The Linkages between Air Quality Index, Environmental Quality and Self- Reported Respiratory Conditions. Empirical Evidence from Selected Industrial Locations in Lagos State, Nigeria

ملخص تقني: الروابط بين مؤشر جودة الهواء، والجودة البيئية، والأمراض التنفسية المبلغ عنها ذاتياً في ولاية لاغوس، نيجيريا

بيان المشكلة
يعد تلوث الهواء المحيط (AAP) تحدياً صحياً عالمياً حرجاً، وهو مسؤول عن أكثر من 3 ملايين حالة وفاة سنوياً، مع تأثيرات غير متكافئة على الدول النامية. وفي نيجيريا، وتحديداً في ولاية لاغوس — وهي المنطقة الأكثر تصنيعاً وكثافة سكانية في البلاد — ركزت دراسات تلوث الهواء تاريخياً على التغيرات اليومية والموسمية للملوثات الغازية والجسيمات. ومع ذلك، هناك فجوة بحثية ملحوظة فيما يتعلق بالرابط بين تلوث الهواء، وجودة التربة، ودرجة حموضة مياه الأمطار، والحالات التنفسية المبلغ عنها ذاتياً داخل المناطق الصناعية النشطة. تعالج هذه الدراسة هذه الفجوة من خلال استقصاء الجودة البيئية والنتائج الصحية في خمسة مواقع صناعية مختارة في لاغوس، بهدف قياس الروابط بين مؤشر جودة الهواء (AQI)، وتلوث التربة، والمراضة التنفسية.

المنهجية
استخدمت الدراسة نهجاً يجمع بين الأساليب المختلطة التي تجمع بين الرصد الميداني، والتحليل المختبري، والبحث الاستقصائي عبر خمس مناطق صناعية نشطة (إيكيجا/أوغبا، سوروليري، أدوغونيان، أبابا، وأوشودي/إيلوبيجو) وموقع ضابط (ألاوسا).

• رصد جودة الهواء: تم جمع البيانات الأولية على مدار 12 شهراً (من فبراير 2020 إلى مايو 2021). وباستخدام أجهزة قياس قياسية (مرشحات تيفلون، وكواشف VRAE متعددة، وكواشف Tecto 315-2)، راقبت الدراسة أربعة ملوثات رئيسية هي: ثاني أكسيد الكبريت (SO2)، وثاني أكسيد النيتروجين (NO2)، وأول أكسيد الكربون (CO)، والجسيمات الدقيقة (PM2.5). تمت عملية أخذ العينات لمدة ثماني ساعات شهرياً من 10 نقاط لكل موقع.
• حساب مؤشر جودة الهواء (AQI): تم استخدام مؤشر جودة الهواء التابع لوكالة حماية البيئة الأمريكية (USEPA) لحساب وتصنيف مستويات التلوث بناءً على التركيزات المقاسة.
• أخذ العينات البيئية:
  • التربة: تم جمع 12 عينة تربة (بوزن 2 كجم لكل منها) من منطقتي أدوغونيان وإيكيجا/أوغبا والموقع الضابط في يوليو 2021. أُجري التحليل للكشف عن التركيب العنصري. يشير الملخص صراحةً إلى أن التربة كانت ملوثة بـ الكادميوم، والرصاص، والزرنيخ مقارنة بالموقع الضابط، بينما تسلط أشكال النتائج والنصوص في قسم النتائج الضوء على تركيزات عالية من الكروم، والرصاص، والنيكل.
  • مياه الأمطار: تم جمع ست عينات من مياه الأمطار خلال الموسم الممطر (يوليو–أكتوبر 2021) وتحليلها عبر التحليل التقييمي لدرجات الحموضة (pH).
• البيانات الصحية:
  • المبلغ عنها ذاتياً: تم تطبيق استبيان معدل من مجلس البحوث الطبية البريطاني على 1,067 مستجيباً لرصد الأعراض والمراضات التنفسية المبلغ عنها ذاتياً.
  • بيانات المستشفيات: تم الحصول على بيانات الحالات التنفسية من المستشفيات العامة والتعليمية في منطقة الدراسة لفترة 12 شهراً.
• التحليل الإحصائي: تم استخدام الانحدار الخطي المتعدد لاختبار العلاقة بين قيم مؤشر جودة الهواء الشهرية والحالات التنفسية القائمة على المستشفيات.

