การสะสมของโครเมียมในไผ่ที่เติบโตในภาวะที่มีโลหะหนัก
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
Jittipon Wuttirattanarak and Sairoong Ouypornkochagorn
รับบทความ: 2 เมษายน 2561; แก้ไขบทความ: 28 มิถุนายน 2561; ยอมรับตีพิมพ์: 3 สิงหาคม 2561
บทคัดย่อ
การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการสะสมของโลหะโครเมียมในไผ่ที่ปลูกในภาวะที่มีโครเมียม โดยปลูกไผ่ในดิน 5 แบบ ได้แก่ ดินท้องถิ่น (ดินควบคุม) ดินที่มีโครเมียมปนเปื้อน ดินเติม CCA และดินเติมโครเมียม เป็นระยะเวลา 3 5 และ 7 เดือน หลังจากนั้นย่อยตัวอย่างไผ่ทั้งหมดด้วยกรดไนทริกและไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์โดยเครื่องไมโครเวฟในครัวเรือน ที่กำลังไฟฟ้า 240 วัตต์ เป็นเวลา 40 นาที และวิเคราะห์ด้วยเครื่องอะตอมมิกแอบซอร์พชันสเปกโทรมิเตอร์ โดยมีช่วงความเป็นเส้นตรงสำหรับการวิเคราะห์โครเมียมเท่ากับ 0.1 – 4.0 mg/mL และมีขีดจำกัดการตรวจวัดและขีดจำกัดหาปริมาณเท่ากับ 0.07 และ 0.2 mg/mL ตามลำดับ การสะสมของโครเมียมในไผ่เพิ่มขึ้นตามระยะเวลาที่ได้รับโครเมียมเพิ่มขึ้น ไผ่ที่ปลูกในดินที่มีการปนเปื้อนโครเมียมทุกกลุ่มพบการปนเปื้อนโครเมียม ไผ่ที่ปลูกในภาวะที่มีโครเมียมเป็นเวลา 7 เดือนมีปริมาณโครเมียมมากที่สุด ในช่วงความเข้มข้นเท่ากับ 197.9 – 225.6 mg/g และการสะสมของโครเมียมในไผ่ที่ปลูกในดินทุกกลุ่มไม่มีความแตกต่างระหว่างการปลูกในดินที่มีเฉพาะโครเมียมและดินที่มีโลหะชนิดอื่นเมื่อปลูกเป็นเวลาตั้งแต่ 5 เดือนขึ้นไป โดยพบโครเมียมอยู่ในช่วง 145.1 – 155.2 mg/g หลังจากนั้นนำตัวอย่างไผ่ทุกกลุ่มมาศึกษาการปนเปื้อนของโครเมียมสู่ตัวกลางหลายชนิด ได้แก่ น้ำ โซเดียมคลอไรด์ และกรดฮิวมิก ไม่พบการปนเปื้อนของโครเมียมจากไผ่ทุกกลุ่ม
คำสำคัญ: โครเมียม การสะสมทางชีวภาพ อะตอมมิกแอบซอร์พชันสเปกโทรเมตรี ไผ่
Abstract
The purpose of this research was to study the accumulation of chromium from the various cultivated bamboo chromium–containing conditions. Bamboo were grown under 5 soil conditions, i.e., the domestic soil (control soil), the chromium contaminated soil, the CCA spiked soil and the chromium spiked soil. The experiments were studied for 3, 5 and 7 months. All bamboo samples were digested with nitric acid and hydrogen peroxide by a household microwave machine with 240 W for 40 minutes and then analyzed by the atomic absorption spectrometer. The dynamic range of chromium was 0.1 – 4.0 mg/mL and the limit of detection and limit of quantification were 0.07 and 0.2 mg/mL, respectively. The accumulation of chromium in bamboo increased by the chromium exposed duration. The maximum accumulation of chromium were found between 197.9 – 225.6 mg/g in all of 7–month cultivated bamboos. The accu-mulation of chromium in bamboo sticks from the chromium spiked soil were not significant differed from the other metal contaminated soil after 5–month growth and also found in the range of 145.1 – 155.2 mg/g. Finally, the leaching of chromium from all bamboo samples to various medium as water, sodium chloride and humic acid were studied. The contamination of chromium in all medium were not detected.
