مجله علوم، مهندسی و فناوری هسته‌ای

گیاه پالایی و حذف اورانیم از خاک توسط گیاه شیخ بهار (Conyza canadensis (L) Cronq)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

سمانه ذوالقدری 1
علی نبی‌پور چاکلی 2
حمزه حسین پور 3
حسن یوسف نیا 1
زهرا شیری یکتا 4

1 پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران- ایران

2 پژوهشکده کشاورزی هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، صندوق پستی: 1498-31465، کرج - ایران

3 شرکت سوخت رآکتورهای هسته‌ای ایران، صندوق پستی: 81465-1957، اصفهان- ایران

4 پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران- ایران

https://doi.org/10.24200/nst.2024.1546.2008
چکیده
امروزه، گیاه پالایی به عنوان یکی از روش‌های اقتصادی و دوستدار محیط زیست جهت حذف آلاینده‌ها از خاک شناخته شده است. در این تحقیق، توانایی گیاه‌پالایی گیاه شیخ بهار جهت حذف اورانیم از خاک شور مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه خاک از منطقه هسته‌ای اصفهان جمع‌آوری و خاک با اورانیم با غلظت‌های mg/kg 500، 300، 100 آلوده گردید. بذرها در بستر مناسب رشد و سپس به گلدان‌ها با خاک آلوده انتقال یافتند. سپس گیاهان در داخل گلخانه به مدت 1 ماه رشد یافتند و میزان تجمع اورانیم در بخش‌های مختلف گیاه با روش خاکسترسازی به‌دست آمد. با افزایش غلظت اورانیم در خاک، تجمع اورانیم در گیاه نیز افزایش یافت. یافته‌ها نشان داد که میزان تجمع اورانیم در گیاه به بافت و هدایت الکتریکی خاک مرتبط است و با هدایت الکتریکی خاک رابطه مستقیم دارد. بیشترین میزان تجمع در ساقه گیاه و برابر با mg/kg 3633 مشاهده گردید. نتایج نشان داد که گیاه شیخ بهار توانایی تجمع بیش از mg/kg 1000 اورانیم را در بخش‌های مختلف خود دارا است. همچنین فاکتور انتقال برای بخش‌های مختلف گیاه بیش از 1 به‌دست آمد. لذا گیاه شیخ بهار می‌تواند به عنوان یک گیاه مناسب جهت گیاه‌پالایی خاک‌های شور در نظر گرفته شود.

کلیدواژه‌ها

گیاه پالایی
شیخ بهار
اورانیم
فاکتور انتقال

عنوان مقاله English

Phytoremediation and uranium removal from soil using Conyza canadensis (L) Cronq

نویسندگان English

S. Zolghadri 1
A. Nabipour-Chakoli 2
H. Hoseinpour 3
H. Yousefnia 1
Z. Shiri-Yekta 4
1 Radiation Application Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box: 11365-8486, Tehran – Iran
2 Nuclear Agriculture Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, P.O.Box: 31465-1498, Karaj – Iran
3 Iran Nuclear Reactor Fuel Company, P.O.Box: 1957-81465, Isfahan - Iran
4 Nuclear Fuel Cycle Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box: 11365-8486, Tehran - Iran
چکیده English

Today, phytoremediation is recognized as one of the most cost-effective and environmentally friendly methods for removing pollutants from soil. This study focused on investigating the phytoremediation capabilities of Conyza canadensis (L) Cronq in removing uranium from saline soil. Soil samples were collected from the nuclear area of Isfahan, with contamination levels of 100, 300, and 500 mg/kg of uranium. The seeds were germinated in a suitable substrate and then transplanted into pots containing the contaminated soil. The plants were then cultivated in a greenhouse for one month, and the amount of uranium accumulation in various parts of the plant was determined using the ash method. Results indicated that as the concentration of uranium in the soil increased, so did the accumulation of uranium in the plant. The study revealed a direct correlation between the amount of uranium accumulation in the plant and the soil's texture and electrical conductivity (EC). The highest accumulation was found in the plant's stem, reaching 3633 mg/kg. Conyza canadensis (L) Cronq demonstrated the ability to accumulate over 1000 mg/kg of uranium in different parts of the plant, with transfer factors exceeding one. Therefore, Conyza canadensis (L) Cronq shows promise as a suitable plant for phytoremediation of saline soils.

