بررسی میزان غلظت عناصر سنگین در کمپوست، خاک پوششی و قارچ‌های خوراکی دکمه‌ای گلخانه‌های استان کردستان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد همدان، استادیار گروه محیط زیست، همدان، ایران

2 2- دانشگاه آزاد اسلامی، واحد همدان، دانش آموخته گروه محیط زیست، همدان، ایران.

چکیده

آلودگی به فلزات سنگین یکی از مشکلات مهم زیست محیطی و یکی از نگرانی‌های مهم بهداشت مواد غذایی است. این تحقیق با هدف تعیین غلظت عناصر سنگین آرسنیک، کادمیوم، سرب، روی و مس در محصول قارچ خوراکی تولید شده در گلخانه‏های استان کردستان صورت گرفته است. برای این منظور از کمپوست، خاک و محصول قارچ خوراکی چهار گلخانه در استان کردستان با پنج تکرار برای هر یک نمونه‏برداری به عمل آمد. در کل در این بررسی تعداد 60 نمونه‏ مورد ارزیابی قرار گرفت. نمونه‏ها با استفاده از روش هضم اسیدی، هضم شدند. سپس غلظت عناصر توسط دستگاه نشر اتمی قرائت گردید. میانگین غلظت آرسنیک در قارچ‏های خوراکی 742/89 میلی‌گرم در کیلوگرم، کادمیوم 32/0 میلی‌گرم در کیلوگرم، مس 868/48 میلی‌گرم در کیلوگرم، سرب 152/3 میلی‌گرم در کیلوگرم و روی 072/24 میلی‌گرم در کیلوگرم به دست آمد. یافته‏های پژوهش نشان داد که میانگین غلظت آرسنیک، سرب و مس در کلیه نمونه‏های قارچ خوراکی بالاتر از حد استاندارد WHO ( عنصر آرسنک 5/0 میلی‏گرم در کیلوگرم، سرب 2 میلی‏گرم در کیلوگرم و مس 40 میلی‏گرم در کیلوگرم در مواد غذایی) بوده است. این در حالی است که کلیه نمونه‏های قارچ از لحاظ عناصر روی و کادمیوم کاملا سالم بودند. همچنین غلظت کلیه عناصر در خاک و کمپوست به جز آرسنیک پایین‏تر از حد استاندارد EPA تشخیص داده شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که مصرف زیاد کودهای شیمیایی در گلخانه‏های استان کردستان باعث افزایش غلظت این عناصر شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of heavy metal concentration in compost, soil cover and button mushroom in Kurdistan greenhouses

نویسندگان [English]

  • M Cheraghi 1
  • B Lorestani 1
  • N Mardokh rohani 2
1 Assistant Professor of Environment Department, Faculty of Science, Hamedan Branch, Islamic Azad University, Hamedan, Iran.
2 . Graduated of Environment Department, Faculty of Science, Hamedan Branch, Islamic Azad University, Hamedan, Iran
چکیده [English]

   Heavy metal pollution is among the major problems of environmental and food safety concerns. This study investigated the concentration of heavy metals i. e., arsenic (As), cadmium (Cd), lead (Pb), zinc (Zn) and copper (Cu) in mushroom crops produced in Kurdistan greenhouses. For this purpose, compost, mushroom crop and soil of four greenhouses with five repetitions for each sample were obtained. A total number of 60 sample was analyzed. The samples were digested using acid digestion method and the concentrations of the metals were determined by atomic emission technique. According to the results, average as concentrations in mushroom was estimated at 89.742 mg/kg, Cd 0.32 mg/kg, Cu 48.868 mg/kg, Pb 3.152 mg/kg and Zn 24.072 mg/kg. The findings showed that the mean concentrations of As, Pb and Cu in all mushroom samples were higher than WHO standards (0.5, 2 and 40 mg/kg for As, Cu and Pb, respectively). However, the concentrations of Zn and Cd in the mushroom samples were in the acceptable limit. Data showed that except for As, the concentrations of all elements in soil and compost samples were lower than the EPA standard. It was concluded that excessive application of chemical fertilizers had resulted in the increasing of heavy metal concentrations in the soil, compost and mushroom crops produced in Kurdistan greenhouses.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Heavy metals
  • Greenhouse
  • Button Mushroom
  • fertilizers
  • Kurdistan

