آمار
| تعداد نشریات | 13 |
| تعداد شماره‌ها | 626 |
| تعداد مقالات | 6,517 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,746,456 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,317,289 |
جزءبندی فسفر و ارتباط آن با رشد جلبک (Scenedesmus Obliquus) در رسوبات رودخانه‌های غرب حوضه آبخیز دریاچه ارومیه | ||
| مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک | ||
| مقاله 6، دوره 24، شماره 3، مرداد 1396، صفحه 95-112 اصل مقاله (1.01 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2017.12481.2713 | ||
| نویسندگان | ||
| حامد ارفع نیا1؛ عباس صمدی2؛ فرخ اسدزاده* 3؛ ابراهیم سپهر4؛ زهرا عسل پیشه5 | ||
| 1دانشجوی دکتری گروه علوم خاک دانشگاه ارومیه | ||
| 2استاد گروه علوم خاک دانشگاه ارومیه | ||
| 3استادیار گروه علوم خاک دانشگاه ارومیه | ||
| 4دانشیار گروه علوم خاک دانشگاه ارومیه | ||
| 5پژوهشکده مطالعات دریاچه ارومیه، دانشگاه ارومیه | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: فسفر یک منبع محدود و عنصر غذایی اصلی در زیست‌بوم‌های رودخانه‌ای است. فسفر موجود در رسوبات رودخانه-ای به شکل‌های شیمیایی مختلفی یافت می‌شود که می‌تواند به تدریج آزاد شده و در نتیجه امکان ایجاد شرایط به‌پروردگی را در رودخانه‌ها فراهم آورد. جزءبندی فسفر می‌تواند اطلاعات ارزشمندی را در رابطه با ارزیابی خطر آن در محیط‌های آبی به همراه داشته باشد. با این حال دانسته‌های موجود در رابطه با جزءبندی فسفر در رسوبات مربوط به زیست‌بوم‌های رودخانه‌ای ایران بسیار محدود بوده و ارزیابی مشخصی از چگونگی آزاد شدن هر یک از اجزاء آن وجود ندارد. گزارش‌های مکتوب و عینی نشان می‌دهد که پدیده شکوفایی جلبکی در رودخانه‌های غرب حوضه آبخیز دریاچه ارومیه نیز به وفور یافت می‌شود. بنابراین مطالعه شکل‌های شیمیایی فسفر در این رسوبات به منظور توسعه‌ی شاخص‌های مناسب در رابطه با قابلیت استفاده آن‌ها توسط جلبک‌های بومی منطقه، ضروری است. مواد و روش‌ها: در این پژوهش از روش عصاره‌گیری گام به گام و آزمون جلبکی برای ارزیابی شکل‌های مختلف شیمیایی فسفر و قابلیت استفاده این شکل‌ها توسط جلبک سندسموس اُبلیکوس (Scenedesmus Obliquus)، استفاده شد. برای این منظور 34 نمونه رسوب از هفت رودخانه در غرب حوضه آبخیز دریاچه ارومیه برداشت و با عصاره‌گیری چهار مرحله‌ای (کلرید پتاسیم برای فسفر تبادلی، هیدروکسید سدیم برای فسفر آهن و آلومینیومی، اسید کلریدریک برای فسفر کلسیمی و مخلوط اسید سولفوریک و نیتریک برای فسفر باقیمانده) شکل‌های شیمیایی فسفر آن‌ها تعیین شد. آزمون جلبکی با هدف تعیین جزء زیست فراهم فسفر و ارتباط آن با جمعیت جلبکی محیط اجرا شد. به منظور شناسایی ویژگی‌های پراهمیت رسوبات از روش تجزیه به مولفه‌های اصلی استفاده شد. روش خوشه‌بندی سلسله مراتبی و آزمون همبستگی پیرسون به ترتیب برای گزینش نمونه‌های رسوب و تعیین جزء زیست فراهم فسفر مورد استفاده قرار گرفتند. یافته‌ها: نمونه‌های رسوبات رودخانه‌ای اغلب آهکی و درشت بافت بودند و آنالیز مولفه‌های اصلی نیز بر نقش ذرات شن و کربنات کلسیم بر تبیین ویژگی‌های این رسوبات تاکید دارد. یافته‌ها نشان داد که میانگین مقادیر کمی فسفر استخراج شده با استفاده از عصاره-گیری گام به گام (Sequential extraction)در تمامی رودخانه‌ها به غیر از رودخانه‌ی سیمینه‌چای به ترتیب: فسفر کلسیمی (Ca-P) > فسفر باقیمانده (RES-P) > فسفر آهن و آلومینیومی (Fe/Al-P) > فسفر تبادلی (EXCH-P) بود. در رودخانه‌ی سیمینه-چای میانگین