Measurement of cadmium, arsenic, nickel and lead elements in Mentha piperita and Portulace oleracea in soils of Dezful and Hamidiyeh from Khuzestan province

Subject Areas : Developmental biology of plants and animals , development and differentiation in microorganisms

Farideh Vatanian ¹ , Khoshnaz Payandeh ² , laleh Roomiani ³

1 - Department of Food Science and Technology, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
2 - Department of Soil Science, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
3 - Department of Fishery, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Iran

Received: 2017-10-09 Accepted : 2018-04-09 Published : 2017-11-22

Keywords: Contamination, soil, Khuzestan province, Vegetables, Toxic element,

Abstract :

Increasing the concentrations of heavy metals in the soil during the last decades to reduce the quantity and quality of plant production and human health is endangered. This study aimed to monitoring arsenic and nickel in the Portulaca oleracea and Mentha piperita of agricultural land in Hamidieh and Dezful from Khuzestan province. Sampling with 9 vegetable samples from three areas with three replications in each city. The concentration of heavy metals were measured after sample preparation by graphical furnaces. Arsenic levels of Portulaca oleracea and Mentha piperita in two regions of Dezful and Hamidieh significant difference (P<0.05). The highest concentration of arsenic in Portulaca oleracea of Dezful were obtained (1.03±0.05 ppb) and the lowest this element in Mentha piperita of Hamidieh (0.08±0.01 ppb). Concentration of nickel in the Portulaca oleracea and Mentha piperita of Hamidieh and Dezful significant difference (P<0.05), but concentration of this element in the Portulaca oleracea of Dezful and Hamidieh no significant difference (P>0.05). The highest concentration of nickel in Mentha piperita of Dezful were (22.20±0.03 ppb) and the lowest this element in Portulaca oleracea of Hamidieh (9.04±0.07 ppb). According to the results the amount of arsenic and nickel in vegetables, Portulaca oleracea and Mentha piperita lower than World Health Organization standards, respectively.

References:

 1. ارزیابی1394 .] افشاری، ع.، خادمی، ح.، امیر دلاور، م.[ آلودگی فلزات سنگین با استفاده از فاکتور آلودگی در خاک اراضی با کاربریهای مختلف در بخش مرکزی -52 :)4( 25 استان زنجان. نشریه دانش آب و خاک، 41. .] بانژاد، ح.، زارعی، ع.، صفریسنجانی، ع.ا. و دشتی، ف.

2[ . پیامد آبیاری با آب آلوده به آرسنیک و روی بر 1393 تجمع روی در گیاه تربچه. مجله سلامت و محیط، فصلنامه علمی پژوهشی انجمن علمی بهداشت محیط .195-204 :)2( 7 ایران، .] براتی، س.، میرغفاری، ن.، سفیانیان، ع. و خدا کرمی،

3[ . توزیع مکانی کروم، کبالت و نیکل در 1391ل. خاکهای سطحی استان همدان. نشریه محیط زیست .283-295 :)3( 65 طبیعی، مجله منابع طبیعی ایران، . بررسی1394 .] برزین، م.، خیر آبادی، ح. و افیونی، م.

4[ آلودگی برخی فلزات سنگین خاکهای سطحی استان همدان با استفاده از شاخص های آلودگی. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک، 19 (72 :)80-69 . . اثر1389 .] بهبهانی نیا، ا.، آزادی، ا. و صادقیان، س.

5[ آبیاری با پساب تصفیه خانهها بر میزان تجمع فلزات سنگین در برخی از سبزیجات منطقه رودهن. مجله .165-173 :)2( 2 پژوهشهای به زارعی، .بررسی تراکم 1395 .] بهبهانی نیا، ا. و سلماسی، ر.

6[ فلزات سنگین و تعیین همبستگی بین آنها با ویژگیهای خاک در توابع شهرستان هشترود، استان آذربایجان شرقی. نشریه علوم و تکنولوژی محیط .59-69 :)2( 18زیست، .1387 .] پناهپور، ا.، افیونی، م.، همایی، م. و هودجی، م.

7[ حرکت کادمیوم، کروم و کبالت در خاک تیمار شده با لجن فاضلاب و نمک این فلزات و جذب آن توسط سبزیجات در منطقه شرق اصفهان. مجله آب و .9-17 :)3( 19فاضلاب، .1395 .] پناهی قرهسو، ن.، حمیدیان، ا.ح. و طویلی، ع.

8[ بررسی غلظت سرب و نیکل در خاک و گیاه مرتعیHalimocnemis piliferaدر اطراف مرکز دفن زباله حلقه دره کرج. نشریه مرتع و آبخیزداری، مجله منابع .13-26 :)1( 69طبیعی ایران،. ارزیابی مواجهه با 1395 .] تابنده، ل. و طاهری، م.

