أثر مركز العمليات الميدانية الانبعاثات على النظم الإيكولوجية المحلية الحياة البرية

The Impact of VOC Emissions on Local Ecosystems and Wildlife

وتشكل المركبات العضوية المحتوية على الكربون مجموعة كبيرة من المواد الكيميائية التي تتبخر بسهولة في درجة حرارة الغرف، وهي تنبعث من مصادر لا حصر لها، ومن نتاج السيارات، ومن طلاء الطلاء على الجرف إلى أوراق الغابات، وفي حين أن بعض الأوعية الحية تتبدى بشكل طبيعي، فإن الانبعاثات البشرية المنشأ قد زادت بشكل كبير من تركيزاتها في مناطق كثيرة.

ما هي الأوعية الدموية ولماذا يُماثلون إيكولوجياً؟

وتشمل الأوعية المحتوية على آلاف المركبات الكيميائية المميزة مثل البنزين والتولوين وسيلين والرسمية والتروبين، والخصائص المشتركة لهذه المركبات هي ضغط بخار مرتفع، مما يسمح لها بأن تصبح محمولة جواً بسهولة، وعندما تكون في الغلاف الجوي، تشارك الأوعية المفلورة في ردود فعل كيميائية تنتج الأوزون الأرضي والهيروسول العضوي الثانوي، فإن هذه الملوثات الثانوية تلحق الضرر المباشر بالكائن الحية.

ومن الناحية الإيكولوجية، فإن الأوعية الدموية العضوية تُعتبر مهمة لأنها تستطيع السفر من مصادرها إلى مسافات طويلة، مما يؤثر على النظم الإيكولوجية التي تُبعد بعيداً عن المناطق الصناعية أو الطرق السريعة، كما أن تحديد الأوعية المحتوية على الأوعية الحية في التربة والنباتات، وهيئات المياه يُدخل هذه المواد الكيميائية في شبكات الأغذية، كما أن توقيت التعرض ومدته وتركيزه يؤثران على خطورة الضرر الإيكولوجي.

المصادر البشرية الرئيسية لانبعاثات المركبات العضوية

الأنشطة الصناعية وأنشطة التصنيع

وتشكل النباتات الكيميائية ومصافي النفط ومصنعي الطلاء والطلاء ومرافق الطباعة مصادر هامة من مصادر التكتل السطحي المحتوية على درجة عالية من الارتفاع، واللياقات المستخرجة من خزانات التخزين، ومركبات إطلاق معدات الإنتاج مثل البنزين والستيرين، وفي مناطق كثيرة، تنظم انبعاثات المركبات العضوية الثابتة الصناعية، ولكن الانبعاثات الهاربة والإطلاقات العرضية لا تزال تحدث، مما يخلق مواقع تلوث محلية.

المصادر المتنقلة والنقل

أما المركبات المتنقلة، بما فيها السيارات والشاحنات والحافلات والمعدات الخارجية، فتنبعث من حرق الوقود والتبخر من نظم الوقود بصورة غير كاملة، وتحتوي البخارات الغازية وحدها على عشرات من الهيدروكربونات المتطايرة، وحتى مع المحولات الحافزة ونظم استعادة البخار، فإن النقل يظل مساهما رئيسيا في حمولات المركبات العضوية الحية في المناطق الحضرية، مثل النباتات البرية والمتنزهات الحضرية.

المنتجات الاستهلاكية ومواد البناء

وتنتج الطلاءات والزهرة والغطاءات ووكلاء التنظيف ومنتجات الهواء والمنتجات الشخصية عن خامات في البيئات الداخلية والخارجية، ويضاف استخدام هذه المنتجات في المنازل والأعمال التجارية إلى مستويات عالية من التحلل الطبيعي، ولا سيما في المناطق المكتظة بالسكان، وتنتج أنشطة التشييد والتجديد الأوقيانوغرافية المأخوذة من الطلاءات والأختام والمنتجات الخشبية المركبة، على الرغم من أن البدائل ذات القيمة المنخفضة قد أصبحت أكثر شيوعا.

