الملوثات الدقيقة

الملوثات الدقيقة هي مواد حتى بتراكيز منخفضة للغاية تُحدث آثارًا ضارة على مختلف البيئات. وهي مجموعة غير متجانسة من المركبات الكيميائية التي يُطلقها الإنسان في البيئة. ومن أشهر الملوثات الدقيقة التي قد تُشكل تهديدًا محتملاً للبيئات، على سبيل المثال لا الحصر:

• الملوثات الصيدلانية البيئية المستمرة ومنتجات العناية الشخصية ،
• المبيدات الحشرية ،
• المنشطات ،
• الملوثات العضوية الثابتة ،
• والمحليات الصناعية

حتى الآن، حدد معظم العلماء محطات معالجة مياه الصرف الصحي باعتبارها المصدر الرئيسي للملوثات الدقيقة في النظم البيئية المائية، و/أو أنها تؤثر سلبًا على استخراج مياه الشرب من المياه الخام. ^{[ 1 ] [ 2 ]} ونظرًا لأن مياه الشرب في كثير من الأماكن تُستخرج أيضًا من المياه السطحية ، أو لأن هذه المواد تصل إلى المياه الجوفية عبر المياه، فإنها توجد أيضًا في المياه الخام، ويجب إزالتها بشكل مكثف من خلال معالجة مياه الشرب. إضافةً إلى ذلك، فإن بعض هذه المواد تتراكم بيولوجيًا ، أي أنها تتراكم في الحيوانات أو النباتات، وبالتالي في السلسلة الغذائية للإنسان .

تشير التقديرات إلى وجود حوالي 235,000 مادة كيميائية مسجلة عالميًا. ^{[ 3 ]} يُطلق البشر عددًا كبيرًا منها في مياه الصرف الصحي. وإذا كانت هذه المواد مستعصية، فإنها تبقى في مياه الصرف الصحي أثناء عملية الترسيب وتدخل البيئة. بعضها ذو خصائص سامة بيئيًا . في بعض الحالات، لا تُشكل المادة الكيميائية نفسها مصدر قلق، بل نواتج تحللها.

هذا الأمر معروف منذ فترة طويلة. ففي عام 1976، نُشرت دراسة كشفت عن وجود حمض الساليسيليك وحمض الكلوفيبريك في مياه الصرف الصحي المعالجة في مدينة كانساس سيتي. ^{[ 4 ]} ونعلم حاليًا أن هناك أكثر من 1000 مادة في مياه الصرف الصحي تُشكل خطرًا. ولا يزال البحث في هذا الشأن غير كافٍ بالنسبة للعديد من المواد الأخرى. ^{[ 3 ]}

في دراسات حديثة أجراها مركز هيلمهولتز للأبحاث البيئية حول جودة المياه في الأنهار الأوروبية، تم فحص 610 مواد كيميائية معروفة بوجودها أو آثارها الضارة، وتحليلها بتفصيل أكبر لتحديد ما إذا كانت موجودة في المياه الجارية في أوروبا، وإن وُجدت، فما هي تركيزاتها. أظهر تقييم 445 عينة من 22 نهرًا أن الباحثين تمكنوا من رصد 504 مواد كيميائية من أصل 610. ووجدوا إجمالًا 229 مبيدًا حشريًا ومبيدات حيوية ، و175 مادة كيميائية صيدلانية، بالإضافة إلى مواد خافضة للتوتر السطحي ، ومضافات للبلاستيك والمطاط، ومواد البيرفلورو ألكيل والبولي فلورو ألكيل (PFAS) ، ومثبطات التآكل . وفي 40% من العينات، رُصد ما يصل إلى 50 مادة كيميائية، وفي 41% أخرى، تراوحت المواد الكيميائية بين 51 و100 مادة. وفي 4 عينات، تمكنوا من رصد أكثر من 200 ملوث عضوي دقيق. وسُجل أعلى عدد من المواد الكيميائية في عينة مياه من نهر الدانوب ، حيث رُصدت 241 مادة. ^{[ 5 ]}

تتنوع تأثيرات الملوثات الدقيقة. وأشهرها تأثيرات الهرمونات التي تدخل الماء عبر حبوب منع الحمل . وقد أظهرت عدة دراسات حدوث تأنيث في عدد كبير بشكل غير معتاد من الأسماك أسفل مصارف محطات معالجة مياه الصرف الصحي، مما يؤثر سلبًا على أعدادها. إذ يُلاحظ ظهور خصائص جنسية أنثوية لدى واحد من كل خمسة ذكور من سمك القاروص صغير الفم في أنهار الولايات المتحدة. ^{[ 6 ]} كما أن للمركبات الاصطناعية الشبيهة بالإستروجين، مثل مادة بيسفينول أ الملدنة ، هذا التأثير أيضًا. وهناك أدلة تشير إلى أن هذا ينطبق على البشر أيضًا. تُعرف هذه المواد باسم مُختلّات الغدد الصماء . ويُشتبه في أن مواد أخرى، مثل البنزوتريازول ، الذي يُضاف إلى منظف غسالة الصحون لحماية أدوات المائدة الفضية من التآكل، مُسرطنة بالإضافة إلى كونها مُختلّة للغدد الصماء بالتركيزات الموجودة. ^{[ 7 ]}

