خير الله عواد الجابري
مجلس كلية العلوم – جامعة البصرة
المشرف
أ.م.د.جبار دهري نعمة / أ.د.محمد حمزة عباس
اجريت هذه الدراسة في قسم علوم الحياة/كلية العلوم ومركز ابحاث النخيل- جامعة البصرة، لتقييم مستوى التلوث ببعض المعادن الثقيلة (الرصاص والكادميوم والكروم والكوبلت) في محافظة البصرة خلال موسمي الامطار عام 2014 والجفاف عام 2015، و دراسة تأثير تراكيز مختلفة من المعادن الثقيلة في الصفات الكيموحيوية والتشريحية والوراثية لأشجار نخيل التمر.
جمعت عينات من التربة واوراق نخيل التمر خلال موسمي الامطار والجفاف من ستة مناطق في محافظة البصرة، هي قضاء القرنة و محطة كهرباء النجيبية وقضاء شط العرب وطريق الزبير (من مركز المحافظة باتجاه قضاء الزبير) و قضاء ابي الخصيب وقضاء الفاو، وقدرت بعض خواص التربة، ثم قدر التركيز الكلي والجاهز من معادن الرصاص والكادميوم والكروم والكوبلت في التربة وتركيزها في اوراق نخيل التمر باستعمال جهاز مطياف الامتصاص الذري. وبعد تحديد اعلى واقل تركيز من المعادن الثقيلة التي تجاوزت الحدود المسوح بها وفق معيار الاتحاد الاوربي، نفذت تجرية مختبرية على فسائل عن نخيل التمر صنف البرحي، وعوملت بتركيزين من الكادميوم 3 و 9 ملغم/كغم وتركيزين من الرصاص 100 و 276 ملغم/كغم، فضلاً عن معاملة محايده، ولمدة 180 يوماً.
وقد بينت نتائج الدراسة المسحية ما يلي:
1. إن اعلى تركيز كلي للمعادن الثقيلة المدروسة كان في موسم الجفاف، بينما ظهر اقل تركيز منها في موسم الامطار، ووجد أن اعلى تركيز للرصاص كان في موقع القرنة وبلغ 276 ملغم/كغم، بينما وجد اعلى تركيز من الكادميوم والكروم والكوبلت في محطة كهرباء النجيبية وبلغ 9.65 و 145.85 و 44.74 ملغم/كغم على التوالي، بينما سُجل اقل تركيز من الرصاص والكروم في موقع الفاو وبلغ 100.78 و 46.26 ملغم/كغم على التوالي، وللكادميوم والكوبلت في شط العرب وبلغ 3.16 و 23.58 ملغم/كغم على التوالي.
2. بينت النتائج أن اعلى تركيز جاهز من المعادن المدروسة كان في موقع محطة كهرباء النجيبية خلال موسم الامطار (عدا الكروم فقد كان اعلى تركيز منه في موسم الجفاف) وبلغ 32.34 و 1.84 و 26.86 و 14.17 ملغم/كغم للرصاص والكادميوم والكروم والكوبلت على التوالي، وإن اقل تركيز منها كان في موسم الجفاف في موقع طريق الزبير وبلغ 13.95 و 0.59 و 5.94 و 4.12 على التوالي.
3. اظهرت النتائج أن اعلى تركيز للمعادن الثقيلة المدروسة في اوراق نخيل التمر كان في موسم الجفاف، بينما ظهر اقل تركيز لها في موسم الامطار عدا الكوبلت، وكان اعلى تركيز من الرصاص والكادميوم قد سُجل في موقع محطة كهرباء النجيبية وبلغ 43.34 و 5.67 ملغم/كغم على التوالي، بينما كان اعلى تركيز من الكروم في موقع القرنة وبلغ 17.73 ملغم/كغم والكوبلت في موقع ابي الخصيب وبلغ 24.87 ملغم/كغم، بينما وجد أن اقل تركيز من الرصاص والكوبلت في موقع الفاو وبلغ 23.56 و 8.00 ملغم/كغم، ووجد اقل تركيز من الكادميوم في شط العرب وبلغ 1.48 ملغم/كغم، والكروم في موقع ابي الخصيب وبلغ 3.47 ملغم/كغم.
أما فيما يخص نتائج التجربة المختبرية فقد اشارت النتائج إلى أن المعاملة بتراكيز مختلفة من الكادميوم والرصاص أدت إلى ارتفاع تركيزها في التربة واوراق نخيل ، وإن هذا الارتفاع تناسب طردياً مع زيادة تركيز هذه المعادن.
