فهرست مطالب
عنوان صفحه
فهرست مطالب ……………………………………………………………………………………………………….. هشت
فهرست اشکال…………………………………………………………………………………………………………. یازده
فهرست جداول………………………………………………………………………………………………………… دوازده
چكيده …………………………………………………………………………………………………………………… 1
فصل اول : مقدمه و بررسی منابع
1-1- کلیات…………………………………………………………………………………………………………….. 2
1-2- اهمیت آلودگی زدایی خاک…………………………………………………………………………………….. 3
1-2 -1- آلودگی خاک به آرسنیک …………………………………………………………………………………… 3
1-2-2- آرسنیک و سلامتی انسان………………………………………………………………………………………. 4
1-3- ویژگیهای آرسنیک………………………………………………………………………………………………. 5
1-3-1-آرسنیک و ترکیبات آن…………………………………………………………………………………………. 5
1-3-2- کانیهای حاوی آرسنیک………………………………………………………………………………………. 6
1-3-3- منشا آرسنیک در خاک………………………………………………………………………………………… 6
1-4- گیاهپالایی خاکهای آلوده به فلزات سنگین………………………………………………………………………. 7
1-4-1- انواع روشهای گیاهپالایی……………………………………………………………………………………… 9
1-4-2- مزایا و محدودیتهای روش گیاهپالایی فلزات سنگین…………………………………………………………. 11
1-4-3- هزینه طراحی سیستمهای گیاهپالایی……………………………………………………………………………. 12
1-4-4- عوامل موثر در گیاهپالایی آرسنیک…………………………………………………………………………… 12
1-5- ویژگیهای گیاه آفتابگردان………………………………………………………………………………………. 13
1-6- قارچ اندوفایت Piriformospora indica و تاثیر آن بر گیاه…………………………………………………. 14
1-7- لجن فاضلاب…………………………………………………………………………………………………….. 16
1-7-1- تاثیر لجن فاضلاب بر خصوصیات فیزیکی خاک………………………………………………………………. 17
1-7-2- تاثیر لجن فاضلاب بر خصوصیات شیمیایی خاک……………………………………………………………… 17
1-7-3- تاثیر لجن فاضلاب بر خصوصیات فعالیتهای بیولوژیکی……………………………………………………… 19
1-7-4- تاثیر لجن فاضلاب بر غلظت عناصر کممصرف و فلزات سنگین در خاک (اثر بر آلودگی خاک)…………….. 19
1-7-5- تاثیر لجن فاضلاب بر گیاه……………………………………………………………………………………… 20
1-8- بیوچار…………………………………………………………………………………………………………….. 21
1-8-1- تاثیر بیوچار بر ویژگیهای فیزیکی خاک………………………………………………………………………. 23
1-8-2- تاثیر بیوچار بر ویژگیهای شیمیایی خاک……………………………………………………………………… 24
1-8-3- تاثیر بیوچار بر ویژگیهای بیولوژیکی خاک…………………………………………………………………… 25
1-8-4- استفاده از بیوچار بهمنظور تولید انرژی…………………………………………………………………………. 26
هشت |
1-8-5- تاثیر بیوچار بر شرایط آب و هوایی…………………………………………………………………………….. 26
1-8-6- تاثیر بیوچار بر گیاه…………………………………………………………………………………………….. 27
1-9- اهداف و ضرورت تحقیق…………………………………………………………………………………………. 28
فصل دوم : مواد و روشها
2-1- تیمارها و نوع طرح……………………………………………………………………………………………….. 30
2-2- لجن فاضلاب…………………………………………………………………………………………………….. 31
2-3- فرآیند پیرولیز (تهیه بیوچار)………………………………………………………………………………………. 31
2-4- اندازهگیری برخی از ویژگیهای لجن فاضلاب و بیوچار…………………………………………………………. 32
2-5- تکثیر و تهیه مایه تلقیح…………………………………………………………………………………………….. 32
2-6- تهیه بستر کشت گیاه………………………………………………………………………………………………. 34
2-6-1- بستر شن……………………………………………………………………………………………………….. 34
2-6-2- بستر خاک…………………………………………………………………………………………………….. 34
2-7- جوانهدار نمودن و تلقیح بذرها……………………………………………………………………………………. 35
2-8- کاشت بذرها……………………………………………………………………………………………………… 35
2-9- اعمال تنش آرسنیک……………………………………………………………………………………………… 35
2-10- نمونهبرداری و تجزیه گیاه……………………………………………………………………………………….. 35
2-11- اندازهگیریهای بیولوژیک……………………………………………………………………………………… 36
2-11-1- تعیین درصد کلنیزاسیون ریشه………………………………………………………………………………… 36
2-11-2- تنفس میکروبی……………………………………………………………………………………………….. 36
2-12- اندازهگیریهای فیزیکی…………………………………………………………………………………………. 37