من العوامل المهمة الأخرى خطر انتشار البكتيريا المقاومة للأدوية المتعددة . هناك طريقتان محتملتان لحدوث ذلك عبر مياه الصرف الصحي. أولاً، بنقل سلالات مقاومة بالفعل إلى المياه المستقبلة نتيجةً لقصور تقنيات المعالجة. ثانياً، بتطور مزارع مقاومة في البيئة نتيجةً لدخول المضادات الحيوية إلى المسطح المائي. لطالما استُخدم منع دخول البكتيريا كشكل من أشكال المعالجة الصحية باستخدام الأشعة فوق البنفسجية أو الأوزون، خاصةً إذا كانت المياه ستُعاد استخدامها. كما تُستخدم أنظمة الأغشية، مثل المفاعلات الحيوية الغشائية أو الترشيح الفائق في المراحل اللاحقة ، لهذا الغرض أيضاً. ^{[ 8 ]} وبحسب شدة المعالجة والتقنية المستخدمة، تُزال بعض الملوثات الدقيقة بالإضافة إلى البكتيريا. ويجري حالياً دراسة مدى قدرة تقنيات الأغشية منخفضة استهلاك الطاقة على إزالة المواد النزرة.

تُطبَّق تقنيات إزالة الملوثات الدقيقة عبر ما يُسمى بالمرحلة الرابعة من المعالجة خلال معالجة مياه الصرف الصحي في ألمانيا وسويسرا والسويد وهولندا، وتُجرى اختبارات عليها في العديد من البلدان الأخرى. ^{[ 9 ]} وفي سويسرا، أُدرجت هذه التقنية في القانون منذ عام 2016. ^{[ 10 ]}

منذ 1 يناير 2025، أُعيد صياغة توجيه معالجة مياه الصرف الصحي الحضرية في الاتحاد الأوروبي، والذي يُلزم بإزالة نسبة كبيرة من الملوثات الدقيقة من مياه الصرف الصحي. ونظرًا لكثرة التعديلات التي أُدخلت، أُعيدت صياغة التوجيه في 27 نوفمبر 2024 ليصبح التوجيه (الاتحاد الأوروبي) 2024/3019، ونُشر في الجريدة الرسمية للاتحاد الأوروبي في 12 ديسمبر، ودخل حيز التنفيذ في 1 يناير 2025. أمام الدول الأعضاء الآن 31 شهرًا، أي حتى 31 يوليو 2027، لتكييف تشريعاتها الوطنية مع التوجيه الجديد ("تنفيذ التوجيه").

يُطبَّق إطار المبادئ التوجيهية تدريجيًا حتى عام 2045، وذلك تبعًا لحجم محطة معالجة مياه الصرف الصحي وعدد سكانها المُكافئ. وتُعطى الأولوية لمحطات معالجة مياه الصرف الصحي التي يزيد عدد سكانها المُكافئ عن 150,000 نسمة، ويجب تعديلها فورًا، نظرًا لأن نسبة كبيرة من التلوث تأتي منها، تليها محطات معالجة مياه الصرف الصحي التي يتراوح عدد سكانها المُكافئ بين 10,000 و150,000 نسمة والتي تصب في المياه الساحلية أو المياه الحساسة. وتشمل هذه الأخيرة المياه ذات نسبة التخفيف المنخفضة، والمياه التي تُستمد منها مياه الشرب، والمياه الساحلية، أو تلك المستخدمة للاستحمام أو لتربية بلح البحر. وسيُمنح للدول الأعضاء خيار عدم تطبيق المعالجة الرابعة في هذه المناطق إذا أظهر تقييم المخاطر عدم وجود خطر محتمل من الملوثات الدقيقة على صحة الإنسان و/أو البيئة. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

نظراً لكثرة المواد ذات الخصائص الكيميائية والفيزيائية المختلفة، فإن إزالة هذه المواد أمرٌ صعب. وقد طُوّرت حتى الآن ثلاث تقنيات ومجموعات منها. اثنتان منها تزيلان الملوثات باستخدام الكربون المنشط (الكربون المنشط المسحوق، والكربون المنشط الحبيبي)، وواحدة باستخدام الأوزون . ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

إضافة إلى ذلك، لا يزال عدد كبير من التقنيات في المرحلة التجريبية. وتشمل هذه التقنيات، على سبيل المثال، العمليات التي تعمل بالبلازما [ ^{16 ] أو} الموجات فوق الصوتية ، وما يسمى بعمليات الأكسدة المتقدمة ، والتطبيقات التي تستخدم الزيوليت والسيكلودكسترين ، وعمليات الأغشية أو التحفيز الضوئي .

• تلوث المخدرات
• تلوث المياه بجزيئات البلاستيك
• الأثر البيئي للجسيمات النانوية الفضية
• ملوث صيدلاني بيئي مستمر
• تلوث المياه