اما بالنسبة لاستجابة النبات الكيموحيوية عند تعريضها لإجهاد المعادن الثقيلة فقد اظهرت النتائج مايلي:
1. إن المعاملة بالمعادن الثقيلة سيما التراكيز العالية أدت إلى خفض تركيز الكلوروفيل والكاروتينويدات في الاوراق بينما أدت إلى زيادة تركيز الانثوسيانين، إذ ظهر أقل تركيز من كلوروفيل a وb والكلوروفيل الكلي في معاملة الرصاص بتركيز 276 ملغم/كغم وبلغ 2.15 و 1.13 و 3.28 ملغم/غم وزن طري على التوالي، كما أن أقل تركيز من الكاروتينويدات كان في هذه المعاملة وبلغ 1.00 ملغم/غم وزن طري دون فارق معنوي عن معاملة الكادميوم بتركيز 9 ملغم/كغم، في حين أدت هذه المعاملة إلى رفع تركيز الانثوسيانين في الاوراق من 0.068 إلى 0.129 ملغم/غم وزن طري دون فارق معنوي عن معاملة الكادميوم 9 ملغم/كغم، وإن مؤشر ثباتيه الكلوروفيل انخفض في هذه المعاملة إلى 58.79%.
2. ارتفع تركيز الكربوهيدرات في اوراق نخيل التمر المعاملة بالكادميوم والرصاص وإن أعلى تركيز منها كان في معاملة الكادميوم 9 ملغم/كغم، اذ بلغ 16.35 ملغم/كغم وبفارق معنوي عن باقي المعاملات.
3. ارتفع تركيز البرولين في الاوراق من 2.67 في معاملة المقارنة إلى 10.88 مايكرومول/غم في معاملة الرصاص بتركيز 276 ملغم/كغم وبفارق معنوي عن باقي المعاملات.
4. أدت المعاملة بالرصاص بالتركيزين المدروسين ومعاملة الكادميوم بالتركيز العالي إلى رفع تركيز الاحماض الامينية في الاوراق وبفارق معنوي عن معاملتي المقارنة والتركيز المنخفض من الكادميوم.
5. انخفض تركيز البروتينات الكلية الذائبة في الاوراق في معاملة الكادميوم 9 ملغم/كغم، إذ بلغ تركيزها 2.89 ملغم/غم وبفارق معنوي عن باقي المعاملات عدا معاملة الرصاص 276 ملغم/كغم.
6. أدت معاملة الكادميوم 9 ملغم/كغم إلى رفع تركيز بيروكسيد الهيدروجين في الاوراق من 0.84 إلى 2.31 مايكرومول/غم وبفارق معنوي عن باقي المعاملات.
7. ارتفعت فعالية انزيم البيروكسيديز في معاملة الكادميوم 9 ملغم/كغم وبفارق معنوي عن باقي المعاملات إذ بلغت 41.71 (وحدة/دقيقة/غم).
8. أدت معاملة الرصاص 276 ملغم/كغم إلى رفع تركيز مركب Malondialdehyde (MDA) في الاوراق من 1.32 في معاملة المقارنة الى 4.60 نانومول/غم وبفارق معنوي عن باقي المعاملات، كما أدت هذه المعاملة إلى خفض مؤشر ثباتيه الاغشية وبفارق معنوي عن باقي المعاملات إذ بلغ 60.90%.
9. إن معاملة الكادميوم 9 ملغم/كغم اثرت معنويا في رفع تركيز المركبات الفينولية الكلية في الاوراق من 5.03 في معاملة المقارنة إلى 8.63 ملغم/غم وزن جاف وبفارق معنوي عن باقي المعاملات عدا معاملة الرصاص 276 ملغم/كغم.
أما بالنسبة للصفات التشريحية فقد بينت النتائج أن المعاملة بالتركيز العالي من الرصاص والكادميوم أدت إلى تقليل ارتفاع وعرض الحزم الوعائية في الاوراق، كما أنها أدت إلى تقليل سمك اللحاء والخشب، واختزال سمك النسيج المتوسط وتقليل حجم الخلايا البارنكيمية، بينما لم تلحظ اي فروقات معنوية بين المعاملات في تأثيرها على سمك البشرة وطبقة الكيوتكل العليا والسفلى، و لوحظ انتشار كثيف للتانين في هاتين المعاملتين سيما عند طرف نسيج الورقة.
اشارت النتائج إلى أن معاملة الرصاص 276 ملغم/كغم هي المعاملة الوحيدة التي اثرت في الصفات الوراثية لأشجار النخيل، إذ أشارت النتائج الى ان قيمة مؤشر التشابه الوراثي بينها وبين باقي المعاملات كان 75% اعتماداً على نتائج الترحيل الكهربائي للبروتينات بطريقة SDS-PAGE (Sodium Dodecyl Sulphate – Polyacrylamide Gel Electrophoresis)، و 80% بالاعتماد على مؤشر ISSR (Inter Simple Sequence Repeats)، كما ان هذه المعاملة أدت إلى خفض قيمة مؤشر ثباتيه القالب الوراثي لأشجار نخيل التمر إلى 80% ، مما يدل على حدوث تغايرات وراثية.
