اثر کمپوست زباله شهری و زئولیت بر کاهش قابلیت دسترسی کادمیم در یک خاک لومی (مطالعه موردی: کمپوست زباله شهری اراک)

چکیده: سابقه و هدف: استفاده از افزودنی های آلی به عنوان یک ماده ارزان قیمت برای اصلاح خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاکهای مناطق خشک و نیمه خشک رو به افزایش است و در این میان استفاده از کمپوست زباله شهری احتمالا می تواند با افزایش پی اچ، درصد کربن آلی خاک و ظرفیت تبادل کاتیونی باعث کاهش قابلیت دسترسی فلزات سنگین خاک نظیر کادمیم شود. از سویی دیگر کاربرد رسهای طبیعی خاک نظیر زئولیت ها احتمالا می تواند با افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی خاک باعث کاهش قابلیت دسترسی فلزات سنگین در خاک وگیاه شود، هر چند که قابلیت دسترسی عناصر غذایی خاک نیز ممکن است تحت تاثیر قرار گیرد. این پژوهش با هدف بررسی اثر کاربرد کمپوست زباله شهری اراک و زئولیت بر کاهش قابلیت دسترسی کادمیم در یک خاک با بافت لومی انجام شد. مواد و روش: خاکی با بافت لومی، غیر شور با درصد کربن آلی پائین از عمق 15-0 سانتی متری مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اراک نمونه برداری شد. این پژوهش در شرایط گلخانه ای به صورت آزمایش فاکتوریل در فالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار به اجرا در آمد. تیمارهای آزمایشی شامل کاربرد کمپوست زباله شهری اراک در مقادیر 0، 15 و 30 مگاگرم در هکتار بود. خاک با مقادیر 0، 5، 10، 15 و 20 میلی گرم کادمیم در کیلوگرم خاک از منبع کلرید کادمیم آلوده و به مدت یک ماه نگهداری شد. از سویی دیگر زئولیت (از نوع کیلینوپتیلولایت) با مقادیر 0 و 10 درصد وزنی به خاک اضافه شد. سپس بذر ذرت (سینگل کراس 704) کاشته شد. بعد از گذشت 60 روز از شروع آزمایش، ویژگی های فیزیکی، شیمیایی خاک و غلظت کادمیم در خاک و گیاه ذرت اندازه گیری شد. یافته ها: نتایج حاکی ازآن بود که افزایش کاربرد کمپوست زباله شهری از 0 به 30 مگاگرم در هکتار باعث افزایش معنی دار ظرفیت تبادل کاتیونی خاک (3 واحدی) و پی اچ خاک تحت کشت ذرت شد. افزایش کاربرد کمپوست زباله شهری اراک از 0 به 15 و 30 مگاگرم در هکتار در خاک آلوده به 20 میلی گرم کادمیم در کیلوگرم خاک و فاقد کاربرد زئولیت به ترتیب باعث کاهش 19 و 30 درصدی در مقدار کادمیم قابل عصاره گیری با DTPA شد. مشابه این نتیجه، غلظت کادمیم ریشه و ساقه نیز کاهش یافت، به طوری که کاربرد 30 مگاگرم در هکتار کمپوست زباله شهری اراک ( در خاک آلوده به 20 میلی گرم کادمیم در کیلوگرم خاک) و بدون دریافت زئولیت به ترتیب باعث کاهش 37 و66 درصدی غلظت کادمیم ریشه و شاخساره گیاه شد. علاوه بر این، کاربرد زئولیت در مقدار 10 درصد وزنی، درخاک آلوده به کادمیم (20 میلی گرم در کیلوگرم خاک) و فاقد کاربرد کمپوست زباله شهری باعث کاهش 7 درصدی مقدار کادمیم قابل عصاره گیری با DTPA شد. غلظت کادمیم ریشه و شاخساره گیاه نیز به ترتیب 16 و23 درصد کاهش یافت. نتیجه گیری: کمترین مقدار کادمیم قابل عصاره گیری با DTPA در یک خاک آلوده کادمیوم به 5 میلی گرم کادمیم و تیمار شده با 30 مگاگرم در هکتار کمپوست زباله شهری و 10 درصد وزنی زئولیت مشاهده شد، این در حالی است که بیشترین مقدار کادمیم قابل عصاره گیری با DTPA مربوط به خاکی که فاقد دریافت کمپوست زباله شهری و زئولیت و آلوده به 20 میلی گرم کادمیم در کیلوگرم خاک بود. نتایج کلی این تحقیق حاکی از آن است که کاربرد زئولیت و کمپوست زباله شهری اراک احتمالا می تواند با افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی خاک باعث کاهش غلظت کادمیم در خاک یا گیاه شود، هر چند که سایر اثرات کاربرد این افزودنی های آلی نیز نبایستی نادیده گرفته شود.

Keywords:

کمپوست زباله شهری , کادمیم , زئولیت , ذرت , آلودگی خاک