Phytoremediation potential and vegetation assessment of plant species growing on multi-metals contaminated coal mining site
Creators
- 1. Hazara University
- 2. Abbottabad University of Science and Technology
- 3. COMSATS University Islamabad
Description
Abstract This study aims to evaluate the plant species potential to accumulate, concentrate and translocate the heavy metals around the coal mining contaminated site with heavy metals at Harnoi, Abbottabad. The phytosociological surveys involve the systematic study of plant communities within the particular area to show their composition, structure and distribution showed that the contaminated coal mining-associated area was poor in vegetation. Among these, 11 plant species with higher important values (IV) are collected with associated soil and analyzed for the total concentrations of Cadmium (Cd), Copper (Cu), Chromium (Cr), Lead (Pb) and Nickel (Ni) using Atomic Spectrophotometer. The phytoremediation indices (BAF, BCF, TF and TI) were used to evaluate the multi-metals hyperaccumulator and stabilizer plant species. Dodonaea viscosa was evaluated as multi-metals (Cd, Cu and Ni) stabilizer. While the Ajuga bracteosa and Sonchus espera, Sisybrium officinale and Platango ovata stabilize Cd and Cr respectively. The other plant species that can stabilize as single heavy metal are Ajuga bracteosa and Sonchus espera (Cd), Sisybrium officinale and Platango ovata (Cr) and Amaranthus spinosus (Ni) respectively. While the multi-metals accumulator plant species are Bidens pilosa (Cu, Pb and Ni), Chenopodium ambrosioides (Cd, Cu and Ni), Amaranthus spinosus (Cd, Cu and Cr), Ajuga bracteosa (Pb and Ni) and Rumex hastatus (Cd and Ni). However, the single heavy metal accumulator plant species are Sonchus espera (Pb), Conyzea Canadensis (Ni), Platango ovata and Malvastrum coromandelianum (Cu) respectively. These plants could find valuable applications in practical phytoremediation for the remediation near mining tailings at Abbottabad. Moreover, the use of local plants is a promising approach not only for in-situ accumulation and stabilization of heavy metals but also for tolerance and environmental adaptations in the contaminated area.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
الخلاصة تهدف هذه الدراسة إلى تقييم قدرة الأنواع النباتية على تجميع وتركيز ونقل المعادن الثقيلة حول موقع تعدين الفحم الملوث بالمعادن الثقيلة في هارنوي، أبوت آباد. تتضمن المسوحات الاجتماعية النباتية دراسة منهجية للمجتمعات النباتية داخل المنطقة المعينة لإظهار تكوينها وهيكلها وتوزيعها وأظهرت أن المنطقة المرتبطة بتعدين الفحم الملوث كانت فقيرة في الغطاء النباتي. من بين هذه الأنواع، يتم جمع 11 نوعًا من النباتات ذات القيم المهمة الأعلى (IV) مع التربة المرتبطة بها وتحليلها للتركيزات الإجمالية للكادميوم (Cd) والنحاس (Cu) والكروم (Cr) والرصاص (Pb) والنيكل (Ni) باستخدام مقياس الطيف الضوئي الذري. تم استخدام مؤشرات المعالجة النباتية (BAF و BCF و TF و TI) لتقييم الأنواع النباتية ذات التراكم المفرط للمعادن المتعددة والمثبتة. تم تقييم اللزوجة الدودونية على أنها مثبت متعدد المعادن (Cd و Cu و Ni). بينما يعمل Ajuga bracteosa و Sonchus espera و Sisybrium officinale و Platango ovata على استقرار Cd و Cr على التوالي. الأنواع النباتية الأخرى التي يمكن أن تستقر كمعدن ثقيل واحد هي Ajuga bracteosa و Sonchus espera (Cd) و Sisybrium officinale و Platango ovata (Cr) و Amaranthus spinosus (Ni) على التوالي. في حين أن الأنواع النباتية المتراكمة متعددة المعادن هي Bidens pilosa (Cu و Pb و Ni) و Chenopodium ambrosioides (Cd و Cu و Ni) و Amaranthus spinosus (Cd و Cu و Cr) و Ajuga bracteosa (Pb و Ni) و Rumex hastatus (Cd و Ni). ومع ذلك، فإن الأنواع النباتية المتراكمة للمعادن الثقيلة المفردة هي Sonchus espera (Pb) و Conyzea Canadensis (Ni) و Platango ovata و Malvastrum coromandelianum (Cu) على التوالي. يمكن أن تجد هذه المصانع تطبيقات قيمة في المعالجة النباتية العملية للمعالجة بالقرب من مخلفات التعدين في أبوت أباد. علاوة على ذلك، يعد استخدام النباتات المحلية نهجًا واعدًا ليس فقط للتراكم في الموقع وتثبيت المعادن الثقيلة ولكن أيضًا للتسامح والتكيف البيئي في المنطقة الملوثة.Translated Description (French)
