گزارش یک مورد کرتری اتریاتوم همراه با افزایش فشار شریان ریوی

مجـلـــــه دانـشــــگاه عــلـــــوم پـزشـــکـــــی مــازنــــــدران دوره بیست و یکم ویژه نامه 1 اسفند سال 1390 (321-319)

گزارش یک مورد کرتری اتریاتوم همراه با افزایش فشار شریان ریوی

بابک باقری1
وحید مخبری1 صمد گلشنی1 نگین اکبری2

چکیده
کرتری اتریاتوم (Cor triatriatum) یک بیماری مادرزادی نادر است که 1/0 درصد کل نقایص مادرزادی قلب را تـشکیل مـی دهـد و در نتیجـه اخـتلال در جـذب وریـد ریـوی مـشترک بـوده کـه باعـث تقـسیم دهلیـز چـپ توسـط ی ک دیـافراگم فیبروماسکولار به حفره فوقانی خلفی دریافتکننده جریان خون وریـدهای ریـوی و حفـره تحتـانی قـدامی در بـالای گوشـک دهلیز چپ میشود. ارتباط بین دو حفره تقسیم شده دهلیز چپ ممکن است بزرگ، کوچک و یا بـدون ارتبـاط باشـد کـه ایـن امر به اندازه حفره در دیافراگم بستگی دارد و تعیینکننده میزان انسداد بازگشتی وریـدهای ریـوی اسـت . افـزایش فـشار وریـدریوی و مقاومت عروقی ریه ممکن است منجر به افزایش فشار شریان ریوی شود . گـاهی کرتـری اتریـاتوم از نظـر بـالینی یـ ک یافته تصادفی میباشد. بیماران با انسداد شدید مشابه تنگی ورید ریوی مادرزادی هستند. ما در اینجا یک مورد کرتری اتریـاتوم با افزایش فشار شریان ریوی را که با شکایت تپش قلب و تنگی نفس به بیمارستان مراجعه نموده است ، معرفی مـیکنـیم . اکـوی ترانس توراسیک انجام شد و دادهها با اکوی مری تایید شد. کاتتریزیشن افزایش فشار متوسط تا شدید شـریان ریـه را نـشان دادولی با توجه به غیر انسدادی بودن کرتری اتریاتوم وی، درمان جراحی ضرورت نداشته و به بیمار پیگیری با اکو توصیه شد.

واژه های کلیدی: کرتری اتریاتوم، افزایش فشار شریان ریوی، گوشک دهلیز چپ

مقدمه
کرتـری اتریـاتوم (Cor triatriatum) یـک بیمـاری یا بدون ارتباط باشد که این امر بسته بـه انـدازه حفـره در مــادرزادی نــادر اســت کــه 1/0 درصــد کــل نقــایص دیـافراگم دارد و تعیـین کننـده میـزان انـسداد بازگـشتی مادرزادی قلب را تشکیل می دهـد کـه در اتوپـسیهـا تـا وریدهای ریوی است. کرتری اتریاتوم از نظر بالینی ی ک 4/0 درصد هم گـزارش شـده اسـت (4-1). ایـن آنومـالی یافته تصادفی بوده ولـی گـاهی بیمـار بـا علایـم افـزایش قلبی در نتیجه اخـتلال در جـذب وریـد ریـوی مـشترک فشار ریوی مراجعه می نماید.
بوده که باعث تقسیم دهلیز چپ توسـط یـک دیـافراگم افزایش فشار وریدهای ریوی و مقاومت عروقی ریه فیبروماسکولار بـه حفـره فوقـانی خلفـی دریافـت کننـده می تواند منجر به افزایش شدید فشار شریان ریوی شود(5).
جریان خون وریدهای ریـوی و حفـره تحتـانی قـد امی در بالای گوشک دهلیز چپ می شود. ارتبـاط بـین دو حفـره شرح مورد
تقسیم شده دهلیز چپ ممکن است بـزرگ، کوچـک و بیمار آقای 58 ساله ای بود که با شکایت تپش قلب
مولف مسئول: نگین اکبری- ساری: مرکز آموزشی درمانی حضرت فاطمه زهرا(س)، مرکز قلب مازندران E-mail: nm_akbari12@yahoo.com
1. گروه قلب، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مازندران
2. دستیار قلب، کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مازندران
) تاریخ دریافت : 16/3/90 تاریخ ارجاع جهت اصلاحات : 20/4/90 تاریخ تصویب : 5/8/90
319

و تنگـی نفـس بـه بیمارسـتان مـا مراجعـه نمـود. ایـشان سابقه ای از دیابت، فشارخون و بیماری ایـسکمیک قلبـینداشت و ی ک بستری قبلی در نتیجه تـاکی کـاردی فـوق دهلیزی در سه سال قبل را ذکر می نمود.
در معاینه بالینی فشارخون mmHg 80/130، درجـهحــرارت °C37، میــزان تــنفس min /14، ضــربان قلــب min /18 داشت. در معاینه قلب صدای اول و دوم نرمـالبوده و صدای سوم و چهارم وجود نداشت. یـک سـوفل سیستولیک III/VI در کانون میترال سمع شد.
در معاینـه ریـه صـداهای نرمـال ریـوی شـنیده شـد.
سیانوز لب ها و کلابینگ وجـود نداشـت. سـابقه بیمـاریمادرزادی قلبی در خـانواده منفـی بـود. نـوار قلـب بیمـار فلاتر دهلیزی با بلوک متغیر را نـشان مـی داد. در گرافـیقفسه سینه بیمـار شـواهدی بـه نفـع افـزایش فـشار شـریان ریوی رویت شد. دراکوی مری انجام شده بزرگی دهلیز چپ و بانـد فیبروماسـکولر در بـالای گوشـک دهلیـزی وجود داشت که همـه وریـدهای بـه آن (حفـره بـالایی ) تخلیــه مــی شــدند و گرادیــان بــین دو حفــره وجــود نداشـت . همچنـین MVP (Mitral valve prolapse) و MR (Mitral Regurgitation) ضــعیف تــا متوســط، TR (Tricuspid regurgitation) خــــفـــــیــــــف و PAP (Pulmonary artery pressure)= 55mmhg همـراه با LVEF (Left ventricle ejection fraction )= 45-50% وجود داشت (تصویر شـماره 3 الـف، ب). ایـن ی افتـه هـا داده های حاصل اکوی ترانس توراسیک را تایید نمود.

تصویر شماره 3 : الف- وجود باند فیبروماسکولار در دهلیز چـپ دراکوی ترانس توراسیک در نمای چهار حفرهای
320
کاتتریزیشن: افزایش متوسط تا شدید فشار شـریانیریه (12/50، 10/35) وجود داشت. عملکـرد بطـن چـپ با %50 EF= نرمال گزارش شد.

تصویر شماره 3 : ب- وجود باند فیبروماسـکولار در بـالای گوشـکدهلیز چپ در اکوی ترانس ازوفاژیال

بحث
کرتری اتریاتوم ی ک بیماری مـادرزادی نـادر اسـت که 1/0 درصد کل نقـایص مـادر زادی قلـب را تـشکیل می دهد که در اتوپسی ها تا 4/0 درصد هم گزارش شـده است(4-1). این بیماری اولـین بـار در سـال 1868 توسـطChurch توصیف شد. دسته بندی های مختلفـی بـرای آنقید شده که سادهترین آن درسال 1949 توسط Loefller توضیح داده شد و براساس سایز حفـره مـرتبطکننـده دو قسمت دهلیز به سه گروه فاقد ارتباط، با ارتباط کوچکو نیـز بـزرگ تقـسیم شـد(6). کرتـری اتری اتوم در اکثـر موارد بدون علامت و به صورت یـک یافتـه تـصادفی دراکوی ترانس توراسیک تـشخیص داده مـیشـود، امـا درانواع انسدادی آن بیمار ممکـن اسـت بـا علایـ م افـزایشفشار شـریان ریـوی مراجعـه نمایـد و در بررسـی جهـتمشخص نمودن علت آن، در اکو مری کشف شود(5). تا به امروزه کمتر از 300 مـورد کرتـری اتریـاتوم گـزارش شده است(3). به نظر می رسد به علـت تـشخیص بیمـاریدر سنین پایین و بزرگ نبودن سـایز دهلیـز چـپ، تـاکیآریتمی در این بیماران یافته شایعی نبوده اسـت(3،7). امـادر بیمار ما که به علت طپش قلب به ایـن مرکـز مراجعـهکرده بـود، بـه دلیـل تـشخیص بیمـاری در سـن بـالا (58 سالگی) و طولانی بودن مدت بیماری، دهلیز چـپ بـیشاز حد بزرگ شده و زمینه ای برای ایجاد تـاکی آریتمـیبوده است(3-1).
کاتتریزیشن قلبی و آنژیوگرافی اغلب غیر ضروری است. درمان جراحی جهت برداشتن ممبران در بیماران با انسداد قابل توجه انتخابی است که باعث کـاهش علایـم بیمـار و کـاهش فـشار شـریانی ریـه مـی شـود. پروگنـوز بیماران با جراحی خوب است. در افراد بدون علامت اغلب
جراحی نیاز نیست(5). در بیمار ما که با تنگـی فعـالیتی و
.5 Libby P, Bonow RO. Braunwalds Heart
Disease: a textbook of cardiovascular medicine. 8th ed. Philadelphia: Saunders; 2008. p 1464.
.6 Hamdan R, Mirochnik N, Celermajer D, Nassar P, Iserin L. Cor Triatriatum Sinister diagnosed in adult life with three dimensional transesophageal echocardiography. BMC Cardiovas Disord 2010; 10: 54.
.7 Davlouros PA, Koutsogiannis N, Karatza A, Alexopoulos D. An unusual case of cor triatriatum sinister presenting as pulmonary oedema during labor. Int J Cardiol 2011; 150(3): e92-93.

بابک باقری و همکار

تپش قلب مراجعه نمود، فشار شریان ریـوی در اکـو بـالاگزارش شدکه جهت تخمین دقیـق فـشار دهلیـز چـپ واثبات ع دم وجود گرادیان بین حفرات فوق و حفره بطنچپ (اثبات غیر انسدادی بودن ضایعه بـا توجـه بـه فـشاربالای شـریان ریـوی) و رد سـایر علـل مـادرزادی و غیـرمادرزادی افزایش فشار شریان ریوی کاتتریزیشن انجام شد. همچنین با توجه به غیر انـسدادی بـودن کرتـری اتریـاتوموی و افزایش فشار متوسط ریه، درمان جراحی ضرورت نداشته و به بیمار پیگیری با اکو توصیه شد.

References
.1 Alphonso N, Nørgaard MA, Newcomb A, d’Udekem Y, Brizard CP, Cochrane A. Cor triatriatum: presentation, diagnosis and longterm surgical results. Ann Thorac Surg 2005; 80(5): 1666-1671.
.2 Joe BN, Poustchi-Amin M, Woodard PK. Case 56: Cor Triatriatum Dexter. Radiology 2003; 226(3): 701-705.
.3 Kelmendi M, Bejiqi R, Bajraktari G, Beqiraj R. Cor triatriatum sinister-three case reports. Med Arh 2009; 63(5): 300-302.
.4 Fukumoto K, Takatsuki S, Miyoshi S, Tanimoto K, Nishiyama N, Aizawa Y, et al. Cor triatriatum sinister: An incidental finding in a patient with paroxysmal atrial fibrillation. Herz 2011. [Epub ahead of print]

321

تاثير غلظت تحت كشنده ديازينون بر تغييرات هيستوپاتولوژيك بيضه و تخمدان ماهي كپور معمولي

(Cyprnius carpio)

مهدي بنايي1، عليرضا ميرواقفي2، كمال احمدي3، رضا عاشوري4 دانشجوي دكتري شيلات، دانشگاه تهران
استاديار دانشكده منابع طبيعي، دانشگاه تهران
دانشجوي كارشناسي ارشد شيلات، دانشگاه آزاد اسلامي واحد تهران شمال كارشناس آزمايشگاه، دانشكده منابع طبيعي دانشگاه تهران

Email: Mahdibanaee@yahoo.com

چكيده
استفاده از ديازينون جهت كنترل آفات نباتي در بسياري از مزارع كشاورزي كه در مجاورت منابع آب شيرين واقع شده اند بسيار رايج مي باشد .از اينرو در اين مطالعه به بررسي سميت تحت كشنده اين آفت كش ارگانوفسفره به عنوان يك آلاينده بوم سازگان هاي آبي، بر روي تغييرات آسيب شناسي بافت بيضه و تخمدان ماهيهاي كپور معمول ي ، Cyprinus carpio، پرداخته شده است. در اين آزمايش ماهيها به مدت 30 روز در معرض غلظت تحت كشنده µg/L 60 و 120 ديازينون قرار داده شدند. تاثيرات آسيب شناسي بافتي ديازينون بر روي بافت بيضه و تخمدان ماهيهاي كپور معمولي ، Cyprinus carpio، نيز با ميكروسكوپ نوري مورد بررسي قرار گرفت. در اين بررسي، تاثير منفي ديازينون بر روي بافت بيضه و تخمدان ماهيها مشخص گرديد .از بين رفتن لولههاي اسپرمساز ،آتروفي سلولها و نيز پيدايش واكوئل در بافت بيضه از مهمترين تغييرات مشاهده شده در ماهيهاي تحت تيمار سم بود. آترزي سلولهاي اووسيت و افزايش فاگوسيتوز سلولهاي دژنره شده در بافت تخمدان نيز در ماهيهاي تحت تيمار سم ديازينون، مشاهده گرديد. اين تغييرات هيستوپاتولوژيك با افزايش غلظت سم، بطور معنيداري افزايش يافت .

