مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب) 

2. مواد و روش‌ها
برای تعیین جریان کلی، ساختار ترموهالین و زمان اقامت در خلیج گرگان، مدل عددی هیدرودینامیکی سه‌بعدی و مدل عدد انتقال محلول مورداستفاده قرار گرفت. علاوه بر این، در سناریوهای مختلف، پارامتر تأثیرگذار بر روی هیدرودینامیک خلیج تعیین شد و همچنین زمان اقامت برآورد گردید.

2.1 مدل عددی
این مطالعه با استفاده از مدل MIKE 3 Flow FM انجام شد. این مدل توسط موسسه هیدرولیک دانمارکی (DHI) برای مدل‌سازی سه‌بعدی آب طراحی‌شده است. مدل MIKE 3 Flow Model FM به‌طورکلی و علمی در جهان مورد تائید قرارگرفته است. FM به شبکه‌ی انعطاف‌پذیر اشاره می‌کند که بر اساس آن تکنیک‌های عددی در سیستم مدل‌سازی (DHI 2012) استفاده‌شده است.

ماژول انتقال مدل FM MIKE 3، یکی دیگر از ماژول‌ها که در این مطالعه مورداستفاده قرارگرفته است، به‌صورت دینامیک با ماژول هیدرودینامیکی ارتباط دارد و توزیع و سرنوشت مواد حل‌شده یا معلق در محیط آب تحت تأثیر انتقال مایع و پراکندگی‌های مرتبط را نشان می‌دهد. امروزه، مطالعات زیادی انجام‌شده است که از این مدول ها استفاده کرده‌اند. ماژول انتقال می‌تواند انتقال یک مقدار اسکالر را محاسبه کند.

2.2 تنظیم شبیه‌سازی‌ها
در این مطالعه، ژنراتور مش MIKE برای تولید مش محاسباتی استفاده شد. تولید مش شامل مراحل زیر است: (1) انتخاب منطقه‌ای که باید از طریق مرزها مدل‌سازی شود؛ (2) تعریف نوع مرزهای مدل و تمایز مرزهای باز، که از طریق آن جریان آب، از مرزهای بسته، که آب نمی‌تواند عبور کند، عبور می‌کند؛ (3) تولید سلول‌های سه‌گوش مستقل در منطقه موردمطالعه؛ (4) داخل کردن عمق سنجی به سلول‌های مثلثی؛ و (5) پالایش کردن سلول‌ها به‌وسیله مقیاس دهی سلول‌ها با توجه به عمق آب در هر نقطه مرکز. داده‌های بیتومتری خلیج گرگان که عمق آب را در هر موقعیت جغرافیایی نشان می‌دهد، توسط مرکز ملی نقشه‌برداری ایران در سال 2006 اندازه‌گیری شد (اطلاعات موجود در www.ncc.org. ir). اندازه سلول‌ها در طول خلیج متفاوت بود؛ در کم‌عمق‌ترین قسمت خلیج، وضوح فضایی به‌صورت ریز هست. وضوح از 300 متر در خط ساحلی تا 500 متر در عمیق‌ترین قسمت خلیج هست. به‌طورکلی، می‌توان گفت که میانگین سطح سلول‌ها حدود 47،700 مترمربع است (شکل 2). علاوه بر این، مدل دارای پنج لایه سیگما عمودی هست.
داده‌های هواشناسی که به مدل عددی اعمال می‌شوند، در یک ایستگاه هواشناسی سینوپتیک متعلق به سازمان هواشناسی ایران در فاصله زمانی 3 ساعته (اطلاعات موجود در www.irimo.ir) اندازه‌گیری شد. سری زمانی تخلیه ماهانه رودخانه به خلیج که از ایستگاه‌های هیدرومتری شرکت مدیریت منابع آب ایران به دست آمد، به‌عنوان منابع نقطه‌ای در مدل (اطلاعات موجود در www.wrm.ir) موردتوجه قرار گرفت.