2-12-1- چگالی ظاهری خاک………………………………………………………………………………………… 37
2-12-2- اندازهگیری آبگریزی خاک……………………………………………………………………………….. 37
2-13- اندازهگیریهای ویژگیهای شیمیایی……………………………………………………………………………. 38
2-13-1- استخراج عصاره اشباع……………………………………………………………………………………….. 38
2-13-2- رسانایی الکتریکی و واکنش خاک…………………………………………………………………………… 38
2-13-3- کربن آلی خاک……………………………………………………………………………………………… 38
2-13-4- اندازهگیری غلظت عناصر سنگین…………………………………………………………………………….. 38
2-14- شاخص جذب و انتقال………………………………………………………………………………………….. 39
2-15- تجزیه و تحلیل دادهها…………………………………………………………………………………………… 39
فصل سوم: نتایج و بحث
3-1- ویژگیهای لجن فاضلاب و بیوچار آن…………………………………………………………………………… 40
3-2- خصوصیات خاک………………………………………………………………………………………………… 41
3-3- رشد و عملکرد گیاه………………………………………………………………………………………………. 42
3-3-1- اثر کود آلی بر رشد و عملکرد گیاه……………………………………………………………………………. 43
نه |
3-3-2- اثر تلقیح ریشه به قارچ P.indica بر رشد و عملکرد گیاه…………………………………………………….. 46
3-3-3- اثر سطوح آرسنیک افزوده شده به بستر شن بر عملکرد گیاه……………………………………………………. 48
3-4- ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی اندازهگیری شده بستر خاک………………………………………….. 49
3-4-1- pH خاک…………………………………………………………………………………………………….. 50
3-4-2- درصد کربن آلی خاک……………………………………………………………………………………….. 50
3-4-3- تنفس میکروبی………………………………………………………………………………………………… 51
3-4-4- آبگریزی…………………………………………………………………………………………………….. 52
3-5- درصد تشکیل کلنی قارچ P.indica…………………………………………………………………………….. 53
3-5- 1- اثر کود آلی بر کلنیزاسیون ریشه به قارچ P.indica………………………………………………………….. 54
3-5-2- اثر آرسنیک افزوده شده به بستر شن بر کلنیزاسیون ریشه به قارچ P.indica………………………………….. 54
3-6-غلظت عناصر سنگین………………………………………………………………………………………………. 55
3-6-1- اثر کود آلی بر غلظت عناصر در گیاه………………………………………………………………………….. 57
3-6-2- اثر تلقیح ریشه به قارچ P.indica بر غلظت عناصر در گیاه…………………………………………………… 59
3-6-3- اثر آرسنیک افزوده شده به بستر شن بر غلظت آن در گیاه……………………………………………………… 61
3-6-4- اثر متقابل کود×آرسنیک بر غلظت آرسنیک گیاه در بستر شن…………………………………………………. 61
3-7-مقدار عناصر در گیاه………………………………………………………………………………………………. 62
3-7-1- اثر کود آلی بر مقدار عناصر در گیاه…………………………………………………………………………… 63
3-7-2- اثر تلقیح ریشه به قارچ P.indica بر مقدار عناصر در گیاه……………………………………………………. 65
3-7-3- اثر آرسنیک افزوده شده به بستر شن بر مقدار آرسنیک در گیاه ……………………………………………….. 66
3-7-4- اثرات متقابل کود×آرسنیک و قارچ×آرسنیک بر مقدار آرسنیک گیاه در بستر شن…………………………… 66
3-8- شاخص جذب و انتقال……………………………………………………………………………………………. 67
3-8-1- اثر کود آلی بر شاخص جذب…………………………………………………………………………………. 68
3-8-2- اثر تلقیح ریشه به قارچ P.indica بر شاخص جذب…………………………………………………………… 69
3-8-3- اثر آرسنیک افزوده شده به بستر شن بر شاخص جذب و انتقال…………………………………………………. 69
فصل چهارم: نتیجهگیری و پیشنهادها
4-1- نتیجهگیری کلی…………………………………………………………………………………………………… 72
4-2- پیشنهادها………………………………………………………………………………………………………….. 75
فهرست اشکال
عنوان صفحه
1-1- مزایای استفاده از بیوچار………………………………………………………………………………………….. 23
1-2- اثرات مثبت بیوچار بر گیاهپالایی عناصر سنگین خاک…………………………………………………………….. 28
2-1- کوره مخصوص تولید بیوچار…………………………………………………………………………………….. 32
2-2- اسپور قارچ P.indica…………………………………………………………………………………………… 33
2-3- منطقه نمونهبرداری………………………………………………………………………………………………… 34
2-4- گیاهان آفتابگردان پس از گذشت 20 روز از زمان کاشت……………………………………………………….. 36
2-5- ریزنفوذسنج و قسمتهای مختلف آن براي اندازهگيري آبگريزي خاك……………………………………….. 38