كلمات كليدي: ديازينون، ماهي كپور، آسيب شناسي بافتي، بيضه، تخمدان

مقدمه
ديازينون يكي از مهمترين آفت كشهاي ارگانوفسفره ميباشد كه بطور وسيعي در كشاورزي و منازل به منظور
كنترل حشرات در خاك، گياهان، ميوه و محصولات زراعي ديگر استفاده ميشود .ديازينون مورد استفاده در مزارع
كشاورزي محتوي 60 – 90 % ديازينون است، كه معمولا پس از سمپاشي ديازينون بر روي محصولات و گياهان
زارعي، اين سم به سهولت شسته شده و وارد آبهاي سطحي و زير زميني ميشود و در نهايت، مقادير زيادي از اين
سم وارد محيطهاي آبي خواهد شد (Coppage and Mathews, 1974). اگرچه ديازينون بسرعت تجزيه
ميشود ولي تحت شرايط خاص، پايين بودن دما، رطوبت پايين، قليائيت بالا و فقدان فعاليت تجزيهاي ميكروبي، مي-
تواند تا 6 ماه و حتي بيشتر از نظر زيستي در خاك فعال باقي بماند (Eisler, 1986).
توزيع ديازينون در آب، ميتواند بر دامنه گستردهاي از موجودات غيرهدف مانند بيمهرگان، پستانداران، پرندگان و
ماهيها، كه در اكوسيستمهاي آبي زيست ميكنند تاثير بگذارد (0002 ,.Burkepile et al). ديازينون از طريق
باند شدن با آنزيم هاي عصبي استيل كولين استراز و بلوكه نمودن آن سبب اسپاسم عضلاني در جانوران ميگردد .
مقدار LC50 ديازينون بسيار متغير است و به سن، وزن، جنسيت موجود و شرايط اقليمي محيط بستگي دارد. دوزهاي تحت كشنده ديازينون ممكن است منجر به كاهش رشد و توان توليد مثلي و بقاي بيمهرگان آبزي و
همچنين كاهش توان زادآوري، تاخير در بلوغ جنسي اختلال در تغذيه و افت وزن بدن و نيز ناهنجاريهاي عصبي و
رفتاري در ماهيها، دوزيستان، پرندگان و پستانداران ميشود( Eisler, 1986; Dutta and Arends, 2003).
ورود ديازينون به آبهاي سطحي و قرار گرفتن ماهيان در معرض آن حتي در دوزهاي پايين نه تنها موجب بروز
اختلالات عصبي در ماهيان ميگردد بلكه سبب بروز ناهنجاريهايي در آبشش (6991 ,.Dutta et al) سيستم
ايمني(7991 ,.Dutta et al)، سيستم بويايي و اختلال در بروز رفتارهاي توليدمثلي
و (Dutta and Maxwell, 2003) و همچنين تخريب ساختار تخمدان (Moore and Waring, 1996 ) . نيز ميشود (Dutta and Meijer, 2003)بيضه ماهيها
متاسفانه مصرف بيش از حد اين سم در ايران و ورود آن از طريق زهكش مزارع كشاورزي بويژه پس از بارش باران به
آبهاي سطحي( شايقي و جواديان ،1378؛ شايقي و همكاران ،1386؛ سهرابي و همكاران ،1380) خطري جدي و
بالقوهاي براي آبزيان رودخانهها، تالابها و آببندها و استخرها محسوب ميشود .لذا با توجه به پيامدهاي نامطلوب ديازينون بر روي فرايند توليد مثلي جانوران بالاخص ماهيها حتي پيش از بلوغ كامل جنسي و به مخاطره افتادن
تداوم نسل و بقاي آنها مطالعه در اين زمينه و بررسي اثر سم ديازينون بر روي فيزيولوژي توليد مثلي ماهيها در
معرض خطر ضروري به نظر مي رسد. ماهي كپور يكي از مهمترين گونههاي پرورشي در مناطق مختلف ايران
محسوب مي شود و اغلب در نزديكي زمين هاي كشاورزي پرورش داده ميشود .از نظر زيست شناسي نيز شباهت
بسياري بين اين ماهي و ماهيهاي بومي رودخانههاي ايران وجود دارد و به خوبي با شرايط آزمايشگاهي، سازگار
ميشود .بنابراين اين مطالعه با هدف بررسي اثر سم ديازينون بر روي تغييرات هيستوپاتولوژيك غدد جنسي در
ماهيهاي كپور معمولي انجام شد.

مواد و روش ها
تعداد 120 عدد ماهي كپور با وزن متوسط 6/22 ± 365 گرم از مزرعه تحقيقاتي دانشكده دامپزشكي دانشگاه تهـران
خريداري و به آزمايشگاه تكثير و پرورش گروه شيلات و محيط زيست دانشكده منابع طبيعي دانشـگاه تهـران انتقـال
داده شد .ماهيان بطور تصادفي در مخازن فايبرگلاس 200 ليتري توزيع و بـه مـدت 14 روز بـا شـرايط آزمايشـگاهي (دماي آب 4±25 درجه سانتي گراد، غلظت اكسيژن محلول 6 تا 7 ميلي گـرم در ليتـر ) سـازگار و در ايـن مـدت بـا
غذاي تجاري 2 بار در روز و به نسبت 2 درصد وزن بدن تغذيه شدند .
اين آزمايش براساس دستورالعمل OECD و بصورت نيمه استاتيك در سازگان نيمه مدار بسته و در قالب يك طـرح
كاملا تصادفي به ترتيب در دو تيمار سم به غلظت µg/L 60 و 120، يـك تيمـار كنتـرل بـا 3 تكـرار انجـام گرديـد .
ماهيها به مدت 30 روز در معرض سم ديازينون قرار ميگيرند و پس از گذشت دورهي آزمايش ،9 ماهي از هر تيمـار
بصورت تصادفي صيد و پس از بيهوشي با پودر گل ميخك (1 به 5000)، از آنها خون گيـري صـورت گرفـت. پـس از
كالبدشكافي و تعيين جنسيت ماهيها، بافت گناد ماهيها نيـز جهـت مطالعـه آسـيبشناسـي بافـت استحصـال و در
محلول بوئن فيكس گرديد.
براي ارزيابي هيستوپاتولوژيك، پس از كالبد شكافي و تعيين جنسيت، بيضه و تخمدان را خارج گرديد. سپس قطعـات
كوچكي از بخشهاي ابتدايي، مياني و انتهايي هر بافت جدا و در محلول بوئن فيكس گرديد. سـپس نمونـههـا جهـت
آبگيري در درجات مختلف الكل اتليك (70 تا 100%) قرار داده شد .پس از آبگيري، نمونههـا جهـت شـفاف سـازي و
الكل گيري، در محلول گزيلول قرار داده شدند. در طي شفاف سازي در مرحلول گزيلول، تركيبات ليپيـدي معمـولا ازبين ميرود، لذا براي حفظ حالت طبيعي بافتها، و همچنين حفـظ اسـتحكام و پايـداري در تهيـه اسـلايد بـويژه در
مرحلهي برشبرداري، نمونهها در پارافين مذاب در دماي 58- 60 درجه سانتيگراد قرار ميگيرند و پس از اتمام ايـن
مرحله، قالب گيري در پارافين صورت ميگيرد .تهيه اسلايد و برش برداري بوسيلهي دستگاه ميكروتوم صورت گرفـت
و در نهايت لامهاي تهيه شده با هماتوكسيلين و ائوزين رنگآميزي گرديد و با استفاده از لامل و چسب بـالزام سـطح
نمونهها پوشيده شد .

نتايج
در طي دورهي آزمايش در هيچ يك از تيمارهاي آزمايشي و گروه كنترل مرگ و ميري مشاهده نشد. تغييرات رفتاري
در ماهيهاي تحت تيمار سم ديازينون در روزهاي پاياني دورهي آزمايشي كـاملا مشـهود بـود. عـدم تعـادل در شـنا،
تشنج و رعشه، واكنشهاي عصبي به محركهاي خارجي، بياشتهايي از مهمترين تغييرات رفتـاري بـود، كـه در ايـن
ماهيها مشاهده گرديد .اما از نظر مرفولوژي غدد جنسي مـاهي هـاي تحـت تيمـار سـم ديـازينون، بـويژه در غلظـت
µg/l 120 در مقايسه با تخمدان و بيضهي ماهيهاي گروه كنترل، كوچكتر و تا حـدودي نيـز از اسـتحكام كمتـري
برخوردار است. عمدهي ناهنجاريهاي بافتشناسي در گروه تحت تيمار µg/l 120 ديـازينون مشـاهده گرديـد. ايـن
تغييرات هيستوپاتولوژيك در بافت تخمدان و بيضه بيش از 60 درصد از ماهيهاي تحت تيمار ديده شد.
بررسيهاي بافت شناسي و هيستوپاتولوژيك بافت بيضه در ماهيهاي نر كه در معـرض سـم ديـازينون قـرار داشـتند(شكل 1) نشان دهنده بروز ناهنجاريهاي ساختاري در اين بافت است. از بين رفتن مجاري اسپرمبر و بافت بينابيني ،
دژنره شدن سلولهاي لايديگ و آتروفي سلولهاي بافـت بيضـه از مهمتـرين تغييـرات سـاختاري مشـاهده شـده در
ماهيهايي است كه در معرض سم ديازينون قرار داشتند. فاگوسيتوز سـلو لهـاي آسـيب ديـده و در نتيجـه پيـدايش
واكوئلهاي سلولي در ساختار بافت بيضه بويژه در ماهيهاي تحت تيمار µg/l 120 ديازينون ديده شد.
تعداد تخمهاي دژنره شده و فوليكولهاي آترزيا شده در تخمدان ماهيهاي تحت تيمار سم ديازينون، بويژه در غلظت
µg/l 120 بطور معنيداري در مقايسه با ماهيهاي گروه كنتـرل افـزايش يافتـه اسـت. در ايـن مـاهيهـا همچنـين
فاگوسيتوز تخمهاي دژنره شده به وضوح در نمونههاي بافتشناسي قابل روئيت است (شكل 2). به عبارتي ديگر، ايـن
تغييرات هيستوپاتولوژيك با افزايش دوز سم ملموستر است .

شكل 1: در شكل( A) سلولهاي اسپرماتوگونيا، اسپرماتيدها و همچنين عروق خوني و در شكل (B) مجاري اسـپرم سـاز و نيـزفضاي لومن در بافتشناسي بيضهي ماهيهاي كپور معمولي متعلق به گروه كنترل با علامـت سـتاره مشـخص شـده اسـت. در شكل( C و D) افزايش تعداد سلولهاي اسيدوفيليك در بافت بينابيني بيضهي ماهيهاي كپور معمولي متعلق ماهيهاي تحـتتيمار سم ديازينون (غلظت µg/l60)، افزايش تعداد سلولهاي اسيدوفيليك در بافت بينابيني بيضه ديده شـد . در شـكل (E) دژنره شدن و از بين رفتن لولههاي اسپرمساز بافت بيضه و نيز در شكل (F) دژنره شـدن و آتروفـي سـلولهـاي بافـت بيضـه وپيدايش واكوئل در ساختار بافت بيضهي ماهيهاي كپور معمولي تحت تيمار µg/l 120 سم ديازينون مشاهده گرديد.

