المناقشة العلنية لرسالة الدكتوراه المقدمه من الباحثة رانيا علي صالح العليي كلية العلوم جامعة صنعاء

تحسين طريقة تحليلية والتثبت منها للكشف عن التلوث بالزئبق في عينات بيئية

(دراسة لتوفير قاعدة بيانات أولية عن التلوث بالزئبق في اليمن)

يٌعد التلوث بالزئبق احد المشاكل الصحية والبيئية التي تواجه العالم حيث اصدر المجتمع الدولي العديد من القوانين والتشريعات منها اتفاقية استكهولم واتفاقية ميناماتا والتي تلزم الدول الاعضاء من اتخاذ اجراءات وتدابير مناسبة للحد من التلوث بالزئبق.  وكون اليمن من احدى الدول الموقعة على هذه الاتفاقية ما يترتب عليها عمل جرد مصادر التلوث بالزئبق على مستوى اليمن, اضافة الى ان الزئبق يعتبر من المواد الكيميائية الخطرة عابره القارات وبحسب المعلومات المتوفرة  لدينا لا توجد اي دراسة علمية تشكل قاعدة بيانات عن التلوث بالزئبق يمكن الرجوع اليها عدا بعض التقارير المتوفرة لدى الهيئة العامة لحماية البيئة التابعة لوزارة المياه والبيئة او بعض الدراسات المتفرقة لعدد محدد من عينات الاسماك وعلى فترات زمنية متباعدة وفي نفس الوقت لم تغطى كل الشواطىء اليمنية ولا يمكن الاعتماد عليها كقاعدة بيانات, مما شكل لدينا فجوة علمية وجب دراستها لتوفير قاعدة بيانات للتلوث بالزئبق في اليمن .

هدفت هذه الدراسة الى تحسين طريقة تحليلية والتثبت منها للكشف عن التلوث بالزئبق في بعض العينات البيئية حيث تعد اول دراسة وطنية توفرقاعدة للبيانات الاولية للتلوث بالزئبق في اليمن نظرا للتنوع الكبير لمصادر التلوث بالزئبق فقد تم اختيار ثلاث مجموعات في بعض عينات من الاسماك والتونة المعلبة محليا ومياه الابار.

قسمت  الاطروحة الى خمسة فصول رئيسية على النحو التالي:

الفصل الاول:

يتضمن هذا الفصل معلومات أساسية عن الزئبق، وخصائصه، ومصادره، ودورة الزئبق في الحياة، كما يسلط الضوء على التقنيات التحليلية المستخدمة لتقدير الزئبق مثل الكروماتوغرافيا الغازية و  طيف الامتصاص الذري … الخ .

الفصل الثاني:

في هذا الفصل تم استعراض الأدبيات المنشورة لتسليط الضوء على جهود المجتمع العلمي لمواجهة التحديات في تقديرالزئبق في بعض العينات البيئية منها عينات الأسماك و التونة المعلبة وعينات مياه الابار والتربة والدم ومستحضرات التجميل. كما يشير هذا القسم ايضا الى أهداف هذه الأطروحة.

الفصل الثالث:

يعرض هذا الفصل المنهجية المستخدمة في هذه الدراسة، ومصادر المواد الكيميائية والكواشف والأجهزة المستخدمة والاجراءات المتبعة  لجمع العينات  المختلفة قيد الدراسة  وتحضير المحاليل  القياسية واجراءات التحقق من الاجهزة والطرق التحليلية وأخيراً، اجراءات ضبط الجودة المتبعة في التحليل .

الفصل الرابع:

في هذا الفصل تم استعراض  النتائج والمناقشة التي تم الحصول عليها وقد تم تقسيم هذا الفصل الى اربعة اجزاء رئيسية وهي:

الجزء الاول : تم مقارنة التثبتية لجهاز التحليل المباشر للزئبق مع نتائج جهاز الانبعاث الذري ذو الحث البلازمي المزدوج وكانت النتائج  كالتالي:

يصف هذا القسم التثبتية لجهاز الانبعاث الذري ذو الحث البلازمي المزدوج حيث اوضحت النتائج  انها ذات تكرارية عالية وقيم الانحراف المعياري النسبي اقل من 8%، وذات خطية عالية  قيمة معامل الارتباط 0.9996، كما ان قيم حد الأكتشاف و التقدير 0.00083 , 0.00274 جزء في المليون على التوالي . بعد ذلك، تم التثبت والتحقق من الطريقة من خلال تطعيم عينات من الاسماك بتراكيز مختلفة من محلول الزئبق القياسي تراوحت من 0.02 الى 1 جزء في المليون . وأشارت النتائج الى التكرارية العالية للطريقة، حيث تراوحت قيم الانحراف المعياري النسبي من  4.98 % – 12.66 %، ونسبة الاسترجاع من  87.38 % – 118.85  % ، وكانت قيم حد الاكتشاف و التقدير للطريقة  0.0673 و 0.2221 جزء في المليون على التوالي.

اوضحت نتائج التثبتية لجهاز التحليل المباشر للزئبق   (low to mid mode)، ان الجهاز ذو دقة عالية حيث كانت قيم الانحراف المعياري النسبي اقل من 3 %, وذو خطية عالية  قيمة معامل الارتباط 0.9974 وكانت قيم حد الاكتشاف وحد التقدير 0.0015 , 0.0049 جزء في المليون على التوالي. كما تم التأكد من تثبتية الطريقة من خلال تطعيم عينات من الأسماك  بكميات متفاوتة من  محلول الزئبق القياسي تراوحت من 2 الى 100 نانوغرام. وقد أظهرت النتائج ان الطريقة ذات  دقة عالية معبرا عنها بالانحراف المعياري النسبي حيث كانت القيم من 1.34 % – 5.62%, ونسبة استرجاع تراوحت بين 96.77% و 105.14 %,  كما ان قيم حد الاكتشاف و التقدير للطريقة كانت  0.0015 و 0.0049 جزء في المليون على التوالي .