مقدمه

   بشر امروزه در قرن 21 با مشکلات بی‌شمار زیست محیطی روبروست و مهمترین مشکلات موجود، آلودگی آب، خاک و هوا توسط فلزات سنگین می‏باشد و به همین دلیل شناسایی دقیق فلزات سنگین و اثرات زیان‌بار آنها بر محیط زیست و تغییر و تحولاتی که در بوم سازگان ایجاد می‏نمایند و همچنین امراض و  بیماری‏هایی که بخصوص در انسان بوجود می‏آورند، سبب شناخت دقیق آنها می‏شود (Athar and Vahoura, 2007). فلزات سنگین فلزاتی منفرد و ترکیباتی هستند که انسان‏ها از طریق خوردن، آشامیدن و استنشاق در معرض این فلزات قرار می‏گیرند (Stihic et al., 2009). از منابع انتشار فلزات سنگین به محیط می‏توان عوامل صنعتی، ترافیک، استفاده از سوخت‏های فسیلی و استفاده از کودهای فسفاته را نام برد. تقریبا تمام فلزات سنگین در بدن اثرات سوء بر جای می‏گذارند که می‏توان به اختلال در سیستم عصبی، کلیوی و گردش خون اشاره نمود (Malakotian et al., 2011). در میان فلزات سنگین، کادمیوم، سرب، آرسنیک، جیوه، مس و روی خطرناک‌ترین فلزات هستند (Athar and Vahoura, 2007). بعضی از فلزات سنگین مانند سرب، کادمیوم، نیکل و جیوه حتی در مقادیر ناچیز نیز برای انسان سمی و خطرناک هستند (Malakotian et al., 2011). در میان عناصر سرب و کادمیوم بیشترین اهمیت بهداشتی و سلامتی را در رابطه با استفاده از محصولات کشاورزی دارند (Karbasi and Bayati, 2007). در میان محصولات کشاورزی یکی از محصولاتی که در شرایط فعلی قادر به تامین پروتئین، ویتامین و اسیدهای آمینه ضروری برای انسان می‏باشد، قارچ خوراکی دکمه‏ای(Agaricus bisporus)است که در حال حاضر در گلخانه‏های استان کردستان پرورش داده می‏شود. هم اکنون هفت واحد تولید قارچ در استان کردستان موجود است اما تنها 4 واحد از آنها فعال می‏باشند. ظرفیت تولید سالانه این واحدهای تولید قارچ حدود 1300 تن می‏باشد. میزان مصرف سرانه قارچ در استان کردستان 100 گرم از سرانه کشور (450گرم) بیشتر است. قارچ‏ها در جلوگیری و درمان سرطان سینه و پروستات نقش بسزایی دارند. تحقیقات نشان داده است که عصاره نوعی قارچ با کاهش سطح چربی و کلسترول خون از ابتلا به بیماری‏های قلبی جلوگیری می‏کنند (Bahrami and Mohammadi, 2008). البته در صورتی که محیط کشت آنها عاری از آلودگی باشد. زیرا اگر ترکیبات محیط کشت شدیدتر از حد معمول آلوده باشند وجود آلودگی قارچ‏ها اهمیت بیشتری پیدا می‏کند. قارچ‏های خوراکی دکمه‏ای مانند یک ساپروفیت وابسته به مواد غذایی آلی هستند و در مقایسه با گیاهان اهلی دیگر احتمال جذب عناصر حداقل به همان اندازه یا کمی بیشتر نیز وجود دارد. زیرا تبادل مواد از طریق خاک انجام می‏شود و مستقیما در مسیر معدنی شدن محیط کشت انجام می‏گیرد (Honteh and Gerabeh, 1996). همچنین چون قارچ‏ها قادر به فتوسنتز نمی‏باشند برای ساخت مواد آلی مورد نیاز خود از کربن موجود در مواد آلی دیگر مانند بقایای کاه و کلش برنج یا گندم و یا بقایای چوب مانند خاک اره استفاده می‏کنند (Bahrami and Mohammadi, 2008). غلظت فلزات سنگین در قارچ‏ها نسبت به محصولات کشاورزی، سبزیجات و درختان میوه‏دار بالاتر است. به نظر می‏رسد که قارچ‏ها دارای مکانیسم بسیار موثری هستند که آنها را قادر می‏سازد به سهولت مقادیری از فلزات سنگین از اکوسیستم را برداشت کنند  (Zhu et al., 2011). هدف از این پژوهش تعیین غلظت عناصر سنگین آرسنیک، کادمیوم، سرب، روی و مس در کمپوست، خاک پوششی و محصول قارچ خوراکی تولید شده در گلخانه‏های استان کردستان و مقایسه آن‏ها با مقادیر استاندارد بین المللی می‏باشد.

 

مواد و روش‏ها

جمع‏آوری نمونه‏ها

   برای جمع‌آوری نمونه‌ها، 4 گلخانه فعال در نظر گرفته شد. این گلخانه‌ها به ترتیب در روستای چاپان سفلی در اطراف شهرستان سقز، روستای زرین جو در اطراف شهرستان بیجار، روستای تودار ملا در اطراف شهرستان مریوان و روستای کریم آباد در اطراف شهرستان دهگلان قرار گرفته‏اند. از هر گلخانه به صورت کاملا تصادفی 5 نمونه قارچ، 5 نمونه خاک و 5 نمونه کمپوست جمع‌آوری شد. سپس مختصات هر یک از گلخانه‏ها توسط دستگاه GPS برداشته شد.

برای اطمینان از کیفیت آب و عدم آلودگی آب چاه‌های مورد استفاده در پرورش و آبیاری قارچ‌ها به فلزات سنگین به ویژه عنصر آرسنیک، اقدام به نمونه‌برداری از آب چاه‌های واقع در گلخانه‌ها گردید. از هر چاه آب یه نمونه آب برداشت شد. نمونه‌های آب به آزمایشگاه انتقال داده شد و قرائت آن‌ها توسط دستگاه جذب اتمی صورت گرفت.

خشک کردن نمونه‏ها

   نمونه‏های قارچ جمع‌آوری شده ابتدا با آب 2 بار تقطیر کاملا شسته شدند تا آلاینده‏های احتمالی موجود در خاک که در تماس با قارچ بوده‏اند، از بین روند. پس از شستشو نمونه‏های قارچ به صورت ورقه‏ای درآمده و بر روی کاغذهای سفید و عاری از هر نوع آلودگی قرار گرفتند. کلیه نمونه‏های قارچ، کمپوست و خاک در درجه حرارت اتاق خشک، آسیاب و کاملا خرد شدند. در مرحله بعد نمونه‏های قارچ از الک با قطر منافذ حدود 5/0 میلی‏متر عبور داده شدند. سپس نمونه‏ها در یک ظرف شیشه‌ای تمیز قرار داده شده و برای جلوگیری از وجود کوچک‌ترین رطوبت باقی مانده در نمونه‏ها، دوباره در درجه حرارت 65 درجه سلسیوس به مدت 24 ساعت خشک شدند.

