صفحه محصول - تصفیه بیولوژیک خاک از سرب و کادمیوم با گیاه اسطوخودوس

تصفیه بیولوژیک خاک از سرب و کادمیوم با گیاه اسطوخودوس (docx) 1 صفحه

دسته بندی : تحقیق

نوع فایل : Word (.docx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحات: 1 صفحه

قسمتی از متن Word (.docx) :

center-1199515دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم دارویی دانشكده علوم و فناوري‌هاي نوين، گروه شيمي پایان‌نامه براي دریافت درجه کارشناسی ارشد ((M.SC)) گرايش: شيمي و فناوری اسانس عنوان: استاد راهنما: سرکار خانم مهندس پریسا زیارتی استاد مشاور: سرکار خانم دکتر بشری آزادی نگارش: ملیکا سادات ذوالفقاری اجلال منش سال تحصیلی: centercenter پروردگارا یاریم کن تا دستی بگیرم و قلبی شاد کنم، مرا به حال خویش مگذار، که زین پس به رحمت تو محتاج‌ترم، یاریم کن تا آنچه از دیده‌ها و شنیده‌هایم آموخته‌ام، عاشقانه به کار بندم تا هرگز صدای ناله دردمندی خواب شیرین زندگیم را نیاشوبد. تقدیم به مقدس‌ترین واژه‌ها درلغت‌نامه دلم، مادر مهربانم که زندگیم را مدیون مهر و عطوفت آن می‌دانم. پدر، مهربانی مشفق، بردبار و حامی، همسرم که نشانه لطف الهی در زندگی من است. برادرم همراه همیشگی و پشتوانه زندگیم. تقدیم به سرکار خانم مهندس زیارتی نمی‌دانم کدامین جمله را برای توصیف محبت‌هایتان بنویسم. نمی‌دانم چگونه شما را توصیف کنم، انسانی از جنس بلور، آسمانی و مهربان، چقدر زیبا واژه‌ها را آسمانی می‌کنید چگونه می‌توانم تمام لحظه‌هایی که چون سرو در مقابلم ایستادی و با شور عشقت مرا سیراب کردی جبران کنم جز اینکه بهترین درود‌ها و دعاهای خیرم را بدرقه راهت کنم تقدیم به سرکار خانم دکتر آزادی آنچه از بن جان می‌آید آن است که از صمیم قلب از همکاری صادقانه وکوشش خالصانه‌ی شما در راستای هدایت و ارشاد این نسل سرافراز، تقدیر نمایم. فهرست مطالب عنوان صفحه خلاصه فارسی1 مقدمه3 فصل اول: کلیات 1-1. هدف از انجام پایان‌نامه6 1-2. بیان مسأله6 1-3. ضرورت و اهمیت موضوع8 1-4. هدف اصلی11 فصل دوم: مروري بر متون گذشته بخش اول: گیاه اسطوخودوس و انواع آن ٢-١-١. اسطوخودوس14 ٢-١-٢. تاریخچه اسطوخودوس14 ٢-١-٣. استفاده دارويي از انواع اسطوخودوس15 ٢-١-٤. اسطوخودوس Lavendula angustifolia16 ٢-١-٤-١. خصوصیات مورفولوژی اسطوخودوس16 ٢-١-٤-٢. شرایط آب و هوایی17 ٢-١-٤-٣. شرایط خاک و مرحله كاشت17 ٢-١-٤-٤. کشت و تکثیر19 2-1-4-5. تركيب شيميايي20 ٢-١-٤-٦. مشخصات اسانس21 ٢-١-٤-٧. اجزای تشکیل دهنده اسانس21 ٢-١-٤-٨. خواص درمانی22 ٢-١-٤-٩. آثار فارماکولوژیکی24 بخش دوم: گیاه پالایی و انواع آن ٢-٢-١. آلودگی محیط زیست26 ٢-٢-٢. تکنیک‌های بر طرف کننده آلودگي‌هاي فلزات سنگین29 ٢-٢-٣. گیاه پالایی30 ٢-٢-٤. تاریخچه گیاه پالایی30 ٢-٢-٥. گیاه پالاینده‌ها31 ٢-٢-٦. تکنولوژی‌های گیاه پالایی31 ٢-٢-٦-١. Rhyzofiltiration 32 ٢-٢-٦-٢Phytostabilization .33 ٢-٢-٦-٣Phytovolatilization .34 ٢-٢-٦-٤Phytoextraction .36 ٢-٢-٦-٥Phytodegration .37 ٢-٢-7. گیاه پالاینده‌های زیستی38 بخش سوم: فلزات ٢-٣-١. فلزات سنگین41 ٢-٣-٢. جذب41 ٢-٣-٣. توزیع و تجمع43 ٢-٣-٤. دفع43 ٢-٣-٥. مکانیسم اثر45 ٢-٣-٦. فاکتورهای مؤثر بر سمیت47 بخش چهارم: سرب ٢-٤-١. معرفی52 ٢-٤-٢. اثرات55 2-4-3. پايش بيولوژيك66 بخش پنجم: كادميوم ٢-٥-١. معرفی و اثرات70 ٢-٥-٢. پایش بیولوژیک72 بخش ششم: مطالعات دیگران ٢-٦-١. بررسی مطالعات انجام شده در زمینه جذب فلزات سنگین توسط گیاهان75 فصل سوم: مواد و روش‌ها بخش اول: اصول و مبانی کار 3-1-1. تاریخچه و مقایسه روش‌ها.80 3-1-2. مواد مورد نیاز83 3-1-3. تجهیزات مورد نیاز84 3-1-4. لوازم مورد نیاز84 بخش دوم: روش کار 3-2-1. جمع‌آوری نمونه‌ها87 3-2-2. تهیه محلول‌ها88 3-2-3. تهیه استانداردها88 3-2-4. آماده‌سازی نمونه‌‌های خاک89 3-2-5. آماده‌سازی نمونه‌های برگ و ریشه89 3-2-6. تعیین مقداد سرب و کادمیوم نمونه‌ها با استفاده از دستگاه جذب اتمی90 3- 2-7. آنالیز آماری داده‌ها92 فصل چهارم: نتایج ٤-١. سطح كادميوم و سرب در نمونه‌ها94 ٤-٢. محاسبه فاکتور Bio-concentration102 ٤-٣. محاسبه ضریب انتقال102 فصل پنجم: بحث و پيشنهادات ٥-١. بحث104 ٥-٢. نتیجه‌گیری108 ٥-٣. پیشنهادات109 منابع111 خلاصه انگلیسی120 ضمائم122 فهرست جداول عنوان صفحه جدول 2-1-1. ترکیبات عمده تشکیل دهنده اسانس اسطوخودوس با روش (GC/MS)21 جدول 2-3-1. اندام‌های هدف فلزات و شبه فلزات50 جدول 2-4-1. مصارف صنعتی سرب و ترکیبات معدنی سرب54 جدول 3-1-1. مواد مورد نياز84 جدول 3-1-2. تجهیزات مورد نياز84 جدول 3-1-3. لوازم مورد نياز85 جدول 3-2-1. پارامتر‌های دستگاهی جهت خواندن میزان سرب و کادمیوم موجود در نمونه‌ها92 جدول ٤-١. میانگین غلظت کادمیوم و سرب در نمونه‌های ریشه (mg/kgDW)94 جدول ٤-٢. میانگین غلظت کادمیوم و سرب در نمونه‌های خاک گلدان (mg/kgDW)94 جدول ٤-٣. میانگین غلظت کادمیوم و سرب در نمونه‌های برگ جوان (mg/kgDW)95 جدول ٤-٤. میانگین غلظت کادمیوم و سرب در نمونه‌های برگ مسن (mg/kgDW)95 جدول ٤-٥. حد مجاز سرب و کادمیوم موجود در خاک بر اساس استاندارد EPA (2003) بر حسب ppm 95 جدول ٤-٦. فاکتور BCF آلاینده‌های سرب و کادمیوم از خاک به ریشه 102 جدول ٤-٧. ضریب انتقال آلاینده سرب و کادمیوم از ریشه به برگ‌های گیاه102 فهرست نمودارها عنوان صفحه نمودار ٤-١. میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) در نمونه‌های ریشه اسطوخودوس96 نمودار ٤-٢. میزان آلاینده سرب در نمونه‌های ریشه اسطوخودوس96 نمودار ٤-٣. مقایسه میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) در ریشه اسطوخودوس با میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) در خاک در فاصله ٦٠ روز97 نمودار ٤-٤. مقایسه میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) در برگ‌های جوان با خاک در فاصله٦٠ روز97 نمودار ٤-٥. مقایسه میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) در برگ‌های مسن با خاک در فاصله٦٠ روز98 نمودار ٤-٦. مقایسه میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در ریشه اسطوخودوس با میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در خاک در فاصله ٦٠ روز98 نمودار ٤-٧. مقایسه میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در برگ‌های جوان اسطوخودوس با میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در خاک در فاصله ٦٠ روز99 نمودار ٤-٨. مقایسه میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در برگ‌های مسن اسطوخودوس با میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در خاک در فاصله ٦٠ روز99 نمودار ٤-٩. مقایسه میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در برگ‌های جوان با میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در ریشه در فاصله ٦٠ روز 100 نمودار ٤-١٠. مقایسه میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) در برگ‌های جوان با میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) در ریشه در فاصله ٦٠ روز100 نمودار ٤-١١. مقایسه میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در برگ‌های مسن با میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در ریشه در فاصله ٦٠ روز 101 نمودار ٤-١٢. مقایسه میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) در برگ‌های مسن با میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) در ریشه در فاصله ٦٠ روز 101 فهرست اشکال عنوان صفحه شکل 2-1-1. اسطوخودوس24 شکل 2-1-2. ریشه اسطوخودوس 24 شکل 3-1-1. دستگاه جذب اتمی83 شکل 3-2-1. منحنی کالیبراسیون Pb91 شکل 3-2-3. منحنی کالیبراسیون Cd91 خلاصه فارسی مقدمه: آلودگی خاک با فلزات سنگین یک مسأله مهم است که این عناصر سمی‌ می‌تواند در اکوسیستم زمینی منتقل شود وخطر بالقوه بر کیفیت غذا و سلامت، محیط زیست داشته باشد. آلودگی خاک با فلزات سمی‌ سنگین در طول چند سال گذشته افزایش قابل توجهی یافته است. تکنولوژی گیاه پالایی شامل استخراج فلزات به خصوص فلزات سمی‌ سنگین توسط ریشه‌های گیاه و در نهایت انتقال آنها به شاخه‌ها و ساقه‌ها به منظور حذف آلاینده‌ها از خاک می‌باشد. این مطالعه به منظور تعیین اثر گیاه اسطوخودوس با نام علمی Lavandula angustifolia برای استخراج فلزات سنگین و بهبود بخشیدن خاک آلوده در شرایط مختلف انجام شد. مواد و روش‌ها: خاک و ریشه و برگ 30 گیاه اسطوخودوس هم سن که با مقدار مشخص سرب و کادمیوم آلوده شده مورد ارزیابی قرار گرفت. محتویات فلزات سنگین سرب و کادمیوم درخاک، ریشه‌های گیاه و برگ‌های گیاه در فواصل زمانی 60،40،20،10،0 روز با روش هضم مرطوب و با استفاده از دستگاه جذب اتمی‌ شعله در آزمایشگاه تحقیقاتی دانشگاه واحد علوم دارویی تشخیص داده شد. بحث و نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج بدست آمده گیاه اسطوخودوس از قدرت گیاه پالایی بالایی در جذب فلزات سنگین سرب و کادمیوم برخوردار است. بهترین نتایج نمونه‌های مختلف برای جذب سرب و کادمیوم در خاک pH=6/3 بود. نتایج این تحقیق نشان داد که اختلاف معناداری در قدرت جذب سرب و کادمیوم در فاصله زمانی ١٠ روز اول تا روز60 وجود دارد. به طوری که در 10 روز اول سرب و کادمیوم موجود در خاک به ترتیب 4329/76، 8921/6 و در ریشه‌ها به ترتیب 7541/21، 4444/2 و در برگ‌های جوان 0098/31، 2188/1 و در برگ‌های مسن 8634/29، 3471/0 می‌باشد. در روز 60 نیز در خاک 3431/30، 0019/3 و در ریشه‌ها 2311/43، 7891/3 و در برگ‌های جوان 3981/75، 1291/7 و در برگ‌های مسن 7778/59، 5547/2 می‌باشد. (واحد اعداد mg/kgDW) که نشان می‌دهد قدرت جذب سرب و کادمیوم در گیاه رو به افزایش است. این فناوری می‌تواند یک وسیله کم هزینه برای کنترل آلودگی گسترده زیست محیطی فراهم کند. بنابر نتایج حاصل شده این گونه قادر به جذب مقادیر بالایی از آلاینده‌های سرب و کادمیوم در یک زمان نسبتاً کوتاهی است. کلید واژه: گیاه پالایی، فلزات سنگین، اسطوخودوس، محیط زیست، آلودگی خاک. مقدمه گیاه پالایی یک فن‌آوردی جدید می‌باشد که برای جمع‌آوری فلزات سنگین از خاک باتلاق‌ها و حتی تالاب‌ها استفاده می‌شود. گیاه پالایی عرضه می‌کند یک روش اقتصادی مناسب را برای آزمایشات فرسایش خاک و روش‌های خاک‌ورزی. بطور پیوسته انباشتگی فلزات سنگین در محصول گیاهان با اصلاح خاک آنها مؤثر است که در مقادیر بالای توده زنده Biomass فلزات سنگین در خاک‌ها ابتکاری مناسب است. گیاه پالایی با استفاده از مهندسی گیاهان سبز شامل گونه‌های علفی و چوبی برای برداشت مواد آلاینده از آب و خاک یا کاهش خطرات آلاینده‌های محیط زیست نظیر فلزات سنگین، عناصر کمیاب، ترکیبات آلی و مواد رادیواکتیو به کار برده می‌شود. مهم‌ترین ترکیبات معدنی آلاینده، فلزات سنگین بوده و میکروارگانیسم‌های خاک قادر به تجزیه آلاینده‌های آلی هستند، اما برای تجزیه میکروبی فلزات نیاز به آلی شدن با تغییرات فلزی آنها وجود دارد که امروزه از گیاهان برای این بخش استفاده می‌شود. فلزات سنگین غیر ضروری شامل آرسنیک، آنتیمون، کادمیم، کرم، جیوه و سرب است که این فلزات در رابطه با آلودگی خاک و آب‌های سطحی بسیار مهم هستند و مورد توجه علم گیاه پالایی قرار می‌گیرند. گیاهان ۳ راهبرد پایه برای رشد در خاک‌های آلوده به فلزات سنگین دارند. گونه‌هایی که از ورود فلزات به بخش‌های هوایی خود جلوگیری کرده یا غلظت فلزات را در خاک پایین نگه می‌دارند، گونه‌هایی که فلزات را در اندام‌های هوایی خود تجمع داده و دوباره به خاک بر می‌گرداند و گیاهانی که می‌توانند فلزات را در اندام‌های هوایی خود تغلیظ کرده به طوری که چندین برابر غلظت فلز در خاک شود و گیاهانی که غلظت بالایی از آلاینده‌ها را جذب کرده و در ریشه، ساقه یا برگ‌هایشان تغلیظ می‌کنند. گیاه پالایی از رهیافت‌های نوین در علوم کشاورزی است که به مبحث پاکسازی خاک‌های آلوده به عناصر آلوده کننده نظیر فلزات سنگین، مواد نفتی و ... می‌پردازد. از آنجا که در طی تحقیقات فراوان مشخص شده است که گیاهان اسانس‌دار از یک سو قابلیت جذب بالای فلزات سنگین از خاک را داشته و از سوی دیگر این فلزات سنگین به اسانس آنها وارد نمی‌شود، می‌توان از این گیاهان برای تولید محصول اقتصادی در زمین‌های آلوده استفاده کرده و هیچگونه نگرانی بهداشتی در این زمینه نداشت. با توجه به مطالب فوق، در سال‌های اخیر گیاهان دارویی، علی‌الخصوص گیاهان اسانس‌دار مثل خانواده نعناعیان Lamiaceae و خانواده چتریانApiaceae بعنوان گزینه‌های مهم گیاه پالایی در دنیا مطرح هستند. اسطوخودوس با نام علمی ‌Lavandula angustifolia ازخانواده Lamiaceae می‌باشد. گونه‌های مختلف اسطوخودوس گياهانی خشبی چند ساله هستند. تا کنون حدود 48 گونه از اسطو خودوس شناسايی شده است. اسطوخودوس در بیشتر نقاط دنیا به حالت خودرو می‌روید، مخصوصاً در جنوب فرانسه مناطق مدیترانه و در تورنتو به مقدر زیاد وجود دارد و بسته به شرایط محیط و خاك به انواع مختلف ظاهر می‌شود. اسطوخودوس گیاهی است چندین ساله به ارتفاع حدود نیم متر با برگ‌هاي متقابل، باریک، دراز، سبز رنگ و پوشیده از کرك‌هاي سفید پنبه‌اي. گل‌هاي آن به رنگ بنفش و به صورت سنبله است. قسمت مورد استفاده این گیاه، گلها و سرشاخه‌هاي گلدار آن است. اسطوخودوس بوي بسیار مطبوعی دارد. طعم آن تلخ است و بعلت بوي مطبوع آن در عطرسازي مصرف می‌شود. فصل اول کلیات ١-١. هدف از انجام پایان‌نامه با افزایش صنعتی شدن کشورها و به خصوص کشورهای جهان سوم که در حال صنعتی شدن هستند افزایش آلاینده‌های صنعتی و آلودگی‌های زیست محیطی یکی از بزرگترین مشکلات پیش روی انسانها و تهدیدکننده سلامتی بشر امروزه و نسل‌های آتی می‌باشد. از جمله این آلاینده‌های شیمیایی کادمیوم و سرب می‌باشد که از طرق مختلف از جمله فاضلاب‌های صنعتی، عملیات استخراج معدن، ذوب فلزات و همچنین با افزایش وسایل نقلیه موتوری درجوامع و در نتیجه آلوده شدن هوا و بالطبع آن آلودگی خاک و سپس آلودگی محیط زیست حادث می‌شود. حضور و تجمع این عناصر سنگین در بدن انسان موجب بروز بیماری‌های مختلف از جمله سرطان‌های مختلف که در جوامع بشری امروز بسیار شایع است می‌شود. تصفیه بیولوژیک خاک هم بسیار پرهزینه است و هم موجب از بین رفتن ترکیب بیولوژی خاک می‌شود به همین منظور امروزه از روش گیاه پالایی خاک که روشی بسیار بی‌خطر و مفید است برای پالایش خاک از عناصر سنگین استفاده می‌شود با توجه به اینکه قدرت گیاه پالایی گیاه اسطوخودوس تا به حال بررسی نشده است ضرورت این تحقیق دیده شد. 1-2. بیان مسأله کادمیوم و سرب جزو فلزات سنگین طبقه‌بندی شده که از منابع مختلف به ویژه مصرف کودهای فسفری با غلظت بالا، فاضلاب‌های صنعتی، عملیات استخراج معدن، ذوب فلز و مواد مادری به خاک افزوده می‌شوند و موجب آلودگی محیط زیست می‌گردند. (42،10) گیاه پالایی روشی مؤثر، اقتصادی و دوستدار محیط زیست برای پالایش خاک‌های آلوده می‌باشد. گياه پالايي يك تكنولوژي رو به گسترشي است كه از 10 سال پيش جنبه‌هاي كاربردي آن در تمام دنيا آغاز گرديد و آن شامل پالايش آلودگي‌هاي ارگانيك، غيرارگانيك و مواد راديواكتيويته مي‌باشد. اين تكنيك پايدار و ارزان خيلي سريع به عنوان يك راه‌حل جايگزين براي روش‌هاي تصفيه سنتي رواج پيدا كرد. (3،39) در بيشتر سايت‌هاي آلوده گونه‌هاي گياهي علفي و مقاومي وجود دارد و پالايش توسط آنها و ساير گونه‌هاي غيرخوراكي به‌ويژه گونه‌هاي زينتي به دليل عدم وارد شده به شبكه زنجيره غذايي يك روش ايمن تصفيه بيولوژيكي مي‌باشد. پس از طي شدن زمان پالايش گياهان برداشت شده و مي‌توانند به منظور كاهش حجم بقاياي مواد آلوده گياهي، متراكم شده و سپس در شرايط كنترل شده دفن و سوزانده مي‌شوند كه خاكستر آنها نيز مي‌تواند به عنوان يك سنگ معدن زيستيbio-ore به منظور احياي مجدد فلزات مورد استفاده قرار گيرند. اما به هر حال در اين تكنيك نيز يكسري محدوديت‌هايي وجود دارد. (3،39) از موارد قابل توجه آن است كه به هر حال گياهان براي استخراج و انباشت مواد آلوده پتانسيل خاصي دارند. همچنين پس از طي مدتي اين بقاياي آلوده بايد برداشت و مدفون يا سوزانده شوند كه ايجاد عدم شرايط بازگشت مجدد اين فلزات به خاك و نشت مواد آلوده به محيط ضروري مي‌باشد. عموماً گياه‌هاي فراانباشت شناخته شده داراي بيومس پايين، رشد كند و سيستم ريشه‌اي سطحي‌اند كه پتانسيل گياه پالايي را پايين مي‌آورد. عواملي مانندpH خاك و آب در فراهمي زيستي فلزات سنگين براي گياهان بسيار تأثيرگذار است و هنوز مطالعات تكنيكي بسياري براي شناسايي گياهان فراانباشت براي پالايش آلودگي‌هاي چندگانه در مناطق آلوده مورد نياز است. (3،39) گیاهانی مانند خردل هندی، آفتابگردان، تنباکو، چاودار و ذرت دارای این توانایی هستند. آنها دارای قدرت جذب سرب از فاضلاب هستند که در این میان، آفتابگردان بیشترین قدرت و توانایی را دارد. در روش دیگری با استفاده از قدرت ریشه، محدودکردن تحرک و قابلیت دسترسی آلاینده‌ها در خاک صورت می‌گیرد. این روش معمولاً برای کاهش آلودگی در خاک، رسوب و لجن استفاده می‌شود و از طریق جذب، رسوب، کمپلکس و یا کاهش ظرفیت انجام می‌پذیرد. (3،19،24) و اما اسطوخودوس گیاهی است چندین ساله به ارتفاع حدود نیم متر با برگ‌های متقابل، باریك، دراز سبز رنگ و پوشیده از كرك‌های سفید پنبه‌ای. گل‌های آن به رنگ بنفش و بصورت سنبله می‌باشد. اسطوخودوس بوی بسیار مطبوعی دارد، اسانس اسطوخودوس كه از تقطیر گل و سرشاخه‌های گلدار این گیاه بدست می‌آید مایعی است زرد رنگ یا زرد مایل به سبز كه دارای بوی مطبوعی است. این گیاه از خانواده‌ی نعناع بوده و دارای اسانس معطری است که به عنوان آرام‌بخش، برطرف کننده‌ی دردهای معده و تب‌بر، استفاده می‌شود. اسانس اسطوخودوس دارای حدود 40% استات لینالیل است همچنین در آن تركیباتی نظیر اسید بوتیریك، اسید پروپیونیك و اسید والریك، لینالول آزاد و ژرامبول وجود دارد. سر شاخه‌های گل‌دار این گیاه دارای 3-1 درصد اسانس می‌باشد که ترکیبات گونه و واریته‌های مختلف آن، ممکن است به کلی متفاوت باشد. اسانس اسطوخودوس اکثراً حاوی لینالول، به میزان 20 تا 35 درصد، لینالیل استات به میزان 30 تا 55 درصد، اوسی من،کامفر و کاریوفیلن اکساید است. از دیگر ترکیبات گیاه، می‌توان تانن به میزان 5 تا 10 درصد و کومارین، فلاوونوئیدها و فیتواسترول‌ها را نام برد. چون اسانس آن از مصرف بالایی در صنایع داروسازی و آرایشی- بهداشتی برخوردار است، در سطوح وسیعی کشت می‌شود. در ایران نیز، همین گونه کشت می‌شود و در بسیاری از پارک‌ها و مناطق سبز تهران، در سال‌های اخیر توسعه داده شده است. اسانس اسطوخودوس و اسانس تقطیر و تصحیح شده (خالص) و اسانس سنبله اسطوخودوس در عطریات، تا غلظت 2/1 درصد به کار می‌رود. (11،12) 1-3. ضرورت و اهمیت موضوع آلودگی خاک با فلزات سنگین یکی از مشکلات مهم زیست محیطی در جوامع امروزی است. منابع طبیعی و فعالیت‌های انسانی، فلزات سنگین را به محیط وارد می‌نمایند. ذوب ترکیبات فلزی، احتراق سوخت‌های فسیلی در موتورهای وسایل نقلیه و نیروگاه‌های فسیلی تولید برق اصطکاک و سایش لنت ترمزها و آزاد شدن آزبست یا پنبه کوهی همچنین پساب‌های کارخانه‌های ذوب فلز و پساب‌های کارخانه‌ها فلزات را در محیط منتشر می‌کنند. (49) همچنین از طریق فعالیت آتشفشان‌ها و فعالیت‌های انسانی در زمینه صنعت و معدن و حرکت عناصر توسط باد و آب و فرسایش به محیط زیست راه می‌یابند. (50) علاوه بر موارد ذکر شده بر اثر فعالیت‌های کشاورزی و استفاده از حشره‌کش‌ها و قارچ‌کش‌ها عناصر سمی‌ به محیط وارد می‌شوند شایان ذکر است که استفاده از کودهای شیمیایی از جمله کودهای (N, P, K) که دارای عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم هستند و استفاده رایجی در کشاورزی دارند سبب آزاد آلوده شدن محیط زیست و آب‌های زیرزمینی می‌شوند به خصوص استفاده از کودهای ازته که حلالیت بالایی در آب دارند و کشاورزان بی‌مهابا در کشورهای در حال توسعه از آنها استفاده می‌کنند یکی از معضلات بسیار بزرگ در آلوده شدن آب‌های زیرزمینی و آلوده شدن آبها به نیترات می‌باشند که یکی از عوامل عمده تولید سرطان در بسیاری از کشورها می‌باشد. (50) عناصر سمی ‌بر روی بسیاری از اعضای مهم و حیاتی بدن اثر می‌گذارند از جمله بر روی غدد هورمونی، کبد، کلیه‌ها، آنزیم‌های سیستم گوارشی دستگاه ایمنی، اعصاب مرکزی و ... به همین جهت پالایش خاک از این عناصر سمی‌ ضروری می‌باشد، روش‌های شیمیایی و سنتی روش‌هایی پرهزینه می‌باشند که باعث تخریب محیط بیولوژی خاک می‌شوند. (50) گیاه پالایی تکنیک پالایشی است که شامل جذب، تغییر شکل، تجمع و یا تصعید آلاینده‌ها با کمک گیاهان برای زدودن آلودگی‌های آب، خاک، و هوا می‌باشد. این روش را برای زدودن آلودگی‌های