مقدار جزء فسفر آهن و آلومینیومی بیش از فسفر باقیمانده بود. آزمون جلبکی به روشنی نشان داد که فسفر آهن و آلومینیومی (Fe/Al-P) دارای ارتباط بسیار معنی‌دار (0001/0 > P، 947/0 = r) با جمعیت جلبکی محیط کشت بود و پس از فسفر آهن و آلومینیومی، فسفر تبادلی (01/0 > P، 668/0 = r) و فسفر باقیمانده (05/0 > P، 563/0 = r) نیز همبستگی معنی‌داری با جمعیت جلبکی نشان دادند. فسفر کلسیمی رابطه‌ی معنی‌داری با جمعیت جلبکی محیط نشان نداد (246/0 = P، 308/0 = r). نتیجه‌گیری: براساس نتایج این پژوهش فسفر آهن و آلومینیومی می‌تواند به عنوان بخشی از فسفر که پتانسیل زیست‌فراهمی بالایی دارد، در نظر گرفته شوده و به دلیل همبستگی بالا با رشد جلبک در محیط می‌تواند شاخصی ارزنده برای ارزیابی سلامت رسوبات از دیدگاه پدیده‌ی به‌پروردگی محسوب شود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| فسفر؛ رسوب؛ جلبک؛ زیست‌فراهمی | ||
| مراجع | ||
|
1.Bauycos, G.J. 1962. Hydrometer methods improved for making particle size of soils. Agron. J. 56: 464-465. 2.Chang, S.C., and Jackson, M.L. 1957. Fractionation of soil phosphorous. Soil Sci. 84: 2. 133-144. 3.Diaz, O.A., Daroub, S.H., Stuk, J.D., Clark, M.W., Lang, T.A., and Reddy, K.R. 2006. Sediment inventory and phosphorous fractions for water conservation Area canals in Everglades. Soil Sci. Soc. Am. J. 70: 868-871 4.Elliott, J.C. 1994. Structure and Chemistry of the Apatite and other Calcium Orthophosphates. Elsevier Science, Amsterdam, 404p. 5.Ellison, M.E., and Brett, M.T. 2006. Particulate phosphorus bioavailability as a function of stream flow and land cover. Water Res. 40: 6. 1258-1268. 6.Guillard, R.R., and Ryther, J.H. 1962. Studies of marine planktonic diatoms: I. Cyclotella Nana Hustedt and Detonula Confervacea (CLEVE) Gran. Can. J. Microbiol. 8: 2. 229-239. 7.Goedkoop, W., and Pettersson, K. 2000. Seasonal changes in sediment phosphorus forms in relation to sedimentation and benthic bacterial biomass in Lake Erken. Hydrobiologia. 431: 1. 41-50. 8.He, Z., Senwo, Z.N., and Tazisong, I.A. 2012. Long-term dynamics of labile and stable phosphorous following poultry litter application to pasture soils. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 43: 22. 2835-2850. 9.Hedley, M.J., Stewart, J.W.B., and Chauhan, B. 1982. Changes in inorganic and organic soil phosphorous fractions induced by cultivation practices and by laboratory incubations. Soil Sci. Soc. Am. J. 46: 5. 970-976. 10.Hoffman, A.R., Armstrong, D.E., Lathrop, R.C., and Penn, M.R. 2009. Characteristics and influence of phosphorous accumulated in the bed sediments of a stream located in an agricultural watershed. Aquat. Geochem. 15: 3. 371-389. 11.Joshi, S.R.J., Li, X., and Jaisi, D.P. 2016. Transformation of phosphorous pools in an agricultural soil: an application of oxygen-18 labeling in phosphate. Soil Sci. Soc. Am. J. 80: 69-78. 12.Katsaounos, C.Z., Giokas, D.L., Leonardos, I.D., and Karayannis, M.I. 2007. Speciation of phosphorus fractionation in river sediments by explanatory data analysis. Water Res. 41: 2. 406-418. 