كيف نلوث مياهنا بجسيمات البلاستيك الدقيقة والمواد الكيميائية؟

تآكل الإطارات والمنسوجات ومنتجات العناية الشخصية جل الاستحمام ومعجون الأسنان

غلاف شطيرة بلاستيكي يتمايل في المياه، حيث يتدفق نهر ليمات من بحيرة زيورخ، التيار ينقله في اتجاه مجرى النهر عبر وسط زيورخ التاريخي قبل إيداعه في نهاية المطاف على ضفة جزيرة ويرد.

عند تعرضه لأشعة الشمس، يتحلل تدريجياً إلى قطع أصغر وأصغر، ثم يغسلها المطر مرة أخرى في النهر.

تقوم الحصى الموجودة على سرير Limmat بطحن شظايا البلاستيك إلى قطع أصغر حتى تصبح غير مرئية للعين المجردة، ما بدأ كغلاف شطيرة تحول الآن إلى بلاستيك دقيق.

أصبحت اللدائن الدقيقة – وهي قطع صغيرة من البلاستيك أصغر من 5 ملليمترات – موجودة الآن في كل مكان، “تجد جزيئات بلاستيكية دقيقة في كل مكان، من بحيرات الجبال ومياه الينابيع إلى المناطق النائية في محيطات العالم”.

تدرس من أين تأتي اللدائن الدقيقة، وكيف تتصرف في البيئة، وما إذا كانت تشكل خطرًا على الكائنات المائية.

لا ينجم تلوث البلاستيك الدقيق عن التخلص من النفايات البلاستيكية فحسب، بل ينتج أيضًا عن تآكل الإطارات والمنسوجات، ومنتجات العناية الشخصية، مثل جل الاستحمام، ومعجون الأسنان الذي يستخدم الميكروبيدات البلاستيكية كعامل تقشير أو فرك.

دورة المغذيات بأكملها

يدرس الباحثون حاليًا مدى ضرر اللدائن الدقيقة للإنسان، والحيوان، والنظام البيئي الأوسع.

يتمثل أحد أكبر التحديات في تحديد مقدار البلاستيك الدقيق الموجود في البيئة، لتسهيل هذه المهمة، طورت ميترانو، وزملاؤها طريقة تحليلية جديدة تتضمن بوليمر تمت إضافة معدن إليه.

يتم طحن هذا البلاستيك المعزز بالمعدن إلى جزيئات على نطاق دقيق، وحتى نانو، بعضها أصغر بكثير من ميكرومتر في الحجم.

من خلال تحليل المعدن الموجود في هذه الجسيمات، يمكن للباحثين قياس كمية المواد البلاستيكية الدقيقة في عينات المياه والتربة والأنسجة.

هذا يسمح لهم بدراسة نقل ومصير الجسيمات البلاستيكية أثناء مرورها عبر الكائنات الحية، وتراكمها هناك أو في البيئة.

في إحدى تجاربها، فحصت ميترانو ما إذا كانت اللدائن النانوية تضر بالدفنيا، تُعرف هذه القشريات الصغيرة المعروفة باسم براغيث الماء، بأنها ترشح العوالق من الماء للحصول على الطعام.

وبذلك، فإنهم يبتلعون أيضًا جزيئات البلاستيك، وأكدت دراستها أن الدفنيا تبتلع بالفعل البلاستيك النانوي لكنها تفرزها لاحقًا دون أن تصاب بأذى.

يبدو أنه لا يوجد تأثير على تكاثرها أو نموها، فقط بعد بضعة أجيال تبدأ الأضرار في استقلاب الطاقة في الظهور.

أظهر بحث Mitrano أيضًا كيف يمكن للبلاستيك النانوي عبور الحاجز المعوي في الأسماك، وينتهي به الأمر في الأنسجة العضلية.

يقول ميترانو: “لم يؤد هذا إلى موت الأسماك، لذا فمن المحتمل أن الجسيمات ليست شديدة السمية”.

يضيف ميترانو أن هذا لا يعني أنه يمكننا خفض حذرنا، تشرح كيف تتشكل اللدائن الدقيقة مع الطحالب العوالق في كل من المياه العذبة ومياه البحر، مما يسرع من معدل ترسيب الطحالب.

هذا مجرد مثال واحد على كيفية تأثير اللدائن الدقيقة على دورة المغذيات الكاملة لجسم مائي – وهو تأثير ملوث غير مباشر غالبًا ما يتم التقليل من شأنه.