المصادر الطبيعية

ويمكن أن تزيد مستويات ثاني أكسيد الكربون المرتفعة في بعض النباتات، وأن تزيد درجات الحرارة في المناطق الريفية، وأن تزيد معدلات الانبعاثات في المناطق الريفية، عندما تتسارع مستويات الانبعاثات في المناطق الحضرية، أن تزيد من تأثيرها، على سبيل المثال، يمكن أن تزيد مستويات ثاني أكسيد الكربون المرتفعة من إنتاج الأيزوبرين في بعض النباتات، وأن تزيد درجات الحرارة في المناطق الريفية من معدلات الانبعاثات.

آليات الضرر الإيكولوجي من مراكز العمليات الميدانية

تشكيلة الأوزون على مستوى الأرض

وفي وجود ضوء الشمس، فإن الأوعية العضوية الثابتة تستجيب لأكسيد النيتروجين لإنتاج الأوزون (Oâ ⁇ ) وعلى عكس طبقة الأوزون الستراتوسفيرية الواقية، فإن الأوزون على مستوى الأرض هو أكسيد قوي يلحق الضرر بالأنسجة الحية، ويدخل الأوزون أوراق النبات من خلال الستراتا، حيث يؤدي إلى سلسلة من الاستجابات للإجهاد الأوكسجين، مما يؤدي إلى إصابة بالورق، وإلى انخفاض في التأثيرات في وقت التلقيح.

المرحلة الثانوية من تكوين الأيروسول

كما أن الأوعية العضوية المحتوية على أوكسدة في الغلاف الجوي لتشكل منتجات ذات قدرة منخفضة على التقلب وتتحول إلى جزيئات دقيقة تعرف باسم الهباء العضوي الثانوي، وتسهم هذه الجسيمات في تهوية وتقليص نوعية ضوء الشمس للوصول إلى نوافذ النباتات، وزيادة قمع المواد الاصطناعية.

السمية المباشرة للمراكز

والكثير من الأوعية العضوية سمية مباشرة للكائنات الحية، إذ أن الهيدروكربونات مثل البنزين هي مادة مسرطنة ويمكن أن تلحق الضرر بالكبد والكليات والنظام العصبي، كما أن فورمالديهيد هو مصدر حساس وشديد، وعندما تُودع الأوعية المائية في التربة، فإنها يمكن أن تُعيق النشاط الميكروبي، وتعطل التدوير المغذي، وتحلل المياه الجوفية العضوية.

Effects on Plants and Vegetation Communities

إعاقة التليفزيون والنمو

وفي ارتفاع تركيزات الأوعية المحتوية على الأوعية المحتوية على التحلل، تخفض النباتات السلوكيات المميتة للحد من دخول الملوثات، ولكن هذا يحد أيضاً من كمية ثاني أكسيد الكربون، ويؤدي الانخفاض الناتج عن ذلك في تركيب الصور إلى انخفاض إنتاج الكتلة الأحيائية، والأوراق الأصغر، والمنظومات الأقل جذوراً.

Altered Plant Defense Mechanisms

ويمكن أن تتدخل الأوعية المتطورة في الإشارة الكيميائية إلى أن النباتات تستخدم للدفاع عن الأعشاب، وعلى وجه الخصوص في حالة الأوزون، تكسر الإشارات العضوية المتطايرة التي تجتذب أعداء طبيعيين للآفات، وقد يؤدي هذا التمزق إلى أضرار أكبر في الأعشاب وانخفاض إنتاج البذور، وعلى العكس من ذلك، فإن بعض الأوعية الحيوية التي تنبعثها النباتات المجهدة قد تكون بمثابة إشارات ضغط داخل النباتات وفيما بينها، ولكن تلوث الهواء يمكن أن يهزد.

Shifts in Plant Community Composition

ويتحول التعرض المزمن للتوتر السطحي والوزون إلى أرصدة تنافسية، وكثيرا ما تفوق الأنواع المتخلفة النمو والمتسامحة الحساسية الحد من التنوع البيولوجي، وفي الأراضي العشبية، يمكن أن يقلل التعرض للأوزون من الغطاء الذي يميز البذور التي تصيب النيتروجين، ويضعف خصوبة التربة، وفي الغابات، تؤثر التغيرات في تكوين الأنواع الشجرية على جميع النظم الإيكولوجية، وهيكلها ووظائفها، مع تأثيرات الكاثية على الحياة البرية التي تعتمد على أشجار محددة من الأغذية.