Keywords: Chromium, Bioaccumulation, Atomic absorption Spectrometry, Bamboo
รับบทความ: 11 ธันวาคม 2560 แก้ไขบทความ: 21 พฤษภาคม 2561 ยอมรับตีพิมพ์: 31 กรกฎาคม 2561
Downloads
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
References
Adams, M. S., Dillon, C. T., Vogt, S., Lai, B., Stauber, J., and Jolley, D. F. (2016). Copper uptake, intracellular localization, and speciation in marine microalgae measured by synchrotron radiation X-ray fluorescence and absorption microspectroscopy. Environmental Science and Technology. 50 (16): 8827–8839.
Ahmad, J. U, and Goni, M. A. (2010). Heavy metal contamination in water, soil, and vegetables of the industrial areas in Dhaka, Bangladesh. Environmental Monitoring and Assessment 66(1–4): 347–357.
Avudainayagam, S., Megharaj, M., Owens, G., Kookana, R. S., Chittleborough, D., and Naidu, R. (2003). Chemistry of chromium in soils with emphasis on tannery waste sites. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology 178: 53–91.
Bluemlein, K., Klimm, E., Raab, A., and Feld-mann, J. (2009). Selenite enhances arsenate toxicity in Thunbergia alata. Environmental Chemistry 6(6): 486–494.
Borgulat, J., Mętrak, M., Staszewski, T., Wiłko-mirski, B., and Suska–Malawska, M. (2018). Heavy metals accumulation in soil and plants of Polish peat bogs. Polish Journal of Environmental Studies 27(2): 537–544.
Chang, C. Y., Yu, H. Y., Chen, J. J., Li, F. B., Zhang, H. H., and Liu, C. P. (2014) Accumulation of heavy metals in leaf vegetables from agricultural soils and associated potential health risks in the Pearl River Delta, South China. Environmental Monitoring and Assessment 186(3): 1547–1560.
Cobbett, C. C. (2000). Phytochelatins and their roles in heavy metal detoxification. Plant Physiology 123: 825–832.
Gavrilescu, M. (2004). Removal of heavy metals from the environment by biosorption. Engineering in Life Sciences 4(3): 219–232.
Gómez–Bernal, J. M., Ruiz–Huerta, E. A., Armienta–Hernández, M. A., and Luna–Pabello, V. M. (2017). Evaluation of the removal of heavy metals in a natural wetland impacted by mining activities in Mexico. Environmental Earth Sciences 76: 801.
He, Z. L., Yang, X .E., and Stoffella, P. J. (2005). Review: Trace elements in agroecosystems and impacts on the environment. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology 19(2–3): 125–140.
Jain, C. K., Malik, D. S., and Yadav, A. K. (2016). Applicability of plant based biosorbents in the removal of heavy metals: A review. Environmental Processes 3(2): 495–523.
Lajayer, B. A., Ghorbanpour, M., and Nikabadi, S. (2017). Review: Heavy metals in contaminated environment: Destiny of secondary metabolite biosynthesis, oxidative status and phytoextraction in medicinal plants. Ecotoxicology and Environmental Safety 145: 377–390.
Liang, C., Xiao, H., Hu, Z., Zhang, X., and Hu, J. (2018). Uptake, transportation, and accumulation of C60 fullerene and heavy metal ions (Cd, Cu, and Pb) in rice plants grown in an agricultural soil. Environmental Pollution 235: 330–338.
Olguín, E. J., Sánchez–Galván, G. N. (2012) Heavy metal removal in phytofiltration and phycoremediation: The need to differentiate between bioadsorption and bioaccumulation. New Biotechnology 30(1): 3–8.
