lead in Three Soils. Soil and Sediment Contamination: An International Journal. 16: 6, 539 - 555
  2. Ahnstrom, Z. S., and D. R. Parker. 1999. Development and assessment of a sequential extraction procedure for the fractionation of soil cadmium. Soil Science Society American Journal. 63: 1650–1658.
  3. Amini, M., H. Khademi, M. Afyuni, and K.C. Abbaspour. 2005. Variability of available cadmium in relation to soil properties and land use in an arid region in central Iran. Water Air and Soil pollution Journal. 162: 205-218.
  4. Antoniadis, N., and B.J. Alloway. 2001. Availability of Cd, Ni, and Zn to ryegrass in sewage sludge treated soils at different temperatures.Water Air Soil Pollut. 132: 201–204.
  5. Chapman H. D. 1965. Cation exchange capacity. In ¢Methods of Soil Analysis¢. (Eds Black, C.A., D.D. Evans, L.E. Ensminger, J.L. White, and F.E. Clark). pp. 891–901.( Part 2. Monograph, vol. 9. Agron., Madison, Wisconsin)
  6. Clayton, P. M., and K. G. Tiller. 1979. A chemical method for determination of the heavy metal content of soils in environmental studies. Division of Soils Technical Paper (Australia, Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization), 41, 17 pp.
  7. Clevenger, T.E., and W. Mullins. 1982. The toxic extraction procedure for hazardous waste. p. 77-82. In Trace substances in environmental health XVI. Univ. of Missouri, Columbia, MO.
  8. Drouineau G. 1942. Dosage rapide du calcaire actif du sol: Nouvelles données sur la separation et la nature des fractions calcaires. Annals of Agronomy. 12: 441–450.
  9. Europian Commission. 2006. Setting maximum levels for certain contaminants in foodstuffs. Commission Regulation (EC) No. 1881/2006 of 19 December 2006. Offical Journal of the Europian Union.
  10. Feng, M.H., X.Q. Shan, Z.Z. Shu, and W. Bei. 2005. Comparison of a rhizosphere-based method with other one-step extraction methods for assessing the bioavailability of soil metals to wheat. Chemosphere. 59: 939–949.
  11. Gee G.W. and J.W. Bauder. 1986. Particle-size analysis, In ¢Methods of soil analysis¢. (Ed Klute A) p. 383–411. (Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin)
  12. Gupta A. K., and S. Sinha. 2006a. Role of Brassica juncea (L.) Czern. (var. Vaibhav) in the phytoextraction of Ni from soil amended with fly ash: Selection of extractant for metal bioavailability. Journal of Hazardous Materials. 136(2): 371–378.
  13. Jafarnejadi, A.R., M. Homaee, G. Sayyad, and M. Bybordi. 2011. Large Scale Spatial Variability of Accumulated Cadmium in the Wheat Farm Grains. Soil and Sediments Contamination. 20: 98-113.
  14. Jalali M., and V. Khanlari. 2008. Cadmium availability in calcareous soils of agricultural lands in Hamadan, Western Iran. Soil and Sediment Contamination. 17(3): 256-268
  15. Kabata-Pendias A. and H. Pendias. 2000. ‘Trace Elements in Soil and Plants’ (third ed. CRC Press, Boca Raton, FL, USA).
  16. Khoshgoftar, A.H., H. Shariatmadari, N. Karimian, M. Kalbasi, S.E.A.T.M. van der Zee, and D.R. Parker. 2004. Salinity and Zn application effects on phytoavailability of Cd and Zn. Soil Sci. Soc. Am. J. 68:1885–1889.
  17. Kuo, S., Jellum, E.J., and Baker, A.S., 1985. Effect of soil type and sludge application on zinc and cadmium availability to Swiss chard. Soil Sci. 139, 122–130.
  18. Lake, D.L., P. Kirk, and J. Lester. 1984. Fractionation, characterization, and speciation of heavy metals in sewage sludge and sludge amended soil: A review. J. Environ. Qual. 13:175-183.
  19. Leoppert H. and D. L. Suarrez. 1996.Carbonate and gypsum. In ¢Methods of Soil Analysis¢. (Eds).( Sparks, D.L., A.L. Page, P.A. Helmke, R.H. Loeppert,  P.N. Soltanpour, M. A.Tabatabai, C. T. Johnston, and M. E. Sumner). pp. 437–474. (Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin)
  20. Loeppert, H., and W. P. Inskeep, 1996. Iron. In: 'Methods of Soil Analysis'. (Eds).( Sparks, D. L., A.L. Page, P.A. Helmke, R.H. Loeppert,  P.N. Soltanpour, M. A.Tabatabai, C. T. Johnston, and M. E. Sumner). pp. 639-664. (Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin)
  21. Li, Z., and L. M. Shuman. 1996. Redistribution of forms of zinc, cadmium, and nickel in soils treated with EDTA. Journal of Science and Total Environment. 191: 95–107.
  22. Lindsay W. L. and W. A. Norvell. 1978. Development of a DTPA soil test for Zn, Fe, Mn, and Cu. Soil Science Society of American Journal. 42: 421–428.
  23. Ma Y.B., and N.C. Uren. 1998. Transformations of heavy metals added to soil application of a new sequential extraction procedure. Geoderma. 84: 157–168.
  24. Manahan, S.E., 1994. Environmental Chemistry. Lewis Publishers, Boca Raton, USA.
  25. McBride, M.B., E.A. Nibarger, B.K. Richards, and T. Steenhuis. 2003. Trace metal accumulation by red clover grown on sewage sludge-amended soils and correlation to Mehlich 3 and calcium chloride-extractable metals. Soil Science. 168: 29-38.
