Environmental Baseline Assessment of Phthalate Pollution in Water and Soil Within the Vicinity of Ibeju-Lekki Area of Lagos State, Nigeria
تكشف هذه الدراسة عن تباين مكاني كبير وبؤر تلوث موضعية بالفثالات في تربة ومياه منطقة إيبيجو-ليكي في لاغوس، مدفوعة بالبنية التحتية النفطية المجاورة، حيث تُظهر مواقع محددة مثل SS9A وUW17A مستويات تلوث شديدة تستوجب المراقبة العاجلة والتحكم في المصادر.
في الامتداد الساحلي لولاية لاغوس، نيجيريا، يجري تحول صناعي هائل. هنا، بالقرب من المحيط الأطلسي، يرتفع مصفاة نفط جديدة داخل منطقة "ليكي" الحرة، واعدةً بإعادة تشكيل المشهد الطاقي في المنطقة. ومع ذلك، حيث تنمو الصناعات الثقيلة، غالبًا ما تدفع البيئة ثمنًا خفيًا. فالكيماويات المستخدمة لجعل البلاستيك مرنًا ومتينًا، والمعروفة باسم الفثالات، هي منتج ثانوي شائع للتصنيع الحديث. هذه المواد لا تبقى محبوسة داخل المنتجات التي تساعد في صنعها؛ بل يمكنها بمرور الوقت أن تتسرب، وتتغلغل في التربة وتنجرف إلى المجاري المائية القريبة. ولأن هذه الكيماويات يمكن أن تخل بالأنظمة الهرمونية الطبيعية للكائنات الحية، يراقبها العلماء عن كثب. وعندما يُبنى مجمع صناعي جديد في منطقة ساحلية حساسة، لا يقتصر السؤال على ما إذا كانت هذه الكيماويات موجودة فحسب، بل أين تختبئ، وكم تبلغ كميتها، وما إذا كانت التربة والمياه المحلية قد بدأت تحمل عبئًا ثقيلاً من التلوث.
لقد وضع باحثون من جامعة إيبادان نصب أعينهم الإجابة على هذه الأسئلة لمنطقة "إيبيجو-ليكي"، مع التركيز تحديدًا على الأرض والمياه المحيطة بالمصفاة الجديدة. لقد تعاملوا مع المنطقة كأنها مشهد طبيعي يتم رسم خرائطه لأول مرة، حيث جمعوا عينات من نقاط مختلفة خلال موسمي الأمطار والجفاف لمعرفة ما إذا كان الطقس يغير الصورة. ولضمان قياسهم للأثر الناتج عن الصناعة الجديدة وليس مجرد المستويات الطبيعية الخلفية، أخذوا أيضًا عينات من مجتمع قريب يسمى "أولوروغبو"، والذي كان بمثابة نقطة مرجعية هادئة. وفي المختبر، استخدموا جهازًا قويًا يسمى "كروماتوغراف الغاز - مطياف الكتلة"، والذي يعمل مثل ماسح ضوئي عالي الحساسية، لفصل وتحديد أنواع كيميائيات الفثالات المحددة المختبئة داخل التربة والمياه.
كشفت التحقيقات أن التلوث لم يكن منتشرًا بشكل متساوٍ عبر المشهد الطبيعي؛ بل كان مركزًا في بقع ساخنة محددة وكثيفة. ففي التربة، برز موقع واحد على وجه الخصوص، تم تحديده بالرمز SS9A، بشكل دراماتيكي. هنا، وصل تركيز مادة كيميائية محددة تسمى "ثنائي بوتيل الفثالات" إلى 19.31 ملليجرام لكل كيلوغرام. أظهرت هذه البقعة المنفردة مستوى من التلوث مرتفعًا جد قدمًا لدرجة أنه كان أكبر بنحو خمسمائة مرة من المستوى الطبيعي الخلفي لتلك المادة الكيميائية. وبينما أظهرت عينات تربة أخرى مستويات منخفضة أو متوسطة، فإن هذا الموقع المحدد يشير إلى مصدر تلوث محدد وقوي للغاية، يرجح أن يكون ناتجًا عن نفايات أو جريان سطحي قريب. كما أظهرت البيانات أن بعض عينات التربة كانت متشابهة كيميائيًا جدًا مع بعضها البعض، مما يشرح أنها تشترك في نفس مصدر التلوث، بينما كانت عينات أخرى مختلفة تمامًا، مما يشير إلى ظروف بيئية أو أحداث تلوث متميزة.