Oliveira, H. (2012). Chromium as an Environmental pollutant: Insights on induced plant toxicity. Journal of Botany 2012: 1–8.
Ouypornkochagorn, S., and Hemavibool, K. (2017). The development of a digestion method for the cultivated bamboo containing arsenic by a household microwave System. In the 8th International Science, Social Science, Engineering and Energy Conference. Thailand: A–ONE Ro-yal Cruise Hotel, Pattaya Beach, Thai-land, 90–93.
Ouypornkochagorn, S., and Wichai, U. (2015). The Leaching of copper, chromium and arsenic from CCA-treated bamboo sticks through water and humic Acid. In Proceeding: Pure and Applied Chemistry International Conference 2015 (PACCON 2015), Bangkok, Thailand, 109–112.
Raab, A., Schat, H., Meharg, A.A., and Feldmann, J. (2005). Uptake, translocation and transformation of arsenate and arsenite in sunflower (Helianthus annuus): formation of arsenic–phytochelatin complexed during exposure to high arsenic con-centrations. New Phytologist 168: 551–558.
Rehman, U. Z., Khan, S., Shah, M.T., Brusseau, M. L., Khan, S.A., and Mainhagu, J. (2018). Transfer of heavy metals from soils to vegetables and associated human health risk in selected sites in Pakistan. Pedosphere 28(4): 666-679.
Rezania, S., Taib, S.M., Din, M.F.M., Dahalan, F. A., and Kamyab, H. (2016). Review: Comprehensive review on phytotechnology: Heavy metals removal by diverse aquatic plants species from wastewater. Journal of Hazardous Materials 318: 587–599.
Shrivastava A, and Gupta V. B. (2011). Methods for the determination of limit of detection and limit of quantitation of the analytical methods. Chronicles of Young Scientists 2: 21–25.
Singh, N. K., Raghubanshi, A. S., Upadhyay, A. K., Rai, U. N. (2016). Arsenic and other heavy metal accumulation in plants and algae growing naturally in contaminated area of West Bengal, India Ecotoxicology and Environmental Safety 130: 224–233.
Stasinos, S., and Zabetakis, I. (2013). The uptake of nickel and chromium from irrigation water by potatoes, carrots and onions. Ecotoxicology and Environmental Safety 91: 122–128.
Tozsér, D., Magura, T., and Simon, E. (2017). Heavy metal uptake by plant parts of willow species: A meta–analysis. Journal of Hazardous Materials 336: 101–109.
Usman, A. R. A., Lee, S. S., Awad, Y. M., Lim, K. J., Yang, J. E., and Ok, Y. S. (2012). Soil pollution assessment and identification of hyperaccumulating plants in chromated copper arsenate (CCA) contaminated sites, Korea. Chemosphere 87: 872–878.
Willscher, S., Jablonski, L., Fona, Z., Rahmi, R., and Wittig, J. (2017). Phytoremediation experiments with Helianthus tuberosus under different pH and heavy metal soil concentrations. Hydrometallurgy 168: 153–158.
Yadav, S. K. (2010). Heavy metal in plants: An overview on the role of glutathione and phytochelatins in heavy metal stress tolerance of plants. South African Journal of Botany 76: 167–179.
Zhang, J., Yang, R., Chen, R., Peng, Y., Wen, X., and Gao, L. (2018). Accumulation of heavy metals in tea leaves and potential health risk assessment: A case study from Puan County, Guizhou Province, China. International Journal of Environmental Research and Public Health 15(1): 133.
Zhu, G., Xiao, H., Guo, Q., Song, B., Zheng, G., Zhang, Z., Zhao, J., and Okoli, C. P. (2018). Heavy metal contents and enrichment characteristics of dominant plants in wasteland of the downstream of a lead–zinc mining area in Guangxi, Southwest China. Ecotoxicology and Environmental Safety 151: 266–271.