مدل مورداستفاده در این مطالعه دارای دو نوع مرز بود: مرزهای باز، که شامل ورودی اولیه خلیج گرگان و کانال خزینی و مرزهای بسته شامل خط ساحلی و سطح جامد است. سطح آب به‌عنوان شرایط مرزی باز در مدل هیدرودینامیکی مشخص‌شده است. داده‌های آب در مرزهای باز توسط مرکز تحقیقات ملی دریای خزر، که شعبه‌ای از موسسه تحقیقات آب ایران است، در ایستگاه سطح آب با یک‌زمان با فاصله زمانی 4 ساعت (اطلاعات موجود در www.wri.ac.ir) ثبت شد. علاوه بر این، سطح آب از خلیج 27 متر پایین سطح اقیانوس‌های جهان در آغاز شبیه‌سازی تعریف‌شده است.
این مطالعه شامل پنج مرحله بود: (1) کالیبراسیون، (2) اعتبارسنجی، (3) مدل‌سازی جریان ناشی از باد، (4) مدل‌سازی جریان کلی و ساختار ترموهالین، و (5) محاسبه زمان اقامت. در مراحل 1 و 3، تنها اثرات تنش باد، اصطکاک پایین و تغییرات سطح آب در مرزهای باز به مدل اعمال‌شده است. در مراحل دیگر، مدل‌سازی خلیج گرگان با در نظر گرفتن تغییرات سطح آب، جریان‌های حرارت و شوری در مرزهای باز، تأثیر ورود رودخانه‌ها، رسوب خالص، استرس باد، اصطکاک پایین و تبادل حرارت با جو انجام شد. دومی بر اساس شار حرارتی پایه، شار حرارتی حساس، تابش خورشیدی کل و تابش طول‌موج کل محاسبه‌شده است. بنابراین، جریان‌های حرارتی و نمکی از طریق مرزهای باز نیز به مدل اعمال شد، و سری زمانی تغییرات ماهانه دما و شوری آب به‌عنوان شرایط دیگر مرزی علاوه بر تغییرات سطح آب در نظر گرفته شد.
در آب‌های جزر و مد دار که در آن خطوط مستقیم یا بازگشتی جریان مستقیم هستند، مشخص است که برخی از ردیاب‌ها، که در یک آب آزاد می‌شوند، می‌توانند محیط اطراف را در طول دوره فرورفتگی ترک کنند و در طی دوره سیلاب بعدی دوباره به موقعیت اولیه خود برسند. در این مطالعه، ازآنجاکه در ناحیه مطالعه تقریباً هیچ جزر و مدی وجود ندارد (بنی و همکاران 2013)، فرض بر این بود که هیچ تریسی از مرز باز، ورودی اصلی، هرگز نمی‌تواند بعداً دوباره به خلیج بازگردد و بنابراین، غلظت تریسی صفر به‌عنوان شرایط مرزی در مدل انتقال، در مرحله پنجم در نظر گرفته شد.

2.3 مشاهده منظم جریان‌های سطح
به‌منظور ارائه داده‌ها برای کالیبراسیون مدل‌های عددی، مشاهدات جریان‌های سطح در خلیج گرگان به‌واسطه‌ی سطوح شناور تعیین شد. شناوران دارای شکل استوانه‌ای با ارتفاع 1 متر و قطر 15 سانتی‌متر بودند. مسیرهای مربوط به شناور توسط یک سیستم موقعیت‌یابی جهانی (GPS) با فاصله زمانی 1 دقیقه ثبت شد.
شناور در شش موقعیت متفاوت در سمت خلیج قرار داده شد، همان‌طور که در شکل 3 نشان داده‌شده است. هر شناور تنها یک‌بار در یک منطقه مستقرشده است. اطلاعات بیشتر در جدول 1 نشان داده‌شده است تا نشان دهد که چقدر طول می‌کشد هر یک از شناورها عمل کنند و طول و سرعت متوسط جابجایی آن‌ها تعیین شود.