نفتی نیز بکار می‌برند. (54،57،7) گیاه پالایی با استفاده از مهندسی گیاهان سبز شامل گونه‌های علفی و چوبی برای برداشت مواد آلاینده از آب و خاک یا کاهش خطرات آلاینده‌های زیست محیطی نظیر فلزات سنگین، عناصر کمیاب، ترکیبات آلی و مواد رادیواکتیو به کار برده می‌شود. مهمترین ترکیبات معدنی آلاینده، فلزات سنگین بوده و میکروارگانیسم‌های خاک قادر به تجزیه آلاینده‌های آلی هستند، اما برای تجزیه میکربی فلزات نیاز به آلی شدن یا تغییرات فلزی آنها وجود دارد که امروزه از گیاهان برای این بخش استفاده می‌شود. اگرچه دغدغه دیگر برای کارشناسان، نحوه استفاده از گیاهانی است که به این شکل آلوده می‌شوند، اما راهکار تولید انرژی به عنوان یکی از ضروری‌ترین بخش‌های زندگی امروز، دریچه دیگری را برای دانشمندان باز کرد از دیدگاه جهانی پس از آب و هوا، پوسته خاک، سومین جزء عمده محیط زیست انسان تلقی می‌شود. خاک علاوه بر اینکه پایگاه موجودات خشکی زی بویژه جوامع انسانی است، محیط منحصر به فردی برای زندگی انواع حیات بخصوص گیاهان به شمار می‌رود، بر خلاف آب و هوا آلودگی خاک از نظر ترکیب شمیایی به آسانی قابل اندازه‌گیری نبوده و یک خاک پاک یا خالص تعریف‌پذیر نیست بنابراین ناگزیریم مسائل بالقوه آلودگی خاک را در چارچوب پیش‌بینی خطرات و صدمات احتمالی در کارکرد خاک مطالعه کنیم. با توسعه طرح‌های انسان ساخت و آلوده شدن خاک‌ها به وسیله فلزات سنگین، ساختار خاک برای رشد و توسعه گیاهان مسموم و خطرناک می‌شود و تنوع زیستی خاک را نیز بهم می‌ریزد. در روش گیاه پالایی، گیاهان بر اساس مکانیسم جذب طبقه‌بندی و آلودگی خاک به فلزات سنگین به کمک روش‌های شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی کاهش داده می‌شود. بر اساس تحقیقات دفتر بررسی آلودگی آب و خاک سازمان حفاظت محیط زیست، رفع آلودگی خاک معمولاً با 2 روش خارج از محل و در محل صورت می‌گیرد. در روش خارج از محل، خاک آلوده به مکان دیگری انتقال یافته و پس از رفع آلودگی به مکان اولیه برگردانده می‌شود. در روش دیگر که نیاز به جابه جایی و انتقال ندارد آلاینده‌ها با آلی شدن، از قابلیت جذب زیستی آنها کاسته می‌شود، برای کاهش آلودگی آلاینده‌های معدنی در خاک می‌توان از روش‌های آلی کردن، کمپلکس کردن و افزایش خاک بوسیله آهک استفاده کرد اما بیشتر این روش‌ها گران بوده و سبب تخریت محیط زیست می‌شوند. در فناوری استفاده از گیاهان با عنوان گیاه پالایی، از گیاهان سبز و ارتباط آنها با میکروارگانیسم‌های خاک برای کاهش آلودگی خاک و آب‌های زیرزمینی استفاده می‌شود. این فناوری می‌تواند برای رفع هر دو نوع آلاینده خاک یعنی معدنی و آلی به کار می‌رود. بررسی‌ها نشان می‌دهد کاربرد تکنیک‌های فیزیکوشیمیایی، سبب از میان رفتن میکروارگانیسم‌های مفید خاک مانند تثبیت کننده‌های نیتروژن میکروریزا می‌شود که در نتیجه فعالیت‌های بیولوژیکی خاک را ضعیف می‌کند و در مقایسه با تکنیک گیاه پالایی، بسیار هزینه‌بر است. در روش ریزوفیلتراسیون، از گیاهان خاکی و آبی استفاده می‌شود که آلاینده‌های منابع آبی آلوده با غلظت کمتر در ریشه‌هایشان تغلیظ یا رسوب می‌کنند که این روش بخصوص برای فاضلاب‌های صنعتی، رواناب کشاورزی و یا فاضلاب معدن اسیدی کاربرد دارد و برای فلزاتی مانند سرب، کادمیم، مس، نیکل، روی و کرم مناسب است. گیاهانی مانند خردل هندی، آفتابگردان، تنباکو، چاودار، و ذرت دارای این توانایی هستند. آنها دارای قدرت جذب سرب از فاضلاب هستند. (7،54،57،19،3،39) در این میان انتظار می‌رود گیاه اسطوخودوس با نام علمی ‌(Lavandula angustifolia) از خانواده (Lamiacea) دارای خاصیت گیاه پالایی می‌باشد و با توجه به اینکه آلودگی وارد اسانس نمی‌شود به بررسی خاصیت گیاه پالایی و قدرت جذب آن در فواصل زمانی مشخص در این تحقیق پرداختیم. 1-4. هدف اصلی تعیین میزان سرب و کادمیوم در ریشه و برگ گیاه اسطوخودوس با نام (Lavandula angustifolia) در خاک‌های آلوده به این فلزات سنگین در فواصل زمانی مشخص و یافتن ارتباط قدرت انتقال و جذب ریشه گیاه. فصل دوم مروري بر متون گذشته بخش اول گیاه اسطوخودوس و انواع آن 2-1-1. اسطوخودوس اسطوخودوس با نام علمی ‌Lavandula angustifolia که در عربی به لونده اصلیه و خزامی ‌معروف است، گیاهی است دائمی ‌با بوته‌ای به ارتفاع تا حدود یک متر و ساقه‌هایی چهارگوش که در قسمت‌های پایین، چوبی می‌شوند. برگ‌های این گیاه باریک، نوک تیز و به طور متقابل بر روی ساقه قرار می‌گیرند. گل‌های اسطوخودوس آبی مایل به بنفش هستند که به صورت مجتمع در انتهای ساقه قرار می‌گیرند. (11،12) قسمت هوایی گیاه دارای بوی نافذی است که با له کردن برگ‌ها، لای انگشتان بیش‌تر استشمام می‌شود. قسمت مورد استفاده‌ی گیاه، اندام‌های هوایی، به خصوص گل و برگ آن است. با وجودی که این گیاه در بسیاری از نقاط جهان به حالت خودرو می‌روید، ولی چون اسانس آن از مصرف بالایی در صنایع داروسازی و آرایشی- بهداشتی برخوردار است، در سطوح وسیعی کشت می‌شود. در ایران نیز، همین گونه کشت می‌شود و در بسیاری از پارک‌ها و مناطق سبز تهران، در سال‌های اخیر توسعه داده شده است. این محصول شامل قطعات خرد شده از ساقه‌های چهارگوش کمی ‌سفید رنگ، برگ‌های منشعب دندانه‌دار، کاسبرگ و گلبرگ آبی متمایل به قرمز گیاه می‌باشد. (11،12) 2-1-2. تاریخچه اسطوخودوس اسطوخودوس در طب عامیانه، از دیرباز به عنوان ضداسپاسم، ضدنفخ، مدر و تقویت کننده‌ی عمومی ‌به کار می‌رفته است. از عصاره‌ی گیاه برای درمان مشکلات متفاوتی نظیر: جوش (آکنه) و میگرن استفاده می‌شود. گرچه اسطوخودوس، تولید صفرا و جریان آن را درون روده افزایش می‌دهد، ولی مهم‌ترین استفاده آن درمان بیماری‌های صفراوی نیست. این گیاه در برخی از قسمت‌های اسپانیا، به طور گسترده‌ای به عنوان ضددیابت مصرف می‌شود، هم چنین در برخی از فراورده‌های گیاهی ضددیابت به کار می‌رود. برگ و گل تازه‌ی گیاه را برای درمان سردرد، روی پیشانی و به منظور مداوای دردهای روماتیسمی‌ بر روی مفاصل می‌گذارند. برای معالجه سرماخوردگی گل‌های گیاه را بخور می‌دهند. زنان کشور شیلی، برای به جریان انداختن قاعدگی یا افزایش خون‌ریزی، چای آن را می‌نوشند. هم چنین این گیاه دارای خاصیت ضداضطراب و صفراآور نیز می‌باشد. در منابع جدید، اثر ضد دیابت برای آن نیز قائل شده‌اند. (11،12،15) اسطوخودوس معمولاً به شکل دم کرده، جوشانده، و یا روغن آن برای درمان درد عصب، به طور خوراکی و یا موضعی استفاده می‌شود. امروزه روغن و عصاره‌ی گیاه، در رایحه‌های دارویی و لوازم آرایشی به کار می‌رود. از آن جا که روغن سنبله‌ی اسطوخودوس ارزان است، در تولید صابون مصرف می‌شود؛ هر چند نسبت به روغن اصل اسطوخودوس از کیفیت پایین‌تری برخوردار است. اسانس اسطوخودوس و اسانس تقطیر و تصحیح شده (خالص) و اسانس سنبله اسطوخودوس در عطریات، تا غلظت 2/1 درصد به کار می‌رود. مقدار کمی‌از روغن گیاه (004/0-002/0 درصد) برای طمع غذا مصرف می‌شود. چند منظورگی اسطوخودوس در فرآورده‌های متنوع آن از جمله رایحه‌ی عطرها، محصولات حمام، فرآورده مراقبت از مو، صابون‌های بهداشتی، پاک کننده‌ها، فرمولاسیون‌های موضعی، مشتقات سنتزی و اشکال تولیدی دیده می‌شود. (11،12،15) 2-١-٣. استفاده دارویی از انواع اسطوخودوس در نقاط مختلف دنیا از گونه‌های مختلف اسطوخودوس، استفاده‌ی دارویی به عمل می‌آید که مهم‌ترین آن‌ها شامل: Lavandula latifolia، Lavandula stoeches، Lavandula dentate، Lavandula pubescens می‌باشند. این گونه‌ها دارای اثرات مشابهی هستند. طبق شرح کتاب جناب آقای دکتر امین، گیاهی که در بازار سنتی ایران به نام اسطوخودوس معروف است، سر شاخه‌های گلدار گیاه Nepeta menthoides می‌باشد. این گیاه از خانواده‌ی نعناع بوده و دارای اسانس معطری است که به عنوان آرام‌بخش، برطرف کننده‌ی دردهای معده و تب‌بر، استفاده می‌شود. اسطوخودوس، التیام بخش سوختگی، وقتی قسمتی از بدن دچار سوختگی می‌شود، به اسطوخودوس فکر کنید. دکتر کریستین سی یور ترانکا، دکتر داروساز می‌گوید: "روغن گیاه اسطوخودوس عملکرد قابل ملاحظه‌ای در روند احیای پوستی دارد. از نظر ترکیب شیمیایی دارای اسانس روغنی فرار (بیش از 30%) که حاوی بیش از 40 ترکیب شامل استات لینالیل (30%-60%)، سینوئل (10%)، لینالول، برنئول، فلانوئید‌ها، تانن‌ها و کومارین‌ها می‌باشد. (11،12،15) ٢-١-٤. اسطوخودوس Lavendula angustifolia اسطوخودوس یا اسطوقدوس (معرب واژه لاتین استوخاس)‏، گیاهی است از سرده لاواندولا که برگش شبیه برگ صعتر و از آن درازتر و باریکتر و گلش مایل به بنفش و ساقش واحد و باریک و بی‌شاخ و در قد کمتر از شبری و قبه او متراکم از اجزاء شبیه به جو و بی‌تخم و مایل به سرخی و تند طعم و با اندک تلخی نام‌های دیگر آن: خرام، خیر دشتی، شاهسپرم رومی، آنس الارواح، لاوند، ممسک الارواح، ضُرم، زغلیل، رزالذهب، خیری، خرام، خرامی، آلاله تلخ، گل‌لاوند، شاه اسپرم روی می‌باشد. (11و12) ٢-١-٤-١. خصوصیات مورفولوژی اسطوخودوس اسطوخودوس گیاهی است چندین ساله، به ارتفاع حدود نیم متر با برگ‌های متقابل، باریک، دراز، سـبزرنگ و پوشیده از کرک‌های سفید پنبه‌ای- گل‌های آن به رنگ بنفش و به صورت سنبله می‌باشد. اسطوخودوس گياهی است از خاندان لوندر، طعم تلخ، تخم‌هايش شبيه ارزن، كوچك و زرد می‌باشد. قسمت مورد استفاده‌ی این گیاه، گل‌ها و سرشاخه‌های گلدار آن است. اسطوخودوس بوی بسیار مطبوعی دارد و به همین دلیل در عطرسازی مصرف می‌شود، ولی طعم آن تلخ است. اسانس اسطوخودوس که از تقطیر گل و سرشاخه‌های گلدار این گیاه به دست می‌آید مایعی است زرد رنگ یا زرد مایل به سبز که دارای بوی نامطبوعی است. اگر از قسمت‌های مختلف آن گرفته توسط دست مالش داده شود، بوی مخصوص كافور به مشام می‌رسد، تقريباً از هر (160) كيلوگرم آن یک كيلوگرم اسانس بدست می‌آيد، اسانس آن برنگ زرد بوده بوی كافور می‌دهد. از قديم تا امروزاستعمال عطر و محلول زیبائی اسطوخودوس رواج دارد. (11و12) ٢-١-٤-٢. شرایط آب و هوایی پراكندگي آن به صورتي است كه در سرتاسر قاره اروپا مانند منطقه مديترانه، جنوب غربي آسيا، شمال آفريقا و جزاير قناري مي‌رويد. اسطوخودوس گياه بومي حوزه مديترانه به خصوص شرق مديترانه مي‌باشد. البته در جنوب آمريكا كشت آن را متداول كرده‌اند. اسطوخودوس در خاك‌هاي مخلوط با شن و ماسه كه به خوبي آبياري بشوند و محل نيز آفتابگير باشد، رشد مي‌نمايد علاوه بر آن در برابر باد و سرما، بهترين محل رويش را براي گياه فراهم مي‌آورد. در جنوب فرانسه و بريتانيا اين گياه را به صورت انبوه كشت مي‌كنند. همچنين در باغچه منزل هم مي‌توان اسطوخودوس را به عنوان يك گياه تزئيني كاشت و از محاسن آن بهره برد. (11،12،15) اقلیم مورد نیاز: به هواي آفتابي و نور نياز دارد. گياه بومي مناطق معتدله است بنابراين مناطقي كه زمستان‌هاي سرد و تابستان‌هاي خنك دارند را ترجيح مي‌دهد. به دليل داشتن سيستم ريشه‌اي عميق، به راحتي در شيب‌ها رشد مي‌كند. نسبت به سرما و خشكي مقاوم است و مناطق با ارتفاع زياد را ترجيح مي‌دهد. (5،11،12،15) ٢-١-٤-٣. شرایط خاک و مرحله کاشت طول مدت جوانه زنی بذر: 20-15 روز نیازهای اصلی غذایی: 20-30kg/ha ازت، 30-40kg/ha فسفر قبل از كاشت بايد به زمين داده شود، 60- 80kg/ha ازت در دو نوبت در بهار سال اول و 100-120kg/ha ازت در سه نوبت براي سال‌هاي بعد در بهار و تابستان مورد نياز است. آبیاریاسطوخودوس بعد از اینکه خود را بگیرد و ریشه‌دار شود، در برابر خشکی مقاوم خواهد شد. اسطوخدوس جوان نیاز به بارش کافی یا آبیاری خوب دارد. آبیاری قطره‌ای بهترین شیوه آبیاری در شرایط آب و هوای هوایی مرطوب است. دور آبیاری: اگرچه گياه نسبت به خشكي مقاوم است اما بسته به بافت خاك، اقليم و فصل رويش دور آبياري بين 10-7 روز تغيير مي‌كند. کوداسطوخدوس خاک ضعیف را ترجیح می‌دهد؛ کوددهی بیش از حد منجر به کاهش شکوفه‌های گل و کاهش کیفیت روغن خالص آن می‌شود. برای هر گیاه تنها افزودن یک مشت خاک کود آلی در بهار کافی است. مالچ پاشی توصیه می‌شود حلقه‌ای از ماسه یا سنگ‌های سفید دور گیاه ایجاد شود تا گرمای خورشید زیر برگ‌های گیاه را باز تابانده و به خشک نگهداشتن گیاه کمک کند. در صورت مرطوب ماندن برگ‌ها، اسطوخودوس مستعد قارچ برگ خواهد بود. فاصله‌گذاری توصیه می‌شود که این گیاهان از گردش خوب هوا برخوردار باشند. گیاهان باید بسته به گونه آن‌ها در فاصله ۶۰ تا ۹۰ سانتی‌متری از هم کاشته شوند. آفت‌ها از آفات مهم اسطوخودوس حشره‌ای به نام سوفورونیا هیومرلا است که لارو این حشره سبب نابودی پایه‌های اسطوخودوس می‌شود که برای مبارزه با آن از صابون‌های نیکوتین‌دار استفاده می‌شود. بیماری‌ها: بیماری پوسیدگی ریشه (Root rot) در اثر آبیاری زیاد ایجاد می‌شود. همچنین بیماری لکه برگی (Septoria Lavandulae) در مناطق مرطوب شایع است. ٢-١-٤-4. کشت و تکثیر تكثير اين گياه به روش‌هاي گوناگون ممكن است كه در زير به آنها اشاره مي‌كنيم: 1- گرفتن قلمه در تابستان يا پائيز، قلمه‌ها را از شاخه‌هاي جانبي جواني كه رشد رويشي دارند گرفته و در شاسي سرد ريشه‌دار مي‌كنند. بعد از ريشه‌دار كردن، آنها را در محلي خنك كشت مي‌كنند. 2- كاشت بذر در بهار و در هواي آزاد 3- تقسيم بوته در پائيز هرس کردن هرس کردن اسطوخدوس را زمانی باید شروع کرد که گیاه جوان هنوز در گلدان قرار دارد و در طول عمر گیاه حداقل یک بار در سال باید انجام شود. ½ گیاه را ببرید تا وسط گیاه تبدیل به چوب نشود. اگر گیاه ۳ یا بیش از ۳ سال دارد و تا به حال هرس نشده است، هرس کردن آن در این مرحله فایده‌ای نخواهد داشت. گیاهان خود را اوایل پاییز و خیلی قبل‌تر از اولین احتمال یخبندان هرس کنید. برداشتزمان برداشت: در روزهاي آفتابي، گرم و خشك هنگامي كه 50% گلچه‌ها باز شده باشند، از ارتفاع حداكثر 12cm از نوك ساقه گلدهنده بايد برداشت شود. مراقب‌های ویژه در زمان برداشت: آبياري منظم، تنك كردن، مبارزه با علف‌هاي هرز، برگردان كردن خاك بين رديف‌ها و خاكدهي پاي بوته بسيار مفيد است. بعد از 12-10 سال مزرعه Lavand بايد از ارتفاع 5-4 سانتي‌متري سطح خاك قطع شود. هرس گياه در پائيز بعد از گلدهي يا اوايل بهار بايد صورت گيرد. عملیات پس از برداشت: بايد گياه برداشت شده در سايه و در مجاورت هوا خشك شود و سپس در ظرف‌هاي غير قابل نفوذ توسط هوا ذخيره گردد. در صورت اسانس‌گيري از گل‌هاي تازه، بايد از روش Steam distillation استفاده كرد. (روش Hydro distillation مناسب نيست). دقت‌های لازم در عملیات برداشت: برداشت بايد در روزهاي خشك قبل از اوج گرما و در ساعات مياني روز انجام گيرد. (11،12،5) 2-١-٤-٥. ترکیب شیمیایی اين گياه داراي تركيباتي چون لينالول، سينئول، كامفن، روغن فرّار، تانن 12%، كومارين‌ها، فلاونوئيدها، تري ترپنوئيد، پتاسيم، كلسيم، اسانس روغني 3% مي‌باشد كه در مجموع اسانسي كه از اين گياه استخراج مي‌كنند اسانس آسپيك مي‌باشد كه مركب از نوعي ستن مانند ليناليلاستات (با بوي كافور و نعناع)، د-فنكون (d-Fenchone)، سينئول و يك الكل لوژير (ژرانيول، بورنئول) مي‌باشد. د- فنكون (d-Fenchone)، به فرمول C10H16O و به وزن مولكولي 23/152 است و در اسانس گياهان تيره‌هاي مختلف گياهي يافت مي‌شود: 1- Foniculum vulgareMill. از تيره Umbelliferae 2- Lavandula stoechas L. از تيره Labiatae استخراج آن از گياهان مذكور توسط محققين مختلف و سنتز توتال آن توسط Royle و همكارانش صورت گرفته است. د- فنكون (d-Fenchone)، حالت روغني مايع و بويي شبيه كامفر دارد. وزن مخصوص آن در گرماي c18ْ، gr984/0 است. عملاً در آب حل نمي‌شود ولي در الكل به مقادير زياد محلول است. د- فنكون (d-Fenchone) داراي نوعي اثر تحريك كننده سطحي جهت تسكين تحريكات ديگر است. (11،12،5،15) ٢-١-٤-٦. مشخصات اسانس مشخصات اسانس اسطوخودوس با روش GC/MS به شرح جدول ذیل می‌باشد. ٢-١-٤-٧. اجزای تشکیل دهنده اسانس جدول 2-1-1. ترکیبات عمده (بیش از 1 درصد) تشکیل دهنده اسانس اسطوخودوس (تعیین شده با روش GC/MS) شمارهنوع ترکیبشاخص بازداریدرصد11,8-cineole102905/92linalool oxide cis 107112/33linalool oxide trans108611/24linalool 110589/275maltol110846/36borneol116629/77camphor114382/108granyl acetate138341/29α-terpineol119104/510hexyl Butyrate119283/111linalool acetate125186 /812lavandulyl acetate129079/113α-bisabolo168556/114α-terpinyl acetate136420/115caryophyllene oxide158236/1جمع 79/87 2-١-٤-٨. خواص درمانی برای رفع خستگی و آرامش، چند قطره روغن اسطوخودوس را در وان آب گرم بریزید و برای مدت یک ربع باید در آن دراز بکشید. گرفتگی‌ها را باز می‌کند. تقویت کننده معده است. ادرارآور می‌باشد. باعث عرق کردن شده و تب را پایین می‌آورد. صفرابر است و کبد را به کار می‌اندازد و بیماری‌های کبدی را بر طرف می‌کند. ضد تشنج است. برای تقویت عمومی ‌بدن خوب است. کرم‌های معده و روده را از بین می‌برد. بیماری‌های سینه و سرفه را بر طرف می‌کند. در معالجه زکام مؤثر است. از آن می‌توان به عنوان مسهل و تمیز کننده استفاده کرد. برای رفع بیماری‌های مجاری ادراری مفید است. برای برطرف کردن رعشه و سرگیجه، حدود پنج گرم از پودر آن را با عسل مخلوط کنید و هر شب بخورید. برای رفع فراموشی و تقویت حافظه، از دم کرده‌ی اسطوخودوس استفاده کنید. برای رفع بی‌خوابی، یک قطره از روغن اسطوخودوس را روی یک تکه پنبه بچکانيد و آن را داخل بالش خود قرار دهید. از خواب مطبوعی بهره‌مند می‌شوید برای برطرف کردن غم و اندوه، هر روز دم کرده‌ی اسطوخودوس بنوشید. اگر دست و پای شما خواب می‌روند، از این گیاه استفاده کنید. برای پیشگیری از آب آوردن بدن، دم کرده‌ی اسطوخودوس بنوشید. زردی را برطرف می‌کند. برای رفع حالت تهوع و سرگیجه مفید است. سردرد و سردردهای یک طرفه را درمان می‌کند. برای معالجه‌ی ضعف اعصاب مفید است. طپش قلب را از بین می‌برد. آسم را بر طرف می‌کند. برای رفع ترشحات زنانه، می‌توانید از این گیاه استفاده کنید. برای برطرف کردن سوء‌هاضمه، یک قطره اسانس اسطوخودوس را در یک لیوان آب نیم گرم بریزید و میل کنید و یا یک فنجان از دم کرده‌ی آن بنوشید. اسطوخودوس درمان کننده‌ی رماتیسم، آرتروز و نقرس است. برای این منظور کمپرس آن را بر روی عضو مورد نظر بگذارید و یا اینکه دو قطره روغن آن را با یک قاشق روغن بادام و یا روغن زیتون مخلوط کنید. و عضو دردناک را با آن ماساژ دهید. زخم‌های کهنه را با مالیدن اسانس اسطوخودوس که در الکل حل کرده‌اید، برطرف کنید. برای درمان بیماری‌های ریوی، دو تا سه قطره روغن اسطوخودوس را با یک قاشق غذاخوری روغن بادام و یا روغن زیتون مخلوط کنید و سینه و پشت بیمار را ماساژ دهید. مالیدن پماد اسطوخودوس، زخم‌ها را ضد عفونی می‌کند و التیام می‌بخشد. برای برطرف کردن بوهای نامطبوع در منزل چند قطره روغه اسطوخودس را در آب بریزید و بگذارید به آرامی‌ بجوشد. عطر مطبوعی را در هوا پخش می‌کند. 33. برای رفع بی‌خوابی، یک قاشق چایخوری پودر اسطوخودوس را با یک قاشق چایخوری پودر سنبل‌الطیب مخلوط کنید، در یک لیوان آب جوش بریزید و به مدت ده دقیقه دم کنید. این دم کرده را یک ساعت قبل از رفتن به رختخواب میل کنید تا بی‌خوابی شما برطرف شود. (11،12،15،5) ٢-١-٤-٩. آثار فارماکولوژیکی گیاه به علت درصد بالای اسانس دارای خاصیت بادشکن و آنتی‌سپتیک می‌باشد همچنین به علت مشتقات کومارینی دارای خاصیت ضد انعقاد خوراکی بوده و دارای خواص ضد ویتامین K می‌باشد. (11،12،15،5) شکل 2-1-1. اسطوخودوس شکل 2-1-2. ریشه اسطوخودوس بخش دوم گیاه پالایی و انواع آن 2-2-1. آلودگی محیط زیست آلودگی محیط زیست از منابع مختلف صورت می‌گیرد. با پیشرفت تمدن بشری و توسعه فن‌آوری و ازدیاد روزافزون جمعیت، در حال حاضر دنیا با مشکلی به نام آلودگی در هوا و زمین روبرو شده است که زندگی ساکنان زمین را تهدید می‌کند. به طوری که در هر کشور حفاظت محیط زیست مورد توجه جدی دولتمردان است. امروزه وضعیت زیست محیطی به گونه‌ای شده است که مردم یک شهر یا حتی یک کشور از آثار آلودگی در شهر یا کشور دیگر در امان نیستند. (37،32،21) عبارتست از: environment واژه ISO 14000 طبق تعریف استاندارد محیطی شامل هوا، آب، خاک، منابع طبیعی، گیاهان، جانوران، انسان و روابط متقابل بین آنها که سازمان در ان فعالیت می‌نماید. (34،35،36) تعریف آلودگی: وارد شدن هر گونه ماده خارجی به آب، هوا، خاک و زمین به میزانی که کیفیت فیزیکی، شیمیایی یا بیولوژیکی آن را به گونه‌ای تغییر دهد که به حال انسان یا سایر موجودات زنده یا گیاهان یا آثار و ابنیه مضر باشد. این آلودگی ممکن است در هر یک از قسمت‌های محیط زیست بوجود آید. (37،32،21) ماده آلاینده: به ماده‌ای گفته می‌شود که دارای غلظتی بیش از غلظت مجاز یا طبیعی بوده و بر روی موجودات زنده اثر نامطلوب داشته باشد. آلوده کننده‌ها