شكل 2: در شكل( H ،Gو I) مراحل مختلف تكامل اووسيت، از اوسيتهاي اوليه تا مراحل پاياني زردهزايـي در بافـت شناسـيتخمدان ماهيهاي كپور متعلق به گروه كنترل قابل روئيت اسـت. در شـكل (J)، اووسـيت هـايي كـه دچـار آترزيـا شـدهانـد در بافتشناسي تخمدان ماهيهاي كپور متعلق به تيمار µg/l 60 ديـازينون مشـاهده گرديـد. در شـكل (K و L) نيـز آترزيـا در
اووسيتها در مرحلهي زردهزايي و همچنين اووسيتهاي در حال تجزيه و فاگوسيتوز در مـاهي هـاي تحـت تيمـارµg/l 120 ديازينون ديده شد .

بحث و نتيجه گيري
نفوذ زهكش مزارع كشاورزي، روانابهاي سطحي و فاضلابهاي شهري حاوي سم ديازينون به منابع مختلف آبي
همچون رودخانهها، تالابها، درياچهها، آب بندها و مزارع پرورشماهي و ديگر آبزيان بويژه پس از بارش بارانهاي
فصلي ميتواند بر طيف گستردهاي از موجودات غير هدف نظير ماهيها، كه در اين اكوسيستمهاي آبي زيست
ميكنند، تاثير بگذارد و حتي موجب مرگ و مير بسياري از آنها و تجمع زيستي اين سم در بدن آنها گردد (0002 ,.Burkepile et al). ديازينون از طريق آبششها، پوست و سيستم گوارشي به راحتي وارد بدن ماهيها
ميشود .قابليت انحلال اين سم در چربي سبب شده تا اين سم به راحتي از ساختار فسفوليپيدي غشاهاي زيستي
عبور نمايد و در طي كمتر از 24 ساعت از قرار گرفتن ماهيها در معرض سم ديازينون غلظت اين سم در بافتهاي
مختلف بدن بويژه خون به سطح مشابه غلظت اين سم در محيط ميرسد و در بافتهاي مختلف بدن تجمع مييابد (Vale, 1998). اگرچه بخش عمده اي از سم وارد شده به بدن پس از سم زدايي در كبد از بدن دفع مي گردد ولي
بخش از آن نيز ممكن است در بافتهاي مختلف بدن از جمله غدد جنسي تجمع يابد و با تاثير گذاشتن بر روي
سلولهاي غدد جنسي سبب بروز ضعف و كاهش توان زادآوري در جانوران گردد (4991 ,.Abdel Aziz et al).
اندازهي كوچكتر و تحليل غـدد جنسـي در مـاهيهـاي تحـت تيمـار سـم ديـازينون، بـويژه در گـروه تحـت تيمـار
µg/l 120 در مقايسه با ماهيهاي گروه كنترل و نيز خونريزي در سطح خارجي غدد جنسي اين ماهيها از مهمترين
علائم ظاهري مشاهده شده در اين آزمايش است. مطالعه آسيبهاي بافت شناسـي غـدد جنسـي مـاهيهـايي كـه در
معرض سم ديازينون قرار داشتند نيز حاكي از بروز آسيبهاي شديد هيستوپاتولوژيكي در غدد جنسي آنهـا اسـت. در
واقع، قرار گرفت ماهيها در معرض سمومي نظير ديازينون ميتواند تـاثير بسـزايي در كـاهش انـرژي تخصـص يافتـه
جهت رشد و تكامل غدد جنسي گردد. به عبارتي ديگر، ماهيها پس از قرار گرفتن در معرض يك آلاينده، بخش قابل
توجهي از انرژي دريافتي از طريق غذا را صرف برقرار هموستازي و حفظ تعادل فيزيولوژيكي خود در جهت مقابلـه بـه
پيامدهاي ناخواستهي ورود سم به بدن خود مينمايند .از سويي ديگر كاهش اشتهاي اين ماهيهـا و همچنـين ايجـاد
تغيير در توانايي در يافتن و گرفتن غذا ناشي از تاثير سم ديازينون بر حواس بويـايي و چشـايي و نيـز بلوكـه نمـودن
فعاليت استيل كوليناستراز نيز موجب تشديد وخامت وضعيت فيزيولوژيكي اين ماهيها ميگردد
(Fulton and Key, 2001). از اينرو انرژي كمتري به منظور رشد و تكامل غدد جنسي و توليد سلولهاي جنسي
اختصاص خواهد يافت و كاهش رشد غدد جنسي آنها در تماس با سم ديازينون امري طبيعي خواهد بود.
براساس نتايج بدست آمده از مطالعات آسيبشناسي بافت بيضه، ميتوان چنين نتيجه گرفت كه تجمع سم ديـازينون
در غدد جنسي اين ماهيان، علاوه بر آتروفي سلولهاي لايديگ و ميتواند موجب كاهش سـطح سـنتز هورمـونهـاي
جنسي در اين ماهيها گردد .كاهش اندازه و تعداد سلولهاي زايا و ژرمينال فعال، و كاهش قطر مجاري اسپرمسـاز از
ديگر تاثيرات ديازينون بر بيضه ماهيان نري كه در معرض سم ديازينون قرار داشتهاند، ميباشد، كه نتايج بدست آمده
توسـط ديگـر محققـين نيـز مويـد همـين امـر اسـت (Dutta and Meijer, 2003). افـزايش تعـداد سـلولهـاي
اسيدوفيليك در بيضهي ماهيهاي تحت تيمار µg/l 60 ديـازينون، نشـان دهنـدهي افـزايش سـطح پراكسيداسـيون
ليپيدي غشاي سلولهاي بافت بيضه و افزايش حجم متابوليتهـاي فسـفوليپيدي غشـاهاي سـلولي در نتيجـه دژنـره
شدن لايهي فسفوليپيدي غشا است كه سرآغاز نكروز سلولي ميشود .تغييرات هيستوپاتولوژيك لولههـاي اسـپرمسـاز
ميتواند به تخريب اپيتليوم زاياي بيضه منجر گردد. از اينرو قرار گرفتن ماهيها در معرض ديازينون ممكـن اسـت بـا
نكروز سلولهاي اسپرماتوژنيك و نيز سلولهاي سرتولي توام باشد. در واقع پيدايش واكوئلها در سلولهاي سـرتولي و
تغييرات آسيبشناسي بافت بيضه ظاهرا به علت فعاليت فاگوسيتوزي و تحليل و تضعيف فعاليت سلولهـاي سـرتولي
است، كه اين امـر مـي توانـد موجـب ايجـاد وقفـه در فراينـد اسـپرماتوژنز و بـه تـاخير افتـادن رونـد توليـد و بلـوغ
اسپرماتوزوئيدها شود. راديكالهاي آزاد توليد شده در حين متابوليسـم سـم ديـازينون در كبـد مـيتواننـد بـا ايجـاد
پراكسيداسيون ليپيدي و تخريب غشاي سلولي سلولهاي بيضه از كارايي بيضهها در سنتز هورمون و توليد محصولات تناسلي با كيفيت بكاهند (Dutta and Meijer, 2003).
در اغلب تخمكهاي در مرحلهي زردهزايي وقوع آترزيا يا به عبارتي دژنره شدن اووسيت ممكن است از نظر
فيزيولوژيك امري طبيعي بنظر آيد. اما افزايش تعداد اووسيتهايي كه دچار آترزيا ميشوند ممكن است در شرايط
نامساعد محيطي و فيزيولوژيكي به عنوان يك شاخص زيستي محسوب شود (Mytilineou, 2000). قرار گرفتن
ماهيها در معرض ديازينون، در غلظتهاي µg/l 120 و 60 سبب افزايش تعداد اووسيتهاي آترزيا شده، گرديده
است .از مهمترين مشخصهاي اين اووسيتها كه دچار آترزيا شدهاند، ميتوان به از همپاشيدگي هسته، تجزيه غشاي
زرده و همچنين افزايش در تعداد و اندازهي سلولهاي لايهي فوليكولي و تغيير حالت و آبكي شدن گلبولهاي زرده و
نيز تغيير رنگ محتويات سلولي اشاره كرد. تغييرات دژنراتيو يا به عبارتي آترزياي اووسيتها در نهايت منجر به مرگ سلولي، توقف فرايند ميتوز در سلولهاي لايه فوليكولي، بويژه سلولهاي لايه گرانولوزا ميگردد .در طي آترزياي
سلولي و مرگ اووسيتها، سلولهاي فاگوسيتوزي آنها را از بين ميبرند .از اينرو افزايش فاگوسيتوز اووسيتهاي
دژنره شده، بويژه در تخمدان ماهيهايي كه در تماس با غلظت µg/l 120 ديازينون قرار داشتهاند، نيز مويد همين
امر است كه در نهايت ممكن است به كاهش هماوري اين ماهيها منجر گردد .از طرفي ديگر، دژنرسانس سلولهاي
لايهي فوليكولي نيز ممكن است به كاهش سطح سنتز استروئيدهاي جنسي و تاخير در روند بلوغ سلولهاي جنسي و
نيز تحليل تخمدانها بيانجامد. نتيجهي تحقيقات صورت گرفته بر روي ماهي آبشش آبي در تماس با سم ديازينون
نشان ميدهد كه با افزايش غلظت سم و نيز زمان تماس ماهي با سم ميتواند پيامدها و تغييرات هيستوپاتولوژيكي
بيشتري در بافت تخمدان اين ماهيها رخ دهد( Dutta and Maxwell, 2003).
از سوي ديگر اين نكته را نيز بايد مد نظر داشت كه سموم ارگانوفسفره نظير ديازينون مي توانند با ايجاد اختلال در
عملكرد نوروترانسميترها و همچنين فعاليت غده هيپوفيزي بطور مستقيم فعاليت غدد جنسي را مهار نمايند (0002 ,.Sarkar et al). در واقع ديازينون همچنين با تاثير گذاشتن بر روي سلولهاي گنادوتروپ هيپوفيز، در
سنتز و ترشح گنادوتروپين نيز اخلال ايجاد مي نمايند كه اين امر نيز به نوبه خود مي تواند فرايند گامتوژنز و سنتز
هورمونهاي جنسي را در ماهيها مختل نمايد( Maxwell and Dutta, 2005).
مطالعات مختلف نشان داد كه سمومي نظير ديمتوآت و ليندان مستقيما با تخريب پروتئينهاي تنظيم كننده
استروئيدها و همچنين ايجاد تغييرات هيستوپاتولوژيكي در بافت بيضه، توليد آنها را در سلولهاي لايديگ مهار
ميكنند و اين سبب كاهش سطح سنتز تسوسترون در جانوران ميگردد
(2991 ,.Walsh et al., 2000; Ray et al). ارگانوفسفرهها سطح هورمونهاي استروئيدي پلاسما را از طريق
افزايش كاتابوليسم آنها، كاهش ميدهند. بررسيهاي صورت گرفته در اين زمينه نشان ميدهد كه سمومي نظير
ديكلروفوس، دروسبان، ديازينون، فورادان و كلروپيريفوس توليد هورمونهاي استروئيدي را مهار مي نمايند
(Civen and Brown, 1974). به عبارتي، كاهش سطح هورمونهاي جنسي نيز مي تواند موجب به تاخير افتادن
بلوغ جنسي، كاهش شاخص گنادوسوماتيك و تحليل رفتن غدد جنسي در ماهيها گردد .در نتيجه ماهيها توان
زادآوري خود را از دست داده و نسل آنها در طي مدت زماني كوتاه منقرض خواهد گرديد.
ديازينون و متابوليتهاي آن پس از ورود به بدن و گذر از سدهاي بيولوژيك بدن با ايجاد اختلالات فيزيولوژيكي بطور
مستقيم و غير مستقيم بر توليدمثل ماهيها تاثير بگذارد .نتايج بدست آمده در اين تحقيق به خوبي گويايي اين امر است كه ديازينون ميتوان با ايجاد تغييرات شديد هيستوپاتولوژيك در بافت غدد جنسي ماهيها، از جمله دژنرسانس
لولههاي اسپرمساز، نكروز سلولهاي اسپرماتوسيت و نيز ايجاد واكوئلهايي در سلولهاي سرتولي بافت بيضه و
همچنين نكروز اووسيتها و افزايش فرايند فاگوسيتوز اووسيتهاي آترزيايي شده و در نتيجه كاهش هماوري ماهيها
زمينه ساز نابودي نسل آنها گردد. لذا با توجه به اين امر و گزارش ديگر محققين توصيه مي شود پيش از مصرف هر
گونه سم دفع آفات نباتي به پيامدهاي مخرب زيست محيطي آن و احتمال نابودي آبزيان ساكن در بوم سازگانهاي
نزديك به مزارع كشاورزي توجه شود. زيرا در غير اينصورت بايستي شاهد تشديد روند نابودي ماهيهاي بومي و نيز