وعند مقارنة نتائج التثبتية للطريقة باستخدام كلا من جهازالتحليل المباشر للزئبق وجهاز طيف الانبعاث الذري ذو الحث البلازمي المزدوج اظهرت النتائج مستوى تكرارية اعلى وكذلك حساسية اعلى باستخدام جهاز التحليل المباشر للزئبق  بمقدارعشرون ضعف لطريقة التحليل بجهاز طيف الانبعاث الذري ذو الحث البلازمي المزدوج وعليه أثبتت هذه الطريقة فعاليتها من حيث التكلفة لأنها تلغي الحاجة الى استهلاك المذيبات، مما يجعلها مستدامة بيئياً ومباشرة واقتصادية, اضافة انها تستغرق وقت اقل لانجازعملية التحليل لا تتعدى 8 دقايق للعينة  وبناءً على ماسبق، تم اعتمادها كطريقة لتحليل العينات قيد الدراسة.

الجزء الثاني : يتضمن هذا الجزء تطبيق الطريقة المثبتة لتحليل الزئبق الكلي في 240 عينة من الأسماك تم جمعها من العديد من مراكز الانزال السمكي في اليمن على امتداد سواحل البحر الاحمر والبحر العربي وخليج عدن. وقد أشارات النتائج الى أن مستويات الزئبق في 227 عينة تتوافق مع الحدود المقررة والمسموح بها من قبل وكالة الاتحاد الاوربي  (EU Commission ) والهيئة اليمنية للمواصفات والمقاييس وضبط الجودة YSMO. بينماعشرعينات تجاوزت الحدود المسموح  بها لتراكيز الزئبق في الاسماك ( اكبر من 0.5 واقل من 1 جزء في المليون) وثلاثة عينات كان تركيز الزئبق اعلى من واحد جزء في المليون  وهوالحد المسموح به في الاسماك الكبيرة حسب وكالة  لااتحاد الاوروبي.

الجزء الثالث : يتضمن هذا القسم نتائج  التثبتية لطريقة تحليل الزئبق في عينات التونة المعلبة والمنتجة محلياً باستخدام جهاز التحليل المباشر للزئبق low to mid mode  حيث اظهرت النتائج  ان الطريقة ذات دقة عالية قيم  الانحراف المعياري النسبي اقل من 5%، وذات خطية عالية  قيمة معامل الارتباط 0.9993. كما تم تطعيم عينات التونة المعلبة محلياً باستخدام كميات من محلول الزئبق القياسي تراوحت من 1 الى 40 نانوغرام. و اثبتت النتائج ان   الطريقة التحليلية ذات دقة عالية  حيث كانت قيم الانحراف المعياري النسبي من 1.05% الى 4.45 %، ونسبة الاسترجاع تراوحت من 96.61% الى 100.49% والذي تثبت المصداقية العالية لطريقة التحليل. كما  تم حساب قيم حدود الاكتشاف والتقدير حيث كانت  0.00162 و 0.0045 جزء في المليون على التوالي ) والتي تعكس الحساسية العالية للطريقة . كما تم تطبيق هذه الطريقة التحليلية لتقدير الزئبق الكلي في 31 عينة من التونة المعلبة محلياً جمعت من الاسواق المحلية في مدينة صنعاء،  أظهرت النتائج أن تركيز الزئبق في جميع عينات التونة  قيد الدراسة ضمن الحدود المسموح بها التي حددتها الهيئة اليمنية للمواصفات والمقاييس وضبط الجودة YSMO  والتي تبلغ 0.5 جزء في  المليون.

الجزء الرابع : يتضمن التحقق من التثبتية لجهازا لتحليل المباشر للزئبق وكذلك لتحليل  الزئبق في عينات مياه الابار جمعت من مدينة صنعاء.

اظهرت نتائج التثبتية  لجهاز التحليل المباشر للزئبق عند  Ultra-mode، ان  قيم  الانحراف المعياري النسبي اقل من 5%, وذو خطية عالية قيمة معامل الارتباط  0.9940 و قيم حد الاكتشاف وحد التقدير0.0910 و0.3110 جزء في البليون على التوالي. علاوة على ذلك، تم التحقق من التثبتية لطريقة التحليل بتطعيم عينات  من مياه الابار بتراكيز مختلفة من الزئبق القياسي تتراوح من 0.2 الى 20 جزء في البليون و أظهرت النتائج الدقة العالية للطريقة كما هو واضح من قيم الانحراف القياسي النسبي التي تتراوح  من 1.73% الى 8.38 % , وقيم نسبة الاسترجاع تراوحت  من 92.23% الى 108.90% , وتم حساب حدود الاكتشاف والتقدير  0.0910  و0.3110 جزء في البليون  على التوالي.  بعد ذلك تم تطبيق الطريقة المثبتة  لتقدير الزئبق في  58 عينة جمعت من مدينة صنعاء، حيث أشارت نتائج التحليل الى ان تركيز الزئبق في جميع العينات كان ضمن الحدود المسموح بها التي حددتها منظمة الصحة العالمية WHO والهيئة اليمنية للمواصفات والمقاييس وضبط الجودة YSMO وهي  واحد  جزء في البليون.

الفصل الخامس: