التقطير العالمي

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

التقطير العالمي ، المعروف أيضًا بتأثير الجراد ، هو عملية جيولوجية كيميائية يتم من خلالها تبخير بعض المواد الكيميائية، وأبرزها الملوثات العضوية الثابتة ، ونقلها من المناطق الأكثر دفئًا إلى المناطق الأكثر برودة على سطح الأرض ، وخاصة القطبين وقمم الجبال، حيث تتكثف. تشمل المواد الكيميائية الأخرى الأحماض الحمضية (SOx ) والمعادن الثقيلة. [ 1 ] أول استخدام موثق لهذا المصطلح كان عام 1975 من قبل إي. دي. غولدبرغ لوصف تبخر الهيدروكربونات الهالوجينية الاصطناعية، والذي يتعزز بوجود الماء. [ 2 ] ومع ذلك، كان يُعتقد أن هذا التأثير يحدث فقط ضمن "نطاق تلوث" محدد في خطوط العرض المتوسطة من نصف الكرة الشمالي. بعد ذلك بوقت قصير، تم العثور على أدلة على هذا التأثير في الغذاء القطبي وكذلك في غلافه الجوي. [ 3 ] ومنذ ذلك الحين، تم العثور على تركيزات عالية نسبياً من الملوثات العضوية الثابتة في تربة ومياه القطب الشمالي ، وكذلك في أجسام الحيوانات والبشر الذين يعيشون هناك، على الرغم من أن معظم هذه المواد الكيميائية لم تُستخدم في المنطقة بكميات ملحوظة. [ 4 ] [ 5 ]

الآلية

الأجهزة المستخدمة في التقطير في الكيمياء

يمكن فهم عملية التقطير العالمية باستخدام المبادئ نفسها التي تفسر عمليات التقطير المستخدمة في صناعة المشروبات الكحولية أو تنقية المواد الكيميائية في المختبر. [ 6 ] في هذه العمليات، تتبخر المادة عند درجة حرارة عالية نسبيًا، ثم ينتقل البخار إلى منطقة ذات درجة حرارة منخفضة حيث يتكثف. وتحدث ظاهرة مماثلة على نطاق عالمي لبعض المواد الكيميائية. فعندما تُطلق هذه المواد الكيميائية في البيئة ، يتبخر بعضها عندما تكون درجات الحرارة المحيطة مرتفعة، ويحمله الهواء حتى تنخفض درجات الحرارة، وعندها يحدث التكثف . ويمكن أن تحدث انخفاضات في درجة الحرارة كبيرة بما يكفي لتؤدي إلى الترسيب عندما تحمل الرياح المواد الكيميائية من المناخات الدافئة إلى المناخات الباردة، أو عندما تتغير الفصول. والنتيجة النهائية هي النقل الجوي من خطوط العرض والارتفاعات المنخفضة إلى خطوط العرض والارتفاعات العالية . بما أن التقطير العالمي عملية بطيئة نسبياً تعتمد على دورات التبخر/التكثيف المتتالية، فإنها فعالة فقط للمواد الكيميائية شبه المتطايرة التي تتحلل ببطء شديد في البيئة، مثل DDT وثنائي الفينيل متعدد الكلور والليندين .

المواد الكيميائية

تُعرف الملوثات العضوية الثابتة بمقاومتها للتحلل وسميتها للإنسان والحياة البرية. [ 7 ] ورغم حظر معظمها حاليًا، إلا أن قدرتها على البقاء لفترات طويلة سمحت لها بالبقاء في الغلاف الجوي والتربة والمياه، حيث يمكن أن تتبخر. [ 6 ] ومن أكثر الملوثات العضوية الثابتة شيوعًا في عمليات التقطير العالمية ثنائي كلورو ثنائي فينيل ثلاثي كلورو الإيثان (DDT) وثنائي الفينيل متعدد الكلور (PCBs). [ 6 ] يُعرف DDT، الذي كان يُستخدم سابقًا كمبيد حشري ، الآن بأنه يُساهم في السمنة وارتفاع ضغط الدم ، ويُحتمل أن يكون مادة مسرطنة. أما ثنائي الفينيل متعدد الكلور، فيمكن أن يُسبب آثارًا على نمو الأطفال والرضع. كما أن كلا المادتين الكيميائيتين من مُختلّات الغدد الصماء ، مما يؤثر على هرمونات الجسم. ومع ذلك، في عام 2004، تعهدت اتفاقية ستوكهولم بتقليل أو القضاء على استخدام الملوثات العضوية الثابتة نظرًا لآثارها السلبية. [ 8 ]

