حين تعلم كيمياء عنصر أو مركب معين موجود في البيئة، نبدأ عادة برصد مكان وجوده وقياس تراكيزه في ذلك الموضع. وهنا تجب الإجابة عن عدة أسئلة. ما هي المواد التي يقترن بها ذلك العنصر أو المركب الكيميائي؟ هل تركيزه طبيعي، أم عال أم منخفض على نحو غير معتاد؟ هل هو سام؟ ثم إذا كانت ثمة جوانب تنطوي على مشكلات بيئية بسبب التراكيز العالية كان علينا استقصاء أسباب تلك المستويات المرتفعة. والثاليوم مثال لافت.

نشأ في الآونة الأخيرة اهتمام كبير بكيمياء الثاليوم البيئية. فقد وصف ذلك العنصر بأنه غامض بسبب شخصيته الكيميائية المحيرة إلى حد ما. ففي حين أنه يمثل أثقل عنصر ضمن المجموعة 13 من الجدول الدوري، فإن أكثر حالات أكسدته الثاليوم هي شيوعاً (I)، و كيمياؤه تشابه من نواح كثيرة كيمياء المعادن القلوية. وينجم الاهتمام البيئي به عن كونه ساماً للمتعضيات المائية والبشر والثدييات الأخرى. ونظراً إلى كونه مشابهاً في سلوكه للمعادن القلوية، فإنه يعوض عن البوتاسيوم ويسبب اضطرابات استقلابية بتعطيله وظائف إنزيمات وإنزيمات مشاركة هامة. وفي الواقع، ونظراً إلى سميته وإلى أنه عديم اللون والمذاق، فقد اعتبر "سماً مثالياً".

كل هذا يعني أنه من الضروري معرفة وجود الثاليوم: ما مستوياته العادية هي في الهواء والماء والتربة، وأين يوجد وما سبب وجوده بمقادير أكبر من المقادير الطبيعية في مواضع وحالات معينة؟

ومن المفاجئ أن الثاليوم عنصر شائع واسع الانتشار ومتجانس التوزع تقريباً في البيئة الطبيعية بمتوسط عام في قشرة الأرض يساوي mg kg^-1     0.7 تقريباً. وفي البيئة المائية، يوجد الثاليوم (I) النقال بتراكيز مختلفة، وتبلغ تراكيزه في المواقع غير الملوثة عادة نح

و^-1 ng L 10أو أقل . مقارنة بهذه "التراكيز الطبيعية، يمكن تحديد المناطق ذات المستويات المرتفعة، وهذا ما حصل في بعض الحالات ⁽¹⁾:

• رصدت بالقرب من منجم الفحم في سكوتيا بكندا مستويات من الثاليوم في الماء تزيد علىL ^-1  g 20.
• تحتوي مخلفات منجم ذهب في نفس المنطقة تراكيز ثاليوم تصل حتى ^-1  mg kg3.5 .
• جرى قياس تراكيز ثاليوم تساوي وسطياً ^-1  mg kg 20  في التربة في جنوب شرقي ضاحية غويزهو في الصين، وهي منطقة معدنيات غنية بالثاليوم.

ليس قياس مثل هذه التراكيز سوى بداية لدراسة في كيمياء البيئة، إلا أنها غالباً ما تعتبر بداية جوهرية لأنها تمثل أساس دراسات أعمق للسيرورات ومفاعيلها.

(1) V. Cheam, "Thallium Contamination of Water in Canada," Water Quality Research Journal of Canada, vol. 36 (2001), pp. 851- 877; H. K. T. Wong, A. Gauthier, and J. O. Nriagu, "Dispersion and Toxicity of Metals from Abandoned Gold Mine Tailings at Goldenville, Nova Scotia, Canada," Science of the Total Environment, vol. 228, no. 1 (1999), pp. 35-47, and Z. Zhang [et al.], "Thallium Pollution Associated with Mining of Thallium Deposits," Science in China (Series D), vol. 41 (1998), pp. 75-81.