The Investigation of Biochar Application in Improving Phytoremediation of Petroleum Chemicals by Medicago Sativa and Lolium perenne

Matinfard, Ghasem and Ghavidel, Akbar and Sofalian, Omid (2016) The Investigation of Biochar Application in Improving Phytoremediation of Petroleum Chemicals by Medicago Sativa and Lolium perenne. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (بررسی تاثیر استفاده از بیوچار در بهبود کارآیی گیاه¬پالایی مواد نفتی توسط یونجه و چمن)
Ghasem Matinfard.pdf

Download (885kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

Polycyclic aromatic hydrocarbons are one of the main contaminants in aquatic and terresterial ecosystems. In this research, to remove these contaminants from soil, the effect of biochar on phytoremediation process was evaluated. This study was carried out as a factorial experiment in a completely randomized design with three replications. The factors was as follows: plant factor in three levels containing, ryegrass (Lolium perenne), alfalfa (Medicago sativa) and unplanted, biochar in two levels with biochar (15 g per kg of soil) and whitout biochar, and the concentration of phenanthrene in three levels, 500 and 1000 ppm and whitout phenanthrene. After the experiment finished the residual phenanthrene determined using GC-Mass. The results showed that phenanthrene in treatments with biochar and plant, plant without biochar and no-plant with biochar, completely removed. Some of the main residual metabolites were octane, polygons, cyclopentane 1-ethyl-3-methyl that compriesed more than 60 percent of residual metabolites. Results showed that plant yield parameters such as length, fresh and dry weight of root and shoot, root volume and chlorophyll in treatments with biochar and phenanthrene compared to treatments without biochar and contain phenanthrene increased in alfalfa and decreased in ryegrass. Investigation of microbial activity, including basal respiration, substrate respiration and also organic matter in rhizosphere and bulk soil showed these parameters in the rhizospheric soil were significantly higher than bulk soil. Accordingly, presence of the contaminant reduced these parameters and the application of biochar has increased these parameters compared to the no-biochar treatments. It seems that biochar has a positive impact on phytoremediation of phenanthrene using grass and alfalfa and enhanced the process. The results showed that biochar as a soil amendmen improved phytoremediation of petroleum contaminants and it is effective in removal of petroleum contaminants from the contaminated soils. Keywords: Biochar, Lolium, phenanthrene, Phytoremediation, Medicago sativa

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بررسی تاثیر استفاده از بیوچار در بهبود کارآیی گیاه¬پالایی مواد نفتی توسط یونجه و چمن
Persian Abstract: هیدروکربن¬های آروماتیک چند حلقه¬ای از عمده¬ترین آلاینده¬های اکوسیستم¬های آبی و خاکی در سراسر جهان می¬باشند. در این تحقیق برای حذف این آلاینده¬ها از خاک، تاثیر بیوچار بر فرایند گیاه¬پالایی مورد بررسی قرار گرفت. این تحقیق به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی انجام گرفت. فاکتورهای آزمایش به این ترتیب بودند: فاکتور گیاه در سه سطح شامل، گیاهان چمن، یونجه و فاقد گیاه (شاهد)، فاکتور بیوچار در دو سطح شامل وجود (15 گرم به ازای هر یک کیلوگرم خاک) و عدم وجود بیوچار و فاکتور غلظت آلاینده فنانترن شامل غلظت¬های 500 و 1000 میلی گرم فنانترن در کیلوگرم خاک و فاقد فنانترن و با سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. پس از اتمام آزمایش، مقدار فنانترن باقیمانده و ترکیبات حاصل از تجزیه آن با استفاده از دستگاه GC-Mass تعیین گردید. نتایج نشان داد که فنانترن موجود در تیمارهای حاوی گیاه و بیوچار، گیاه بدون بیوچار و بیوچار فاقد گیاه به طور کامل حذف شده است. از متابولیت¬های شاخص حاصل از تجزیه می¬توان به اکتان، پلی¬گون، سیکلوپنتان 1-اتیل 3-متیل اشاره کرد که بیش از 60 درصد متابولیت¬¬های حاصله را به خود اختصاص داده¬اند. نتایج نشان داد که پارامتر¬های عملکرد گیاه شامل طول و وزن تر و خشک ریشه و ساقه و حجم ریشه و کلروفیل در تیمار¬های حاوی بیوچار و فنانترن در مقایسه با تیمار¬های فاقد بیوچار و حاوی فنانترن در گیاه یونجه افزایش و در گیاه چمن کاهش داشته¬اند. همچنین بررسی پارامتر¬های تنفس پایه، تنفس برانگیخته و ماده¬ی آلی در ریزوسفر گیاه و خاک غیرریزوسفری نشان داد که این پارامترها در خاک ریزوسفری به طور معنی داری بیشتر از خاک غیرریزوسفری بود. در همین راستا وجود آلاینده باعث کاهش این پارامترها و نیز وجود بیوچار در مقایسه با شرایط بدون بیوچار باعث افزایش این پارامترها شده است. به نظر می¬رسد که بیوچار تاثیر مثبتی بر گیاه¬پالایی فنانترن با استفاده از گیاهان چمن و یونجه داشته و این فرایند را تسریع بخشیده است. نتایج این تحقیق نشان داد که بیوچار به عنوان یک کمک کننده به فرایند گیاه پالایی، ماده¬ای موثر در حذف آلودگی¬های نفتی از خاک¬های آلوده می¬باشد. كليد واژه¬ها: بیوچار، چمن، فنانترن، گیاه پالایی، یونجه
Supervisor:
SupervisorE-mail
Ghavidel, AkbarUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Sofalian, OmidUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Soil Engineering
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Soil Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Soil Engineering
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Soil Engineering
Date Deposited: 23 Oct 2018 11:29
Last Modified: 23 Oct 2018 11:29
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/1253

Actions (login required)

View Item View Item