الآثار

يُحدث التقطير العالمي أثراً بالغاً على المحيطات، لا سيما من خلال نقل المواد الكيميائية السامة لمسافات طويلة، والتي تتراكم في النظم البيئية البحرية. [ 9 ] وبمجرد وصول هذه الملوثات إلى المحيط، يمكن للكائنات البحرية امتصاصها والدخول في السلسلة الغذائية، مما يؤثر على جميع الكائنات الحية بدءاً من العوالق وصولاً إلى الثدييات البحرية الكبيرة. [ 6 ] ويمكن أن تتراكم المواد الكيميائية في الأنسجة الدهنية للأسماك وغيرها من الكائنات البحرية، مما يؤدي إلى تركيزات سامة تُخلّ بصحة النظم البيئية البحرية. [ 1 ] ويُهدد هذا التلوث التنوع البيولوجي البحري، ويؤثر على مصائد الأسماك التي تعتمد عليها العديد من المجتمعات الساحلية في معيشتها وكسب عيشها.

تُعدّ الحيوانات في المناطق القطبية مُعرّضة لخطر كبير لأنها تعتمد غالبًا على أنظمة غذائية غنية بالدهون، مما يزيد من تعرضها للمواد الكيميائية السامة المتراكمة. وتتراكم مستويات عالية من الملوثات العضوية الثابتة لدى أنواع مثل الدببة القطبية والفقمات والحيتان، وهي من الحيوانات المفترسة العليا، نتيجةً للتضخم الحيوي ، حيث تزداد تركيزات هذه الملوثات كلما ارتفعت في السلسلة الغذائية. [ 9 ] [ 6 ] ويمكن أن تؤدي هذه المواد الكيميائية إلى تشوهات نمائية في الحياة البرية، مما يُهدد استدامة التجمعات السكانية . إضافةً إلى ذلك، يمكن للأنواع المهاجرة، مثل الطيور والثدييات البحرية، أن تنقل هذه الملوثات لمسافات شاسعة، ناشرةً التلوث إلى ما هو أبعد من موطنها الأصلي. [ 1 ] ولا يؤثر التراكم السام في هذه الأنواع على صحتها ومعدلات بقائها فحسب، بل يُخلّ أيضًا بالتوازن البيئي الأوسع لهذه البيئات الهشة.

للتقطير العالمي آثارٌ بالغة على صحة الإنسان، لا سيما في المجتمعات الأصلية والنائية التي تعتمد على أنظمة غذائية تقليدية، كالأسماك الدهنية والثدييات البحرية. [ 10 ] وقد يُؤدي التقطير العالمي إلى تفاوتات اجتماعية، إذ تتأثر المجتمعات القطبية، كشعب الإنويت، بشكلٍ مباشر. [ 1 ] ومع تراكم هذه المواد الكيميائية في البيئة، يزداد خطر تسربها إلى مصادر المياه، ما يُضاعف احتمالية تعرض الإنسان لها. وبهذا، يُشكل التقطير العالمي تهديدًا خطيرًا ليس فقط للبيئة، بل أيضًا لصحة ورفاهية الفئات السكانية الضعيفة على المدى الطويل في جميع أنحاء العالم.

