نشریه محیط زیست طبیعی

ارزیابی شاخص تحمل آلودگی هوا و شاخص عملکرد پیش‌بینی‌شده گیاهان موجود در فضای سبز (مطالعة موردی: کارخانة گندله‌سازی اردکان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران

2 گروه علوم و مهندسی محیط زیست، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران

3 گروه مهندسی طبیعت، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران

چکیده

شاخص تحمل به آلودگی هوا، به‌عنوان معیاری برای ارزیابی مقاومت گیاهان نسبت به آلودگی هوا به‌شمار می­رود. هدف از این مطالعه، ارزیابی شاخص تحمل به آلودگی هوا و شاخص عملکرد پیش ­بینی شده در گیاهان موجود در فضای سبز کارخانة گندله ­سازی اردکان بود. در فصل بهار 1399، از 26 گونة گیاهی (بوته‌ای، درختچه‌ای و درختی) موجود در محوطة گندله ­سازی اردکان نمونه ­برداری شد. پارامترهایpH  عصارة برگ، محتوای نسبی آب، کلروفیل کل و اسید آسکوربیک در برگ‌های کاملاً توسعه یافته اندازه‌گیری شد. با استفاده از این چهار پارامتر، شاخص تحمل به آلودگی هوا تعیین شد. در نهایت با توجه به شاخص تحمل به آلودگی هوا و ویژگی ­های زیستی و اجتماعی- اقتصادی، شاخص عملکرد پیش ­بینی شده تعیین شد. نتایج نشان داد که شاخص ­های pH عصارة برگ، محتوای نسبی آب، اسید آسکوربیک، کلروفیل کل و شاخص تحمل به آلودگی هوا در 26 گیاه مورد مطالعه، تفاوت معنی ­داری با یکدیگر داشتند (0/05 >P). نتایج مقایسة میانگین حاکی از آن بود که بالاترین مقدار شاخص تحمل به آلودگی هوا مربوط بهYucca filamentosa  (12/2) و کمترین مقدار مربوط بهChamaecy paris sp.  (4/1) بود. شاخص تحمل به آلودگی هوا در تمام گیاهان کمتر از 15 بود. این مطالعه نشان داد که از شاخص تحمل به آلودگی هوا برای شناسایی گیاهان حساس به آلودگی هوا می ­توان استفاده کرد. نتایج نشان داد که Phoenix dactylifera، حداکثر شاخص عملکرد پیش­ بینی شده را داشت (درصد امتیاز برابر 62/5 و مقدار شاخص عملکرد پیش­بینی شده برابر 4) و در ارزیابی این شاخص، ردة خوب را به خود اختصاص داد. Frankenia laevis و Ruellia tuberosa کمترین مقدار شاخص عملکرد پیش­بینی شده را داشتند (درصد امتیاز برابر 5/12 و مقدار شاخص عملکرد پیش­بینی شده برابر صفر) و از نظر ارزیابی در دستة عدم توصیه قرار گرفتند. از 26 گونة گیاهی مورد مطالعه از نظر شاخص عملکرد پیش­ بینی شده، 11 گیاه در ردة عدم توصیه، 5 گیاه خیلی ضعیف، 9 گیاه ضعیف و یک گیاه خوب بود. مطالعة حاضر نشان داد که ارزیابی گیاهان تنها با استفاده از شاخص تحمل به آلودگی هوا مناسب نمی‌باشد اما ترکیب این شاخص با ویژگی ­های زیستی و اجتماعی-اقتصادی برای توصیة گونه ­های گیاهی مناسب برای اهداف بوم‌شناختی مفید می ­باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation the air pollution tolerance index and anticipated Pollution index of Plants in green space (Case study: Ardakan pelletizing factory)

نویسندگان [English]

  • Zahra Sabouri Hemmatabadi 1
  • Mostafa Shirmardi 1
  • Akram Bemanikharanagh 2
  • Maryam Dehestani Ardakani 1
  • Mohammad Javad Ghaneei-Bafghi 3