13.Kleeberg, A., and Kozerski, H.P. 1997. Phosphorus release in Lake Großer Müggelsee and its implications for lake restoration. In Shallow Lakes’ 95 Springer Netherlands, 9p. 14.Loeppert, R.H., and Suarez, D.L. 1996. Carbonate and Gypsum. P 437-474, In: D.L. Sparks (Ed.), Methods of Soil Analysis. Part 3. Chemical Methods. SSSA, NO.5, Madison. 15.Lehmann, J., Lan, Z., Hyland, C., Sato, S., Solomon, D., and Ketterings, Q.M. 2005. Long-term dynamics of phosphorus forms and retention in manure-amended soils. Environ. Sci. Technol. 39: 17. 6672-6680. 16.Li, B., and Brett, M.T. 2013. The influence of dissolved phosphorus molecular form on recalcitrance and bioavailability. Environ. Poll. 182: 37-44. 17.Lindsay, W.L. 1979. Chemical equilibria in soils. John Wiley and Sons Ltd, 429p. 18.Liu, S.M., Zhang, J., and Li, D.J. 2004. Phosphorous cycling in sediments of the Bohai and Yellow Seas. Estuar Coast Shelf Sci. 59: 209-218. 19.Liu, J., Luo, X., Zhang, N., and Wu, Y. 2016. Phosphorus release from sediment of Dianchi Lake and its effect on growth of Microcystis aeruginosa. Environ. Sci. Poll. Res. 23: 16. 16321-16328. 20.Officer, C.B., Biggs, R.B., Taft, J.L., Cronin, L.E., Tyler, M.A., and Boynton, W.R. 1984. Chesapeake Bay anoxia: origin, development and significance. Science. 223: 6. 22-27. 21.Okubo, Y., Inoue, T., and Yokota, K. 2012. Estimating bioavailability of soil particulate phosphorus to Microcystis aeruginosa. J. Appl. Phycol. 24: 6. 1503-1507. 22.Magdoff, F.R., Hryshko, C., Jokela, W.E., Durieux, R.P., and Bu, Y. 1999. Comparison of phosphorus soil test extractants for plant availability and environmental assessment. Soil Sci. Soc. Am. J. 63: 999-1006. 23.Mehdizadeh, L., Asadzadeh, F., and Samadi, A. 2015. Application of mathematical models to describe the particle size distribution of sediments behind successive check dams. Watershed Engineering and Management. 6: 4. 323-336. (In Persian with English abstract) 24.Murphy, J., and Riley, J.P. 1962. A modified single solution method for the determination phosphate in natural waters. Anal. Chim. Acta. 27: 31-36. 25.Pacini, N., and Gächter, R. 1999. Speciation of riverine particulate phosphorus during rain events. Biogeochem. 47: 1. 87-109. 26.Pheav, S., Bell, R.W., White, P.F., and Kirk, G.J.D. 2005. Phosphorus mass balances for successive crops of fertilised rainfed rice on a sandy lowland soil. Nutrient Cycling in Agroecosyst. 73: 2-3. 277-292. 27.Pettersson, K. 2001. Phosphorus characteristics of settling and suspended particles in Lake Erken. Sci. Total Environ. 266: 1. 79-86. 28.Reddy, K.R., Diaz, O.A., Scinto, L.J., and Agami, M. 1995. Phosphorous dynamics in selected wetlands and streams of the Lake Okeechobee Basin. Ecol. Eng. 5: 183-207. 29.Shelton, J.E., and Coleman, N.T. 1968. Inorganic phosphorous fractions and their relationship to residual value of large applications of phosphorous on high phosphorous fixing soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 32: 1. 91-94. 30.Sims, J.T. 1996. Lime requirement. P 491-516, In: D.L. Sparks (Ed.), Methods of Soil Analysis. Part 3. Chemical Methods. SSSA, NO.5, Madison. 