يقول ميترانو: “ركزت أبحاث البلاستيك الدقيق حتى الآن بشكل أساسي على التأثيرات المباشرة، نحن بحاجة إلى توسيع نطاق بحثنا ليشمل تقييمات الآثار السلبية على مستوى النظام البيئي وتحليل الآثار البيئية”.

كما أن للجسيمات البلاستيكية الدقيقة تأثيرات أخرى غير مباشرة، مثل ميلها إلى إطلاق مواد سامة.

يدمج المصنعون المئات من الإضافات في البوليمرات لمنحهم الخصائص المرغوبة، كما تقول، “لذلك يجب أن نسأل ما الذي يسبب الضرر حقًا: البوليمرات نفسها، شكل وحجم جزيئات البلاستيك الدقيق، أو الإضافات التي تطلقها البوليمرات”.

مواد كيميائية لا حصر لها

المواد التي تتسرب من اللدائن الدقيقة بعيدة كل البعد عن كونها المواد الكيميائية الوحيدة في الماء، على مدى العقود القليلة الماضية، الصناعة الكيميائية أنتجت في أوروبا وحدها، يتم طرح 26000 مادة جديدة بكميات لا تقل عن طن متري واحد في السوق كل عام، في معظم الحالات، يظل مصيرهم النهائي غير واضح.

لطالما اهتم كريس ماكنيل، أستاذ الكيمياء البيئية في ETH Zurich ، بمثل هذه الأسئلة. يركز بحثه على كيفية عمل الجزيئات العضوية الاصطناعية – وخاصة المكونات الصيدلانية النشطة – كسموم في البيئة وكيف تتحلل.

يقول: “من الأدوية ومستحضرات التجميل إلى المبيدات الحشرية والأسمدة، كل شيء نستخدمه في الحياة اليومية ينتهي به المطاف في الأنهار والمحيطات”.

يعتبر التريكلوسان، وهو عامل مضاد للميكروبات، مثالاً جيدًا، استخدمت في الأصل في معقمات الأيدي بالمستشفيات في الولايات المتحدة، ووجدت طريقها تدريجياً إلى العديد من المنتجات الاستهلاكية خلال السبعينيات.

بحلول أوائل عام 2000، كان 95٪ من صابون اليدين السائل في الولايات المتحدة يحتوي على مادة التريكلوسان، في وقت لاحق فقط، أصبح من الواضح كيف كان هذا المكون غير ضروري في الواقع.

المواد الكيميائية ضارة بالإنسان والحيوان والبيئة

تمكن ماكنيل وزميله ويليام أرنولد من توضيح كيفية تكسير أشعة الشمس للتريكلوسان في مياه الصرف الصحي إلى ديوكسينات، وهي مجموعة من المركبات الكيميائية شديدة السمية.

يقول ماكنيل، “يمكن لأشعة الشمس أن تجعل العديد من المواد السامة غير ضارة، ولكن في هذه الحالة، ينتهي بك الأمر بشيء أسوأ بكثير”.

أصبحت مينيسوتا، حيث أجروا أبحاثهم، أول ولاية أمريكية تحظر استخدام التريكلوسان في المنتجات الاستهلاكية، في عام 2016، أعلنت إدارة الغذاء والدواء (FDA) فرض حظر على التريكلوسان وغيره من العوامل المضادة للميكروبات في منتجات معينة – وهو نصر نادر للكيميائي البيئي، يقول: “إنه لأمر رائع أن نرى أن نتائجنا لعبت دورًا مهمًا في هذا القرار”.

توضح هذه الحالة كيف تميل الكيمياء البيئية إلى التخلف عن الصناعة الكيميائية، أولا، شركات الكيماويات ابتكار مواد جديدة تدخل بسرعة في حيز الاستخدام على نطاق واسع.

بعد سنوات، اكتشف الكيميائيون البيئيون، مثل McNeill، أن المواد الكيميائية ضارة بالإنسان والحيوان والبيئة.

يقول ماكنيل: “يستغرق الأمر من 30 إلى 40 عامًا حتى تضع السلطات اللوائح أو تعلن عن حظر كامل بناءً على دراسات علمية”.

يجادل بأنه يجب عكس العملية، مما يتطلب تقييم المواد الكيميائية علميًا قبل استخدامها.

ويقول: “هذه هي الطريقة الوحيدة التي يمكننا بها كمجتمع من منع تكرار المآسي التي تسببها مواد كيميائية مثل التريكلوسان، وجميع السموم البيئية الأخرى مثل مادة ثنائي الفينيل متعدد الكلور الكيميائية الصناعية، ومبيد الحشرات DDT”.