كانت الصورة في المياه أكثر إثارة للدهشة. فبينما أظهرت العديد من عينات المياه عدم وجود أي آثار قابلة للكشف لهذه الكيماويات تقريبًا، حكت نقطتان قصة مختلفة. إذ احتوت عينة واحدة من المياه الجوفية، تحمل الرمز UW17A، على مستويات من التلوث كانت مذهلة. حملت هذه البقعة المنفردة كمية هائلة من "بِس (2-إيثيل هيكسيل) الفثالات" و"بنزيل بوتيل الفثلات"، وهما مادتان كيميائيتان تستخدمان غالبًا في البلاستيك والمعدات الطبية. كان تركيز "بِس (2-إيثيل هيكسيل) الفثالات" في هذه المياه مرتفعًا لدرجة أنه خلق درجة تلوث تزيد بمقدار خمسة عشر ألف مرة تقريبًا عن المستوى الطبيعي الخلفي. كما أظهرت نقطة مياه سطحية أخرى، تسمى SW9A، مستويات مرتفعة، وإن لم تكن بنفس شدة الموقع الجوفي. وقد أشارت الروابط الإحصائية القوية بين بعض عينات المياه السطحية والجوفية إلى أن التلوث كان يتحرك عبر الأرض، ويربط المياه في الأعلى بالمياه في الأسفل، مدفوعًا على الأرجح بمصدر مشترك أو بالتدفق الطبيعي للمستوى المائي.
تخلص الدراسة إلى أنه بينما ليس التلوث موحدًا عبر المنطقة بأكملها، إلا أنه شديد في جيوب محددة. تمثل التربة في SS9A والمياه في UW17A مناطق حرجة حيث امتصت البيئة حملًا ثقيلًا من هذه الكيماويات الصناعية. ووجد الباحثون أن التلوث كان مدفوعًا بأنواع قليلة محددة من الفثالات بدلاً من مزيج من أنواع مختلفة، مما يساعد في الإشارة إلى الأصل المرجح للتلوث. توفر هذه النتائج خط أساس حاسم، وهو لقطة للبيئة قبل أن تنضج المنطقة الصناعية بالكامل. وهي تعمل كتحذير من أنه بدون مراقبة وضبط دقيقين، فإن التطوير السريع لهذه المنطقة الساحلية قد يؤدي إلى ضرر دائم لتربتها ومياهها المحلية، مما يشكل مخاطر على النظم البيئية والمجتمعات التي تعتمد عليها.
ملخص تقني: تقييم خط الأساس البيئي لتلوث الفثالات في المياه والتربة ضمن محيط منطقة إيبيجو-ليكي في ولاية لاغوس، نيجيريا
بيان المشكلة أثار التصنيع السريع وتوسع البنية التحتية للبترول في منطقة إيبيجو-ليكي بولاية لاغوس، نيجيريا — وتحديدًا تطوير مصفاة نفط جديدة ومجمع بتروكيماويات في منطقة ليكي المنطقة الحرة — مخاوف بشأن دخول الملوثات العضوية الناشئة إلى البيئة المحيطة. وبينما تتميز هذه المنطقة بالنظم البيئية الساحلية، والمجتمعات السكنية، وأنشطة الصيد المحلية، إلا أن هناك نقصًا نسبيًا في البيانات المتعلقة بوجود وتوزيع استرات الفثالات (PAEs) في هذه المنطقة الآخذة في التطور السريع. وتُعرف الفثالات، المستخدمة على نطاق واسع كمواد ملدنة في مادة بولي فينيل كلوريد (PVC) والعديد من المنتجات الاستهلاكية، بقدرتها على الانتقال من المواد إلى الأوساط البيئية عبر التخلص من النفايات، والتصريفات الصناعية، والترشيح. وتتطلب قدرتها على إحداث اضطراب في الغدد الصماء، والسمية التكاثرية، والاستمرارية، إجراء تقييم لخط الأساس لتقييم مستويات التلوث الحالية وتحديد المخاطر المحتملة قبل أن يؤدي التوسع الصناعي الإضافي إلى تغيير المشهد البيئي.