9[ فلزات سنگین مس، روی، کادمیوم، سرب در سبزیجات کشت شده در مزارع استان زنجان. مجله .41-56 :)1( 9 سلامت و محیط زیست،

[10.] . ارزیابی خطر سلامتی 1393 چراغی، م. و قبادی، ا. فلزات سنگین (کادمیوم، نیکل، سرب و روی )در سبزی جعفری برداشت شده از برخی مزارع شهر همدان. فصلنامه علمی پژوهشی دانشکده بهداشت .129-143 :)4( 13یزد،

[11.] .1395 روان خواه، ن.، میرزایی، ر. و معصوم، س. ارزیابی خطر فلزات سنگین بر سلامت انسان در خاک 26 سطحی. مجله دانشگاه علوم پزشکی مازندران، (136:) 120-109.

[12.] . بررسی1395 رونیاسی، ن. و پرویزی مساعد، ح. میزان فلزات سنگین در قسمتهای مختلف برخی از سبزیجات مصرفی شهر کرج. مجله سلامت و محیط زیست، فصلنامه علمی پژوهشی انجمن علمی .171-184 :)2( 9 بهداشت محیط ایران،

[13.] زهره وند، ف.، تکدستان، ا.، جعفرزاده حقیقی فرد، ن.، رمضانی، ز.، احمدی انگالی، ک.، غریبی، ح.، . ارزیابی میزان آلودگی سرب در 1393 نظرزاده، ع. سبزیجات، آب و خاک اراضی کشاورزی آبیاری شده با آب های سطحی در شهر اهواز. مجله دانشگاه علوم 23 :)118( 24 پزشکی مازندران، 6-23 1.

[14.] سبحان اردکانی، س.، حبیبی، م. و بهبهانی نیا، ا. . بررسی تجمع عناصر سرب و کادمیوم در بافت 1394 Allium amperloprasum ( گونه های تیره Mentha ( )و نعناع persicum )تیمار شده piperita با لجن فاضلاب تصفیه خانه شهرک قدس تهران. .21-30 :)3( 5 مجله بهداشت مواد غذایی،

[15.] .1379 سمرقندی، م.، کریمپور، م. و صدری، غ. بررسی مقدار فلزات سنگین موجود در سبزیجات پرورشی با آبهای آلوده به این فلزات در حومه شهر . مجله دانشکده علوم پزشکی و 1375 همدان در سال .45-53 :)1( 7 خدمات بهداشتی، درمانی سبزوار،

[16.] شعبانخانی، ب.، آزاد بخت، م.، شکرزاده الموکی، م. و . اندازه گیری میزان سرب و 1380 بهرامی قانع، ش. کادمیوم در دوسبزی اسفناج و تربچه شهرستان ساری . مجله علمی پژوهشی دانشگاه علوم 1378 و پاییز .27-30 :)30( 11 پزشکی مازندران،

[17.] .1394 عسگری لجایر، ح.، نجفی، ن. و مقیسه، ا. کشت برخی گیاهان دارویی در خاک های آلوده به فلزات سنگین راهکاری برای مدیریت اراضی آلوده. .107-119 :)2( 3 نشریه مدیریت اراضی،

[18.] .غلظت 1393 . مقیسه، ز. و دهقان، ع ا ،. علیدادی، ح فلزات سنگین (سرب و کادمیوم )در سبزیجات مصرفی شهر مشهد .مجله دانشگاه علوم پزشکی .89-97 :)1( 6 خراسان شمالی،

[19.] ،. پورنگ، ن ،. سادات نوری، ا ،. کاظم زاده خویی، ج .بررسی و 1391 . قریشی، ح .و پاداش، ا ،. علیزاده، م اندازهگیری فلزات سنگین نیکل، سرب، مس، منگنز، روی، کادمیوم و وانادیوم در سبزیهای خوراکی جنوب پالایشگاه تهران .پژوهش .65-74 :6 . های محیط زیست

[20.] م. ، کوچک زاده، ا.، ذلوحی جوکار، ن. و غنیان . بررسی وضعیت فلزات سنگین کادمیوم در 1392 اراضی کشاورزی دزفول. اولین همایش ملی آلایندههای کشاورزی و سلامت غذایی، چالشها و صفحه.4 راهکارها. دانشگاه رامین خوزستان، اهواز.

