การสะสมสารหนูของพืชล้มลุกชนิดเด่นที่พบในบริเวณเหมืองแร่ทองคำ

Main Article Content

ปรารถนา เผือกวิไล
ยศเวท สิริจามร
ณิมนาราห์ อยู่คงแก้ว

Abstract

Arsenic (As) is one of the most deadly, poisonous chemical elements, commonly found as a contaminant in soils or water from mining or pesticides used in agricultural activities. The arsenic poisoning affects ecosystem and health of million people, especially those who live around the risky area such as gold mines. Thus, the use of local plants, especially arsenic hyperaccumulators, to remove or reduce As contamination from environment is considered a low cost, sustainable and environmental-friendly cleanup strategy. Our project therefore aims to study the potential in As uptake of dominant herbaceous plants growing around gold mine areas of Tap Khlo district in Pichit province. The underground parts (roots) and overground parts (shoots) of 11 species of dominant herbaceous plants, including the soils in the area where they grow, were collected and examined the arsenic content by ICP-MS (inductively coupled plasma mass spectrometry). Plants were classified by determining their translocation factor (TF), bioaccumulation factor (BAF) and bioconcentration factor (BCF). The results of soil analysis showed that As exceeded the standard level allowed to be found in soil, in every sampling point. None of the plant species could be classified as arsenic hyperaccumulator. Seven species i.e. Ruellia tuberosa L., Stylosanthes humilis Kunth., Hyptis suaveolens (L.) Poit, Sida acuta Burm.f., Pennisetum polystachyon (L.) Schult., Leptochloa chinensis Nees and Sorghum helepense Press., were classified as arsenic excluder. Although the arsenic hyperaccumulator could not be found in our study, the results will raise people’s awareness of the high As contamination in soils around this gold mine area. Body of knowledge from our research will also pave the way for future observation and comprehensive studies on plants that are potentially arsenic hyperaccumulators. 


Keywords: arsenic; herbaceous plant; gold mine

Downloads

Download data is not yet available.

Article Details

Section
วิทยาศาสตร์ชีวภาพ
Author Biographies

ปรารถนา เผือกวิไล

ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศิลปากร วิทยาเขตพระราชวังสนามจันทร์ ตำบลพระปฐมเจดีย์ อำเภอเมือง จังหวัดนครปฐม 73000

ยศเวท สิริจามร

ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศิลปากร วิทยาเขตพระราชวังสนามจันทร์ ตำบลพระปฐมเจดีย์ อำเภอเมือง จังหวัดนครปฐม 73000

ณิมนาราห์ อยู่คงแก้ว

ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศิลปากร วิทยาเขตพระราชวังสนามจันทร์ ตำบลพระปฐมเจดีย์ อำเภอเมือง จังหวัดนครปฐม 73000