عبارتند از: - آلودگی حاصل از احتراق - ضایعات صنعتی - مواد رادیواکتیو - زباله شهری - صوت یا سر و صدا - حرارت - مواد شیمیایی - آلوده کننده‌های طبیعی (آتشفشان‌ها، آتش‌سوزی جنگل‌ها، مرداب‌ها و ...) مقاومت و پایایی عناصر سنگین در خاک نسبت به سایر آلاینده‌ها بسیار طولانی بوده و آلودگی خاک توسط فلزات سنگین تقریباً دایمی‌است. عناصر کمیاب و سنگین از جمله آلاینده‌هایی هستند که با اضافه شدن به خاک از طرق مختلف به ویژه تخلیه فاضلاب‌ها، روی سطح کمپلکس جذب کننده خاک قرار گرفته و باعث آلودگی شیمیایی خاک گردد که سپس وارد زنجیره غذایی انسان و دام می‌شوند و مخاطرات بهداشتی ناگواری را در محیط زیست به بار می‌آورند. (37،32،21) آلودگی هنگامی ‌به وجود می‌آید که مواد تهدید کننده سلامت، به اندازه‌ای زیاد باشند که سبب به خطر افتادن زندگی مردم و حیات وحش شود یا به زيستگاه‌ها آسیب برساند. آین آلودگی‌ها باعث بر هم خوردن تعادل محیط زیست شده و به «زیست بوم» آسیب می‌رسانند. زیست بوم‌ها، مجموعه‌ای پیچیده و در عین حال منظمی‌ از گیاهان و جانوران هستند که به خوبی با هم هماهنگ و وابسته‌اند. کاهش یا افزایش بی‌رویه یک گیاه یا یک جانور، حتی نوع بسیار ریز و میکروسکوپی آنها، می‌تواند باعث بهم خوردن این تعادل و مرگ تدریجی یک زیستگاه گردد. امروز آلاینده‌های زیادی شناخته شده‌اند که انسان‌ها، خواه یا ناخواه از آنها استفاده کرده و می‌کنند و با وجود آگاهی از خطرات آنها، متأسفانه باز هم بر استفاده از آنها اصرار می‌ورزند. (37،32،21) اصلی‌ترین ترکیب آلودگی‌های معدنی، فلزات سنگین از جمله مس، روی، آهن و کادمیم می‌باشد. آلودگی‌های معدنی درمقایسه با آلودگی‌های آلی مشکلات زیادتری ایجاد می‌کنند چرا که میکروارگانیسم‌ها می‌توانند مواد آلی را تجزیه و از بین ببرند و این در حالی است که مواد معدنی را نمی‌توانند چون فلزات نیاز به برداشت و جذب فیزیکی و یا غیر متحرک‌سازی دارند. اگر چه بسیاری از فلزات برای گیاهان لازم و ضروری می‌باشند اما غلظت‌های بالای این فلزات برای گیاهان سمی‌ می‌باشند زیرا باعث ایجاد تنش اکسیداتیو(Oxidative Stress) در گیاه می‌شوند و از اثرات زیانبار این تنش در گیاهان تولید رادیکال‌های آزاد می‌شوند. در غلظت‌های بالای فلزات، جانشینی با فلزات ضروری رخ می‌دهد و از آنجائی که فلزات ضروری در تشکیل رنگیزه‌ها و آنزیم‌ها نقش مهمی‌ دارند بنابراین تشکیل رنگیزه‌ها دچار اختلال می‌شود و از این رو عناصر موجود در خاک را برای رشد گیاه نامناسب ساخته و تنوع زیستی را از بین می‌برد. برای مثال فلز کادمیم از سمی‌ترین عناصر برای گیاهان می‌باشد و نقش زیستی ندارد. این فلز عمدتاً از طریق فرایندهای صنعتی و کودهای فسفاته وارد محیط زیست و زنجیره غذایی می‌شود. این فلز برای گیاهان سمی ‌بوده و به راحتی از ریشه جذب گیاه شده و با تشکیل کمپلکس‌های پیچیده با ترکیبات آلی مانند پروتئین‌ها از فعالیت ضروری سلول‌ها جلوگیری می‌کند. کادمیم با افزایش پراکسیداسیون لیپیدها و تولید گونه‌های فعال اکسیژن زوال غشاء را فراهم می‌کند. از آنجائی که این فلز دارای دو بار مثبت بوده (دو ظرفیتی) و با عناصری مانند منیزیم(Mg++) موجود در کلروفیل و یا با یون آهن(Fe++) که دو ظرفیتی‌اند رقابت کرده و جایگزین آنها شده و ملکول کلروفیل موجود در گیاه بدین صورت ازبین می‌رود. بنابراین فتوسنتز به کادمیم بسیار حساس می‌باشد. غلظت‌های بالای فلزات ضروری مانند مس و روی نیز به گیاه آسیب می‌رساند. فلز مس با ممانعت از جذب سایر عناصر مانند کلسیم، آهن و پتاسیم که جزء عناصر ضروری گیاه هستند، از رشد گیاه می‌کاهد. (37،32،21) 2-2-2. تکنیک‌های برطرف کننده آلودگی‌های فلزات سنگین آلودگی عناصر موجود در خاک بوسیله تکنیک‌های شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی برطرف می‌شود این تکنیک‌ها به دو دسته تقسیم می‌شوند: ۱- روش‌های خارج از محل :(ex-situ) این روش نیاز به برداشت خاک‌های آلوده برای تیمار در محل و یا خارج از محل و برگرداندن خاک تیمار شده به محل اصلی می‌باشد. روش‌های خارج از محل که برای ترمیم خاک آلوده استفاده می‌شوند را بسته به حفاری، سم‌زدایی و یا رفع آلودگی از طریق روش‌های فیزیکی و شیمیایی انجام می‌دهند. در نتیجه این عمل مواد آلوده کننده دستخوش تغییراتی نظیر تثبیت، جامد شدن، غیرمتحرک شدن، خاکستر شدن و تخریب می‌شوند. 2- روش‌های در محل :(In-Situ) در این روش ترمیم خاک بدون حفاری محل آلوده انجام می‌شود. تکنولوژی ترمیم خاک‌های آلوده توسط این روش تخریب یا تغییر شکل مواد آلوده کننده، غیر متحرک‌سازی برای کاهش تنش زیستی و جداسازی آلوده کننده‌ها از توده خاک می‌باشد. تکنیک‌های در محل در مقایسه با تکنیک‌های خارج از محل بواسطه هزینه پائین و کاهش اثرات بر اکوسیستم مناسب‌تر هستند. کاهش محتوای فلزات سنگین تا سطوح ایمنی از طریق وارد کردن خاک‌های تمیز و مخلوط کردن آن با خاک‌های آلوده یک روش مدیریتی در محل می‌باشد. غیر متحرک‌سازی مواد آلوده کننده معدنی می‌تواند بعنوان یک روش ترمیم خاک‌های آلوده از فلزات سنگین بکار گرفته شود. این عمل با ایجاد و کمپلکس‌های مواد آلوده کننده و یا از طریق افزایش pH خاک، با افزودن آهک انجام می‌شود. تکنولوژی ترمیم زیستی (Bioremediation) بر اساس کاربرد گیاه که در مجموع ترمیم گیاهی (Phytoremediation) نامیده می‌شود به کاربرد گیاهان سبز برای تیمار در محل خاک‌ها و آب‌های زیرزمینی آلوده اطلاق می‌شود. اعتقاد به کاربرد گیاهان تجمع کننده فلزات برای برداشت فلزات سنگین ابتدا در سال ۱۹۸۳ عنوان گردید اما در حقیقت این مفهوم در حدود ۳۰۰ سال گذشته بکار گرفته می‌شد. این تکنولوژی برای مواد آلوده کننده آلی و معدنی موجود در خاک، آب و هوا بکار برده می‌شود. تکنیک‌های فوق تمام فعالیت‌های بیولوژیکی از جمله باکتری‌های تثبیت کننده نیتروژن، میکوریز‌ها و قارچ‌ها موجود در خاک را از بین می‌برند و زمین‌های کشاورزی را برای رشد محصولات نامناسب می‌سازند. (37،32،21) 2-2-3. گیاه پالایی گیاه پالایی (Phytoremediation)تکنیک پالایشی است که شامل جذب، تغییر شکل، تجمع و یا تصعید آلاینده‌ها با کمک گیاهان برای زدودن آلودگی‌های آب، خاک و هوا می‌باشد. گياه پالايي يك تكنولوژي رو به گسترشي است كه از 10 سال پيش جنبه‌هاي كاربردي آن در تمام دنيا آغاز گرديد و آن شامل پالايش آلودگي‌هاي ارگانيك، غيرارگانيك و مواد راديواكتيويته مي‌باشد. اين تكنيك پايدار و ارزان خيلي سريع به عنوان يك راه‌حل جايگزين براي روش‌هاي تصفيه سنتي رواج پيدا كرد. در بيشتر سايت‌هاي آلوده گونه‌هاي گياهي علفي و مقاومي وجود دارد و پالايش توسط آنها و ساير گونه‌هاي غير خوراكي به‌ ويژه گونه‌هاي زينتي به دليل عدم وارد شده به شبكه زنجيره غذايي يك روش ايمن تصفيه بيولوژيكي مي‌باشد. پس از طي شدن زمان پالايش گياهان برداشت شده و مي‌توانند به منظور كاهش حجم بقاياي مواد آلوده گياهي، متراكم شده و سپس در شرايط كنترل شده دفن و سوزانده مي‌شوند كه خاكستر آنها نيز مي‌تواند به عنوان يك سنگ معدن زيستي bio- ore به منظور احياي مجدد فلزات مورد استفاده قرار گيرند. (54،57،48،34،7) 2-2-4. تاریخچه گیاه پالایی واژه گیاه پالایی Phytoremediation شامل پیشوند یونانی Phyto به معنی گیاه و ریشه لاتین Remidiun به معنی اصلاح یا حذف یک عامل مزاحم و خارجی می‌باشد. این تکنیک به یکسری از تکنولوژی‌هایی با استفاده از گیاهان طبیعی یا ترنسژیک برای پالایش آلودگی زیست محیطی آلی و غیر آلی خاک، آب، هوا بر می‌گردد. پيش زمينه حركت اوليه به سمت توسعه تكنولوژي‌هاي گياه پالايي به دليل پتانسيل پالايندگي هزينه كم آن بود. گرچه لغت گياه پالايي يك تكنيك نسبتاً جديد است اما كاربرد آن قدمت طولاني دارد. در سال 1962 تحقيقاتي با استفاده از گياهان آبي براي پالايش آب‌هاي آلوده به مواد راديواكتيو در مناطق هسته‌اي روسيه شروع گرديد. آنها دريافتند برخي گياهان رشد يافته در خاك‌هاي آلوده بدون نشان دادن علايم سميت قادر به تجمع مقادير بالاي فلزات در بافت‌هايشان هستند. چني در سال 1983 اولين كسي بود كه hyperaccumulators را براي پالايش فلزات مناطق آلوده معرفي كرد. مزاياي قابل توجه تكنولوژي‌هاي گياه پالايي در يك دهه اخير بسيار مورد توجه قرار گرفته است و هم ‌اكنون مراحل تجاري شدن خود را طي مي‌كند. براي مثال 30 درصد پروژه‌هاي تحقيقات سازمان محيط زيست آمريكا EPA در سال 2000 اختصاص به پروژه‌هاي گياه پالايي فلزات سنگين و مواد راديواكتيو داشت. (52،45) 2-2-5. گیاه پالاینده‌ها گياه پالاينده‌ها مجموعه‌اي از گياهان مي‌باشد كه براي حذف مواد آلي، فلزي، بقاياي آفت‌كش‌ها و بقاياي مواد راديواكتيو از خاك يا پساب‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اين فيتوتكنولوژي‌ هم مي‌توانند به صورت مستقل و هم در تلفيق با ساير روش‌هاي پالايش به كار رود. براساس اين تعريف يك گياه پالاينده بايد حداقل mg/g100 (10/0 در صد وزن خشک) کادمیوم، آرسنیک و برخی از فلزات کمیاب، mg/g1000 (0.01 درصد وزن خشک) کبالت، مس، کروم، نیکل و سرب و mg/g10000 (1 درصد وزن خشک) منیزیم و نیکل را در بافت‌هایش انباشت کنند. (55،52) 2-2-6. تکنولوژي‌هاي گياه پالايي گياه پالايي براساس نوع گياه شامل 5 تكنولوژي مختلف است كه هر كدام يك مكانيزم متفاوت براي پالايش آلودگي‌هاي خاك، آب و يا فاضلاب دارند. 2-2-6-1.- Rhyzofiltiration اين تكنيك شامل استفاده گياهان خاكي و آبي به منظور جذب، تغليظ و رسوب آلودگي‌ها از منابع آلاينده آبي بر روي ريشه گياهان مي‌باشد. ريز و فيلتريشن مي‌تواند پساب‌هاي صنعتي، روان آب‌هاي كشاورزي يا رسوبات اسيدهاي معدني را تا حدودي تيمار كند. اين تكنيك هم به صورت in-situ و هم ex-situ براي پالايش مناطق آلوده به كار مي‌رود. ترشحات ريشه و تغييرات pH ناحيه ريز و سفر باعث رسوب اين فلزات بر روي سطح ريشه مي‌شود. اكثر محققان اعتقاد دارند كه گياهان پالاينده بايد فلزات را فقط بر روي ريشه‌هايشان تجمع دهند. دوشنكو در سال 1995 تشريح كرد كه انتقال فلزات به اندام‌هاي هوايي كارآيي ريز و فيلتريشن را به خاطر افزايش حجم بقاياي مواد گياهي آلوده كه نيازمند مدفون كردن است را كاهش مي‌دهد. در مقابل زو و همكاران در سال 1999 اظهار داشت كه كارآيي تكنيك مي‌تواند با استفاده از گياهان مرتفع به خاطر توانايي آنها در جذب و انتقال فلزات در گياه افزايش يابد. جدا از اين اختلاف نظرها اين مسأله واضح است كه انتخاب صحيح گياه كليد اطمينان موفقيت ريز و فيلتريشن به عنوان يك استراتژي تصفيه آب مي‌باشد. دوشنكو و كاپولينك در سال 2000 خصوصيات يك گياه ايده‌آل براي ريز و فيلتريشن را تشريح كردند؛ اين‌گونه گياهان بايد قادر به تجمع و مقاومت در برابر مقادير معني‌داري از فلز مورد نظر، جابجايي و برداشت آسان، هزينه نگهداري كم و حداقل ضايعات ثانويه را داشته باشند. همچنين براي ايجاد عملكرد بالا، توليد مقادير بالاي بيومس ريشه يا سطح بالايي از ناحيه ريشه را داشته باشند. چندين گونه از گياهان آبي مثل، ennywort, duckweed, Hyacinlh توانايي حذف فلزات سنگين را از آب دارند ولي به هر حال اين گياهان به خاطر كوچكي اندازه و رشد كند ريشه‌هايشان، پتانسيل محدودي براي ريز و فيلتريشن دارند. همچنين به علت بالا بودن محتواي آبي اين گياهان، خشك كردن، كمپوست كردن و يا خاكستر كردن آنها مشكل مي‌باشد. كيهان خاكي به دليل ارتفاع بلندتر و سيستم ريشه‌اي گسترده به نظر مي‌رسد مناسب‌تر باشند. گياهاني نظير آفتابگردان، خردل هندي، تنباكو، چاودار، اسفناج و ذرت كارايي بالايي براي حذف فلزات نشان داده‌اند. به خصوص خردل هندي كه ثابت شده يك دامنه وسيع (mg/lit 500- 400) حذف سرب را دارد. ريز و فيلتريشن يك تكنولوژي كم‌هزينه در تيمار آب‌هاي سطحي يا آب‌هاي زيرزميني حاوي آلودگي‌هاي كم اما با غلظت‌هاي معني‌دار فلزات سنگيني نظير كرم، سرب و روي مي‌‌باشد. به دلايل فوايد تكنيكي ريز و فيلتريشن مانند در كاربرد پالايش اكثر آلودگي‌هاي فلزي، توانايي در تيمار حجم‌هاي زياد آب‌هاي آلوده، نياز كمتر به مواد شيميايي سمي، كاهش حجم ضايعات ثانويه، احتمال احياي مجدد و امكان تنظيم و انتشار كنترل‌شده تجاري شدن آن را امكان‌پذير مي‌باشد. (52،37،56) 2-2-6-2.Phytostabilization  گاهي اوقات ضروريت فوري و تقدم براي پالايش سايت‌هاي آلوده به فلزات وجود ندارد. يك تكنيك پالايش كه مي‌تواند براي اصلاح چنين سايت‌هايي به كار رود غيرمتحرك كردن و تثبيت فلزات در خاك است. گرچه مهاجرت فلزات در خاك خيلي كم است ولي اغلب خاك‌ها در معرض فرسايش‌اند كه اين مسأله سلامتي انسان و محيط ‌زيست را در معرض خطر قرار مي‌دهد. فيتواستبليزيشن كه به عنوان يك تكنيكPhytorestoration نيز شناخته مي‌شود، يك تكنيك پالايش براساس گياهان است كه آلودگي‌ها را تثبيت كرده و از طريق كنترل هيدروليكي، مهاجرت آلودگي‌‌ها را به داخل آب‌هاي زيرزميني متوقف كرده، اين تكنيك دقيقاً يك نسخه تغيير يافته روش in place inactivationدر اثر عمل اصلاحي گياهان بر روي خاك مي‌باشد. بر خلاف ساير روش‌هاي گياه پالايي، هدف فيتواستبليزيشن حذف آلودگي‌هاي فلزي از يك سايت نمي‌باشد، بلكه با تثبيت آنها خطر تهديد سلامت انسان و محيط زيست را كاهش مي‌دهد. گياهان انتخاب شده براي فيتواستبليزيشن بايد سيستم انتقال ضعيف آلودگي‌هاي فلزي به اندام‌هاي هوايي كه توسط انسان و حيوانات ممكن است مصرف گردد، داشته باشد. عدم فلزات نفوذ يافته در اندام‌هاي هوايي، ضرورت تيمار بقاياي شاخ و برگ را به عنوان ضايعات خطرناك را حذف مي‌كند. گياهان انتخاب‌شده بايد به آساني بتوانند در محل استقرار يابند، مراقبت آسان، داراي رشد سريع، كانوپي متراكم، سيستم ريشه‌اي گسترده و مقاوم در برابر آلودگي‌ها باشند. تحقيقات اسميت و برادشاو در سال 1992 منجر به معرفي دو رقم Agrostis و festucaكه هم‌‌ اكنون به صورت چمن تجاري در دسترس هستند، براي فيتواستبليزيشن آلودگي‌هاي مس، روي و سرب شد. فيتواستبليزيشن بيشترين كارآيي را در خاك‌هايي با بافت ظريف و محتواي بالاي مواد آلي دارند و براي تيمار يك دامنه وسيع از سايت‌هايي كه نواحي بزرگي از آلودگي‌هاي سطحي را دارند، مناسب می‌باشد. در عين حال براي مناطقي كه داراي آلودگي‌هاي بالا هستند به دليل عدم رشد و بقاي گياهان در آن منطقه كارآيي ندارند. فيتواستبليزيشن فوايدي بيش از فعاليت‌هاي اصلاحي خاك از جمله: هزينه خيلي كم، پايين آوردن ريسك‌هاي محيط زيستي، كاربرد آسان و ارزش زيباشناختي آن در طراحي منظر سايت‌هاي آلوده دارد. استراتژي فيتواستبليزيشن در مواقعي كه كمبود بودجه در برنامه‌هاي اصلاحي و پالايش وجود دارد يا منطقه آلوده بسيار وسيع مي‌باشد، روشي كاربردي و باارزش مي‌باشد. همچنين اين تكنيك به عنوان يك استراتژي موقتي به منظور كاهش ريسك در سايت‌هايي كه هنوز تصميم‌گيري براي انتخاب متد پالايش براي آن پيچيده مي‌باشد، كارآمد است. (52،37،56) 2-2-6-3.Phytovolatilization برخي آلودگي‌هاي فلزي نظير آرسنيك، جيوه يا سلنيوم به صورت آلاينده‌هاي گازي در محيط زيست وجود دارند در سال‌هاي اخير محققان بر روي يكسري گياهان طبيعي يا تراريخته كه قادر به جذب شكل‌هاي عنصري اين فلزات از خاك و تبديل آنها به فرم‌هاي گازي در طي مراحل بيولوژيكي دروني گياه و رها كردن آنها به داخل اتمسفر بررسي كرده‌اند. اين تكنيك كه فيتوولاتليزشين نام دارد، بحث برانگيزترين تكنولوژي گياه پالايي مي‌باشد، چون به هر حال جيوه و سلنيوم به شكل تركيبات فرار رها شده به اتمسفر بدون شك سمي هستند. بيشترين تمركز تحقيقاتي بر روي فيتوولاتليزشين سلنيوم انجام گرفته، زيرا اين عنصر در نواحي خاك‌هاي غني از سلنيوم مشكل جدي در اكثر نقاط جهان مي‌باشد. رهاسازي تركيبات فرار سلنيومي از گياهان آلي اولين بار توسط لويز 1966 گزارش شد. تري و همكاران در سال 1992 گزارش كردند كه اعضاي خانواده براسيكاسه قادر به رهاسازي سلنيوم به صورت تركيبات مختلف گازي تا بيش از 40 گرم در يك هكتار در طي يك روز مي‌باشند. برخي از گياهان آبي نظير Thypa مناسب براي فيتوولاتليزشين سلنيوم تشخيص داده شده‌اند. سرويس تحقيقات كشاورزي USD''s دريافت كه برخي از گياهان به خوبي در محيط‌هاي حاوي مقادير بالاي سلنيوم رشد كرده و توليد تركيبات سلنيوم فرار به شكل دي‌متيل سلنيد و دي‌اتيل دي‌سلنيد را مي‌كنند. در سال‌هاي اخير تلاش‌هايي به منظور وارد كردن ژن‌هاي باكتريايي ردوكتاز يون Hg به داخل گياهان با هدف فيتوولاتيليزشين Hg صورت گرفته است. فيتوولاتليزشين سلنيوم و جيوه به اتمسفر به هر حال چندين مزيت دارد. تركيبات فرار سلنيوم نظير دي‌اتيل سلنيد 600 تا 500 برابر سميت نسبت كمتر به شكل‌هاي غيرآلي اين عناصر در خاك دارند. اين تكنيك همچنين يك روش دائمي براي پالايش سايت‌ها است، زيرا فرم‌هاي غيرآلي اين عناصر حذف شده و شكل‌هاي گازي نيز احتمال ندارد دوباره در همان مكان يا سايت‌هاي نزديك نشست كند. بنابراين سايت‌هايي كه اين تكنولوژي را اعمال مي‌كنند نياز به مديريت زيادي پس از كاشت گياهان ندارند، علاوه بر اين ديگر نيازي به مدفون كردن مواد گياهي نيز نمي‌باشد. به هر حال پيش‌بيني‌هاي اين تكنيك توافق دارد كه فيتوولاتليزشين براي سايت‌هايي كه هم‌جوار مراكز جمعيتي‌‌اند يا داراي شرايط اقليمي كه منجر به نشست سريع تركيبات فرار مي‌‌شود، عاقلانه نمي‌باشد زيرا كه برخلاف ساير تكنيك‌هاي گياه پالايي، پس از حذف آلودگي‌ها از اين طريق كنترل كمتري براي عدم مهاجرت آنها به نواحي ديگر وجود دارد. (52،37،56) 2-2-6-4. Phytoextraction فيتواكستركشن شناخته‌ترين متد پالايش در ميان تكنولوژي‌هاي گياه پالايي و اكثر تحقيقات بر روي اين زمينه تمركز يافته است. واژه گياه پالايي و فيتواكستركشن گاهي به اشتباه به يك مفهوم به كار مي‌رود، در حالي كه فيتواكستركشن يك نوع تكنولوژي خاصي در پالايش مي‌باشد. مراحل فيتواكستركشن شامل استفاه گياهان به منظور حذف آلودگي‌هاي فلزي و راديواكتيو از ماتريكس خاك مي‌باشد. اين متد بهترين روش به منظور حذف آلودگي‌هاي اوليه از خاك و ايزوله كردن آنها بدون تخريب ساختار خاك و حاصلخيزي آن مي‌باشد كه بر مي‌گردد به خاصيت phytoaccumulation گياهان كه باعث جذب و تغليظ آلودگي‌هاي خاك در بيومس گياهي مي‌شود. اگر دسترسي اين فلزات در خاك براي گياهان مناسب نباشد ممكن است استفاده از كلات‌هاي سنتزي يا تركيبات اسيدزا به منظور آزاد شدن آنها به داخل محلول خاك و جذب كافي آنها در گياه لازم باشد. پس از رشد كافي گياه و تجمع فلزات در بيومس، بخش‌هاي هوايي گياه برداشت و حذف شده. برخي محققان عنوان كردند كه سوزاندن مواد گياهي برداشت شده به مقدار زيادي حجم مواد برداشت شده براي دفن ضايعات گياهي را كاهش مي‌دهد. حتي در برخي موارد فلزات قابل ارزش مي‌توانند از خاكستر غني فلزي به عنوان يك سنگ معدن زيستي bio- ore استخراج گردند و به اين طريق مقداري از هزينه پالايش نيز احيا شود. فيتواكستركشن بايد به عنوان يك فعاليت پالايش طولاني مدت كه نيازمند سيكل‌هاي زراعي بيشتري به منظور كاهش غلظت آلودگي‌ها و رسيدن آن به يك سطح قابل قبول مي‌باشد، نگاه شود. زمان مورد نياز براي پالايش بستگي به نوع و گسترش آلودگي‌ها، طول فصل رشد و كارآيي حذف فلزات توسط گياهان در دامنه‌‌اي بين 1 تا 20 سال طول مي‌كشد. اين تكنولوژي مناسب براي پالايش نواحي گسترده آلودگي‌ها در عمق‌هاي سطحي با مقادير كم تا متوسط مي‌باشد. در تعيين كارآمدي اين تكنيك فاكتورهاي زيادي دخيل مي‌باشند. فيتواكستركشن فقط در سايت‌هايي قابل اجرا است كه حاوي آلودگي‌هاي فلزي كم تا متوسط باشند زيرا رشد گياهان در غير اين مناطق با محدوديت مواجه است. همچنين اين آلودگي‌ها بايد قابليت دسترسي زيستي bioavalibility براي گياهان داشته باشند. زمين بايد نسبتاً عاري از موانع نظير درخت‌هاي افتاده و توپوگرافي قابل قبولي براي اجراي عمليات كشت را داشته باشد. موفقيت فيتواكستركشن بستگي به چند خصوصيت گياهي دارد از جمله توانايي تجمع مقادير زياد بيومس، رشد سريع، توانايي تجمع مقادير زياد فلزات در بافت‌هاي هوايي كه نتيجه اينها حذف اكثر آلودگي‌ها از خاك مي‌باشد. دو فاکتور ) BCFنسبت غلظت فلز سنگین در ریشه‌های گیاه به خاک) و TF(فاکتور انتقال) در فیتو اکسترکشن بسیار تعیین کننده هستند که باید برای انباشتگی زیاد مقدار آن بیشتر از یک باشد. گياهان در نظر گرفته شده براي اين تكنولوژي بايد به غلظت‌هاي بالاي اين فلزات مقاوم و كارآمد در انتقال آنها از ريشه‌ها به اندام‌هاي هوايي باشند. ساير صفات گياهي مطلوب شامل توانايي مقاومت به شرايط خاكي نظير pH، شوري، ساختار خاك و محتواي آب ...