Published April 18, 2024 | Version v1
Publication Open

Assessment of bioremediation potential of Calotropis procera and Nerium oleander for sustainable management of vehicular released metals in roadside soils

Creators

  • 1. University of the Punjab
  • 2. University of Okara
  • 3. University of Agriculture Faisalabad

Description

Land transportation is a major source of heavy metal contamination along the roadside, posing significant risks to human health through inhalation, oral ingestion, and dermal contact. Therefore, this study has been designed to determine the concentrations of vehicular released heavy metals (Cd, Pb, Ni, and Cu) in roadside soil and leaves of two commonly growing native plant species (Calotropis procera and Nerium oleander).Two busy roads i.e., Lahore-Okara road (N-5) and Okara-Faisalabad roads (OFR) in Punjab, Pakistan, were selected for the study. The data were collected from five sites along each road during four seasons. Control samples were collected ~ 50 m away from road. The metal content i.e. lead (Pb), cadmium (Cd) nickel (Ni) and copper (Cu) were determined in the plant leaves and soil by using Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS). Significantly high amount of all studied heavy metals were observed in soil and plant leaves along both roads in contrast to control ones. The mean concentration of metals in soil ranged as Cd (2.20-6.83 mg/kg), Pb (4.53-15.29 mg/kg), Ni (29.78-101.26 mg/kg), and Cu (61.68-138.46 mg/kg) and in plant leaves Cd (0.093-0.53 mg/kg), Pb (4.31-16.34 mg/kg), Ni (4.13-16.34 mg/kg) and Cu (2.98-32.74 mg/kg). Among roads, higher metal contamination was noted along N-5 road. Significant temporal variations were also noted in metal contamination along both roads. The order of metal contamination in soil and plant leaves in different seasons was summer > autumn > spring > winter. Furthermore, the metal accumulation potential of Calotropis procera was higher than that of Nerium oleander. Therefore, for sustainable management of metal contamination, the plantation of Calotropis procera is recommended along roadsides.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يعد النقل البري مصدرًا رئيسيًا للتلوث بالمعادن الثقيلة على جانب الطريق، مما يشكل مخاطر كبيرة على صحة الإنسان من خلال الاستنشاق والابتلاع عن طريق الفم والتلامس الجلدي. لذلك، تم تصميم هذه الدراسة لتحديد تركيزات المعادن الثقيلة المنبعثة من المركبات (Cd و Pb و Ni و Cu) في التربة على جانب الطريق وأوراق نوعين من النباتات المحلية التي تنمو بشكل شائع (Calotropis procera و Nerium oleander). تم اختيار طريقين مزدحمين، أي طريق لاهور- أوكارا (N -5) وطرق أوكارا- فيصل أباد (OFR) في البنجاب، باكستان، للدراسة. تم جمع البيانات من خمسة مواقع على طول كل طريق خلال أربعة مواسم. تم جمع عينات التحكم على بعد 50 مترًا تقريبًا من الطريق. تم تحديد المحتوى المعدني أي الرصاص (Pb) والكادميوم (Cd) والنيكل (Ni) والنحاس (Cu) في أوراق النبات والتربة باستخدام مطياف الامتصاص الذري (AAS). لوحظ وجود كمية كبيرة من جميع المعادن الثقيلة التي تمت دراستها في التربة وأوراق النباتات على طول كلا الطريقين على النقيض من طرق التحكم. يتراوح متوسط تركيز المعادن في التربة بين Cd (2.20-6.83 مجم/كجم)، Pb (4.53-15.29 مجم/كجم)، Ni (29.78-101.26 مجم/كجم)، و Cu (61.68-138.46 مجم/كجم) وفي أوراق النباتات Cd (0.093-0.53 مجم/كجم)، Pb (4.31-16.34 مجم/كجم)، Ni (4.13-16.34 مجم/كجم) و Cu (2.98-32.74 مجم/كجم). بين الطرق، لوحظ تلوث معدني أعلى على طول الطريق N -5. كما لوحظت اختلافات زمنية كبيرة في تلوث المعادن على طول كلا الطريقين. كان ترتيب تلوث المعادن في التربة وأوراق النباتات في مواسم مختلفة هو الصيف > الخريف > الربيع > الشتاء. علاوة على ذلك، كانت إمكانات تراكم المعادن في Calotropis procera أعلى من إمكانات Nerium oleander. لذلك، من أجل الإدارة المستدامة للتلوث المعدني، يوصى بزراعة Calotropis procera على طول جوانب الطرق.