هضم کردن نمونه‏ها

   جهت هضم نمونه گیاهی قارچ، 2 گرم از نمونه‏های خشک آسیاب شده در بالن ته گرد قرار داده می‏شود و به ترتیب 4 میلی‏لیتر اسید پرکلریک غلیظ، 2 میلی‏لیتر اسید سولفوریک غلیظ و 20 میلی‏لیتر اسید نیتریک غلیظ به آن‌ها اضافه می‏شود. محلول فوق زیر هود و بر روی هیتر با احتیاط جوشانده می‏شود تا حجم آن کم شود. در گام بعدی به آن 20 میلی‏لیتر آب اضافه می‏شود تا رسوبات حل شوند و دوباره حرارت داده می‏شود تا حجم آن کم شود. در پایان محلول را صاف کرده و به کمک آب به حجم می‏رسانیم (Kafili zadeh et al., 2006).  نمونه‏های خاک و کمپوست نیز در دمای اتاق خشک می‏شوند. سپس از الک 2 میلی‏متر عبور داده می‏شوند. جهت هضم نمونه‏های خاک و کمپوست ابتدا یک گرم از نمونه خاک در بشر 125 میلی‏لیتر ریخته می‏شود و با 10 میلی‏لیتر  اسید نیتریک یک به یک مخلوط می‏گردد. پس از رسانیدن دما به 95 درجه سلسیوس به مدت 10 تا 15 دقیقه عمل بازروانی انجام می‏گردد. پس از سرد شدن مقدار 5 میلی‏لیتر اسید نیتریک غلیظ 65 درصد به نمونه اضافه می‏شود و برای مدت نیم ساعت بازروانی می‏شود. افزایش اسید نیتریک غلیط مجددا تکرار می‏شود و بازروانی انجام می‏گیرد. سپس محلول داخل بشر تا رسیدن به حجم 5 میلی‏لیتر حرارت داده می‏شود. پس از سرد شدن نمونه‏ها مقدار 2 میلی‏لیتر آب مقطر و 3 میلی‏لیتر پراکسید هیدروژن 30 درصد به نمونه‏ها اضافه می‏شود. سپس مخلوط مورد نظر حرارت داده می‏شود تا واکنش با پراکسید هیدروژن انجام شود و محتویات داخل بشر ته نشین گردد. به دنبال سرد شدن نمونه‏ها 5 میلی‏لیتر اسید کلریدریک 65 درصد و 10 میلی‏لیتر آب مقطر به آنها اضافه می‏شود و به مدت 15 دقیقه بازروانی می‏گردد. در پایان محتویات بشر با کاغذ واتمن شماره 1 صاف می‏شود (Mardani et al., 2010). کلیه اسیدهای مصرفی از شرکت Merck آلمان خریداری شد. برای قرائت غلظت فلزات سنگین در کلیه نمونه‏های قارچ، خاک و کمپوست از دستگاه نشر اتمی مدل Varian 710 - ES ساخت کشور استرالیا استفاده شد. درصد خطای دستگاه فوق %5 و میزان دقت عدد قرائت شده 001/0 می‏باشد. داده‏های حاصل بر حسب قسمت در میلیارد می‏باشند و با توجه به استاندارد‏های موجود جهانی به قسمت در میلیون تبدیل شدند. نرمال بودن داده‏ها با استفاده از آزمون P P Plots در سطح اطمینان %95 تایید گردید. در پایان برای تجزیه و تحلیل و آنالیز  داده‏ها از نرم افزار SPSS19 و آزمون  One sample t-test استفاده شد.

 

یافته‏ها

   برای بررسی میزان حضور هر یک از عناصر در کمپوست، خاک و محصول قارچ خوراکی و سپس مقایسه آن با مقادیر استاندارد، پس از آنالیز آماری جهت مقایسه مقادیر حاصله با استاندارد‏های جهانی، از استاندارد EPA سال 2006  برای خاک و کمپوست و از استانداردWHO/FAO  سال 2011 برای مقادیر محصول قارچ خوراکی استفاده می‏شود.

 

 

جدول 1- مقایسه میانگین عناصر بررسی شده در قارچ‏های خوراکی استان کردستان (میلی‏گرم در کیلوگرم)

پارامتر

میانگین غلظت

درجه آزادی

آماره t

حد اطمینان پایین

حد اطمینان بالا

حد استاندارد*

آرسنیک

742/89

19

19/12

919/73

565/104

5/0

کادمیوم

332/0

19

712/5-

228/0-

106/0-

5/0

سرب

152/3

19

303/2

104/0

2/2

2

روی

072/24

19

155/15-

888/40-

965/30-

60

مس

868/48

19

794/2

224/2

513/15

40

* حداستاندارد: FAO/WHO/CODEX

 

 

 

 

جدول 2- وضعیت آماری عناصر بررسی شده در خاک گلخانه‏های استان کردستان (میلی‏گرم در کیلوگرم)

پارامتر

میانگین غلظت

درجه آزادی

آماره t

حد اطمینان پایین

حد اطمینان بالا

حد استاندارد*

آرسنیک

796/112

19

551/4

516/28

075/77

60

کادمیوم

376/0

19

309/97-

723/4-

524/4-

5

روی

229/24

19

086/100-

810/587-

729/563-

600

مس

447/18

19

145/46-

787/189-

317/173-

200

سرب

518/90

19

720/12-

86/476-

101/342-

500

*حداستاندارد: EPA

 

جدول 3 - وضعیت آماری عناصر بررسی شده در کمپوست گلخانه‏های استان کردستان (میلی‏گرم در کیلوگرم)

پارامتر

میانگین غلظت

درجه آزادی

آماره t

حد اطمینان پایین

حد اطمینان بالا

حد استاندارد*

آرسنیک

712/183

19

688/6

910/115

515/221

15

کادمیوم

634/0

19

879/17-

966/0-

764/0-

5/1

سرب

967/10

19

958/293-

022/140-

042/138-

150

روی

031/119

19

890/27-

302/248-

635/213-

350

مس

64/10

19

435/50-

068/93-

651/85-

100

*حداستاندارد: EPA

 


 آرسنیک

   نتایج آماری حاصل از جدول 1 نشان می‏دهد که میانگین غلظت عنصر آرسنیک در محصول قارچ خوراکی 742/89 میلی‏گرم در کیلوگرم می‏باشد که این مقدار بالاتر از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی است. پس با اطمینان 95 درصد قارچ‏ها به عنصر آرسنیک آلوده هستند. نتایج حاصل از جدول 2 و 3 نیز بیانگر آلودگی خاک و کمپوست به عنصر آرسنیک می‏باشد. همچنین برای مقایسه و سنجش مقادیر عنصر آرسنیک در 4 گلخانه ذکر شده، گلخانه اول سقز، گلخانه دوم بیجار، گلخانه سوم مریوان و گلخانه چهارم دهگلان در نظر گرفته شد (0005/0=α> 0=p-value).