المنهجية اعتمدت الدراسة تصميم عينات منهجي عبر منطقة إيبيجو-ليكي، مع التركيز على المواقع المحيطة بالمصفاة الجديدة، حيث استُخدمت مجتمع "ألوروغبو" كعينة ضابطة/مرجعية لتحديد المستويات الجيوجينية الخلفية.
استراتيجية أخذ العينات: جُمعت العينات خلال كل من الموسم المطير (أبريل–يوليو) والموسم الجاف (ديسمبر–فبراير). جُمعت عينات المياه السطحية والمياه الجوفية (على عمق 15 سم) في زجاجات عنبرية معقمة مسبقًا، بينما أُخذت عينات التربة من أعماق تحت سطح الأرض (15–30 سم) باستخدام مغارف التربة. وتم اتباع بروتوكولات صارمة لتجنب التلوث البلاستيكي أثناء عملية الجمع.
تحضير العينات: جُففت عينات التربة بالهواء، ونُخلت، واستُخلصت باستخدام حمام فوق صوتي مع خليط مذيب من الهكسان والأسيتون (1:1). وخضعت عينات المياه لعملية استخلاص سائل-سائل باستخدام ثنائي كلورو ميثان. كما تمت تنقية كلا الوسطين باستخدام هلام السيليكا النشط وكبريتات الصوديوم اللامائية، متبوعًا بالتركيز عبر التبخير الدوار.
التحليل: أُجري التحليل الكمي باستخدام كروماتوغرافيا الغاز - مطياف الكتلة (GC-MS) (جهاز Agilent 7890B متصل بـ 5977B MSD). وتم إجراء المعايرة باستخدام معيار فثالات مكون من 14 جزءًا.
التقييم الإحصائي: استخدمت الدراسة الإحصاء الوصفي، وتحليل ارتباط بيرسون، وتحليل القرب (المسافات الإقليدية المربعة)، والتجميع الهرمي لتقييم التباينات المكانية. كما تم تقييم مستويات التلوث باستخدام عامل التلوث (CF)، ومؤشر عامل التلوث (CFI)، ومؤشر حمل التلوث (PLI) بالنسبة لقيم الخلفية المختارة.
النتائج الرئيسية كشف الاستقصاء عن تباين مكاني كبير في تركيزات الفثالات، مما حدد "بؤرًا ساخنة" محددة للتلوث متميزة عن مستويات الخلفية.
تلوث التربة:
البؤر الساخنة: ظهر الموقع SS9A كبؤرة تلوث رئيسية، حيث سجل تركيزًا لثنائي بوتيل الفثالات (DBP) بلغ 19.31 ملجم/كجم. وأدى ذلك إلى عامل تلوث (CF) لـ DBP قدره 521.89 ومؤشر حمل تلوث (PLI) قدره 29.65، مما يشير إلى تلوث موضعي شديد.
مواقع أخرى: أظهر الموقعان SW52A وSS13B أيضًا أحمال تلوث مرتفعة، حيث كان المحرك الرئيسي في SS13B هو مادة بيس (2-إيثيل هيكسيل) الفثالات (DEHP).
الارتباطات: لوحظت ارتباطات إيجابية قوية بين مواقع معينة (مثل SS13B وSS14A، حيث r = 0.998)، مما يشير إلى مصادر مشتركة أو ظروف مصفوفة التربة. وعلى العكس من ذلك، أشارت الارتباطات السلبية (مثل SS9A وSS14A) إلى سلوكيات تلوث مستقلة، يرجع ذلك غالبًا إلى اختلاف أنواع التربة أو المدخلات البشرية المحلية.