سپاسگزاري

منابع
1. سهرابي، ت. حسيني، ع. ا. طالبي، خ .1380. تغييرات كيفي رواناب در شاليزارهاي گيلان و فومنات. علوم و فنونكشاورزي و منابع طبيعي، جلد 5، شمار اول. صفحات 1 تا 14.
2. شايقي، م. جواديان، س. ا .1378؛ بررسي باقي مانده حشره كش هاي ليندن و ديازينون در محصول برنج شاليزارهاي شهرستان تنكابن. مجله علوم و تكنولوژي محيط زيست تابستان 1380؛( 9):51- 58.
3. شايقي، م. دارابي، ح. ابطحي حسيني، م. صادقي، م. پاك باز، ف. گلستانه، س. ر .1386؛ بررسي و تعيين مقدار بقاياي حشرهكشهاي ديازينون و مالاتيون در آب رودخانههاي شاهپور، مند و دالكي (استان بوشهر). مجله طب جنوب؛( 10): 54- 60.

4. Abdel Aziz, M. I. Sahlab, A. M. Abdel Khalik, M. 1994; Influence of diazinon and deltamethrin on reproductive organs and fertility of male rats. Dtsch Tierarztl Wochenschr; 101(6): 230-2.
16. Burkepile, D. E. Moore, M. T. Holland, M. M. 2000; The susceptibility of five nontarget organisms to aqueous diazinon exposure. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 64, 114–121.
5. Civen M, Brown CB. The effect of organophosphate insecticides on adrenal corticosterone formation. Pesticide Biochem Physiol 1974; 4(3): 254-9.
6. Coppage, D. C. Matthews, E. 1974; Short term effects of organophosphate pesticide on cholinesterases of estuarine fishes and pink shrimp. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 32, 483– 488.
7. Dutta, H. M. Meijer, H. J. M. 2003; Sublethal effects of diazinon on the structure of the testis of bluegill, Lepomis macrochirus: a microscopic analysis. Environmental Pollution 125 : 355–360.
8. Dutta, H. M., Arends, D., 2003. Effects of endosulfan on brain acetylcholinesterase activity in juvenile bluegill sunfish. Environmental Research 91, 157–162.
9. Dutta, H. M., Maxwell, L., 2003. Histological examination of sublethal effects of Diazinon on ovary of Bluegill, Lepomis macrochirus. Environ. Poll. 121, 95–102.
10. Dutta, H. M., Munshi, J. S. D., Roy, P. K., Singh, N. K., Adhikari, S., Killius, J., 1996. Ultrastructural changes in the respiratory lamellae of the catfish, Heteropneustes fossilis, after sublethal exposure to malathion. Environ. Poll. 92, 329–341.
11. Dutta, H. M., Qadri, N., Ojha, J., Singh, N. K., Adhikari, S., Datta Munshi, J. S., Roy, P. K., 1997. Effect of diazinon on macrophages of bluegill sunfish, Lepomis macrochirus: a cytochemical evaluation. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 58, 134–141.
12. Eisler, R., 1986. Diazinon hazards to fish, wildlife, and invertebrates: a synoptic review. U. S. Fish and Wildlife Service, U. S. Dep. Int. Was. DC 85 (1.9), 1–38.
13. Fulton, M. H., Key, P. B., 2001. Acetylcholinesterase inhibition in estuarine fish and invertebrates as an indicator of organophosphorus insecticide exposure and effects. Environ.
Toxicol. Chem. 20, 37.
14. Maxwell, L. B. and Dutta, H. M. 2005; Diazinon-induced endocrine disruption in bluegill sunfish, Lepomis macrochirus. Ecotoxicol Environ Saf; 60(1): 21-7.
15. Moore, A., Waring, C. P., 1996. Sublethal effects of the pesticide Diazinon on olfactory function in mature male Atlantic salmon parr. J. Fish. Biol. 48, 758–775.
16. Ray, A. Chattarjes, S. Ghosh, S. Bhattacharya, K. Pakrashi, A. Deb, C. 1992; Quinalphosinduced suppression of spermatogenesis, plasma gonadotrophins, testicular testosterone production, and secretion in adult rats. Environ Res; 57(2): 181-9.

17. Sarkar, R. Mohanakumar, K. P. 2000; Chowdhury M. Effects of an organophosphate pesticide, quinalphos, on the hypothalamo pituitary gonadal axis in adult male rats. J Reprod Fertil; 118(1): 29–38.
18. Vale, J. A., 1998. Toxicokinetic and toxicodynamic aspects of organophosphorus OP insecticide poisoning. Toxicol. Lett. 102–103, 649.
19. Walsh, L. P. Webster, D. R. Stocco, D. M. 2000; Dimethoate inhibits steroidogenesis by disrupting transcription of the steroidogenic acute regulatory (StAR) gene. J Endocrinol; 167(2): 253–63.

The effect of diazinon on histophatological changes of testis and ovaries of common carp (Cyprinus carpio)

Mahdi Banayi1, Alireza Mirvaghefi2, Kamal Ahmadi3, Reza Ashori4.

Email: Mahdibanaee@yahoo.com

Abstract
Diazinon is commonly used for pest control in the agricultural fields surrounding freshwater reservoirs. So this study was conducted to determine the sub-lethal toxicity of this organophosphorous pesticide, contaminating aquatic ecosystems as a pollutant, and its effects on histopathology of testis and ovaries common carp, Cyprinus carpio. Diazinon was applied at sub-lethal concentrations of 60 µg/l and 120 µg/l at 30 days. The histhopathological effects of diazinon on testis and ovaries tissues of Cyprinus carpio were determined by light microscopy. In this study, negative effect of diazinon on the testicular and ovarian tissues of common carp is investigated. The degeneration of seminiferous tubules, atrophy and vacuolation in testicular tissues are most important changes observed in treated fish by diazinon. The atretic oocyte and degenerative cell phagocytize in ovarian tissues of fish exposed to diazinon were seen. Histopathological changes were significantly increased related with increasing diazinon concentrations.

Keyword: diazinon, histopathology, Common Carp, testis

بررسي وضعيت خشكسالي…اســتان همدان


of drought during a relatively long–term periods, impossibility of determining its exact beginning and end, and the geographic extent of its impact. In the other hand, the lack of an exact and acceptable universal definition of drought has mad this phenomenon complicated. Generally there are three types of drought: meteorological, hydrological and agricultural. Meteorological or climatic drought is basically caused by rainfall deficiency which in case of continuation culminates in hydrological and agricultural drought.Precipitation is the most important parameter that is used for defining drought and its lack or deficit implies the threshold of drought. In this paper, considering 52 year of rainfall data from Ekbatan and Nogeh Metrological, stations (1328-1329 to 1379-1380), drought in Hamadan region has been evaluated on seasonal and yearly basis. At first the homogeneity of data was evaluated using Double Mass and Run- Test methods. Then, drought was explained on the basis of fallowing indexes: 60% threshold index, percent of normal index, rainfall standard index, deviation form mean index, and classification of rainfall range on seasonal and yearly scale index. Considering the decrease of precipitation it was concluded that in Hamadan region drought has occurred as a seasonal or a yearly basis. Considering the decrease of precipitation in Hamedan region, drought has occurred either

