سمیت به میزان زیادی در میان گونه های مختلف یک عنصر می تواند متفاوت باشد. یک محصول ممکن است که دارای غلظت کلی از یک عنصر باشد که از حد مجاز آن کمتر باشد ولی آن مقدار دارای مقدار زیادی از جز سمی آن گونه باشد که در نتیجه ایجاد سمیت کند. البته خلاف این امر هم صادق می باشد.
مثال از این مورد حضور گونه های آرسنیک در مواد غذایی می باشد. اگر مقدار کل As در تعدادی از مشتقات ماهیها مانند ژلاتین فراتر از مقدار پذیرفته شده باشد محصول نبایستی رد شود چرا که آرسنیک اغلب بصورت آرسنو بتائین^[۸] که یک گونه غیر سمی آرسنیک می باشد وجود دارد که بر خلاف گونه های سمی آرسنیک عمل می کند.
۱-۳٫استراتژی گونه شناسی
استراتژی طرح دقیق، روش، هنر و یا تدبیر بکاررفته به منظور رسیدن به هدف است. بطور ایده آل دانشمندان علاقه مند به دانستن هر چیز در مورد گونه های عنصری مورد مطالعه هستند.
برای شروع ترکیب، جرم، شکل زیستی و محیط زیستی ، پایداری گونه ها، تبدیل گونه ها به یکدیگر و اندرکنشهای آنها با مواد خنثی و یا زنده برای آنها جالب می باشد.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

در مطالعات گونه شناسی توجه زیادی بایستی به پایداری گونه ها گردد. پایداری گونه ها بستگی به بافت و پارامترهای فیزیکی مانند دما، رطوبت، نور UV، ماده آلی و غیره دارد. بعد از این، ایزوله کردن و خالص سازی گونه ها مورد توجه قرار می گیرد.
از میان یونهای معدنی که وارد محیط زیست می گردند تنها سهم اندکی از آنها به فرم معدنی باقی می ماند و اکثر آنها با لیگاندهای معدنی و آلی کمپلکس می دهند. همچنین متیلاسیون طبیعی تحت شرایط خاص بسیار شایع است. این ترکیبات جدید می توانند بسیار سمی تر باشند چنانچه در مورد متیل جیوه صادق است و یا برعکس دارای سمیت کمتری باشند مانند متیل آرسنیک. در مورد جیوه غلظت جیوه یونی در آب بسیار پایین(در حد ng/l) و مقدار متیل جیوه در حدود ۱% آن می باشد ولی متاسفانه این مقدار در موجودات دریایی شکارچی دریایی به حد mg/g و درصد متیل جیوه آن به ۹۰ تا صد در صد میرسد‍‌‍.
بنابراین بطور خلاصه در آنالیزهای گونه شناسی نوع نمونه ، روش نگهداری نمونه، روش جداسازی آنالیت از بافت مورد نظر، روش پیش تغلیظ و در نهایت روش تشخیص بایستی با دقت بسیار زیاد انتخاب گردد تا بتوان شناخت صحیحی از گونه های مختلف مورد جستجو بدست آورد.
۱-۴ جیوه و اهمیت اندازه گیری آن
جیوه به دلیل خواص بی‏نظیرش برای قرنهای متمادی است که مورد استفاده بشر قرار گرفته است. چرخه جیوه در محیط زیست در نتیجه فعالیتهای طبیعی و انسانی می‎باشد. فلزات سنگینی چون جیوه که بصورت نمکهای معدنی وارد محیط زیست می شوند ممکن است تحت تاثیر تغییرات فیزیکی و شیمیایی قرار گرفته و به مواد بسیار سمی‎تر که برای سلامتی انسان تهدید بزرگی بشمار میرود تبدیل شوند. بطور مثال ترکیبات معدنی جیوه به الکیلهای جیوه، مخصوصا متیل جیوه که بسیار سمی تر از ترکیبات معدنی جیوه است تبدیل می‏شود. این مواد که تحت تاثیر فرایندهای بیولوژیکی تولید می‏گردند، سبب آلودگی آبها می‏شوند و از این طریق در بدن آبزیان و ماهیها جمع می‏گردند که در اثر مصرف آنها مسمومیتهای شدیدی ایجاد می‏گردد.
در سالهای ۱۹۵۳ و ۱۹۶۳ در شهرهای میناماتا^[۹] و نی‏گاتا ^[۱۰]در ژاپن، مصرف ماهی‏های آلوده به ترکیبات جیوه تلفات زیادی را باعث شد. این مواد از طریق فاضلاب کارخانجات این شهرها وارد آب رودخانه شده که مصرف ماهیهای موجود در این آبها موجب مسمومیت گردید.
به دلیل چرخه وسیع زیستی و زمین‏شناسی جیوه درمحیط زیست، بررسی وجود آن نیاز به آنالیز بافتهای متفاوتی دارد. هوا، آب، خاک، رسوبها، زباله‏ها و بعلاوه گستره وسیعی از نمونه‏های بیولوژیکی از جمله مواردی هستند که امکان آلودگی آنها به جیوه وجود دارد.
