تعداد صفحات: ۷۸ | قابل ویرایش
فهرست مطالب پایان نامه سلنیوم
فصل اول- خصوصیات سلنیوم.. ۱
مقدمه: ۲
خصوصیات فیزیکی و شیمیایی: سلینوم. ۳
خصوصیات و اشکال سلنیوم در طبیعت: ۸
حضور و تولید سلنیوم در طبیعت.. ۹
موارد استفاده سلنیوم در صنایع. ۱۳
فصل دوم تاثیرات و خطرات سلنیوم.. ۱۴
تاثیرات سلنیوم جانداران.. ۱۵
نقش سلنیوم در بدن انسان و بررسی نیاز روزانه به آن.. ۱۵
نقش فیزیولوژیکی سلنیوم. ۱۶
خطرات مصرف بیش از حد سلنیوم. ۱۹
خطرات مصرف زیاد سلنیوم برای سلامتی.. ۲۳
خطرات کمبود سلنیوم در بدن.. ۳۱
روش اول: تزریق سلنیوم. ۳۵
روش دوم: د ادن سلنیوم خوراکی.. ۳۵
نمونه هایی از خواراکیهای حاوی سلنیوم زیاد. ۳۷
فصل سوم- آلودگی سلنیوم و نحوه از بین بردن آن ۳۹
نمونه هایی از خاکهای حاوی سلنیوم زیاد. ۴۰
غلظت سلنیوم در خاک.. ۴۰
آلودگی سلنیوم در خاک.. ۴۶
نحوه از بین بردن آلودگی به روش گیاه پالایی.. ۴۸
معرفی برخی از گونه ها و گیاهان مفید در phytoremediation. 52
بررسی و نتایج آزمایشهای مربوط به Phytoremediation. 56
وارد شدن علم بیوتکنولوژی در phytoremediation. 59
نتایج و بحث.. ۶۱
منابع و ماخذ. ۶۳
مقدمه سلنیوم
اولین اطلاعات ثبت شده در این مورد توسط مارکو پولو در سال ۱۲۹۵ میلادی بوده است که در مناطق غربی چین ونزدیک تبت و مغولستان حیواناتش بعد از چرای گیاهان آن منطقه شروع به تلو خوردن می‌نمودند که امروزه می‌دانیم ناشی سمیت حاد سلنیومی‌بوده است.
برای اولین بار سلنیوم توسط Berzelius که در سال ۱۸۱۷ یا ۱۸۱۸ رسوبات و لجنهایی که از اکسیداسیون اکسید سولفور سنگ مس بدست می‌آمد را مورد بررسی قرار داد کشف شد وی متوجه شد که در بین آن عنصر جدیدی وجود دارد اما در آن هنگام آنرا با تلوریم اشتباه گرفتند بعد از گذشت ربع قرن Arnold به گوگرد قرمز توجه کرد و متوجه موادی در رسوبات آن شد و آنرا Sulfurrubeum نامید.
به هر حال تا سال ۱۹۵۰ کسی متوجه وجود سلنیوم نبود فقط می‌دانستند که درجدول تناوبی عنصری وجود دارد که بار گوگرد (s) و عنصر تلوریم (Ti) هم خصوصیات است. و حتی خصوصیاتی به طور مشترک با هر یک از آنها دارد یعنی هم خصوصیات فلزی و هم غیر فلزی را داراست و در حالت سمیت،۵ برابر خطرناک تر از آرسنیک می‌باشد؛ در نهایت آنرا سلنیوم نامیدند و بیان نمودند که این عنصر در محدوده خیلی کوچکی برای جانواران قابل استفاده می‌باشد.
در کل سلنیوم از عناصر کم مصرف می‌باشد که باعث سلامتی فرد یا گیاه یا حیوان می‌گردد، ولی همانطور که گفته شد مقدار نیاز به سلنیوم خیلی کم است.
سلنیوم اغلب در پروتئن ها موجب ساختن سلنوپروتئن ها می‌گردد که برای تولید آنزیمهای آنتی اکسیدان مهم هستند این آنتی اکسیدانها به کمک Se-Pt ها در حفظ سلامتی سلولها که مورد خطر رادیکالهای آزاد اکسیژن می‌باشند موثرند به صورت خلاصه باید گفت رادیکالهای آزاد بطور طبیعی در متابولیسم اکسیژن ساخته می‌شوند که ممکن است در ایجاد بیمارهای مزمن مثل سرطان و بیمار قلبی و عروقی و یا حتی در انجام فعالیتهای منظم غده تیروئید و سیستم دفاعی بدن نقش داشته باشند.
خصوصیات و اشکال سلنیوم در طبیعت
برای سلنیوم شکلهای زیاد آلوتروپیک وجود دارد که از بین ۳ گونه آن کاملا شناسایی شده است.
سلنیوم می‌تواند به صورت آمورف و یا کریستالی باشد نوع آمورف آن به رنگ مشکی و یا قرمز مایل به شکلی و نوع منوکریستالی آن به رنگ تیره است و نوع کریستالی هگزاگونال آن که دارای پایداری زیادی است به رنگ خاکستری با جلای فلزی می‌باشد.
