دور علم الجيوكيمياء في الكشف عن أهم الملوثات البيئية

1998 تقرير1996 عن العلم في العالم

KFAS

علم الجيوكيمياء الملوثات البيئية البيئة علوم الأرض والجيولوجيا

 يتسارع التلوث البيئي في أكثر من مجال. وفي هذه الحال لابد من تحديد أحد جوانب مصادر التلوث وتفهمه؛ وهو التغيرات التي تحدث زيادة أو نقصاناً في كيمياء الصخور والتربة والمياه، وخصوصا تلك التي قد تؤثر في صحة الإنسان.

ويسهم علم الجيوكيمياء في تقديم المعلومات للمسؤولين عن إدارة البيئة والصحة في عدة جوانب نذكر منها:

– تقييم أخطار التعرض لتلوث كيميائي محتمل؛

– تحديد حجم الإصلاحات المطلوبة؛

– تصميم البرامج التثقيفية الصحية؛

– تحديد مجالات دراسات بيئية إضافي؛

– التنبؤ بالآثار المحتملة على صحة البشر نتيجة التعرض للعناصر والمركبات الكيميائية التي لا يتوافر عنها معلومات.

تصبح الكثير من العناصر والمركبات الكيميائية سامة عندما تتجاوز كمياتها الموجودة في البيئة حدودها المسموح بها (الشكل 2).

 

وكما وصف بارسيلسوس الوضع قائلا: " إن جميع المواد سامة، إذ لا توجد واحدة غير سامة، والشيء الذي يفصل بين السم والدواء هو حجم الجرعة المسموح بها."

فمن المعروف، على سبيل المثال، أن نقص عنصر الفلور في مياه الشرب يسبب تسوس الأسنان، غير أن وجود هذا العنصر بتركيز يزيد على 1.5 مليغرام لكل لتر من المياه يسبب التسمم بالفلور أو ما يدعي بتبقع الأسنان.

ويبين (الشكل 3) أمثلة أخرى عن الأمراض المزمنة والاضطرابات الناتجة من نقص أو زيادة بعص العناصر.

يتطلب تحديد المناطق التي تعاني نقصاً أو زيادة في العناصر الرئيسية السامة تنفيذ مسوحات جيوكيميائية شاملة ومنظمة للمياه الجوفية والجداول والبحيرات والرسوبيات والتربة والطبقات الصخرية القريبة من السطح (Darnley et al., 1995).

فعلى سبيل المثال، تشير الأدلة الطبية إلى أن المياه العسرة قد تكون مفيدة في الحماية من أمراض القلب، وأن الناس الذين يشربون مياها خالية من الكلس قد يتعرضون أكثر من غيرهم إلى أخطار أمراض القلب الوعائية.

وبالتالي يمكن الاستفادة من خرائط توزيع درجة العسر في المياه السطحية والجوفية من خلال دراسات تقوم بها الجهات الطبية المعنية.

 

وعلى الرغم من التأثير الهامشي حالياً للأمطار الحمضية في نوعية مياه الشرب، فإن هذه الأمطار الناتجة من الغازات المنبعثة من الصناعات ووسائل النقل المختلفة قد تغير من نوعية المياه الجوفية مع مرور الوقت فتزيد من حموضتها.

وقد يقود ذلك بدوره إلى زيادة ذوبان وحركة المعادن السامة، من مثل الرصاص والكادميوم والزرنيخ والنحاس والألمنيوم. ويمكن الاستفادة من الخرائط الكنتورية لدرجات حموضة المياه الجوفية وقاعديتها لتحديد نسبة السكان الذين هم عرضة للخطر جراء تراكم الحموضة في مياه الشرب.

ويشكل تحليل مسارات العناصر ذات السمية المحتملة أو العناصر الضرورية قبل أن يتناولها الإنسان جانبا مهماً آخر لعلم جيوكيمياء البيئة. فمثلاً عندما ينتقل الزئبق عبر السلسلة الغذائية، فقد يتحول إلى مركبات ميثيلية عضوية عالية السمية، وقد يزيد تركيزها فتصبح خطرة على صحة الإنسان.

وبالتالي فإن معرفة دورة العناصر المنبثقة عن التربة والطبقات الصخرية هي أحد العناصر الأساسية لتخطيط وإدارة البيئة لصالح المحافظة على سلامة الإنسان.

 

ولقد تطورت عمليات الكشف عن الملوثات وطرق تحليلها الدقيقة والتفصيلية، فيمكن حالياً الكشف عن وجودها بتركيزات تصل إلى أجزاء من الترليون في المياه والتربة والهواء.

وترتفع تكاليف التحليل أسّيَّا إلى حد ما مع ارتفاع دقة الكشف من سويات تقدر بنسب مئوية (أجزاء في المئة) إلى سويات تقدر بأجزاء في المليون، ولا يعرف حالياً الحد الأقصى لدقة الكشف من أجل بيئة مستدامة.

فبعض المواطنين يطالب بأن يكون مستوى التلوث صفرا. ولكن لا توجد معلومات توضح أبعاد تأثير وجود تركيزات صغيرة من العناصر الكيميائية في النظام البيئي (النظام الإيكولوجي) أو في حياة الإنسان، وكيف يقارن مستوى الملوثات، إن وجد، بالتذبذبات في كميات العناصر التي توجد في البيئة بصورة طبيعية.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]