، توليد سيستم ريشه‌اي متراكم، مراقبت آسان و استقرار سريع، مقاومت به حشرات، آفات و بيماري‌ها مي‌باشد. اگرچه گياهي كه تمامي اين صفات را دارا باشد، وجود ندارد ولي چشم‌انداز پروژه‌هاي تحقيقاتي با تمركز بر روي گياهان اصلاح شده و تراريخته در اين زمينه وجود دارد. (52،37،56) 2-2-6-5. Phytodegration در فيتودگريشن مواد آلي، يكسري از فعاليت‌هاي متابوليسمي گياهان باعث كاهش و حذف آلودگي‌ها از طريق ترسنفورم كردن، شكستن، تثبيت و تبديل كردن به تركيبات فرار مي‌‌شود. در تكنولوژي فيتودگريشن مواد آلي به مولكول‌هاي ساده‌تر در بافت‌هاي گياهي تجزيه‌شده. گياهان داراي آنزيم‌هايي‌اند كه مي‌توانند بقاياي آمونيومي، حلال‌هاي كلروره نظير تري‌كلرواتيلن و ساير علفكش‌ها را تجزيه و تبديل كنند. اين آنزيم‌ها معمولاً دهالوژناز، اكسيرناز و ردوكتاز مي‌باشند. ريزودگريشن تجزيه مواد آلي در خاك از طريق فعاليت‌هاي ميكروبي ناحيه ريشه (ريزوسفر) است و مراحل آن كندتر از فيتودگريشن مي‌باشد. يك سري از مخمرها، قارچ‌ها، باكتري‌ها و ساير ارگانيزم‌ها مواد آلي مانند سوخت‌ها و حلال‌ها را مصرف و حذف مي‌كنند. كلاً تكنولوژي‌هاي گياه پالايي انحصاري نمي‌باشند و ممكن است هم‌زمان چند تكنيك با هم نيز استفاده شود و اين بستگي به نوع و حجم آلودگي‌ها دارد. (52،37،56) 2-2-7. گياه پالاينده‌هاي زينتي تاكنون گياه‌هاي فرا انباشت زيادي به منظور پالايش و تصفيه مناطق صنعتي و آلوده شناسايي و معرفي شده است. به طوري كه تاكنون 163 تاكسا گياهي متعلق به 45 خانواده با توانايي رشد بر روي غلظت‌هاي بالاي فلزات شناسايي شده‌اند. اما اكثر اين گونه‌هاي گياهي متعلق به گروه گياهان خوراكي و مرتعي مي‌باشند كه احتمال وارد شدن به زنجيره غذايي انسان، حيوانات و تهديد سلامتي بشر را به دنبال دارد. به همين منظور گياهان غيرخوراكي به خصوص گياهان زينتي و فضاي سبزي گزينه‌هاي بسيار مناسبي براي اين تكنولوژي مي‌باشند. (26) آزمايشات گلخانه‌اي و مزرعه‌اي بر روي هيبريدي از درخت سپيدار.Populus sp نشان داد كه اين‌گونه گياهي قادر به تجمع مقادير بالايي از Zn (mg/kg)در برگ‌هايش مي‌باشد. (2) آزمايشات درون شيشه‌اي با افزودن 0/5 µmسرب در محيط كشت نشان داد كه گياهچه‌هاي باززايي شدهPopulus tremula با تجمع 3500mg سرب در يك گرم بيومس گياه توانايي بالايي را در جذب اين فلز سنگين دارند. (18) محققان گياه زينتي خرزهرهNerium oleander را به دليل انباشت مقادير بالايي از سرب (87mg/g) در واحد وزن خشك برگ‌ها در منطقه آلوده به سرب را به عنوان يك گياه شاخص براي ارزيابي و مونيتور كردن سرب در هوا معرفي نمودند. در شرايط كشت هيدروپونيك تيمار شده با فلز سرب، generalis × Canna كه يك گياه زينتي مهم در فضاي سبز مي‌باشد و داراي بيومس بالايي نيز است، پتانسيل زيادي را براي فيتواكستركشن سرب از محلول غذايي دارد .Pelargonium sp يا شمعداني معطر كارآمدي بالايي براي فراانباشت فلزات سنگين دارد. در طي يك مطالعه گلخانه‌اي، قلمه‌هاي جوان شمعداني معطر در بستر مصنوعي كشت و با محلول‌هاي مختلف فلزي در غلظت‌هاي متفاوت كشت داده شد. نتايج نشان داد كه اين‌گونه زينتي قادر به جذب مقادير زيادي از سه آلاينده اصلي فلزي (سرب، كادميوم و نيكل) در يك زمان نسبتاً كوتاه مي‌باشد. ريشه‌هاي اين گياه قادر به استخراج سرب، كادميوم و نيكل به مقادير 9%، 7/2% و 9/1% به ترتيب در وزن خشك گياه در طي 14 روز از محلول‌هاي غذايي مي‌باشد. پيش‌بيني شد اگر اين سرعت‌هاي جذب در شرايط مزرعه هم حفظ گردد، شمعداني معطر قادر به تصفيه يك سايت؛ آلوده با آلاينده‌هاي فلزي در كمتر از 10سال مي‌باشد. ويژگي برجسته اين گياه آن است كه توانايي بقا و رشد بر روي خاك‌هاي حاوي آلودگي چندگانه فلزي يا مخلوط آلودگي‌هاي فلزي و هيدروكربني مي‌باشد. (46) بخش سوم فلزات 2-3-1. فلزات سنگین در گروه فلزات به اصطلاحاتی نظیر فلزات سنگین، فلزات ضروری و فلزات سمی ‌برخورد می‌کنیم. در واژه نامه‌های شیمی، اصطلاحات فلزات سنگین به فلزاتی اطلاق می‌شود که جرم حجمی‌ آنها بیشتر از چهار یا پنج برابر آب باشد. فلزات یا عناصر ضروری عناصری هستند که به مقادیر کم برای عملکرد طبیعی اندام‌ها و بافت‌های بدن وجودشان کاملاً ضروری است در حالی که عناصر سمی به دسته‌ای از عناصر اطلاق می‌شود که باعث ایجاد اختلال در عملکرد طبیعی بدن گردند. البته باید در نظر داشت که بسیاری از عناصر ضروری چنانچه در بدن افزایش مقدار یابند خود می‌توانند به عنوان سموم مهلکی برای انسان به حساب آیند. همچنین لازم به ذکر است که برخی از عناصر غیر فلزی مورد نیاز بدن- مانند سلنیوم یا آرسنیک در سیستم‌های بیولوژیکی همانند فلزات رفتار کرده و به عنوان فلز طبقه‌بندی می‌شوند (8). 2-3-2. جذب همانند دیگر مواد سمی ‌عمده‌ترین راه‌های جذب فلزات استنشاق، پوست و گوارش است. جذب پوستی بیشتر در مورد ترکیبات آلی فلزی و یا ترکیبات محلول در چربی مطرح است. از این رو هنگامی‌که صحبت از عموم فلزات است جذب پوستی چندان مورد توجه قرار نمی‌گیرد. ولی باید توجه داشت که تماس پوستی با برخی از ترکیبات فلزی می‌توانند باعث تحریک موضعی پوست شود. در ارتباط با جذب از طریق تنفس- گرد و غبار و فیوم‌های فلزی- معمول‌ترین اشکالی هستند که انسان در محیط‌های کار با یک فلز تماس دارد. میزان جذب فلز استنشاق شده در ناحیه تنفسی بستگی به خواص فیزیکی و شیمیایی آن فلز دارد. فیوم‌های کادمیم، بخار جیوه و بسیاری از ترکیبات آلی فلزی مانند تترا اتیل سرب به سرعت از طریق کیسه‌های هوایی جذب می‌شوند تماس با آئروسل‌های محلول در آب منجر به جذب سریع فلز و توزیع آن در بدن از طریق جریان خون می‌شود. (8) همچنین جذب تنفسی ذرات به مقدار زیادی وابسته به اندازه آنهاست. ذرات بزرگتر از ده میکرون به وسیله دستگاه تنفسی فوقانی گرفته شده و توسط سیستم پاکسازی موکوسی که در قسمت‌های نای و نايژه‌ها فعال است به حلق آمده و سپس وارد دستگاه گوارش می‌شود. جذب این ذرات همانند موادی است که از طریق گوارش وارد بدن شوند ولی بطور کلی جذب گوارشی در مورد عموم مردم از طریق آب آشامیدنی و مواد خوراکی صورت می‌گیرد. این عناصر از طریق انتشار یا دیفوزیون تسهیل شده انتقال فعال و آندوسیتوز جذب سلول‌های مخاط روده‌ها می‌شوند. (8) جذب گوارشی فلزات بطور وسیعی متفاوت است. مثلاً نمک فلزات سرب، قلع و کادمیم جذب کمی‌ (کمتر از ده درصد) را دارند در حالی که نمک آرسنیک و تالیوم تقریباً به طور کامل (بیشتر از نود درصد) جذب بدن می‌شوند جذب فلزات در دستگاه گوارش بستگی به فاکتورهای زیر دارد: حلالیت نمک فلزی در مایعات داخل روده. فرم شیمیایی فلز به عنوان مثال متیل مرکوری که قابل حل در چربی است بطور کامل جذب می‌شود در حالی که جیوه معدنی جذب ضعیفی را داراست. رقابت بین فلزاتی که جذب مشابهی دارند جذب هر یک را کاهش خواهد داد در حالی که اگر فلز به تنهایی در محل جذب قرار گیرد ممکن است جذب بیشتری را داشته باشد. این حالت برای روی، کادمیم، کلسیم و سرب مشهود است. حضور سایر ترکیبات و مواد در روده مثلاً چنانچه مقدار کلسیم و یا ویتامین D موجود در مواد غذایی افزایش یابد جذب گوارشی سرب به مقدار زیادی کاهش خواهد یافت که شاید دلیل آن باند شدن این مواد با فلز مورد نظر بوده به طوری که قابلیت جذب فلز کاهش می‌یابد. وضعیت فیزیولوزیکی فرد در معرض به عنوان مثال جذب گوارشی در بالغین کمتر از نوزادان و اطفال است به طوری که جذب گوارشی سرب در بچه‌ها ممکن است به پنجاه درصد هم برسد درحالیکه در بالغین این مقدار معمولا کمتر از ده درصد است. (8) 2-3-3. توزیع و تجمع فلزات پس از جذب و ورود به جریان خون در بدن توزیع می‌شوند و انتشار آنها دربافت‌های مختلف بستگی به جریان خون آن بافت دارد. بدین معنی که هر قدر یک بافت خون بیشتری را دریافت کند سهم بیشتری از سم را دارا خواهد بود. به همین دلیل هم بافت‌های کبدی و کلیه سم بیشتری را دریافت می‌کنند. حجم خونی که مغز دریافت می‌کند نیز زیاد است ولی توزیع فلز در مغز بستگی به قدرت حلالیت آن در چربی دارد از این رو ترکیبات آلی در مقایسه با ترکیبات معدنی آن بیشتر در مغز توزیع می‌شود. همچنین اغلب فلزات از جمله سرب، کادمیم و جیوه از جفت عبور کرده و باعث ناهنجاری‌های جنینی می‌شوند. (8) 2-3-4. دفع فلزات نیز مانند سایر مواد سمی ‌از بدن دفع می‌شوند و دفع آنها ممکن است به یک یا چند طریق زیر صورت پذیرد: دفع کلیوی- مهم‌ترین راه دفع برای اغلب فلزات دفع کلیوی است. فلزات در خون با پروتئین‌های پلاسما و آمینواسید‌ها باند می‌شوند. فلزاتی که پروتئین‌هایی با وزن مولکولی کم مانند متالوتیونین و گلوتاتیون و آمینو اسیدها باند می‌شوند از شبکه گلومرولی عبور کرده و وارد مایع مترشحه از کلیه می‌شوند. برخی از آنها مانند روی و کادمیم قبل از این که به مثانه برسند به مقدار زیادی از طریق سلول‌های اپیتلیال مجاری ادراری بازجذب می‌شوند. در خود مثانه ممکن است باز جذب کمی‌ انجام شود. در هر حال بازجذب در مجاری و به عبارت دیگر دفع ادراری یک فلز از بدن بستگی بهpH ادراری، نوع و مقدار اسیدها و پروتئین‌های باند شده به فلز و همچنین حضور و یا عدم حضور فلزات دیگر برای رقابت در بازجذب دارد. به علاوه حضور یک فلز یا عامل شیمیایی که اثر سمی ‌روی سلول‌های اپیتلیال مجاری ادراری داشته باشد بازجذب را کاهش می‌دهد و بدین ترتیب دفع ادراری فلز افزایش پیدا می‌کند. (8) دفع گوارشی- دومین راه مهم دفع فلز از بدن دفع از طریق مجاری گوارشی است. فلزات جذب شده ممکن است از طریق صفرا- ترشحات پانکراس و بزاق به مجاری گوارشی وارد شوند. فلزاتی که از طریق صفرا دفع می‌شوند ممکن است در قسمت‌های پایین‌تر دستگاه گوارشی بازجذب شده و دوباره وارد خون شوند و برای دفع مجدد از طریق صفرا به کبد برگردند. دفع صفراوی ممکن است بوسیله داروها، مواد شیمیایی و بیماری‌هایی که منجر به افزایش یا کاهش ترشح صفرا می‌شوند تحت‌تأثیر قرار گیرد. شدت سیکل انتروهپاتیک در مورد برخی از فلزات به ویژه متیل مرکوری سبب شده است که از آن به وسیله تجویز خوراکی رزین‌های حاوی گروه‌های تیول در درمان مسمومیت‌ها استفاده می‌شود. ( 8) متیل مرکوری دفع شده از طریق صفرا به رزین متصل شده و در نتیجه بازجذب آن به وسیله مجاری گوارشی به مقدار زیادی کاهش می‌یابد و بدین ترتیب دفع آن از طریق مدفوع افزایش می‌یابد. همچنین فلزات ممکن است به سلول‌های سطحی مجاری گوارشی متصل شده و با ریزش این سلول‌ها از بدن دفع شوند. (8) دفع از طریق راه‌های دیگر- فلزاتی مانند جیوه، روی، مس و آرسنیک در مو تجمع می‌کنند. پیاز مو که محل رشد موهاست این عناصر را دارا بوده و در هنگام رشد مو آن را با مو همراه می‌کند. رشد موها در هر فرد مقدار ثابتی است و بطور متوسط حدود یک سانتیمتر در هر ماه است. از این رو اگر مو به صورت قطعه قطعه مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد می‌توان به زمان‌هایی که فرد در گذشته با فلز در تماس بوده پی برد. دیگر راه‌های دفع از طریق ناخن، بزاق، هوای بازدم، شیر، عرق و هنگام ریزش پوست است. (8) 2-3-5. مکانیسم اثر در مقایسه با مواد دیگر عموماً ارتباط کمی‌ بین حساسیت یک بافت یا ارگان به اثرات سمی ‌یک فلز و غلظت آن فلز در بافت یا ارگان وجود دارد. به عنوان مثال 95% سرب بدن در بالغین در بافت‌های کلسیم‌دار (استخوان‌ها و دندان‌ها) است در حالی که سمیت آن در سیستم‌های عصبی- کلیوی و خون‌ساز ظاهر می‌شود. برخی از بافت‌ها می‌توانند فلزات سمی ‌را به فرم‌های کم و بیش غیر فعال در خود نگه دارند. مثلاً سلول‌های توبول‌های کلیه و برخی از سلول‌های کبدی می‌توانند مقدار زیادی از سرب و بیسموت را به حالت باند شده با پروتئین‌ها که نسبتاً غیر سمی ‌است در خود نگه دارند. (8) اگرچه عملکرد دقیق هر یک از فلزات متفاوت است ولی سمیت آنها معمولاً در نتیجه باند شدن به گروه‌های فعال متابولیکی است. گروه‌ها در شکل 2-5 نشان داده شده‌اند. جدول 2-1 نیز اندام‌هایی را که مورد هدف برخی فلزات قرار دارند نشان می‌دهد. گروه کربوکسیل COOH- گروه فسفریل HPO3- گروه تیول (سولفیدریل) SH- گروه آمینو NH2- OHگروه ایمینو NH= گروه فنولیک مکانیسم‌هایی که بر اساس آنها فلزات اثر سمی‌خود را ظاهر می‌سازند به صورت زیر تقسیم‌بندی می‌شوند: 1-آنزیم مهارها- یک اثر اصلی اغلب فلزات سمی ‌مهار آنزیم‌ها است. اغلب فلزات میل ترکیبی زیادی به برخی از قسمت‌های زنجیره‌ایی آمینو اسیدی آنزیم‌ها- مانند سولفیدریل- هیستیدیل و گروه کربوکسیل داشته و مستقیماً می‌توانند با پروتئین‌ها واکنش داده عملکرد و ساختمان آن را تغییر دهند. به عنوان مثال می‌توان از اثرات جیوه و سرب روی آنزیم Na+-K+-ATPase نام برد. نیکل و پلاتین- آلفا آمینولولونیک اسید سنتتاز را مهار می‌کنند و به این ترتیب از سنتز "هم" که جزء مهم هموگلوبین است جلوگیری می‌کنند. یک آنزیم ممکن است در نتیجه جایگزین شدن یک کوفاکتور فلزی مورد نیاز آنزیم با یک فلز سمی ‌مهار شود. (8) مثلاً سرب ممکن است جایگزین روی در آنزیم وابسته به روی مانند آلفا آمینو لولونیک اسید دهیدراتاز (ALA-D) شود و آن را مهار کند. (8) 2- اثر بر ارگانل‌های درون سلولی- یک فلز ممکن است از طریق عمل آندوسیتوز و یا انتشار غیرفعال جذب یک سلول گردد و پس از ورود به سلول ارگانل‌های مختلفی را تحت‌تأثیر قرار دهد. مثلاً شبکه رتیکلوم آندوپلاسمیک سلول محتوی آنزیم‌های مختلفی است. این آنزیم‌های میکروزومی ‌به وسیله بسیاری از فلزات مانند کادمیم-کبالت- متیل مرکوری و قلع مهار می‌شوند. همچنین فلزات سمی‌ ساختمان رتیکلوم آندوپلاسمیک را تخریب می‌کنند. لیزوزوم‌ها محل اثر برخی از فلزات نظیر کادمیم هستند. کادمیم در ایزوزوم‌های سلول‌های توبولی پروکسیمان کلیه تجمع می‌کنند. کادمیم ترکیب شده (عمدتاً با متالوتیونین) در لیزوزوم‌ها تجزیه شده و کاتیون کادمیم ((Cd2+ آزاد می‌شود. یون کادمیم آنزیم‌های پروتولیتیک در لیزوزوم‌ها را مهار کرده و باعث صدمات سلولی می‌شود. ( 8) میتوکندری نیز به دلیل فعالیت زیاد متابولیکی و انتقال سریع غشایی عموماً یک اندام هدف برای فلزات با تعدادی از فلزات وارد هسته شده و ممکن است باعث ایجاد اجسام هسته‌ای شوند. به عنوان مثال تماس مزمن با سرب می‌تواند اجسام هسته‌ای را در هسته سلول‌های مجاری پروکسیمال کلیه موجب شود. همچنین یک فلز ممکن است در سنتز DNA و RNA و سنتتازهای پروتئینی ایجاد اختلال کند. آدنوکارسینومای کلیه که به وسیله‌ی سرب ممکن است ایجاد شود بر اساس همین مکانیسم توجیه شده است. (8) 3- جانشینی فلز سمی ‌به جای فلزات ضروری بدن- افزایش یک فلز در بدن به دنبال افزایش آن در رژیم غذایی و یا تماس‌های صنعتی و محیطی است منجر به حذف و یا جایگزینی فلزات ضروری برای بدن گردد. این عناصر در ساختمان پروتئین‌ها عمل کاتالیز آنزیم‌ها، تعادل اسموتیک و مراحل انتقال نقشی اساسی دارند. از این رو ممکن است فلزات سمی‌که از نظر شیمیایی شبیه به آنها هستند جایگزین آنان شده و مراحل بیولوژیکی ذکر شده را مختل کنند. به عنوان مثال تماس زیادی با روی (نه درحد سمی) منجر به کاهش مس در بدن می‌شود و یا مسمومیت با سرب مقدار عناصر ضروری مانند آهن، روی، مس وکلسیم را در بافت‌ها تغییر می‌دهد. (8) 2-3-6. فاکتورهای مؤثر بر سمیت غلظت و زمان تماس- همانند دیگر مواد سمی ‌اثرات سمی ‌فلزات به غلظت و زمان تماس با آنها بستگی دارد و بطور کلی هر قدر غلظت آنها بیشتر و مدت زمان تماس طولانی‌تر باشد اثرات سمی ‌شدیدتر خواهد بود. در هر حال در مورد فلزات این تفاوت وجود دارد که تغییر در مدت و زمان تماس ممکن است منجر به تغییر اثرات سمی ‌شود. به عنوان مثال بلع یکباره کادمیم به مقدار زیاد باعث اختلالات گوارشی می‌شود در حالی که تکرار مصرف ولی با مقادیر کم آن منجر به اختلالات کلیوی می‌گردد. (8) فرم شیمیایی- یک مثال جالب از یک ماده سمی‌ با فرم‌های متفاوت شیمیایی جیوه می‌باشد. ترکیبات غیر آلی آن اساساً سمیت کلیوی دارند در حالی که ترکیبات آلی آن مثل متیل مرکوری بیشتر برای سیستم عصبی سمی ‌هستند. این ترکیبات لیپوفیل بوده و بنابراین به آسانی از سد خونی مغزی عبور می‌کنند. تترااتیل سرب نیز به سهولت وارد غلاف میلین شده و بر سیستم اعصاب اثر می‌گذارد در حالی که سرب معدنی فاقد این ویژگی است. (8) تشکیل کمپلس بین فلز و پروتئین‌ها- هنگامی‌که یک فلز وارد بدن می‌شود ممکن است با پروتئین‌های مختلف باند شده و به این ترتیب کمپلکس‌های مختلف فلز- پروتئین شکل گیرد. به طور کلی می‌توان گفت که تشکیل این کمپلکس‌ها یک مکانیسم حفاظتی در بدن به وجود آورده و اجازه فعالیت به عنصر سمی‌ را نمی‌دهد. به عنوان مثال کمپلکس‌های حاوی سرب، بیسموت، جیوه و سلنیوم بصورت میکروسکوپی در سلول‌های متأثر از آنها قابل مشاهده هستند. کادمیم، روی و بسیاری از فلزات دیگر با متالوتیونین که یک پروتئین سبک است باند می‌شوند. کمپلکس کادمیم- پروتئین سمیت کمتری را نسبت به Cd2+ داراست ولی در توبول‌های کلیه این کمپلکس تحت‌تأثیر آنزیم سیستئین پروتئاز قرار گرفته و شکسته می‌شود و Cd2+ آزاد شده ایجاد اثرات سمی‌ را می‌نماید. (8) سن- آثار نامطلوب فلزات در سنین مختلف متفاوت است. در دوران کودکی فعالیت آنزیم‌های بدن (از جمله آنزیم‌های میکروزومی) هنوز تکامل نیافته است و در دوران کهولت بطور کلی فعالیت آنزیم‌ها کاهش می‌یابد. از این رو میزان متابولیسم در دو گروه مذکور متمایز از دیگر افراد است. علاوه بر آن در دوران کهولت با توجه به میزان کاهش کلسیم در بافت استخوان تجمع برخی از فلزات مانند سرب در استخوان‌ها افزایش می‌یابد. از طرف دیگر افراد مسن معمولاً دچار اختلالاتی نظیر نارسایی کلیه می‌شوند و از آنجا که فلزات عمدتاً از طریق کلیه‌ها از بدن دفع می‌شوند آثار سمی‌ ناشی از این مواد در این گونه افراد بیشتر بروز می‌کند. همچنین به نظر می‌رسد که بچه‌ها بدلیل جذب بیشتر فلزات از دستگاه گوارش نسبت به دیگران حساس‌تر بوده و بیشتر متأثر می‌شوند. (8) وضع سلامت فرد- کبد نقش مهمی‌ را در سم‌زدایی یک ترکیب ایفا می‌کند. فلزات سنگین عمدتاً در کبد با متالوتیونین و گلوتاتیون متصل می‌شوند و از اعمال سمیت توسط آنها جلوگیری به عمل می‌آید. از این رو نارسایی‌های کبد منجر به اختلال در عمل فوق شده و در نتیجه مسمومیت ناشی از فلزات در این قبیل بیماران افزایش می‌یابد. (8) اختلالات کلیوی نیز با کاهش دفع فلزات سمی ‌از کلیه شدت مسمومیت با آنها را افزایش می‌دهد. (8) رژیم غذایی- ویتامین‌ها به خصوص ویتامین‌های C و E نقش آنتی‌اکسیدان داشته و باعث محافظت سلول‌ها در مقابل عوامل اکسیدکننده از جمله رادیکال‌های آزاد می‌شوند. اسید‌های آمینه نیز مانند سیستئین در تولید پروتئین‌های حفاظت کننده مثل متالوتیونین و گلوتاتیون نقش دارند. (8) ترکیباتی مانند کلسیم، آهن و روی در رژیم غذایی باعث کاهش جذب و اعمال سمیت فلزاتی مانند سرب، کادمیم و جیوه می‌شوند. به نظر می‌رسد مکانیسم‌های دخیل به صورت رقابت در جذب (سرب و کلسیم)- رقابت در اتصال به پروتئین‌های حامل (سرب و آهن)- رقابت در باند شدن‌های درون سلولی و القاء سنتز پروتئین‌های حفاظتی مثل متالوتیونین و گلوتاتیون (روی و جیوه) باشد. (8) جدول 2-3-1. اندام‌های هدف فلزات و شبه فلزات نام فلزسیستم کلیویاعصابکبدگوارشتنفسسیستم خونسازاستخواناندوکرینپوستقلب و عروقآلومینیوم++آرسنیک++++++برلیوم++بیسموت++++کادمیوم++++++کروم+++++کبالت+++++مس+++آهن++++++سرب+++++منگنز++جیوه++++نیکل+++سلنیوم+++استرانتیومتالیوم++++++قلع++روی+++ بخش چهارم سرب 2-4-1. معرفی سرب (pb) یک فلز با رنگ‌های آبی کم رنگ- نقره‌ای و خاکستری است که وقتی به تازگی برش خورده باشد جلادار و براق است. فشار تبخیری حدود صفر میلی‌متر جیوه دارد. با نیتریک اسید داغ و سولفوریک اسید و هیدروکلریک اسید جوشان واکنش می‌دهد. اما با آب، شیر، هیدرو فلوئوریک اسید، آب شور و حلال‌ها واکنش نمی‌دهد. چهار ایزوتوپ طبیعی و 17 ایزوتوپ مصنوعی برای سرب وجود دارد. در پوسته زمین سرب اساساً بصورت سولفید سرب معدنی (گلنا) یافت می‌شود ولی می‌تواند از سنگ‌های معدنی دیگری مثل آنگلسیت با روش خالص‌سازی استخراج شود. افراد جامعه نیز ممکن است در اثر افزودن تترا اتیل سرب به گازوئیل‌ها سرب آلوده شوند. sherlock در سال1987 گزارش کرد که کمی‌آلودگی فلزی در بیشتر غذاها و نوشیدنی‌ها نظیر الکل وجود دارد هر چند این موضوع به منطقه جغرافیایی و عادات غذایی بستگی دارد. مصرف نوشیدنی‌ها الکلی می‌تواند سطح خونی سرب را در جمعیت عادی در معرض سرب بالا ببرد. (13) تاریخچه سرب در همان اوایل ایجاد تمدن مورد استفاده انسان قرار گرفت و اثرات آن خیلی زود کشف شدند. پزشکان یونانی، روسی و عربی می‌دانستند که خوردن سرب باعث کولیک می‌شود. استفاده وسیع از سرب در وسایل آشپزی و دیگر ابزار خانگی باعث مشهورترین همه‌گیری مسمومیت با سرب شده است. منبع اصلی این وضعیت در انگلستان به دلیل شراب‌های سیب آلوده بود و در اسپانیا بسیاری از موارد مسمومیت در اثر استفاده از وسایل آشپزی بود. مشاهداتی در سال 1217 وجود دارد که وجود یک رابطه علت و معمولی را بین مسمومیت با سرب و بیماری تأیید کرده است. علیرغم وجود علوم قدیمی ‌در مورد مسمومیت با سرب بینش‌های جدیدی در مورد مکانیسم و طبیعت مسمومیت با سرب در کتاب‌های جدید دیده می‌شود. در سال‌های اخیر نگرانی‌های خاصی در مورد وجود سرب در هوا، آب و خاک از طریق گازوئیل و همچنین منابع صنعتی کنترل نشده به وجود آمده است. آگاهی عمومی ‌از وجود سرب در رنگ و بتونه‌های خانه‌های قدیمی ‌و برخی از خانه‌های جدید در آلودگی‌های خیابانی و خاکی می‌تواند مسئول یک سری واکنش‌های خشمگینانه در پی آلودگی‌های کودکان با سرب باشد. علاوه بر این‌ها مسمومیت شغلی با سرب به عنوان یک معضل در ایالات متحده و مناطق دیگر کماکان وجود دارد. (13) کاربرد‌های صنعتی مواجهه شغلی با سرب ممکن است در طی تولید باطری، رنگ، چاپ، کوزه‌گری و ذوب سرب ایجاد شود. مواجهه با سرب همچنین ممکن است در طی تولید تانکرها، لوله‌سازی و وسایل دیگری که برای حمل گازها و مایعات خورنده استفاده شوند پوشیدن لباس‌های محافظ در برابر اشعه‌های اتمی ‌و در کار با فولاد و دیگر فلزات به وجود آید. اخیراً افزایش غلظت خونی سرب در کارگران ساختمانی که با فولاد و رنگ سر و کار داشتند گزارش شده است. از تماس با چشم و پوست باید جلوگیری شود و در صورت آلوده شدن لباس‌ها باید آنها را از تن خارج کرد. (13) جدول 2-4-1. مصارف صنعتی سرب و ترکیبات معدنی سرب نام ترکیبفرمولمصارف صنعتیلیتارژ (litharge)Pboرنگ‌سازی، تهیه ورنی و انواع جلا و لعاب‌ها، ساخت لاستیک‌ها، ساخت باطری‌های خشکسیلیکات سرب و پتاسیمPbsio3بلورسازی و لعاب‌های شیشه‌ایارسینات سربPb3(ASO4)2ساخت حشره‌کش‌هاسولفات و تیتانات سربPbso4-pbo3Tiپیگمان‌های رنگ‌سازیاکسید پلمبیک یا سرب قرمز (سرنج)Pb3o4باطری‌سازی و رنگ‌سازیتترا اتیل سربPb(C2H5)4به عنوان ماده بالا برنده‌ی درجه اکتان در بنزینبورات سربPb(BO2)2پلاستیک‌سازیآلیاژ سربلحیم کاری، تهیه وسایل و تجهیزات خانگی فلز سرب که از معدن استخراج می‌شود مصارف صنعتی مختلفی دارد که در این صنایع سرب ذوب شده و قالب‌گیری می‌شود و یا به عنوان لحیم به کار برده می‌شود. خطری که وجود دارد ناشی از اکسید فرعی سرب است که یک پودر نرم خاکستری رنگ است که بر روی فلز جامد سرب لایه‌ای تشکیل می‌دهد و بر روی سرب ذوب شده به صورت تفاله باقی می‌ماند. این شکل از سرب در گرد و غبار اتاق‌های قالب‌گیری و چاپ و هر جا که سرب با هوا در تماس باشد نه تنها در دمای بالا در آن سرب بخار می‌شود بلکه در دمای پایین‌تر که در آن سرب به صورت پودر نرمی ‌در می‌آید نیز ممکن است ایجاد شود. وقتی سرب مذاب به هم زده شود همانند وقتی که تفاله‌های سطح آن گرفته شود یا زمان ریختن آن در ظروف و یا در هنگام برداشتن آن با ملاقه‌های مخصوص اکسید فرعی سرب در هوا پخش می‌شود. این اکسید به راحتی در اسید‌های ضعیف تجزیه می‌شود مواجهه با آن همچنین در استخراج روی از سنگ‌های معدنی که سرب نیز دارند دیده می‌شود. در ذوب و تصفیه سرب خطر مسمومیت با اکسید فرعی سرب بیشتر است. زیرا بخارات و گرد و غبار کوره‌ها هم حاوی اکسید فرعی سرب و هم سولفات سرب هستند. مسمومیت شدیدی می‌تواند در نتیجه کار کردن با کوره‌های سربی که دوده ناشی از آن وارد محیط کار می‌شود به وجود آید لحیم کاری و برش ورقه‌های حاوی سرب یا دارای رنگ سربی خطراتی هستند که در کشتی‌سازی وجود دارند. (13) 2-4-2. اثرات اثرات حاد کاهش توجه، ایجاد توهم، هذیان، اختلال حافظه و تحریک‌پذیری از علائم مسمومیت حاد با سرب هستند. بیماران گاهی اوقات دچار تشنج و یا سایر علائم نظیر افزایش فشار داخل جمجمه نیز می‌شوند. بی‌اشتهایی، استفراغ و احساس کسالت و بی‌حالی نیز در کودکانی که تکه‌های رنگ خورده بودند دیده شده است. کولیک حاصل از مواجهه با سرب یکی از علائم حاد مسمومیت با سرب است و هیچ گونه ارتباطی با سرب خون ندارد علت آن تغییراتی است که در سیستم‌های مستقل بدن ایجاد می‌شود. مسمومیت با سرب در بالغین معمولاً در نتیجه استنشاق بخار و گرد و غبار ایجاد می‌شود. (13) اثرات مزمن مواجهه با سرب در طولانی مدت اثرات مزمن زیادی می‌تواند داشته باشد. شایع‌ترین اثرات تماس مزمن با سرب شکایات مبهم گوارشی و عصبی هستند. سرب جذب شده بسیاری از سیستم‌های آنزیمی ‌را با مشکل مواجه می‌کند. بررسی‌ها نشان داده است که سرب در آنزیم‌های دخیل در حفظ یکپارچگی غشاها و متابولیسم استروئیدها نیز تداخل ایجاد می‌کند. غلظت برخی انتقال دهنده‌های عصبی نیز مختل می‌شود. افزایش فشار خون، کاهش شنوایی، نازایی در مردان، عوارض تناسلی در زنان، نارسایی کلیوی، کم خونی، رخوت و آسیب‌های مغزی همگی ممکن است دیده شوند که البته شدت این عوارض به غلظت خونی سرب وابسته هستند. مطالعات اخیر نشان داده‌اند که جذب سرب در کودکان در رشد آنان اختلال ایجاد کرده و باعث تجمع سرب در استخوان‌ها نیز می‌شود که می‌تواند سلامتی کودک را در آینده به خطر اندازد. پنج راه اصلی تماس با سرب در کودکان گرد و غبار، خاک، تکه‌های رنگ حاوی سرب، غذا و آب می‌باشد. (13) تأثیر روی سیستم اعصاب (نوروتوکسیکولوژی) سرب باعث آسیب به سیستم اعصاب مرکزی و محیطی می‌شود و در موارد حاد باعث ایجاد آنسفالوپاتی حاد می‌شود. البته این حالت بیشتر در اثر مواجهه با ترکیبات آلی سرب (آلکیل سرب) ایجاد می‌شود که با علائمی‌ مانند سر درد و سرگیجه، توهم، هذیان و لرزش آشکار می‌گردد. ترکیبات آلی سرب به علت محلول بودن در چربی و سهولت جذب احتمالاً سمی‌تر از سرب معدنی است. (13) به عنوان مثال تری اتیل سرب حاصل از احتراق سوختی که تترا اتیل سرب دارد می‌تواند مستقیماً از طریق جذب پوستی وارد مغز شده و آنسفالوپاتی ایجاد کند. مسمومیت با سرب اثرات رفتاری نیز دارد. کوزه‌گری یک راه مهم مسمومیت با سرب بوده و کتاب‌های تاریخی کوزه‌گران را به صورت انسان‌هایی که اکثراً فلج و روانی بوده‌اند ترسیم کرده‌اند. کتاب‌های جدیدتر به طور علمی‌ مسمومیت عصبی سرب را تأیید کرده‌اند. مطالعه‌ای نیز اخیراً بر روی اثرات سرب بر سیستم انتقال دهنده‌های عصبی انجام شده است. (13) Kala و jadhav در 1995 نشان داده‌اند که یکی از هسته‌های مغز در موش‌ها به طور ویژه در معرض مسمومیت عصبی با سرب است. سطوح دوپامین در این منطقه مغز بعد از مواجهه تحت حاد با سطوح پایین سرب به میزان قابل ملاحظه‌ای پایین بوده است. در همین مطالعه سطح سروتونین نیز در این هسته مغز لوب فرونتال و ساقه مغز پایین بوده است. (13) اختلالات عصبی و روانی در کودکان به علت مواجهه با سرب نسبت به بزرگسالان و بالغین بیشتر ایجاد می‌گردد که یکی از دلایل آن نارس بودن سد خونی مغزی در کودکان می‌باشد. (13) Needleman در 1990 گزارش کرد که افزایش سطح خونی سرب در کودکی (بیش از 3/0 میکرو گرم در میلی‌لیتر) با نقایص کارکردی دستگاه عصبی مرکزی که می‌تواند تا بلوغ و بزرگسالی ادامه یابد در ارتباط است البته این نتایج هنوز تأیید نشده‌اند. (13) بر اساس مطالعات انجام شده تماس مزمن با سرب باعث ایجاد اختلال و کاهش بهره هوشی در کودکان می‌شود اما Barltrop به وجود یک ارتباط روشن میان میزان سرب موجود در بدن و کاهش ضریب هوشی کودکان اعتقاد ندارد. (13) مسمومیت با سرب همچنین بر سیستم پیام‌برِ ثانویه سلولی نیز اثر دارد. فعالیت آدنیل سیکلاز توسط سرب مهار می‌شود. اخیراً مشاهده شده است که سرب می‌تواند از کلسیم در مکانیسم‌های انتقالی تقلید کرده و جایگزین آن شود. Goldstein در 1993 گزارش کرد که سطوح پایین سرب با سیستم‌های پیام‌بر‌های ثانویه وابسته به کلسیم که عملکرد سلول را تنظیم می‌کنند تداخل دارند. تداخل سرب و کلسیم توسط simons در 1993 نیز بررسی شده است. این یافته‌ها به یافته‌های قبلی مبنی بر تداخل سرب با تعدادی از مکانیسم‌های وابسته به کلسیم مثل کالمودیولین، پروتئین کینازc، کانال‌های پتاسیمی‌ وابسته به کلسیم در غشاء پلاسمایی و آزاد شدن نوروترانسمیترها اضافه شدند. Simons در 1998 سرب را به عنوان مهار کننده قوی ورود کلسیم به داخل نورون‌ها از طریق کانال‌های کلسیمی ‌وابسته به ولتاژ معرفی کرد. (13) Lille و همکارانش نیز در 1994 کاهش سرعت انتقال محیطی حسی و حرکتی در گروه کوچکی از کارگران در معرض سرب را نسبت به گروه کنترل گزارش کردند. ( 13) یکی از یافته‌های پاتولوژیک در موارد مرگبار آنسفالوپاتی ناشی از سرب، ادم مغزی به دلیل نفوذ ناشی از افزایش نفوذپذیری مویرگ‌ها و فضای بین سلولی می‌باشد. (13) به طور کلی علائمی‌که می‌تواند نشان دهنده آنسفالوپاتی باشد عبارتند از: سردرد، بی‌اشتهایی، آنوکسی، ضعف، کاهش وزن و ایجاد لرزش در لب‌ها و دست‌ها، عدم تمرکز و تعادل در راه رفتن، عصبانیت و توهم. در این بیماری مایع نخاعی تحت فشار زیادی قرار می‌گیرد و تعداد سلول‌ها در هر میلی‌متر مکعب تقریباً به 10 خواهد رسید و مقدار سرب در ادرار و خون و مایع نخاعی بیش از حد طبیعی خواهد بود. سرب در افراد بالغ باعث ایجاد نروپاتی محیطی می‌شود. (13) در این بیماری آکسون‌های حرکتی نسبت به اعصاب حسی بیشتر آسیب می‌بیند و رفلکس‌های تاندونی از بین می‌روند. فلج رادیال و افتادگی مچ پا و دست و همچنین بی‌اشتهایی، کاهش وزن وکم خونی از علائم سیستمیک این بیماری می‌باشد. سرب ممکن است باعث کوری، کاهش میدان بینایی، آتروفی ثانویه، دیسک و آمبولیوپی شود. (13) اثرات کلیوی تماس مزمن با سرب ممکن است منجر به نفریت بینابینی شود. نفریت بینابینی معمولاً از نفریت ناشی از نوشیدن مشروبات الکلی قاچاق که در دستگاه‌های تقطیر با لوله‌ها با اتصالات سربی تهیه می‌شوند ایجاد می‌شود. نفروپاتی ناشی از سرب یک بیماری کلیوی برگشت‌ناپذیر است که به دنبال مواجهه طولانی مدت با سرب ایجاد می‌شود. پاتولوژی اولیه، به نظر تخریب پیشرونده سلول‌های توبول‌ها با فیبروز متعاقب آن است. Kim و همکارانش در 1996 در 459 مرد میانسال رابطه بین بیماری کلیوی و مواجهه طولانی مدت با مقادیر کم سرب را مورد بررسی قرار دادند. آنها پی بردند که افزایش سطح خونی سرب ارتباط قابل توجهی با افزایش غلظت سرمی‌ کراتینین دارد. افزایش وابسته به کراتینین سرم با توجه به سن زودتر و سريع‌تر در بیشترین مقدار مواجهه یافت شد. (13) متأسفانه روش‌های مرسوم ارزیابی عملکرد کلیه مثل اندازه‌گیری BUN و کراتینین و کلیرانس کراتینین، نفروپاتی ناشی از سرب را تا زمانی که به مرحله برگشت‌ناپذیر نرسیده نشان نمی‌دهند. محققین روش‌های متعدد دیگری را برای تشخیص زود هنگام نفروپاتی ناشی از سرب مورد بررسی قرار داده‌اند. (13) تشکیل اجسام انکلوزیونی داخل هسته در سلول‌های پوشاننده لوله‌های کلیوی به عنوان نشانگری برای مسمومیت کلیوی با سرب استفاده شده است. روش پیشنهادی دیگر برای تشخیص زود هنگام اندازه‌گیری N- استیل- بتا- D- گلوکزآمینیداز (NAG) در ادرار است. با این حال افزایش NAG در ادرار بیشتر با تغییرات سطح سرب در خون ارتباط دارد و با اندازه واقعی آن مرتبط است. همچنین مواجهه با فلزات دیگر مثل کادمیوم نیز می‌تواند NAG ادرار را افزایش دهد. به همین دلیل به طور قطع مشخص نیست که سطح ادراری NAG بتواند به طور دقیق مسمومیت کلیوی با سرب را پیش‌بینی کند. (13) اثرات قلبی عروقی برخی مطالعات اپیدمیولوژیک افزایش فشار خون دیاستولیک را در بین کارگرانی که در معرض سطوح پایین سرب به مدت 45 سال بوده‌اند نشان داده‌اند. در این مطالعه افزایش فشار خون سیستولیک در مقایسه با گروه کنترل هم سن، دیده نشد. محققین دریافتند که فشار دیاستولیک نسبت به گروه کنترل بالا بوده ولی فشار سیستولیک تغییری نداشته است. (13) رابطه بین سطح خونی و استخوانی سرب با افزایش فشار خون را در590 نفر مورد مطاله قرار گرفت و این نتیجه به دست آمد که سطح خونی سرب در خون و استخوان‌های درشت نی و کاسه زانو به میزان قابل توجهی در بیماران با فشار خون بالا بیشتر است. (13) سرطان‌زایی Goyer نیز پنج ساز و کار احتمالی برای سرطان‌زایی سرب به دنبال مسمومیت کلیوی با سرب معرفی کرد. این پنج مکانیسم شامل موتاژن بودن اثرات بر پروتئین هسته‌ای (اجسام انکلوزیونی) اعمال پروموتر (فعال‌سازی پروتئین کینازC ) پرولیفراسیون سلولی و هیپرپلازی کیستی هستند. (13) Zelikof و همکارانش در 1988 برخی ترکیبات سرب بخصوص سولفید و نیترات سرب را وقتی به سلول‌های‌ هامستر تزریق کردند سرب را موتاژن معرفی کردند. این نتایج مطالعه‌ای که تغییرات مورفولوژیک را در سلول‌های‌ هامستر ناشی از استات سرب مشاهده کرده بود مرتبط بود. سرب با سرطان ریه و کلیه مرتبط است. Goyer در سال 1993 ارتباطی بین مواجهه با سرب و افزایش میزان سرطان ریه گزارش کرد. هر چند مشکل بتوان اثرات مواجهه با سرب و عوامل مداخله‌گر مثل سیگار کشیدن را از هم جدا کرد. (13) اثرات گوارشی مشکلات گوارشی، شایع‌ترین عوارض مسمومیت با سرب هستند. مرحله اولیه شامل بی‌اشتهایی، سوء‌هاضمه و یبوست به مدت زمان‌های مختلف است. این مرحله با یک حمله کولیکی دنبال می‌شود. این کولیک شدید و حمله‌ای است و با شکم تو رفته‌ای که گاهی اوقات حساس نیز هست مشخص می‌شود با این حال درد غالباً با فشار دادن کمتر می‌شود. (13) اثرات سرب بر سنتز هم بیش از 99 درصد سرب در خون به گلبول‌های قرمز متصل می‌شود. از بین اثرات بیوشیمیایی زیاد مسمومیت با سرب اثر آن بر آنزیم‌های بیوسنتز "هم" بسیار مهم است. این تغییرات شامل افزایش دلتا آمینولوولینیک اسید (ALA) سنتتاز و هم اکسیژناز و مهار ALA دهیدراتاز می‌باشند. سرب یک اثر مهاری بر آنزیم‌های مسیر "هم" دارد یک تئوری وجود دارد که ادعا می‌کند کمبود "هم" در مسمومیت با سرب به این دلیل دیده می‌شود که آهن "فریک Fe3+" به " فروس Fe2+" احیا نمی‌شود و این فرآیند برای سنتز "هم" مهم است. (13) اثرات خونی کم خونی حاصل از سرب به صورت آنمی‌هیپوکرومیک مشاهده می‌شود. در این حالت مقدار هموگلوبین خون 80-70 درصد است و تعداد رتیکولوسیت‌ها و بازوفیل‌های نصف شده زیاد است. (13) Beritic و vendekar زیاد شدن اریتروسیت‌های مغز استخوان را در بعضی از مسمومیت گزارش کردند که مهم‌ترین اثر آن وجود تعداد زیادی گلبول قرمز منقوط و غیر نرمال بودن هسته سلول‌ها است. میان سرب موجود در خون انسان و میزان مهار آنزیم دهیدراتاز آمینولوولینیک اسید (ALAD) ارتباط نزدیکی وجود دارد. (13) اگرمیزان سرب موجود در خون 4/0 میکروگرم در میلی‌لیتر باشد 80 درصد از آنزیم ALAD مهار خواهد شد و در مقادیر بین 6/0 و 8/0 میکروگرم در میلی‌متر اثرات شدیدتر و علائم خفیفی ایجاد می‌شود و در صورتی که این مقدار به 1 تا 2 گرم در میلی‌لیتر برسد منجر به آنسفالوپاتی می‌گردد که علائم آن شامل درد جزئی معده و شکم، یبوست و سستی همراه با تب است و بعد‌ها کم خونی نیز ایجاد می‌شود. لازم به ذکر است که تماس مداوم با سرب باعث افزایش سرب خون و کاهش ALAD می‌شود و بعد 2 هفته میزان کوپروپورفیرین و ALA در ادرار افزایش خواهد یافت که یکی از علائم تماس فرد با سرب است. (13) تأثیر روی استخوان استخوان بزرگترین انبار ذخیره سرب در بدن است و حدود 75 تا 95 درصد سرب در آن جمع می‌شود. همچنین سرب به عنوان عامل مؤثر در متابولیسم استخوان شناخته می‌شود. سرب ممکن است سطوح خونی 5،2،1 دی هیدروکسی ویتامین D3 را نیز تغییر دهد. این مسئله بسیار قابل توجه است زیرا ویتامین D3 و هورمون پاراتیروئید مسئول برداشت کلسیم از استخوان هستند. سرب همچنین ممکن است توانایی پاسخ سلول‌های استخوانی در تنظیم هورمونی را تغییر دهد. مواجهه با میزان کم سرب ممکن است استئوکلسین را که یک پروتئین متصل شونده به کلسیم است مهار کند این مسئله ممکن است تشکیل استخوان جدید را مختل کند. (13) اثرات تولید مثل به نظر می‌رسد که سرب با صدمه رساندن به ماده ژنتیکی سلول منجر به ناتوانی در تقسیم سلولی و مرگ می‌شود. مطالعات آزمایشگاهی بر روی حیوانات نشان داد که مواجهه با سرب منجر به کاهش لقاح و تخمک‌گذاری می‌شود. بررسی‌های بافت‌شناسی نشان داد که سرب اثر مورفولوژیکی کمی‌ بر روی بیضه دارد ولی دارای اثراتی بر روی اپیدیدیم است. تماس با سرب می‌تواند باعث افزایش قطر مجرا، کاهش ضخامت اپیتلیومی‌ افزایش تراکم اسپرماتوزوئیدی در اپیدیدیم به علت تخریب سلول‌های لایدیک و اختلال در استروئید سازی شود. (13) در یک بررسی سلامت تولید مثل مردان در کارخانه ذوب سرب ارزیابی شده است و یک رابطه معکوس بین غلظت سرب در خون شمارش کلی اسپرم‌ها به دست آمده است. آنالیز مایع منی غلظت تستوسترون سرم و غلظت LH و FSH خون به عنوان نشانگر سلامت تولید مثل استفاده شده‌اند. نتایج نشان می‌دهند که اسپرماتوژنز ممکن است در صورت افزایش غلظت خونی سرب به بیش از 40 میکروگرم در دسی‌لیتر مختل شود. چندین مطالعه نگرانی‌هایی را در مورد اثرات سرب بر سیستم تولید مثل زنان مطرح کرده‌اند. شیوع بیشتر سقط خودبخودی در بین زنان ساکن در نزدیک کارخانه سرب دیده شده است. در یک مطالعه آینده‌نگر در دو گروه زنان در دو شهر متفاوت که یکی در نزدیکی کارخانه ذوب سرب و دیگری در 25 مایلی آن بود تفاوت قابل توجهی در میزان سقط خودبخودی دیده نشد. (13) مطالعات نشان داد که سرب می‌تواند تأثیر مستقیمی ‌بر روی اپیتلوم رحم داشته باشد. مسمومیت با سرب باعث کاهش تولید تستوسترون می‌شود. مکانیسم این عمل مشخص نیست اما اثرات شناخته شده آن بر روی سیستم عصبی هورمونی درون ریز در تداخل با الگو‌های ترشحی هیپوتالاموس و هیپوفیز می‌تواند به طور منطقی مورد انتظار باشد. (13) تغذیه مطالعات نشان داده‌اند که تغذیه ممکن است مسمومیت با سرب را تحت‌تأثیر قرار دهد. موش‌های حامله که در آب آشامیدنی آنها سرب وجود داشت و رژیم غذایی کم کلسیم دریافت کردند میزان بیشتری از سرب را نسبت به گروه کنترل جذب می‌کردند. (13) تأثیر سرب بر رشد و نمو جنین و کودک سرب را به عنوان ماده‌ای که باعث عوارضی همچون سقط‌های غیر ارادی جنین، وضع حمل پیش از موعد، شکستگی‌های اعضاء پیش از بلوغ و ناهنجاری‌های کوچک مادرزادی می‌شود می‌شناسند. یکی از حساس‌ترین معیار‌های مسمومیت اندام‌های تناسلی با سرب، مرگ زودرس جنین است. جذب و باقی ماندن سرب در مراحل پایانی بارداری به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد و جفت حفاظت ناچیزی را در برابر سرب از جنین به عمل می‌آورد. (13) توزیع و جذب سرب در جنین به حدی است که در پایان دوره 3 ماهه می‌توان آن را در مغز جنین اندازه‌گیری نمود. در مورد تأثیر سرب بر روی رشد و نمو کودک، شامل سنجش رشد و نمو شناختی و ادراکی از قبیل بهره هوشی می‌باشد. مهارت‌های تکمیلی آسیب‌پذیری ویژه‌ای دارند و بحرانی‌ترین دوره جهت اثرات سوء سرب در قدرت تکلم سن 2 سالگی است. (13) بر اساس مطالعات انجام شده اثر سرب بر روی رشد قدرت تکلم، پیش از تولد، با منابع سرب محیطی، نسبت به پس از تولد نگران کننده‌تر است. (13) مطالعات حیوانی نشان می‌دهد که اثر جذب سرب در نوزادان در حال رشد در دوز‌های کمتر از آنچه که برای مسمومیت شدید در بزرگسالان لازم است دیده شده که این امر نشان دهنده آسیب‌پذیرتر بودن جنین می‌باشد. مطالعات دیگر نشان می‌دهد که تماس با سرب در دوره پریناتال (آغاز بیست و یکمین هفته زندگی جنین تا یک ماه بعد از تولد) می‌تواند باعث اختلال عملکرد تولید مثلی در فرزندان شود که به علت نقص سیستم هورمون درون ریز یا آسیب بافت‌ها مثل آسیب اپیتلیوم رحم باشد. (13) سلول‌های آندوتلیال که مویرگ‌های مغز در حال رشد را تشکیل می‌دهند نسبت به اثرات سرب از سلول‌های بالغ حساس‌ترند. بنابراین افزایش میزان نفوذپذیری نسبت به سرب می‌تواند در مغز جنین بیشتتر و بزرگتر باشد و منجر به افزایش تماس نورون‌های آستروسیت‌ها با سرب در مغز در حال رشد شود. وجود سرب در شیر مادران که در معرض تماس با سرب هستند به اثبات سیده است و چون جذب سرب در کودکان و نوزادان به خاطر نارس بودن "خونی- مغزی" به طور مؤثری بیشتر از بزرگسالان است، هر گونه تماس دهانی بسیار مشکوک است. (13) تشخیص و درمان مواجهه با خارج از محل کار می‌تواند یک عامل تعیین کننده سطح کلی سرب بدن باشد. رسوب سرب به صورت ذراتی در ریه‌ها بستگی به اندازه این ذرات دارد و هر ذره‌ای که رسوب کرد جذب می‌شود. جذب پوستی سرب محدود است. برخی صفات ژنتیکی و همچنین مواد معدنی مکمل غلظت خونی سرب را تحت‌تأثیر قرار می‌دهند. (13) کم خونی یک نشانه زودرس مواجهه مزمن با سرب است. شمارش کامل گلبول‌های قرمز معمولاً بین 4 تا 5/4 میلیون در سانتیمتر مکعب است و سطح هموگلوبین بین 70 تا 80 درصد است. تظاهرات بالینی دیگر مسمومیت با سرب شامل کولیک، ضعف عضلات، افتادگی مچ دست و پا، افزایش BUN، درد عضلات و مفاصل، کاهش سرعت پاسخ‌های حسی- حرکتی و اختلالات حافظه هستند. اگر سرب به چشم برسد باید سریعاً شسته شود و پوست با آب و صابون شسته شود. در موارد مواجهه با سرب اقدامات طبی جدی باید انجام شده و حمایت تنفسی انجام شود. در عمل طی حمله حاد مسمومیت با سرب افزایش در پیگمان‌های خونی ادرار به دلیل تخریب سریع گلبول‌های قرمز ممکن است دیده شود. آلبیمینوری، آمینو اسیدوری وگلیکوزوری گذرا در ارتباط با مسمومیت