جمعت عينات من التربة واوراق نخيل التمر خلال موسمي الامطار والجفاف من ستة مناطق في محافظة البصرة، هي قضاء القرنة و محطة كهرباء النجيبية وقضاء شط العرب وطريق الزبير (من مركز المحافظة باتجاه قضاء الزبير) و قضاء ابي الخصيب وقضاء الفاو، وقدرت بعض خواص التربة، ثم قدر التركيز الكلي والجاهز من معادن الرصاص والكادميوم والكروم والكوبلت في التربة وتركيزها في اوراق نخيل التمر باستعمال جهاز مطياف الامتصاص الذري. وبعد تحديد اعلى واقل تركيز من المعادن الثقيلة التي تجاوزت الحدود المسوح بها وفق معيار الاتحاد الاوربي، نفذت تجرية مختبرية على فسائل عن نخيل التمر صنف البرحي، وعوملت بتركيزين من الكادميوم 3 و 9 ملغم/كغم وتركيزين من الرصاص 100 و 276 ملغم/كغم، فضلاً عن معاملة محايده، ولمدة 180 يوماً.
وقد بينت نتائج الدراسة المسحية ما يلي:
1. إن اعلى تركيز كلي للمعادن الثقيلة المدروسة كان في موسم الجفاف، بينما ظهر اقل تركيز منها في موسم الامطار، ووجد أن اعلى تركيز للرصاص كان في موقع القرنة وبلغ 276 ملغم/كغم، بينما وجد اعلى تركيز من الكادميوم والكروم والكوبلت في محطة كهرباء النجيبية وبلغ 9.65 و 145.85 و 44.74 ملغم/كغم على التوالي، بينما سُجل اقل تركيز من الرصاص والكروم في موقع الفاو وبلغ 100.78 و 46.26 ملغم/كغم على التوالي، وللكادميوم والكوبلت في شط العرب وبلغ 3.16 و 23.58 ملغم/كغم على التوالي.
2. بينت النتائج أن اعلى تركيز جاهز من المعادن المدروسة كان في موقع محطة كهرباء النجيبية خلال موسم الامطار (عدا الكروم فقد كان اعلى تركيز منه في موسم الجفاف) وبلغ 32.34 و 1.84 و 26.86 و 14.17 ملغم/كغم للرصاص والكادميوم والكروم والكوبلت على التوالي، وإن اقل تركيز منها كان في موسم الجفاف في موقع طريق الزبير وبلغ 13.95 و 0.59 و 5.94 و 4.12 على التوالي.
3. اظهرت النتائج أن اعلى تركيز للمعادن الثقيلة المدروسة في اوراق نخيل التمر كان في موسم الجفاف، بينما ظهر اقل تركيز لها في موسم الامطار عدا الكوبلت، وكان اعلى تركيز من الرصاص والكادميوم قد سُجل في موقع محطة كهرباء النجيبية وبلغ 43.34 و 5.67 ملغم/كغم على التوالي، بينما كان اعلى تركيز من الكروم في موقع القرنة وبلغ 17.73 ملغم/كغم والكوبلت في موقع ابي الخصيب وبلغ 24.87 ملغم/كغم، بينما وجد أن اقل تركيز من الرصاص والكوبلت في موقع الفاو وبلغ 23.56 و 8.00 ملغم/كغم، ووجد اقل تركيز من الكادميوم في شط العرب وبلغ 1.48 ملغم/كغم، والكروم في موقع ابي الخصيب وبلغ 3.47 ملغم/كغم.
أما فيما يخص نتائج التجربة المختبرية فقد اشارت النتائج إلى أن المعاملة بتراكيز مختلفة من الكادميوم والرصاص أدت إلى ارتفاع تركيزها في التربة واوراق نخيل ، وإن هذا الارتفاع تناسب طردياً مع زيادة تركيز هذه المعادن.
