اندازه‌گیری فلزات سنگین

مقدمه‌ای بر اندازه‌گیری فلزات سنگین

فلزات سنگین به عنوان فلز با عدد اتمی بزرگتر از 20 و حداقل چگالی پنج برابر آب دارند و بالقوه سمی هستند. از نظر شیمیایی فلزات به عنوان عناصر دارای درخشش فلزی و حامل الکتریسیته هستند، انعطاف پذیر بوده و کاتیون‌ها را تشکیل میدهند و اکسیدهای اساسی دارند.

فلزات سنگین در پوسته زمین نسبتا کمیاب هستند و منابع طبیعی آن‌ها شامل فوران آتشفشان و هوازدگی سنگ میباشد و منابع انسانی آن‌ها شامل معدن، فعالیت‌های مختلف صنعتی، فعالیت‌های کشاورزی به واسطه استفاده از سموم دفع آفات و کودهای فسفاته، تولید گازهای گلخانه‌ای، پنل‌های خورشیدی، ضد عفونی کننده‌ها، اتومبیل، تلفن همراه و … می‌باشند. (اندازه‌گیری فلزات سنگین در آزمایشگاه معیار دانش پارس)

فلزات سنگین به دلیل سمیت و ماندگاری در محیط زیست از آلاینده‌های محیطی شناخته میشوند زیرا در محیط پایدار بوده و در موجودات تجمع پیدا می کنند و از یک سطح گرمسیری به سطح دیگر در زنجیره‌های مواد غذایی منتقل شده و سبب تهدید سلامتی حیات وحش و انسان میشوند و همچنین سبب نفوذ آن‌ها به آب‌های زیر زمینی میگردد. (آنالیز فلزات سنگین)

اثرات فلزات سنگین

اکوسیستم‌های آبزی، آب شیرین و دریایی، در معرض آلودگی هستند، و مواد شیمیایی مختلف آلی و معدنی و آلاینده های زیست محیطی را در خود حل می کنند آلودگی منابع آب توسط فلزات سنگین یک موضوع مهم زیست محیطی است که بر گیاهان، حیوانات و سلامت انسان تأثیر منفی می‌گذارد.

فلزات سنگین حتی در غلظت‌های بسیار کمی برای موجودات آبزی سمی هستند اکوسیستم‌های آبی توسط منابع مختلف توسط فلزات سنگین آلوده می‌شوند. یکی از منابع فلزات سنگین در اکوسیستم‌های آبی، پساب حاصل از عملیات معدن است. منابع دیگر آلودگی آب با فلزات سنگین شامل پساب‌های مختلف صنعتی، فاضلاب خانگی و آب های روان حاصل از کشاورزی است.

انتشار پساب‌های صنعتی بدون تصفیه به درون آب‌های آبی منبع اصلی آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی است. آلودگی بدنه‌ای آب با فلزات سنگین به دلیل پایداری محیطی، تجمع بیولوژیکی و تجمع زیستی در زنجیره‌های مواد غذایی و سمیت این عناصر یک مشکل جهانی است.

انتقال فلزات‌سنگین از خاک به گیاه گام بسیار مهمی از انتقال چنین فلزاتی از طریق زنجیره غذایی است و این به pH، مواد آلی موجود در خاک و زایش فلزی بستگی دارد. طبق تحقیقات صورت گرفته غلظت فلزات سنگین در سبزی های برگی نسبت به پیاز و غده بیشتر است.

فلزات سنگین خطرناک مرتبط با محیط زیست شامل کروم، نیکل، مس، روی، کادمیوم، سرب، جیوه و آرسنیک میباشند که حتی در غلظت ppb سمی هستند و سمیت آن‌ها به دوز، مسیر در معرض قرار گرفتن گونه‌های شیمیایی، سن، جنسیت، ژنتیک و وضعیت تغذیه‌ای افراد در معرض بستگی دارد.

در معرض قرار گرفتن با فلزات سنگین

غذا بعنوان راه اصلی جذب و در معرض قرار گرفتن فلزات سنگین شناخته شده است. در میان غذاها، ماهیان بطور مداوم در معرض فلزات سنگین موجود در آب‌های آلوده قرار دارند، تعامل این فلزات با محرک‌های شیمیایی در ماهی ممکن است ارتباط ماهی با محیط را مختل کند.

و در بافت‌های ماهی از طریق جذب پوستی یا آبشش‌ها به میزان متفاوت تجمع یابند که به اندازه و سن ماهی بستگی دارد بنابراین ماهی شاخص زیستی یا دریافت کننده زیستی مناسب برای غلظت فلزات سنگین در اکوسیستم‌های آبی است.