تغير المناخ

ترتبط هذه العملية ارتباطًا وثيقًا بتغير المناخ . فمع استمرار ارتفاع درجات الحرارة العالمية، تتطاير المواد الكيميائية بسهولة أكبر، مما يزيد من تلوث الغلاف الجوي . [ 11 ] ويزداد احترار القطب الشمالي بوتيرة أسرع، مما يضاعف هذا التأثير. يُعرف الجليد بأنه مخزن للملوثات العضوية الثابتة وغيرها من المواد الكيميائية، وعند ذوبانه، تُصبح الملوثات عرضة لإعادة التوزيع عبر التيارات المحيطية. [ 12 ] [ 11 ] وتُعد التغيرات في أنماط الطقس من الآثار الأخرى لتغير المناخ، والتي قد تُغير أيضًا مسارات انتقال المواد الكيميائية. [ 11 ] وإذا ما وصلت هذه المواد السامة إلى مصادر المياه، فإنها تُشكل تهديدًا للنظم البيئية وصحة الإنسان. [ 10 ] ويُؤدي التقطير العالمي وتغير المناخ إلى حلقة تغذية راجعة إيجابية تُفاقم التدهور البيئي، مما يُصعّب التخفيف من الآثار الضارة على التنوع البيولوجي ورفاهية الإنسان.

تقنيات التخفيف

تركز تقنيات التخفيف من آثار التقطير العالمي على الحد من انبعاث الملوثات العضوية الثابتة وتعزيز رصدها وإزالتها من البيئة. ومن أبرز التطورات تطوير عمليات صناعية أنظف تقلل من إنتاج المواد الكيميائية الخطرة، لا سيما من خلال تحسين ممارسات التصنيع واستخدام مواد كيميائية بديلة. فعلى سبيل المثال، يمكن أن يقلل استخدام بدائل غير سامة في المبيدات الحشرية والمذيبات والمواد الكيميائية الصناعية بشكل كبير من خطر دخول هذه المواد إلى الغلاف الجوي. إضافةً إلى ذلك، يمكن أن تساعد التطورات في تقنيات ترشيح الهواء ، مثل مرشحات الهواء عالية الكفاءة (HEPA) وأنظمة الكربون المنشط، في التقاط الملوثات المحمولة جوًا قبل انتشارها في الغلاف الجوي أو استقرارها في المناطق الباردة. وقد يساهم تقليل الأحماض الدهنية في النظام الغذائي في الحد من التلوث البشري. [ 8 ] علاوة على ذلك، تُمكّن تقنيات الأقمار الصناعية والاستشعار عن بُعد من تتبع حركة الملوثات العضوية الثابتة وترسبها بشكل أفضل، مما يوفر بيانات قيّمة لتوجيه استراتيجيات التخفيف. [ 7 ] ومن خلال الاستثمار في تقنيات نظيفة مبتكرة وتحسين أنظمة تتبع الملوثات، يُمكن الحد من انتقال المواد الكيميائية الضارة لمسافات طويلة والحد من تأثيرها البيئي.

كما توجد إمكانية لتنفيذ السياسات، والتي تركز في المقام الأول على إبرام اتفاقيات دولية ووضع أطر تنظيمية تهدف إلى الحد من إنتاج واستخدام الملوثات العضوية الثابتة. ومن الأمثلة البارزة على ذلك اتفاقية ستوكهولم ، وهي معاهدة عالمية تسعى إلى القضاء على استخدام أخطر المواد الكيميائية أو تقييده، بما في ذلك العديد من المواد المستخدمة في التقطير العالمي. [ 8 ] ومن خلال تطبيق لوائح أكثر صرامة بشأن تصنيع هذه المواد والتخلص منها، يمكن للدول العمل بشكل جماعي للحد من انبعاث المواد الكيميائية في الغلاف الجوي، وبالتالي الحد من انتقالها إلى المناطق القطبية. [ 7 ] وعلى الصعيد الإقليمي، يُعد التعاون العابر للحدود بين الدول في مناطق مثل القطب الشمالي ضروريًا لرصد حركة الملوثات ومعالجتها.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 بارد، شانون مالا (1999-05-01). "الانتقال العالمي للملوثات البشرية المنشأ وعواقبه على النظام البيئي البحري في القطب الشمالي" . نشرة التلوث البحري . 38 (5): 356-379 . Bibcode : 1999MarPB..38..356B . doi : 10.1016/S0025-326X(99)00041-7 . ISSN 0025-326X . 
  2. ↑ غولدبيرغ، إي دي؛ بورنو، آر؛ بوشيه، إي إيه؛ بريستون، إيه؛ كول، إتش إيه؛ سميث، جيمس إريك (يناير 1997). "الهاليدات العضوية الاصطناعية في البحر" . وقائع الجمعية الملكية في لندن. السلسلة ب. العلوم البيولوجية . 189 (1096): 277-289 . doi : 10.1098/rspb.1975.0057 . PMID 238197 . 
  3. ↑ أوتار، برينجولف (4 نوفمبر 1980). "انتقال الملوثات المحمولة جواً إلى منطقة القطب الشمالي". البيئة الجوية . 15 (8): 1439-1445 . doi : 10.1016/0004-6981(81)90350-4 .
  4. ^ لونج مانهاي. سون، كريستيان؛ ديتز، رون؛ بوسي، روسانا؛ يورجنسن، ناجانجواك؛ أولسن، تاتسيانغواك إينوتيك؛ بونيفيلد-يورجنسن، إيفا سيسيلي (2023/12/01). “النظام الغذائي ونمط الحياة والملوثات في ثلاث بلديات شرق جرينلاند إنويت” . الغلاف الجوي . 344 140368. بيب كود : 2023Chmsp.34440368L . دوى : 10.1016/j.chemosphere.2023.140368 . ISSN 0045-6535 . بميد 37802483 .  
  5. ↑ "تخليص العالم من الملوثات العضوية الثابتة: دليل لاتفاقية ستوكهولم بشأن الملوثات العضوية الثابتة" (ملف PDF) . برنامج الأمم المتحدة للبيئة . أبريل 2005. تاريخ الاطلاع: 6 يونيو 2008 .
  6. 1 2 3 4 5 "الفصل 1. التقطير العالمي: مصير وانتقال المواد الكيميائية السامة إلى القطب الشمالي" (ملف PDF) . 2 ديسمبر 2014.
  7. 1 2 3 بوزين، توماش؛ موستراج، ألكسندرا (24-02-2012). الملوثات العضوية بعد عشر سنوات من اتفاقية ستوكهولم: تحديث بيئي وتحليلي . BoD – كتب حسب الطلب. ISBN 978-953-307-917-2.
  8. ١ ٢ ٣ أضواء الشمال في مواجهة الملوثات العضوية الثابتة: مكافحة التهديدات السامة في القطب الشمالي . مطبعة جامعة ماكجيل-كوينز. ٢٠٠٣. doi : 10.2307/j.ctt801rz . ISBN 978-0-7735-2482-8JSTOR j.ctt801rz .​ 
  9. 1 2 "تقييم برنامج رصد وتقييم القطب الشمالي لعام 2018: الآثار البيولوجية للملوثات على الحياة البرية والأسماك في القطب الشمالي" . 2 ديسمبر 2024. تم الاطلاع عليه في 2 ديسمبر 2024 .
  10. 1 2 لونج، مانهاي؛ سون، كريستيان؛ ديتز، رون؛ بوسي، روسانا؛ يورجنسن، ناجانجواك؛ أولسن، تاتسيانغواك إينوتيك؛ بونيفيلد-يورجنسن، إيفا سيسيلي (2023/12/01). “النظام الغذائي ونمط الحياة والملوثات في ثلاث بلديات شرق جرينلاند إنويت” . الغلاف الجوي . 344 140368. بيب كود : 2023Chmsp.34440368L . دوى : 10.1016/j.chemosphere.2023.140368 . ISSN 0045-6535 . بميد 37802483 .  
  11. 1 2 3 سادلر، روس؛ كونيل، ديس (24-02-2012)، "التقطير العالمي في عصر تغير المناخ" ، في بوزين، توماش (محرر)، الملوثات العضوية بعد عشر سنوات من اتفاقية ستوكهولم - تحديث بيئي وتحليلي ، InTech، doi : 10.5772/38761 ، hdl : 10072/50288 ، ISBN 978-953-307-917-2تم الاطلاع عليه بتاريخ 2024-12-09
  12. ↑ بارد، شانون مالا (1999-05-01). "الانتقال العالمي للملوثات البشرية المنشأ وعواقبه على النظام البيئي البحري في القطب الشمالي" . نشرة التلوث البحري . 38 (5): 356-379 . Bibcode : 1999MarPB..38..356B . doi : 10.1016/S0025-326X(99)00041-7 . ISSN 0025-326X . 

للمزيد من القراءة

  • تأثير الجراد وتتبع ملوثات الهواء الخطرة ، وزارة البيئة الكندية.