Phytoextraction and accumulation of lead from contaminated soil by vetiver grass

การดูดซับและสะสมสารตะกั่วที่ปนเปื้อนในดินโดยหญ้าแฝก

Name: Somsanguan Chantachon

LCSH: Bioaccumulation

LCSH: Lead

LCSH: Vetiver

Abstract: A soil-culture study was conducted to investigate the phytoextraction of lead (Pb) in two species of vetiver grass (Vetiveria zizanioides and V. nemoralis) irrigated with increasing levels of Pb (NO3)2 (5, 7, 9 and 11 g/L) for 12 weeks. In laboratory, the removal of lead from soil was correlated with lead accumulation by roots and shoots of both species of vetiver grass. High concentration of lead (9-11 g/L) resulted in decrease in growth, total chlorophyll content and biomass of V. zizanioides while V. nemoralis died after one week of application. Toxicity symptoms (e.g. burning leaf margins, shoots dying back) occurred in vetiver grass in high concentrations of lead. Based on the data, V. zizanioides best tolerated and accumulated the greatest amount of lead. A simulated field experiment was conducted to examine the usefulness of vetiver grass in removing lead from contaminated soil. The vetiver grass, V. zizanioides and V. nemoralis were grown in soil contaminated with Pb (NO3)2 (5, 7, 9,and 11 g/L) for 3 months. The removal of lead from soil was correlated with lead accumulation by roots and shoots of both species of grasses. The grass roots took up more lead than the shoots. V. zizanioides could uptake lead from soil greater than V. nemoralis. The effects of lead on relative growth of V. zizanioides and V. nemoralis showed that both species attained similar height and did not differ significantly from the controls. The effects of lead on histology and ultrastructure of leaf and root were studied using light and transmission electron microscopes, respectively. At the light microscopic level, the histology of leaf and root of treated plants was similar to that of control plants. However, at the ultrastructural level, the treated plants showed swelling of chloroplasts and destruction of chloroplast membrane and grana in mesophyll cells. In addition, a decrease of mitochondria and increase of lipid droplets were observed in root parenchyma cells of both vetiver species. The vetiver system offers a potential avenue for soil phytoremediation. It may be a very cost effective, environmental friendly and practical tool for the control and attenuation of heavy metal pollution when appropriately applied.

Abstract: การศึกษาความสามารถในการดูดซับสารตะกั่วของหญ้าแฝก 2 ชนิด ได้แก่ หญ้าแฝกหอมและหญ้าแฝกดอน โดยทำ การทดสอบกับ สารละลายตะกั่วไนเตรทที่มีความเข้มข้นระดับต่างๆดังนี้ 5,7,9 และ 11 กรัมต่อลิตร เป็นเวลา 12 สัปดาห์ ในห้องปฏิบัติการ พบว่าหญ้าแฝกทั้ง สองชนิดมีความสามารถในการดูดซับสารตะกั่ว โดยความสามารถในการดูดซับสารตะกั่วนี้มีความสัมพันธ์กับปริมาณการสะสมสารตะกั่วใน รากและในลำ ต้นและใบของหญ้าแฝก นอกจากนี้ยังพบว่าความเข้มข้นของสารตะกั่วในระดับสูง (9-11 กรัมต่อลิตร) มีผลทำ ให้การเจริญเติบโต ของหญ้าแฝกลดลง รวมทั้งทำ ให้ปริมาณคลอโรฟิลล์และมวลของหญ้าแฝกลดลงอีกด้วย ในขณะเดียวกันยังมีผลทำ ให้หญ้าแฝกดอนตายหลัง จากที่ทำ การทดลองผ่านไป 1 สัปดาห์ สำ หรับความเป็นพิษของตะกั่วที่แสดงให้เห็นในหญ้าแฝกทั้งสองชนิดคือ ขอบใบไหม้ หน่อที่เกิดใหม่จะ ตายและมีสีดำ ซึ่งจะปรากฏผลกระทบเช่นนี้ในหญ้าแฝกที่ได้รับตะกั่วในความเข้มข้นที่สูง จากการทดลองในห้องปฏิบัติการพบว่า หญ้า แฝกหอมมีความทนต่อความเป็นพิษของตะกั่วได้ดีกว่าหญ้าแฝกดอน สำ หรับการทดลองในแปลงทดลองนั้นกระทำ เพื่อนำ ไปสู่การใช้หญ้าแฝกดูดซับสารตะกั่ว ออกจากดินที่ถูกปนเปื้อน โดยใช้หญ้าแฝกทั้ง สองชนิด ปลูกในแปลงทดลองที่มีสารตะกั่วในระดับความเข้มข้นดังนี้ 5,7,9 และ 11 กรัมต่อลิตร ทำ การทดลองเป็นระยะเวลา 3 เดือน จากการ ทดลองพบว่าหญ้าแฝกทั้งสองชนิดมีความสามารถในการดูดซับสารตะกั่วออกจากดิน และความสามารถในการดูดซับสารตะกั่วมีความสัมพันธ์ กับปริมาณการสะสมสารตะกั่วในรากและในลำ ต้นและใบ ผลกระทบจากสารตะกั่วมีผลต่อการเจริญเติบโตของหญ้าแฝก สำ หรับความสูงของ หญ้าแฝกแต่ชนิดไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำ คัญทางสถิติที่ระดับ 0.05 ทั้งในกลุ่มควบคุมและกลุ่มที่ทดสอบด้วยสารละลายตะกั่วใน ระดับความเข้มข้นที่แตกต่างกันตลอดช่วงเวลาที่ทำ การทดลอง ศึกษาความเป็นพิษของตะกั่วต่อโครงสร้างเนื้อเยื่อและโครงสร้างละเอียดของเซลล์ในใบและรากของหญ้าแฝก โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ ชนิดใช้แสงและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน จากการศึกษาเนื้อเยื่อโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ชนิดใช้แสงพบว่าเนื้อเยื่อใบและรากของหญ้าแฝกที่มี สารตะกั่วในระดับต่าง ๆ และกลุ่มควบคุมจะมีลักษณะโครงสร้างที่คล้ายคลึงกัน ส่วนการศึกษาโครงสร้างละเอียดในเซลล์ของหญ้าแฝกจาก กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนพบว่าเกิดการพองบวมของคลอโรพลาสต์และมีการทำ ลายเยื่อหุ้มคลอโรพลาสต์และกรานาในเซลล์เมโซฟิลล์ของใบ หญ้าแฝกทั้งสองชนิดรวมทั้งมีการลดลงของไมโทครอนเดรียและมีการเพิ่มจำ นวนของเม็ดไขมัน ซึ่งพบในเซลล์พาเรนไคมาของรากหญ้าแฝกทั้ง สองชนิด จากการศึกษาพบว่าหญ้าแฝกมีความสามารถในการฟื้นฟูแก้ไขดินที่ถูกปนเปื้อนด้วยตะกั่วได้เป็นอย่างดี ซึ่งระบบนี้จะมีค่าใช้จ่ายตํ่า และสามารถนำ มาปฏิบัติจริงได้เหมาะสมที่จะนำ มาใช้ในการควบคุมและลดความเป็นพิษของสารตะกั่วที่ปนเปื้อนในดินได้

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Maleeya Kruatrachue

Role: Thesis Advisors

Created: 2003

Modified: 2553-03-09

Issued: 2010-01-20

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9740438245

CallNumber: TH S697ph 2003

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Biology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4137811.pdf	1.52 MB	105	2019-06-27 15:57:33

ใช้เวลา

0.248838 วินาที