3. نتایج و بحث
3.1 تجزیه‌وتحلیل حساسیت و کالیبراسیون
برای ارزیابی داده‌های معتبر، مدل عددی باید کالیبره شود. کالیبراسیون به معنی تنظیم پارامترهای مدل‌سازی برای ایجاد تناسب بین خروجی‌های مدل و داده‌های مربوط به‌ اندازه‌گیری هست. در این مطالعه، مدل عددی بر روی مشاهدات میدانی جریان‌های سطح و مجموعه‌ای از اندازه‌گیری دما و شوری کالیبره شده است.
قبل از کالیبراسیون، حساسیت مدل به تغییرات پارامترهای مدل موردبررسی قرار گرفتند. تجزیه‌وتحلیل حساسیت نشان داد که میدان فعلی مدل شده حساس به‌اندازه سلول شبکه و زبری بستر هست. دمای مدل و شوری نیز به‌اندازه سلول شبکه و شدت نور حساس بودند.
به‌منظور ایجاد خروجی‌های مدل مستقل از اندازه سلول شبکه، نتایج به‌دست‌آمده از وضوح مش‌های مختلف شبکه مورد مقایسه قرار گرفت، اندازه سلول تا زمانی که نتایج ثابت به دست آمد، تصفیه شد و مش نهایی با وضوح مطلوب تعیین‌شده است. همه شبیه‌سازی‌های بعدی با مش نهایی حاوی 12،882 سلول افقی تعیین شد (شکل 2).

مقالات انگلیسی و ترجمه های فارسی رایگان با فرمت PDF آماده دانلود رایگان میباشند

همچنین ترجمه مقاله با فرمت ورد نیز قابل خریداری و دانلود میباشد

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

خرید ترجمه با فرمت ورد

فهرست مقاله:

چکیده
1. مقدمه
2. روشها
2. 1. راکتور غشای بیولوژیکی آزمایشگاهی
2. 2. راکتور غشای بیولوژیکی صنعتی
2. 3. آنالیز شیمیایی و شیمی فیزیکی
2. 4. محیطها و روشهای میکروبیولوژی وابسته به کشت
2. 5. استخراج DNA و تکثیر PCR ژنهای ایوباکتریایی 16S rRNA
2. 6. توالی سنجی و آنالیز توالی
2. 7. آنالیز DGGE
2. 8. دوره زمانی تجزیه زیستی فنل
3. نتایج و بحث
3. 1. مشخصه سازی پساب
3. 2. عملکرد MBR در شرایط آزمایشگاهی
3. 2. 1. آغشته سازی MBR
3. 2. 2. راه اندازی MBR
3. 2. 3. تجزیه فنل در MBR
3. 3. فعالیت MBR در شرایط صنعتی
3. 4. جداسازی و شناسایی سویه های باکتریایی حاصل از MBRها
3. 5. آنالیز ساختار اجتماع میکروبی در راکتور صنعتی
3. 6. تجزیه وابسته به رشد فنل به وسیله سویه PHE025 مارینوباکتر sp.
4. نتایج