مقدمه
اســتان همدان بيــن مدارهاي ۳۳ درجه و ۸۵ دقيقــه تا ۵۳ درجه و ۸۴ دقيقه عرض شــمالي و ۷۴ درجــه و ۴۳ دقيقه تا ۹۴ درجه و ۳۶ دقيقــه طول شــرقي از نصف النهــار گرينويچ در غرب فــلات ايران قرار گرفته است. اين استان با وسعتي معادل ۵/۴۲۰۹۱ كيلومتر مربع ۱/۱۷ درصد از مســاحت كشــور ايران را به خود اختصاص داده اســت. وجود الوند كــوه با ارتفاع ۴۷۵۳ متر و قرار گرفتــن منطقه همدان در بلنداي ۰۰۸۱ متري از ســطح دريا موجب ايجاد شرايط آب و هوايي كوهستاني با زمســتان هاي سرد و تابستان هاي نســبتاً معتدل است(۱،۵). ميانگين نزولات جوي ســالانه منطقه همدان ۷۱۳ ميلي متر برآورد شده است كه حدود ۶۲ درصدا ز متوســط كشــورب يشــترا ســت(۹.)
طي چند ســال گذشــته ايــن منطقه خشكســالي و كمبود شــديد بارندگــي كمتــر از ميانگين ســال هــاي قبل را تجربه كرده اســت. اين كمبودها در مناطق نســبتا پر آب نيز مشــهود بوده و در چند سال اخير بخش هاي مختلف اســتان بــه ويژه بخش كشــاورزي و منابع طبيعي را تهديد نموده است. علاوه بركمبود بارش، توزيع نامناسب فصلي بارندگي موجب تشــديد اثرات زيانب ار خشكسالي مي شود. توزيع نامناسب فصلي بارش از جمله خصوصياتي اســت كه ريســك پذيــري زراعت را افزايش داده و همــواره كشــت محصول زراعــي را تهديد مي كنــد. عوامل آب و هوايي متغيرهاي كنترل نشــده و وابســته به يكديگرند و شناخت دقيق آنهــا و نوع ارتباط هــر يك با ديگــري ميت وانــد در برنامه ريزي زراعي بســيار مؤثر باشــد. رفتار زماني و مكاني بارش ميت واند آســتانه رخداد خشكســالي محسوب شود. آستانه خشكســالي با توجه به شرايط مكاني
on seasonal or yearly basis.
Key words: Drought, Seasonal drought, Indexes
متفاوت اســت. لذا براي حذف اثرات مكاني، آمار نقطها ي يك ايســتگاه به عنوان ايســتگاه شــاخص هر منطقه قابل استفاده اســت. رفتار زماني بارندگي نيز نشــان مي دهد كه يكسال مرطوب يا آبسال ( سالي با بارش فراوان ) ممكن اســت از مجموع چند ماه خشــك ( و يا بسيار خشك ) و چند ماه مرطوب ( و يا بســيار مرطوب) تشــكيل شــده باشد(۴). ًمتقابلا ســال خشــك كــه در آن بارندگي كمتــر از ميانگين نرمــال دراز مدت اقليميا ســت ميت واند شــامل چند ماه مرطوب و چند ماه خشــك باشد .به همين دليل جهت تمايز ميت وان از مقياس فصلي و ســالانه بارش در طي يك دوره درازمدت آماري اســتفاده نمود(۴.)
خشكسالي يكي از پديده هاي طبيعي است كه در ايران به جز موارد نادر مطالعه نگرديده اســت و به صورت موضوع ناشــناخته اي باقي مانده اســت(۷). خشكســالي به يك دوره ممتــد كمبود بــارش و غير طبيعي اطلاق مي شــود. ايــن پديده منجر به صدمه محصــولات زراعي و كاهش عملكرد، كاهش ســريع جريان هاي ســطحي و افت مخــازن زير زميني و يا كمبود مقدار بارندگي نســبت به ميانگين دراز مدت مي شــود. هنوز يــك تعريف پذيرفته شــده جهاني در باره خشكســالي وجود ندارد. اين امر منجر به تعريف شــاخص هاي مختلفي شــده است. بارش عمده ترين پارامتري اســت كه در تعريف شــاخص ها بكار گرفته شــده است، يعني خشکســالي و ترســالي در مقايســه با کمتر يا بيشــتر بودن ريزش هاي آسماني ســالانه از ميانگين بارندگي يک منطقه سنجيده مي شود. بعضي از تعاريف خشكســالي بارش هاي روزانه، هفتگي و يا دورها ي را مد نظر قرار مي دهند. بنظر مي رســد كه چنين تعاريفي با شــرايط آب و هوايي ايران تناســب نداشته باشــد، زيرا در اغلب مناطق ايران كه يك فصل و
۳
بررسي وضعيت خشكسالي…
گاه دو فصل از ســال هيچگونه بارشي حادث نمي شود، تعين خشكسالي به صورت دوره هاي كوتاه مدت چند روزه مقدور نيســت و معنايي ندارد.
پژوهش هــاي palmer در خصوص خشکســالي از جملة نخســتين پژوهش هايــي اســت که خشکســالي را کمبــود رطوبت مســتمر و غير طبيعــي (منظــور انحــراف از شــرايط طبيعي يــا ميانگيــن دراز مدت پارامترهــاي هواشناســي) دانســته اســت(۷،۰۱). هربســت و همکاران (۶۶۹۱) نيز تحقيقاتي را در زمينه خشکســالي هواشناســي انجام دادند که بعدها توســط موهان و رانگاچاريا (۱۹۹۱) تکميل گرديد(۸). کريميو همکاران خشکســالي هواشناســي اســتان فارس را با استفاده از روش اصلاح شــدة هربست و همکاران بررسي نمودند. آنان فصل تابستان را به علت كمي بارندگي به عنوان يك فصل جدا در نظر نگرفته و خشكســالي در مقيــاس ســاليانه را با ســه فصــل بررســي نمودند(۸). فــرج زاده و همکاران با تحليل داده هاي بارندگي خشکســالي ساليانه ايران را بررسي کردنــد(۷). زارع ابيانه و همكاران خشكســالي هاي به وقوع پيوســته در غــرب كشــور را با اســتفاده از بعضي شــاخص هاي خشكســالي مطالعه نمودند. ايشان نشــان دادند كه در بعضي از سال ها خشكسالي رخ نداده اســت، اما وقتي به صورت فصلي داده ها بررسي مي شوند خشكسالي هايي به وقوع پيوســته كه به صورت ســاليانه هيچگاه مشــخص نيســتند(۴).
هدف از اين مطالعه بررســي فراواني و شــدت وقوع خشكســالي در مقيــاس ســالانه و فصلي منطقــه همدان در يك دوره ۲۵ ســاله آماري اســت. با توجه به اينكــه بهترين زمان برنامه ريزي براي خشكســالي در طول ســال هاي غير خشكسالي ميب اشــد، نتايج اين بررسي ميت واند در ايجاد اســتراتژي مديريت پيشــگيري از خســارت بهرهب ــرداري بهينه از منابع آبي موجود به عنوان بخشــي از عوامل ايجاد و تشــديد بحران آب كاربرد داشته باشد.
مواد و روش ها
ســازمان جهاني هواشناســي وضعيــت فعلي را با متوســط هاي دوره آماري۰۳ ســاله مقايســه كرده اســت (۷،۲۱) در اين بررسي داده هاي ۵۲ ســاله فصلي و ســالانه بارندگي ايســتگاه اكباتان همدان به عنوان ايستگاه شــاخص منطقه در تحليل خشكســالي مورد استفاده قرار گرفت(۱). توزيع فصلي و ســالانه بارندگي شهرستان همدان در شکل شماره (۱) آورده شده اســت. توزيع فصلي بارش در بهار ۵/۴۳ درصد، تابســتان ۶/۱ درصد، پائيز ۳/۵۲ درصد و در زمســتان ۶/۸۳ درصد بود. بعضي از ســال ها با نبود آمار مواجه بــود.در اين گونه موارد كمبودهاي آماري بايســتي از ايســتگاهي با شــرايط مشابه جبران مي شد. ايستگاه هواشناسي پايگاه شكاري شهيد نوژه همدان ايستگاه مناسبي بود. اين ايستگاه در۰۲ كيلومتري ايستگاه اكباتان واقع است. بنابراين نواقص آماري با محوريت ايستگاه پايگاه شكاري به روش نســبت ها برطرف شد(۶). سپس صحت و همگني داده ها به روش هاي جرم مضاعف و ران تســت انجام گرفــت(۱،۷). درجه صحت و همگني داده ها در روش جرم مضاعف نســبت به ايســتگاه پايگاه شكاري و در روش ران تست
۴
توزيع داده ها نســبت به ميانگين و ميانه داده ها مورد بررســي قرار گرفت .نهايتاً خشكســالي به كمك شــاخص هاي: آســتانه نرمال اقليمي، درصدي از نرمال، اســتاندارد بارش، انحراف از ميانگين، كلاســهب ندي دامنه بارش و دهك ها ارزيابي و مقايسه شد(۲،۴،۵.)
شاخص آستانه نرمال اقليمي
در اين شــاخص ميانگين درازمدت بارشهاي ثبت شده فصلي و ساليانه در نظر گرفته مي شود. در صورتيكه بارش هر سال آماري(Ri) از ۰۶ درصد ميانگين دراز مدت (R۶/۰) كمتر شود. آن سال، سال خشك تلقي مي گردد و چنانچه خشكي حداقل در دو سال متوالي تكرار گردد خشكسالي به وقوع پيوســت است(۳،۵). همچنين اگر ۰۵ درصد وســعت ناحيه اي در طي دو ســال متوالي بارش كمتر از ۰۶ درصد ميانگيــن دراز مدت را دريافت كند خشكســالي رخ داده اســت (۳،۹). ميت وان ۵۷ درصــد ميانگين دوره دراز مدت را به عنوان معيار سنجش در نظر گرفت كه به روش آستانه ۵۷ درصد معروف است.)۹(
شاخص درصدي نرمال
در اين شاخص با رعايت مقياس زماني مورد بررسي ( فصلي يا سالانه) ،نســبت بارندگــي در هر ســال آماري بــه ميانگين بارندگي جهــت برآورد خشكسالي و شدت آن بكار گرفته مي شود .
شاخص كلاسه بارش
اين شــاخص دامنه تغييرات بــارش در طول دوره آماري يعني اختلاف بارش حداكثر و حداقل را با توجه به مقياس زماني فصلي يا ســاليانه مورد توجه قرار مي دهد.
شاخص انحراف از ميانگين
اين شــاخص انحــراف داده هــا از ميانگين آنها را در طــي دوره آماري به عنوان پارامتري جهت برآورد خشكســالي معرفي مي كند. فواصل طبقاتي اين روش شدت خشكسالي ها را بيان مي كند.
شاخص استاندارد بارش
اساس اين شاخص انحراف از ميانگين نسبت به انحراف معيار داده هاي آماري اســت. به عبــارت ديگر در اين روش عــلاوه بر انحــراف از ميانگين بارش هــاي رخــداده در طي يــك دوره آمــاري، انحراف معيــار داده ها نيز مورد اســتفاده است، به طوريكه نســبت اختلاف ميانگين جامعه يا نمونه از مقــدار بارندگي هر ســال آماري به انحراف معيار جامعه يا نمونه محاســبه مي شود(۷).
شاخص دهك
اين شــاخص با انــدك تغييراتي به روش گيبــس و موهر (۷۶۹۱) نيز معروف اســت. بر اســا س اين روش، دهك اول تا دهك نهم پس از مرتب كردن داده ها به ترتيب نزولي به دست مي آيد. سپس شدت خشكسالي ها و ترسالي ها به ترتيب از دهك اول به بعد برآورد مي گردد. دهك پنجم بيانگر مرز بين خشكسالي و ترسالي ميب اشد(۱۱.)
توصيف محدوده شــاخصهاي فوق كه دلالت بر شدت خشكسالي دارد در جدول شــماره ۱ آورده شــده اســت، كه در آن خشكسالي هاي شديد و

۷

بررسی میزان آرسنیک، کادمیوم و سرب در خاک و آب زیرزمینی و ارتباط آن با کود شیمیایی در شهرستان  قائمشهر  

 

          پژوهشی 

 

 

مجـلـــــه دانشــــگاه عـلـــــوم پزشــکـــــی مــازنــــــدران  دوره بیست و یکم   ویژه نامه 1   اسفند   سال 1390   (29-21)

 

بررسی میزان آرسنیک، کادمیوم و سرب در خاک و آب زیرزمینی و ارتباط آن با کود شیمیایی در شهرستان           قائمشهر

(مطالعه موردی در منطقه کشاورزی وحدت) سال زراعی 89- 88

 

هاجر بوداغی        

مسعود یونسیان         

امیرحسین محوی           محمودعلی محمدی         محمدهادی دهقانی          شاهرخ نظم آرا 

 

چکیده

سابقه و هدف : کود یکی از منابع آلاینده فلزات سنگین برای خاک و آب زیرزمینی  میباشد. هـدف از ایـن مطالعـهتعیین میزان آرسنیک، کادمیوم و سرب در خاک شـالیزاری و آب زیرزمینـی و ارتبـاط آن بـا کـود شـیمیایی در شهرسـتانقائم شهر (در منطقه کشاورزی وحدت) می باشد.

مواد و روش ها : به طور تصادفی 20 نمونه قبل و 20 نمونه بعد از کوددهی از خاک (عمق cm30-0) و آب زیرزمینیدر بهار و تابستان 1389 نمونه برداری گردید و3 نمونه مرکب از 3 کود پرمصرف هم تهیه شد آنگـاه پـس از          عـصارهگیـرینمونه های  خاک (هضم با اسید نیتریک، اسید هیدروکلراید، آب اکسیژنه)، نمونه های آب  (صاف کردن) و            نمونههـای کـود(هضم بااسید نیتریک)؛ غلظت آرسنیک  (As)، کـادمیوم  (Cd) و  سـرب  (Pb) آب،  عـصاره خـاک و کـود توسـط دسـتگاه  ICP-OES (ساخت آلمان) اندازه گیری شد.

یافته ها : با توجه به نتایج به دست آمده غلظت فلزات سنگین در آب صفر و در خاک پـایین تـر از اسـتاندارد جهـانیبوده است. تنها در کود سوپرفسفات تریپل غلظت Cd بیشتر از مقدار استاندارد CDFA بوده است.

اسـتنتاج : از بـین سـه کـود مـصرفی تنهـا رابطـه معنـی دار بـین میـزان کـود مـصرفی پتـاس بـا غلظـت کـادمیوم در  خاک (05/0<p)  مشاهده شد . با توجه به بیشترین غلظت کادمیوم در کود فسفاته به نظر میرسید کـه در مزارعـی کـه کـودپتاس بیشتری استفاده شده مقدار کود فـسفات کمتـری اسـتفاده شـود ولـی بـا توجـه بـه ارتبـاط مثبـت بـین کـود فـسفاته و  کود پتاس  (05/0<p)؛ علت این امر همچنان نامشخص است. با توجه به غلظـت فلـزات سـنگین در آب (صـفر )، هـیچ گونـهرابطه ی بین مقدار فلزات سنگین در خاک با آب و مقدار فلزات سنگین کود با آب مشاهده نشد.

 

واژه های کلیدی: آرسنیک، کادمیوم، سرب، خاک شالیزاری، قائم شهر

 

مقدمه

 

 

مولف مسئول: امیرحسین محوی- تهران: دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشکده بهداشت، گروه مهندسی بهداشت محیط                  E-mail:  ahmahvi@yahoo.com گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران

) تاریخ دریافت : 4/12/89          تاریخ ارجاع جهت اصلاحات : 1/4/90           تاریخ تصویب : 27/9/90

دانشگاه

در جایی که باروری ذاتی خاک کم اسـت، اغلـبکشاورزان تمایـل بـه افـزایش مـصرف کـود در چنـدین

نوبت دارند (1). دفع  زبالههای شهری و صنعتی، گازهـای

خروجی خودرو،  فعالیتهای معادن و شیوه  های کشاورزی

منجربه تجمع فلزات در خاک می شود(2). فلزات سنگیننگـران کننـده در کـود ش امل Pb ،Cd ،As و بـه میـزانکمترNi  وZn  بوده (3) که استفاده مـداوم از کـود دارایAs و خاک آلوده به آن، از طریق جذب گیاه به زنجیرهغذایی منتقل می گـردد (4). قـرار گـرفتن در معـرضPb ، Cd وAs  تهدید اصلی برای سلامت انـسان مـی باشـد (5).