Translated Description (French)

Le transport terrestre est une source majeure de contamination par les métaux lourds le long de la route, posant des risques importants pour la santé humaine par inhalation, ingestion orale et contact cutané. Par conséquent, cette étude a été conçue pour déterminer les concentrations de métaux lourds rejetés par les véhicules (Cd, Pb, Ni et Cu) dans le sol en bordure de route et les feuilles de deux espèces de plantes indigènes en croissance courante (Calotropis procera et Nerium oleander). Deux routes très fréquentées, à savoir la route Lahore-Okara (N-5) et les routes Okara-Faisalabad (OFR) au Pendjab, au Pakistan, ont été sélectionnées pour l'étude. Les données ont été recueillies sur cinq sites le long de chaque route pendant quatre saisons. Des échantillons de contrôle ont été prélevés à ~ 50 m de la route. La teneur en métal, c'est-à-dire le plomb (Pb), le cadmium (Cd), le nickel (Ni) et le cuivre (Cu), a été déterminée dans les feuilles et le sol de la plante à l'aide d'un spectrophotomètre à absorption atomique (AAS). Une quantité significativement élevée de tous les métaux lourds étudiés a été observée dans le sol et les feuilles des plantes le long des deux routes, contrairement aux témoins. La concentration moyenne de métaux dans le sol variait comme Cd (2,20-6,83 mg/kg), Pb (4,53-15,29 mg/kg), Ni (29,78-101,26 mg/kg) et Cu (61,68-138,46 mg/kg) et dans les feuilles des plantes Cd (0,093-0,53 mg/kg), Pb (4,31-16,34 mg/kg), Ni (4,13-16,34 mg/kg) et Cu (2,98-32,74 mg/kg). Parmi les routes, une contamination métallique plus élevée a été notée le long de la route N-5. Des variations temporelles significatives ont également été notées dans la contamination métallique le long des deux routes. L'ordre de contamination des métaux dans le sol et les feuilles des plantes à différentes saisons était été > automne > printemps > hiver. De plus, le potentiel d'accumulation de métal de Calotropis procera était plus élevé que celui de Nerium oleander. Par conséquent, pour une gestion durable de la contamination par les métaux, la plantation de Calotropis procera est recommandée le long des routes.

Translated Description (Spanish)

El transporte terrestre es una fuente importante de contaminación por metales pesados a lo largo de la carretera, lo que plantea riesgos significativos para la salud humana a través de la inhalación, la ingestión oral y el contacto dérmico. Por lo tanto, este estudio ha sido diseñado para determinar las concentraciones de metales pesados liberados por los vehículos (Cd, Pb, Ni y Cu) en el suelo de la carretera y las hojas de dos especies de plantas nativas de crecimiento común (Calotropis procera y Nerium oleander). Se seleccionaron para el estudio dos carreteras muy transitadas, es decir, la carretera Lahore-Okara (N-5) y las carreteras Okara-Faisalabad (OFR) en Punjab, Pakistán. Los datos se recopilaron de cinco sitios a lo largo de cada carretera durante cuatro temporadas. Las muestras de control se recolectaron a ~ 50 m de la carretera. El contenido de metal, es decir, plomo (Pb), cadmio (Cd), níquel (Ni) y cobre (Cu), se determinó en las hojas de las plantas y el suelo mediante el uso de un espectrofotómetro de absorción atómica (AAS). Se observó una cantidad significativamente alta de todos los metales pesados estudiados en el suelo y las hojas de las plantas a lo largo de ambas carreteras en contraste con los de control. La concentración media de metales en el suelo varió como Cd (2.20-6.83 mg/kg), Pb (4.53-15.29 mg/kg), Ni (29.78-101.26 mg/kg) y Cu (61.68-138.46 mg/kg) y en hojas de plantas Cd (0.093-0.53 mg/kg), Pb (4.31-16.34 mg/kg), Ni (4.13-16.34 mg/kg) y Cu (2.98-32.74 mg/kg). Entre las carreteras, se observó una mayor contaminación metálica a lo largo de la carretera N-5. También se observaron variaciones temporales significativas en la contaminación metálica a lo largo de ambas carreteras. El orden de la contaminación metálica en el suelo y las hojas de las plantas en diferentes estaciones fue verano > otoño > primavera > invierno. Además, el potencial de acumulación de metal de Calotropis procera fue mayor que el de Nerium oleander. Por lo tanto, para el manejo sostenible de la contaminación metálica, se recomienda la plantación de Calotropis procera a lo largo de los bordes de las carreteras.

