Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Derivatives in an Oil-Impacted African River System: Distribution, Source Characteristics, Bioaccumulation and Human Health Risks in the White Nile, South Sudan

تعد الأنهار شرايين القارات، فهي لا تحمل الماء فحسب، بل تحمل أيضاً قصة الأرض التي تعبرها. وفي النيل الأبيض، وهو ممر مائي حيوي يتدفق عبر جنوب السودان، اتخذت هذه القصة مؤخراً منحىً أكثر قتامة. فعلى مدى عقود، تتبع العلماء فئة من الملوثات تُعرف باسم الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs)؛ وهي مواد كيميائية كربونية عنيدة تنشأ من الاحتراق غير الكامل للمواد العضوية أو تسرب النفط الخام. وتشتهر هذه المواد بقدرتها على البقاء في البيئة وإلحاق الضرر بالكائنات الحية. ومع ذلك، ثمة فصل جديد وأكثر تعقيداً يتكشف الآن؛ فبمجرد انطلاق هذه المواد الكيميائية "الأم"، فإنها لا تظل ساكنة، بل تتحول. إذ تعمل أشعة الشمس والبكتيريا والتفاعلات الكيميائية في الهواء والماء على تفكيكها وإعادة بنائها إلى أشكال جديدة، ويطلق العلماء على هذه الأشكال الجديدة اسم "المشتقات". بعضها "منترت" (Nitrated)، مما يعني أنها اكتسبت ذرات نيتروجين؛ والبعض الآخر "مؤكسد" (Oxygenated) أو "هيدروكسيلي" (Hydroxylated)، أي أنها أضافت مجموعات أكسجين أو هيدروكسيل. وغالباً ما تكون هذه المشتقات أكثر سمية وأكثر قدرة على الحركة من مركباتها الأصلية، ومع ذلك ظلت غير مرئية إلى حد كبير في السجل العلمي، لا سيما في أفريقيا.

إن هذه الفجوة المعرفية تعد أمراً بالغ الأهمية لأن النيل الأبيض يتدفق مباشرة عبر حوض ملوت، وهي منطقة تعج باستكشاف وإنتاج النفط. وبينما يدعم النهر مصايد أسماك ضخمة تغذي المجتمعات المحلية، فإنه يعمل أيضاً كحزام ناقل محتمل للملوثات. وإذا كانت هذه المواد الكيميائية المتحولة تدخل في الماء وفي الأسماك، فإن التداعيات على كل من النظام البيئي وصحة الإنسان قد تكون جسيمة. وحتى الآن، لم ينظر أحد عن كثب فيما إذا كانت هذه الملوثات المحددة والمتحولة موجودة في رواسب النهر أو في الأسماك التي يأكلها الناس.

لقد شرع فريق من الباحثين في ملء هذا الفراغ من خلال إلقاء نظرة دقيقة على النيل الأبيض بالقرب من حقول نفط ملوت. حيث جمعوا عينات من رواسب النهر واصطادوا ثلاثة أنواع من الأسماك التي تعد من الأطعمة الأساسية في المنطقة، وهي: القرموط (Clarias gariepinus)، والنيل بيرش (Lates niloticus)، والبلطي (Oreochromis niloticus). وباستخدام معدات مختبرية عالية الحساسية قادرة على اكتشاف كميات ضئيلة من المواد الكيميائية، قاموا بتحليل العينات للبحث عن وجود مشتقات الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات. ولم يكن الهدف مجرد معرفة ما إذا كانت هذه المواد الكيميائية موجودة، بل فهم مصدرها، وكيفية انتقالها عبر البيئة، وما إذا كانت تشكل خطراً على الناس الذين يعتمدون على النهر في غذائهم.

كشفت النتياج عن مشهد من التلوث كان واسع الانتشار ومحدداً في آن واحد. فقد وجد الباحثون أن هذه المواد الكيميائية المشتقة كانت موجودة في كل عينة فحصوها، من قاع النهر إلى الأنسجة العضلية للأسماك. وتبين أن المجموعة الأكثر وفرة من الملوثات هي النسخ "المنترتة"، وتحديداً مركب يُسمى "1-نيترو نفتالين"، والذي كان أكثر مركب فردي تم اكتشافه. وفي الواقع، شكلت هذه المركبات المنترتة غالبية التلوث الموجود في كل من الطمي والأسماك. كما وجدت الدراسة أن الجزيئات الأصغر والأخف كانت أكثر شيوعاً بكثير من الجزيئات الأكبر والأثقل؛ ويشير هذا النمط إلى أن هذه الكيميائيات الصغيرة تتمتع بقدرة عالية على الحركة، وتنتقل بسهولة عبر الماء وإلى داخل الكائنات الحية.

وعندما نظر الفريق في مصدر هذا التلوث، أشارت الأدلة بقوة نحو صناعة النفط. فقد طابقت "البصمة" الكيميائية للتلوث ملف النفط الخام والمنتجات البترولية الموجودة في حوض ملوت المجاور. واستخدم الباحثون أدوات إحصائية لمقارنة مزيج المواد الكيميائية في العينات مقابل المصادر المعروفة. وبينما أقروا بأن بعض التلوث قد يأتي من حرق الوقود أو من ترسب المواد في الغلاف الجوي فوق النهر، إلا أن الإشارة المهيمنة كانت بوضوح مرتبطة بالمنتجات البترولية. وهذا يؤكد أن أنشطة استخراج النفط في المنطقة تترك أثراً كيميائياً على النظام البيئي للنهر.

ولعل الجزء الأكثر كشفاً في الدراسة يتعلق بكيفية سلوك هذه المواد الكيميائية بمجرد دخولها إلى الشبكة الغذائية. أراد الباحثون معرفة ما إذا كانت الأسماك تمتص هذه المواد الكيميائية ببساطة لأنها تعيش في مياه زيتية، أم أن المواد الكيميائية تتراكم في أجسامها بطريقة يمكن التنبؤ بها. فقاموا بفحص العلاقة بين كمية الدهون في الأسماك وكمية المواد الكثافة المخزنة في أنسجتها. وفي كثير من حالات التلوث، تميل المواد الكيميائية الزيتية والنافرة للماء إلى الاختباء في دهون الحيوانات. ومع ذلك، وجدت هذه الدراسة أن العلاقة كانت ضعيفة؛ إذ لم تكن كمية الدهون في الأسماك تتنبأ بشكل موثوق بمقدار هذه المشتقات المحددة الموجودة داخلها. وهذا يشير إلى أن العملية أكثر تعقيداً من مجرد امتصاص بسيط؛ فهي تعتمد على كيفية تغذي الأسماك، وأين تسبح، وكيف تعالج أجسامها هذه المواد الكيميائية الفريدة. وبدت المشتقات الأخف والأصغر أكثر قدرة على التراكم مقارنة بالأثقل، بغض النظر عن محتوى دهون السمكة.

أخيراً، قيم الفريق ما يعنيه ذلك بالنسبة للأشخاص الذين يأكلون هذه الأسماك. فقد قاموا بحساب خطر السرطان المحتمل المرتبط بالمواد الكيميائية المنترتة الموجودة في الأسماك. وبناءً على المستويات المكتشفة والسمية المعروفة لهذه المركبات المحددة، تبين أن الخطر التقديري منخفض ويقع تحت العتبات المستخدمة عادةً لإطلاق إنذارات الصحة العامة. ويعد هذا اكتشافاً مطمئناً للمجتمعات التي تعتمد على النيل الأبيض للحصول على البروتين. ومع ذلك، فقد كان الباحثون حذرين في ملاحظة أن هذا التقييم له حدود؛ فبينما يمكنهم حساب الخطر للمواد المنترتة، إلا أن هناك معرفة ضئيلة جداً بسمية المشتقات "المؤكسدة" و"الهيدروكسيلية" الموجودة في نفس الأسماك. ومن الممكن أن يكون الخطر الإجمالي أعلى مما تم حسابه، لمجرد أن العلم لا يمتلك بعد البيانات اللازمة لقياس خطورة كل مادة كيميائية موجودة.

تخلص الدراسة إلى أن النيل الأبيض يحمل خليطاً معقداً من الملوثات المرتبطة بالنفط والتي تحولت إلى أشكال جديدة، قد تكون أكثر خطورة. ورغم أن خطر السرطان المباشر من تناول الأسماك يبدو منخفضاً، إلا أن وجود هذه المواد الكيميائية في النظام البيئي أمر لا يمكن إنكاره. وتعد هذه النتائج بمثابة خط أساس حاسم، وهي أول لقطة واضحة لمشكلة خفية في جزء غير مدروس جيداً من العالم. كما أنها تسلط الضال على الحاجة إلى المراقبة المستمرة، ليس فقط للملوثات النفطية الأصلية، بل أيضاً للعديد من الأشكال التي تتخذها أثناء انتقالها عبر النهر ودخولها في السلسلة الغذائية. ومع استمرار تطوير النفط في المنطقة، سيكون فهم هذه التحولات غير المرئية أمراً ضرورياً لحماية صحة النهر والناس الذين يعتمدون عليه.