 

 

جدول 4 - ضریب همبستگی پیرسون میزان آرسنیک خاک و محصول قارچ خوراکی

متغیر

ضریب همبستگی پیرسون

میزان آرسنیک خاک- محصول

** 745/0

میزان آرسنیک محصول-کمپوست

* 185/0

میزان آرسنیک خاک-کمپوست

* 402/0

**معنی داری در سطح 01/0    *معنی داری در سطح 05/0

 

 

 

   نظر به وجود همبستگی معنی‌دار میزان آرسنیک خاک و محصول قارچ، نتایج حاصله بیان‌گر آن است که با توجه به ضریب تعیین تعدیل شده، % 4/55 میزان آرسنیک موجود در محصول توسط میزان آرسنیک خاک توضیح داده می‌شود.

 

 

 

                                 نمودار1- مقایسه میزان حضور آرسنیک در گلخانه‏های مختلف

                                

 

   نتایج حاصله نشان داد که بیشترین مقدار تجمع آرسنیک در محصول قارچ گلخانه سقز می‏باشد و کمترین مقدار تجمع آن در محصول قارچ گلخانه دهگلان می‏باشد. بنابراین میزان حضور آرسنیک در محصول قارچ بر اساس گلخانه‏ها به صورت چهارم< سوم< دوم< اول  عنوان می‏شود.

 

 

 

 

کادمیوم

   نتایج آماری حاصل از جداول 1، 2 و 3 نشان می‏دهد که میانگین غلظت عنصر کادمیوم در محصول قارچ‏های خوراکی، خاک و کمپوست به ترتیب 332/0، 376/0 و634/0 میلی‌گرم در کیلوگرم می‏باشد. بنابراین قارچ‏های خوراکی، خاک پوششی و کمپوست از نظر عنصر کادمیوم سالم می‏باشند و مقادیر حاصله پایین تر از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی و آژانس حفاظت محیط زیست است (0005/0=α> 0=p-value).


 

 

 

جدول 5 - ضریب همبستگی پیرسون میزان کادمیوم کمپوست، خاک و محصول قارچ خوراکی

متغیر

ضریب همبستگی پیرسون

میزان کادمیوم خاک- محصول

** 631/0

میزان کادمیوم محصول-کمپوست

** 618/0

میزان کادمیوم خاک-کمپوست

** 575/0

**معنی داری در سطح 01/0   

 

 

   به دلیل وجود همبستگی معنی‌دار میزان کادمیوم خاک، کمپوست و محصول قارچ، نتایج حاصله بیان‌گر آن است که با توجه به ضریب تعیین تعدیل شده، % 8/39 میزان کادمیوم موجود در محصول توسط میزان کادمیوم خاک توضیح داده می‌شود.

 

 

 

                          نمودار 2- مقایسه میزان حضور کادمیوم در گلخانه‏های مختلف

 

 

   پس از مقایسه و سنجش مقادیر عنصر کادمیوم در 4 گلخانه ذکر شده نتایج بیانگر آن بود که بالاترین مقدار کادمیوم اندازه‌گیری شده در محصول قارچ گلخانه سقز و کمترین مقدار آن در محصول قارچ گلخانه دهگلان می‏باشد. بنابراین میزان حضور کادمیوم در محصول قارچ بر اساس گلخانه‏ها به صورت چهارم< سوم< دوم< اول  عنوان می‏شود.

سرب

   نتایج به دست آمده از جدول 1 نشان دهنده این است که میانگین غلظت عنصر سرب در محصول قارچ خوراکی 152/3 میلی‏گرم در کیلوگرم می‏باشد که این مقدار بالاتر از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی می‏باشد و این نشان دهنده آلودگی قارچ‌ها به عنصر سرب (05/0=α>033/0=p-value) می‏باشد. این در حالی است که مقادیر این عنصر در خاک و کمپوست پایین‌تر از حد استاندارد آژانس حفاظت محیط زیست می‏باشد (0005/0=α>0=p-value ).

 

 

 

جدول 6- ضریب همبستگی پیرسون میزان سرب کمپوست، خاک و محصول قارچ خوراکی

متغیر

ضریب همبستگی پیرسون

میزان سرب خاک- محصول

295/0 -

میزان سرب محصول-کمپوست

** 841/0

میزان سرب خاک-کمپوست

241/0 -

**معنی داری در سطح 01/0   

 

 

   با توجه به وجود همبستگی بالا و معنی‌دار میزان سرب خاک، کمپوست و محصول قارچ، نتایج حاصله نشان‌دهنده آن است که با توجه به ضریب تعیین تعدیل شده، %  7/70 میزان سرب موجود در محصول توسط میزان سرب کمپوست توضیح داده می‌شود. همچنین حضور اعداد منفی در نتایج به دست آمده نشان دهنده پایین بودن میانگین داده‌های موجود نسبت به میانگین استاندارد است.

 

 

 

                                                نمودار 3- مقایسه میزان حضور سرب در گلخانه‏های مختلف

 

 

   پس از مقایسه و سنجش مقادیر عنصر سرب در 4 گلخانه ذکر شده نتایج بیانگر آن است که محصول قارچ هر 4 گلخانه از نظر مقدار غلظت سرب تقریبا در یک سطح قرار گرفته‏اند.

