أثر الترميد على نوعية الهواء الحضري واستراتيجياته من أجل التخفيف

كيف يعمل الترميم وطبعة القدم المُتَبَعَة

وتعتمد عملية حرق النفايات، التي تدمج عادة في مرافق النفايات إلى الطاقة، على الأكسدة الحرارية العالية الحرارة للحد من حجم النفايات الصلبة البلدية بنسبة تصل إلى 90 في المائة، مع استعادة الطاقة في شكل الكهرباء أو الحرارة، وتشغل عملية الاحتراق عادة ما بين 850 و100 1 درجة مئوية من الملوثات الحرارية، وتقطع المركبات العضوية إلى جزيئات بسيطة من الحرارة، غير أن التحلل الكيميائي المتأصل.

ملوثات الهواء الأولية من النفايات

ويحتوي غاز المداخن على مادة غير ملاحظتين بالغرامة (PM2.5) وكميات من التراكمات (PM10)، والغازات الحمضية بما في ذلك الكلوريد الهيدروجيني (HCl)، وفلوريد الهيدروجين (HF)، وثاني أكسيد الكبريت، وأكسيد النيتروجين (NOx)، وثاني أكسيد الكربون (CO)، والمركبات العضوية المتطايرة (VOCs)، وكميات أثرية من المعادن الثقيلة والملوث العضوي)

تشكيل الديوكسينات والفيوران

Polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) and dibenzofurans (PCDFs), collectively referred to as dioxins, are unintentionally synthesized when carbon, chlorine, and catalytic metals such as copper pass through the 300-500 degree Celsius temperature in the presence of oxygen.

المعادن الثقيلة والملوثات العضوية الثابتة

وتُدخل البطاريات والخردة الإلكترونية والحمامات والمعاطف معادن متفجرة مثل الزئبق والكادميوم، وتقود إلى غرفة الاحتراق، وأثناء تدنيس هذه المعادن تُبخر وتُركّز لاحقاً على الجسيمات البلاستيكية الغرامية أو تستمر كغازات، ويصعب عادة احتجاز الملوثات العضوية المكونة من الزئبق لأنها لا تزال في شكل ثنائي كلور في درجات حرارة غير كاملة من الغازات الفلورية وتتطلب مسحوقاً

تحديد كمية التأثير على نوعية الهواء الحضري

ويتوقف أثر الحرق الحقيقي على نوعية الهواء المحلي على معدلات الانبعاثات، وارتفاع الكساد، والطبوغرافيا المحلية، والأرصاد الجوية، وتشتت الملوّثات فوق منطقة أوسع، مما يقلل من تركيزات المستوى الأرضي بالقرب من المصنع، غير أن تحويلات درجة الحرارة في أحواض المدن قد تضخ انبعاثات بالقرب من السطح، مما يؤدي إلى حدوث حالات حادة من نوعية الهواء في المناطق الحضرية، ولا سيما أثناء وجودة الشتاء.

النماذج والتركيزات على المستوى الأرضي

وعلاوة على ذلك، فإن نماذج التفرق الجوي مثل " AERMOD " (المستخدمة في الولايات المتحدة) و " ADMS " (المشتركة في أوروبا) تتوقّع التركيزات الأرضية القصوى للمركبات من طراز PM و NOx و " ديوكسين " ، التي تستند إلى معدلات الانبعاثات وبيانات الأرصاد الجوية، والتي يمكن أن تكون أعلى من متوسط التركيز السنوي للمدن المتوسطة الأجل من 15(ب)

Health Outcomes Linked to Incinerator Emissions

- وجود روابط بين الكينات الوبائية التي تعيش بالقرب من المحرقات القديمة الأقل السيطرة والتي تنطوي على مخاطر مرتفعة من اللمفاوية غير الهودجينية، ومرض السروكا، وأمراض الجهاز التنفسي، وبالنسبة للمصانع الحديثة التي لديها ضوابط صارمة للتلوث، فإن هذه الوصلات ضعيفة ولكنها غير متغيبة، ولا تزال الدراسات الحديثة تترجم زيادات طفيفة ولكنها هامة إحصائياً في علامات الالتهاب النباتية مثل انخفاض نسبة الإصابة بالسرطان