1 Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agriculture & Natural Resources, Ardakan University, Ardakan, Iran

2 Department of Environmental Sciences, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Ardakan University, Ardakan, Iran

3 Department of Nature Engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resources. Ardakan University. Ardakan. Iran

چکیده [English]

The Air Pollution Tolerance Index (APTI) is a measure of plant resistance to air pollution. The aim of this study was to evaluate APTI and anticipated performance index (API) in plants in green space of Ardakan pelletizing factory. In the spring of 2021, 26 plant species were sampled in study area (bush, shrub and tree). The parameters of pH, leaf extract, relative water content (RWC), total chlorophyll, ascorbic acid was measured in fully developed leaves. APTI were determined using these four parameters. Finally, API was determined according to APTI and biological and socio-economic characteristics. The results showed that leaf extract pH, RWC, ascorbic acid, total chlorophyll and APTI were significantly different in 26 samples (p<0.05). The results of mean comparison showed that the highest value of APTI was related to Yucca filamentosa (12.2) and the lowest value was related to Chamaecy paris sp. (4.1). APTI was less than 15 in all plants. This study showed that APTI can be used to identify sensitive plants to air pollution. The results showed that Phoenix dactylifera had the maximum value of API and was in the good category in evaluating this index (Scoring% = 62.5 and API = 4). Frankenia laevis and Ruellia tuberosa had the lowest API and were evaluated as non-recommended (Scoring% = 12.5 and API = 0). Of the 26 plant species studied in terms of API index, 11 plants were not recommended, 5 plants were very poor, 9 plants were poor and one plant was good. The present study showed that the evaluation of plants using APTI index alone is not appropriate but the combination of APTI with biological and socio-economic characteristics is useful for recommending suitable plant species for ecological purposes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ascorbic Acid
  • Air pollution
  • Susceptibility
  • Bioindicator
  • Tolerance
Abed Esfahani, A., Amini, H., Samadi, N., Kar, S., Hoodaji, M., Shirvani, M., Porsakhi, K., 2015. Assesment of air pollution tolerance index of higher plants suitable for green belt development in east of Esfahan city, Iran. Journal of Ornamental Plants 3(2), 87-94.
Arnon, D.I., 1949. Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenoloxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology 24(1), 1-15.
Bajaj, K.L., Kaur, G., 1981. Spectrophotometric determination of L-ascorbic acid in vegetables and fruits. Analyst 106(1258), 117-120.
Bharti, S.K., Trivedi, A., Kumar, N., 2018. Air pollution tolerance index of plants growing near an industrial site. Urban Climate 24, 820-829.
Scholz, F., Reck, S., 1977. Effects of acids on forest trees as measured by titration in vitro, inheritance of buffering capacity in Picea abies. Water, Air, and Soil Pollution 8(1), 41-45.
Gholami, A., Mojiri, A., Amini, H., 2016. Investigation of the Air Pollution Tolerance Index (APTI) using some plant species in Ahvaz region. Journal of Animal & Plant Sciences 26(2), 475-480.
Govindaraju, M., Ganeshkumar, R.S., Muthukumaran, V.R., Visvanathan, P., 2012. Identification and evaluation of air-pollution-tolerant plants around lignite-based thermal power station for greenbelt development. Environmental Science and Pollution Research 19(4), 1210-1223.
Hozhabralsadat, M.S., Karimian, Z., Farzam, M., 2021. Evaluation of Tolerance of Climate-Adapted Plant Species Planted in Green Walls to Air Pollutants Using APTI Index in Mashhad City. Environmental Health 6(4), 300-311.