[21.] .1391 کوهیان افضل، م. و احمدزاده چالشتری، ا. نوع سبزیجات در دو خاک 5 جذب آرسنیک توسط آلود طبیعی و یک خاک تیمار شده با این عنصر. گاهنامه پژوهشی دانشگاه پیام نور استان چهار محال .5 بختیاری،

[22.] صادقی، ط.، لاریجانی ک. و حسینی، ،. گیویان راد، م.ه .تعیین فلزات سنگین کادمیوم و سرب در 1390 .س.ا سبزیهای خوراکی کاهو، نعناع و تره کشت شده در اراضی مختلف جنوب تهران .فصلنامه علوم غذایی و .38-44 :)2( 8 تغذیه،

[23.] .1385 . مدائنی، س.س .و خشنودی، م ،. مظفریان، ک ارزیابی عملکرد فرآیند اسمز معکوس در حذف .22-28 :6 آرسنیک آب .مجله آب و فاضلاب،

[24.] .1393 . صالحی، م.ح .و محمدی، ج ،. مهاجر، ر بررسی غلظت سرب و کادمیوم در محصولات کشاورزی (کاهو، کلم، پیاز و چغندر )استان اصفهان . مجله سلامت و محیط، فصلنامه علمی پژوهشی .1-10 :)1( 7 . انجمن علمی بهداشت محیط ایران

[25.] . بررسی1389 ناظمی، س.، عسگری، ع. و رابحی، م. مقدار فلزات سنگین در سبزیجات پرورشی حومه شهر شاهرود. فصلنامه علمی پژوهشی انجمن علمی :)2( 3 بهداشت محیط ایران، مجله سلامت و محیط، 202-195.

[26.] . بررسی وضعیت 1389 ناظمی، س. و خسروی. فلزات سنگین در خاک، آب و گیاه اراضی سبزی .27-31 :)4( 5 کاری. فصلنامه دانش و تندرستی،

[27.] .1392 نوفرستی، ع.، شریعتی، س. و نیک پور، ط. اندازه گیری آرسنیک موجود در گیاهان سیبزمینی و هویج در دشت قروه به روش جذب اتمی. نشریه .61-74 :)1( 16 علوم و تکنولوژی محیط زیست،

[28]. Ahmad, A.K. and Shuhaimi-Othman, M. (2010). Heavy metal concentration in sediments and fishes from Lake Chini, Pahang, Malaysia. Journal of Biological Sciences, 10 (2): 93-100.

[29]. AL Enezi, G., Hamoda, M.F and Fawzi, N. 2004. heavy metals content of municipal wastewater and sludge in Kuwait. Journal of Environmental Science and health, 39 (2): 397-407.

[30]. Alloway B.J. 2001. Heavy Metal in Soil. New York: John Wiley and Sons Inc.

[31]. Amer, N., Chami, Z. A., Bitar, L. A., Mondelli, D., and Dumontet, S. 2013. Evaluation of Atriplex halimus, Medicago lupulina and Portulaca oleracea for phytoremediation of Ni, Pb, and Zn. International Journal of Phytoremediation, 15(5), 498-512.

[32]. Angelova,V.R., Grekov, D.F., Kisyov, V.K. Lvanov, K.I. 2015. Potential of lavender (Lavandula vera L .) for phytoremediation of soils contaminated with heavy metals. International Journal of Biological, Bio molecular, Agricultural, Food and Biotechnological Engineering, 9(5): 479-486.

[33]. Baker, A.J.M and Walker, P. 1990. Ecophysiology of metal up take by tolerant plants. in: shaw, A.J. (Ed), heavy metal tolerance in plants :Evolutionary A Spects. CRC Press Boca Raton,155-147.

[34]. Banerjee, D., Bairagi, H., Mukhopadhyay, S., Pal A., Bera D. and Ray L. 2010. Heavy metal contamination in fruites and vegetables in two distancts of west bengal, india, Electronic Journal of environmental, Agricultural and food chemistry, 9(9): 14231432.

[35]. Burt, R. 2004. Soil survey laboratory methods manual, soil survey investigations, report No. 42, Version 4.0, USDA, Natural Resources Conservation Service, Lincoln, NE, USA.

[36]. Cheraghi M, Lorestani B, Merrikhpour H, Rouniasi N. Heavy metal risk assessment for potatoes grown in overused phosphate- fertilized soils. Environ monit Assess 2012;17

[37]. Cobb, G.P., Sands, k., waters, m., wixson, B.G., and Dorward-King, E. 2000. Accumulation of heavy metals by vegetables grown in mine wastes. Environmental Toxicology and chemistry.19:600-7.

[38]. Deepa, R., Senthilkumar, P., Sivakumar, S., Duraisamy, P., and Subbhuraam, C. 2006. Copper availability and accumulation by Portulaca oleracea Linn. Stem cutting. Environmental Monitoring and Assessment, 116 (1-3), 185-195.

[39]. Dezuane , John . Drinking water quality second edition . International Thamson publishing Company . 1997.

[40]. Dogheim SM, Ashraf EMM,GadAlla SA, Khorshid MA, Fahmy SM. Pesticides and heavy metals levels in Egyptian leafy vegetables and some aromatic medicinal plants. Food Additives and Contaminants 2004;1(4):323–30.