References

[1] Moore, F., Dehbandi, R., Keshavarzi, B. and Amjadian, K., 2016, Potentially toxic elements in the soil and two indigenous plant species in Dashkasan epithermal gold mining area, West Iran, Environ. Earth Sci. 75: 268.
[2] Ngole-Jeme, V.M. and Fantke, P., 2017, Ecological and human health risks associated with bandoned gold mine tailings contaminated soil, PLoS One 12(2): e0172517.
[3] รายงานผลการประชุมคณะกรรมการเพื่อแก้ไขปัญหาจากการดำเนินกิจการของเหมืองแร่ทองคำ จังหวัดพิจิตร เพื่อรับทราบผลการวิเคราะห์ข้อมูลการปนเปื้อนสารโลหะหนักในสิ่งแวดล้อม วันที่ 27 กุมภาพันธ์ 2558 ณ ห้อง ประชุมหลวงพ่อเพชร ชั้น 4 ศาลากลางจังหวัดพิจิตร.
[4] Nriagu, J., Bhattacharya, P., Mukherjee, A., Bundschuh, J., Zevenhoven, R. and Loeppert, R., 2007, Arsenic in Soil and Groundwater: An Overview, Volume 9, Elsevier, Amsterdam.
[5] Wenzel, W.W., Brandstetter, A., Wutte, H., Lombi, E., Prohaska, T., Stingeder, G. and Adriano, D.C., 2002, Arsenic in field-collected soil solutions and extracts of contaminated soils and its implication to soil standards, J. Plant Nutr. Soil Sci. 165: 221-228.
[6] Takahashi, Y., Minamikawa, R., Hattori, K.H., Kurishima, K., Kihou, N. and Yuita, K., 2004, Arsenic behavior in paddy fields during the cycle of flooded and nonflooded periods, Environ. Sci. Technol. 38: 1038-1044.
[7] Francesconi, K., Visoottiviseth, P., Sridokchan, W. and Goessler, W., 2002, Arsenic species in an arsenic hyperaccu-mulating fern, Pityrogramma calomelanos: a potential phytoremediator of arsenic-contaminated soils, Sci. Total Environ. 284: 27-35.
[8] Langsch, J.E., Costa, M., Moore, L., Morais, P., Bellezza, A. and Falcão, S., 2012, New technology for arsenic removal from mining, J. Mater. Res. Technol. 1(3): 178-181.
[9] Fashola, M.O., Ngole-Jeme, V.M. and Babalola, O.O., 2016, Heavy metal pollution from gold mines: Environmental effects and bacterial strategies for resistance, Int. J. Environ. Res. Public Health 13: 1047.
[10] Upatham, E.S., Kruatrachue, M., Pokethitiyook, P., Panich-Pat, T. and Lanza, G.R., 2015, Phytoremidiation in Thailand: A summary of selected research and case histories, Phytoremed. Manag. Environ. Contamin. 1: 333-342.
[11] Baker, A.J.M. and Walker, P.L., 1990, Ecophysiology of Metal Uptake by Tolerant Plants, pp.155-177, In Shaw, A.J. (Ed.), Heavy Metal Tolerance in Plants: Evolutionary Aspects, CRC Press, Inc., Florida.
[12] Baker, A.J.M. and Brooks, R.R., 1989, Terrestrials higher plants which hyper accumulate metallic elements. A review of their distribution, ecology and phytochemistry, Biorecovery 1: 81-126.
[13] ยศเวท สิริจามร, ปรารถนา เผือกวิไล และณิมนาราห์ อยู่คงแก้ว, 2560, ศักยภาพในการดูดซับและสะสมโลหะหนักของพืชล้มลุกชนิดเด่น บริเวณพื้นที่รอบเหมืองแร่ทองคำ จังหวัดพิจิตร, ว.วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 25(1): 110-123.
[14] Ko, I.W., Ahn, J.S., Park, Y.S. and Kim, K.W., 2003, Arsenic contamination of soils and sediments from tailings in the vicinity of Myungbong Au mine, Korea, Chem. Speciat. Bioavailabil 15(3): 67-74.
[15] Zhao, F.J., Ma, J.F., Meharg, A.A. and McGrath, S.P., 2009, Arsenic uptake and metabolism in plants, New Phytol. 181: 777-794.
[16] Vamerali, T., Bandiera, M. and Mosca, G., 2010, Field crops for phytoremediation of metalcontaminated land, Environ. Chem. Lett. 8: 1-17.
[17] Zhao, F.J., Dunham, S.J. and McGrath, S.P., 2002, Arsenic hyperaccumulation by different fern species, New Phytol. 156: 27-31.
