المعادن الثقيلة والجسيمات والمبيدات الحشرية من الملوثات الكيميائية للبيئة

في الموضوعات السابقة تكلمنا عن أكاسيد الكربون وأكاسيد الكبريت، كبريتيد وفلوريد الهيدروجين وأكاسيد النيتروجين وفي هذا الموضوع سوف نتناول المعادن الثقيلة والجسيمات والمبيدات الحشرية.

الملوثات الكيميائية للبيئة

أهم الملوثات الكيميائية للبيئة

أولاً/ المعادن الثقيلة Heavy Metals

– يحصل تلوث الهواء والماء بالمعادن الثقيلة من جراء انفجار البراكين ومن المبيدات الحشرية والفطرية المحتوية على العناصر الثقيلة.

– كذلك يحصل التلوث بها عن طريق المخلفات الصناعية ومن مخلفات الوقود في المصانع ووسائل النقل.

 – إن مركبات الكادميوم والنحاس والكروم والكوبلت والنيكل والزنك والزرنيخ والبريليوم وغيرها من العناصر الثقيلة التى تلوث البيئة. إلا أن الزئبق والرصاص تعتبر من أكثر العناصر الثقيلة الملوثة للبيئة.

(أ) الزئبق Mercury

– يؤثر بخار الزئبق على الجهاز العصبي المركزي. ولمركبات الزئبق خصائص سامة. ويلوث الزئبق الهواء عن طريقة صناعة الزئبق وبعض المبيدات الفطرية التي تحتوي على معدن الزئبق وكذلك صناعة الاصباغ.

– على سبيل المثال تلقي الصناعات الأمريكية أكثر من 500 طن سنوياً من مركبات الزئبق في المسطحات المائية. وعلى الرغم من أن الحد المسموح به هو 0.5 ppm جزء في المليون ، إلا أن تركيز الزئبق وصل في بعض الشواطئ في خلايا الكائنات المائية الحية مما يؤثر عليها ويصل تأثيرها إلى المستهلك النهائي لها وهو الإنسان.

– مركبات الزئبق بشكل عام سامة.

(ب) الرصاص Lead

– يعتبر الرصاص ومركباته مواداً سامة ولها أضراراً صحية مختلفة.

– المصدر الرئيسي لتلوث الهواء بمركبات الرصاص هو عوادم السيارات. حيث تصل كمية الرصاص الناتجة من السيارات حوالي 500 ألف طن في السنة وهذا يمثل أكثر من 90% من الرصاص الملوث للهواء.

– وقد أجريت دراسة في مدينة الرياض عام 1403هـ بينت أن تركيز الرصاص يقع بين 3 إلى 6 ميكروجرام/م³ . وهو ضعف النسبة المسموح بها على مدار السنة.

– سبب ذلك هو احتواء وقود السيارات على رباعي الكيل الرصاص الذي يوضع لرفع رقم الأوكتان للبنزين. حيث يتحول رباعي الكيل الرصاص الى أكاسيد وأملاح الرصاص عند احتراق الوقود في المحرك وهذه تتحول في الهواء إلى كربونات الرصاص التي تنتشر على شكل جسيمات صغيرة سامة يحملها الهواء.

– لذلك فإنه يستخدم ميثيل ثالثي بيوتل إيثر لرفع رقم الأوكتان لوقود السيارات بدلاً من رباعي ألكيل الرصاص والتي تشمل رباعي ميثيل الرصاص ورباعي إيثيل الرصاص التي ثبت ضررها على تلوث البيئة وصحة الأنسان.

– عملية رفع رقم الأوكتان هو إدخال مواد وضبط نسب مكونات البنزين (وقود السيارات). بحيث يعطي عن الاستخدام الأداء الأمثل كوفود من ناحية الاحتراق الكامل وتقليل عدد الخبطات في المحرك. وتجدر الإشارة ان رقم اوكتان البنزين الخام لا يتعدى في أغلب الأحيان 55% إلى 65% والمطلوب رفعه إلى 83.5%  للبنزين العادي و 95% للممتاز.

– قد عدلت المصافي في بعض الدول عن إضافة مركبات الرصاص إلى البنزين واستبدل بها ميثيل ثالثي بيوتل ايثر . ومن أمثلة هذه الدول الولايات المتحدة الأمريكية كما تقرر مؤخراً إنشاء مصنع تابع لشركة سابك في المملكة العربية السعودية لإنتاج 500 طن سنوياً من هذه المادة.

ثانياً/ الجسيمات Particles

– الجسيمات هي عبارة عن جسيمات صغيرة جداً يتراوح قطرها بين جزء من المئة من الميكرون إلى 500 ميكرون. وهي تتكون من الأتربة الصناعية والطبيعية وحبيبات الرمال والدخان ( مؤلف من جزيئات الكربون والمعادن الثقيلة) والضباب وما يحتويه من أحماض وغيرها من الجسيمات الصغيرة.

– المصدر الرئيسي لها هو الأتربة الصناعية مثل السليكات المنتشرة من مصانع الإسمنت ، كما أنها تنشأ من دخان ورماد الحرائق ومخلفات الاحتراق غير الكامل بالإضافة إلى ذلك فأنها قد تنشأ من مصادر طبيعية مثل حبيبات الرمال والأتربة التي تحملها الرياح وكذلك ما تقذفه البراكين من جسيمات يحملها الهواء.

– تتساقط الجسيمات (وخاصة الكبيرة منها) من الهواء بعد عدة أيام على الأرض وذلك بتأثير الجاذبية، كما أن للمطر دوراً في أزالتها. وتسبب بعض أمراض الحساسية.

– بالإضافة إلى ذلك فإن الجسميات لها دوراً في امتصاص أشعة الشمس مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة الأرض، كما انها تؤثر على المنشآت والنباتات. ويختلف ضررها حسب نوعها ومصدها ، فمثلاً الأتربة الناتجة من مصانع الإسمنت تكون طبقة صلبة على النباتات مما يسبب جفافها.

ثالثاً/ المبيدات الحشرية Pesticides

– هناك عدة طرق لنشر المبيدات الحشرية ، فإذا كان الرش أو التضبيب هو الطريقة المستخدمة فإن جسيمات المبيدات الحشرية تعلق في الهواء ثم يحملها غلى مسافات بعيدة كما أن للمبيدات الحشرية خاصية التبخر.

– يعتبر د. د.ت  DDT  من المبيدات الحشرية السامة والملوثة للبيئة بسبب ثباته وعدم تفككه لفترات طويلة. لذلك فإنه لم يعد يستعمل كما كان من ذي قبل وقد استبدل بمركبات الفوسفات العضوية والكربامات.

– تم استبدال الكيلات الزئبق كمبيدات للفطريات بمشتقات ألكوكسي وفينيل زئبق حيث أنها أقل ثباتاً ولا تدوم طويلاً وبالتالي تتفكك ويكون أثرها في تلوث الهواء أقل.

– للمبيدات الحشرية أهمية كبيرة في زيادة الإنتاج الزراعي وتتمثل في القضاء على الحشرات والفطريات والأعشاب الضارة. كما أن لهذه المبيدات آثاراً سيئة على تلوث البيئة سواءاً الهواء او الماء. فبعد رش النباتات بهذه المبيدات فأنها تصل إلى المسطحات المائية  عن طريق مياه الأمطار ومجاري المصارف .

– المبيدات الحشرية تصل إلى المسطحات المائية مباشرة عند رش البحيرات أو الأنهار للقضاء على الحشرات. كما تصل إلى المسطحات المائية عن طريق الأمطار أو الرياح بعد رش الهواء للقضاء على الحشرات.

– عند وصول هذه المبيدات إلى المسطحات المائية فإن ذلك يؤثر على الكائنات البحرية الحية سواء الحيوانية أو النباتية كما يؤثر على الطيور المائية.

– أثبتت الدراسات وجود هذه المبيدات في خلايا الكائنات البحرية الحية مما يؤدي في بعض الأحيان إلى موت هذه الكائنات وخاصة الأسماك.

– تسبب المبيدات ضرراً مباشراً للإنسان من جراء تناول المواد الغذائية (النباتات) التي رشت بهذه المبيدات.