 

روی

   نتایج آماری حاصل از جداول 1، 2 و 3 نشان می‏دهد که میانگین غلظت عنصر روی در محصول قارچ‎های خوراکی، خاک و کمپوست به ترتیب 072/24، 229/24و 031/119 میلی‏گرم در کیلوگرم می‏باشد. نتایج حاصله نشان می‏دهد که قارچ‏های خوراکی، خاک و کمپوست از نظر عنصر روی سالم می‏باشند و مقادیر حاصله برای عنصر روی پایین‏تر از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی و آژانس حفاظت محیط زیست است (0005/0=α>0=p-value ).

 

 

                              جدول 7 - ضریب همبستگی پیرسون میزان روی کمپوست، خاک و محصول قارچ خوراکی

متغیر

ضریب همبستگی پیرسون

میزان روی خاک- محصول

** 464/0

میزان روی محصول-کمپوست

* 310/0

میزان روی خاک-کمپوست

* 263/0 -

**معنی داری در سطح 01/0   * معنی داری در سطح 1/0

 

 

   نظر وجود همبستگی معنی‌دار میزان روی خاک، کمپوست و محصول قارچ، نتایج حاصله نشان دهنده آن است که با توجه به ضریب تعیین تعدیل شده، % 6/21 میزان روی موجود در محصول توسط میزان روی خاک توضیح داده می‌شود.

 

 

 

 

                                  نمودار4- مقایسه میزان حضور روی در گلخانه‏های مختلف

 

 

   پس از مقایسه و سنجش مقدار حضور عنصر روی در گلخانه‏های مختلف، بالاترین مقدار روی اندازه‌گیری شده در محصول قارچ گلخانه بیجار و کمترین مقدار آن در محصول قارچ گلخانه سقز می‏باشد. بنابراین میزان حضور روی در محصول قارچ بر اساس گلخانه‏ها به صورت  اول< سوم< چهارم<دوم  عنوان می‏شود.

مس

   نتایج آماری جدول 1 نشان می‏دهد که میانگین غلظت عنصر مس در نمونه‏های قارچ خوراکی 868/48 میلی‏گرم در کیلوگرم می‏باشد که این مقدار بالاتر از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی است. مقادیر فوق نشان دهنده آلودگی قارچ ها به عنصر مس (05/0=α>012/0=p-value ). می‏باشد. این در حالی است که مقادیر این عنصر در خاک و کمپوست پایین‏تر از حد استاندارد آژانس حفاظت محیط زیست می‏باشد (0005/0=α>0=p-value ).

 

 

جدول 8 - ضریب همبستگی پیرسون میزان مس کمپوست، خاک و محصول قارچ خوراکی

متغیر

ضریب همبستگی پیرسون

میزان مس خاک- محصول

** 261/0

میزان مس محصول-کمپوست

** 234/0

میزان مس خاک-کمپوست

** 402/0

 

**معنی داری در سطح 01/0    

 

 

 

   نتایج آﻣﺎری حاصل از آزﻣﻮن ﭘﻴﺮﺳﻮن نشان می‌دهد که راﺑﻄﻪ ﺧﻄـﻲ ﺑـﻴﻦ میزان مس محصول و میزان مس کمپوست وﺟـﻮد دارد اما میزان همبستگی بسیار پایین است و اﻧﺘﻘـﺎل مس از کمپوست به خاک و به ﻣﺤﺼـﻮل قارچ خوراکی از ﻧﻈـﺮ آﻣـﺎری ﻣﻌﻨﻲ‌دار نمی‌ﺑﺎﺷﺪ و علت آلودگی محصول قارچ خوراکی به مس جدای از خاک و کمپوست است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

نمودار 5- مقایسه میزان حضور مس در گلخانه‏های مختلف                                     

 

 

   پس از مقایسه و سنجش مقدار حضور عنصر مس در گلخانه‏های فوق نتایج نشان داد که بالاترین تجمع مس در محصول قارچ گلخانه بیجار و پایین‏ترین مقدار تجمع این عنصر در محصول قارچ گلخانه دهگلان می‏باشد. بنابراین میزان حضور مس در محصول قارچ بر اساس گلخانه‏ها به صورت چهارم< اول< سوم<دوم  عنوان می‏شود.

 

بحث و نتیجه‌گیری

   یکی از مهمترین راه‏ها برای افزایش تولید محصولات کشاورزی در واحد سطح استفاده صحیح از نهاده‏های کشاورزی از جمله کودهای شیمایی و آلی است این روش نه تنها درکشورهای پیشرفته بلکه در بسیاری از کشورهای جهان سوم مانند هندوستان و چین موفقیت‌آمیز بوده است (Kiani sadr et al., 2008). فلزات سنگین می‏توانند از طریق کودهای آلی و معدنی، فضولات و پسماندهای کشاورزی و آلوده کننده‏های هوا و آب وارد خاک شوند. انباشت فلزات سنگین در خاک نه تنها باروری خاک و کیفیت محصول راکاهش می‏دهد بلکه بطور همزمان نقش اکولوژیکی خاک و تأثیر آن بر سایر اجزاء محیط زیست را نیز مختل می‏کند. تجمع فلزات سنگین و افزایش غلظت آن‌ها و رسیدن به محدوده خطر از طریق ورود به زنجیره غذایی انسان، می تواند سلامتی او را مورد تهدید قرار دهد. برخی از کودهای غیرآلی به دلیل دارا بودن فلزات سنگین و ذرات رادیواکتیو برای محیط زیست وسلامتی انسان خطرناک هستند (Mohajer et al., 2010). فلزات سنگین نگران‌کننده در کود آرسنیک، کادمیوم و سرب و به میزان کمتر نیکل و روی می‏باشد. تحقیقات نشان می‏دهد، در طولانی مدت غلظت آرسنیک و کادمیوم در خاک کشاورزی توسط کاربرد کود فسفاته افزایش می‏یابد، این در حالی است که قرار گرفتن در معرض آرسنیک، کادمیوم و سرب تهدید اصلی برای سلامت انسان می‏باشد. کاربرد زیاد از حد کود فسفاته نه تنها باعث افزایش فسفر خاک خواهد شد، بلکه منجر به تجمع فلزات سنگین در خاک کشاورزی نیز می‏شود. لازم به ذکر است، آرسنیک موجود در کود، غلظت باقی‌مانده بیشتری در خاک را سبب می‏شود و فلز سنگین کادمیوم با مصرف کودها کمترین تغییرات را در خاک نشان می‏دهد. به طور کلی مصرف بی‌رویه کود و سموم شیمیایی از جمله عوامل آلودگی و ناپایداری خاک‏ها محسوب می‏شوند (Boudaghi et al., 2011). از مهمترین کود های مورد استفاده در صنعت پرورش قارچ می‏توان به دیازینون، کاربندازیم، اسپورگون، اکسی کلرور مس و آیکون اشاره کرد که به صورت قارچ‏کش و حشره‏کش مورد استفاده قرار می‏گیرند. با توجه به نتایج بدست آمده از این پژوهش مقادیر آرسنیک و مس و سرب در محصول قارچ بالاتر از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی است و این در حالی است که قارچ‏ها از نظر کادمیوم و روی سالم می‏باشند و مقادیر اندازه گیری شده آن‏ها پایین‏تر از مقدار در نظر گرفته شده توسط سازمان بهداشت جهانی است.