Effects on Wildlife: From Invertebrates to Mammals

الآثار الصحية المباشرة على الحيوانات البرية

وتظهر الثدييات والطيور المعرضة لتركيزات عالية في الأوعية الدموية، ولا سيما بالقرب من المناطق الصناعية أو الطرق الرئيسية، ارتفاع معدلات الإصابة بالأمراض التنفسية، وإصابة الرئة، والإجهاد الأكسدة، وتُعرف الأوعية الدموية مثل البنزين والتولوين بالأعصاب؛ ويمكن أن يضعف التعرض المزمن الوظيفة الإدراكية ويقلل من قدرة الحيوانات على الإنجاب، أو تجنب المفترسات، أو رعاية الشباب.

Effects on Invertebrates and Pollinators

وتتأثر اللافقارات بشكل خاص بمركبات الكربون المفلورة بسبب ارتفاع نسبة المياه السطحية إلى الحجم، والاتصال المباشر بالنباتات والتربة الملوثة، وتتراجع الخنافس البرية والنملات والخلايا السائلة في الوفرة بالقرب من مصادر انبعاثات المركبات العضوية الثابتة، وبالنسبة للملوثات مثل النحلات، يمكن أن تعطل ملاحتها الخافضة، مما يجعلها تتدهور بشكل مباشر في تحديد مكان وجود الأزهار.

الحياة المائية وبحوث المياه

وتمتد هذه المركبات إلى النظم الإيكولوجية المائية من خلال الترسيب في الغلاف الجوي، والهروب، والتصريف المباشر، فعندما تكون المياه، فإن العديد من الأوعية الحية ذات السمية بالنسبة للأسماك، والآفات، واللافقاريات، وتعاني كميات كبيرة من الفولزين، والفولين، والثليزين، واليورينات، يمكن أن تسبب أضراراً فادحة، وتعطل في سباحتها، وتقلبات التغذية.

المنظورات الإيكولوجية - العلمية

النظم الإيكولوجية الحرجية

فالغابات هي في آن واحد مصادر وبواليع لمركبات الكربون المفلورة، وهي تُنتج كميات كبيرة من الأوعية الحية الحية، ولكنها أيضاً تستطيع أن ترشّح ملوثات الهواء، ولكن عندما تغزى انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وأشجار أكسيد النيتروز البشرية المنشأ في المناطق الحرجية، تلحق أضراراً بأشجار التلوث بالأوزون والجسيمات، وتخفض عزل الكربون، وفي مناطق مثل مجموعة الدي في سييرا نيفادا وحوض المتوسط، تولدات، وتفشيخ الجفاف.

المراعي والأراضي الزراعية

وفي الأراضي العشبية، تقلل الأوزون ومركبات التحلل من إنتاجية العشب والأفراج الأصلية، مما يغير نوعية المحاقن بالنسبة للحيوانات الرعيّة، وتعاني المحاصيل الزراعية من خسائر في المحاصيل؛ وتعاني المحاصيل الحساسة مثل الصويا والقمح والطماطم من انخفاض الكتلة الأحيائية ونوعية المحاصيل، مما له آثار اقتصادية مباشرة ويقلل أيضاً من قاعدة الأغذية للأحياء البرية التي تعتمد على مخلفات المحاصيل أو النباتات البرية.

الأراضي الرطبة والمناطق الربية

وغالبا ما تكون الأراضي الرطبة مغرقة للملوثات، ولكن يمكن أن تُغمرها مدخلات من VOC، ويمكن أن تؤدي الكيمياء الفريدة من التربة الملوّثة بالماء إلى إبطاء انهيار الأورام الخردة، مما يؤدي إلى تعرض الكائنات المائية لفترة طويلة، وقد وجد أن الطائفة الأمفيبية التي تتكاثر في مجمعات قنابل قريبة من المناطق الصناعية، قد انخفضت مستويات مرتفعة من الأيضانات المنوية في أنسها.

Climate Feedback Loops

وتتفاعل انبعاثات أكسيد الكربون المشبع بالفلور مع تغير المناخ بطرق معقدة، إذ تزيد درجات الحرارة المرتفعة من معدلات الانبعاثات لكل من الأوعية الحية والمركبات العضوية البشرية المنشأ، ويمكن أن تؤدي تركيزات أعلى من تركيزات الأوعية الحية إلى تعزيز تكوين الأوزون والهيروسولات، مما يؤثر بدوره على توازن الأرض، والتوازن الإشعاعي، وقد يكون للهيروسول أثر صاف على التبريد، وذلك بتعكس ضوء الشمس، ولكن الأوزون وبعض الأوعية العضوية الثابتة هي غازات الدفيئة.