با سرب گزارش شده‌اند. (47) ادتات دی سدیم کلسیم (EDTA) و سوکسیمر موادی هستند که با اتصال به سرب باعث دفع آن می‌شوند سوکسیمر را می‌توان در بیماران سرپایی و EDTA را به صورت تزریقی در بیماران بستری استفاده کرد. به دلیل عوارض جانبی EDTA استفاده از سوکسیمر ارجح می‌باشد. وقتی شرح حال دقیقی از مواجهه با سرب موجود نباشد نشانه‌های گوارشی می‌توانند در تشخیص مسمومیت با سرب کمک کننده باشند. عوارض گوارشی شدید مثل بی‌اشتهایی و درد شکم به دنبال زخم‌های ناشی گلوله خوردن گیاهان آلوده به سرب گزارش شده‌اند. (47) 2-4-3. پایش بیولوژیک خون اندزه‌گیری مستقیم سطح سرب در خون رایج‌ترین روش اندازه‌گیری و تشخیص مسمومیت با سرب است؛ یک نشانگر بیولوژیک دیگر مواجهه با سرب راه‌های سنتز "هم" هستند. از آنجایی که سرب دو آنزیم مهم در این مسیرها به نام‌های ALA-D "سنتتاز" و "هم سنتتاز" را مهار می‌کند، مسمومیت با سرب باعث تجمع سوبستراهای آنها می‌شود که ALA نسبت مستقیم با میزان مواجهه با سرب ندارد. همچنین این آنزیم ناپایدار است و باید ظرف 24 ساعت از نمونه‌گیری اندازه‌گیری شود. ACGIH شاخص مواجهه بیولوژیک برای سرب را به صورت سطح خونی بیش از 30 میکروگرم در دسی‌لیتر تعیین کرده است. این سطح متوسط در کارگران در معرض T LV برابر با 05/0 میلی‌گرم در مترمکعب قابل انتظار است. (13) پلاسما سرب خون بین پلاسما و اریتروسیت‌ها با 1% ≤ در پلاسما برای سرب خون mg/dl 100 در موازنه می‌باشد. رابطه بین سرب خون و پلاسما ثابت است و تقریبا در مقدار mg/dl 50 خطی می‌باشد. بیشتر از این مقدار ارتباط خطی انحنا یافته و با افزایش سریع در مقدار پلاسما همراه می‌شود. به دلیل مشکلات تجزیه‌ای در اندازه‌گیری سرب پلاسما برای پایش تماس شغلی افراد به نظر کمتر مفید می‌باشد. (13) ادرار سرب درون ادرار بیانگر مقدار سربی است که اخیراً جذب شده است. مقدار سرب موجود در ادرار هر فردی بیشتر از سرب خون فرد دچار نوسان می‌شود و به همین دلیل جهت اندازه‌گیری محدود می‌شود. میزان سرب موجود در ادرار پس از کلاته شدن با Ca-EDTA می‌تواند برای اندازه‌گیری کسری از پتانسیل سمیت بدن باشد. با توجه به این که کلیه عنصر هدف سمیت EDTA می‌باشد قبل از استفاده از آن باید عملکرد صحیح کلیه‌ها اطمینان حاصل کرد. (13) استخوان سرب درون استخوان بهترین شاخص برای تجمع سرب در تماس طولانی مدت است. در بالغین بیش از 94 درصد از کل سرب بدن در دستگاه اسکلتی بدن ذخیره می‌شود. در استخوان کودکان میزان سرب از 65 درصد تا 75 درصد از کل سرب موجود در بدن متفاوت است که رشد دستگاه اسکلتی و استخوان‌سازی را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد. مقدار سرب موجود در استخوان با نوع استخوان نیز مرتبط است. سرب در استخوان‌های دنده‌ها و مهره‌ها غلظت کمتری دارد. برای سنجش میزان سرب بدن و استخوان می‌توان از دو روش کلاته کردن با کلسیم دی سدیم اتیل آمین (ca EDTA) یا فلور سانس اشعه x استفاده کرد. (13) استانداردهای بهداشتی و حدود تماس شغلی NIOSH، برای فلز سرب، اکسید‌های سرب و نمک‌های صابون‌های سربی، به جز آرسینات سرب REL برابر با 1/0 میلی‌گرم در مترمکعب تعیین کرده است. OSHA برای فلز سرب، تمامی‌ ترکیبات غیر آلی سرب و صابون‌های آلی سرب؛ PEL برابر با 05/0 میلی‌گرم در مترمکعب تعیین کرده است. ACGIH و کمیته فنی بهداشت حرفه‌ای ایران برای سرب خالص و ترکیبات غیر آلی سرب، TLV برابر با 05/0 میلی‌گرم در مترمکعب تعیین کرده و این مواد را برای حیوانات سرطان‌زا دانسته است. (36) بخش پنجم کادمیوم 2-5-1. معرفی و اثرات کادمیم به فرم فلزی به صورت طبیعی در پوسته‌ی زمین یافت می‌شود. کادمیم خالص به صورت یک فلزسفید- نقره‌ایی است. با این حال کادمیم در طبیعت به صورت فلز یافت نمی‌شود بلکه به صورت ترکیب با سایر عناصر مانند اکسیژن (کادمیم اکسید)، کلر (کادمیم کلرید) و یا گوگرد (کادمیم سولفات و کادمیم سولفید) یافت می‌شود. این اشکال جامد در آب محلول‌اند. کادمیم بو و مزه مشخصی ندارد. بیشتر مقدار کادمیم زمان استخراج سایر عناصر مانند روی، سرب و مس بدست می‌آید. بزرگترین منبع آزاد کننده کادمیم به محیط زیست سوختن سوخت‌های فسیلی مانند زغال سنگ و نفت و زباله‌سوزی شهرداری‌هاست. همچنین کادمیم ممکن است هنگام استخراج روی، سرب و یا مس هم وارد هوا شود. همچنین از طریق آبیاری زمین‌های کشاورزی اطراف شهرها می‌تواند وارد آب شود. کود‌های شیمیایی عمدتاً حاوی کادمیم‌اند. غذا و سیگار بزرگترین منبع ایجاد آلودگی برای انسان هستند. میانگین دریافت روزانه برای هر فرد در طی یک روز از طریق خوراکی 30mg است. سیگاری‌ها علاوه بر آن 1-3mg نیز روزانه دریافت می‌کنند. (3) میانگین کادمیم موجود در سیگار بین 1.000-3.000ppb است. میانگین سطح کادمیم غذا بین 2-40ppb است. سطح کادمیم در آب آشامیدنی کمتر از 1ppb است. سطح کادمیم در هوا معمولا بین 5-40ng/m3 است. کادمیم با مقادیر بالا با نیمه عمری بیشتر از 200 روز در آب حضور دارد. (3) کادمیم پس از بلعیده شدن پس از جذب از طریق روده‌ها وارد گردش خون می‌شود. همچنین از طریق تنفس نیز جذب خون می‌شود. تنها در حدود 5-1% از کادمیم دریافتی از طریق خوراکی جذب خون می‌شود. هنگامی‌که کادمیم وارد بدن می‌شود بلافاصله انباشته می‌شود. بنابراین حتی میزان بسیار کم دریافت هم در طی تماس‌های طولانی مدت می‌تواند ایجاد سمیت کند. میزانی از کادمیم که می‌تواند ایجاد سمیت کند به فرم شیمیایی و فیزیکی فلز بستگی دارد. به طور کلی فرمی‌که می‌تواند در آب و مایعات بدن حل شود به نسبت فرم نامحلول کادمیم مثل کادمیم سولفید سمیت بیشتری ایجاد می‌کند. (3) حداقل دوز خوراکی کادمیم که سبب تحریک دستگاه گوارش و شکم می‌شود در حدود 0.05mg/kg (mg in 3.5adult) می‌باشد. دریافت طولانی مدت کادمیم در حدود (0.35mg/day in adult) 0.005mg/kg/day با ریسک آسیب کلیوی و صدمه به سایر بافت‌ها ارتباط دارد. (3) کادمیم و روی در ذخایر طبیعی بدن همراه یکدیگرند و ساختار و عملکرد مشابهی در بدن دارند. هنگام کمبود روی کادمیم بیشتری جذب بدن می‌شود. نسبت روی- کادمیم در بدن بسیار حائز اهمیت است. برای کادمیم هیچ عملکرد سودمندی در بدن شناخته نشده است اما می‌تواند عوارض زیادی را برای انسان ایجاد کند. کادمیم با روی برای اتصال به سایت‌های اثر روی بدن رقابت می‌کند بنابراین می‌تواند در برخی از اعمال ضروری و حیاتی روی در بدن اختلال ایجاد کند. کادمیم می‌تواند یک سری از واکنش‌های آنزیمی‌را مهار کند. (3) کادمیم همچنین به عنوان یک کاتالیزور در واکنش‌های اکسیداسیون عمل می‌کند که می‌تواند منجر به تولید رادیکال‌های آزاد شود و نهایتاً تخریب بافتی را به دنبال داشته باشد. همچنین کادمیم در رژیم‌های غذایی که دارای فقر آهن و سایر مواد معدنی ضروری هستند بیشتر جذب می‌شود. (3) کادمیم ورودی به بدن در کبد و کلیه‌ها تجمع پیدا می‌کند و بسیار آهسته از طریق ادرار و مدفوع دفع می‌شود. بیشتر کادمیم در بدن به شکلی که بی‌ضرر است تجمع می‌یابد اما کادمیم زیاد می‌تواند در کلیه‌ها ذخیره شود و ایجاد مشکل کند. (3) تماس حاد با کادمیم می‌تواند آسیب‌های حاد ریوی همراه با کوتاهی نفس، درد سینه، سرفه و حتی آب آوردن ریه را کند. در موارد حادتر انهدام ریه و مرگ اتفاق می‌افتد. بیماری و علائم می‌تواند با تأخیر 8-4 ساعت اتفاق بیفتد و بدون هیچ هشداری ایجاد سمیت حاد بکند. تماس با کادمیم در حد یک متر از حد مرگ‌آور آن می‌تواند منجر به تهوع، تعریق، استفراغ، گرفتگی عضلانی و اسهال شود. در زمان حرارت‌دهی و یا تراشکاری کادمیم می‌تواند منجر به بیماری شبیه به سرماخوردگی همراه با سردرد، عطسه و یا تب شود. آمفیزم می‌تواند در یک تماس حاد و یا تماس‌های مکرر با دوز کم اتفاق بیفتد. تماس‌های مزمن و طولانی مدت می‌تواند منجر به ایجاد آنمی، از دست دادن حس بویایی، خستگی و یا دندان‌هایی با رسوب زرد رنگ ایجاد کند. (3) آسیب کلیوی در کسانی که از طریق هوا و یا غذا در معرض مقادیر زیاد کادمیم قرار گرفته‌اند دیده شده است. این آسیب کلیوی معمولاً تهدید کننده زندگی فرد نیست اما می‌تواند منجر به ایجاد سنگ‌های کلیوی شود که ساختار کلیه را تحت‌تأثیر قرار داده و معمولاً دردناک و تضعیف کننده است. (3) همچنین باعث افزایش ریسک ابتلا به سرطان پروستات، ریه و کلیه را افزایش می‌دهد. هیچ سطح بی‌خطری از کادمیم برای جلوگیری از ریسک سرطان‌زایی کادمیم وجود ندارد. کادمیم همچنین استخوان‌ها را هم تحت‌تأثیر قرار می‌دهد و باعث درد و التهاب استخوان و مفصل می‌شود همان سندرمی‌که اولین بار در ژاپن شناسایی و به نام Itai-Itai معروف شد. نشانه‌ی این بیماری ضعف استخوان‌هاست که منجر به تغییر شکل استخوان‌ها مخصوصاً در ناحیه‌ی نخاع می‌شود و استخوان‌ها به راحتی شکسته می‌شوند که معمولاً کشنده است. کادمیم ممکن است باعث آسیب بیضه‌ها شود همچنین سیکل تولید مثل زنان را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد. در هنگام بارداری تماس با کادمیم بر خلاف سرب و جیوه برای جنین آسیب مغزی و ذهنی ایجاد نمی‌کند اما می‌تواند تراتوژن باشد. به نظر می‌رسد کادمیوم با کاهش مقاومت نسبت به ویروس‌ها و باکتری‌ها باعث سرکوبی برخی از اعمال سیستم ایمنی بدن می‌شود. (3) 2-5-2. پایش بیولوژیک تست‌های موجود امکان اندازه‌گیری کادمیم را در خون، ادرار، مو و ناخن امکان‌پذیر ساخته است. میزان کادمیم موجود در خون معرف خوبی جهت نمایش میزان آخرین دوز دریافتی است در حالی که میزان کادمیم موجود در ادرار نمایانگر میزان کل کادمیم موجود در بدن است. همچنین تست ادراری می‌تواند میزان تخریب کلیوی را نشان دهد. (3) تست مو معمولاً نمی‌تواند شاخص قابل اعتمادی از میزان کادمیم باشد به دلیل آن که کادمیم می‌تواند به صورت خارجی با مو پیوند دهد. زیر 2ppm در مو و 0.015ppm در خون به عنوان رنج قابل قبول سطح کادمیم در بدن در نظر گرفته می‌شود. سطح کادمیم در ادرار باید کمتر از 10mg/lit ادرار باشد. (3) راه دیگر برای اندازه‌گیری میزان کادمیم در بدن اندازه‌گیری آن در کلیه و کبد است. این اندازه‌گیری با استفاده از پروسه‌ای به نام اندازه‌گیری فعالیت نوترونی امکان‌پذیر است. این روش میزان کادمیم بدن را به طور بسیار دقیقی نشان می‌دهد. اما به دلیل هزینه‌ی زیاد این روش به عنوان روشی روتین نمی‌تواند مورد استفاده قرارگیرد. (3) بخش ششم مطالعات دیگران 2-6-1. بررسی مطالعات انجام شده در زمینه جذب فلزات سنگین توسط گیاهان مطالعه‌ای در سال 1389با عنوان اثر اسید سولفوریک و EDTA بر گیاه پالایی سرب در خاک توسط سه گیاه آفتابگردان، ذرت و پنبه توسط ابراهیم فتاحی کیاسری و همکارانش بررسی شد. که مقایسه مقادیر سرب در ریشه و اندام هوایی گیاهی بر اثر استفاده از اسید سولفوریک و EDTA در غلظت‌های به دست آمده نشانگر اثر بیشتر EDTA در افزایش تجمع این عنصر در گیاهان بود. (24) در مطالعه باختریان در سال 2001 حضور سرب و کادمیم در برنج در دو ناحیه‌ی کربال و شمال ایران مورد بررسی قرار گرفت. 6 نوع برنج از 19 ناحیه در منطقه کربال و 6 نوع مختلف از شمال ایران تهیه شدند. آماده‌سازی نمونه‌ها به روش هضم اسیدی صورت گرفت و اندازه‌گیری با دستگاه اسپکترومتر جذب اتمی‌ شعله صورت گرفت. طی این مطالعه مزارعی که با آب آلوده یعنی آبی که در آن پساب شیمیایی کارخانجات بود آبیاری شدند )کربال( دارای محصولاتی با غلظت بالای سرب و کادمیم نسبت به مزارعی که با آب سالم ( شمال ایران) آبیاری شدند بودند. بیشترین غلظت فلزات سنگین در برنج حسنی مشاهده شد که غلظت سرب 0.9625ppm و غلظت کادمیم 0.0793ppm بود. این تحقیق نشان داد که آب آلوده می‌تواند یکی از مهمترین عوامل افزایش غلظت فلزات سنگین در محصولات کشاورزی باشد. (33) در مطالعه‌ای که در آزمایشگاه کنترل مواد غذایی استان مازندران بر روی 32 نمونه از برگ چای کاشته شده در بهار و تابستان سال 1390 در استان مازندران به روش اسپکتروفتومتری جذب اتمی‌کوره گرافیتی و شعله انجام شد نشان داد که میزان سرب در بهار و تابستان و کادمیم در تابستان به طور معنی‌داری بالاتر و میزان مس در بهار و تابستان به طور معنی‌داری پایین‌تر از مقدار استاندارد ملی ایران بود. (22) در مطالعه‌ای از محمد علی زازولی در سال 2005 غلظت کادمیم و سرب در60 نمونه برنج استان مازندران با دستگاه اسپکترومتر جذب اتمی‌ شعله اندازه‌گیری شد. آماده‌سازی نمونه‌ها با هضم اسیدی توسط پرکلریک اسید و نیتریک اسید طبق روش استاندارد ASTM صورت گرفته بود. نتایج حاصل از اندازه‌گیری میانگین غلظت کادمیم در برنج 0.41ppm و میانگین غلظت سرب 2.23ppm در وزن خشک نشان داد. میزان دریافت هفتگی کادمیم و سرب فرد به وسیله مصرف برنج بیشتر از میزان تعیین شده توسط WHO/FAO بود. (41) همچنین در سال 2013، خانم مهندس زیارتی و همکارانشان بر روی شمعدانی عطری آزمایشات و تحقیقاتی انجام دادن که نتایج این آزمایشات و تحقیقات نشان داد که شمعدانی عطری قرمز از توانایی بالایی در گیاه پالایی برخوردار است. (63) همچنین در سال 2014 تحقیقات و آزمایشاتی بر روی گیاه پالایی تاج خروسی توسط سرکار خانم مهندس زیارتی و خانم علاءالدینی انجام شد که نشانگر این موضوع بود که گیاه تاج خروسی از قابلیت بالایی در گیاه پالایی بهره‌مند است. (64) در مطالعه دیگری که توسط سرکار خانم مهندس پریسا زیارتی و همکاران در تابستان 2012 روی 120 نمونه سبزیجات و 10 نمونه خاک در منطقه ابهر و زنجان انجام شد، حضور فلزات سنگین سرب، مس و کروم توسط فلزات سنگین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج اختلاف معنی‌داری با p<0.05 را در غلظت‌های فلزات سنگین بین گونه‌های همسان سبزیجات و خاک برداشت شده از مناطق مختلف کنار جاده‌ها و مناطق صنعتی نشان داد. غلظت کروم و مس در همه نمونه‌ها کمتر از حد مجاز بود اما غلظت کادمیوم و سرب در اکثر نمونه‌های برداشت شده متجاوز از حد مجاز بود. گشنیز بیشترین مقدار در حالی که تره‌فرنگی کمترین حد سرب و کادمیوم را داشت. (60) در سال 1391 شرایط بهینه عملیاتی در گیاه پالایی خاک‌های آلوده به سرب و کادمیوم توسط گیاهان بومی‌ ایران توسط عبدالایمان عموئی (دانشیار گروه مهندسی بهداشت محیط) و همکارانش بررسی شد. در این مطالعه تجربی، از گیاهان گاو پنبه، تاج خروس وحشی و ذرت به وسیله دستگاه جذب اتمی‌ مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان داد میزان سرب (خاک‌های قلیایی) در ریشه گیاهان بیشتر از اندام‌های هوایی و در خاک‌های اسیدی (به جز ذرت) کمتر از اندام‌های هوایی است. (20) فصل سوم مواد و روش‌ها بخش اول اصول و مبانی کار 3-1-1. تاریخچه و مقایسه روش‌ها مطالعات تجربی در زمینه‌ی طیف‌بینی برای اولین بار در سال 1740 توسط نیوتن انجام شد. او تفکیک نور سفید به هنگام عبور از یک منشور به رنگ‌های مختلف را کشف نمود. در اواسط قرن نوزدهم نمک‌های فلزی بوسیله‌ی رنگ آن‌ها در شعله شناسایی شدند. اولین شبکه پراش در سال 1786 بوسیله ریتن‌هاوس ارائه شد. در سال1802 ولاستون خطوط تاریکی را در طیف نشری خورشید کشف نمود. این خطوط بعداً توسط فران هوفر بطور گسترده‌ای مورد مطالعه قرار گرفتند. وی در حدود 600 خط را در طیف خورشید مشاهده کرد و خطوط با بیشترین شدت را به ترتیب از A تا H نام‌گذاری نمود. در سال 1820 بروستر بیان نمود که این خطوط از فرآیندهای جذبی در جو خورشید ناشی می‌شوند. چند محقق دیگر مشاهدات مشابهی را در طیف‌های ستارگان، شعله‌ها و جرقه‌ها ملاحظه کردند. در سال 1834 ویت استون دریافت که طیف‌های تولید شده بوسیله یک جرقه به جنس الکترودهای بکار رفته بستگی دارند. آنگستروم به نوبه خود مشاهده کرد که طیف‌های جرقه به نوع گاز موجود در اطراف الکترودها نیز بستگی دارند. اکتشاف چراغ بنسن در سال 1856 بررسی طیف‌های شعله را بسیار ساده‌تر ساخت. کیرشف وبنسن در سال 1859 یک طیف بین شعله‌ای ساختند. این دستگاه جدید بررسی غلظت‌های کم عناصر را که بوسیله سایر روش‌های موجود در آن زمان ناممکن بود ممکن ساخت آنها همچنین نشان دادند که منشأ خطوط موجود در طیف‌های شعله عناصر هستند نه ترکیبات. بلافاصله در اخترشناسی و شیمی‌ تجزیه کاربردهایی بری این تکنیک جدید ارائه شد. در پنج سال بعدی چهار عنصر جدید (Rb،Cs،Ti،In) به کمک طیف‌بینی نشری شعله‌ای کشف گردیدند. اولین تجزیه کمی‌مبتنی بر تکنیک نشر اتمی‌ شعله‌ای بوسیله چمپیان پلت و گرنیر در سال 1873 انجام گرفت. آنها مقدار سدیم را با استفاده از دو شعله اندازه گرفتند. یک شعله با سدیم کلرید اشباع شد و به شعله دیگر محلول نمونه به وسیله یک سیم پلاتینی وارد شد. اندازه‌گیری بر مبنای برابر سازی شدت نور شعله‌ها با تار کردن شعله پر نورتر بوسیله یک گوه شیشه‌ای آبی انجام گرفت. در شیمی‌ تجزیه ابتدا طیف‌های نشری مورد استفاده قرار گرفتند زیرا آشکارسازی آنها ساده‌تر از آشکارسازی طیف‌های جذبی بود. شعله‌ها، قوس‌ها و جرقه‌ها همگی منابع تابش کلاسیک هستند. لاندگارد برای اولین بار از یک مه‌پاش بادی و شعله استیلن- هوا استفاده کرد. مفاهیم اساسی اسپکترومتری جذب اتمی‌ برای اولین بار در سال 1955 توسط واش منتشر شد. این سال به عنوان تولد واقعی این تکنیک می‌تواند در نظر گرفته شود. در همان زمان آلکمید و میلاتز یک اسپکترومتر اتمی‌ را که در آن از شعله به عنوان منبع تابش و نیز اتم‌ساز استفاده شده بود طراحی کردند ولی ساخت تجارتی دستگاه‌های جذب اتمی ‌بعد از ده سال شروع شد. و متعاقب آن پیشرفت اسپکترومتری جذب اتمی ‌بسیار سریع بوده و دستگاه‌های جذب اتمی ‌(AA) به سرعت عمومیت یافتند. ابداع دی نیتروژن اکسیدان و روش‌های اتمیزاسیون الکترومال دامنه کاربرد اسپکترومتری جذب اتمی‌ را به صورت قابل ملاحظه‌ای گسترش داده‌اند. این تکنیک‌ها تعداد عناصر قابل اندازه‌گیری را افزایش داده و حدود تشخیص را کاهش داده‌اند تکنیک کوره‌ی گرافیتی که امروزه مورد استفاده می‌باشد مبتنی بر مطالعات کینگ در آغاز قرن بیستم است. اسپکترومتری جذب اتمی‌ نشر اتمی ‌پلاسما و فلورسانس اتمی ‌از جمله تکنیک‌های اسپکترومتری اتمی‌ نوری هستند که در سال‌های اخیر به سرعت گسترش پیدا کرده‌اند. اندازه‌گیری جذب نشر و فلورسانس حاصل از اتم‌های آزاد و غیر یونیزه یا یون‌های اتمی‌در فاز گازی اساس این روش‌ها را تشکیل می‌دهد. اسپکترومتری جذب اتمی‌ در طول پیدایش تقریباً چهل ساله‌ی خود به صورت یک تکنیک تجزیه‌ای کامل در آمده است. دستگاه‌های جذب اتمی‌ نوین هنوز در اساس شبیه دستگاه‌های اولیه جذب اتمی‌ هستند بارزترین پیشرفت در الکترونیک دستگاه‌ها را ساده‌تر نموده‌اند. دستگاه‌های جدید سریع‌تر و امن‌تر هستند و عملکرد آنها از نظر دقت و صحت بهبود یافته است. قبل از جذب اتمی‌نشر اتمی‌ به عنوان یک روش تجزیه‌ای به کار می‌رفت. شدت تابش نشر شده و تعداد خطوط نشری به درجه حرارت منبع تابش بکار رفته بستگی دارند. شعله قدیمی‌ترین منبع نشری بوده پیچیده نیست و هزینه استفاده از آن کم است. نشر شعله قدیمی‌ترین منبع نشری بوده پیچیده نیست و هزینه‌ی استفاده از آن کم است. نشر شعله مخصوصاً برای اندازه‌گیری فلزات قلیایی و قلیایی خاکی در نمونه‌های کلینیکی بکار می‌رود. قوس‌ها و جرقه‌ها منابع تابش مناسبی برای دستگاه‌های چند کانالی در آزمایشگاه‌هایی هستند که در آن‌ها عناصر متعدد در ماتریکس مشابه به طور مکرر اندازه‌گیری می‌شوند مانند آزمایشگاه‌های متالوژی. اسپکترومتری جرمی‌ پلاسمای القایی (ICP- MS) بدون شک یک تکنیک تجزیه‌ای مهیج در سال‌های اخیر بوده است. ICP- MS در شاخه‌های متعدد علوم بکار می‌رود. علل شهرت گسترده‌ی آن خصوصیات مطلوب تجزیه‌ای متعدد حد تشخیص‌های فوق‌العاده خوب، سادگی طیفی، امکان تجزیه هم زمان چند عنصری و اندازه‌گیری نسبت ایزوتپ‌ها است. اما حتی این تکنیک هم عاری از مزاحمت‌ها نیست. مخصوصاً مزاحمت‌های طیفی (چند اتمی) و غیر طیفی (کاهش یا افزایش) باعث می‌شوند که تجزیه کننده‌ها روش‌های تهیه نمونه و در نهایت ماتریکس را به دقت مورد نظر قرار می‌دهند. بسیاری از مقالات تحقیقاتی بنیادی منتشر شده در رابطه با اثرات مزاحمت کاهنده و طیفی هستند. فلورسانس اتمی‌ دارای خصوصیات برجسته‌ی زیادی برای تجزیه عنصری در حد آثار است (سادگی طیفی محدوده‌ی خطی وسیع و تجزیه هم زمان چند عنصری). اما مشکلات عمده‌ی تجربی این تکنیک مربوط به منبع نورانی است. در بین منابع تابش مختلف لیزرها شرایط لازم برای AFS را فراهم می‌آورند. فلورسانس اتمی‌ شهرتی نظیر شهرت نشر اتمی ‌پلاسما یا اسپکترومتری جرمی ‌پلاسما را پیدا نکرده است. کاربردهای تجزیه‌ای AFS با کمبود دستگاه‌های تجارتی مواجه هستند. تنها اسپکترومتر تجاری فلورسانس اتمی، سیستم AFS Baird plasma است که شامل لامپ‌های کاتد حفره‌ای برای تحریک و یک ICP به عنوان سل اتمساز است. (25) بر طبق آخرین دستورالعمل WHO در تعیین میزان غلظت سرب و کادمیوم موجود در نمونه‌های ریشه و برگ گیاه