المجتمعات المحلية الضعيفة والعدالة البيئية

وقد تم تحديد مواقع مرافق النفايات في الأحياء المنخفضة الدخل ومجتمعات الألوان، وهذا النمط المكاني يعني أن هذه الفئات السكانية تواجه تعرضاً تراكمياً من الحرق، والحركة، والمصادر الصناعية، وكثيراً ما تكون هذه المرافق أقل من إمكانية الحصول على الرعاية الصحية.() ولا تزال بحوث العدالة البيئية تدعو إلى تقييم المحرقة حسب مستويات الانبعاثات المتوسطة فحسب، بل أيضاً بتأثيرها التوزيعي.() ويجب أن تشمل استراتيجيات التخفيف الرصد التشاركي، واتخاذ القرارات، وحيثما تكون الأعباء الصحية القائمة عالية بالفعل.

النطاق الأوسع لجودة الهواء الحضري

وفي كثير من المدن، تشكل المحارق مصدرا واحدا من بين مصادر عديدة، ويتوقف الأثر التراكمي على مجموع كمية الملوث من جميع المصادر، وعندما تكون المحرقات قريبة من الطرق السريعة أو الموانئ أو المناطق الصناعية، يستنشق السكان خليط سام يصعب توزيعه على أي مرفق واحد، ويحاجج هذا التعقيد باستراتيجيات إقليمية لإدارة نوعية الهواء تعالج انبعاثات المحرقة كجزء من العبء العام، بدلا من تقييم كل مرفق.

الأطر التنظيمية ومعايير الانبعاثات

وقد أضفت الدول المتقدمة بشدة أنظمة الحرق على مدى العقود الثلاثة الماضية، مدفوعة بالأدلة العلمية على الآثار الصحية والضغوط العامة، وفي الولايات المتحدة، فإن معايير Mximum Achievable Control Technology (MACT) تحدد حدود الانبعاثات الرقمية للديوكسينات والغازات الحمضية والمعادن والنموذج الموثق في عام 1990.

رصد الانبعاثات المستمرة والشفافية العامة

(ج) نظم رصد الانبعاثات المستمرة تتبع PM وHCl وSO2 و NOx و CO في الوقت الحقيقي ويمكن نقل البيانات المستمدة من نظام الرصد البيئي إلى الجهات التنظيمية، كما أن بعض المشغلين يعرفون أن المسامير واضحة للمجتمع المحلي، وأن الصيانة وتحسين الامتثال، وقد ثبت أن الوصول العام إلى بيانات التراكم في الوقت الحقيقي قد بدأ نفاذه في بناء الثقة، شريطة أن تؤدي هذه البيانات إلى حدوث تلف في المدن.

إدماج تقييمات الأثر الصحي

وينبغي الآن أن يتطلب الترخيص التنظيمي إجراء تقييمات مستقلة للتأثيرات الصحية، وتتجاوز هذه التقييمات نماذج التشت لتقييم صحة المجتمعات المحلية الأساسية، والتعرض التراكمي، والمحددات الاجتماعية، وفي الاتحاد الأوروبي، أصبحت هذه التقييمات جزءاً متزايداً من عملية السماح بمرافق جديدة أو موسعة، وهي توفر طريقة منظمة لحصر الفئات السكانية الضعيفة وتحديد تدابير التخفيف التي تتجاوز الضوابط الحزمية، مثل العوازل الخضراء، أو التغييرات في مسار حركة المرور، أو عيادة طبية مجتمعية.

التكنولوجيات المتقدمة لخفض الانبعاثات

While waste prevention is the ideal, many cities will continue to operate incinerators for the foreseeable future. For existing plants, retrofitting with advanced flue-gas cleaning systems is essential to minimize public health impacts. The best available techniques combine multiple control stages to address different pollutant classes.

مراقبة المواد: الأفلام الخافضة ودرجها

(أ) أن تلتقط مرشحات (أكياس) الجسيمات الدقيقة بإجبار الغاز المفلور عبر آلاف أكياس النسيج المقاوم للحرارة، وتحقق كفاءة إزالة تزيد على 99.9 في المائة من المواد الكيميائية 2-5، وتلتقط أيضاً معادن ثقيلة وديوكسينات مثبتة في جزيئات الكربون.

