التحدي العالمي للهيمنة على المعادن الثقيلة في مياه الشرب

إن الحصول على مياه الشرب النظيفة حق أساسي من حقوق الإنسان، ومع ذلك فإن التلوث بالمعادن الثقيل يشكل تهديداً مستمراً وغير مرئي في كثير من الأحيان لنوعية المياه في جميع أنحاء العالم، وترتبط المعادن مثل الرصاص والزئبق والكادميوم والزرنيخ بطبيعة الحال في قشرة الأرض، ولكن الأنشطة البشرية زادت بشكل كبير تركيزاتها في مصادر المياه، ويرتبط الاستهلاك الطويل الأجل للمياه الملوثة بهذه العناصر السمية بسلسلة من الظروف الصحية المزمنة التي قد لا تصبح واضحة بالنسبة للأجيال.

ويُعد حجم المشكلة مذهلا، إذ تشير منظمة الصحة العالمية إلى أن ما يقدر ببليون شخص يستخدمون على الصعيد العالمي مصدرا لمياه الشرب ملوثا بالفئران، وأن ثلث هذه المياه على الأقل يحتوي أيضا على ملوثات كيميائية ضارة، بما في ذلك المعادن الثقيلة، وأن الأنابيب المتراكمة ذات الدخل المنخفض والمتوسط، والثدييات الصناعية، والمواد الكيميائية الزراعية لا تزال تُلقى معالجة ضئيلة أو لا تُعالج، في حين أن هناك أيضا في البلدان ذات الدخل المرتفع.

مسارات الهيمنة: كيف تدخل المعادن الثقيلة مياهنا

وتصل المعادن الثقيلة إلى إمدادات المياه من خلال مزيج من العمليات الطبيعية والعمليات البشرية المنشأ، ويمثل فهم هذه المسارات الخطوة الأولى نحو تصميم استراتيجيات فعالة للوقاية والعلاج.

عمليات التخلص الصناعي والتعدين

وتنتج عمليات التعدين والرش والصنع كميات كبيرة من المعادن الثقيلة في أجساد المياه القريبة، مثل تصريف الأحماض من الفحم والألغام المعدنية في الكادميوم والرصاص والزنك في المجاري والأنهار، وكثيراً ما تفرغ مرافق تجهيز البطاريات المعدنية التي تحتوي على كسور في الفرن والنيكل والزئبق.

منظمة " الركض الزراعي "

وتحتوي الأسمدة ومبيدات الآفات ومبيدات الفطريات عادة على كميات من المعادن مثل الكادميوم والنحاس والزرنيخ، كما أن الأسمدة الفوسفاتية المستمدة من الفوسفات الصخري، غنية جداً في الكادميوم، وعندما تُطبق هذه المواد مراراً على الأراضي الزراعية، فإن الماشية تتراكم في التربة ويمكن أن تتحول إلى مياه جوفية أو تنقل إلى أنهار بواسطة ملوثات مائية.

البنية التحتية القديمة والصيد غير المشروع

In older urban centers, water distribution systems built with lead pipes, copper pipes joined with lead solder, and bras fixtures containing lead remain a major source of chronic exposure. A spike in public awareness occurred after the Flint water crisis in Michigan, where corrosive water leached lead from aging pipes into the drinking water of nearly 100,000 residents. Even in homes with modern fallnant water

Natural Leaching and Geological Sources

ومن الطبيعي أن بعض التكوينات الجيولوجية تحتوي على تركيزات عالية من الزرنيخ واليورانيوم والفلزات الأخرى، وفي دلتا البنغال (بنغلاديش وغرب بنغال، الهند)، فإن الملايين من الناس يعتمدون على آبار مثقوبة في الرواسب الغريزية - الإثراء، مما أدى إلى أكبر تسمم جماعي في التاريخ، وبالمثل، يمكن أن تؤدي المناطق البركانية والمناطق التي توجد فيها رواسب معدنية من الكبريت إلى تغير مستويات المياه الجوفية.

الآثار الصحية للعرض المزمن للمجموعات الثقيلة

فالجسد البشري لديه قدرة محدودة على إبادة المعادن الثقيلة، فعندما يتم امتصاصها، تتراكم عدة معادن في أنسجة مثل العظام والكبد والكليات والدماغ، مما يتسبب في أضرار تتطور على مر السنين أو حتى العقود، وتتوقف النتائج الصحية المحددة على المعدن والجرعة ومدة التعرض والعمر الفردي والجينات والوضع التغذوي، والأطفال والحوامل والأشخاص الذين يعانون من أمراض الكلى قبلية.

الرصاص: النيوروتوكسين المستمر

وربما يكون الرصاص هو أكثر المواد السمية من المعادن الثقيلة دراسة دقيقة، إذ إن الابتلاع المزمن للمياه الملوثة بالرصاص يؤثر أساسا على الجهاز العصبي النامي، ففي الأطفال، تكون مستويات الدم منخفضة بما يصل إلى ٥ ميكروغرام/لتر - عندما تعتبر آمنة - ترتبط الآن بنقصان معدل الخصوبة، ونقص الاهتمام، ومشاكل سلوكية مثل الاندفاع والعدوان.

