Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Տարբեր ստրուկտուրային հողերում Robinia pseudoacacia L., Cupressus arizonica Greene և Fraxinus rotundifolia Mill. ծառատեսակների կողմից կապարի և կադմիումի աբսորբցիայի ընթացքի համեմատական գնահատումը

Յահյա, Խոդակարամի (2014) Տարբեր ստրուկտուրային հողերում Robinia pseudoacacia L., Cupressus arizonica Greene և Fraxinus rotundifolia Mill. ծառատեսակների կողմից կապարի և կադմիումի աբսորբցիայի ընթացքի համեմատական գնահատումը. PhD thesis, ՀՀ ԳԱԱ.

[img]
Preview
PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (717Kb) | Preview

    Abstract

    Հայտնի է, որ արդյունաբերական թափոններով աղտոտված հողերի վերականգնման սովորական տեխնոլոգիաները թանկ են և կարող են իջեցնել հողի բերրիությունը: Նախկինում քաղաքային և արդյունաբերական թափոնները չէին մաքրվում, դրանցից ազատվում էին ուղղակիորեն՝ գետերը կամ օվկիանոսները լցնելով: Անգամ այսօր բազում մաքրման կայաններ բավարար կերպով չեն մաքրում աղտոտված հողերը, հատկապես այն կայանները, որտեղ անձրևաջրերը և կոյուղաջրերը համակցված են: Որոշ բուսատեսակներ հնարավորություն ունեն աճել և զարգանալ մետաղով հարուստ հողերում: Մետաղները, ի տաբերություն օրգանական միացությունների, չեն կարող քայքայվել և մաքրման համար, որպես կանոն, պահանջվում է դրանց հեռացումը: Այդ առումով տարբեր բույսերի վրա մեծ ազդեցություն ունեն կադմիումը (Cd) և կապարը (Pb): Կադմիումը կարող է կուտակվել բույսերում, առանց առաջ բերելու որևէ թունավոր ազդեցություն դրանց աճի վրա (Alkorta և մյուսն., 2004): Կադմիումը առկա է ցինկով աղտոտված շատ վայրերում: Տարբեր բույսեր` հնդկական մանանեխը (Brassica juncea), ուռենու (Salix) կլոնները, ալպիական կոտեմը (Thlaspi caerulescens), արևածաղիկը (Helianthus annus), եգիպտացորենը (Zea mays), համարվում են կադմիումի լավ կուտակիչներ: Կապարը աղտոտված միջավայրում առավել հաճախ հանդիպող ծանր մետաղներից է, այն հողի մեջ է մնում երկար ժամանակ, որոշ դեպքերում ընդհուպ մինչև 5000 տարի: Կապարով աղտոտման աղբյուրներ են հանդիսանում ավտոմեքենաները, մետաղամշակման գործարանները, հանքերը, երթևեկության արտանետումները, Pb-պարունակող ածխի այրումը, կապար պարունակող ներկերը, կապարով աղտոտված տիղմը և արդյունաբերական թափոնները (Friedland, 1990; Zakrzewski, 1991; Xiong, 1997, Xiong և մյուսն., 2001 և 2005): Մինչև 1980-ական թվականները գյուղատնտեսության ոլորտում որպես թունաքիմիկատ օգտագործվում էր կապարի արսենատը (LA) (Chisholm, 1972; Maclean և Langille, 1973): Բազմաթիվ բույսեր իրենց տարբեր մասերում կարող են կուտակել կապարը շատ բարձր կոնցենտրացիաներով: Brassica juncea-ն հողերի համար կարող է արդյունավետորեն օգտագործվել որպես ֆիտոռեմեդիատոր կապարի աղտոտման մինչև 500մգ Pb/1կգ հող չափով: Helianthus annus-ը և Zea mays-ը կարող են աճել հողում կապարի 16,000մգ Pb/1կգ կոնցենտրացիայի դեպքում (Spirochova և մյուսն., 2003): Հհետազոտությունները ցույց են տվել, որ Piptatherum miliaceum տեսակը կարող է օգտագործվել որպես հողի մեջ կապարի 300-ից 1500մգ PB/1կգ կոնցենտրացիայում մետաղական աղտոտման վերականգնիչ (Garcia և մյուսն., 2004): Thlaspi praecox-ը հողից կարող է կուտակել զգալի քանակությամբ Pb դրա 67.940մգ Pb/1կգ կոնցենտրացիայի դեպքում (Mikus և մյուսն., 2005): Hemidesmus indicus-ը արդեն ցույց է տվել կապարի արդյունավետ` 65% կուտակում` հողում դրա 10,000 մլգ/լ կոնցենտրացիայի դեպքում (Sekhar և մյուսն., 2005): Промышленные отходы, вероятно, представляют собой наибольшую проблему загрязнения почвы и воды. Эти загрязняющие вещества включают: (1) органические отходы, такие как растворители, нефтепродукты, пестициды; (2) неорганические отходы, такие как металлы, нитраты, фосфаты и многие неизвестные химические вещества. В отличие от органических соединений, металлы не могут разлагаться, и для очистки загрязненных почв, как правило, требуется их удаление. Обычные технологии восстановления являются дорогостоящими и могут ухудшить плодородие почвы, что привело бы к дальнейшим негативным последствиям для экосистем. Не смотря на то, что многие металлы имеют важное значение, их высокие концентрации токсичны, поскольку они создают свободные радикалы из-за окислительного стресса, большое их содержание в почве делают ее непригодной для роста растений и уничтожают биоразнообразие. Целью данного исследования было изучение влияния высокого содержания кадмия и свинца в почве на некоторые физиологические параметры трех видов деревьев (Robinia pseudoacacia, Cupressus arizonica и Fraxinus rotundifolia var. rotundifolia). Работы по данному исследованию выполнялись в Иранской Исламской Республике, в Научном центре сельского хозяйства и природных ресурсов, в 2011-2013 годах. Идея использования растений, накопляющих металлы, с целью удаления тяжелых металлов и других соединений из почвы, была впервые использована в 1983 году. Однако, концепция использования растений в очистке сточных вод, фактически, применяется в течении последних 300 лет (Hartman, 1975). Для того чтобы определить влияние структуры почвы на способность поглощения каждого отдельного вида (Robinia pseudoacacia, Cupressus arizonica и Fraxinus rotundifolia var. rotundifolia), было выбрано три различных состава почвы (глина, суглинок и песчаный суглинок). В указанные почвы были пересажены десятилетние саженцы трех указанных видов деревьев. Кроме того, были выбраны четыре различные концентрации тяжелых металлов: 1000млг/л, 2000млг/л, 3000млг/л, 4000млг/л, почва каждого контейнера для саженцев была доведена