3-1- اثر کود آلی بر عملکرد گیاه آفتابگردان در بستر خاک…………………………………………………………… 45
3-2- اثر کود آلی بر عملکرد گیاه آفتابگردان در بستر شن……………………………………………………………… 45
3-3- اثر تلقیح ریشه به قارچ P. indica بر عملکرد گیاه آفتابگردان در بستر خاک…………………………………… 47
3-4- اثر تلقیح ریشه به قارچ P. indica بر عملکرد گیاه آفتابگردان در بستر شن……………………………………… 47
3-5- اثر سطوح آرسنیک بر عملکرد گیاه آفتابگردان در بستر شن………………………………………………………. 49
3-6- هیف قارچ P. indica در زیر میکروسکوپ نوری………………………………………………………………. 55
دوازده |
یازده |
فهرست جداول
عنوان صفحه
2-1- تعداد و نوع تیمارهای آزمایشی در گلدانهای با بستر خاک……………………………………………………… 30
2-2- تعداد و نوع تیمارهای آزمایشی در گلدانهای با بستر شن………………………………………………………… 31
2-3- ترکیبات محیط کشت قارچ P.indica…………………………………………………………………………… 33
3-1 نتایج تجزیه شیمیایی لجن فاضلاب و بیوچار حاصل از آن………………………………………………………….. 41
3-2- خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک………………………………………………………………………………… 41
3-3- مقایسه عناصر سنگین خاک با استاندارد آلایندهها………………………………………………………………… 42
3-4- تجزیه واریانس اثر تیمارهای آزمایشی بر عملکرد گیاه آفتابگردان در بستر خاک…………………………………. 42
3-5- تجزیه واریانس اثر تیمارهای آزمایشی بر عملکرد گیاه آفتابگردان در بستر شن……………………………………. 43
3-6- مقایسه میانگین اثر تیمار کودی بر عملکرد گیاه آفتابگردان در بستر خاک………………………………………… 43
3-7- مقایسه میانگین اثر تیمار کودی بر عملکرد گیاه آفتابگردان در بستر شن…………………………………………… 44
3-8- مقایسه میانگین اثر تلقیح ریشه به قارچ P. indica بر عملکرد گیاه آفتابگردان در بستر خاک……………………. 46
3-9- مقایسه میانگین اثر تلقیح ریشه به قارچ P. indica بر عملکرد گیاه آفتابگردان در بستر شن………………………. 46
3-10- مقایسه میانگین اثر سطوح آرسنیک بر عملکرد گیاه آفتابگردان در بستر شن…………………………………….. 48
3-11- تجزیه واریانس اثر تیمارهای آزمایشی بر برخی ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک………………. 49
3-12- مقایسه میانگین اثر تیمار کودی بر pH خاک……………………………………………………………………. 50
3-13- مقایسه میانگین اثر تیمار کودی بر درصد کربن آلی خاک………………………………………………………. 51
3-14- مقایسه میانگین اثر تلقیح ریشه به قارچ P. indica بر درصد کربن آلی خاک………………………………….. 51
3-15- مقایسه میانگین اثر تیمار کودی بر تنفس میکروبی خاک………………………………………………………… 52
3-16- مقایسه میانگین اثر تیمار کودی بر آب¬گریزی خاک…………………………………………………………… 52
3-17- تجزیه واریانس اثر تیمارهای آزمایشی بر درصد تشکیل کلنی P. indica در بستر خاک………………………. 53
3-18- تجزیه واریانس اثر تیمارهای آزمایشی بر درصد تشکیل کلنی P. indica در بستر شن…………………………. 53
3-19- مقایسه میانگین اثر تیمار کودی بر درصد تشکیل کلنی P. indica در بستر خاک……………………………… 54
3-20- مقایسه میانگین اثر تیمار کودی بر درصد تشکیل کلنی P. indica در بستر شن………………………………… 54
3-21- مقایسه میانگین اثر سطوح آرسنیک بر درصد تشکیل کلنی P. indica در بستر شن……………………………. 55
3-22- تجزیه واریانس اثر تیمارهای آزمایشی بر غلظت کل عناصر سنگین خاک……………………………………….. 56
3-23- تجزیه واریانس اثر تیمارهای آزمایشی بر غلظت عناصر سنگین گیاهان در بستر خاک…………………………… 56
3-24- تجزیه واریانس اثر تیمارهای آزمایشی بر غلظت آرسنیک گیاه در بستر شن……………………………………… 56
3-25- مقایسه میانگین اثر تیمار کودی بر غلظت عناصر سنگین گیاه در بستر خاک……………………………………… 59
3-26- مقایسه میانگین اثر تیمار کودی بر غلظت آرسنیک گیاه در بستر شن…………………………………………….. 59
3-27- مقایسه میانگین اثر تلقیح ریشه به قارچ P. indica بر غلظت آرسنیک ریشه در بستر خاک……………………. 60
3-28- مقایسه میانگین اثر تلقیح ریشه به قارچ P. indica بر غلظت آرسنیک ریشه در بستر شن………………………. 60
دوازده |