  26. McLaughlin, M.J., K.G. Tiller, T. Beech, and M.K. Smart.1994. Soil salinity causes elevated cadmium concentrations in field-grown potato tubers. Journal of Environmental Quality. 23: 1013–1018.
  27. Menzies, N.W., M. J. Donn, and P.M. Kopittke. 2007. Evaluation of extractants for estimation of the phytoavailable trace metals in soils. Environmental pollution. 145(1): 121–130.
  28. Merkel D. 1996. Cd-, Cu-, Ni-, Pb-, and Zn-contents of wheat grain and soils, extracted with CaCl2/DTPA (CAD), CaCl2, and NH4NO3 Agribiological Research, 49(1): 30–37.
  29. Nelson D.W. and L.E. Sommers. 1996. Total carbon, organic carbon and organic matter. In ¢Methods of soil analysis¢. (Eds Sparks, D. L., A.L. Page, P.A. Helmke, R. H. Loeppert, P. N. Soltanpour, M. A. Tabatabai, C. T. Johnston, M. E. Sumner) pp. 961–1010, (Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin)
  30. Quevauviller Ph. 1998. Operationally defined extraction procedures for soil and sediment analysis: II. Certified reference materials. Trends Anal. Chem. 17: 632– 642.
  31. Rao, C. R. M., A. Sahuquillo, and J. Lopez Sanchez. 2008. A review of the different methods applied in environmental geochemistry for single and sequential extraction of trace elements in soils and related materials. Water Air Soil Pollution. 189: 291-333.
  32. Rauret, G., J. F. Lopez-Sanchez, A. Sahuquillo, R. Rubio, C. Davidson, and A. Ure. 1999. Improvement of the BCR three step sequential extraction procedure prior to the certification of new sediment and soil reference materials. Journal of Environmental Monitoring 1(1): 57–61.
  33. Renella, G., P. Adamo, M.R. Bianco, L. Landi, P. Violante, and P. Nannipieri. 2004. Availability and speciation of cadmium added to a calcareous soil under various managements. European J. Soil Sci., 55, 123–133.
  34. Sauerbeck D. R., and P. Styperek. 1985. Evaluation of chemical methods for assessing the cadmium and zinc availability from different soils and sources. Comm. Eur. Communities, [Rep.] EUR, (EUR 9538, Chemical Methods Assess. Bio-Available Met. Sludges Soils), 49–66.
  35. Sims, J.T., E. Igo, and Y. Skeans. 1991. Comparison of routine soil tests and EPA Method 3050 as extractants for heavy-metals in Delaware. Communications in Soil Science and Plant Analysis 22: 1031-1045
  36. Singh, J. P., S. P. S. Karwasra, and M. Singh. 1988. Distribution and forms of copper, iron, manganese, and zinc in calcareous soils of India. Soil Sci. 146, 359–366.
  37. Smolders, E., and M.J. McLaughlin. 1996. Effect of Cl and Cd uptake by Swiss chard in nutrient solution. Plant Soil 179: 57–64.
  38. Smolders, E., R.M. Lambergts, M.J. McLaughlin, and K.G. Tiller. 1998. Effect of soil solution chloride on cadmium availability to Swiss chard. J. Environ. Qual. 27:426–431.
  39. Soon, Y .K., and T. Bates. 1982. Chemical pools of cadmium, nickel, and zinc in polluted soils and some preliminary indications of their availability to plants. J. Soil Sci. 33:477488.
  40. Sposito, G., L. J. Lund, and A.C. Chang. 1982. Trace metal chemistry in arid-zone field soils amended with sewage sludge: I. Fractionation of Ni, Cu, Cd, and Pb in solid phases. Soil Sci. Soc. Am. J. 46: 260-264.
  41. Strawn D.G. and D.L. Sparks. 2000. Effects of soil organic matter on the kinetics and mechanisms of Pb(II) sorption and desorption in soil. Soil Sci. Soc. Am. J. 64:144–156.
  42. Takeda, A., H. Tsukada, Y. Takaku, S. Hisamatsu, J. Inaba, and M. Nanzyo. 2006. Extractability of major and trace elements from agricultural soils using chemical extraction methods: application for phytoavailability assessment. Soil Science and Plant Nutrition, 52(4): 406–417.
  43. Tessier, A. and P. G. C. Campbell. 1991. Partitioning of trace metals in sediments. In Kramer, J.R., and H.E. Allen (Eds.), Metal speciation: Theory, analysis and application (pp. 183–199). Boca Raton, FL: Lewis.
  44. Tessier, A., P. G. C. Campbell,and M. Bisson. 1979. Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals. Analitical Chemistry 51: 844–851.
  45. Wang H. K. 1999. Heavy metal pollution in soils and its remedial measures and restoration in Mainland China. In ¢Soils and Groundwater Pollution and Remediation¢. (Eds Huang, P.M., I.K. Iskander) (Lewis, USA)
  46. Wang, G., M. Y. Su, Y. H. Chen, F. F. Lin, D. Luo, and S. F. Gao. 2006. Transfer characteristics of cadmium and lead from soil to the edible parts of six vegetable species in southeastern China. Environmental Pollution, 144(1): 127–135.
  47. Weggler, K., M. J. McLaughlin, and R. D. Graham. 2004. Effect of chloride in soil solution on the plant availability of biosolid-borne cadmium. Journal of Environmental Quality 33: 496–504.
  48. Weggler-Beaton, K., R.D. Graham, and M.J. McLaughlin. 2003. The influence of low rates of air-dried biosolids on yield and phosphorus and zinc nutrition of wheat (T. durum) and barley (H. vulgare). Aust. J. Soil Res. 41:293–308.
  49. Xian, X., 1987. Chemical partitioning of cadmium, zinc, lead, and copper in soils near smelter. Environ. Sci. Heal. 22: 527–5541.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 463
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 352


counter
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب