آلاینده‌های نوظهور؛ تهدیدی نامرئی در آبی که می‌نوشیم

در زندگی روزمره، از طیف گسترده‌ای از محصولاتی استفاده می‌کنیم که بدون آنکه بدانیم، اثری نامرئی بر محیط زیست می‌گذارند. داروها، لوازم آرایشی، پلاستیک‌ها، محصولات پاک‌کننده و حتی بقایای آفت‌کش‌ها، هنگامی که دور ریخته می‌شوند، در نهایت از طریق سیستم‌های زهکشی، کشاورزی یا صنعت به آب‌های سطحی راه پیدا می‌کنند. به این ترکیبات شیمیایی آلاینده‌های نوظهور می‌گویند.

به گزارش smart water magazine، در دهه‌های اخیر، حضور فزاینده آلاینده‌های نوظهور در منابع آب، زنگ خطری در میان جامعه علمی و سازمان‌های بهداشت عمومی در سراسر جهان به صدا درآورده است. این مسئله از ابعاد مختلفی بر مدیریت منابع آب و امنیت آبی جوامع تأثیر می‌گذارد.

از یک‌سو، پیامدهای این ترکیبات هنوز به‌طور کامل در قوانین زیست‌محیطی مورد توجه قرار نگرفته است. از سوی دیگر، جنبه نگران‌کننده موضوع این است که سیستم‌های تصفیه آب سنتی برای حذف کامل آن‌ها طراحی نشده‌اند، که این امر منجر به تجمع این آلاینده‌ها در رودخانه‌ها، دریاچه‌ها، آبخوان‌ها و حتی در آب آشامیدنی می‌شود و در نتیجه خطری فزاینده برای سلامت انسان و اکوسیستم‌های آبی ایجاد می‌کند. درک این چالش برای هر مرکز تحلیل آب و نهادهای مسئول حکمرانی آب یک ضرورت است.

سیستم‌های تصفیه آب فعلی در حذف کامل آلاینده‌های نوظهور ناتوان‌اند

سیستم‌های تصفیه آب و فاضلاب متعارف، که عمدتاً در دهه‌های گذشته طراحی شده‌اند، برای حذف آلاینده‌های سنتی مانند مواد جامد معلق، باکتری‌ها، ویروس‌ها و مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیکی بهینه شده‌اند. فرایندهای اصلی در این سیستم‌ها شامل ته‌نشینی، فیلتراسیون و ضدعفونی با کلر است.

مشکل اینجاست که آلاینده‌های نوظهور دارای ویژگی‌های متفاوتی هستند: آن‌ها اغلب مولکول‌های کوچک، محلول در آب و مقاوم به تجزیه بیولوژیکی هستند. به همین دلیل، به‌راحتی از مراحل مختلف تصفیه عبور می‌کنند. برای مثال، کلرزنی که برای کشتن میکروب‌ها استفاده می‌شود، ممکن است برخی از این ترکیبات شیمیایی را به محصولات جانبی خطرناک‌تری تبدیل کند.

برای حذف مؤثر این آلاینده‌ها، به فناوری آب پیشرفته‌تری نیاز است. فرایندهایی مانند اسمز معکوس (Reverse Osmosis)، نانوفیلتراسیون، فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته (AOPs) که از رادیکال‌های بسیار واکنش‌پذیر برای شکستن این مولکول‌های مقاوم استفاده می‌کنند، و جذب سطحی با کربن فعال یا بیوچار، ازجمله راهکارهای نوآوری محور هستند که می‌توانند این ترکیبات را از آب حذف کنند. ارتقاء تصفیه‌خانه‌ها به این فناوری‌ها یک گام ضروری در مدیریت منابع آب مدرن است.

حضور مقادیر فزاینده‌ای از آلاینده‌های نوظهور در آب آشامیدنی

مطالعات متعددی در سطح بین‌المللی، مقادیر فزاینده‌ای از آلاینده‌های نوظهور را در رودخانه‌ها، دریاچه‌ها، آبخوان‌ها و حتی در آب آشامیدنی شناسایی کرده‌اند. در مکزیک، تحقیقات اخیر حضور موادی مانند دیکلوفناک، کاربامازپین، سولفامتوکسازول، بیسفنول A، نونیل‌فنل‌ها و همچنین آنتی‌بیوتیک‌های مختلف را در آب‌های سطحی و زیرزمینی نشان می‌دهد.

این یافته‌ها نشان‌دهنده ابعاد گسترده بحران آب در لایه‌ای پنهان است که نیازمند توجه فوری متخصصان حوزه آب است.

در مطالعه‌ای در دره مزکیتال (Mezquital Valley) — منطقه‌ای با تغذیه مصنوعی آبخوان از طریق فاضلاب مکزیکوسیتی — تا ۲۳ داروی فعال در آب‌های زیرزمینی شناسایی شد. علاوه بر این، تحلیل اخیر مشخص کرد که در پیکره‌های آبی مانند کانال‌های سوچیمیلکو (Xochimilco) و رودخانه آپاتلاکو (Apatlaco) در کوئرناواکا، آلاینده‌هایی مانند تریکلوزان، بیسفنول A و استروژن مصنوعی EE2 یا اتینیل استرادیول یافت شده است. این استروژن در قرص‌های ضدبارداری یافت می‌شود و از طریق ادرار و فاضلاب به آب راه می‌یابد.

مطالعه‌ای که در دهلی هند انجام شد، سطوح بالایی از دیکلوفناک (یک مسکن رایج) را در آب‌های زیرزمینی نشان داد که تا ۱.۳ میلی‌گرم در لیتر می‌رسد. این نشان می‌دهد که مشکل آلودگی دارویی تا چه اندازه می‌تواند جدی باشد. نکته نگران‌کننده این است که آب‌های زیرزمینی ظرفیت اکسیداتیو کمتری دارند، بنابراین تجزیه این نوع ترکیبات در مقایسه با آب رودخانه یا دریاچه زمان بیشتری می‌برد.

سلامت انسان و اکوسیستم‌ها

یکی از نگران‌کننده‌ترین جنبه‌های این ترکیبات، توانایی آن‌ها در تغییر فعالیت بیولوژیکی، حتی در غلظت‌های بسیار پایین، اغلب در سطح نانوگرم بر لیتر است. مقادیر اندک مختل‌کننده‌های غدد درون‌ریز مانند بیسفنول A، فتالات‌ها یا هورمون‌های مصنوعی می‌توانند تعادل هورمونی را هم در انسان و هم در حیات وحش آبزی مختل کنند.

مواردی از تغییرات هورمونی در جانوران دریایی در معرض پساب‌های شهری، و همچنین کاهش باروری و تغییرات در رفتار تولیدمثلی دوزیستان مستند شده است. در سطح انسانی، شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد مواجهه طولانی‌مدت با این مواد با مشکلات عصبی، ایمنی‌شناختی و تولیدمثلی مرتبط است.

برخی از نمونه‌ها عبارتند از:

بیسفنول A (BPA)، که در پلاستیک‌ها و پوشش داخلی قوطی‌ها یافت می‌شود، با تغییرات در رشد جنین، اختلال در عملکرد تیروئید، اختلالات متابولیک مانند چاقی و حتی افزایش خطر سرطان سینه و پروستات مرتبط دانسته شده است. در مورد اثرات عصبی، BPA با اختلالات رفتاری مانند اضطراب، تکانشگری و عدم تمرکز و توجه مرتبط است.

پارابن‌ها، که به‌دلیل خواص ضدمیکروبی خود معمولاً به‌عنوان نگهدارنده در محصولات آرایشی و مراقبت شخصی استفاده می‌شوند، عملکرد استروژن را تقلید می‌کنند که می‌تواند سیستم هورمونی را مختل کند. حضور آن‌ها در بافت‌های تومور سینه، نگرانی در مورد ارتباط احتمالی آن‌ها با سرطان سینه را افزایش داده است. این مواد می‌توانند با افزایش حساسیت به عفونت‌ها و توسعه بیماری‌های خودایمنی مرتبط باشند.

میکروپلاستیک‌ها، ذراتی کوچک‌تر از ۵ میلی‌متر که در اثر استفاده گسترده از پلاستیک در زندگی روزمره و تجزیه آن‌ها ایجاد می‌شوند، محیط زیست ما را آلوده می‌کنند. این ذرات عمدتاً از طریق مصرف غذا و آب آلوده و همچنین با استنشاق ذرات معلق در هوا وارد بدن انسان می‌شوند. 

مطالعات اخیر میکروپلاستیک‌ها را در خون انسان، شیر مادر و حتی در جفت شناسایی کرده‌اند، که نشان می‌دهد این ذرات درحال نفوذ به سدهای فیزیولوژیکی بنیادین هستند. اگرچه اثر مستقیم آن‌ها بر سلامت هنوز در دست بررسی است، اما مشخص شده که می‌توانند به‌عنوان حامل آلاینده‌های شیمیایی مانند فلزات سنگین یا مختل‌کننده‌های غدد درون‌ریز که به سطح آن‌ها چسبیده‌اند، عمل کنند.

علاوه بر این، پس از ورود به بدن، می‌توانند باعث التهاب، استرس اکسیداتیو و آسیب سلولی شوند؛ اثراتی که می‌توانند به بیماری‌های قلبی-عروقی، گوارشی یا حتی فرایندهای سرطان‌زای طولانی‌مدت منجر شوند.

مقاومت ضدمیکروبی و پیامدهای اقتصادی

آلودگی منابع آبی با ورود ترکیبات نوظهور از مسیر فاضلاب به رودخانه‌ها و سفره‌های زیرزمینی درحال تبدیل شدن به تهدیدی جدی است. این مواد نه‌تنها به‌راحتی در محیط‌های آبی منتشر می‌شوند، بلکه می‌توانند به‌طور فعال برای مدت طولانی در طبیعت باقی بمانند. چنین شرایطی بستری ایده‌آل برای ظهور و تکثیر باکتری‌های مقاوم فراهم می‌کند؛ باکتری‌هایی که در مواجهه با این آلاینده‌ها، به‌تدریج توانایی زنده‌ماندن در برابر روش‌های تصفیه و درمان رایج را کسب می‌کنند.

پیامدهای این روند بسیار نگران‌کننده است. گسترش باکتری‌های مقاوم می‌تواند کارایی آنتی‌بیوتیک‌ها را در درمان عفونت‌های انسانی و حیوانی به‌شدت کاهش دهد. این مسئله تنها محدود به حوزه درمانی نیست، بلکه خطری مستقیم برای بهداشت عمومی و امنیت غذایی محسوب می‌شود، چرا که احتمال شیوع عفونت‌های مقاوم به درمان را افزایش داده و رویکردهای پیشگیری و درمان بیماری‌ها را پیچیده‌تر می‌کند. این چالش‌ها مستقیماً بر امنیت آبی و سلامت کلی جامعه تأثیر می‌گذارند و لزوم توجه فوری و برنامه‌ریزی جامع برای مدیریت آلودگی آب و پایش مستمر منابع آبی را آشکار می‌سازند.

به گفته سازمان بهداشت جهانی، مقاومت ضدمیکروبی در حال حاضر یکی از تهدیدات اصلی برای بهداشت عمومی جهانی است و پتانسیل آن را دارد که تا سال ۲۰۵۰ سالانه تا ۱۰ میلیون مرگ و میر ایجاد کند. در چندین مطالعه، سویه‌های مقاوم در محیط‌های آبی شناسایی شده‌اند. شرایط اضطراری مانند جنگ‌ها و همه‌گیری‌ها می‌تواند مشکل مقاومت ضدمیکروبی را تسریع کرده و کنترل آن را دشوارتر کند.

آلاینده‌های نوظهور، افزون بر تهدید تنوع زیستی و سلامت انسان، پیامدهای اقتصادی گسترده‌ای نیز به همراه دارند. اختلال در زنجیره‌های غذایی آبزیان می‌تواند باعث کاهش ذخایر ماهی و صدمه به صنعت ماهیگیری محلی شود. همچنین، تصور وجود آب‌های آلوده در یک منطقه، اغلب باعث افت گردشگری در نواحی طبیعی وابسته به منابع آبی می‌گردد.

این بُعد اقتصادی آلودگی آب، لزوم توجه جدی‌تر به مسئله آلاینده‌های نوظهور در چارچوب سیاست‌گذاری‌های جامع حکمرانی آب را پررنگ می‌کند. یک رویکرد حکمرانی اثربخش باید علاوه بر ملاحظات بهداشتی و زیست‌محیطی، آسیب‌پذیری‌های اقتصادی ناشی از آلودگی آب را نیز شناسایی کرده و سازوکارهایی برای کاهش این تأثیرات و حمایت از جوامع و بخش‌های اقتصادی آسیب‌پذیر در نظر بگیرد.

حال چه اقداماتی باید انجام دهیم؟

با توجه به این چشم‌انداز پیچیده، ضروری است که تحقیقات بین‌رشته‌ای گسترده‌تری برای شناسایی دقیق، کمی‌سازی و درک جامع اثرات آلاینده‌های نوظهور در محیط‌های آبی ترویج و پشتیبانی شود. این تحقیقات می‌تواند پایه علمی لازم برای اتخاذ تصمیمات آگاهانه را فراهم آورد. در کنار آن، به‌روزرسانی چارچوب‌های نظارتی موجود برای گنجاندن استانداردها، محدودیت‌ها و مکانیسم‌های پایش مؤثر و مستمر برای این مواد نوظهور، یک اقدام حیاتی است. این اصلاحات قانونی و نظارتی باید با سرعت همگام با ظهور و گسترش این آلاینده‌ها پیش رود.

از جنبه فنی، بهبود و ارتقای سیستم‌های تصفیه فاضلاب از طریق به‌کارگیری فناوری‌های پیشرفته آب، امری اجتناب‌ناپذیر است. فناوری‌هایی مانند غشاهای نانوفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون، جاذب‌های نوین مبتنی بر مواد پایدار (نظیر بیوچارهای مصنوعی)، فرآیند ازن‌زنی و به ویژه فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته (AOPs) قابلیت بالایی در حذف یا کاهش مؤثر این آلاینده‌ها دارند. درک دقیق نقش، پتانسیل و محدودیت‌های این فناوری‌های آب در مقابله با بحران آلاینده‌های نوظهور، برای هدایت سرمایه‌گذاری‌های آتی در بخش زیرساخت‌های تصفیه آب و فاضلاب حیاتی است.

در سطح اجتماعی نیز تغییر الگوهای مصرف و ترویج فرهنگ دفع مسئولانه، نقشی کلیدی ایفا می‌کند. آموزش عمومی و آگاه‌سازی در این زمینه می‌تواند منجر به اقدامات عملی و در دسترس همگان شود؛ اقداماتی مانند پرهیز از ریختن داروهای باقیمانده یا محصولات شیمیایی خانگی به داخل توالت و سینک، کاهش مصرف پلاستیک‌های یکبارمصرف و انتخاب هوشمندانه محصولات مراقبت شخصی که عاری از مواد مضر برای اکوسیستم‌های آبی هستند.

به عنوان نمونه، ترجیح محصولاتی با برچسب «فاقد پارابن» یا «فاقد تریکلوزان» گامی مؤثر است، زیرا این ترکیبات به‌طور گسترده با اثرات سمی بر حیات آبزیان مرتبط دانسته می‌شوند. اطلاع‌رسانی و آموزش در این زمینه می‌تواند بخشی از محتوای منظم اخبار آب باشد که توسط رسانه‌های عمومی، مراکز آموزشی و نهادهای تخصصی منتشر می‌شود تا حس مسئولیت‌پذیری جمعی را تقویت کند.