Acid Gas and Dioxin Removal: Dry Scrubbing and Carbon Injection

(أ) مركبات ثلاثية الفلور (HCl) وHFFFFFB) تحتوي على أملاح صلبة تُستولى عليها الأكياس، و(B) مركب الكربون المنشط المحتوي على الباروكتان (Doxy) في المفاعلات (Doxy)

مكافحة أكسيد النيتروجين: SNCR و SCR

ويحقق التخفيض الانتقائي غير التحليلي الأمونيا أو اليورية في الفرن عند نحو 850 إلى 950 درجة مئوية، ويحقق تخفيضاً بنسبة 50 إلى 70 في المائة من ثاني أكسيد الكربون بتكلفة رأسمالية منخفضة نسبياً، ويستخدم التخفيض الحافز الانتقائي في نفس الوقت سريراً حفازاً في أسفل المجرى (نحو 180 إلى 250 درجة مئوية من مادة الغليسيوس) ويمكن أن يصل إلى 90 في المائة أو أكثر من التخفيضات.

الرطب ومكافحة الزئبق

ويستخدم الخناق الرطبة معالجاً سائلاً - مياهاً أو ماءاً كاشفياً لامتصاص الغازات الحمضية وبعض المعادن الثقيلة، وهي فعالة بالنسبة للإزالة من الزئبق والهيدروفلورية، حيث تصل إلى 99 في المائة من الكفاءة، ولكنها تنتج مجرى مياه مائية يتطلب المعالجة، أما بالنسبة للزئبق، فقد أصبحت نظم حقن مغذية مكرونة مستعملة للكربون المنشط مبرومة في بلدان مثل ألمانيا واليابان.

ما بعد نهاية الخدمة: خفض النفايات والاقتصاد العلماني

وحتى أفضل تنظيف للغازات الفلورية لا يمكن أن يحرق حرقاً كاملاً، فالرماد الطائر وما ينجم عنه من مخلفات الكبريت هي نفايات خطرة يجب أن تُرشَّح في الاحتواء المُهندَس، علاوة على ذلك، يدمر الحرق مواد قيمة يمكن إعادة تدويرها، ويُطلق ثاني أكسيد الكربون المستخرج من البلاستيك، وتتمثل أكثر الاستراتيجيات فعالية في الأجل الطويل في الحد من الكتلة والسمية التي تصل إليها النفايات.

المصدر: الفصل ومسؤولية المنتجين الموسعة

أما البلديات التي تنفذ برامج قوية لفصل المصادر - وهي مواد عضوية قابلة لإعادة التدوير والمواد الخطرة - فتضع جانباً أنظف للمحرقة، وتتحول البلاستيكيات والبطاريات والنفايات الإلكترونية إلى عدد أقل من المواد الكيميائية والانبعاثات من المعادن الثقيلة، وتترجم إلى عدد كبير من البلدان المنتجة والمنتجة التي تُجبر على تصميم منتجات من أجل إعادة التدوير وتمويل عمليات التدوير.

النبذة الجوية والترميز

ويتفادى تحويل النفايات العضوية من الحرق إلى حفرة أو تركيبات هوائية، تكوين الديوكسينات كلياً، ويقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المستمدة من الأحفور، وينتج إنتاج الغاز الحيوي للطاقة، ويقلل من العائدات المغذية إلى التربة، ويولد الخياران انبعاثات هوائية لا تذكر عند إدارتها على نحو سليم، وبالنسبة للمجتمعات المحلية ذات الكميات العضوية العالية من النفايات الصلبة التي تتراوح بين 30 و50 في المائة.

Zero Waste as a Policy Horizon

وقد اعتمد عدد متزايد من المدن أهدافاً غير واضحة تهدف إلى التخلص التدريجي من كل من مساحات النفايات والترميد، وهذه الرؤية تستند إلى مبادئ الاقتصاد الدائري: إعادة تصميم المنتجات لإعادة استخدامها وإصلاحها وتفككها؛ والاستثمار في البنية التحتية المتقدمة للفرز؛ وتغيير أنماط الاستهلاك.

المشاركة المجتمعية والرقابة المستقلة

ولا يمكن للضوابط والأنظمة التكنولوجية أن تنجح بدون ثقة المجتمع المحلي، فالسكان القريبون من المحررين لهم الحق في معرفة ما يُنبعث وكيف يؤثر ذلك على صحتهم، وعمليات الشفافية والتحقق المستقل من بيانات الانبعاثات ضرورية للترخيص الاجتماعي.

