Scoping (un)regulated organic substances in aqueous effluents for circular water reuse: a Dutch case study

في أجزاء كثيرة من العالم، بما في ذلك هولندا، تتحول فكرة تحويل مياه الصرف الصحي المستخدمة إلى مياه شرب عذبة أو مياه لري المحاصيل من مجرد ملاذ أخير يائس إلى استراتيجية ضرورية. ومع تزاولة مصادر المياه العذبة، فإن معالجة مياه الصرف الصحي وفق معايير عالية وإعادتها إلى دورة المياه يوفر وسيلة لتأمين مستقبل إمداداتنا المائية. ومع ذلك، وقبل أن يمكن الوثوق بهذه المياه، يجب على العلماء التأكد من خلوها من الأخطار غير المرئية. إن القلق الرئيسي لا يتعلق بالمياه نفسها، بل بآلاف المواد الكيميائية العضوية التي تتدفق عبر أنابيبنا. وتشمل هذه المواد بقايا الأدوية، والمبيدات الحشرية، ومنتجات العناية الشخصية، والمواد الصناعية. وبخلاف البكتيريا، التي يسهل القضاء عليها نسبيًا، فإن العديد من هذه المواد الكيميائية مصممة لتكون صلبة؛ فبعضها مستمر، مما يعني أنها لا تتحلل بسهولة في الطبيعة؛ وبعضها متحرك، مما يعني أنها تنتقل بسرعة عبر التربة والمياه؛ وبعضها سام حتى بكميات ضئيلة جداً. وعندما تتسلل هذه المواد عبر محطات المعالجة، يمكنها تلويث المياه الجوفية والمحاصيل، مما يشكل مخاطر طويلة الأمد على صحة الإنسان والنظم البيئية. ويتمثل التحدي الذي يواجه المنظمين في مواكبة هذا "الحساء الكيميائي"، لضمان سلامة المياه التي نعيد استخدامها.

تتناول دراسة حديثة أجراها باحثون من جامعة واغينينجن وجامعة أوتريخت نظرة فاحصة على مدى كفاءة القوانين الحالية في الحماية من هذه المخاطر في هولندا. وقد جمع الفريق بين التحليل الكيميائي للمياه الخارجة من محطات معالجة مياه الصرف الصحي الهولندية وبين تعمق في القواعد القانونية التي تحكم تلك المواد الكيميائية. حيث فحصوا بيانات من 332 محطة معالجة جُمعت على مدار عقد من الزمن، من عام 2015 إلى 2025، لمعرفة ما يخرج من الأنابيب بالضبط. وكان هدفهم هو تحديد ما إذا كانت اللوائح الأوروبية والهولندية الحالية تغطي بالفعل المواد العضوية الموجودة في هذه المياه، أم أن مواد كيميائية خطيرة تتسلل عبر الثغرات.

وجد الباحثون فجوة كبيرة بين المواد الكيميائية الموجودة في المياه والقوانين الرامية إلى السيطرة عليها. فمن بين 554 مادة فريدة تم رصدها في المياه المعالجة، تبين أن جزءاً كبيراً منها — بواقع 325 مادة — لم تكن مغطاة بأي من لوائح المياه المحددة التي حللها الفريق. وهذا يعني أنه بالنسبة لأكثر من نصف المواد الكيميائية الموجودة في المياه، لم تكن هناك حدود قانونية محددة أو متطلبات مراقبة قائمة لضمان سلامتها لإعادة الاستخدام. وكانت المجموعة الأكثر شيوعاً من المواد غير المنظمة هي المبيدات الحشرية ونواتج تحللها، تليها عن كثب الأدوية. كما سلطت الدراسة الضوء على أنه حتى عندما يتم حظر مادة ما لاستخدام معين، فقد تظل مسموحة لاستخدام آخر، مما يسمح لها بدخول نظام المياه بشكل قانوني. فعلى سبيل المثال، قد يُحظر كيميائي ما كمبيد حشري، ولكنه يُسمح به كمكون في البلاستيك الصناعي أو المنتجات المنزلية، لينتهي به المطاف في نظام الصرف الصحي ومن ثم إلى البيئة.