до ожидаемого уровня загрязнения, а также выделена контрольная почва (без искусственного загрязнения). В эксперименте использовалось 270 деревьев каждого вида (в целом - 810). В начале весны саженцы были высажены в загрязненные контейнеры, а затем, в конце осени листья, стебли и корни каждого саженца подверглись химическому анализу. Химический анализ проводился с помощью анализа ICP, а результаты были проанализированы соответствующим статистическим методом на основе модели распределения данных. Industrial wastes probably constitute the greatest single pollution problem in soil and water. These contaminants include (1) organic wastes such as solvents, petroleum products, pesticides, (2) inorganic wastes, such as metals, nitrate, phosphates and many unknown chemicals. Unlike organic compounds, metals cannot be degraded, and cleanup usually requires their removal. Most of the conventional remedial technologies are expensive and inhibit the soil fertility; this subsequently causes negative impacts on the ecosystem. Although many metals are essential, all metals are toxic at higher concentrations, because they cause oxidative stress by formation of free radicals. Another reason why metals may be toxic is that they can replace essential metals in pigments or enzymes disrupting their function. Thus, metals render the land unsuitable for plant growth and destroy the biodiversity. The purpose of this study was to investigate the effects of high Cadmium and Lead soil concentrations on selected physiological parameters of three species such as: Robinia pseudoacacia, Cupressus arizonica and Fraxinus rotundifolia var. rotundifolia. The works of this study carried out in the Islamic Republic of Iran, at the Research Center of Agriculture and Natural Resources, in 2011-2013. The main results of the dissertation were discussed at 2013 in the Scientific advice of the Institute of Botany of the National Academy of Sciences of Armenia, at 25-26 December of 2013 in the Second international conference of agriculture and nature resources of Kermanshah, in Iran. The idea of using metal accumulating plants to remove heavy metals and other compounds was first introduced in 1983, but the concept has actually been implemented for the past 300 years for use plant in the treatment of wastewater (Hartman, 1975). In order to determine the effect of soil texture on the absorbance capacity of every species (Robinia pseudoacacia, Cupressus arizonica и Fraxinus rotundifolia var. rotundifolia), three different soils texture (clay, clay loam and sandy clay loam) would be chosen. And then ten one years old seedlings from every one of the three different species must be replant. Secondly four different heavy metal concentrations must be chosen as 1000ppm 2000ppm, 3000ppm, 4000ppm and control samples. Then soil of every seedling container must be raised to expected pollution level. Finally we have 270 seedlings per species and totally 810 ones. Seedlings would be treated by the pollutant in the first of spring and then leaves, stems and roots of every seedling would be sampled in the end of autumn. Chemical analysis must be done by ICP and results would be analyzed by suitable statistical design based on the data distribution model. Results of this study showed the maximum potential for cadmium and lead absorbing is belong to Robinia pseudoacacia, followed by Cupressus arizonica and Fraxinus rotundifolia. Soil texture has any effective role and all three textures (light, medium and heavy) in lead and cadmium absorption in all three species (Robinia pseudoacacia, Cupressus arizonica and Fraxinus rotundifolia) act the same. Soil acidity is one of the most important factors that affect on the absorption rate and in this study it has a narrow range between 7.15-7.4. High accumulation in the roots and stems of all three species in all concentration shows these species has high ability to lead and cadmium absorption and they aren't harmful at least to 4000 ppm. There is no significant deference between both of pollutant (lead and cadmium) absorption and all three species almost absorbed these pollutants equally. In all concentrations, stems and roots of Robinia pseudoacacia have the maximum lead and cadmium absorption. Due to the high absorption of lead and cadmium of these species (Robinia pseudoacacia, Cupressus arizonica и Fraxinus rotundifolia var. rotundifolia), they are suitable species for reforestation and urban green space.

    Item Type: Thesis (PhD)
    Additional Information: Сравнительная оценка поглощения свинца и кадмия древесными растениями Robinia pseudoacacia L., Cupressus arizonica Greene и Fraxinus rotundifolia Mill. на почвах различной структуры. Comparative evaluation of absorption lead and cadmium by species Robinia pseudoacacia L., Cupressus arizonica Greene and Fraxinus rotundifolia Mill. on the soils of different structures.
    Uncontrolled Keywords: Яхья Ходакарами, Yahya Khodakarami
    Subjects: Biology
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: NLA Circ. Dpt.
    Date Deposited: 06 Oct 2016 13:47
    Last Modified: 07 Oct 2016 09:59
    URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/3573

    Actions (login required)

    View Item