لوحات إدارة البيانات العامة ورصد المجتمعات المحلية

وتسمح أجهزة إطفاء الانبعاثات في الوقت الحقيقي، مثل تلك التي تستخدمها أجهزة الحرق في العاصمة أو مجلس استعادة الطاقة في الولايات المتحدة، لأي شخص بأن ينظر إلى التركيزات الحالية للمجموعات المضغوطة، وعندما يؤدي انتهاك إلى بروتوكول إنذار أو وقف آلي، يعزز النظام الثقة.() ويمكن أن تكون أجهزة الاستشعار المنخفضة التكلفة التي تنشرها مجموعات المجتمعات المحلية بالقرب من حدود المرفقات بمثابة إطار ثان من تدابير الرصد، مما يخطر السكان على الانبعاثات الهاربة().

الحوكمة القائمة على المشاركة وتحليل الأثر التراكمي

وينبغي أن تتطلب تصاريح المرافق الجديدة وعمليات التجديد الرئيسية تقييماً تراكمياً للأثر يُعزى إلى جميع مصادر التلوث المحلية وبيانات الصحة الأساسية، كما أن اللجان الاستشارية المجتمعية التي لها سلطة اتخاذ القرار - لا تقتصر على ضمان أن المعارف المحلية والشواغل تشكل ظروف التشغيل، كما أن بعض الولايات القضائية قد وضعت اتفاقات بشأن الاستحقاقات المجتمعية تمول العيادات الصحية، أو الأماكن الخضراء، أو تُذيب الهواء للمدارس المحلية كتدابير لتخفيف حدة النزاعات.

دراسات الحالات الإفرادية العالمية: نُهج متطابقة

وتوضح ألمانيا واليابان الحرق المتطور بموجب لوائح صارمة، بينما تؤدي محطات حرق النفايات في ألمانيا، التي يحكمها المرسوم 17 المتعلق بقانون الاتحادي لمراقبة الانبعاثات، إلى تحقيق انبعاثات الديوكسين أقل من 0.01 من الناتج الأول - التقني لكل متر مكعب عادي دون الحد الأقصى للاتحاد الأوروبي، مع وجود معدلات للتدوير تتجاوز 65 في المائة، فإن حجم النفايات المحرقة في منطقة طوكيو أقل بكثير من البلدان التي تعتمد بشدة على المفاعلات الحضرية.

وعلى العكس من ذلك، فإن التجارب في المصانع القديمة في أوروبا الشرقية ومنطقة كامبانيا الإيطالية وأجزاء من الولايات المتحدة قبل رفع مستوى المفاعلات المتعددة الجنسيات تبين أنه بدون رقابة صارمة، تصبح المحارق مصادر محلية مهيمنة للكيماويات والديوكسينات، وفي البلدان التي تعاني من ضعف الإنفاذ، مثل بعض المناطق في جنوب شرق آسيا أو أجزاء من أمريكا اللاتينية، تعمل في كثير من الأحيان دون رصد مستمر، ولا تزال البيانات الصحية نادرة.

الاستنتاج: استراتيجية مُصمَّمة للطيران الأنظف

إن تأثير الترميد على نوعية الهواء الحضري موجود على طيف، حيث أن وجود مصنع كبير يمكن أن يكون مصدرا رئيسيا للجسيمات الدقيقة والديوكسينات والفلزات الثقيلة، مما يسهم في أعباء الأمراض القابلة للقياس، كما أن وجود أحدث ما يمكن تنظيمه من حيث القدرة على العمل في مجال الرصد الجوي يمكن أن يؤدي إلى انخفاض الانبعاثات التراكمية، غير أن أي عملية حرق تستلزم تماما، كما أن التأثير التراكمي لمصانع متعددة،

وبمعاملة الحرق كعنصر واحد - غير محور نظام النفايات الدائرية - يمكن للمدن أن تحمي نوعية الهواء في الوقت الذي تدار فيه النفايات بصورة مسؤولة، والهدف ليس القضاء كلياً على التكنولوجيا وإنما ضمان أن يظل الهواء مورداً مشتركاً وليس منطقة تضحية لأي مجتمع، ويجب على واضعي السياسات والمهندسين والمقيمين على حد سواء أن يدركوا أن أكثر مراقبة الانبعاثات فعالية هي طن النفايات التي لم تخلق قط.