در واقع عنصر سلینوم به حالت غیر رسمی‌است و به طور کلی به عنوان یک عنصر ریز مغذی (trace element) معرفی شده است، اما به هر حال هیدروژن س؟ و ترکیبات دیگر سلنیوم به شدت سمی‌می‌باشد و خصوصیاتی مشابه آرسنیک در واکنشهای بیولوژیکی دارد.
سلنیوم در طبیعت دارای ۹ ایزوتوپ شناخته شده است که در کل برای آن حدود ۱۵ ایزوتوپ تخمین می‌زنند و با توجه به آنکه عضو گروه گوگرد است خصوصیاتی مشابه به آن برایش در نظر می‌گیرند.
شایان ذکر است که در زمان نبودن اکسیژن خاک حالت اسیدی پیدا کرده در این زمان سلنیوم می‌تواند وارد گیاهان و میکروارگانیزمها (به مقدار کمتر) گردد. مورد بعدی اینکه سلنیوم عنصری نمی‌تواند به راحتی در آب حل گردد و از اشکال محلول خود پویایی کمتری دارد بنابراین حتی در حالت اسیدی بودن خاک هم در خاک باقی می‌ماند که البته در این حالت از نظر سمیت خطر کمتری دارد.
ترکیبات مختلف سلنیوم می‌توانند نسبتا در آب حل گردند و اغلب اوقات بسیار متحرک و پویا هستند و شانس افزایش غلظت آنها در گیاه به مراتب بیشتر از نوع عنصری آن است.
برخی از شواهد بر این دلالت دارند که سلنیوم می‌تواند جذب بافتهای زنده شود و ممکن است غلظت سلنیوم در آنها افزایش یابد و طی مراحل بعد به صورت تجمعی میزان سلنیوم را در زنجیره غذایی بالا ببرداین افزایش غلظت در بافتهای زنده مشکلاتی را موجب می‌گردد که در ادامه به بررسی آنها می‌پردازیم.
حضور و تولید سلنیوم در طبیعت
سلنیوم در تعداد کانیهای کمی‌یافت می‌گردد مثل .calusthalite, crooksite که بعد از چند سال در اثر هوازدگی به صورت گرد و غبار وارد محیط می‌گردد. البته انفجارهای آتشفشانی نیز ممکن است سلنیوم را وارد هوا کند اما اغلب مقادیر موجود سلنیوم در محیط حاصل از فعالیتهای بشری مثل سوختن زغال سنگ و نفت و دیگر سوختهای فسیلی می‌باشد سلینوم موجود در این سوختها هنگام سوختن با اکسیژن ترکیب شده که در هنگام برخورد با محیط آبی آنرا به صورت محلول در می‌آورد.
در کل ذرات سلنیوم معلق در هوا مثل آنهایی که در ash وجود دارد می‌توانند در سطح خاک یا آب نشست کنند. این روند در مناطق صنعتی که سلنیوم از طریق دود به هدر می‌رود موجب افزایش مقدار سلنیوم در خاک می‌گردد و این نکته را یاد آور می‌شود که سرنوشت سلنیوم در خاک به pH محیط و واکنش با اکسیژن آن جدا مربوط می‌گردد.
اما در روش تولید مصنوعی سلنیوم امروزه آنرا از کنار الکترود آند الکترولیت استخراج مس از سنگ مس بدست می‌آورند و قیمت تجاری آن حدودا ۳۰۰ دلار برای هر پوند (معادل ۴۵۶ گرم) می‌باشد و در درجات خلوص بالاتر قیمت آن بیشتر نیز می‌گردد.
همانطور که گفته شد یکی از مطمئن ترین منابع سلنیوم سنگهای آتشفشانی، رسوبات آتشفشانی گوگردی، رسوبات گرمابی، رسوبات مس و سنگهای رسوبی از قبیل carboonaceous siltstone, sandstone و سنگهای فسفری و limestone کربن دار سنگ آهن و زغال سنگ هستند.
سلنیوم این سنگها بعد از هوازدگی آزاد شده و به روشهای مختلف به داخل خاک وارد می‌شود و در بین ذرات خاک نفوذ می‌کند تا جایی که توسط ذرات رس یا هیدروکسیدهای آهن و یا ذرات آلی خاک جذب سطحی گردند و در اثر عوامل فرسایشی در سطح خاک تجمع پیدا کند سلنیوم بعد از این شاید وارد چرخه فعالیتهای بیولوژیکی نیز گردد و از طریق قارچها و باکتریها این مناطق اکسید شود.
موارد استفاده سلنیوم در صنایع
از سلنیوم در صنعت عکاسی و چاپ برای ایجاد حساسیت روی فیلمها استفاده می‌گردد و در صنعت شیشه سازی برای شفاف سازی محصولات و همچنین یاقوتی رنگ کردن آنها استفاده می‌گردد، همچنین در تونر فتوکپی ها استفاده می‌شود و در ضمن به عنوان یکی از افزودنیها در صنعت استیل هم کار برد دارد.