مقدار آرسنیک موجود در خاک بستگی به نوع سنگ، فعالیت صنعتی (ذوب فلزات)، مواد شیمیایی مورد استفاده در کشاورزی، آفت‌کش‏ها و علف‌کش‏ها دارد. آرسنیک موجود در خاک می‌تواند ناشی از آرسنیک موجود در آب آبیاری باشد. آبیاری گلخانه‏ها و تأمین رطوبت آن‌ها توسط دستگاه رطوبت‏ساز و آبیاری روزانه صورت می‏گیرد. برای این منظور و همچنین برای تسهیل امور سمپاشی، سموم مورد نظر را به آب یا به دستگاه‏های رطوبت‌ساز اضافه می‏کنند بدین ترتیب مقادیر آرسنیک در کودهای فسفره با سرعت بیشتری به محیط پرورش قارچ اضافه می‏شود و احتمالا خاک‌ها بدین شکل آلوده می‏شوند. همچنین در اثر آبشویی، مقادیر آرسنیک به طبقات پایین‏تر حرکت کرده و علاوه بر خاک، کمپوست را نیز آلوده خواهد کرد. بنابراین این احتمال وجود دارد که آلودگی شدید قارچ‌ها به آرسنیک ناشی از خاک و کمپوست آلوده باشد که نتایج حاصل از آنالیز آماری این گفته را به اثبات می‏رساند. برای نتیجه‌گیری قاطعانه در مورد منشاء این فلز در نمونه‏های سنجش شده، به مطالعه بیشتر نیاز خواهد بود. برای اطمینان بیشتر از هر یک از چاه‌های مورد استفاده در پرورش و آبیاری قارچ ها نمونه برداری به عمل آمد. نمونه ها توسط دستگاه جذب اتمی قرائت شدند. میانگین غلظت آرسنیک در نمونه‏های آب  mg/lit0056/0 بود که پایین‏تر از حد استاندارد WHO (01/0)  می‏باشد. پس می‏توان عنوان کرد که آب‏های مورد استفاده در گلخانه‏های پرورش قارچ به آرسنیک آلوده نیستند. مطالعات اخیر در اروپا نشان می‏دهد که مقدار آرسنیک ورودی به خاک‏ها از طریق کودهای شیمیایی فسفردار مشابه است با مقداری که از طریق مواد معلق اتمسفری در خاک رسوب می‏کند. به طور کلی آرسنیک از طریق کودهای فسفره به زمین‌های کشاورزی و خاک وارد می‏شود (Mohajer et al., 2010). همچنین در روند ساخت کود اوره با فرمول CO (NH2)2 که از ترکیبات اصلی کمپوست می‏باشد، CO2 وجود دارد که این CO2 از گاز طبیعی یا از زغال سنگ گرفته می‏شود (J.C.Copplestone et al., 2010). آرسنیک از عناصر اصلی موجود در زغال‌سنگ می‏باشد (Kharghani et al., 2010). زغال سنگ‏ها معمولا تا ppm 1500آرسنیک دارند (Sayareh et al., 2007). معمولا آلودگی به عناصر سنگین در گاز طبیعی وجود ندارد اما برخی از چاه‏های گاز طبیعی دارای مقادیر آرسنیک در سطحppm  یا زیر سطح آن می‏باشند ((Shalchi, 2005. علاوه بر وجود کود اوره در کمپوست و میزان حضور آرسنیک در آن، صاحبان گلخانه‏ها برای از بین بردن قارچ های بیماری‏زا و حشرات از سموم شیمیایی استفاده می‏کنند. این سموم شیمیایی عمدتا از گروه ارگانو فسفات می‏باشند و حاوی مقادیر بالایی از آرسنیک، سرب و کادمیوم می‏باشند. استفاده از کودهای فسفره با عنوان قارچ‏کش و حشره‏کش می‏تواند مقادیر بسیار زیادی آرسنیک به خاک اضافه کند. بنابراین مقدار آرسنیک در خاک افزایش می‏یابد (Boudaghi et al., 2011).

به طور کلی غلظت کم کادمیوم در گیاهان به دلیل جذب شدید ارگانیسم‌های موجود در خاک و قابلیت دسترسی کمتر ریشه گیاه به کادمیوم نسبت به عناصر دیگر می‌باشد (Sarpong et al., 2012). فلز سنگین کادمیوم با مصرف کودها کمترین تغییرات را در خاک نشان می‌دهد (Boudaghi et al., 2011). خوشبختانه در تحقیق صورت گرفته مقادیر کادمیوم در نمونه‌های قارچ، خاک و کمپوست پایین‌تر از حد استاندارد می باشد و مشکلی برای سلامتی ایجاد نمی‏کند.

با توجه به داده های حاصل از آنالیز آماری خاک و کمپوست از نظر مس سالم می‏باشند اما مقدار مس در نمونه‏های قارچ بالاتر از حد استاندارد می باشد. بنابراین احتمالا محلول پاشی کودهای مایع حاوی مس مانند کود مایع رشد و یا سموم شیمیایی مانند اکسی کلرور مس می‏تواند عامل تجمع مس در قارچ ها شده باشد. اکسی کلرور مس پس از آنکه روی اندامهای گیاهی محلول پاشی گردد با آزاد نمودن یون مس و جذب آن توسط اسپور قارچ‏های بیماریزا باعث مرگ آن می‏گردد . جهت تداوم خاصیت قارچ کشی همیشه می‏باید مقدار کافی یون مس در سطح اندام‌های گیاهی موجود باشد .همین امر باعث تجمع مس در محصول نیز خواهد شد.

جذب سرب بوسیله گیاهان بسیار محدود است. سرب موجود در خاک به طور عمده توسط گیاهان قابل جذب نیست و این مبین کم تحرکی آن در خاک می‏تواند باشد. لذا این فلز سنگین خطرناک از طریق تماس مستقیم با ذرات خاک و کودها و از طریق استنشاق بیشتر از مسیر زنجیره غذایی می‏تواند وارد بدن انسان ها شود. سرب موجود در کودهای فسفاته به عنوان یک عامل با پتانسیل سرطانزایی بالا شناخته شده اند (Mohajer et al., 2010).

   با توجه به این موضوع که احتمالاٌ تعدادی از کود‏ها و سموم شیمیایی استفاده شده علی‌الخصوص دیازینون، حاوی فلز سنگین سرب هستند، حضور فلز سنگین سرب در نمونه‏های مورد بررسی به اثبات می‏رسد. همانطور که در مورد آرسنیک نیز عنوان گردید، در روند ساخت کود اوره که از ترکیبات اصلی کمپوست می‏باشد، CO2 وجود دارد. عنصر سرب از عناصر اصلی موجود در زغال سنگ می‏باشد و ارتباط مستقیمی با محصول خاکستر زغال سنگ دارد (Kharghani et al., 2010). ضریب همبستگی پیرسون نیز وابستگی بیشتری را بین میزان سرب کمپوست و محصول نشان داده تا سرب خاک و محصول؛ که این وابستگی تاییدی دوباره بر جذب بیشتر این عنصر از طریق کمپوست می‏باشد.

مقدار عنصر روی در محصول کمتر از حد استاندارد می‏باشد و محصول از لحاظ این عنصر سالم می‏باشد اما همین مقدار روی موجود در محصول، هم از طریق خاک و هم از طریق کمپوست وارد محصول شده است. قارچ‏های خوراکی دکمه‏ای در مقابل فلزات سنگین آلوده کننده مانند سرب، روی و مس رفتار جذبی مشابه سبزی‌ها از خود نشان می‏دهند. اما در مواردی غلظت زیاد فلز روی در گیاهان به علت استفاده بیش از حد از کودهای فسفاته، آفت کش‏ها و کود حیوانی می‏باشد.

نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل و آنالیز داده‏ها و مقایسه مقادیر فلزات سنگین با مقادیر استاندارد، نشان می‏دهد که محصول قارچ خوراکی از نظر عناصر روی و کادمیوم سالم می‏باشد از طرف دیگر قارچ‏های خوراکی کاملا به آرسنیک آلوده هستند به گونه‏ای که مقدار آرسنیک در محصول قارچ، خاک و کمپوست فراتر از حد استاندارد EPA و WHO می‏باشد. همچنین مقادیر سرب و مس نیز در محصول قارچ بالاتر از حد استاندارد WHO می‏باشند در حالیکه خاک و کمپوست از لحاظ وجود این عناصر سالم می‏باشند. بنابراین می‏توان عنوان کرد که علت آلودگی قارچ‏های خوراکی به عناصر آرسنیک، سرب و مس جدای از خاک و کمپوست و ناشی از مصرف بی رویه کودهای شیمیایی است.