کودهــا ضــمن حاصــلخیزی خــاک ســبب آلــودگیمحیط زیست نیز می شوند(6). بنـابراین بـه عنـوان یکـی ازمنابع آلاینده فلزات سنگین تبدیل شده که برای سلامتیانسان و محیط زیست  زیانباراست(7). در  طولانی مـدتغلظتAs ،Cd  درخاک کشاورزی توسط کاربرد کـودفسفاته افزایش  مییابد به عنوان مثال سالانه یک گرم درهکتارCd  و  به طور متوسط حدود 3 گـرم در هکتـار As در خاک یافت  میشود(8،9). عواملی نظیـر  انـدازه ذرات خاک و عمر خاک در تعامل با  منابع آلودگی در  جذب عناصر نقش اساسـی  دارنـد (10). Cd در حـال حاضـر بـهعنوان آلاینده در کـود فـسفاته شـناخته شـده اسـت(11).

کاربرد زیاد ازحد کود فسفره ممکن است نه تنها باعـثافزایش فسفر  خاک، بلکه منجر به تجمع فلـزات سـنگیندر خاک کشاورزی شود(12). As در  کود، غلظت بـاقیمانده بیشتری در خـاک را سـبب مـی شـود (13). مـصرفبــی رویــه کــود و ســـموم شـــیمیایی از جملـــه عوامـــلآلــودگی و ناپایــداری خــاک در مازنــدران مــی باشــد.

متوسط غلظتCd  وPb  در نمونه های خاک در کـره بـهترتیــب 4/0 و mg/kg14 بــوده اســت(14). محــدوده Cd خـاک بـین mg/kg 04/1-46/0 بـوده اسـت(15). مقـدار متوســــط Cd خــــاک در شــــالیزارهای خــــرم آبــــاد   mg/kg 182/0 بــوده اســت(16). محــدوده As خــاک شــالیزاری در بــنگلادش mg/kg 8/48- 3/0 بــه دســت آمد(17). میانگین غلظـتCd  و  Pb در خـاک شـالیزاریچین 66/0 و  mg/kg 8/55 بوده است کـه آبیـاری زمـینشالیزاری با آب رودخانه دلیـل اصـلی تجمـع بـالای فلـزمزبور است (18). خاک شالیزاری بعضی از منـاطق دارایپتانسیل آلودگی به فلزات سنگین مـی باشـد (19). غلظـتPb وAs  در خاک شـالیزاری کنـار رودخانـه درچـین از اسـتاندارد ملـی بیـشتر بـوده اسـت(20). میـانگین غلظـت   Cd کـل در شـالیزارهای اصـفهان، فـارس و خوزسـتانmg/kg 45/0 بوده است (21). در آب زیرزمینـی متوسـطمقــدار Pb (014/0) و mg/l) Cd 0025/0) مــی باشــد و

همبستگی معنی داری بین غلظت فلزات سنگین بـا میـزانمـصرف کودهـا مـشاهده نـشد (22). غلظـت Cd ،Pb در خــاک منطقــه صــنعتی آمــل بــه ترتیــب 1241±50 و 13510/16 ±127میکروگــرم برگــرم خــاک بــ ه دســت آمد(23). غلظتpb ،cd  وAs  برحسبmg/kg  به ترتیبدر کود سولفات پتاسـیم 04/0، 28/4 و 24/0 و در کـودســوپر فــسفات تریپــل 74/6 ، 5 و 24/0 مـ        ـیباشــد(2).

همبستگی معنی داری بین غلظت فلزات سنگین بـا میـزانمــصرف کودهــا مــشاهده نــشد (24). میــزان cd و ســرب خـــاک چـــین بـــه ترتیـــب در محـــدوده 4/0- 04/0 و   mg/kg 4/50- 22 اسـت(25). متوسـط غلظـت کـادمیوم بـرنج خـام درشـمال ایـران mg/kg 34/0 بـود و ایـن در حالی است که غلظت کادمیوم خاک به تـدریج از 33 بـه34 mg/kg طـــی ســـال 1998 و 1999 افـــزایش یافتـــهاســت(26،27). بــالاترین غلظــت فلــزات ســنگین در آبمربوط به فلز Pb بوده (28،29) و حداقل و حداکثر غلظتآن بــه ترتیــب 062/0 ± 508/0 و 007/0 ± 54/0 mg/l بـوده اسـت (29). ترکیـب کـود  سـوپر فـسفات هـا  عمـدتاً مونوکسید فسفات بـوده، مقـدار کمـی نیـز          فـسفاتهـایآهن، آلومینیوم و دی کلسیم فسفات در آن ها به صـورتناخالص وجود دارد(2،30). این کودهـا در آب محلولنـداما حلالیت آن ها نـسبت بـه کودهـای ازتـه بـسیار کمتـراست(30). سـولفات پتاسـیم در درجـه حـرارت معمـولیحدود 12درصد در آب حـل مـی شـود (31) و عـلاوه بـرپتاس دارای 18 درصد  گـوگرد (عنـصر پـر نیـاز گیـاه از جمله برنج ) است(32). اوره حدود 46 درصـد  ازت بـودهاست و خورنده و جاذب رطوبت نبوده است(2). غلظـت

Cd در کود سوپر فسفات ساده، تری پل و  اوره  بـه ترتیـب

1/3، 1/8 وmg/kg  1/0< بوده اسـت(33). در انگلـستان،محدوده غلظـتCd  و  Pb (بـر  حـسبmg/kg ) در کـودفــسفاته  بــه ترتیــب 170-1/0و 225-7 و در کودهــای نیتروژنه به ترتیب 5/8- 05/0 و 27-2 مـی باشـد . غلظـتCd در کــود ســولفات پتاســیم 04/0 و در کودســولفاتفسفات تریپـل 74/6 mg/kg مـی باشـد . غلظـت حـداکثر  Cd در کـود سـوپر فـسفات تریپـل mg/kg 74/6 کـه از استانداردOSDA ،[1]CDFA [2] و کانادا بیشتر بـوده اسـت. غلظــت Pb در کــود ســولفات پتاســیم 28,4 و درکــود سولفات فسفات تریپل mg/kg 5 می باشـد (34،35). میـزانCd و Pb درکود اوره بـه ترتیـب 001/0 و 71/3 mg/kg بـوده اسـت(8). حـداکثر Cd در کـود فـسفاته دراسـترالیا 130، اتریش 75، بلژیک 90، دانمـارک 47، کانـادا 20، فنلاند 5/21، آلمان 40، نـروژ 43 و  سـوئیسmg/kg  21 بــوده اســت (36). غلظــت Pb در کــود ســوپر فــسفات  ســاده (9/9)، تریپــل (7/5) و در کــود اوره mg/kg 3/0 بوده است (33). حرکت و قابلیت دسترسی زیستی فلـزاتموجود در خـاک هـا بـه خـواص فیزیکوشـیمیایی فلـز وخــاک بــستگی دارد(2). در ژاپــن ازبیمــاری ایتــا ایتــا ومیناماتا به سبب مصرف برنجی کـه در خـاک آلـوده بـهCd و Hg تهیــه شــده، گــزارش شــده اســت(37). بــرنج محصول غالب کشاورزی شهرستان قـائم شـهر مـی باشـد  بنابراین کیفیت بـرنج، تـا حـد زیـادی سـلامت انـسان را تحت ت أثیر قرار می دهد(19). هدف از این مطالعه بررسیغلظــت As ،Cd و Pb در خــاک شــالیزاری  (بــرنج پــرمحــصول)، آب زیرزمینــی کــشاورزی و ســه کــود پــرمصرف در مرکز کشاورزی وحدت شهرستان قـائم شـهرقبـل و بعـد از ب ه کـارگیری کـود کـشاورزی در فـصل زارعــی 1389-1388 و همچنــین تــ أثیر کــود برفلــزاتسنگین             مزبور می باشد.

 

مواد و روش ها  الف) مطالعه مکان

قائم شهر یکی از مناطق فعال کشاورزی کشت برنجدر استان مازندران (شمال ایران ) است. سطح زیر  کـشتِ   برنج در شهرستان 15650 هکتار در سـال  (سـال 88-87) بوده است . بافت خـاک شـامل لـومی- رسـی- شـنی بـهخاک لومی متنوع است(38). متوسط بـارش سـالانه 598 میلـــی متـــر بـــرای دوره کـــشاورزی (ســـال89-88) می باشد(39). مرکز وحدت یکی از مناطق فعال به  لحـاظ  تولید ار قام برنج پرمحصول مثل شیرودی،  ندا، خـزر و… که میزان تولیدشان (Kg/ha) بیشتر از ارقام محلی اسـت،  در شهرستان  قائمشهر مـی باشـد و مطالعـه حاضـر نیـز بـرروی این ارقام صورت گرفته است. فصل رشـد بـرنج ازاواسط بهار شروع و تا مرداد الی شهریور، بسته به شرایطآب و هوایی ادامه دارد. استفاده از  کود ازته برای بـرنج،یکی قبل از کاشت و دیگری در میان مراحل رشـد (سـهمرحله) لازم است ولی عموماً کـود فـسفره و پتـاس قبـل کاشت به کار برده  میشود.

 

ب) استراتژی نمونه برداری

شهرستان قائم شهر از نظر کـشت بـرنج بـه 2 منطقـه(کوهـستانی و دشـتی) و 5 مرکـز کـشاورزی (بیـشه سـر، قراخیل، علی آباد، کیاکلا، وحدت ) تقسیم شده است. ازآن جاییکه کش ت برنج پرمحصول در منطقه دشتی بیشتراست از  بین 2 مرکز تحت پوشش بـا توجـه بـه وضـعیتتوپوگرافی، شیب زمـین،  جـنس خـاک، مرکـز وحـدتانتخاب گردید آنگـاه بـا توجـه بـه  ایـنکـه در مطالعـاتاجمالی خاک، از هر 2 کیلومتر مربع یـک نمونـه خـاکبرداشت  میشود(40). بنابراین از 4003 هکتار سـطح زیـرکشت برنج پر محصول در مرکز وحدت(38)، تعـداد 20 نمونه جهت نمونه برداری انتخاب شد. سپس با توجـه بـهوضعیت منابع تأمین آب کشاورزی منطقه، تعداد چاه هـارا ب ه طور تزایدی جمع و بـه هـر کـدام بـه طـور تـصادفیشــماره ای داده شــد و در نزدیکــی منــابع چــاه، زمــینشالیزاری (پرمحصول) جهـت نمونـه بـرداری خـاک درنظر گرفته شد. آنگاه تعداد بیست نمونـه مرکـب قبـل از   کوددهی و بیست نمونه دیگر بعـد از               کـوددهی (در ایـنتحقیق جهت کمترین تأثیر سموم دفع آفات، نمونه گیریبعد ازکوددهی: قبل از سـرک سـوم و در زمـان حـداقلمصرف سموم دفع آفات انجام شد) از  خاک (8-6 نقطهزمین به صورت زیکزاکی در عمقcm 30-0) (41) و 20 نمونه ازآب کشاورزی در سال کشاورزی 89-88 قبل از کوددهی و 20 نمونـه دیگـر بعـد از کـوددهی تهیـه  شـدهمچنین برای ارزیابی غلظت فلزات سـنگین در کـود، از سه کود پرمصرف منطقه نیز 3 نمونه مرکب تهیه گردید.