Files

s41598-024-58897-9.pdf.pdf

Files (1.4 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:f14c529a306521694699a7af0f32fa01
1.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تقييم إمكانات المعالجة الحيوية لـ Calotropis procera و Nerium oleander للإدارة المستدامة للمعادن الصادرة عن المركبات في التربة على جانب الطريق
Translated title (French)
Évaluation du potentiel de biorestauration de Calotropis procera et de Nerium oleander pour la gestion durable des métaux libérés par les véhicules dans les sols en bordure de route
Translated title (Spanish)
Evaluación del potencial de biorremediación de Calotropis procera y Nerium oleander para la gestión sostenible de metales liberados por vehículos en suelos al borde de la carretera

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4394929124
DOI
10.1038/s41598-024-58897-9

Is supplement to
https://openalex.org/W4282019261 (Other)
https://openalex.org/W3136671296 (Other)
https://openalex.org/W3087315063 (Other)
https://openalex.org/W2617011143 (Other)
https://openalex.org/W2562446895 (Other)
https://openalex.org/W2365232788 (Other)
https://openalex.org/W2362561759 (Other)
https://openalex.org/W2360050046 (Other)
https://openalex.org/W2160840897 (Other)
https://openalex.org/W1928860763 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1931848936
  • https://openalex.org/W2009551906
  • https://openalex.org/W2038081199
  • https://openalex.org/W2042434855
  • https://openalex.org/W2065876342
  • https://openalex.org/W2193032972
  • https://openalex.org/W2396776989
  • https://openalex.org/W2467357685
  • https://openalex.org/W2551367216
  • https://openalex.org/W2552052696
  • https://openalex.org/W2557454263
  • https://openalex.org/W2617186253
  • https://openalex.org/W2735410520
  • https://openalex.org/W2765334989
  • https://openalex.org/W2768990283
  • https://openalex.org/W2780568027
  • https://openalex.org/W2890727333
  • https://openalex.org/W2895886342
  • https://openalex.org/W2902329283
  • https://openalex.org/W2906798863
  • https://openalex.org/W2909597301
  • https://openalex.org/W2911963977
  • https://openalex.org/W2932125550
  • https://openalex.org/W2944425715
  • https://openalex.org/W2953366393
  • https://openalex.org/W2955687340
  • https://openalex.org/W2969424312
  • https://openalex.org/W2979840818
  • https://openalex.org/W2995245512
  • https://openalex.org/W3003515637
  • https://openalex.org/W3005313256
  • https://openalex.org/W3006404074
  • https://openalex.org/W3007665038
  • https://openalex.org/W3007769991
  • https://openalex.org/W3102756167
  • https://openalex.org/W3203240265
  • https://openalex.org/W4283589834
  • https://openalex.org/W4285043162
  • https://openalex.org/W4288040899
  • https://openalex.org/W4312223145
  • https://openalex.org/W4387779114
  • https://openalex.org/W4389735180
  • https://openalex.org/W4390616146
  • https://openalex.org/W4390907850
  • https://openalex.org/W4391243230
  • https://openalex.org/W4391429652