كان التركيز الرئيسي للبحث على نوع محدد من المخاطر الكيميائية المعروف باسم PMT أو vPvM. وهي مواد تتميز بأنها مستمرة (تبقى لفترة طويلة)، ومتحركة (تنتقل بسهولة عبر الماء والتربة)، وسامة (ضارة). وبمجرد دخول هذه المواد إلى نظام المياه، يصبح من الصعب للغاية إزالتها باستخدام طرق المعالجة القياسية، مما يجعلها تهديداً مستمراً لجودة المياه. وكشفت الدراسة أن نسبة ملحوحة من المواد العضوية الموجودة في مياه الصرف الصحي الهولندية تنطبق عليها هذه السمات الخطيرة. وبينما تم تصنيف بعض المبيدات الحشرية والمبيدات الحيوية بنجاح كـ PMT أو vPvM لأنها خضعت للاختبار لهذه السمات، إلا أن العديد من المواد الكيميائية الأخرى، وخاصة المركبات الصناعية والأدوية، افتقرت إلى البيانات اللازمة لتصنيفها على الإطلاق. وبدون هذه البيانات، لا يمكن للمنظمين تحديد ما إذا كانت هذه المواد آمنة، مما يتركها في منطقة قانونية رمادية حيث لا هي محظورة ولا هي خاضعة للمراقبة.

ولمعالجة هذه الفجوات، استكشف الباحثون فكرة تجميع المواد الكيميائية معاً بدلاً من تنظيم كل منها على حدة. في الوقت الحالي، غالباً ما تعامل القوان Laws كل مادة كفرد فريد، مما يتطلب تقييماً منفصلاً ومستهلكاً للوقت لكل مادة على حدة. وتقترح الدراسة إمكانية تنظيم المواد الكيميائية ذات الهياكل أو السلوكيات المتشابهة كمجموعة واحدة. فعلى سبيل المثال، إذا كانت عائلة من المواد الكيميائية تشترك جميعها في هيكل كيميائي محدد يجعلها مستمرة ومتحركة، فيمكن تقييد المجموعة بأكملها معاً. هذا النهج، المعروف باسم "مادة واحدة، تقييم واحد"، سيسمح للمنظمين باستخدام بيانات السلامة الموجودة لمادة كيميائية واحدة للحماية من فئة كاملة من المواد المشابهة. ووجدت الدراسة أن العديد من المواد غير المنظمة في مياه الصرف الصحي الهولندية يمكن تنظيمها في مثل هذه المجموعات، بما في ذلك عائلات من مضافات البلاستيك ونواتج تحلل المبيدات الحشرية. ولن تؤدي هذه الطريقة إلى تسريع العملية التنظيمية فحسب، بل ستمنع أيضاً "الاستبدال المؤسف"، حيث يتم ببساطة استبدال مادة محظورة بأخرى مختلفة قليلاً ولكنها لا تقل ضرراً.

تشير النتائج إلى حاجة ماسة للتغيير في كيفية إدارة سلامة المياه. ويرى الباحثون أن الاعتماد على القوانين الحالية المجزأة غير كافٍ للواقع المعقد لمياه الصرف الصحي الحديثة. ويقترحون أن يكون إنفاذ القواعد الحالية أكثر صرامة، خاصة فيما يتعلق بالمواد المحظورة بالفعل والتي لا تزال تظهر في نظام الصرف الصحي. علاوة على ذلك، يجب توسيع نطاق اللوائح لاستهداف المخاطر المرتبطة بإعادة استخدام المياه بشكل محدد، بدلاً من الاكتفاء بالتلوث العام. ومن خلال اعتماد نهج "مادة واحدة، تقييم واحد" واستخدام استراتيجيات التجميع، يمكن للمنظمين سد الثغرات التي تسمح للمواد الكيميائية الخطيرة بالاستمرار في دورة المياه. وهذا لن يجعل إعادة استخدام المياه أكثر أماناً وكفاءة فحسب، بل سيضمن أيضاً أن المياه التي نعتمد عليها في مستقبلنا نظيفة حقاً. وتخلص الدراسة إلى أنه بينما يتقدم العلم في تحديد هذه المواد الكيميائية، يجب أن يتطور الإطار القانوني بنفس السرعة لمواكبة ذلك، لضمان ألا يأتي وعد إعادة استخدام المياه الدائرية على حساب الصحة العامة.