الزئبق: مركب منهجي

والزئبق غير العضوي في مياه الشرب أقل شيوعاً من الميثيل الزئبق العضوي من الأسماك والأرز، ولكن التعرض من المياه الجوفية الملوثة يمكن أن يحدث بالقرب من مصانع الكلور - القلوي، وعمليات تعدين الذهب، ومدافن القمامة، ويتسبب الإغراق المزمن في تنافر الأورام الكلوية، مما يؤدي إلى حدوث خلل في البروتينوريا واضطرابات في الكلية، وتشمل الأعراض العصبية البلازما (تة في الأنهار والأقدامتر)

الكادميوم: سم ال بون وكيني

كما أن الكاردينيوم المُسمّى لنصفه البيولوجي الطويل جداً - حتى 30 سنة في البشر، وهو يتراكم في المقام الأول في الكليتين والعظام، كما أن التعرض المزمن لمياه الكادميوم الملوثة (التي غالباً ما تكون من مصادر صناعية أو خصوم الفوسفات) يسبب أضراراً في الأورامل الافتراضية، مما يؤدي إلى زيادة في الأورامينية المنخفضة الوزن الرئوي.

Arsenic: The Multi —Organ Carcinogen

وقد صنفت الزرنيخ غير العضوي كعامل كربوني من الفئة الأولى من قبل الوكالة الدولية لبحوث السرطان، حيث تم التسليم الآن بأن التلقيم الجيني للمرض الزرنيخ والإصابة بمرض الرئوي في الأجل الطويل، والإصابة بمرض الإجهاد الناجم عن سرطان الرئوي، والإصابة بمرض الديدان الرئوي، والإصابة بمرض الزهري، والإصابة بمرض السكري.

معدلات القلق الأخرى

كما أن الكروم الهكساني المستخدم في الرش المعدني ورش الجلد، هو أيضاً مسبب للسرطانات الغليانية عند ابتلاعها، وقد اكتشفت مستويات مرتفعة في المياه الجوفية بالقرب من المواقع الصناعية في وادي كاليفورنيا المركزي وأجزاء من الصين.

تقييم الآثار الطويلة الأجل: الأساليب الوبائية والوبائية

ويتطلب تحديد حجم العبء الصحي للتعرض المزمن للمعادن الثقيلة تصميمات دراسة متطورة، ويجمع الباحثون بين الرصد البيئي وتحليل المؤشرات الحيوية ودراسات النخاع الطويل الأجل لإقامة روابط السببية والعلاقات بين الجرعة والمستجيبة لها، ولكل نهج مواطن القوة والقيود.

الرصد البيولوجي والعلامات البيولوجية

إن قياس التركيزات المعدنية في الدم والبول والشعر وعينة الأظافر يقدم أدلة مباشرة على التعرض الداخلي، وبالنسبة للرصاص، فإن مستوى الرصاص في الدم هو معيار الذهب، وبالنسبة للقدر والزئبق، فإن التلقي البولي يعكس عبئاً تراكمياً على الجسم، وكثيراً ما يقاس الزرنيخ في البول، مع التمييز بين أشكال النسيج السمية والميض العضوي الأقل سمية (مثلاً، مثلاً).

دراسات وتقييم المخاطر

- دراسات عن الآلات الآفاق التي تتبع أفراد المجتمع المحلي المعرضين من خلال إمدادات المياه الملوثة توفر أعلى درجات الأدلة، فعلى سبيل المثال، اتبع مشروع بنغلاديش لتخفيف مخاطر الزرنيخ وتوفير المياه عشرات الآلاف من الأفراد لمدة عقدين، وأثبت وجود صلات لا لبس فيها بوفيات القلب وأمراض الجهاز التنفسي، ووجدت دراسة القلب القوي + مجموعة كبيرة من المجتمعات المحلية الهندية الأمريكية أن الكادميوم والتعرض للزرني من مصادر المياه التقليدية(10).

التحديات في مجال إنشاء القدرات

وهناك عوامل عديدة تعقّد تقييم الآثار الطويلة الأجل، أولاً، يمكن أن تمتد فترة التقلب بين التعرض والمرض إلى عقود، وعلى سبيل المثال، فإن سرطان المثانة الناجم عن التعرض للزرنيخ يتطور في كثير من الأحيان بعد مرور 20 إلى 40 عاماً على بدء الاستهلاك، وثانياً، تتباين درجة التعرض الفردي على نطاق واسع - متغيرات البوليمورفينات الجينية في نطاق الارتفاع الاقتصادي للميثيل (AS3MT) تؤثر تأثيراً هائلاً

الوقاية، وتخفيف حدة الآثار، والطرق السياساتية

وفي حين أن الآثار الصحية خطيرة، فإن معظم التعرض للمعادن الثقيلة يمكن الوقاية منه من خلال مزيج من مراقبة المصادر، ومعالجة المياه، والإصلاح التنظيمي، ويجب أن يعالج النهج الشامل التلوث المتولد عن الإرث والتلوث المستمر.