  • اطهر، محمد و وهورا، ب.شاشی (1386). فلزات سنگین و محیط زیست. ترجمه: اکبرپور، افشین.، نصری، فریبرز.، شمس، بهنام. انتشارات دانشگاه آزاد اسلامی، واحد سنندج، صفحه40-9.
  • ·    بوداغی، هاجر.، یونسیان، مسعود.، محوی، امیرحسین.، محمدی، محمودعلی.، دهقانی، محمدهادی و نظم‌آرا، شاهرخ (1390). بررسی میزان آرسنیک، کادمیوم، و سرب در خاک و آب زیرزمینی و ارتباط آن با کود شیمیایی در شهرستان قائم شهر (مطالعه موردی در منطقه کشاورزی وحدت)، مجله دانشگاه علوم پزشکی مازندران، سال بیست و یکم، شماره 86، صفحه 29 تا21.
  • بهرامی، بهرام و محمدی، محمد (1387). نشریه ترویجی پرورش قارچ صدفی در منزل، صفحه 8 - 6.
  • خرقانی، مهدی.، دهرآزما، بهناز.، سرقینی، جعفر و رحیمی، مرتضی (1389). ارزیابی مقایسه‏ای تأثیرگذاری معادن زغال طرزه و تخت بر کیفیت و توزیع غلظت عناصر B و Br در منابع آبی منطقه، نشریه معدن و توسعه، دوره 7، شماره 381، صفحه 157 تا 7.
  • سیاره، علیرضا.، فنودی، محمد و دادستان، احمد (1386). بررسی زمین‌شناسی زیست محیطی در منطقه قروه - بیجار، گزارش مقدماتی، گروه زمین شناسی زیست محیطی.
  • کرباسی، عبدالرضا و بیاتی، آیدا (1386). ژئوشیمی زیست محیطی، انتشارات کاوش قلم، صفحه 86 تا 40.
  • کفیل‌زاده، فرشید.، کارگر، محمد و کدیور، الهام (1385). بررسی غلظت کادمیوم، روی، مس، آهن و نیکل در رودخانه خشک شیراز و برخی محصولات کشاورزی مجاور، علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره هشتم، شماره 4، صفحه 67 تا 75.
  • کیانی صدر، مریم.، برنا، الهام و سعیدی‌فرد، مرتضی (1387). بررسی کودهای شیمیایی از دیدگاه زیست محیطی، دومین همایش تخصصی مهندسی محیط زیست، تهران.
  • مردانی، گشتاسب.، صادقی، مهربان و آهنکوب، مریم (1389). بررسی آلودگی خاکهای منطقه جنوب تهران در مسیر رواناب های سطحی به فلزات سنگین، مجله آب و فاضلاب، دوره 21، شماره 3، صفحه 113-108.
  • ملکوتیان، محمد.، مصرقانی، مریم و دانش پژوه، محمد (1390). بررسی میزان سرب، کروم، نیکل و مس در چای سیاه مصرفی تهران، مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان، دوره دهم، شماره دوم، صفحه 139-138.
  • مهاجر، رضا.، صالحی، محمدحسن.، محمدی، جهانگرد و تومانیان، نورایر (1389). تأثیر کودهای حاوی فلزات سنگین بر سلامتی انسان و مسیرهای انتقال این فلزات در زنجیره غذایی، اولین کنگره چالش‌های کود در ایران، تهران.
 

  • Athar, M. and Vahoura, B. (2007). Heavy metal and the environment. Akbar pour, A., Nasri, F. & Shams, B. Islamic Azad University Press. Sanandaj Brnch, pp. 9-40]In Farsi.[
  • Bahrami, B. and Mohammadi, M. (2008). Journal of promotional oyster mushrooms at home, pp. 6-8 ]In Farsi.[
  • Boudaghi, H., Younesian, M., Mahvi, A.H., Mohammadi, M.A., Dehghani, M.H. and Nazm ara, Sh. (2011). Determination of arsenic, cadmium and lead in soil and groundwater and its relationship with chemical fertilizer in Ghaem shahr city (case study farm in Vahdat). Journal of Mazandaran University of Medical Sciences. 21th, 86: 21-29]In Farsi.[
  • Honte, V. and Gerabeh, K. (1996). Edible mushrooms. Kashi, A. Educational publishing, pp. 472 ]In Farsi[.
  • J. C. Copplestone (Petrochem). C. M. Kirk (Taranaki Polytechnic). S.L. Death. N.G. Betteridge. S.M. (2010). Fellows (all of Petrochem). Healther Wansbrough. Chemicals-A-Ammonia and Urea, pp. 1-10
  • Karbasi, A. and Bayati, A. (2007). Environmental Geochemistry. Publications Explore Pen. Tehran. Iran. pp 80-148 ]In Farsi[.
  • Kharghani, M., Dahar azma, B., Sarghini, J. and Rahimi, M. (2010) Comparative evaluation of impact on the quality and distribution of coal beds Trz.h B and Br concentrations in the water. Mining & Development Publication, 7(381): 7-15 ]In Farsi[.
  • Kafil zadeh, F., Karegar, M. & Kadivar, A. (2006). Concentrations of cadmium, zinc, copper, iron and nickel in Dry River Shiraz and some crops adjacent agricultural. Journal of Environmental science and technology, 5(4): 69- 80]In Farsi.[
  • Kiani sadr, M., Borna, A. and Saeedi fard, M. (2008). From the perspective of environmental chemical fertilizers. Conferences and  Exhibition of E nvironmental Engineering, pp. 1-9 [In Farsi].
  • Malakoutian, M., Mesraghani, M. and Danesh pazhouh, M. (2011). Survey of lead, chromium, nickel and copper in tea consumption  Tehran. Journal of Rafsanjan University of Medical sciences, 1(2): 138- 139 ]In Farsi.[
  • Mardani, G., Sadeghi, M. and Ahankoub, M. (2010). Soil contamination by heavy metals in surface runoff in the direction of south Tehran. Journal of Water and Wastewater, 3: 111]In Farsi[.
  • Mohajer, R., Salehi, M.H., Mohammadi, J. and Toumanian, L. (2010). Fertilizers containing  heavy metals on human health effects and transmission routes of these metals in the food chain. The 1st Iranian Fertilizer Challenges Congress:Half a Century of the Fertilizer Consumption. Iran. Tehran, pp. 1-9 ]In Farsi].
  • Sarpong, K., Darety, E., Boateng, G.O., Dapaah, H., Profile of hazardous metals in twenty selected medicinal  plant samples sold at Kumasi central market. Ashanti region. Ghana. (2012). Global Advanced Research journal of Educational Research and Review, 1: 004-009.
  • Sayyareh, A.R., Fenoudi, M. and Dadsetan, A. (2007). Environmental geology of the area Qorveh- Bijar. Preliminary Report. Environmental Geology,pp.1-17]In Farsi].
  • Shalchi, W. (2005). Determination of traces in natural gaz. Science-Chemistry, pp. 1-32.
  • Stihi, C., Radulescu, C., Busuioc, G., Popescu, I.V., Gheboianu, A. and Ene, A. (2011). Studies on accumulation of heavy metals from substrate to edible wild, Romanian Journal of Physics, 56(1–2): 257–264.
  • Zhu, F., Qu, L., Fan, W., Qiao, M., Hao, H. and Wang, X. (2011). Assessment of heavy metals in some wild edible mushrooms collected from Yunnan province, china, Spring Siences, Environmet Monitoring and Assess ment, 179(1-4): 191-199.