کلیدواژه‌ها English

Phytoremediation
Conyza canadensis (L) Cronq
Uranium
Transfer factor
  1. Kazemzadeh J, Sadatnouri A, Porang N, Alizadeh M, Ghoreishi H, Padash A. The Survey and Measurement of Ni, Pb, Cu, Mn, Zn, Cd and V Content in Green Vegetables of South Area of Tehran Refinery. Environ. Res. 2012;3:65-74 [In Persian].

 

  1. Hama Aziz K.H, Mustafa F.S, Omer K.M, Hama S, Hamarawf R.F, Rahman K.O. Heavy metal pollution in the aquatic environment: efficient and low-cost removal approaches to eliminate their toxicity: a review. RSC. Adv. 2023;13:17595-17610.

 

  1. Kiliç E. Heavy Metals Pollution in Water –Chemical engineer (Hacettepe University) chemical division manager – Cag. Kimya Turkey.

 

  1. Gongalsky K.B. Impact of Pollution Caused by Uranium Production on Soil Macrofauna. Environ. Monit. Assess. 2003;89:197–219.

 

  1. Fellet G, Marchiol L, Perosab D, Zerbia G. The application of phytoremediation technology in a soil contaminated by pyrite cinders. Ecol. Eng. 2007;31: 207–214.

 

  1. Susarla S, Medina V.F, McCutcheon S.C. Phytoremediation: an ecological solution to organic chemical contamination. Ecol. Eng. 2002;18:647–658.

 

  1. USEPA. Introduction to Phytoremediation. EPA 600/R-99/107, U.S. Environmental Protection Agency, Office of Research and Development, Cincinnati, OH. 2000.

 

  1. Shahandeh H, Hossner L.R. Role of soil properties in phytoaccumulation of uranium. Water. Air Soil Pollut. 2002;141:165–180.

 

  1. Shahandeh H, Hossner L.R. Enhancement of uranium phytoaccumulation from contaminated soils. Soil Sci. 2002;167:269–280.

 

  1. Rani P, Rose P.K, Kidwai M.K, Meenakshi. Brassica Juncea L.: A Potential Crop for Phytoremediation of Various Heavy Metals. In: Singh, R.P., Singh, P., Srivastava, A. (eds) Heavy Metal Toxicity: Environmental Concerns, Remediation and Opportunities. Springer, Singapore. 2023.

 

  1. Chen L, Yang J.Y, Wang D. Phytoremediation of uranium and cadmium contaminated soils by sunflower (Helianthus annuus L.) enhanced with biodegradable chelating agents. J. Clean Prod. 2020;263:121491.

 

  1. Wei S, Zhou Q, Wang X, Zhang K, Guo G, Ma L. Q. A newly-discovered Cd-hyperaccumulator Solatium nigrum L. Chin Sci Bull. 2005;50:33–38.

 

  1. Xia H, Liang D, Chen F, Liao M, Lin L, Tang Y, Lv X, Li H, Wang Z, Wang X, Wang J, Liu L, Ren W. Effects of mutual intercropping on cadmium accumulation by the accumulator plants Conyza canadensis, Cardamine hirsuta, and Cerastium glomeratum. Int J Phytoremediation. 2018;20:855-861.

 

  1. Xie H.Y, Hu J.S, Yin J, Ding D.X. Plant composition in certain uranium tailings area in china and their accumulation on uranium. Yuanzineng Kexue Jishu/Atomic Energy Science and Technology. 2014;48:1954-1959.

 

  1. Yu S, Sheng L, Mao H, Huang X, Luo L, Li Y. Physiological response of Conyza Canadensis to cadmium stress monitored by Fourier transform infrared spectroscopy and cadmium accumulation. Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc. 2020;229:118007.

 

  1. Campos-M M, Campos-C R. Applications of quartering method in soils and foods. IJERA. 2017;7:35-39.

 

  1. Chang P, Kim K.W, Yoshida S, Kim S.Y. Uranium accumulation of crop plants enhanced by citric acid. Environ Geochem Health. 2005;27:529–538.

 

  1. McIntyre T. Phytoremediation of Heavy Metals from Soils. In: T. Scheper, D.T. Tsao (Eds.), Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology. New York: Springer-Verlag, Berlin Heidelberg. 2003;97-123.

 

  1. Kadkhodaie A, Kelich S, Baghbani A. Effects of Salinity Levels on Heavy Metals (Cd, Pb and Ni) Absorption by Sunflower and Sudangrass Plants. Bull. Env. Pharmacol. Life Scien. 2012;1:47-53.

صفحه اصلی