اسطوخودوس و نمونه‌های خاک گلدان‌ها از روش هضم مرطوب برای آماده‌سازی نمونه‌ها و خواندن غلظت نمونه‌ها با استفاده از دستگاه جذب اتمی ‌انجام گرفت. (58) شکل 3-1-1. دستگاه جذب اتمی 3-1-2. مواد مورد نیاز مواد مورد نیاز در تحقیق حاضر درجدول (3-1-1) با ذکر شرکت تولید کننده آنها شرح داده شده است. جدول 3-1-1. مواد مورد نیاز موادشرکت سازندهاسید نیتریک 65%Merck آلمانپرکلریک اسید٧٠%Merck آلمانهیدروژن پراکسید30%Merck آلماناستاندارد 1000 ppm سربMerck آلماناستاندارد 1000 ppm کادمیمMerck آلمانآب دیونیزهتهیه شده از دستگاه Millipore 3-1-3. تجهیزات مورد نیاز دستگاه‌های مورد نیاز در تحقیق حاضر در جدول 3-1-2 آورده شده است. جدول 3-1-2. تجهیزات مورد نیاز ترازوآنالیتیکال (0001/0 گرمي)Satorius TE214Sآلمانجذب اتمیShimadzu AA680ژاپندستگاه آونAriateb IP88ایراندستگاه آب دیونیزهMillipore 67120فرانسه 3-1-4. لوازم مورد نیاز لوازم مورد نیاز برای انجام کار در جدول 3-1-3 آمده است. جدول 3-1-3. لوازم مورد نیاز لوازم مورد نیاز1- بالن ژوژه 25ml و 50ml و 100ml2- پیپت شیشه‌ای 10ml و 5ml 3- بشر 100ml و 200ml 4- بوته چینی5- پوآر6- قیف شیشه‌ای کوچک7- کاغذ صافیwhattman18- لوله آزمایش9- استوانه مدرج 100ml بخش دوم روش کار 3-2-1. جمع‌آوری نمونه‌ها تعداد 30 گیاه اسطوخودوس هم سن و هم اندازه از نوع Lavandula angustifolia و 30 گلدان هم اندازه خالی جهت کاشتن و 30 کیلوگرم خاک (به ازا هر گلدان 1 کیلوگرم در آذر ماه سال 92 خریداری شد. با توجه به حد مجاز سرب وکادمیوم موجود در خاک بر اساس استاندارد EPA(2003) بر حسب ppm مقدار 03/0 گرم سرب (Pb(No3)2، 005/0 گرم کادمیم در هر کیلوگرم خاک لازم بود که برای کادمیم به این صورت عمل کردیم: از محلول 1000ppm Stock(Cd) موجود در آزمایشگاه طبق محاسبات برای یک ظرف 60 میلی‌لیتری: V×1000=60cc×0.005 V=0.3cc برای 30 گلدان معادل 30=9cc×0.3 کادمیم با پیپت ژوژه 3ml که از قبل در آون خشک شده بود برداشتیم و در 3 بالن 1000 میلی‌لیتری با آب دیونیزه به حجم رساندیم. برای افزودن آلاینده سرب از نیترات سرب خالص (مرک) که به صورت جامد است به صورت زیر عمل نموده: 0.03×30=0.9gr 0.9گرم نیترات سرب خالص جامد ساخت شرکت مرک آلمان را در ظرف 60 سی‌سی ریختیم و بعد در سه بالن ژوژه 1000 سی‌سی به حجم رساندیم و در هر گلدان حاوی یک کیلوگرم خاک به میزان 100 سی‌سی از آن را (100سی‌سی معادل میزان آب لازم برای آبیاری) اضافه نمودیم تا شرایط محیطی را با خاک‌های مناطق آلوده حاصل از افزایش آلاینده‌های زیست محیطی مشابه‌سازی کرده باشیم. همچنین به نسبت 1 به 10 به خاک گلدان‌ها تفاله چای سبز و سیاه اضافه نمودیم (برای افزایش قدرت گیاه پالایی) خاک مورد نظر را بعد از دو روز آنالیز نموده تا از جذب فلزات سنگین درون خاک اطمینان حاصل شود. برگ‌ها و ریشه‌های گیاهان اسطوخودوس در گلدان‌های مورد نظر را در فواصل زمانی (0،10،20،40،60) روز بعد از اضافه نمودن آلاینده‌ها جمع‌آوری نمودیم. در ضمن جهت آبیاری این گیاهان از آب مقطر استفاده شد. 3-2-2. تهیه محلول‌ها 1- تهیه محلول 10% اسید نیتریک (V/V) ابتدا از محلول 65% اسیدنيتریک مرجع با استفاده از معادله m1v1= m2v2 به میزان lit1 محلول 10% اسیدنیتریک تهیه می‌کنیم. در یک بشر 1 لیتری در حدود 800 ml آب دیونیزه ریختيم سپس طبق محاسبه بالا15.384 ml اسیدنیتریک 65% با استفاده از استوانه مدرج اضافه می‌کنیم و با آب دیونیزه به حجم رسانده و به خوبی با استفاده از هم زن شیشه‌ای همگن می‌کنیم. تمامی ‌ظروف شیشه‌ایی مورد استفاده در طول آزمایش را در این بشر قرار داده به مدت 24 ساعت تا به خوبی با اسید شستشو شود، سپس با آب دیونیزه شستیم و نهايتاً بوسیله آون کاملاً خشک کردیم. 3-2-3. تهیه استانداردها تهیه استاندارد 100 ppm سرب از محلول stock با غلظت 1000 ppm با استفاده از معادله m1v1=m2v2، cc250 محلول 10 ppm سرب ساختیم به این ترتیب که میزان 5/2 سی‌سی از محلول استوک را با استفاده از پیپت به بالن ژوژه منتقل کردیم و با آب دیونیزه به حجم 250 سی‌سی رساندیم. سپس از این محلول با استفاده از همان فرمول بالا استانداردهای زیر را تهیه می‌کنیم. m1v1=m2v2 1- استاندارد o.5ppm سرب 100×v1=0.5×100m1v1=m2v2v1=0.5cc 2- استاندارد 1ppm سرب 100×v1=1×100m1v1=m2v2v1=1cc 3- استاندارد 2ppm سرب 100×v1=2×100m1v1=m2v2v1=2cc 4- استاندارد 3ppmسرب 100×v1=3×100m1v1=m2v2v1=3cc 5- استاندارد 5ppm سرب 100×v1=5×100m1v1=m2v2v1=5cc 6- استاندارد 10ppm سرب 100×v1=10×100m1v1=m2v2v1=10cc مقادیر حجم‌های بدست آمده بالا را داخل بورت ریخته و سپس به بالن ژوژهcc 100 منتقل می‌کنیم. نهایتاً با آب دیونیزه به حجم رساندیم به خوبی تکان دادیم تا یکنواخت شد. تهیه استاندارد کادمیوم: با استفاده از محلول 1000ppm stock کادمیوم استانداردهای ppm1/0، 2/0، 5/0،1،2،5 کادمیوم را مطابق روش سرب تهیه کردیم. 3-2-4. آماده‌سازی نمونه‌های خاک در 29 گلدان حاوی خاک آلوده تعداد 29 عدد گیاه اسطوخودوس کاشتیم و یک گلدان حاوی خاک آلوده را بدون کاشتن گیاه به عنوان شاهد نگه داشتیم و نمونه شاهد به عنوان نمونه روز صفر تعریف شد. نمونه‌های خاک را که به طور تصادفی از عمق 0-25cm جمع‌آوری شده بود ابتدا هموژن و سپس به صورت جداگانه در‌ هاون صیقلی به خوبی پودر شد و سپس 1 گرم از آن وزن و در بشر ریخته شد و به مدت حدود 2 ساعت برای خشک شدن در آون با دمای 80 درجه قرار گرفت و بعد از آن 1 گرم از نمونه خاک در بوته چینی ریخته و به آن اسید نیتریک 65% و اسید هیدروکلریک غلیظ اضافه شد و روی هیتر قرار گرفت. پس از 2 ساعت از روی هیتر برداشته و در دمای محیط قرار داده شد تا خنک شود و در بالن به حجم 25ml با اسید نیتریک 10% به حجم رسید. نمونه پس از صاف شدن با استفاده از کاغذ صافی واتمن 1 جهت اندازه‌گیری سرب و کادمیم توسط دستگاه جذب اتمی‌آماده شد. (9) 3-2-5. آماده‌سازی نمونه‌های برگ و ریشه در آزمایشگاه ابتدا برگ‌ها و ریشه‌ها را که جمع‌آوری کردیم را به مدت 2 ساعت در آون با دمای 80 درجه سانتیگراد برای خشک شدن قرار داده شد. پس از خشک شدن نمونه‌ها، 1 گرم از برگ درون بوته چینی ریخته و به آن 15ml اسیدنیتریک 65% و 5ml اسید پرکلریک غلیظ اضافه شده و روی هیتر قرار گرفت. پس از حدود 2 ساعت بوته چینی حاوی نمونه که به صورت مایعی شفاف در آمده از روی هیتر برداشته و در دمای محیط خنک شد. 1 گرم از ریشه را نیز در بوته ریخته و به آن 15ml اسید نیتریک 65% و اسید کلریک غلیظ اضافه شده و روی هیتر قرار گرفت. پس از حدود 2 ساعت بوته چینی حاوی نمونه که به صورت مایعی شفاف در آمده از روی هیتر برداشته و در دمای محیط خنک شد. پس از صاف شدن با کاغذ واتمن 1 نمونه‌ها را در بالن 25ml و با اسید نیتریک 10 درصد به حجم رساندیم و جهت اندازه‌گیری سرب، کادمیم توسط دستگاه جذب اتمی ‌آماده شد. 3-2-6. تعیین مقدار سرب و کادمیوم نمونه‌ها با استفاده از دستگاه جذب اتمی آماده‌سازی دستگاه بعد از روشن کردن دستگاه جذب اتمی‌مدل AA680 و اتوسمپلر آن، برنامه مربوط به عنصر مورد نظر را از بین برنامه‌های موجود انتخاب کردیم. شرایط نوری دستگاه را برای عنصر مورد نظر تنظیم کردیم. گاز استیلن و هوای فشرده دستگاه را باز کردیم سپس قسمت مواد حرارتی را روشن کردیم و نوک سمپلر دستگاه را شستشو دادیم. تیوب گرافیتی را تمیز کردیم و پس از ثابت شدن تنظیمات نوری، فرمان شروع تزریق‌ها را به دستگاه دادیم. چون از آب دیونیزه به عنوان حلال و رقیق کننده استفاده کردیم از آب دیونیزه نیز به عنوان بلانک استفاده می‌کنیم. محلول بلانک آب دیونیزه را در یک بشر 100 میلی‌لیتری ساختیم و با استفاده از آن دستگاه را صفر می‌کنیم. چند دقیقه با استفاده از بلانک آسپیراسیون انجام دادیم تا دستگاه آماده کار شد. اندازه‌گیری میزان سرب موجود در نمونه‌ها بعد از تنظیمات حرارتی محلول‌های استاندارد سرب آماده شده را به ترتیب از غلظت کم به زیاد مورد سنجش قرار دادیم. حجم تزریق در همه‌ی استانداردها و نمونه‌ها یکسان بود (در حدود cc3). سپس غلظت استانداردها و تعداد دفعات خوانده شدن آنها را وارد کردیم. پس از خوانده شدن استانداردها منحنی کالیبراسیون را توسط دستگاه رسم کردیم به دلیل صحیح بودن مقدار ضریب همبستگی (r) به دستگاه اجازه خواندن نمونه‌ها را دادیم و در نهایت غلظت سرب موجود در نمونه‌ها بر حسب ppm خوانده شد. Cd 228.8Pb 283.3شکل 3-2-2. منحنی کالیبراسیون Cdشکل 3-2-1. منحنی کالیبراسیون Pb جدول 3-2-1. پارامتر‌های دستگاهی جهت خواندن میزان سرب و کادمیوم موجود در نمونه‌ها CadmiumLeadWave lengthNm8/2285/283Slit widthNm3/00/1Hallow- cathod lamp currentmA45Ignition temperature˙C800800Atomization temprature˙C18002200Type of flameAIR-C2H2AIR-C2H2Fuel gas flow rateLit/min8/12 اندازه‌گیری میزان کادمیوم موجود در نمونه‌ها دستگاه را مانند قبل آماده کردیم فقط از لامپ کادمیوم با طول موج 8/228 نانومتر استفاده نمودیم. باقی مراحل مثل قبل ادامه داده و نتایج را ثبت کردیم. تمامی‌احتیاطات لازم جهت جلوگیری از ورود هرگونه آلودگی خارجی به نمونه‌ها طبق استانداردهای تعیین شده بر اساس AOAC انجام شد. 3-2-7. آنالیز آماری داده‌ها داده‌ها به وسیله نرم‌افزار 19 spss و آزمون one - way ANOVA فصل چهارم نتایج ٤-١. سطح کادمیوم و سرب در نمونه‌ها ٣٠ نمونه گیاه اسطوخودوس،٣٠ نمونه خاک که در آذر ماه ٩٢ خریداری شده بود مورد آنالیز قرار گرفت. غلظت کادمیوم و سرب موجود در ریشه و برگ و خاک در جداول ٤-١، ٤-٢، ٤-٣ آمده است. جدول ٤-١. میانگین غلظت کادمیوم و سرب در نمونه‌های ریشه (mg/kgDW) Mean Pb(mg/kgDW) ±SDMean Cd(mg/kgDW) ± SDTime13.2111±0.02510.2218±0.01000day21.7541±0.02512.4444±0.010010days35.6910±0.04933.0562±0.010020days39.7891±0.04503.6667±0.015240days43.2311±0.02513.7891±0.020860days *SD =Standard Deviation کلیه اندازه‌گیری‌ها حداقل سه مرتبه صورت پذیرفته است وcv کمتر از دو درصد بوده است. جدول 4-٢. میانگین غلظت کادمیوم و سرب در نمونه‌های خاک گلدان (mg/kgDW) Mean Pb(mg/kgDW) ±SDMean Cd(mg/kgDW) ± SDTime100.0156±0.010010.1103±0.01000day76.4329±0.01006.8921±0.015210days55.3431±0.02004.3091±0.020820days35.0132±0.03513.6651±0.015240days30.5341±0.02003.0019±0.010060days *SD =Standard Deviation کلیه اندازه‌گیری‌ها حداقل سه مرتبه صورت پذیرفته است وcv کمتر از دو درصد بوده است در جدول ٤-٥ حد مجاز و استاندارد سرب و کادمیوم آورده شده است. (١٤) جدول ٤-٣. میانگین غلظت کادمیوم و سرب در نمونه‌های برگ جوان (mg/kgDW) Mean Pb(mg/kgDW) ±SDMean Cd(mg/kgDW) ± SDTime13.1108±0.02640.1433±0.02080day31.0098±0.01001.2188±0.010010days52.7650±0.02513.9941±0.020820days63.8221±0.02516.2471±0.015240days75.3981±0.02087.1291±0,010060days *SD =Standard Deviation جدول ٤-٤. میانگین غلظت کادمیوم و سرب در نمونه‌های برگ مسن (mg/kgDW) Mean Pb(mg/kgDW) ±SDMean Cd(mg/kgDW) ± SDTime9.2346±0.01520.0291±0.00610day29.8634±0.05030.3471±0.013210days50.0112±0.01000.9879±0.015220days53.2288±3.28002.1327±0.223240days59.7778±0.00702.5547±0.007060days *SD =Standard Deviation جدول ٤-٥. حد مجاز سرب و کادمیوم موجود در خاک بر اساس استاندارد EPA(2003) بر حسب ppm متغیرحد مناسب خاکحد مجاز برای سلامتی انسان و محیطحدی که بهبود وضعیت خاک ضروری می‌نمایدCd١٥٢٠Pb٥٠١٥٠٦٠٠ میزان آلاینده کادمیوم موجود در نمونه‌های ریشه اسطوخودوس L.angustifolia نمودار ٤-١. میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) در نمونه‌های ریشه اسطوخودوس میزان آلاینده سرب موجود در نمونه‌های ریشه اسطوخودوس L.angustifolia نمودار ٤-٢. میزان آلاینده سرب در نمونه‌های ریشه اسطوخودوس مقایسه میزان آلاینده کادمیوم موجود در نمونه‌های ریشه اسطوخودوس L.angustifolia با خاک در فاصله ٦٠ روز نمودار ٤-٣. مقایسه میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) در ریشه اسطوخودوس با میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) در خاک در فاصله ٦٠ روز مقایسه میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) موجود در برگ‌های جوان اسطوخودوس با خاک در فاصله ٦٠ روز نمودار ٤-٤. مقایسه میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) در برگ‌های جوان با خاک در فاصله٦٠ روز مقایسه میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) موجود در برگ‌های مسن اسطوخودوس با خاک در فاصله ٦٠ روز نمودار ٤-٥. مقایسه میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) در برگ‌های مسن با خاک در فاصله٦٠ روز مقایسه میزان آلاینده سرب موجود در نمونه‌های ریشه اسطوخودوس L.angustifolia با خاک در فاصله ٦٠ روز نمودار ٤-٦. مقایسه میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در ریشه اسطوخودوس با میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در خاک در فاصله ٦٠ روز مقایسه میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) موجود در برگ‌های جوان اسطوخودوس با خاک در فاصله ٦٠ روز نمودار ٤-٧. مقایسه میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در برگ‌های جوان اسطوخودوس با میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در خاک در فاصله ٦٠ روز مقایسه میزان آلاینده سرب(mg/kgDW)موجود در برگ‌های مسن اسطوخودوس با خاک در فاصله ٦٠ روز نمودار ٤-٨. مقایسه میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در برگ‌های مسن اسطوخودوس با میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در خاک در فاصله ٦٠ روز مقایسه میزان آلاینده سرب (mg/kgDW)و کادمیوم (mg/kgDW) موجود در برگ جوان اسطوخودوس با ریشه در فاصله ٦٠ روز نمودار ٤-٩. مقایسه میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در برگ‌های جوان با میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در ریشه در فاصله ٦٠ روز نمودار ٤-١٠. مقایسه میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) در برگ‌های جوان با میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) در ریشه در فاصله ٦٠ روز مقایسه میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) و کادمیوم (mg/kgDW) موجود در برگ مسن اسطوخودوس با ریشه در فاصله ٦٠ روز نمودار ٤-١١. مقایسه میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در برگ‌های مسن با میزان آلاینده سرب (mg/kgDW) در ریشه در فاصله ٦٠ روز نمودار ٤-١٢. مقایسه میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) در برگ‌های مسن با میزان آلاینده کادمیوم (mg/kgDW) در ریشه در فاصله ٦٠ روز ٤-٢. محاسبه فاکتور Bio-concentration شاخص BCF نسبت غلظت فلز سنگین در ریشه‌های گیاه به خاک است که طبق فرمول زیر محاسبه شد و نتایج در جدول ٤-٦ آمده است. BCF= Metal Concentration in Root(mgkg-1)Metal Concentration in Soil (mgkg-1) جدول ٤-٦. فاکتورBCF آلاینده‌های سرب و کادمیوم از خاک به ریشه BCF of Pb content(mg/kgDW)BCF of Cd content(mg/kgDW)Time0.13190.02110day0.28450.354110days0.64480.709120days1.13641.000440days1.41571.262260days ٤-٣. محاسبه ضریب انتقال توانایی گیاهان برای جمع‌آوری فلزات سنگین در ریشه‌های آنها و انتقال آنها به قسمت‌های بالایی زمین را فاکتور انتقال می‌نامند که از فرمول زیر محاسبه شد و نتایج در جدول ٤-٧ آمده است. TF=[ Metal Concentration in Shoot(mgkg-1)Metal Concentration in Root (mgkg-1) ] جدول ٤-٧. ضریب انتقال آلاینده سرب و کادمیوم از ریشه به برگ‌های گیاه TF of Pb content(mg/kgDW)TF of Cd content(mg/kgDW)Time0.84620.32840day1.39910.380310days1.43980.815020days1.47111.142640days1.56341.277860days فصل پنجم بحث و پيشنهادات 5-1. بحث تجزیه و تحلیل واریانس (ANOVA) در هر یک از نمونه‌های مورد بررسی انجام شد تا اختلاف معنی‌دار در غلظت فلزات سنگین سرب و کادمیوم بررسی شود. نتایج این تحقیق نشان داد که اختلاف معناداری در قدرت جذب سرب (P<0.03) و در کادمیوم (p<0.01) در ریشه اسطوخودوس در فاصله زمانی 10 روز اول تا روز 60 وجود دارد. به طوری که در روز 60 بیشترین میزان جذب در ریشه صورت گرفته و آلودگی خاک به میزان قابل توجهی کاهش یافته است (pH=6.3) میزان سرب و کادمیوم در نمونه‌های خاک به تدریج بعد از 60 روز به طور قابل توجهی کاهش یافته به طوری که برای سرب به میزانmg/kg DW 30.5341±0.0200رسید، همچنین میزان کادمیوم در خاک در روز 60 مطالعه به طور چشمگیری کاهش و برابر3.0019± 0.0100mg/kg DW رسید بیشترین میزان جذب آلاینده سرب در خاک (pH=6.3) توسط ریشه گیاه اسطوخودوس مربوط به روز 60 به میزان 43.2311± 0.0251mg/kgDW و بیشترین میزان جذب آلاینده کادمیوم مربوط به روز 60 به میزان0.0208mg/kg DW 3.7891± بوده است. نتایج مورد مطالعه در برگ جوان گیاه اسطوخودوس نشان می‌دهد که در روز 60 بیشترین میزان جذب آلاینده سرب به میزان 75.3981± 0.02082mg/kg DW رسید، میزان جذب آلاینده کادمیوم نیز در روز 60 به میزان 7.1291± 0.0100mg/kg DW می‌باشد در برگ‌های مسن نیز نتایج نشان می‌دهد که در روز 60 میزان آلاینده سرب به میزان 59.7778± 0.0070mg/kg DW بیشترین میزان جذب را دارد و همین طور جذب آلاینده کادمیوم در روز 60 به میزان 2.5547± 0.0070mg/kg DW می‌باشد که بالاترین میزان جذب در کادمیوم است. بنابراین قابلیت جذب برگ‌های جوان به نسبت برگ‌های مسن بیشتر است در مورد BCF نیز قابل ذکر است که بیشترین میزان BCF مربوط به روز 60 برای عنصر سرب BCF=1.5634 و برای عنصر کادمیوم به میزان BCF=0.7811 می‌باشد، بیشترین میزان TF برای گیاه اسطوخودوس مربوط به روز 60 برای عنصر سرب TF=1.5634 و برای عنصر کادمیوم TF=1.2778 می‌باشد. بیماری سرطان با بیش از دویست نوع مختلف، حاصل رشد و تکثیر بی‌رویه سلول‌های بدن است که تحت‌تأثیر عوامل مختلف از جمله عوامل و آلاینده‌های محیط طبیعی و یا بشر‌ساز و عوامل ژنتیکی ایجاد می‌‌شود نتایج مطالعات نشان داد که کمربندهای فلز‌زایی در ایران وجود دارد که بخشی از کمربند متالوژنی خاورمیانه است. این امر سبب شده است که در برخی از مناطق کشور عناصر سمی ‌چون سرب، روی، آرسنیک، جیوه، طلا، نقره و کادمیم از فراوانی بیشتری برخوردار شود که برخی بیماری‌ها را برای سکنه به همراه دارد. به گونه‌ای که ایران کمربند برخی سرطان‌ها شناخته شده است. (59) کادمیم از آلاینده‌های زیست محیطی است و یکی از راه‌های ورود آن به بدن، دریافت غذای آلوده به کادمیم می‌باشد. کادمیم به عنوان عامل سرطان‌زای انسانی و یک عامل قوی سرطان‌زای چند بافتی در حیوانات شناخته شده است. یکی از اندام‌های اصلی که در مواجهه با کادمیم آسیب می‌بینند کلیه‌ها می‌باشند. (65) کودهای فسفره قادرند باعث تجمع فلزات سنگین خاک بخصوص کادمیم شوند به طوری که منبع 50 درصد کادمیم موجود در خاک مناطقی که خیلی صنعتی نیستند، کودهای فسفره می‌باشند (51،43). چای ممکن از در دوره‌ی رشد و یا در هنگام فرآیند کارخانه‌ای به کادمیم آلوده شود. میزان کادمیم به طور نرمال براساس نوع چای و منبع جغرافیایی‌اش متفاوت است. (22) مسمومیت با سرب رایج‌ترین آلودگی محیطی در ایالات متحده‌ی آمریکا است و یک مقوله‌ی مهم سلامتی در کشورهایی مانند ایران می‌باشد. سرب در عملکرد برخی از ارگان‌های بدن اختلال ایجاد می‌کند و اثر اولیه‌ی آن تأثیر بر سیستم عصبی مرکزی، خون‌سازی، کبدی و کلیوی می‌باشد. سایر نشانه‌های مسمومیت با سرب شامل کاهش شنوایی، تضعیف سیستم ایمنی، ناتوانی در یاد گرفتن، تولد نوزادان کم وزن و نارس می‌باشد. (35،44). عمده‌ترین منبع سرب، احتراق سوخت‌های حاوی سرب، سوزاندن زباله و صنعت می‌باشد. همچنین عواملی که باعث آلودگی اتمسفر می‌شوند مانند میزان صنعتی بودن منطقه‌ی کشت، نزدیک بودن منطقه‌ی کشت به صنایع مربوط به تولید سیمان، فولاد، آهن و زباله می‌تواند میزان سرب موجود در گیاه را تحت‌تأثیر قرار دهند. (10) اغلب کشورها حد مجاز برای سرب در غذا و نوشیدنی‌ها از جمله چای تعیین کرده‌اند. این حد مجاز در چین و اروپا 5، در استرالیا و کانادا 10 و در ژاپن 20 میلی‌گرم در کیلوگرم می‌باشد. راه‌هایی که باعث جمع‌آوری سرب در برگ می‌شوند شامل افزایش مصرف سوخت آلوده به سرب و رسوب اتمسفری آن در شاخ و برگ گیاهان و دانه‌ها و جذب ریشه‌ای سرب از خاک می‌باشد. (38) سرب حاصل از سوخت وسایل نقلیه به عنوان مهمترین و بیشترین منبع آلوده کننده محیط ذکر گردیده است. غلظت سرب خاک در کنار جاده زیاد بوده و با فاصله از جاده کاهش یافت. زیاد بودن میزان سرب خاک در کنار جاده و کاهش ناگهانی آن با فاصله از کنار