Résumé Cette étude vise à évaluer le potentiel des espèces végétales à accumuler, concentrer et transporter les métaux lourds autour du site contaminé par les mines de charbon avec des métaux lourds à Harnoi, Abbottabad. Les enquêtes phytosociologiques impliquent l'étude systématique des communautés végétales dans la zone particulière pour montrer que leur composition, leur structure et leur distribution ont montré que la zone associée à l'extraction de charbon contaminée était pauvre en végétation. Parmi celles-ci, 11 espèces végétales ayant des valeurs importantes (IV) plus élevées sont collectées avec le sol associé et analysées pour les concentrations totales de cadmium (Cd), de cuivre (Cu), de chrome (Cr), de plomb (Pb) et de nickel (Ni) à l'aide du spectrophotomètre atomique. Les indices de phytoremédiation (BAF, BCF, TF et TI) ont été utilisés pour évaluer les espèces végétales hyperaccumulatrices et stabilisatrices multimétalliques. Dodonaea viscosa a été évalué comme stabilisant multi-métaux (Cd, Cu et Ni). Alors que l'Ajuga bracteosa et le Sonchus espera, le Sisybrium officinale et le Platango ovata stabilisent respectivement le Cd et le Cr. Les autres espèces végétales qui peuvent se stabiliser en tant que métal lourd unique sont respectivement Ajuga bracteosa et Sonchus espera (Cd), Sisybrium officinale et Platango ovata (Cr) et Amaranthus spinosus (Ni). Alors que les espèces végétales accumulatrices multimétaux sont Bidens pilosa (Cu, Pb et Ni), Chenopodium ambrosioides (Cd, Cu et Ni), Amaranthus spinosus (Cd, Cu et Cr), Ajuga bracteosa (Pb et Ni) et Rumex hastatus (Cd et Ni). Cependant, les espèces de plantes accumulatrices de métaux lourds sont respectivement Sonchus espera (Pb), Conyzea Canadensis (Ni), Platango ovata et Malvastrum coromandelianum (Cu). Ces usines pourraient trouver des applications précieuses dans la phytoremédiation pratique pour l'assainissement près des résidus miniers à Abbottabad. De plus, l'utilisation de plantes locales est une approche prometteuse non seulement pour l'accumulation et la stabilisation in situ des métaux lourds, mais aussi pour la tolérance et les adaptations environnementales dans la zone contaminée.Translated Description (Spanish)
Resumen Este estudio tiene como objetivo evaluar el potencial de las especies de plantas para acumular, concentrar y translocar los metales pesados alrededor del sitio contaminado por la minería del carbón con metales pesados en Harnoi, Abbottabad. Los estudios fitosociológicos implican el estudio sistemático de las comunidades vegetales dentro del área en particular para mostrar su composición, estructura y distribución y mostraron que el área contaminada asociada a la minería del carbón era pobre en vegetación. Entre estos, se recolectan 11 especies de plantas con valores importantes más altos (IV) con el suelo asociado y se analizan para determinar las concentraciones totales de cadmio (Cd), cobre (Cu), cromo (Cr), plomo (Pb) y níquel (Ni) utilizando un espectrofotómetro atómico. Los índices de fitorremediación (BAF, BCF, TF y TI) se utilizaron para evaluar las especies de plantas hiperacumuladoras y estabilizadoras de múltiples metales. Dodonaea viscosa se evaluó como estabilizador de múltiples metales (Cd, Cu y Ni). Mientras que Ajuga bracteosa y Sonchus espera, Sisybrium officinale y Platango ovata estabilizan Cd y Cr respectivamente. Las otras especies de plantas que pueden estabilizarse como un solo metal pesado son Ajuga bracteosa y Sonchus espera (Cd), Sisybrium officinale y Platango ovata (Cr) y Amaranthus spinosus (Ni), respectivamente. Mientras que las especies de plantas acumuladoras de multimetales son Bidens pilosa (Cu, Pb y Ni), Chenopodium ambrosioides (Cd, Cu y Ni), Amaranthus spinosus (Cd, Cu y Cr), Ajuga bracteosa (Pb y Ni) y Rumex hastatus (Cd y Ni). Sin embargo, las especies de plantas acumuladoras de metales pesados individuales son Sonchus espera (Pb), Conyzea Canadensis (Ni), Platango ovata y Malvastrum coromandelianum (Cu), respectivamente. Estas plantas podrían encontrar aplicaciones valiosas en la fitorremediación práctica para la remediación cerca de relaves mineros en Abbottabad. Además, el uso de plantas locales es un enfoque prometedor no solo para la acumulación y estabilización in situ de metales pesados, sino también para la tolerancia y las adaptaciones ambientales en el área contaminada.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- إمكانات المعالجة النباتية وتقييم الغطاء النباتي لأنواع النباتات التي تنمو في موقع تعدين الفحم الملوث بالمعادن المتعددة
- Translated title (French)
- Potentiel de phytoremédiation et évaluation de la végétation des espèces végétales poussant sur le site minier de charbon contaminé par plusieurs métaux
- Translated title (Spanish)
- Potencial de fitorremediación y evaluación de la vegetación de especies de plantas que crecen en sitios de minería de carbón contaminados con múltiples metales
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4395067116
- DOI
- 10.1088/2515-7620/ad4320