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

1. مقدمه
با وجود اینکه ترکیبات فنلی در پسابهای شهری به ندرت یافت می شود، اما بسیاری از اوقات در پسابهای برخی صنایع مانند خمیر و نورد، نساجی و صنایع پتروشیمی و پالایشگاهها وجود دارد. فنلها ترکیباتی شیمیایی شامل یک گروه هیدروکسیل هستند که به طور مستقیم به یک گروه هیدروکربن آروماتیک متصل می شود. چندین روش برای تجزیه فنل می تواند استفاده شود، مانند پروسه های اکسیداسیون پیشرفته (AOP) و پروسه‌های بیولوژیکی. هنگامی که پساب مورد مطالعه حاوی ترکیبات سمی نباشد که از فعالیت زیست توده جلوگیری کند، به دلایل اقتصادی، عملیات بیولوژیکی ترجیح داده می شود.
برخی از پسابهای صنعتی دارای فنل می توانند به دلیل انعطاف در فرآیند (مقاومت در برابر تغییرات غلظت فنل)، تراکم و کنترل آسان (برنر و همکاران 1992؛ بویترون و ارتیز 1997؛ میس و ماتا آلوارز 2002) به وسیله راکتور ناپیوسته توالی سنجی بیولوژیکی (SBR) به طور موثر تصفیه شوند. از آنجا که میکروارگانیسم‌های عامل تجزیه فنل سرعت رشد نسبتا کمی دارند، برای بهبود حفظ زیست توده در تصفیه کننده ها، معمولاً زیست توده به مواد متخلخل متصل می شود (پوهاکا و جارونین 1992؛ بویترون و ارتیز 1997؛ گونزالس و همکاران 2001؛ سا و بواونتورا 2001؛ سگونتزوس و همکاران 2006). با این حال، کاربرد راکتورهای غشای بیولوژیکی (MBR)، حفظ میکروارگانیسمهای تجزیه کننده فنل را بدون خطر حفظ زیست توده به دلیل شستشوی نهایی تضمین می کند (کورنل و کراوس 2006؛ لسجین و هویسجس 2007).
در واقع استفاده از تکنولوژی MBR منجر به رسیدن به ظرفیت بسیار خوبی در حفظ زیست توده در راکتورهایی شد که با مجموعه های میکروبی با سرعتهای رشد پایین مشخصه سازی شدند (تریگو و همکاران 2006؛ لسجین و هویسجس 2007). گزارشهای بسیار کمی درباره تجزیه زیستی فنل در MBR ها ارائه شده است: باریوس مارتینز و همکاران در سال 2006 تصفیه پساب مصنوعی مربوط به فاضلابهای پتروشیمی خارج شده از یک پالایشگاه (mg phenol L-101/1) را مطالعه کردند. این محققان یک MBR را با ساختمان طرح غشای خارجی برای رسیدن به کارآیی حذف فنل تا حدود 100% به کار انداختند. از سوی دیگر ماروت و همکاران (2006) تجزیه زیستی فنل را در MBR (واحد غشای الیاف توخالی غوطه ور) برای تصفیه پساب مصنوعی با غلظت بالای فنل (mg phenol L-13-5/0) با رسیدن به سرعتهای حذف بالا بررسی کردند. آن و همکاران (2008) از یک MBR (واحد غشای الیاف توخالی غوطه ور) برای تصفیه پسابهای بارگذاری شده با فنل استفاده کرده و هنگامی که تزریق فنل با غلظت پایین (gL-11/0) و غلظت بالا (gL-10/1) انجام شد، کارآیی خوبی نشان داد. مورنو آندراده و همکاران (2008) تصفیه پساب مصنوعی را با 4-کلروفنل (mgL-1600) در یک MBR ناپیوسته توالی سنجی (واحد غشای استوانه ای غوطه ور) و به دست آوردن کارآیی حذف بالا تا بیش از 99% مورد مطالعه قرار دادند. اخیرا کاروکی و همکاران (2010) کارآیی حذف بالایی (100%-99) mgL-150 از 4-کلروفنل را در یک MBR آزمایشگاهی (با ظرفیت 1/3 لیتر و واحد غشای الیاف توخالی) گزارش کردند که به صورت راکتور ناپیوسته توالی سنجی در زمانهای حفظ هیدرولیک (HRT) بین 12 تا 24 ساعت، بسته به طول سیکل، عمل می کند.
پساب صنعتی آلوده به فنل، میکروارگانیسمهای متعلق به طبقات نژادی مختلف را حفظ می کند (وان شی و یانگ 2000؛ واتانابه و همکاران 1998). به ویژه باکتری گاماپروتئو که مشخص شده نقش عمده ای در تشکیل توده باکتری تجزیه کننده فنل در برخی سیستمهای تصفیه زیستی پساب صنعتی فنل دارد (وایتلی و بیلی 2000)، با این حال نقش اجزای باکتریایی ویژه در حذف فنل از این راکتورهای ریستی به ندرت نشان داده شده است.
در این مطالعه یک MBR آزمایشگاهی و یک MBR صنعتی برای تصفیه پساب صنعتی با غلظت بالای فنل و درجه بالای اشباع نمک آزمایش شد. هنگامی که هر دو راکتور تحت شرایط پایدار و تجزیه بالای فنل فعالیت کردند، ترکیب میکروبی آنها با روشهای مستقل و وابسته به کشت مطالعه شده و واحدهای تجزیه کننده فنل تعیین و مشخصه سازی شدند.