اما بالنسبة لاستجابة النبات الكيموحيوية عند تعريضها لإجهاد المعادن الثقيلة فقد اظهرت النتائج مايلي:
1. إن المعاملة بالمعادن الثقيلة سيما التراكيز العالية أدت إلى خفض تركيز الكلوروفيل والكاروتينويدات في الاوراق بينما أدت إلى زيادة تركيز الانثوسيانين، إذ ظهر أقل تركيز من كلوروفيل a وb والكلوروفيل الكلي في معاملة الرصاص بتركيز 276 ملغم/كغم وبلغ 2.15 و 1.13 و 3.28 ملغم/غم وزن طري على التوالي، كما أن أقل تركيز من الكاروتينويدات كان في هذه المعاملة وبلغ 1.00 ملغم/غم وزن طري دون فارق معنوي عن معاملة الكادميوم بتركيز 9 ملغم/كغم، في حين أدت هذه المعاملة إلى رفع تركيز الانثوسيانين في الاوراق من 0.068 إلى 0.129 ملغم/غم وزن طري دون فارق معنوي عن معاملة الكادميوم 9 ملغم/كغم، وإن مؤشر ثباتيه الكلوروفيل انخفض في هذه المعاملة إلى 58.79%.
2. ارتفع تركيز الكربوهيدرات في اوراق نخيل التمر المعاملة بالكادميوم والرصاص وإن أعلى تركيز منها كان في معاملة الكادميوم 9 ملغم/كغم، اذ بلغ 16.35 ملغم/كغم وبفارق معنوي عن باقي المعاملات.
3. ارتفع تركيز البرولين في الاوراق من 2.67 في معاملة المقارنة إلى 10.88 مايكرومول/غم في معاملة الرصاص بتركيز 276 ملغم/كغم وبفارق معنوي عن باقي المعاملات.
4. أدت المعاملة بالرصاص بالتركيزين المدروسين ومعاملة الكادميوم بالتركيز العالي إلى رفع تركيز الاحماض الامينية في الاوراق وبفارق معنوي عن معاملتي المقارنة والتركيز المنخفض من الكادميوم.
5. انخفض تركيز البروتينات الكلية الذائبة في الاوراق في معاملة الكادميوم 9 ملغم/كغم، إذ بلغ تركيزها 2.89 ملغم/غم وبفارق معنوي عن باقي المعاملات عدا معاملة الرصاص 276 ملغم/كغم.
6. أدت معاملة الكادميوم 9 ملغم/كغم إلى رفع تركيز بيروكسيد الهيدروجين في الاوراق من 0.84 إلى 2.31 مايكرومول/غم وبفارق معنوي عن باقي المعاملات.
7. ارتفعت فعالية انزيم البيروكسيديز في معاملة الكادميوم 9 ملغم/كغم وبفارق معنوي عن باقي المعاملات إذ بلغت 41.71 (وحدة/دقيقة/غم).
8. أدت معاملة الرصاص 276 ملغم/كغم إلى رفع تركيز مركب Malondialdehyde (MDA) في الاوراق من 1.32 في معاملة المقارنة الى 4.60 نانومول/غم وبفارق معنوي عن باقي المعاملات، كما أدت هذه المعاملة إلى خفض مؤشر ثباتيه الاغشية وبفارق معنوي عن باقي المعاملات إذ بلغ 60.90%.
9. إن معاملة الكادميوم 9 ملغم/كغم اثرت معنويا في رفع تركيز المركبات الفينولية الكلية في الاوراق من 5.03 في معاملة المقارنة إلى 8.63 ملغم/غم وزن جاف وبفارق معنوي عن باقي المعاملات عدا معاملة الرصاص 276 ملغم/كغم.
أما بالنسبة للصفات التشريحية فقد بينت النتائج أن المعاملة بالتركيز العالي من الرصاص والكادميوم أدت إلى تقليل ارتفاع وعرض الحزم الوعائية في الاوراق، كما أنها أدت إلى تقليل سمك اللحاء والخشب، واختزال سمك النسيج المتوسط وتقليل حجم الخلايا البارنكيمية، بينما لم تلحظ اي فروقات معنوية بين المعاملات في تأثيرها على سمك البشرة وطبقة الكيوتكل العليا والسفلى، و لوحظ انتشار كثيف للتانين في هاتين المعاملتين سيما عند طرف نسيج الورقة.
اشارت النتائج إلى أن معاملة الرصاص 276 ملغم/كغم هي المعاملة الوحيدة التي اثرت في الصفات الوراثية لأشجار النخيل، إذ أشارت النتائج الى ان قيمة مؤشر التشابه الوراثي بينها وبين باقي المعاملات كان 75% اعتماداً على نتائج الترحيل الكهربائي للبروتينات بطريقة SDS-PAGE (Sodium Dodecyl Sulphate – Polyacrylamide Gel Electrophoresis)، و 80% بالاعتماد على مؤشر ISSR (Inter Simple Sequence Repeats)، كما ان هذه المعاملة أدت إلى خفض قيمة مؤشر ثباتيه القالب الوراثي لأشجار نخيل التمر إلى 80% ، مما يدل على حدوث تغايرات وراثية.