جاده را احتمالاً می‌توان در ارتباط با وزن نسبی زیاد ذرات سرب و سقوط سریع آنها دانست. تحقیقاتی که در این زمینه انجام شده نشان می‌دهد ذرات درشت سرب خارج شده از اتومبیل‌ها، بیشتر در کنار جاده و تا شعاع کمتر از 100 متری رسوب کرده، اما ذرات ریز رسوب وارد هوا شده و نهایتاً توسط باران و برف بر سطح خاک فرود می‌آید. (10) در مطالعه‌ای که توسط سرکار خانم مهندس پریسا زیارتی و همکاران در بهار و تابستان 2012 روی گیاه پالایی فلز کادمیوم توسط گیاه تاج خروس با نام علمی ‌Amaranthus در pH‌های مختلف خاک و در مراحل مختلف رشد گیاه توسط دستگاه جذب اتمی‌ انجام شد، نتایج نشان داد که در میزان سرعت جذب کادمیوم توسط این گیاه اختلاف معنی‌داری با p<0.05 در مراحل مختلف رشد گیاه وجود دارد. بیشترین میزان جذب کادمیوم در خاک با pH=6.3 وجود داشت. (61) در مطالعه دیگری که توسط سرکار خانم مهندس پریسا زیارتی و همکاران در تابستان 2012 روی 120 نمونه سبزیجات و 10 نمونه خاک در منطقه ابهر و زنجان انجام شد، حضور فلزات سنگین سرب، مس و کروم توسط فلزات سنگین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج اختلاف معنی‌داری با p<0.05 را در غلظت‌های فلزات سنگین بین گونه‌های همسان سبزیجات و خاک برداشت شده از مناطق مختلف کنار جاده‌ها و مناطق صنعتی نشان داد. غلظت کروم و مس در همه نمونه‌ها کمتر از حد مجاز بود اما غلظت کادمیوم و سرب در اکثر نمونه‌های برداشت شده متجاوز از حد مجاز بود. گشنیز بیشترین مقدار در حالی که تره‌فرنگی کمترین حد سرب و کادمیوم را داشت. (60) در سال 1391 شرایط بهینه عملیاتی در گیاه پالایی خاک‌های آلوده به سرب و کادمیوم توسط گیاهان بومی‌ ایران توسط عبدالایمان عموئی (دانشیار گروه مهندسی بهداشت محیط) و همکارانش بررسی شد. در این مطالعه تجربی، از گیاهان گاو پنبه، تاج خروس وحشی و ذرت به وسیله دستگاه جذب اتمی ‌مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان داد میزان سرب (خاک‌های قلیایی) در ریشه گیاهان بیشتر از اندام‌های هوایی و در خاک‌های اسیدی (به جز ذرت) کمتر از اندام‌های هوایی است. (57) در مطالعه‌ای که توسط سرکار خانم مهندس پریسا زیارتی و همکاران روی اندازه‌گیری میزان فلزات سنگین و آفت‌کش‌های موجود در خاک و محصولات کشاورزی زنجان انجام گرفت، آفت‌کش‌ها توسط دستگاه GC/MS و میزان فلزات سنگین توسط دستگاه جذب اتمی‌آنالیز شد. نتایج نشان داد که مقدار مس و روی موجود در نمونه‌های خاک بالاتر از حد مجاز نبود ولی مقدار کادمیوم و سرب در 70% نمونه‌های خاک بالاتر از حد مجاز بود. همچنین در نمونه‌های برگ محصولات میزان سرب و کادمیوم بالاتر از حد مجاز تعیین شده توسط WHO بود. (62) 5-2. نتیجه‌گیری نتایج این تحقیق در مدت 60 روز بررسی و تعیین میزان سرب و کادمیوم به عنوان فلزات سنگین در خاک و ریشه و برگ‌های (جوان و مسن) اسطوخودوس در فواصل زمانی مشخص با استفاده از روش اسپکتوروسکوپی جذب اتمی‌شعله نشان داد که غلظت آلاینده‌های سرب و کادمیوم موجود در خاک آلوده به میزان قابل توجهی کاهش یافت به طوری که غلظت آلاینده‌ها به حد مجاز تعیین شده EPA(2003) رسید. همچنین نتیجه‌گیری شد که قدرت جذب ریشه در بعد از 60 روز به حداکثر میزان خود رسید، در برگ‌ها نیز در روز 60 حداکثر میزان جذب را داشتیم. نتایج نشان داد که فاکتور BCF (نسبت غلظت فلز سنگین در ریشه‌های گیاه به خاک) برای فلزات سنگین سرب و کادمیوم در روز 60 مطالعه بیشترین مقدار را نشان می‌دهد که نشان دهنده انباشتگی زیاد آلاینده در ریشه گیاه است و از روز 40 به بعد بیش از 1 بوده است. نتایج فاکتور انتقال (نسبت غلظت فلزات سنگین موجود در قسمت‌های هوازی گیاه به ریشه) و برای فلزات سنگین سرب و کادمیوم از روز 40 به بعد بیش از 1 بوده است. با توجه به اینکه این دو معیار در فرآیند حذف آلاینده از خاک ) (Phytoextractionبسیار تعیین کننده است می‌توان نتیجه‌گیری کرد که این گونه قادر به جذب مقادیر بالایی از آلاینده‌های سرب و کادمیوم در یک زمان نسبتاً کوتاه (60 روز) می‌باشد. می‌توان پیش‌بینی کرد این گیاه قادر به حذف آلاینده‌های فلزی می‌باشد با توجه به توانایی تجمع مقادیر زیاد بیومس رشد سریع توانایی تجمع مقادیر زیاد فلزات در ریشه و برگ اسطوخودوس ) Lavandula angustifolia ( که نتیجه اینها حذف اکثر آلودگی‌ها از خاک می‌باشد. می‌توان از این گیاه برای پالایش خاک‌های آلوده به عنوان یک روش زیست محیطی استفاده کرد. 5-3. پیشنهادات استفاده از تکنیک گیاه پالایی برای رفع آلاینده‌های زیست محیطی بخصوص فلزات سنگین از خاک‌های کشاورزی آلوده کاشتن گیاه اسطوخودوس ( Lavandula angustifolia) در خاک‌های کشاورزی آلوده کاشتن گیاه اسطوخودوس ( Lavandula angustifolia) در خاک مزارع کنار کارخانجات و جاده‌ها استفاده از گونه‌های مختلف اسطوخودوس به منظور گیاه پالایی استفاده از گیاه اسطوخودوس ( Lavandula angustifolia) برای کلیه فلزات سنگین استفاده از گیاه اسطوخودوس ( Lavandula angustifolia) به منظور مصارف دارویی بررسی و مطالعه گیاهان دیگر از جمله گیاهان خانواده Labiatae) ) نعناعیان و چتریان (Apiaceae) که تأثیر مؤثری در گیاه پالایی دارند. بعد از انجام گیاه پالایی از خاکستر گیاهان می‌توان برای استخراج فلزات سنگین استفاده کرد. منابع 1. آزادی، ب.، 1383، بررسی ترکیبات اسانس برگ و پوست میوه نارنج شمال ایران به روش GC/MS، پایان‌نامه دکتری عمومی ((داروسازی))، دانشگاه آزاد اسلامی، ‌واحد علوم دارویی، دانشکده داروسازی، ص. 89. 2. آل احمد، آ.، 1378، تجزیه و شناسایی اسانس برگ‌های گیاه سدروس دئورارا به روش GC/MS، پایان‌نامه دکتری عمومی ((‌داروسازی))، دانشگاه آزاد اسلامی، ‌واحد علوم دارویی، دانشکده داروسازی، ص. 69. 3. اربابی، س.، 92-1391، اندازه‌گیری غلظت کادمیوم و سرب نمونه‌های کشت شده در شمال ایران و تأثیر شست و شو و پخت و پز بر مقدار آن، پایان‌نامه کارشناسی ارشد ((شیمی‌کاربردی))، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم دارویی، دانشکده علوم و فناوری‌های نوین، ص. 25 تا 56. 4. اصغربیگ، ن.، 1382، بررسی ترکیبات اسانس برگ و پوست میوه پرتقال شمال ایران به روش GC/MS، پایان‌نامه دکتری ((داروسازی))، دانشگاه آزاد اسلامی، ‌واحد علوم دارویی، دانشکده داروسازی، ص. 39. 5. امید بیگی، ر.، 1374، رهیافت‌های تولید و فرآوری گیاهان دارویی، تهران: انتشارات قدس رضوی، جلد 3، ص. 283. 6. بدیعی، م.، 1378، بررسی فارماکوگنوزی و تجزیه و شناسایی اسانس گیاه شاهسنوم به روش GC/MS، پایان‌نامه دکتری عمومی ((داروسازی))، دانشگاه آزاداسلامی،‌ واحد علوم دارویی، دانشکده داروسازی، ص.40 تا 46. 7. تقی‌زاده، م.، 1387، معرفی تکنولوژی گیاه پالایی و گیاه پالاینده‌های فضای سبز، مجموع مقالات سومین همایش ملی فضای سبز و منظر شهری، ویژه‌نامه شماره 27، ماهنامه 88، ص. 27. 8. حاجی قاسم خان، ع.، 1386، سم‌شناسی صنعتی، برای فردا، ص. 235 تا 262. 9. خوشحال، ز.، 1392، اندازه‌گیری و مقایسه مس، روی، سرب و کادمیوم برگ چای خشک بسته‌بندی لاهیجان با استفاده از دستگاه جذب اتمی، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، ((شیمی‌کاربردی))، دانشگاه آزاد اسلامی‌، واحد علوم دارویی، دانشکده علوم وفناوری‌های نوین، ص. 125. 10. رحمانی، ح.، کلباسی، م.، حاج رسولی‌ها، ش.، 1379، آلودگی خاک به وسیله سرب حاصل از وسایل نقلیه در محدوده برخی از بزرگراه‌های ایران، مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، جلد 4، شماره 4، ص. 31 تا 41 . 11. زرگری، ع.، 1368، گیاهان دارویی، انتشارات دانشگاه تهران، جلد 1، ص.20 تا 30. 12. زمان، س.، 1367، گیاهان دارویی، چاپ سوم. ققنوس، ص. 156. 13. شاه طاهری، ج.، افشاری، د.، 1386، سم‌شناسی شغلی، برای فردا، ص. 235 تا 246. 14. شریعتی، ش.، آقا نبی، س. ع.، موسوی حرمی، س. ر.، مدبری، س.، آدابی، م. ح، 1390، بررسی میزان آلایندگی ناشی از صنایع معدنی و فرآوری سرب و روی بر آب و خاک منطقه انگوران- دندی، نشریه علوم زمین؛ سال 21، شماره 81، ص. 45 تا 54 . 15. صالحی سورمقی، م.، 1385، گیاهان دارویی و گیاه درمانی، تهران: دنیای تغذیه، جلد دوم، ص. 14 تا 19 16. 16. صفی‌الدین، م.، 1392، استخراج و شناسایی اجزای تشکیل دهنده اسانس حاصل از گلبرگ‌های گیاه روش طیف‌سنجی کروماتوگرافی گازی- جرمی، رز زرد ایرانی، Rosa feotida Herm، پایان‌نامه کارشناسی ارشد ((شیمی ‌و فناوری اسانس)) دانشگاه آزاد اسلامی، ‌واحد علوم دارویی، دانشکده علوم و فناوری‌های نوین، ص. 26 تا 28. 17. طیبی تفرشی، ن.، 1378، تجزیه و شناسایی اسانس گیاه خوشاروز به روش طیف‌سنجی کروماتوگرافی گازی- جرمی، پایان‌نامه دکتری عمومی ((داروسازی))، دانشگاه آزاد اسلامی، ‌واحد علوم دارویی، دانشکده داروسازی، ص. 76 . 18. عسگر پناه، ژ.، 1381، استخراج، شناسایی و تعیین مقدار اجسام موجود در اسانس پوست میوه و برگ نارنگی بم به روش طیف سنجی کروماتو گرافی گازی- جرمی، پایان‌نامه دکتری عمومی ((‌داروسازی))، دانشگاه آزاد اسلامی، ‌واحد علوم دارویی، دانشکده داروسازی، ص. 14 تا 15. 19. عقیلی‌نژاد، م.، فرشاد، ع.، مصطفایی، م. 138، طب کار و بیماری‌های شغلی، تهران: ارجمند، جلد دوم، ص. 59 تا 63. 20. عموئی، ع.، محوی ا. ح.، 1391، بررسی شرایط بهینه عملیاتی در گیاه پالایی خاک‌های آلوده به سرب و کادمیوم توسط گیاهان بومی‌ ایران، مجله علمی ‌دانشگاه علوم پزشکی کردستان، ص. 93 تا 102. 21. قربانلی، م.، میقان، ف.، اسداللهی، ب.، 1386، اثر تنش مس کلرید بر غلظت کلروفیل، انباشتگی کربوهیدرات و برخی از شاخص‌های رشد در دو رقم کلزا(Brassica napus L.) ، مجله پژوهش و سازندگی، زراعت و باغبانی شماره ۷۶. 22. کریم‌زاده، ل.، ]و همکاران[.، 1392، اندازه‌گیری میزان سرب، کادمیم و مس در چای سیاه تولیدی در کارخانجات مازندران در بهار و تابستان 1390، مجله دانشگاه علوم پزشکی مازندران، دوره 23، شماره 99 ، ص. 2 تا 10. 23. کلاوس برند، ف.، شهناز، آ.، 1377، اسانس‌ها و طبیعت شفا بخش آنها، ققنوس، ص. 11. 24. کیاسری، ا ف.، حق‌نیا، غ ح.، 1389، اثر اسید سولفوریک و EDTA بر گیاه پالایی سرب در خاک توسط سه گیاه آفتابگردان، ذرت و پنبه، علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک، ص. 51. 25. لاژونن، ل.، منظوری لشگر، ج.، 1376، تجزیه اسپکتروشیمیایی بوسیله جذب و نشر اتمی، دانشگاه تبریز، ص. 1 تا 13. 26. محمودی، ب.، 1380، آشنایی با اسانس گیاهی و اثرات شفابخش آنها، تهران: نوردانش، صص. 1 تا 15 و 73 تا 74. 27. مظفریان، و. ، 1375، فرهنگ نامه‌های گیاهان ایران، تهران: چاپ ششم، ص. 398. 28. ملک‌قاسمی، ن.، 1379، بررسی فارماکوگنوزی و تجزیه اسانس گیاه اورگانوم به روش GC/MS، پایان‌نامه دکتری عمومی ‌((داروسازی))، دانشگاه آزاد اسلامی، ‌واحد علوم دارویی، دانشکده داروسازی، ص. 37. 29. ملکوتیان، م.، مصرقانی، م.، دانش‌پژوه، م.، 1390، بررسی میزان سرب، کروم، نیکل و مس در چای سیاه مصرفی تهران، مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان، دوره 10، شماره 2، ص. 138 تا 143. 30. مومنی، ت.، شاهرخی، ن.، 1377، اسانس‌های گیاهی و اثرات درمانی آنها، تهران: دانشگاه تهران، ص. 89. 31. ناظمی، س.، خسروی، ا.، 1389، بررسی وضعیت فلزات سنگین در خاک، آب و گیاه اراضی سبزی کاری، فصل‌نامه دانش و تن درستی، دوره 5، شماره 4، ص. 27 تا 31. 32. نوجوان، م.، کریمی، گ.، 1386، بررسی اثر کادمیوم کلرید بر پارامترهای رشدی، محتوای پرولین، قندها و پروتئین محلول در دانه رسته‌ای عدس Lense miller، مجله پژوهش و سازندگی زراعت و باغبانی شماره 76. ص. 1 تا 8 . 33. Bakhtiarian, A., Gholipour, M., Ghazi-Khansari, M., 2001, Lead and Cadmium Content of Korbal Rice in Northern Iran, Iranian J. Publ. Health, Vol. 30, p.129-132. 34. Blaylock, M. J., Huang, J. W., 2000, Phytoextraction of metals, In. I. Raskin and B. D. Ensley (Eds), Phytoremediation of toxic metals: using plants to clean-up the environment, New York: John Wiley & Sons, Inc., pp. 53, 70. 35. Flora, G., Gupta, D., Tiwari, A., 2012, Toxicity of lead; A review with recent updates, Inter discip Toxicol, Journal of toxicology, Vol. 5, No. 2, p. 47-58. 36. Friberg, L., Gunnar, F., Nordberg, Velimir, B., 1986, Vouk Hand Book of Tocxicology of metals, Elsevier, Vol. 2, P22. 37. Ghosh, M., Singh, S. P., 2005, A review on phytoremediation of heavy metals and utilization of its bypr-oducts, Applied ecology and environmental research, P.1-8. 38. Han, W. Y., Shi, Y. Z., MA, L. F., Ruan, J. U., Zhao, F. J., 2007, Effect of liming and seasonal variation on lead concentration of tea plant (camellia sinensis (L.) O. Kuntze), Chemosphere, Vol. 66, p. 84-90. 39. Hassan, M., Zhu, Z., Ahmad, B., Mahmood, Q., 2006, Influence of Cadmium Toxicity on Rice Genotypes as Affected by Zinc, Sulfur and Nitrogen Fertilizers, Caspian J. Env. Sci, p. 1-8. 40. Hoberg, E., Meier, B., Stricher, O., 1999, Department of Applied institute of technology, zurich, Switzerland: ETH, P. 557-562. 41. Jahed, G., Zazoli, M., 2005, Cadmium and Lead Contents in Rice (Oryza sativa) in the Northof Iran, Internationl journal of agriculture & biology, p. 1026-1029. 42. Kabata-pendias, A., Pendias, H., 2000, Trace element in soils and plants, 2nd ed. CRC Press, Boca Raton, FL, P. 5. 43. Karak, T., Bhagat, R. M., 2010, Trace elements in tea leaves, made tea and tea infusion, A review, Food research international journal, Vol. 43, No. 9, p. 2234-2252. 44. Karrari, P., Mehrpour, O., Abdollahi, M., 2012, A systematic review on status of Lead pollution and toxicity in Iran; Guidance for preveutive measures, Daru, Vol. 20, No. 1, p. 2. 45. Kramer, U., 2005, Phytoremediation: novel approaches to cleaning up polluted soils, Current opinion in biotechnology, P. 133-141. 46. Liu, Y., Mu, Y., Zhu, Y., Ding, H., Arens, N. C. , 2007, Which ornamental plant species effectively remove benzene from indoor air?, Atmospheric environment, p. 650-654. 47. Malakootian, M., Yaghmaeian, K., Meserghani, M., Mahvi, A., Daneshpajouh, M., 2011, Determination of Pb, Cd, Cr and Ni concentration in ImportedIndian Rice to Iran, Iran. J. Health & Environ, Vol. 4, P.16. 48. Marchiol, L., Assolari, S., Sacco, P., Zerbi, G., 2004, Phytoextraction of heavy metals by canola and radish grown on multicontaminated soil, Environ. Pollut, p. 21-27. 49. Mauskar, J. M., 2007, Cadmium- An Environment Toxicant central pollution control Board, Ministry of Environment & Forests, Govt of India, parivesh Bhawan, East Arjun Nagar, P. 8-12. 50. Moharanj, R., Priscilla, P., 2004, Arch environ, contam, Toxicol, p. 47-162. 51. Moreda-pineiro, A., Hill, S. J., 2003, The classification of tea according to region of origin using pattern recognition techniques and trace metal data, Journal of food component Analysis, Vol. 16, p. 195-211. 52. Prasad, M. N. V., Freitas, H. M. O., 2003, Metal hyperaccumulation in plants- biodiversity biotechnology, Electronic journal of biotechnology, P. 1- 4. 53. Qasim, M., Gulzar, S., Ajmal Khan, M., 2011, Halophytes as medicinal plants, Pakistan: Institute of Sustainable Halophyte Utilization, University of Karachi, Vol. 42, P. 104-109. 54. Salt, D. E., [etal]., 1995, Phytoremediation: a novel strategy for the removal of toxic metals from the environment using plants, Biotechnology, Vol. 13, p. 468-474. 55. Singer, A. C., Bell, T., Heywood, C. A., Smith, J. A. C., Thompson, I. P., 2006, Phytoremediation of mixed-contaminated soil using the hyperaccumulator plant Alyssum lesbiacum: evidence of histidine as a measure of phytoextractable nickel, Environmental pollution, P. 5. 56. Vavasseur, A., Peltier, G., 2003, Biodepollution and bioremediation plants to clean up soils and water, Clefs cea, No. 48, p. 85-87. 57. Watanabe, M. E., 1997, Phytoremediation on the brink of commercialization, Environmental Science and Technology, Vol. 31, p. 182-186. 58. World health organization, 2007, Guidelines for assessing quality of herbal medicines with reference to contaminants and residues, WHO library cataloguing-in-publication data, P. 52. 59. Zaheri, M., Ebrahimi Vosta Kalai, S., Cheraghi, J., 2011, Protactiveeffect of aerial parts extract of scrophularia straita on Cadmium and Mercury-Induced nephrotoxicity in Rat, Jour. Babol Med. Sci, Vol. 13, P. 4. 60. Ziarati, P., Moghimi, S., Nazeri, S., 2013, Heavy Metal contamination in Vegetables in Zanjan vegetable Farms, 12th Iranian Congress of Toxilogy, p. 40. 61. Ziarati, P., Asgarpanah, J., Nazeri, S., 2013, The study on phytoremediation for the Clean-Up of Cadmium-contaminated Soils, 12th Iranian Congress of Toxilogy, p. 42. 62. Ziarati, P., Moghimi, S., 2013, Heavy Metal and Pesticide Levels in soil and Crop products from Agricultural Area of Zanjan, 12th Iranian Congress of Toxilogy, p. 43. 63. Ziarati, P., Asgarpanah, J., Moosavi, Z., 2013, The Phytoremidiation Technique for Cleaning up Contaminated Soil by Geranium (pelargonium roseum), Journal of Farming and Allied Sciences. 64. Ziarati, P., Alaedini, S., 2014, The Phytoremediation Technique for Cleaning up Contaminated Soil By Amaranthus sp, J Environ Arial Toxicol. خلاصه انگلیسی Introduction: Metal contamination of soil is an important issue as these toxic elements could be transported in terrestrial ecosystem posing potential risk on food quality, soil health and the environment. Soil contamination with toxic metals has increased noticeably during the past few years. Phytoextraction technology involves the extraction of metals especially toxic heavy metals by plant roots and transferring them to the plant stem and finally branches in order to remove the contamination from the soil. This study has been done in various conditionsin order to determine the effect of Lavandula plant with the scientific name angustifolia on extraction of heavy metals and purifying the soils contaminated by them. Materials and methods: 30 pots of soil contaminated by specific amounts of cadmium and lead were examined. Metal contents of the plants, soil and roots and leaves were measured every 0, 10, 20, 40 and 60days by Atomic Absorption Spectrophotometer by wet digestion method in Research Laboratory in Pharmaceutical Sciences Branch University. Results: The best results for samples of absorption of lead and cadmium was in the soil with pH = 6.3 Results of this study showed significant differences in the absorption of lead and cadmium in the interval of the first 10 days to the 60 days. That is, in the first 10 days, respectively 76.4329 mg/kgDW and 6.8921 mg/kgDW in soil, 21.7541 mg/kgDW and 2.4444 mg/kgDW in roots and 31.0098 mg/kgDW and 1.2188 mg/kgDW in young leaves, 29.8634 mg/kgDW and 0.3471 mg/kgDW in old leaves. in the 60 days respectively30.3431 mg/kgDW and 3.0019 mg/kgDW in soil, 43.2309 mg/kgDW and 3.7891 mg/kgDW in roots and 75.3981 mg/kgDW and 7.1291 mg/kgDW in young leaves, 59.7778 mg/kgDW and 2.5547 mg/kgDW in old leaves absorptions have been done by the soil, roots and young and old leaves. This technology can be a cost-effective means for the control of environmental pollution. According to the results of the study, this ornamental species is able to absorb high amounts of lead and cadmium pollution in a relatively short time. Key words: Phytoremediation, heavy metal, Lavendula angustifolia, environment, soil pollution.