[18] Andrew, A.M., 2002, Variation in arsenic accumulation hyperaccumulation in ferns and their allies, New Phytol. 157: 25-31.
[19] Ma, L.Q., Komar, K.M., Tu, C., Zhang, W. and Cai, Y., 2001, A fern that hyper-accumulates arsenic, Nature 409: 579.
[20] Sakakibara, M., Sano, S., Inouhe, M., Watanabe, A. and Kaise, T., 2007, Phytoextraction and phytovolatilization of arsenic from ascontaminated soils by Pteris vittata, Contamin. Soils Sedim. Water 12: 267-272.
[21] Muhammad, A.K., Amna, Rabia, M., Nadia, M., Jabir, H.S., Asghari, B., Muhammad, T.J., Muhammad, F.H.M., Zhiyuan, T. and Hassan, J.C., 2014, The potential of the flora from different regions of Pakistan in phytoremediation: A review, Environ. Sci. Pollut. Res. 21: 801-812.
[22] Hall, J.B., 1970, Pteris vittata Linn, A gold mine fern in Ghana, Niger Fd. 35: 1-9.
[23] Meharg, A.A., 2002, Arsenic and old plants, New Phytol. 156: 1-3
[24] Meharg, A.A., Hartley-Whitaker, J., 2002, Arsenic uptake and metabolism in arsenic resistant and nonresistant plant species, New Phytol. 154: 29-43.
[25] Jankonga, P., Visoottivisetha, P. and Khokiattiwongb, S., 2007, Enhanced phyto-remediation of arsenic contaminated land, Chemosphere 68: 1906-1912.
[26] Kyambaddea, J., Kansiimea, F., Gumaeliusb, L. and Dalhammar, G., 2004, A comparative study of Cyperus papyrus and Miscan-thidium violaceum-based constructed wetlands for wastewater treatment in a tropical climate, Water Res. 38: 475.
[27] Jomjun, N., Siripen, T., Maliwan, S., Jintapat, N., Prasak, T., Somporn, C. and Petch, P., 2009, Application of wetland aquatic plants: Canna glauca L., Colocasia esculenta (L.) Schott, Cyperus papyrus L. and Typha angustifolia L. in arsenic phytoremediation of submerged soil, Int. J. Phytoremed. 13: 35-46.
[28] Alvarado, S., Guédez, M., Lué-Merú, M.P., Nelson, G., Alvaro, A., Jesús, A.C. and Gyula, Z., 2008, Arsenic removal from waters by bioremediation with the aquatic plants Water Hyacinth (Eichhornia crassipes) and Lesser Duckweed (Lemna minor), Bioresour. Technol. 99: 8436-8440.
[29] Zhang, X., Zhao, F.J., Huang, Q., Williams, P.N., Sun, G.X. and Zhu, Y.G., 2009, Arsenic uptake and speciation in the rootless duckweed Wolffia globose, New Phytol. 182: 421-428.
[30] Zhang, X., Lin, A.J., Zhao, F.J., Xu, G.Z., Duan, G.L. and Zhu, Y.G., 2008, Arsenic accumulation by the aquatic fern Azolla: Comparison of arsenate uptake, speciation and efflux by Azolla caroliniana and Azolla filiculoides. Environ. Pollut. 156: 1149-1155.
[31] Hoffmann, T., Kutter, C. and Santamaria, J., 2004, Capacity of Salvinia minima Baker to tolerate and accumulate As and Pb, Eng. Life Sci. 4: 61-65.
[32] Rahman, M.A., Hasegawa, H., Ueda, K., Maki, T. and Rahman, M.M., 2008, Influence of phosphate and iron ions in selective uptake of arsenic species by water fern (Salvinia natans L.), Chem. Eng. J. 145: 179-184.
[33] Chintakovid, W., Visoottiviseth, P., Khokiattiwong, S., Lauengsuchonkul, S., 2008, Potential of the hybrid marigolds for arsenic phytoremediation and income generation of remediators in Ron Phibun district, Thailand, Chemosphere 70: 1532-1537.
[34] Sánchez-Moreiras, A.M., Weiss, O.A. and Reigosa-Roger, M.J., 2003, Allelopathic evidence in the Poaceae, Bot. Rev. 69: 300-319.
[35] กำธน สินธวานนท์, 2533, พืชอาหารสัตว์ : พันธุ์พืชอาหารสัตว์จากต่างประเทศ, สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชน เล่มที่ 14, โครงการสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชน โดยพระราชประสงค์ในพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว, กรุงเทพฯ.