[41]. Fang, S-o., Hu, H., Sun, W-Ch. and Pan, J-J. 2011. Spatial Variations of Heavy Metals in the Solid of Vegetable- Growing Land along Urban-Rural Gradient of Nanjing, China, Int. J. Environ. Res. Public Health, 8: 1805-1816.

[42]. FAO/WHO export committee on food additives. Summary and conclusions, 53rd meeting. Rome: Joint FAO/WHO, 1999. Technical Report.

[43]. Golchin, A., Esmailee, M., and Tookasi, M. 2005. Sources of soil contaminants and heavy metals in crops and garden Zanjan Province. Publication Management and Planning Organization of Zanjzn, 1-120.

[44]. Gupta, A.K., Verma, S.K., Khan, K. and Verma, R.K. 2013. phytoremediation using Aromatic plants : A Sustainable Apperoach for Remediation of heavy metals polluted sites. Environmental science and Technology, 47 (18): 10115-6.

[45]. Huang, J.W., Cunningham, S.D. and Chen, W.R. 1997. Phytoremodiation of lead contaminated soils. E S T, 31: 800-805.

[46]. Jahehed Khaniki, Gh. & Eslami, A. (2007). Heavy metals in edible green vegetables grown along the sites of the Zanjanrood River Zanjan , Iran. Journal of Biological Sciences, 7, 943-948.

[47]. Kabata-Pendias A., and Pendias H. 2001. Trace elements in soils and plants. Third Ed. CRC Press. Boca Raton, London.

[48]. Li, X. and Feng, L. 2012. Multivariate and geo statistical analyzes of Atmospheric Environment, 47: 58-65.

[49]. Lindsay, W.L. and Norvell W.A. 1978. Development of DTPA test for zinc, iron, manganese, and copper. Soil Science Society of American Journal. 42: 421-428.

[50]. Maleki, A. & Alasvand Zarasvand, M. 2008. Heavy metals in selected edible vegetables and estimation of their daily intake in Sanandaj, Iran. Southern Asian Journal of Tropical Medicine and Public Health. 39 (2): 335- 340.

[51]. Marais AD, Blackhurst D. Do heavy metals coun ter the potential health benefits of wine? Journal of Endocrinology, metabolism and Diabetes of south Africa. 2009; 14(2):77-79.

[52]. National environmental protection agency of China. 2001. Safety quality standard for nonenvironmental pollution vegetable (GB/T 18407.1-2001).

[53]. Prasad, A., singh , A. K., Chand, s., chantiya, C., and patra, D. 2010. Effect of chromium and lead on yield , chemical composition of essential oil, and accumulation of heavy metals of mint species. communications in soil science and plant Analysis, 41 (18), 2170-2186.

[54]. Rattan RK, Datta Sp,Chhonkar PK, Suribabu K, Singh AK. Long term impact of irrigation with sewage effluents on heavy metal content in soils, crops and groundwater a case stady agriculture. Ecosystems and Environment 2005; 109: 310-22.

[55]. Ruby MV, Schoff R, Barttin W, Goldade M, Post G,Harnois M, et al. Advances in evaluating the oral bioavailability of in organics in soil for us in human health rish assessment. Environ Sci Technol 1999;33: 3697-705

[56]. Sharma RK, Agrawal M, Marshall FM. Heavy metals contamination in vegetables grown in wastewater irrigated areas of Varanasi, India. Bull Environ Contam Toxicol. 2006;77:311-18.

[57]. Sharma, R.K., Agrawal, M., and Marshall, F., 2008. Heavy metal contamination of soil and vegetables in suburban areas of Varanasi, India Ecotoxicology and Environmental Safety, 66, 258-266.

[58]. Singh S, Kumar M. Heavy metal load of soil, water and vegetable in peri-urban Delhi. Environ Monitor Assess. 2006;120:71-79.

[59]. Sun Y,Zhou Q ,Xie X and Liu R, 2010. spatial, sources and risk assessment of heavy metal contamination of urban soils in typical regions of shenyang , china J Hazard Mater 174:455-462.

[60]. Tiwari, K., Dwivedi, S., Mishra, S., Srivastava, S., Tripathi, R., Singh, N., and Chakraborty, S. 2008. Phytoremediation efficiency of Portulaca tuberosa rox and Portulaca oleracea L. naturally growing in an industrial effluent irrigated area in Vadodra, Gujrat, India. Environmental Monitoring and Assessment, 147(1-3), 15- 22

[61]. Wilson B, Pyatt F. Heavy metal dispersion, persistance, and bioccumulation around an ancient copper mine situated in Anglesey, UK. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2007; 66 (2): 224-231.