تكنولوجيات معالجة المياه

ويمكن أن تزيل أجهزة التخزين النقالة والنقاط التي تستخدم فيها المعادن الثقيلة من المياه المنزلية، وتصبح مرشحات الكربون النشطة فعالة بالنسبة للرصاص والنحاس، ولكن ليس بالنسبة للزرنيخ أو الكادميوم، وتزيل أجهزة التجميل الأنفية الرئوية السائلة الفوقية الفلزية السائلة، بينما تحتاج إلى صيانة وتوليد مياه مائية.

المعايير التنظيمية والإنفاذ

فالقيم التوجيهية التي تستهدفها منظمة الصحة العالمية فيما يتعلق بمياه الشرب تبلغ 10 ميكروغرام/لتر للزرنيخ، و 0.01 ملغم/لتر للرصاص (يحتمل أن تكون أقل من 0.005 ملغ/لتر)، و 0.003 ملغ/لتر بالنسبة للزئبق، و 0.006 ملغ/لتر بالنسبة للزئبق، وفي الولايات المتحدة، يحدد قانون المياه الصالحة الحد الأقصى للاستمرارية (20 بلداً مطبقاً قانونياً)

التدخلات في مجال الصحة العامة

ويتطلب الحد من التعرض على مستوى السكان اتخاذ إجراءات متكاملة، وفي المناطق الشديدة الخطورة، ينبغي للسلطات الصحية أن تجري اختبارات منتظمة للمياه وأن تنشر نتائج في أشكال قابلة للتنفيذ - مثل الخرائط المزودة باللون والتي تبين سلامة جيدة، ويجب أن توضح حملات التثقيف العام المخاطر الصحية للمعادن الثقيلة وأهمية استخدام مصادر مياه ملوَّنة أو بديلة للشرب والطبخ، كما أن الفئات الضعيفة من السكان، مثل النساء الحوامل والأطفال في المجتمعات المحلية التي تعزز البنية التحتية الرئيسية المعروفة، يمكن أن تحدد الفحوصات الأولية للدم.

التلوث والانتصاف

وفي كثير من المناطق، لا يمكن أن يُبطل الضرر الناجم عن عقود من النشاط الصناعي غير المتحقق من خلال التنظيم وحده، إذ توجد حاجة إلى برامج لمعالجة المياه الجوفية ذات الطريقة العالية من أجل تنظيف السباكة الملوثة ومواقع التعدين المهجورة، والوساطة البيولوجية باستخدام محطات التبريد ذات الأولوية (مثلاً، [المياه المائية] -] - توفير حلول دقيقة

الاتجاهات المستقبلية: البحوث والرصد والدعوة

وعلى الرغم من وجود عقود من البحث، تظل هناك ثغرات في المعرفة، فالآثار الطويلة الأجل للتعرض المنخفض المستوى لمزيجات المعادن تتسم بسوء، وقد يؤدي تغير المناخ إلى تفاقم التلوث كدرجات أعلى من درجات الحرارة، وتعبئة الفلزات من التربة والرواسب، وفي القطب الشمالي، يُطلق البيرغ من الزئبق وغيره من المعادن التي تم تخزينها منذ قرون، وفي الوقت نفسه، يُنتج الطلب العالمي على المعادن المستخدمة في التكنولوجيات الخضراء.

كما أن جماعات الدعوة وشبكات علوم المواطنين تؤدي دورا متزايدا في الولايات المتحدة، وقد دفع " تعاونية استبدال خطوط الخدمة البديلة " المدن إلى التعجيل باستبدال الأنابيب الرائدة بتمويل من الهياكل الأساسية الاتحادية، وفي بنغلاديش، أدت الجهود المبذولة في المجتمعات المحلية لاختبار الآبار وتركيب نظم إزالة الزرنيخ إلى تمكين السكان المحليين، وفي نهاية المطاف، فإن ضمان توفير مياه الشرب المأمونة للجميع يتطلب إرادة سياسية مستدامة، واستثمارا في الهياكل الأساسية، والاعتراف بأن الأمراض المعدنية الثقيلة قد تتعرض لها.

خاتمة

إن الاستهلاك الطويل الأجل للمياه الملوثة بالمعادن الثقيلة يلحق ضرراً شديداً بصحة الإنسان في جميع أنحاء الحياة، من الضرر الذي يلحق بالنمو العصبي بالأطفال إلى السرطان وفشل الأعضاء في البالغين، ولا يمكن أن تكون الأدلة - المستمدة من الشقوق الوبائية، والعلامات البيولوجية، والدراسات الميكانيكية - دون شك أن الحد من التعرض للإصابة بالرصاص والزئبق والكادميوم والزرنيخ ينبغي أن تكون أولوية في الصحة العامة.