31.Thomas, G.W. 1996. Soil pH and Soil Acidity. P 475-490, In: D.L. Sparks (Ed.), Methods of Soil Analysis. Part 3. Chemical Methods. SSSA, NO.5, Madison. 32.Tiessen, H., Stewatt, J.W.B., and Moir, J.O. 1983. Changes in organic and inorganic phosphorous composition of two grassland soils and their particle size fractions during 60-90 years of cultivation. Soil Sci. 34: 815-823. 33.Tiessen, H.J.W.B., Stewart, J.W.B., and Cole, C.V. 1984. Pathways of phosphorous transformations in soils of differing pedogenesis. Soil Sci. Soc. Am. J. 48: 4. 853-858. 34.Turner, B.L., Cade-Menun, B.J., Condron, L.M., and Newman, S. 2005. Extraction of soil organic phosphorus. Talanta. 66: 2. 294-306. 35.Upreti, K., Joshi, S.R., McGrath, J., and Jaisi, D.P. 2015. Factors controlling phosphorus mobilization in a Coastal Plain tributary to the Chesapeake Bay. Soil Sci. Soc. Am. J. 79: 3. 826-837. 36.Van Cappellen, P., and Berner, R.A. 1991. Fluorapatite crystal growth from modified seawater solutions. Geochim. Cosmochim. Acta. 55: 1219-1234. 37.Wang, C., Kong, H., He, S., Zheng, X., and Li, C. 2010. The inverse correlation between growth rate and cell carbohydrate content of Microcystis aeruginosa. J. Appl. Phycol. 22: 105-107. 38.Wang, S., Jin, X., Zhao, H., and Wu, F. 2006. Phosphorus fractions and its release in the sediments from the shallow lakes in the middle and lower reach of Yangtze River area in China. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 273: 1. 109-116. 39.Wright, A.L. 2009. Soil phosphorous stocks and distribution in chemical fractions for longterm sugarcane, pasture, turfgrass and forest systems in Florida. Nutr. Cycl. Agroecosyst. 83: 3. 223-231. 40.Williams, J.D.H., Syers, J.K., Harris, R.F., and Armstrong, D.E. 1971. Fractionation of inorganic phosphate in calcareous lake sediments. Soil Sci. Soc. Am. J. 35: 2. 250-255. 41.Williams, J.D.H., Shear, H., and Thomas, R.L. 1980. Availability to Scenedesmus quadricauda of different forms of phosphorus in sedimentary materials from the Great Lakes. Limnol. Oceanogr. 25: 1. 1-11. 42.Wu, M., Huang, S., Wen, W., Sun, X., Tang, X., and Scholz, M. 2011. Nutrient distribution within and release from the contaminated sediment of Haihe River. J. Environ. Sci. 23: 7. 1086-1094. 43.Zhang, T.Q., and MacKenzie, A.F. 1997. Changes of soil phosphorous fractions under longterm corn monoculture. Soil Sci. Soc. Am. J. 61: 485-493. 44.Zhou, Q., Gibson, C.E., and Zhu, Y. 2001. Evaluation of phosphorus bioavailability in sediments of three contrasting lakes in China and the UK. Chemosphere. 42: 2. 221-225. 45.Yao, Q.Z., Du, J.T., Chen, H.T., and Yu, Z.G. 2015. Particle-size distribution and phosphorous forms as a function of hydrological forcing in the Yellow River. Environ. Sci. Poll. Res. 23: 4. 3385-3398. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 833 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 786 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب