Multivariate Pollution Risk Assessment of Natural Radionuclides and Heavy Metals in Topsoils of Nonwa, Rivers State, Nigeria

التربة هي أكثر من مجرد تراب تحت الأقدام؛ إنها أرشيف حي يحفظ تاريخ مكان ما، حيث تخزن العناصر الغذائية للنباتات بينما تعمل أيضاً كمستودع لكل ما سكبه البشر على الأرض. وفي المناطق التي يتصادم فيها الصناعي مع الطبيعي، يمكن لهذا الأرشيف أن يصبح سجلاً للتلوث، حاملاً آثار المعادن الثقيلة والعناصر المشعة الطبيعية التي تتسرب إلى السلسلة الغذائية والهواء الذي نستنشقه. وعندما يعيش الناس على هذه الأرض، فإنهم يتفاعلون معها باستمرار، عبر استنشاق الغبار، ولمس الأرض، وأكل المحاصيل المزروعة فيها. وهذا التفاعل يخلق مساراً مباشلاً لدخول الملوثات إلى جسم الإنسان، مما يسبب مخاطر تتراوح بين تلف الأعضاء وزيادة احتمالية الإصابة بالسرطان على مدار العمر. ويدرس العلماء هذه الأخطار الخفية من خلال قياس الكميات المحددة للمواد المشعة والسموم المعدنية في التربة، وحساب مقدار الإشعاع الذي قد يمتصه الشخص، وتحديد ما إذا كان التلوث ناتجاً عن التكوينات الصخرية الطبيعية أو عن الأنشطة البشرية مثل تسربات النفط والزراعة.

في منطقة دلتا النيجر في نيجيريا، وهي منطقة تشتهر باحتياطياتها الهائلة من النفط وتاريخها الصناعي المعقد، وجه فريق من الباحثين اهتمامهم إلى مجتمع يسمى "نونوا" (Nonwa). هذه المنطقة ليست فقط مركزاً للبنية التحتية للنفط والغاز، بل هي أيضاً مكان يعتمد فيه السكان بشكل كبير على زراعة الكفاف، حيث تعرضت التربة لعقود من تسربات النفط الخام، وحرق الغاز، والتكرير الحرفي غير القانوني. أراد الباحثون فهم الصورة الكاملة للمخاطر الصحية التي تواجه الناس هناك. لم يبحثوا عن نوع واحد من الخطر فحسب؛ بل فحصوا التربة بحثاً عن كل من النظائر المشعة الطبيعية —وهي عناصر مشعة توجد طبيعياً في الأرض— والمعادن الثقيلة، وهي مواد سامة غالباً ما تنطلق بفعل العمليات الصناعية. ومن خلال جمع عينات من التربة من الطبقة السطحية في ثلاثة مجتمعات فرعية مختلفة داخل نونوا، هدفوا إلى قياس تركيز هذه المواد، وحساب المخاطر الصحية المحتملة على السكان، واستخدام الأدوات الإحصائية لمعرفة المصدر الدقيق لهذه الملوثات.

جمع الفريق عينات من التربة من عمق عشرين سنتيمتراً، وهو عمق قياسي يلتقط الطبقة الأكثر عرضة للاضطراب بسبب الزراعة أو البناء. وقاموا بتحليل هذه العينات بحثاً عن ثلاثة عناصر مشعة طبيعية محددة: اليورانيوم-238، والثوريوم-232، والبوتاسيوم-40. كما اختبروا ثمانية معادن ثقيلة مختلفة، بما في ذلك الرصاص، والزرنيخ، والزنك، والنحاس، والكادميوم، والكروم، والمنغنيز، والنيكل. وأظهرت النتائج أن مستويات اليورانيوم والثوريوم في التربة كانت أقل من المتوسط العالمي الموجود في التربة حول العالم. ومع ذلك، كانت مستويات البوتاسيوم-40 أعلى في منطقة محددة، وهي "نونوا-تاي" (Nonwa-Tai)، ويرجع ذلك على الأرجح إلى التركيب المعدني الطبيعي للصخور المحلية أو استخدام أسمدة الفوسفات في المزارع المجاورة. وعندما حسب الباحثون المخاطر الإشعاعية، وجدوا أن معظم مؤشرات السلامة كانت ضمن الحدود الدولية المقبولة. ومع ذلك، كانت هناك استثناء مقلق: خطر الإصابة بالسرطان على مدار العمر للأشخاص الذين يعيشون في الداخل كان أعلى بنسبة 14% من معيار السلامة. ويعود ذلك إلى أن الناس يقضون معظم وقتهم داخل منازلهم، حيث يمكن للإشعاع المنبعث من الأرض ومواد البناء أن يتراكم. وفي مجتمع "نونوا-تاي"، كان الجرعة الإشعاعية الواصلة إلى الأعضاء التناسلية أعلى بنسبة 22% من حد السلامة، مما يشير إلى تهديد محتمل لصحة نخاع العظام والأجهزة التناسلية لدى السكان.

وبعيداً عن الإشعاع، بحثت الدراسة في المعادن الثقيلة لمعرفة ما إذا كانت التربة ملوثة بالنشاط البشري. ووجد الباحثون أنه بينما كانت مستويات المعادن منخفضة بشكل عام مقارنة بالمتوسطات العالمية، إلا أنها كانت أعلى بكثير من المستويات الطبيعية الخلفية لمنطقة دلتا النيجر. وتحديداً، وُجدت تركيزات من المنغنيز، والزنك، والكروم، والرصاص بنسب أعلى مما هو متوقع طبيعياً في تربة المنطقة. وقد أشار هذا إلى أن الأنشطة البشرية قد غيرت بالفعل التركيبة الكيميائية للأرض. واستخدم الباحثون طرقاً إحصائية متقدمة لتجميع هذه المعادن معاً بناءً على سلوكها، مما ساعدهم في تتبع مصادر التلوث. واكتشفوا أن المعادـن لم تأتِ من مصدر واحد، بل من مزيج من الأنشطة؛ فبعض المعادن ارتبطت بحرق النفط الخام ونفايات التكرير غير القانوني، بينما ارتبطت أخرى باستخدام المواد الكيميائية الزراعية في المزارع المجابية. وكشف التحليل أن المعادن الثقيلة لم تكن مسؤولة عن زيادة مستويات النشاط الإشعاعي الطبيعي في التربة؛ بل إن النشاط الإشعاعي كان مدفوعاً بالجيولوجيا الطبيعية للمنطقة، وتحديداً أنواع المعادن مثل الفلسبار والطين الموجودة في الأرض.

كما استكشفت الدراسة كيف يؤثر حموضة التربة، أو الرقم الهيدروجيني (pH)، على سلوك هذه الملوثات. ووجدوا أن التربة في المناطق الملوثة كانت أكثر حموضة، مما يمكن أن يجعل بعض المعادن السامة أكثر ذوباناً وسهولة في الامتصاص من قبل النباتات. وهذا اكتشاف بالغ الأهمية لأنه يعني أن المحاصيل المزروعة في هذه التربة يمكن أن تراكم مستويات خطيرة من المعادن، والتي ستنتقل بعد ذلك إلى الناس الذين يأكلونها. وأشار الباحثون إلى أن المعادن الثقيلة لم تكن مجرد مستقرة في التراب، بل إن حركتها وسميتها كانتا مرتبطتين ارتباطاً وثيقاً بالبيئة الكيميائية للتربة. فعلى سبيل المثال، بدا أن وجود الظروف الحمضية الناتجة عن حرق الغاز وتسربات النفط يزيد من حركة الرصاص والكروم، مما يجعلهما أكثر عرضة للتسرب إلى المياه الجوفية أو الامتصاص من قبل المحاصيل. وأكد التجميع الإحصائي للمعادن أن التلوث كان نتيجة لمصادر بتروجينية —أي أنها ناتجة عن أنشطة النفط والغاز— وكذلك استخدام المواد الكيميائية الزراعية. وقد استبعدت الدراسة صراحةً فكرة أن المعادن الثقيلة كانت تسبب ارتفاع النشاط الإشعاعي الطبيعي، موضحة أن هذين النوعين من المخاطر لهما أصول مختلفة في هذه المنطقة.

ولمعالجة هذه المخاطر، اقترح الباحثون خطوات عملية لحماية المجتمع. فقد اقترحوا وضع الجير على التربة في المناطق التي حدث فيها تسرب للنفط الخام. والجير مادة شائعة يمكنها رفع الرقم الهيدروجيني للتربة، مما يجعلها أقل حموضة. ومن خلال القيام بذلك، ستصبح المعادن السامة أقل ذوباناً وأقل عرضة للامتصاص من قبل النباتات أو الانجراف إلى المياه الجوفية. كما أوصوا بوقف عمليات حرق الغاز وأنشطة التكرير الحرفية غير القانونية، حيث إنها المصادر الأساسية للتلوث. وخلصت الدراسة إلى أنه على الرغم من أن التربة في "نونوا" ليست سامة بشكل عام، إلا أن جيوباً محددة من التلوث تشكل مخاطر صحية حقيقية، لا سيما فيما يتعلق بالسرطان وتلف الأعضاء. وتوفر النتائج دليلاً واضحاً قائماً على البيانات للسلطات المحلية والسكان، يسلط الضوء على الحاجة إلى استراتيجيات المعالجة التي تركز على تحييد حموضة التربة وإزالة مصادر التلوث لحماية صحة المجتمع وسلامة الغذاء الذي يزرعونه.