Henson, I.E., Mahalakshmi V., Bidinger, F.R., Alagarswamy, G., 1981. Genotypic variation in pearl miller (Pennisetum americanum L.) Leeke in the ability to accumulate abscisic acid in response on water stress. Journal of experimental botany 32, 899-910.
Nazari, B., 2018. Investigation of air pollution tolerance index (APTI) and bioaccumulation of cadmium and lead in some plant species in Yazd. Yazd University. Iran. 125 p.
Padmavathi, P., Cherukuri, J., Reddy, M.A., 2013. Impact of air pollution on crops in the vicinity of a power plant: a case study. International Journal of Engineering Research & Technology 2(12), 3641-3651.
Patel, A., Hina, K., 2011. Assessment of relative water content, leaf extract pH, ascorbic acid and total chlorophyll of some plant species growing in Shivamogga. Plant Archives 11(2), 935-9.
Prasad, B.J., Rao, D.N., 1982. Relative sensitivity of a leguminous and a cereal crop to sulphur dioxide pollution. Environmental Pollution Series A, Ecological and Biological 29(1), 57-70.
Rai, P.K., 2016. Impacts of particulate matter pollution on plants: Implications for environmental biomonitoring. Ecotoxicology and Environmental Safety 129(1), 120-36.
Roy, A., Bhattacharya, T., Kumari, M., 2020. Air pollution tolerance, metal accumulation and dust capturing capacity of common tropical trees in commercial and industrial sites. Science of the Total Environment 722, 137622.
Shojaee, B.S., Azimzadeh, H.R., Mosleh, A.A., 2020. Tolerance of Plants to Air Pollution in the Industrial Complex of Glass, Khak-e-Chini, Tile and Ceramics in Ardakan, Iran. Scientific Journal of School of Public Health and Institute of Public Health Research 18(1), 73-92.
Singh S, Verma A. Phytoremediation of air pollutants: a review. Environmental bioremediation technologies: Springer; 2007. pp: 293-314.
Singh, S.K., Rao, D.N., 1983. Evaluation of plants for their tolerance to air pollution. In: Proceedings symposium on air pollution control of Indian association for air pollution control in New Delhi, India, pp: 218-224.
Socha, N., Kandziora-Ciupa, A., Trzęsicki, M., Barczyk, G., 2017. Air pollution tolerance index and heavy metal bioaccumulation in selected plant species from urban biotopes. Chemosphere 183, 471-482.
Sumangala, H., Aswath, C., Laxman, R., Namratha, M., 2018. Estimation of Air Pollution Tolerance Index (APTI) of selected ornamental tree species of Lalbagh, Bengaluru, India. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry 7(2), 3894-3898.
Tripathi, A., Gautam, M., 2007. Biochemical parameters of plants as indicators of air pollution. Journal of Environmental Biology 28(1), 127-132.
Vyankat, Y., 2014. Air Pollution Tolerance Index nanded city, MA. Journal of Applied Phytotechnology in Environmental Sanitation 3(1), 23-28.
Tsega, Y.C., Devi-Prasad A.G., 2014. Variation in air pollution tolerance index and anticipated performance index of roadside plants in Mysore, India. Journal of Environmental Biology 35(1), 185-190.
Zhao, X., He, M., Shang, H., Yu, H., Wang, H., Li, H., Piao, J., Quinto, M., Li, D., 2018. Biomonitoring polycyclic aromatic hydrocarbons by Salix matsudana leaves: a comparison with the relevant air content and evaluation of environmental parameter effects. Atmospheric Environment 181, 47-53.
Zouari, M., Elloumi, N., Mezghani, I., Labrousse, P., Ben Rouina, B., Ben Abdallah, F., Ben Ahmed, C., 2018. A Comparative Study of Air Pollution Tolerance Index (APTI) of Some Fruit Plant Species Growing in the Industrial Area of Sfax, Tunisia. Pollution 4(3), 439-446.
 
نشریه محیط زیست طبیعی
دوره 75، شماره 2 - شماره پیاپی 2
تیر 1401
صفحه 226-239