مقایسه سمیت اکولوژیک نانوذرات اکسید مس و اکسید نیکل بر فعالیت های آنزیمی در دو خاک با بافت متفاوت

گسترش روزافزون کاربرد نانوذرات مهندسی شده در صنایع و کشاورزی نگرانی هایی را در خصوص سلامت بستر خاک ایجاد کرده است. این پژوهش با هدف ارزیابی و مقایسه سمیت اکولوژیک نانوذرات اکسید مس و اکسید نیکل بر شاخص های بیوشیمیایی در دو نوع خاک با ویژگی های بافتی متفاوت انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه فاکتور شامل نوع نانوذره (CuO و NiO)، غلظت نانوذره (۰، ۱۰۰، ۵۰۰ و ۱۰۰۰ میلی گرم بر کیلوگرم خاک خشک) و زمان انکوباسیون (۷، ۲۴ و ۷۲ روز) در دو خاک با بافت لوم شنی و رسی اجرا گردید. فعالیت آنزیم های اوره آز، فسفاتاز اسیدی و فسفاتاز قلیایی به عنوان شاخص های پاسخ زیستی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که نوع بافت خاک نقش تعیین کننده ای در شدت پاسخ آنزیمی ایفا می کند؛ به طوری که میانگین پایه فعالیت فسفاتاز اسیدی در خاک رسی (µg pNP g-۱ h-۱۶۵۸) حدود ۶۶ درصد بالاتر از خاک لوم شنی (µg pNP g-۱ h-۱۳۹۶) بود (۰.۰۱ >P).  نانوذرات اکسید مس سمیت شدیدتری نسبت به نیکل اعمال کردند؛ به گونه ای که در غلظت ۱۰۰۰ میلی گرم بر کیلوگرم CuO، فعالیت آنزیم اوره آز در خاک لوم شنی در انتهای دوره (روز ۷۲) تا بیش از ۹۰ درصد نسبت به شاهد کاهش یافت. در مقابل، نانوذرات NiO در غلظت پایین (۱۰۰ میلی گرم بر کیلوگرم) در برخی موارد موجب افزایش فعالیت آنزیمی شدند. همچنین، اثر زمان بر فعالیت اوره آز در خاک رسی تفاوت معنی داری را نشان نداد (P > ۰.۰۵) که نشان دهنده پایداری آنزیمی در حضور ۴۹/۸ درصد رس است، در حالی که در خاک لوم شنی (با ۱۹/۸ درصد رس) فعالیت آنزیم ها نوسانات زمانی و کاهش معنی داری را تجربه کردند. به طور کلی، خاک های با بافت سبک حساسیت اکولوژیک بسیار بالاتری نسبت به آلودگی نانوذرات اکسید فلزی دارند و نانوذرات اکسید مس حتی در غلظت های پایین تهدیدی جدی تر نسبت به اکسید نیکل برای چرخه عناصر غذایی خاک محسوب می شوند.

کلیدواژه ها:

آلودگی خاک ، اوره آز ، بافت خاک ، فسفاتازها ، نانوذرات اکسید فلزی