النتائج الرئيسية

• تغيرات مؤشر جودة الهواء (AQI):

  • الموسمية: كانت قيم مؤشر جودة الهواء أعلى باستمرار خلال الموسم الجاف مقارنة بالموسم الممطر في جميع المواقع، ويُعزى ذلك إلى غياب عملية التطهير بفعل الهطول.
  • الموسم الجاف: سجلت أدوغونيان مستويات "غير صحية للغاية" (229 ± 33.73). بينما صُنفت سوروليري، وأوشودي/إيلوبيجو، وأبابا، وإيكيجا/أوغبا بأنها "غير صحية للفئات الحساسة" (تراوحت بين 119 إلى 130). أما الموقع الضابط، ألاوسا، فقد ظل في النطاق "المتوسط" (64 ± 18.40).
  • الموسم الممطر: ظلت أدوغونيان في مستوى "غير صحي" (161 ± 51.19). وسجلت سوروليري وأوشودي/إيلوبيجو مستويات "غير صحية للفئات الحساسة"، بينما تحسنت مستويات أبابا، وإيكيجا/أوغبا، وألاوسا إلى المستوى "المتوسط".
  • المحركات الملوثة: كانت مستويات PM2.5 هي الأعلى في أدوغونيان وسوروليري بسبب الانبعاثات الصناعية وحركة المرور. وكانت مستويات SO2 مرتفعة في أدوغونيان وأبابا، لارتباطها باستخدام زيت الأفران. كما كان NO2 مرتفعاً في أبابا وأدوغونيان بسبب كثافة حركة المرور.

• جودة التربة ومياه الأمطار:

  • تلوث التربة: تقدم الدراسة نتائج متضاربة فيما يتعلق بالمعادن الثقيلة المحددة. يشير الملخص إلى أن التربة في المواقع الصناعية كانت ملوثة بـ الكادميوم، والرصاص، والزرنيخ بالنسبة للموقع الضابط. ومع ذلك، يسلط قسم النتائج (الأشكال 19 و20) والمناقشة الضوء على تركيزات عالية من الكروم، والرصاص، والنيكل في المناطق الصناعية مقارنة بالموقع الضابط.
  • حموضة مياه الأمطار: تراوح الرقم الهيدروجيني لمياه الأمطار بين 5.7 و6.9، وهو ضمن النطاق الطبيعي (5.6–6.5)، مما يشير إلى عدم وجود أمطار حمضية كبيرة (pH < 4.4) أو تحمض للغلاف الجوي بفعل الانبعاثات الصناعية في منطقة الدراسة.
  • حموضة التربة: كانت درجة حموضة التربة في المناطق الصناعية قلوية (7.1–8.64)، مما يشير إلى أن عوامل أخرى غير تحمض مياه الأمطار (مثل الجيولوجيا، أو النباتات، أو الأسمدة) هي التي تحدد حموضة التربة في هذه المواقع.

• النتائج الصحية وتحليل الانحدار:

  • الأعراض: شملت الأعراض الأكثر شيوعاً المبلغ عنها ذاتياً السعال، والصداع، والبرد/الزكام، وتهيج العين، والتعب. وكانت المراضات الرئيسية المبلغ عنها هي الربو والالتهاب الرئوي. وسجلت أدوغونيان، وسوروليري، وأبابا أعلى معدلات الإصابة بالاضطرابات التنفسية.
  • نتائج الانحدار: فسر النموذج 43% من التباين في الحالات التنفسية الشهرية القائمة على المستشفيات (R² = 0.430).
    • مؤشر AQI الخاص بـ PM2.5: زاد من الحالات التنفسية بشكل ملحوظ بنسبة 35.1% (β = 1.351, p = 0.000).
    • مؤشر AQI الخاص بـ NO2: خفض الحالات المبلغ عنها بشكل ملحوظ بنسبة 2.8% (β = -2.028, p = 0.003)، وهي نتيجة غير متوقعة تم ملاحظتها في الورقة.
    • مؤشر AQI الخاص بـ SO2 وCO: لم يظهر تأثيراً ذا دلالة إحصائية على الزيارات الشهرية للمستشفيات.
  • العوامل الديموغرافية: تم تحديد الجنس، والمهنة، ونوع السكن، وتدخين السجائر كعوامل مؤثرة مهمة في الأعراض التنفسية.

المساهمات الرئيسية
تقدم الورقة أدلة تجريبية تربط بين مواقع صناعية محددة في لاجوس وبين تدهور جودة الهواء والنتائج الصحية السلبية. وتتمثل مساهماتها الأساسية في:

1. الرسم الخرائطي المكاني والزماني: التوصيف التفصيلي لتباينات مؤشر جودة الهواء عبر خمس مناطق صناعية كبرى في لاجوس، مع التمييز بين تأثيرات الموسم الجاف والموسم الممطر.
2. التقييم متعدد البيئات: التقييم المتزامن لجودة الهواء والتربة ومياه الأمطار، مما يكشف أنه بينما تعاني جودة الهواء بشدة في مناطق معينة (لاسيما أدوغونيان)، فإن تحمض مياه الأمطار ليس قضية أساسية حالياً، رغم أن تلوث التربة بالمعادن الثق heavy metals هو أمر جسيم (مع ملاحظة وجود تضاربات في تحديد المعادوات المحددة بين الملخص والنتائج).
3. الارتباط الصحي: إرساء رابط إحصائي بين مستويات PM2.5 والحالات التنفسية القائمة على المستشفيات، مما يسلط الض الضوء على PM2.5 كمحرك حرج للمراضة في هذه المناطق الصناعية.

الأهمية والادعاءات
يؤكد المؤلفون أن تلوث الهواء المحيط الصناعي هو أكبر تهديد منفرد للصحة البيئية والبشرية في لاجوس، خاصة خلال الموسم الجاف. وتدعي الدراسة أن النتائج:

• تؤكد الحاجة إلى التدخل: إن سوء جودة الهواء في المناطق الصناعية يؤثر سلباً على جودة حياة وصحة السكان والعمال، مما يستدعي إجراءات سياسية عاجلة.
• تدعم أهداف التنمية المستدامة (SDGs): تساهم المخرجات في إطلاع صانعي السياسات على ضرورة تحقيق الهدف التاسع (الصناعة والابتكار والبنية التحتية) والهدف الحادي عشر (مدن ومجتمعات مستدامة) من خلال بناء بنية تحتية مرنة وتعزيز التصنيع المستدام.
• تقترح حلولاً عملية: تدعو الورقة إلى اعتماد تقنيات الرصد في الوقت الفعلي (مثل مستشعرات Air Beam)، وإشراك العلوم المواطنة، وزيادة المساحات الخضراء للترشيح الحيوي، وتحسين البنية التحتية للطرق لتقليل الغبار، والتحول إلى أنواع وقود أنظف ومصادر طاقة متجددة (الوقود الحيوي، الطاقة الشمسية) لتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري.

تخلص الدراسة إلى أنه بينما تظل درجة حموضة مياه الأمطار حميدة، فإن تراكم العناصر السامة في التربة والمستويات المرتفلة لمؤشر جودة الهواء في المواسم الجافة يشكل تهديداً مباشراً للصحة العامة، مما يتطلب نهجاً متعدد التخصصات يشمل الحكومة والصناعة والجمهور للتخفيف من هذه المخاطر.