۱-۵ تاریخچه جیوه
کشف جیوه به زمان های قبل از میلاد برمی‏گردد.از زمان های قدیم بشر برای مقاصد مختلف از این فلز استفاده کرده است. اولین استفاده از ترکیبات جیوه را به چینیها نسبت داده‎اند، آنها از کانی اصلی جیوه، سینابر^[۱۱] (سولفید جیوه HgS) برای تهیه جوهر قرمز استفاده میکردند. اولین شخصی که به خود فلز جیوه توجه کرد ارسطو بود. رومی‏ها برای اولین بار از این فلز در ملغمه‏سازی و بازیابی طلا استفاده کردند. یونانیان نیز در قرن دوازدهم میلادی در مقیاس وسیع از آن در ملغمه‏سازی استفاده کرده‎اند. این فرایند در قرن شانزدهم در مکزیک و آمریکای جنوبی برای تولید نقره بکار برده شد. در سرتاسر قرون وسطی جیوه برای تولید طلا و نقره و همچنین برای درمان بعضی از بیماریها مانند امراض پوستی مورد استفاده قرار می‎گرفت] ۴ [. البته امروزه به دلیل شناخته شدن سمیتهای جیوه و ترکیبات آن استفاده از آن کاهش یافته است.
۱-۶٫ خواص جیوه
فلز سنگین جیوه دارای عدد اتمی ۸۰ و وزن اتمی۵۹/۲۰۰ می باشد. رنگ آن سفید نقره‎ای و در فشار معمول محیط بصورت مایع می‎باشد. جرم ویژه آن ۵/۱۳ میباشد، دمای ذوب ۳۹/۳۸- و دمای جوش آن ۲۵/۳۵۷ درجه سانتیگراد تحت فشار اتمسفری می‏باشد. جیوه تنها فلزی است که در دمای اتاق مایع است که آن به دلیل انرژی بالای یونیزاسیون آن است. (اولین پتانسیل یونیزاسیون آن KJ/mol 1007 می‏باشد) که شرکت دادن الکترون را در پیوند فلزی مشکل می‏سازد. جیوه دارای فشار بخار بالایی است(Pa 16 در ۲۰ درجه سانتیگراد) بنابراین فلز جیوه براحتی در شرایط محیطی تبخیر می‏گردد.
جیوه فلزی به میزان زیادی سایر فلزات مانند طلا، نقره، اورانیوم، مس، سرب، پتاسیم و سدیم را در خود حل می‏کند که به آن ملغمه^[۱۲] می‏گویند. خواص جیوه در میان سایر فلزات غیر معمول می‏باشد زیرا که تمایل به تشکیل پیوند کولانسی نسبت به پیوند یونی در آن بیشتر است.
۱-۶-۱ خواص ترکیبات جیوه
جیوه دارای دو حالت اکسیداسیون (I) و (II) است که ترکیبات با درجه اکسیداسیون (II) پایداری بیشتری دارند. جیوه با درجه اکسیداسیون (I) بصورت دیمر (Hg₂²⁺) بوده که براحتی به جیوه فلزی و جیوه(II) تسهیم نامتناسب^[۱۳] می‏گردد. ترکیبات معدنی جیوه (I) در آب نامحلول می‌باشند. ترکیبات آلی جیوه (I) نیز ناپایدار بوده وتنها در دمای پایین تشکیل می‏شوند.
خواص و فعالیت شمیایی جیوه به شدت وابسته به حالت اکسیداسیون آن می‌باشد. ترکیبات معدنی و آلی فلزی زیادی از جیوه (II) شناخته شده است ولی تنها تعداد معدودی از ترکیبات جیوه (I) شناخته شده است، پایدارترین آنهاهالیدهای جیوه (I) می باشند، چنانچه Hg₂Cl₂ بطور وسیعی در کاربردهای شیمیایی استفاده می‏گردد که اغلب با نام کالومل^[۱۴] شناخته می‏شود.
اغلب جیوه موجود در محیط زیست شامل آب، خاک، رسوبات و جانداران زنده به فرم جیوه آلی می‏باشد. ترکیبات آلی جیوه به وسیله حضور پیوند کولانسی Hg-C شناخته می‏شوند، از جمله ترکیبات آلی جیوه عبارتند از کلرید متیل جیوه CH₃HgCl، هیدروکسید متیل جیوه، CH₃HgOH، به مقدار کمتری دی متیل جیوه(CH₃)₂Hg و فنیل جیوهAr₂Hg. اغلب ترکیبات آلی جیوه ازانحلال پذیری خوبی برخوردار نیستند و با اسید و بازهای ضعیف واکنش نمی‏دهند، هرچند که هیدروکسید متیل جیوه به مقدار زیادی به دلیل پیوند هیدروژنی قوی که از طریق گروه هیدروکسیل تشکیل می دهد در آب انحلال پذیر است.
متیل جیوه نسبت به سایر نمکهای جیوه(II) بیشترین مسمومیت را ایجاد می‏کند، بدین علت که در بافت چربی حل می‏شود و به گروه های سولفیدی اسیدآمینه متصل می‏گردد در این شکل این ترکیب از بافتها عبور کرده و وارد خون و بافتهای مغزی می‏گردد، در حالیکه یونهای Hg²⁺ قادر به عبور از غشای بیولوژیکی نیستند.
نمکهای جیوه(II) از نظر انحلال‏پذیری در آب بسیار متغییرند. چنانچه HgCl_2،Hg(NO₃)₂ و Hg(ClO₄)₂ به میزان زیادی در آب حل می‏شوند در حالیکه HgSبسیار نامحلول در آب است (Ksp=10^-54).
جدول(۱-۱) انواع فرمهای جیوه در محیط زیست