النهج التنظيمية

تخفيض الانبعاثات في المصدر

وتتمثل أكثر الطرق فعالية لحماية النظم الإيكولوجية في خفض انبعاثات المركبات العضوية الثابتة، وأنظمة مثل قانون الهواء النظيف للولايات المتحدة، و " الاتحاد الأوروبي " ، ويحدد التوجيه المتعلق بالانبعاثات الصناعية الحدود القصوى لإطلاقات المركبات العضوية الثابتة من المرافق الصناعية الرئيسية، وتخضع التكنولوجيات مثل امتصاص الكربون، والأوكسيد الحراري، وضبط أو تدمير المركبات العضوية الحية قبل دخولها الغلاف الجوي، وتخضع الانبعاثات الوقودية من خطوط الأنابيب، وبرامج إصلاح التخزين للرقابة من خلال التسرب.

تشجيع المنتجات ذات القيمة المنخفضة

وتعطي منتجات المستهلكين الآن بدائل منخفضة القيمة التلقائية أو خالية من التحلل الأوقيانوغرافية وأعمدة التنظيف، وتخفض عوامل التنظيف التي تصنف بأنها منخفضة القيمة التحلل الفيزيائي بدرجة كبيرة الانبعاثات داخل البيوت وخارجها، وتحفز سياسات المشتريات الحكومية ومنح شهادات البناء الخضراء (مثلاً، LEED) هذه الخيارات، ويُعتبر توسيع نطاق توافر المنتجات المنخفضة القيمة التحلل والتكلفة وسيلة مباشرة أمام المجتمعات المحلية لخفض الانبعاثات.

بدائل النقل

ويقضي الانتقال إلى المركبات الكهربائية على العادم والانبعاثات التراكمية التصاعدية من محركات الاحتراق الداخلية، ويؤدي توسيع نطاق النقل العام والزلاجات والمشي إلى خفض عدد الأميال التي تسافر بها المركبات، وفي الوقت نفسه، تؤدي معايير أشد صرامة لانبعاث المركبات ونظم استرداد البخار في محطات الغاز إلى الحد من حمولة المركبات.

إعادة الهيكلة والبنى التحتية الخضراء

ويمكن أن يساعد زرع الأشجار واستعادة الغطاء النباتي الطبيعي في استيعاب بعض الأوعية المولدة جواً وخامات الرش، غير أنه نظراً لأن بعض أنواع الأشجار تنبعث من الأوعية الحية الوبائية، فإن اختيار الأنواع المتأنية أمر هام، ففي المناطق الحضرية، باستخدام أنواع الأشجار المنخفضة الانبعاثات (مثلاً، تكون معظم الأورام هي من أشد المهابط؛ ويمكن أن تؤدي الخرائط والملوثات) إلى التقليل من الأثر الصافي.

الرصد والبحث

إن الرصد المستمر لتركيزات الأوعية الحية المرنة وآثارها الإيكولوجية أمر حاسم، إذ أن شبكات مثل شبكة المتنزهات الوطنية التابعة للولايات المتحدة؛ وتتبع شعبة الموارد الجوية مستويات تركيزات الأورام الخماسية في المناطق المحمية، ويمكن للرصد البيولوجي باستخدام الجير والموسى والحلاقة الشجرية أن تكشف عن أنماط تلوث مكانية، ويلزم إجراء المزيد من البحوث لفهم الآثار المترابطة لتعدد الأوعية، والتخفيضات على انبعاثات مجهرية، والآفات الطويلة الأجل.

خاتمة

إن تأثير انبعاثات الأوعية الحية على النظم الإيكولوجية المحلية والحياة البرية هو أثر متعدد الجوانب ومستمر، فمنذ توقف نمو الغابات والمحاصيل إلى إضعاف صحة الحيوانات من الحشرات إلى الثدييات، فإن هذه المواد الكيميائية تعطل العمليات الطبيعية التي تحافظ على التنوع البيولوجي، كما أن الأوزون على مستوى الأرض، والهباء العضوي الثانوي، والسمية المباشرة هي الآليات الرئيسية، وكلها لها عواقب إيكولوجية متميزة، ويستلزم التخفيف من خلال التنظيم، والتكنولوجيا، وإعادة تكييف المنتجات، والضرر.