یک کیلوگر م نمونه خاک و حـدود 5/0± 1 لیتـر نمونـهآب در هر  نمونهبرداری موردنیاز بود. نمونه هـای خـاکرا در مجاورت هوا خشک نموده،  سپس با هاون کوبیدهو از الــک (mm2 ) رد و در کیــسه برچــسب دار قــرار دادیــم نمونــه آب چــاه را در بطــری ریختــه ، پــس از برچــسب گــذاری، بــا اســید نیتریــک غلــیظpH  آب را   به 2 < رسانده در شرایط خنک نگهـداری گردیـد. پـساز عصاره گیری نمونه های خاک  (هضم با اسید نیتریک،اســید هیدروکلرایــد، آب اکــسیژنه)، نمونــه هــای آب (صــاف کــردن بــا  کاغــذ صــافی واتمــن شــماره 42) و نمونه های کود (هـضم بااسـید نیتریـک) (45-42) توسـطدستگاهICP-OES  (ساخت کشور آلمان بـا دقـتppb )

پـس از کـالیبره شـدن دسـتگاه، بـا منحنـی کالیبراسـیون سنجش(46) و غلظت فلزات سنگین  (آرسنیک، کادمیوم

 

جدول شماره 1: مقدار غلظت Cd ،As وPb خاک قبل و بعد از کوددهی در شالیزارهای منطقه مورد مطالعه قائم شهردر سال زراعی 89-88

 

غلظت در خاک بر حسب (mg/kg)                                                                                          غلظت در خاک بر حسب (mg/kg)

شماره نمونه Cd            Pb                            As                                                 شماره نمونه Cd              Pb                             As

بعد قبل بعد قبل بعد قبل   بعد قبل بعد قبل بعد قبل
  0/051  0  0/4 0/102  0/25 0/003   11 0/045  0 0/45 0/102  0/3 0/002            1
  0/049  0  0/3 0/099   0/2 0/001   12  0/05  0 0/45 0/099 0/25 0/003            2
  0/045  0 0/35 0/095   0/2 0/001   13 0/048  0 0/45 0/095 0/25 0/001            3
  0/051  0  0/3 0/066   0/2 0/003   14 0/052  0  0/4 0/066  0/2 0/005            4
  0/049  0 0/35 0/074   0/2 0/003   15 0/047  0  0/4 0/074  0/2 0/005            5
  0/05  0  0/3 0/085   0/2 0/001   16 0/046  0  0/4 0/085 0/25 0/005            6
  0/05  0  0/4 0/087  0/25 0/005   17  0/05  0  0/4 0/087  0/2 0/007            7
  0/048  0 0/35 0/103  0/25 0/003   18 0/046  0 0/55 0/103  0/3 0/006            8
  0/051  0 0/45 0/086  0/25 0/003   19 0/048  0  0/4 0/086 0/25 0/004            9
  0/049  0  0/5 0/093   0/1 0/004   20  0/05  0  0/4 0/093  0/2 0/004           10
  0/049  0  0/4 0/089 0/225 0/003 میانگین            

 

 

و سـرب) آب، عـصاره خـاک و کـود را بـه ترتیـب در  طـــول مـــوج 042/189- 438/214- 343/220 نـــانومتر انـدازه گیـری شـد. جهـت کـسب اطلاعـات موردنیـاز ازکشاورزان در خصوص نوع، میزان و نحوه مصرف کود،سطح زیر کشت و… پرسشنامه تهیه شد . تجزیه و تحلیـلآماری مقایسه فلزات سنگین قبل از کـوددهی و پـس از

آن (قبــل از کــاربرد کــود ســرک ســوم ) بــا اســتفاده از نرم افزار 11.5SPSS  انجام شد.

 

یافته ها

الف) فلزات سنگین – آب  :نتایج بـه دسـت آمـده از انــدازه گیــری غلظــت آرســنیک،کادمیوم و ســرب درنمونه های آب چاه(محدوده عمق            چاهها 70-11 متـر) بـادســتگاه ICP-OES نــشان داد کــه در هــر دو مرحلــهنمونه برداری غلظت هر سه فلز صفر بوده اسـت. pH آبچاه ها در زمان     نمونـهبـرداری در محـدوده 1/7 الـی 4/7 بوده است.

  • فلزات سنگ ین- خاک :غلظت فلزات،  حداقل وحداکثر غلظت آن ها در خاک قبل و بعد کوددهی (قبل از سرک سوم) مطـابق جـدول شـماره 1و2 مـی باشـد . بـاتوجه به آنالیز          خاکشناسی موجـود در منطقـه؛ متوسـطهدایت الکتریکی 2/1 (78/1-43/0)، متوسطpH  خاک  8/7(5/8-34/7) بوده است(38).

جدول شماره 2: حداقل و حداکثرغلظت Cd ،As و Pb خاک قبـل وبعد از کوددهی در شالیزارهای منطقه مورد مطالعه قائم شهر در سالزراعی 89-88

 0  0/103  0/007 حداکثر قبل 
 0/046

 0/052

 0/3

 0/55

 0/1

 0/3

حداقل

حداکثر

بعد
 0/045

 0/052

 0/203  0447  0/096  0298 حداقل

حداکثر

تغییر

غلظت

آرسنیک          سرب

 0              0/066          0/001

 

  • فلزات سنگین – کود :غلظتCd ،As  و  Pb در سه کود مورد آنالیز طبق جدول شماره 3 به شرح زیر می باشد:

سوپرفـسفات تریپـل < سـولفات پتاسـیم< اوره و غلظـت کادمیوم در کود اوره صفر بوده است.

 

جدول شماره3: غلظت Cd ،As وPb در سه کود پرمصرف مورد استفاده در شالیزارهای منطقه مورد مطالعه قائم شهردر سال زراعی 89-88

کود  فلز(mg/kg)  آرسنیک  کادمیوم  سرب  اوره  02/0001/0سوپرفسفات تریپل  47/123/598/2سولفات پتاسیم  187/0015/0047/1

 

  • کود مصرفی : کل کـود مـصرفی اوره، فـسفاته وپتاس در شالیزارهای منطقه مورد مطالعه  قائمشهردر سالزراعی 89-88 برای ارقام پر محصول به ترتیب برحـسبkg برابر 8700، 3085 و 1355 و میـانگین کـود مـصرفیبرای کود اوره، فسفاته و پتـاس مطـابق جـدول شـماره  4 می باشد. درصد سـطح زیـر کـشت بـرنج پرمحـصول در  20 نمونه مورد بررسی بـه کـل مـساحت زیـر کـشت درمنطقه وحـدت (مـورد مطالعـه) برابـر 02/1 درصـد بـودهاست. سطح زیر کشت ارقام برنج محلی و پرمحصول درمنطقه مورد مطالعه 20 و80 درصد  می باشد. نتـایج نـشانداد که میانگین غلظت کادمیوم خاک قبل از کوددهی و پس از آن (قبل ازسرک سـوم) بـه ترتیـب برابـر صـفر و mg/kg 049/0 بــوده اســت. متوســط غلظــت آرســنیکخاک های مورد مطالعه قبل کوددهی، بعدکوددهی (قبل از سرک سوم) و تغییر غلظت به ترتیـب 003/0 ، 225/0 و mg/kg 222/0 بــوده اســت. متوســط غلظــت ســرب خاک های مورد مطالعه قبل، بعد کوددهی و تغییر غلظتبه ترتیب 089/0، 4/0 و mg/kg 317/0 بوده است.

بــا توجــه بــه  غلظــت Cd ،As وPb در کــود اوره، فـسفاته و پتـاس (جـدول شـماره3) و همچنـین میـانگین کودهای مصرفی  (جدول شماره 4)؛ در صورتی کـه هـرسه فلز درکودها فقط جذب خـاک شـوند میـانگینAs ، Cd وPb  اضافه شـده بـه خـاک شـالیزاری منطقـه مـوردمطالعه به ترتیب 179، 578 و  mg/ha/y398 خواهـد بـود (جدول شماره 4). پس از محاسبهP-value  جهـت  تعیـینرابطه بین کود مصرفی و غلظت فلزات سـنگین مـشاهدهشد که بین کود پتاس و فلز کادمیوم ارتبـاط معنـی داری وجـود دارد. بـدین ترتیـب کـه بـا افـزایش کـود پتـاس، کادمیوم خاک کاهش یافته است (05/0p<) و بین کـودپتاس بـا کـود فـسفاته مـصرفی در خـاک شـالیزاری نیـزرابطـه مثبـت وجـود دارد(05/0p<) (نمـودار شـماره 1).

همچنین با افزایش مصرف کودپتاس، مصرف کـود اورهکاهش یافته است.

 

جـدول شـماره 4 : مقـدار احتمـالی فلـز اضـافه شـده (mg/ha/y) بـه سیستم خاک شالیزاری                   قائمشهر در اثر فرآیند کوددهی

 

         فلز اضافه شده به خاک(mg/ha/y) میانگین کود مصرفی (kg/ha)
          آرسنیک         کادمیوم        سرب      اوره            فسفاته          پتاسه
 398              578               179 63            110          272

 

  

نمـودار شـماره 1: مقایـسه مـصرف کـود پتـاس و فـسفاته درخـاک شالیزاری    قائمشهر

بحث

هیچ اطلاعاتی در خصوص مقادیر زمینـه ای معمـولبــرای خــاک ایــران وجــود نــدارد. غلظــتCd ، As    و Pb قبـــل و بعـــد کـــوددهی کمتـــر از اســـتاندارد   غلظــــــــت (Cd ( 0/3 mg/kgAs ( 30 mg/kg و (Pb (200 mg/kg در خــاک چــین بــوده اســت (15) و میـانگین غلظـت Cd و Pb از میـانگین            آنهـا در نـواحی صــنعتی همــدان کمتــر بــود (47) و غلظــت آرســنیک از غلظت استاندارد قوانین پیشگیری خاک شـالیزاری ژاپـن (mg/kg 15< )کمتر بوده است(48). مقـدار کـود اوره وفسفاته مصرفی  1/1 و  2/2 برابر بیشتر از توصیه کوددهی بوده است . به طور کلی،  تغییر غلظت سرب خاک (قبل و بعد کوددهی) از آرسنیک بیشتر بوده و کادمیوم حـداقلتغییر را دارا بوده است. رسوبات جـوی، کـود و لجـن ازمنابع مهم سرب در خاک های کشاورزی مـی باشـند (49).

با مقایـسه نـرخ فلـزات سـنگین در منطقـه مـورد مطالعـه  بــا برخــی از کــشورها و متوســط اروپــا مــشاهده شــده  کـــه نـــرخ آرســـنیک (g/ha/y 179/0) از نـــرخ آن در   هلنـــد  (2/3)، دانمـــارک  (1/1)، انگلـــستان (10-9/0)   و متوســـط اروپـــا (2) کمتـــر بـــوده اســـت و نـــرخ   کــادمیوم (g/ha/y 578/0) از نــرخ آن در هلنــد  (3/1)، انگلــستان (1/6- 7/0). متوســط اروپــا  (9/1)کمتــر و از دانمـارک (3/0)، فنلانـد (2/0) بیـشتر بـوده اسـت. نـرخ سـرب (g/ha/y 398/0) از کلیـه کـشورهای مـورد نظـر کمتر بوده است. غلظـت آرسـنیک درکـود اوره، سـوپرفسفات تریپل و سولفات پتاسیم به ترتیب 02/0 ، 47/1 و 187/0 میلی گـرم در کیلـوگرم بـه دسـت آمـد همچنـینغلظت کـادمیوم در کودهـای مـورد نظـر 00/0، 23/5 و 015/0 میلـی گـرم در کیلـوگرم و غلظـت سـرب هـم بـهترتیـب 001/0، 98/2 و 047/1 میلـی گـرم در کیلـوگرم

است. نتایج نشان داد که غلظت فلزات سنگین مورد نظـراز اسـتانداردهای موجـود در جهـان کمتـر بـوده اسـت .

غلظـت کـادمیوم در سـوپر فـسفات تریپـل و کـود اوره  از کادمیوم کودهای شیمیایی مصرفی در آبخوان شـوش  و اندیمـــشک کمتـــر  (اوره = 03/0 و ســـوپر فـــسفات  تریپل = 2/12 mg/kg) است(24). تنهـا غلظـت کـادمیومدر کود شیمیایی سوپر فسفات تریپل از غلظت استاندارد(CDFA (4 mg/kg بیــشتر بــوده اســت و تنهــا رابطــه معنی دار بین میزان کود مصرفی پتاس با غلظت کـادمیومدر خا ک (05/0p<) مشاهده شد که می توان فرمول زیـررا برای غلظت کادمیوم خاک با توجه بـه کـود مـصرفیپتاس چنین نوشت:

 

Cd (mg/kg) = Constant – (1.96*10-5 )* kg/ha potasغلظت کادمیوم در کود اوره صـفر بـوده کـه عمـلاًکاربرد این کـود نبایـد در افـزایش یـا کـاهش کـادمیومافزوده به سیستم خاک، آب و گیاه تأثیر داشته باشـد. بـاتوجه به بیشترین غلظت کادمیوم در کود فسفاته بـه نظـرمیرسد که در مزارعی که کود پتاس بیشتری استفاده شده، مقدار کود فسفات کمتری استفاده شود ولی با توجـه بـهارتباط مثبـت بـین کـود فـسفاته و کـود پتـاس(05/0p<)

(نمودار شماره 1)؛ علت این امر همچنان نامشخص است.