سلنیوم خصوصیت تبدیل انرژی نورانی را داراست و با توجه به همین خاصیت با تبدیل هر چه بیشتر انرژی نورانی از قدرت خودش کاسته می‌شود از این خاصیت گاهی در ساختن فتوسل ها اغلب در ساختن لایه فتوگراف فیلمهای عکاسی استفاده می‌گردد. در برخی از گزارشات آمده که سلنیوم همیشه قدرت تبدیل الکتریسیته Ac به Dc را دارد و به طور وسیع در یکسو کننده هایی مثل ترانزیستورها در ضایع الکترونیک مصرف می‌گردد.
یکی دیگر از کاربردهای وسیع سلنیوم در ضایع بهداشتی و ساختن شامپوهای سلنیوم سولفاید است که حالت آنتی باکتریال دارند و برای رفع شوره سر از آنها استفاده می‌گردد از طریق ترکیب سلنیوم با ویتامین E به عنوان یک مکمل غذایی برای تقویت دستگاه دفاعی بدن و حفظ سلامتی بسیاری از خوراکیها از آن استفاده می‌کنند.
نقش سلنیوم در بدن انسان و بررسی نیاز روزانه به آن
سلنیوم از عناصر کم مصرف است که باعث سلامتی می‌شود اما مقدار نیاز به آن خیلی اندک است.
همانطور که گفته شد سلنیوم از عناصر ضروری برای رشد و تکثیر می‌باشد و نیز عامل مهمی‌برای جلوگیری از بیماریهای مزمن در انسان و دام است و از عوامل حفاظتی برای سلولها و اندامهای جانوران می‌باشد پیرو مطالب قبل مقدار سلنیوم در بدن انسان مستقیما مربوط به مقدار سلنیوم در گیاهان است و مقدار و نوع جذب آن است که در نهایت حیوانات از آنها تغذیه می‌کنند و این مقدار مستقما تحت تاثیر مقدار سلنیوم ذاتی خاک، نوع سلنیوم خاک، اقلیم و pH خاک می‌باشد.
گفته می‌شود که مقدار سلنیوم گیاهان توسط نوع و گونه گیاه هم, تحت تاثیر قرار می‌گیرد; دقیقا مثل نوع سلنیوم خاک گیاهانی که به عنوان accumulator سلنیوم عمل می‌کنند به خوبی در بین خاکهای سلنیومی‌رشد می‌کنند و ممکن است در گونه هایی از گون مقداری بیش از ppm 1000 سلنیوم متمرکز گردد. و در مقابل دیگر گیاهان مانند شبدر سفید و گاو چاق کن مقدار سلنیوم کمی‌را درخود نگه می‌دارند
در کل می‌توان گیاهانی را که برای تغذیه دام مورد استفاده قرار می‌گیرند شاخصی (indicator) برای غلظت سلنیوم خاک قرار داد و به این صورت بود که فهمیدند اغلب علوفه های شمال غربی آمریکا دارای مقدار کمی‌سلنیوم اند واکثر دامهای آن منطقه نیاز به سلنیوم تکمیلی در رژیم غذایی خود دارند.
تنها روش مطمئن برای تصمیم گیری راجع به سلنیوم برای زندگی حیوانات بوسیله آنالیز خون آنها بدست می‌آید به این صورت که در مجموع از ۱۵ الی ۲۰ درصد دامهای یک گله نمونه خون گرفته می‌شود و توسط متخصصین مورد آزمایش قرار می‌گیرد. و با توجه به شرایط دام و کلیه موارد مربوط به منطقه تصمیم گیری نهایی انجام می‌شود و نتایج آن اعلام می‌گردد.
منابع و ماخذ
- Alloway B.J (1995) heavy metals in soils-chapter12- selenium
- Katy Wren Ealiss (January 2004) the effects of selenium accumulation in hydroponically grown canola (Brassica napus). Journal of Young Investigators.
- Jane Higdon Ph.D (sep2003). Selenium The linus pauling Institute Micro nutrient Infromation center.
- Williams and wilkins (October 1997 vol 162). Bioremediation os selenium in soil and water. Soil Science.
- Agjournal Reclaiming soil with crops (March 2005) canola-kena oleanup selenium-laden soil)
- Now foods (Junuary 2005). Dirt Rich: selenium-Rich soil-treacemineral’s Mery Heal Benefits)
- Ask the dietitian. Selenium
- Julian Spollholz (sept 2000). Which form of selenium shalli use? (as of 1981)
- Desert Rain Nutrition. Selenium Mineral water pint.
- Chemistry web Element periodic table (march 2005). Selenium the essentials.
- CRC Hand Book of chemistry and physics and the America chemical society (feb-2003) selenium
- ATSDR- Public Health statement (sept 2003). Selenium for Heal th
- L. Gates and K.A Johnson. (june 1995). selenium Related Disorders in Washington livestock. Cooperative Extension washington state university.
- North Valley Business Journal (March 2005). Genetically Modified plant can absorb Harmful selenium from soil creatin Valuable Mineral.