2. روشها
2. 1. راکتور غشای بیولوژیکی آزمایشگاهی
MBR آزمایشگاهی (L5) استفاده شده در این مطالعه در شکل a1 به طور شماتیک نشان داده شده است. این راکتور به صورت یک SBR فعالیت می کند. تصفیه کننده یک راکتور مستطیلی از جنس متاکریلات بود که شامل یک غشای مسطح غوطه ور (3/0 میکرومتر) و یک پروب pH (Crison pH 25) می باشد. هوادهی به وسیله دو دمنده هوا (Lh-1300)انجام شد که متصل به یک سنگ متخلخل برای حصول اطمینان از توزیع همگن اکسیژن در مخلوط مایع بود. دو پمپ با حرکت کرم گونه (Ismatec REGLO و Selecta PERCOM-1) عمل تغذیه و نفوذ را در MBR انجام دادند. فعالیت راکتور آزمایشگاهی به وسیله یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC; Siemens LOGO!) کنترل شد.

بخشی از مقاله انگلیسی:

1. Introduction

Although phenolic compounds are hardly present in municipal wastewaters, they are frequently found in some industrial wastewaters, such as pulp and mill, textile and petrochemical industries and refineries. Phenols are chemical compounds consisting of a hydroxyl group bonded directly to an aromatic hydrocarbon group. Several methods can be used for phenol degradation, such as advanced oxidation processes (AOPs) and/or biological processes. For economic reasons, biological treatments are preferred when the studied wastewater does not contain toxic compounds that inhibit biomass activity. Some industrial wastewaters containing phenol can be efficiently treated by means of a biological Sequencing Batch Reactor (SBR) due to its flexibility of operation (resistance to changes in phenol concentration), compactness and easy control (Brenner et al., 1992; Buitrón and Ortiz, 1997; Macé and Mata-Álvarez, 2002). Since microorganisms responsible of phenol degradation have a relatively low growth rate, biomass is usually attached in porous materials to improve biomass retention in the digesters (Puhakka and Järvinen, 1992; Buitrón and Ortiz, 1997; González et al., 2001; Sá and Boaventura, 2001; Sgountzos et al., 2006). However, the application of Membrane Biological Reactors (MBR) could assure the retention of phenol degrading microorganisms without risk of an eventual wash-out of biomass (Cornel and Krause, 2006; Lesjean and Huisjes, 2007). In fact, the MBR technology has lead to a very good biomass retention capacity in reactors working with microbial consortiums characterised by slow growth rates (Trigo et al., 2006; Lesjean and Huisjes, 2007). Very few experiences are reported for phenol biodegradation in MBRs: Barrios-Martinez et al. (2006) studied the treatment of synthetic wastewater representative of petrochemical effluents from a refinery (1.01 mg phenol L1 ). These authors operated a MBR with an external membrane module configuration obtaining phenol removal efficiencies around 100%. On the other hand, Marrot et al. (2006) examined phenol biodegradation in a MBR (submerged hollow fiber membrane module) for the treatment of synthetic wastewater with high phenol concentration (0.5–3.0 g phenol L1 ) obtaining high removal rates. Ahn et al. (2008) used an MBR (submerged hollow fiber membrane module) to treat a phenol loaded wastewaters, reporting good removal efficiencies when phenol was fed at low (0.1 g L1 ) and high (1.0 g L1 ) concentration levels. Moreno-Andrade et al. (2008) studied the treatment of a synthetic wastewater with 4-chlorophenol (600 mg L1 ) in a sequencing batch MBR (submerged tubular membrane module) obtaining removal efficiencies higher than 99%. Recently, Carucci et al. (2010) reported high removal efficiencies (99–100%) of 50 mg L1 of 4-chlorophenol in a lab-scale MBR (3.1 L of capacity, hollow fiber membrane unit) operated as a sequencing batch reactor at Hydraulic Retention Times (HRT) between 12 and 24 h, depending on cycle length. Phenol contaminated industrial wastewater holds microorganisms belonging to different phylogenetic taxons (Van Schie and Young, 2000; Watanabe et al., 1998). Particularly, gammaproteobacteria have been found to constitute a major part of the phenol-degrading bacterial population in some industrial phenol waste bioremediation systems (Whiteley and Bailey, 2000), however, the role of specific bacterial components in the removal of phenol from those bioreactors has scarcely been addressed. In this study, a lab-scale MBR and a pilot plant MBR were tested for the treatment of an industrial wastewater characterised by low phenol concentrations and high salinity. When both reactors worked under steady state conditions and high phenol degradation, their microbial composition was studied by culture independent and culture dependent methods and phenol degrading isolates were obtained and characterised.

2. Methods

2.1. Lab-scale Membrane Biological Reactor (MBR)

The lab-scale MBR (5 L) used in this study is schematised in Fig. 1a. It was operated as a SBR. The digester was a rectangular methacrylate reactor containing a submerged flat membrane (0.3 lm) and a pH probe (Crison pH 25). Aeration was supplied by means of two air blowers (300 L h1 ) connected to a porous stone to assure a homogeneous oxygen distribution in the mixed liquor. Two peristaltic pumps (Ismatec REGLO and Selecta PERCOM-1) performed the feeding and the permeation of the MBR. The operation of the lab-scale reactor was controlled by means of a Programmable Logic Controller (PLC; Siemens LOGO!).

مقاله انگلیسی رایگان

ترجمه فارسی رایگان 

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

چکیده:
تاثیر غلظت سدیم کلرید بر پتانسیل اسمزی رشد، میزان کلروفیل، میزان پروتوئین بذر ها بررسی شده است.
سدیم کلرید در هر دو دوره اندازه گیری، باعث افزایش ارتفاع گیاه با غلظت های پایین و متوسط، و کاهش با غلظت بالا می شود. تاثیر قابل توجهی در تعداد برگها یا سطح برگ با غلظت پایین مشاهده نشد، در حالیکه کاهش برای هر یک با غلظت دو برابر و در هر دو دوره اندازه گیری رخ داد.
شوری هر دو وزن تر و خشک ساقه را در هر دو دوره اندازه گیری افزایش می دهد. پتانسیل اسمزی بیانگر کاهش قابل توجهی با افزایش غلظت ها در طول مدت دوره تنش می باشد.
شوری به مقدار زیادی کلروفیل مقدار ‘A’ را در هر دو دوره اندازه گیری کاهش می دهد. و همچنین کلروفیل ‘B’، کلروفیل کل.، و محتویات کاروتنوئیدها را پس از 10 روز گذر از آزمایش، کاهش می دهد.
افزایشی در میزان پروتوئین در هر دو دوره اندازه گیری، با توجه به تاثیر تنش شوری، مشاهده می شود. ارتباط مستقیم متناسبی میان میزان پروتوئین و افزایش غلظت نمک در اولین دوره اندازه گیری وجود دارد، در حالیکه نسبت معکوسی در دوره دوم دارد.
کلید واژه ها پتانسیل اسمزی؛ کلروفیل؛ NaCl؛ ارتفاع گیاه؛ پروتئین
1.مقدمه
شوری زیاد خاک یکی از عوامل مهمی است که تکثیر گیاهان را در زیستگاه های طبیعی خود محدود می کند. این یک مشکل رو به افزایش در مناطق خشک و نیمه خشک است. فیشر و ترنر بررسی کرده اند که مناطق خشک و نیمه خشک تقریبا 40% از کره زمین را دربر می گیرد.
ویژگی تحمل شوری صفت ساده ای نیست، اما نتیجه ویژگی های مختلفی است که وابسته به فعل و انفعالات فیزیولوژیکی مختلف است که تشخیص آنها دشوار است. ظاهر مورفولوژیکی ارائه شده توسط گیاه در پاسخ به شوری، برای تشخیص تاثیر آن کافی نیست، به همین دلیل تشخیص سایر عوامل فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی شامل یون سمی، پتانسیل اسمزی، کمبود عناصر، و سایر اختلالات فیزیولوژیکی و شیمیایی مانند تعامل میان این تنشهای مختلف، بسیار مهم است.
با توجه به نتایج مطالعات که تاثیر تنش شوری بر رشد گیاه، می توان ارتباطی میان کاهش در طول بوته و افزایش در غلظت سدیم کلرید مشاهده کرد. مطالعات متعددی بیانگر تاثیر سطح برگ به صورت منفی با استفاده از غلظت های مختلف نمک می باشد.
تاثیر مضر شوری بر تعداد برگ همچنین با افزایش غلظت افزایش می یابد.
مطالعات متعددی نشانگر اینند که وزن تر و خشک سیستم ساقه، چه به صورت منفی و یا مثبت، متاثر تغییراتی در غلظت شوری، نوع نمک و یا نوع گونه گیاهی است.
تغییرات در روابط آب گیاهان که با شوری تشدید می شوند، در برخی از مطالعات مطرح شده است که تصدیق این موضوع است که بسیاری از گیاهان تحت مقررات اسمزی هستند زمانی که با افزایش منفی پتانسیل اسمزی شیره برگ، در معرض تنش شوری قرار می گیرند.
تحقیقات بسیاری در راستای اثر مهاری شوری بر فرآیندهای بیوشیمیایی انجام شده است که که فتوسنتز مهم ترین آن است. تاثیر فتوسنتز می تواند از اثر بر روی رنگدانه های فتوسنتزی سنجیده شود. نتایج مطالعات اختصاصی بیانگر اینند که شوری میزان رنگدانه های فتوسنتزی در گیاهان آزمایش شده را کاهش می دهد .
میزان پروتوئین، به طور مثبت یا منفی، متاثر تنش شوری است. نتایج برخی از تحقیقات کاهش یا افزایشی در میزان پروتوئین گیاهان آزمایش شده با غلظت های شوری متفاوت را نشان می دهد.
کشاورزی نقش پیشگامی را در توسعه اقتصادی در بسیاری از کشورها به خصوص عربستان، ایفا می کند. با این حال، شوری که بسیاری از مناطق از انگلستان را تحت تاثیر قرار می دهد، یکی از موانع اصلی است که گسترش مناطق کشاورزی و یا افزایش در تولید محصولات کشاورزی برای بسیاری از محصولات را محدود می کند. شوری زیاد با توجه به بالا بودن غلظت نمک های محلول در آب آبیاری و سرعت بالا تبخیر، به دلیل دما زیاد عربستان، زهکشی ناکارآمد، و یا نوع خاک می باشد. لوبیا یکی از محصولات زراعی اقتصادی است که علاوه بر ظرفیت خود را برای تحمل به شوری، به عنوان غذا هم برای مردم و هم حیوانات استفاده می شود. در راستای این، هدف تحقیق ما مطالعه تاثیرات تنش شوری، با استفاده از غلظت های مختلف سدیم کلرید بر رشد و متابولیسم لوبیا و تشخیص میزان تحمل شوری آن است.

بخشی از مقاله انگلیسی:

Abstract

The effect of sodium chloride (NaCl) concentrations (0.0, 60, 120, 240 mM) on growth, osmotic potential, chlorophyll content, protein content of (Vicia faba L.) seedlings was investigated. NaCl caused an increase in plant height with low and medium concentrations and a decrease with the highest concentration, in both measurement periods. No significant effect was observed in the number of leaves or leaf area with low concentration, while a decrease was noticed for each, with two higher concentrations and in both measurement periods. Salinity increased both fresh and dry weights of the shoot in the two measurement periods. Osmotic potential (O.P.) showed a significant decrease with the increase in concentrations, and in the duration of the stress periods. Salinity significantly reduced chlorophyll ‘a’ content in both measurement periods. It also significantly reduced chlorophyll ‘b’, total chl., and carotenoids contents after ten days of treatment. An increase was observed in the protein content in the two measurement periods due to the impact of salinity stress. A directly proportional relationship was found between protein content and the increase in salt concentrations in the first measurement period, while it was inversely proportional in the second.

