سایت منابع جزوات ارشد دکتری

گیاه پالایی، یک تکنیک باصرفه اقتصادی، زیست محیطی و علمی است که برای کشورهای در حال توسعه مناسب است و تجارت با ارزشی به حساب می‌آید. متاسفانه علی رغم این پتانسیل، هنوز در برخی از کشور‌ها مانند کشور ما به عنوان یک فناوری استفاده تجاری ندارد.
گیاه پالایی با استفاده از مهندسی گیاهان سبز شامل گونه‌های علفی و چوبی برای برداشت مواد آلاینده از آب و خاک یا کاهش خطرات آلاینده‌های محیط زیست نظیر فلزات سنگین،عناصر کمیاب، ترکیبات آلی و مواد رادیواکتیو به کار برده می‌شود.

مهم‌ترین ترکیبات معدنی آلاینده، فلزات سنگین بوده و میکروارگانیسم‌های خاک قادر به تجزیه آلاینده‌های آلی هستند، اما برای تجزیه میکروبی فلزات نیاز به آلی شدن یا تغییرات فلزی آنها وجود دارد که امروزه از گیاهان برای این بخش استفاده می‌شود.

به دلیل اینکه انتقال کادمیم و سرب از خاک به گیاهان یکی از مهم­ترین  مسیرهای ورود  فلزات سنگین به چرخه­ی غذایی است. از ضرایب انتقال خاک به ریشه و خاک به ساقه به منظور مقایسه­ی پتانسیل کانی مونت­موریلونیت و پلی­اکریل­آمید در نگه­داری فلزات­سنگین و جلوگیری از آزادسازی و ورود آن­ها به گیاه استفاده خواهدشد. این ضرایب عبارتند از:

که در آن، RCFs و SCFs به ترتیب ضرایب انتقال از خاک به ریشه و از خاک به اندام هوایی می-باشند.Croot ، Cshoot و Csoil به ترتیب غلظت عناصر در ریشه، اندام هوایی گیاه و خاک هستند.

 فلزات  سنگین:

فلزات سنگین پایدار و غیر قابل تجزیه­ می­باشند. اگرچه بسیاری از  آن­ها در مقدار کم برای چرخه­های بیولوژیکی لازم هستند، اما اکثراً در غلظت بالا، سمی می­باشند (آلبولینا و همکاران[1]، 2003).

مهترین مواردی که باعث افزایش فلزات سنگین در محیط زیست می­شوند عبارتند از:

 فعالیت­های انسانی، فرآوری مواد شیمیایی و صنعتی مانند باطری­ها، کاغذها، سوخت­های قایق­ها و کشتی­ها، اگزوز  اتومبیل­ها، استخراج معادن، ذوب فلزات، فعالیت­های کشاورزی مثل استفاده از کودهای فسفاته و سموم شیمیایی، مسافرت­ها، سوزاندن ضایعات، استخراج معادن، فعالیت­های ورزشی مانند تیراندازی (آلبولینا وهمکاران، 2003 ؛ کاردیرلو و ناماسیواما[2].، 2003).  

از فلزات سنگین مهم می­توان به سرب و کادمیوم و نیکل  اشاره کرد. این عناصر در نارسایی­های  کبد، ریه، استخوان، جریان خون، قلب، اندام­های حیاتی مانند  مغز و کلیه نقش داشته ...

منیزیم نیز مانند كلسیم می‌باشد و به مقدار فراوان در خاكها وجود دارد، مقدار آن در پوستة زمین و خاكها در حدود 1/2 درصد است. مقدار آن در خاكها بسته به نوع اقلیم و سنگ مادر متغیر است و مانند كلسیم درخاكهای شنی و سبك كمتر و در خاكهای سنگین بیشتر است. رفتار منیزیم در خاك كاملاً شبیه كلسیم است و فرق آن در مقدارش است كه كمتر از كلسیم در خاك وجود دارد. جذب آن توسط درختان میوه به صورت یون Mg⁺⁺ است و مانند كلسیم بستگی به ظرفیت تبادلی خاك، درجة اشباع آن، نوع خاك، رس محل و سایر عناصر همراه آن دارد. گاهی تأثیر منیزیم در pH بیشتر از كلسیم است و باعث افزایش آن تا بیش از 5/8 نیز می‌شود كه در این حالت برای درختان میوه احتمال مسمومیت این عنصر وجود دارد. مقدار متوسط منیزیم در برگ درختان میوه درحدود3/0 تا 5/0 درصد وزن خشك می‌باشد. منیزیم نیز مانند كلسیم اثرات رقابتی با سایر عناصر نظیر پتاسیم و ازت دارد. اثرات منفی پتاسیم در جذب منیزیم بوسیله درختان میوه بسیار حائز اهمیت است و در باغهایی كه كوددهی سنگین پتاسیم به همراه پتاسیم زیاد خاك وجود داشته باشد كمبود منیزیم در درختان مشاهده می‌شود.

همانطور كه بیان شد پتاسیم در حضور ازت فراوان باعث كاهش غلظت منیزیم در درختان میوه می‌شود. اثرات رقابتی منیزیم و كلسیم با مس نیز قابل اشاره است. وقتی منیزیم در خاك افزایش می‌یابد جذب مس را با اختلال روبرو می‌سازد.