برخی گونه‌های بزرگ مانند تن ماهیان، شمشیر ماهیان و نیزه ماهیان (ماهی مارلین) بطور طبیعی دارای غلظت‌های بالایی از جیوه هستند این گوشتخواران بزرگ در انتهای زنجیره غذایی قرار دارند و رژیم غذایی آن‌ها بدلیل وجود فرآیند تغلیظ و تجمع که تحت عنوان بزرگنمایی زیستی (Biomagnification) و تجمع زیستی (Bioaccumulation) شناخته شده دارای غلظت بالای جیوه می‌باشند.

بعضی از فلزات سنگین عملکردهای فیزیولوژی و بیوشیمیایی بسیار مهمی در سیستم‌های بیولوژیکی دارند و کمبود یا اضافی آن‌ها میتواند به اختلال در متابولیسم و در نتیجه بیماری‌هایی منجر گردد از جمله این فلزات ضروری میتوان به منگنز، آهن، روی، مس و سلنیوم اشاره کرد که این عناصر جز ریزمغذی های گیاهان نیز هستند و برای رشد و مقامت در برابر تنش و همچنین برای بیوسنتز و عملکرد بیومولکول های مختلف مثل کربوهیدرات، کلروفیل، اسیدهای نوکلئیک، مواد شیمیایی رشد و متابولیست های ثانویه ضروری هستند.

تاثیر منفی فلزات سنگین

در حال حاضر، ما شاهد افزایش نگرانی‌های جهانی در مورد اثرات منفی بهداشتی احتمالی فلزات سنگین و تأثیرات ماندگار منفی آن‌ها بر روی زیست سیستم‌ها هستیم. برخی از فلزات سنگین همچون آرسنیک، کبالت، نیکل، آنتیموان، وانادیوم و جیوه سبب ایجاد سرطان، جهش های ژنی، حساسیت و اختلال در سیستم غدد درون ریز می شوند.

ازجمله اثرات دیگر فلزات سنگین بر روی بدن می توان به ایجاد اختلال در ریتم قلب، سیستم ایمنی اشاره کرد. اختلالات عصبی (پارکینسون، آلزایمر، افسردگی، اسکیزوفرنی) انواع سرطان ها، فقر مواد مغذی، بر هم خوردن تعادل هورمون ها، چاقی، سقط جنین، اختلالات تنفسی و قلبی-عروقی، آسیب به کبد، کلیه‌ها و مغز، آلرژی و آسم، اختلالات غدد درون ریز، عفونت‌های ویروسی مزمن، کاهش آستانه تحمل بدن، اختلال در عملکرد آنزیم ها، تغییر در سوخت و ساز، ناباروری، کم خونی، خستگی، تهوع و استفراغ، سردرد و سرگیجه، تحریک پذیری، تضعیف سیستم ایمنی بدن، تخریب ژن ها، پیری زودرس، اختلالات پوستی، کاهش حافظه، بی اشتهایی، التهاب مفاصل، ریزش مو، پوکی استخوان، بی خوابی و مرگ از دیگر اثرات این آلاینده ها می‌باشند.

ایراد اصلی فلزات سنگین این است که در بدن متابولیزه نمی‌گردند و پس از ورود به بدن دفع نشده و در بافت های بدن انباشته میشوند. و رشد و گسترش عفونت های ویروسی، باکتریایی و قارچی را نیز افزایش می‌دهند.

در بافت‌های عروق، عضلات، استخوان و مفاصل رسوب میکنند و یا در صورت کمبود در مواد غذایی کادمیوم جایگزین آن می‌شود. چه کمبود و چه مقدار بیش از حد یک فلز سنگین ضروری منجر به بیماری و یا شرایط غیر طبیعی می‌شود.

اندازه گیری فلزات سنگین:

مهمترین نکته در انتخاب یک آزمایشگاه حصول اطمینان از کیفیت و صحت نتایج است. معیار دانش پارس که یک آزمایشگاه خصوصی و مستقل می‌باشد با داشتن گروهی از متخصصان با تجربه آزمایشگاهی در زمینه آزمون‌های مختلف و همچنین برخورداری از تاییدیه های معتبر ملی و استانی نظیر گواهینامه تایید صلاحیت آزمایشگاه براساس استاندارد ISO/IEC 17025 از مرکز ملی تایید صلاحیت ایران، تاییدیه آزمایشگاه همکار استانی و پروانه بهره برداری آزمایشگاه مجاز از سازمان غذا و دارو و… به بررسی کیفیت و ایمنی این محصولات می‌پردازد.

تعیین کمی فلزات سنگین (اندازه گیری فلزات سنگین) شامل تکنیک های کاملا مستقر مانند طیف سنجی جذب اتمی (AAS) پلاسمای جفت شده القایی(ICP OES) در آزمایشگاه معیار دانش پارس قابل انجام می‌باشد.