1. Introduction

The over salinity of the soil is one of the main factors that limits the spread of plants in their natural habitats. It is an everincreasing problem in arid and semi arid regions (Shanon, 1986). Fisher and Turner (1978) estimate that arid and semi arid lands represent around 40% of the earth’s area. The property of salinity tolerance is not a simple attribute, but it is an outcome of various features that depend on different physiological interactions, which are difficult to determine. The morphological appearance presented by the plant in response to salinity, may not be enough to determine its effect, so it is important to recognize other physiological and biochemical factors, including toxic ions, osmotic potential, lack of elements and other physiological and chemical disorders, as well as the interactions between these various stresses (Munns, 1993, 2002; Neumann, 1997; Yao, 1998; Hasegewa et al., 2000). From the results of the studies, which looked at the effect of salt stress on growth, one can notice a connection between the decrease in plant length and the increase in the concentration of sodium chloride (Beltagi et al., 2006; Mustard and Renault, 2006; Gama et al., 2007; Jamil et al., 2007; Houimli et al., 2008; Rui et al., 2009; Memon et al., 2010). Numerous studies showed the affection of leaf area negatively by using different concentrations of NaCl (Raul et al., 2003; Netondo et al., 2004; Mathur et al., 2006; Chen et al., 2007; Zhao et al., 2007; Yilmaz and Kina, 2008; Rui et al., 2009). The harmful influence of salinity on leaf number, also increases with the increase in concentration, according to the studies held by Raul et al. (2003), Jamil et al. (2005), Gama et al. (2007), Ha et al. (2008). Many studies have shown that the fresh and dry weights of the shoot system are affected, either negatively or positively, by changes in salinity concentration, type of salt present, or type of plant species (Bayuelo Jimenez et al., 2002; Jamil et al., 2005; Niaz et al., 2005; Saqib et al., 2006; Turan et al., 2007; Saffan, 2008; Rui et al., 2009; Taffouo et al., 2009, 2010; Memon et al., 2010). Changes in water relations of plants that are stressed by salinity, can be seen in certain studies that confirm that, many plants undergo osmotic regulation when they are exposed to salt stress by increasing the negativity of the osmotic potential of the leaf sap (Rodriguez et al., 1997; Gama et al., 2007, 2009; Kaymakanova and Stoeva, 2008; Kaymakanova et al., 2008). Many studies confirm the inhibitory effect of salinity on biochemical processes, of which photosynthesis is the most important. The effect on photosynthesis can be gauged from the effect on the photosynthetic pigments. The results of specific studies (Sultana et al., 2000; Tort and Turkyilmaz, 2004; Misra et al., 2006; Murillo-Amador et al., 2007; Taffouo et al., 2010) clearly indicate that salinity reduces the content of photosynthetic pigments in treated plants. Protein content can also be affected negatively or positively, by salt stress. The results of certain studies (Sultana et al., 2000; Tort and Turkyilmaz, 2004; Beltagi et al., 2006; Chen et al., 2007; Kapoor and Srivastava, 2010) demonstrate a decrease, or increase, in protein content in plants treated with different salt concentrations. Agriculture plays a pioneering role in economical development in many countries, especially in Saudi Arabia. However, salinity, which affects most areas of the kingdom, represents one of the main obstacles that limit the expansion of the agricultural area or the increase in agricultural production for many crops. High salinity is due to the high concentration of soluble salts in irrigation waters and the high rate of evaporation caused by the high temperatures in Saudi Arabia, ineffi- cient drainage, or soil type. Bean is one of the important economic cereal crops, a cereal used as food for both people and animals, besides its capacity to tolerate salinity. In light of this, our research aims to study the effect of salt stress, using different concentrations of sodium chloride, on the growth and metabolism of Vicia faba (L.) and to determine the extent of its tolerance of salinity.