المركبات السائدة: كان DBP هو الملوث الأكثر بروزًا في التربة، خاصة في الموقع SS9A، بينما ساهم DEHP وثنائي إيزوبوتيل الفثالات بشكل كبير في حمل التلوث في المواقع الأخرى.
تلوث المياه:
الوضع العام: أظهرت معظم عينات المياه (سواء السطحية أو الجوفية) تركيزات تقترب من الصفر، مما يشير إلى أن العديد من المناطق لا تزال غير متأثرة نسبيًا.
البؤر الساخنة: أظهر موقعان تركيزات مرتفعة بشكل ملحوظ: SW9A (المياه السطحية) والأكثر أهمية UW17A (المياه الجوفية).
شدة UW17A: سجل هذا الموقع أعلى مؤشر لعامل التلوث (CFI) بلغ 14,959.80 ومؤشر حمل تلوث (PLI) قدره 455.31. وكانت القيم القصوى مدفوعة بشكل أساسي بمادة بيس (2-إيثيل هيكسيل) الفثالات (DEHP)، التي وصلت إلى تركيز 1.96 ملجم/لتر (CF ≈ 11,532)، وبنزيل بوتيل الفثالات (CF ≈ 1,750).
الترابط الهيدرولوجي: وُجدت ارتباطات قوية بين مواقع مياه سطحية وجوفية محددة (مثل SW8A وUW20A، حيث r ≈ 0.994؛ وSW9A وUW17A، حيث r ≈ 0.911)، مما يشير إلى وجود مصادر مشتركة أو ترابط هيدرولوجي يسهل نقل الملوثات.
المساهمات الرئيسية
تأسيس خط الأساس: توفر الدراسة أول خط أساس بيئي شامل لاسترات الفثالات في محيط مصفاة إيبيجو-ليكي الجديدة، مع التمييز بين المستويات الجيوجينية الخلفية والتلوث البشري المنشأ.
تحديد البؤر الساخنة: نجح البحث في تحديد مواقع محددة (SS9A للتربة؛ UW17A وSW9A للمياه) تتطلب اهتمامًا فوريًا، متجاوزًا بذلك التقييمات العامة للمنطقة لتحديد مصادر التلوث بدقة.
رؤى حول تخصيص المصادر: يسلط تحليل الارتباط والتجميع الضوء على الاحتمالية القائمة لوجود مصادر تلوث مشتركة أو مسارات هيدرولوجية تربط بين البيئات السطحية وتحت السطحية في منطقة الدراسة.
التطبيق المنهجي: يقدم تطبيق مؤشرات CF وCFI وPLI في هذا السياق النيجيري إطارًا لتقييم درجة التلوث بالنسبة لقيم الخلفية في المناطق الساحلية سريعة التصنيع.
الأهمية والادعاءات يؤكد المؤلفون أن النتائج تثبت وجود "تلوث فثالات موضعي ولكن جوهري" في أجزاء من منطقة الدراسة، لا سيما في المحيط المباشر للأنشطة الصناعية. وتشدد الدراسة على أنه بينما تظل العديد من المناطق عند مستويات الخلفية، فإن بؤرًا ساخنة محددة تشكل مخاطر بيئية محتملة. تكمن الأهمية الأساسية للعمل في كونه مرجعًا لعمليات الرصد البيئي المستقبلي. ويخلص المؤلفون إلى أن هذه النتيات تؤكد ضرورة المراقبة المستمرة، وتحديد المصادر بدقة، وتنفيذ تدابير مناسبة للتحكم في التلوث للتخفيف من الأثر البيئي للمناطق الصناعية المتطورة بسرعة في إيبيجو-ليكي. ولا تدعي الدراسة تحديد المصدر الصناعي الدقيق للتلوث، بل توفر البيانات الحرجة اللازمة لتوجيه مثل هذه التحقيقات والتدخلات السياساتية.