در نهایت در مطالعـه حاضـر مـیتـوان نتیجـه گیـریکرد که اگرچه غلظـت فلـزات سـنگین در خـاک وآبقبل از کوددهی و پس از آن از استاندارد تجاوز ننمـودهاست ولی استفاده مکرر از سموم و کودهای شیمیایی درکــشاورزی رایــج،  افــزایش ســطح فلــزات ســنگین درخاک های کشاورزی را سبب می شود از طرفی بـا توجـهبه نتایج ، پر واضح است که غلظت کلیـه فلـزات سـنگین(Cd ،As و Pb) در طول یک سال زراعـی افـزایش یافتـهاست. در این تحقیق نمونه گیـری بعـد کـوددهی، قبـل ازسرک سوم و حداقل استفاده از سموم دفع آفـات انجـامشد که درصورت نمونه برداری بعد از برداشت محصول،تأثیرکاربرد سموم شیمیایی بر غلظت فلزات خاک وآب نیز قابل تأمل است . در بیشتر مـوارد نیـز مـشاهده گردیـدکه کودهای مورد استفاده بـدون تـاریخ تولیـد و انقـضاءبوده که به دلیل کاهش اثربخـشی محـصول، کـشاورزانمجبور به استفاده بیش از اندازه کود بودهاند که متعاقـبآن آلودگی محیط زیـست را بـه دنبـال دارد. در راسـتایراهکارهای مدیریتی کاهش اثرات سوء زیست محیطـیکودهای شیمیایی ، آزمـایش خـاک اراضـی کـشاورزیجهت تعیین نیاز واقعی زمین شـالیزاری بـه کـود، توزیـعکودهای شیمیای ی مجاز و استاندارد از طریق ارگـا ن هـایدولتــی، تنظــیم اســتاندارد ملــی و اســتانی، اســتفاده از کودهای شیمیایی سـازگار بـا محـیط زیـست، نظـارت وپایش صاحب ان زمین بـر عملکـرد کـشاورزان و آمـوزشکشاورزان پیشنهاد می گردد.

 

سپاسگزاری

از همکــاران محتــرم آزمایــشگاه گــروه مهندســیبهداشت محیط دانشکده بهداشت تهران  جهت همکاری

 

.8 Molina M, Aburto F, Calderon R, Cazanga M, Escudey M. Trace Element Composition of Selected Fertilizers Used in Chile: Phosphorus Fertilizers as a Source of LongTerm Soil Contamination. Soil and Sediment Contamination: An International Journal 2009; 18(4): 497-511.

.9 McBride M, Spiers G. Trace element content of selected fertilizers and dairy manures as determined by ICP–MS. Commun Soil Sci Plan Analysis 2001; 32(1): 139-156.

.01 Yazdi M, Behzad N. Heavy metals in the soild of the Islam Shahr Urban Area, South of Tehran. Environ Sci 2007; 4(2): 73-83 (Persian).

.11 Jiao Y, Grant CA, Bailey LD. Effects of phosphorus and zinc fertilizer on cadmium uptake and distribution in flax and durum wheat. J Sci Food Agr 2004; 84(8): 777-785.

.21 Ju X, Kou C, Christie P, Dou Z, Zhang F. Changes in the soil environment from excessive application of fertilizers and manures to two contrasting intensive cropping systems on the North China Plain. Environ Pollu 2007; 145(2): 497-506.

.31 Campos V. Arsenic in groundwater affected by phosphate fertilizers at Sao Paulo, Brazil.

 

Environ Geol 2002; 42(1): 83-87.

.41 Byong-Gu K, Seong-Jin P, Gu-Bok J, Min-

 

با این تحقیق تشکر و قدردانی می شود.

 

References

.1 Pacheco J, Marin L, Cabrera A, Steinich B, Escolero O. Nitrate temporal and spatial patterns in 12 water-supply wells, Yucatan, Mexico. Environ Geol 2001; 40(6): 708-715.

.2 Atafar Z, Mesdaghinia A, Nouri J, Homaee M, Yunesian M, Ahmadimoghaddam M, et al. Effect of fertilizer application on soil heavy metal concentration. Environ Monit Assess 2010; 160(1): 83-89.

.3 McCauley A, Jones C, Jacobsen J. Commercial fertilizers and soil amendments. Nutr Manage Module 2009; 10: 4449-4410.

.4 Brent Clothier RB, Bolan NS, Mahimairaja S, Greven M, Moni Ch, Marchetti M, et al. Arsenic in the New Zealand environment.

Australian New Zealand Soils Conference, 59 December 2004, University of Sydney, Australia. [CDROM]. 2004

.5 Jarup L. Hazards of heavy metal contamination. Brit Med Bull 2003; 68(1): 167.

.6 Kelly J, Tate R. Effects of heavy metal contamination and remediation on soil microbial communities in the vicinity of a zinc smelter. J Environ Qual 1998; 27(3): 609-617.

.7 Rui Y, Shen J, Zhang F. Application of ICPMS to determination of heavy metal content of heavy metals in two kinds of N fertilizer. Guang Pu Xue Yu Guang Pu Fen Xi 2008; 28(10): 2425.

 

.32 Amouei AI, Mahvi AH, Naddafi K, Hajian K. Effect of chemical additives on the availability of heavy metals (Pb, Cd, Zn) in soil. J Babol Univ Med Sci 2005; 7(4): 26-

.42 Nouri J, Mahvi A, Jahed G, Babaei A. Regional distribution pattern of groundwater heavy metals resulting from agricultural activities. Environ Geol 2008; 55(6): 13371343.

.52 Zhao K, Zhang W, Zhou L, Liu X, Xu J, Huang P. Modeling transfer of heavy metals in soil-rice system and their risk assessment in paddy fields. Environ Earth Sci 2009; 59(3): 519-527.

.62 Khani MR, Malekoti MJ. Survey of cadmium changes in soils and rice of rice fields in north of Iran. J Soil and Water 2000; 12(9): 19-26.

.72 Khani MR, Malekoti MJ. Survey of relation between cadmium and phosphorus in rice field soils in the north of Iran. J Soil and Water 2000; 12(9): 12-18.

.82 Shokrzadeh M, Saeedi Saravi SS. The study of heavy metals (zinc, lead, cadmium and chromium) in Water sample from Gorgan Cost (Iran), Spring 2008. Toxicol & Environ Chemist 2009; 91(3): 405-407.

.92 Rokni M, Galistyn MH, Shokrizadeh M.

Heavy metals in water samples from Seyyed Mahalleh (Mazandaran) farmlands and its relationship with quantitative traits of Rice. Information Technologies & Management 2011; 248-258.

.03 Poor Saadat M. Production and consumption of phosphoric acid and phosphate fertilizers in the country. 1nd national seminar on the development of fertilizer industry and Vegetable pesticides. Iran University of Science & Technology, 2004. (Persian).

Kyeong K, Gun-Yeob K, Suk-Young H, et al. Characteristics of soil heavy metal contents in the agricultural areas near closed mine in Korea. 19th World Congress of Soil Science, Soil Solutions for a Changing World, 2010.

.51 Dong W, Cui Y, Liu X. Instances of soil and crop heavy metal contamination in China. Soil and Sediment Contamination: An

International Journal 2001; 10(5): 497-510.

.61 Matinfar H, Malaki A. Assessment of heavy metals in water, paddy soil and product Khorramabad (Iran). The first Regional Conference on Water, 2007 (Persian).

.71 Islam M, Jahiruddin M, Rahman G, Miah M, Farid A, Panaullah G, et al. Arsenic in paddy soils of Bangladesh: levels, distribution and contribution of irrigation and sediments, 2005.

.81 Laiyuan Zhong, Liming Liu, Yang J. Assessment of heavy metals contamination of paddy soil in Xiangyin county, China.

19th World Congress of Soil Science, Soil Solutions for a Changing World, 2010.

.91 Zhao K, Liu X, Xu J, Selim H. Heavy  Metal Contaminations in a Soil-Rice System: Identification of Spatial Dependence in Relation to Soil Properties of Paddy Fields. J Hazard Mater 2010.

.02 Xin-ying Z, Yong L, Hao-dong W, Jin-gao W. Heavy Metal Contamination in Paddy Soil and Rice Along Dahuan River in Banli Village of Hechi, Guangxi. J Agro-Environ Sci 2010: S1.

.12 Pirzadeh M, Afyuni M, Khoshgoftarmanesh A, Khademi H. Cadmium in paddy soils and rice in Isfahan, fars and Khuzestan provinces. 2nd Conference of Environmental Engineering. 2008 (Persian).

.22 Babaei A. Study the groundwater quality of Shush and Andimeshk plains and effect of fertilizers application on them, 2005. (persian).

.14 Amiri R, Aliehyaei M. Manual of soil sampling, water and plants for laboratory analysis. 1998. 11 (Persian).

.24 Aliehyaei M. Description analysis methods of soil chemical. Journal of Agriculture 1999; 1024 (Persian).

.34 Gupta P. Soil, plant, water and fertilizer analysis: Agro Botanica; 2000.

.44 Method 3050B. Acid digestion of sediments, slud Sludges, And Soils. 1996.

.54 Behbahanizadeh AA, Emami. Laboratory methods the analysis chemical fertilizers in accordance with international standards. Agricultural Research, Education & Extension Organization (AREEO). Soil and Water

Research Institute. Publication of Technical.

707 (Persian).

.64 Guideline booklet ICP-OES. Germany. Spectro Arcos EOP ICP-OES. Analysis Systems for Environmental Applications, 2009.

.74 Jalali M, Khanlari Z. Environmental contamination of Zn, Cd, Ni, Cu, and Pb from industrial areas in Hamadan Province, western Iran. Environ Geol 2008; 55(7):

1537-1543.

.84 Makino T. Heavy Metal Pollution of Soil and a New Approach to Its Remediation: Research Experiences in Japan: Food and Fertilizer Technology Center, 2007.

.94 Nicholson F, Smith S, Alloway B, CarltonSmith C, Chambers B. An inventory of heavy metals inputs to agricultural soils in England and Wales. Sci Total Environ 2003; 311(13): 205-219.

 

.13 Malakouti MJ, Nafisi M. Consumption of

Fertilizer on agricultural land. Publications of Tarbiat Modares University, 1994 (Persian).

.23 Soleimani A, Amiri Larijani B. Principles the Best crop of Rice. Publications of Arvij, 2004 (Persian).

.33 Mirnia S Kh. Mohammadian M. Rice, disorders food elements, Management food elements. Publications of Mazandaran

University, 2005 (Persian).

.43 Williams P, Islam M, Adomako E, Raab A, Hossain S, Zhu Y, et al. Increase in rice grain arsenic for regions of Bangladesh irrigating paddies with elevated arsenic in groundwaters.

Environ Sci Technol 2006; 40(16): 49034908.

.53 Rahbari P, liyaaghat A, Afsharasl M, Jabali SJ. Simulation of nitrate convection to groundwater. Agriculture Science 2007; 38(1): 47-56

(Persian).

.63 Malakouti MJ. Necessity Promotion Knowledge technology Manufacture of fertilizers in  the country. 1nd national seminar on the development of fertilizer industry and Vegetable pesticides. Iran University of Science & Technology, 2004. (Persian).

.73 Wang Q, Cui Y, Liu X, Dong Y, Christie P. Soil contamination and plant uptake of heavy metals at polluted sites in China. J Environ Sci Healt A 2003; 38(5): 823-838.

.83 Agriculture Organization of Mazandaran.

Ghaemshahr. 2010.

.93 Iran Meteorological Organization. 2011.

.04 Staff SSD. Soil survey manual: United States Department of Agriculture; 1993.

 

 

[1] . CDFA: California Department of Food and Agriculture

[2] . OSDA: United States Department of Agricultures