Monte Carlo-Based Probabilistic Health Risk Assessment of Airborne Heavy Metals from a Medical Waste Incinerator in Southwestern Nigeria

في أجزاء كثيرة من العالم، تُنتج المستشفيات نوعاً فريداً وخطيراً من النفايات: ضمادات مستخدمة، وحقن ملوثة، ومواد أخرى يمكن أن تحمل الأمراض. وللتخلص من هذه النفايات بأمان، تقوم العديد من المرافق بحرقها. وبينما تعمل هذه العملية على تدمير الجراثيم الضارة، إلا أنها يمكن أن تطلق أيضاً جزيئات غير مرئية في الهواء، بما في ذلك كميات ضئيلة من المعادن الثقيلة مثل الرصاص والزئبق. هذه المعادن ليست مجرد غبار؛ بل هي عناصر سامة يمكن أن تستقر على الأرض أو تطفو في الهواء، لتصل في النهاية إلى رئتي الأشخاص الذين يعيشون أو يعملون في مكان قريب. لعقود من الزمن، حاول العلماء قياس الخطر الذي تشكله هذه الانبعاثات على صحة الإنسان. تقليدياً، استخدموا طريقة تعتمد على أرقام ثابتة واحدة لتخمين المخاطر، بافتراض أن الجميع يتنفسون نفس كمية الهواء لنفس الفترة الزمنية. ومع ذلك، فإن الحياة الواقعية نادراً ما تكون بهذه البساطة؛ فالناس يتحركون، والرياح تتغير، ومستويات التلوث تتقلب. ولكي يفهم الخبراء الخطر حق الفهم، هم بحاجة إلى طريقة تأخذ في الاعسب هذا التباين الطبيعي وعدم اليقين، متجاوزين مجرد تخمين واحد لرؤية النطاق الكامل للنتائج المحتملة.

في دراسة حديثة ركزت على محرقة نفايات طبية في جنوب غرب نيجيريا، سعى الباحثون لمعرفة مدى خطورة هذه الانبعاثات على المجتمع المحيط. وقد اختاروا المستشفى التعليمي الفيدرالي في إيدو إيكيتي، حيث تحرق محرقة كبيرة آلاف الكيلوغرامات من النفايات الطبية. وبدلاً من مجرد أخذ لقطة واحدة للهواء، قام الفريق بجمع الغبار الذي ترسب على شرائح زجاجية وُضعت على مسافات مختلفة من وحدة الحرق، تراوحت من عشرة أمتار فقط إلى عدة مئات من الأمتار باتجاه اتجاه الريح. لقد جمعوا هذه العينات على مدار شهرين، ليلتقطوا الغبار الذي انجرف من الدخان. وفي المختبر، قاموا بتحليل الشرائح لتحديد وقياس عشرة معادن ثقيلة مختلفة عالقة في الغبار، بما في ذلك الكادميوم والكروم والزرنيخ. لم يكن الهدف مجرد سرد ما هو موجود، بل فهم مدى احتمالية مواجهة الشخص الذي يتنفس هذا الهواء لمشاكل صحية خطيرة.

للحصول على صورة أوضح للمخاطر، ابتعد الفريق عن الطريقة القديمة المتمثلة في استخدام أرقام ثابتة. بدلاً من ذلك، استخدموا تقنية حاسوبية قوية تسمى "محاكاة مونت كارلو". تخيل محاولة التنبؤ بالطقس لعام كامل؛ لا يمكنك فقط اختيار درجة حرارة واحدة وافتراض أنها ستظل ثابتة، بل يجب عليك تشغيل آلاف السيناريوهات، بتغيير الرياح، والرطوبة، والوقت الذي يقضيه الناس في الخارج، لترى ما يحدث عادة وما قد تحدث في الحالات القصوى. لقد فعل الباحثون شيئاً مشابهاً للمخاطر الصحية؛ حيث غدوا النموذج الحاسوبي بتركيزات المعادن الفعلية التي وجدوها، لكنهم جعلوا العوامل الأخرى متغيرة أيضاً. لقد أخبروا الحاسوب بمحاكاة آلاف الأشخاص المختلفين، بعضهم يقضي ثماني ساعات يومياً بالقرب من المحرقة، وآخرين أربع وعشرين ساعة، وبعضهم يعيش هناك لمدة عشر سنوات، وآخرين لخمسين عاماً. ومن خلال تشغيل عشرة آلاف من هذه السيناريوهات، استطاعوا رؤية الطيف الكامل للمخاطر، من النتيجة الأكثر احتمالاً إلى أسوأ السيناريوهات التي قد تغفلها عملية حسابية بسيطة.

كانت النتائج صارخة وكشفت عن مستوى من الخطر كان من شأن الطرق التقليدية أن تخفيه. فعندما نظر الباحثون في خطر الآثار الصحية غير السرطانية، مثل تلف الرئتين أو الكلى، وجدوا أنه في كل سيناريو محاكى تقريباً، كان الخطر أعلى بك بعيداً من حدود السلامة التي وضعتها الوكالات الصحية الدولية. كان مستوى الخطر النموذجي الذي حسبوه أعلى بمئات المرات مما يعتبر آمناً. في الواقع، كانت احتمالية تجاوز الخطر لعتبة السلامة هي مئة بالمئة تقريباً. أظهرت الدراسة أن مستوى الخطر الأكثر شيوعاً كان حوالي أربعمائة ضعف الحد الآمن، مع وصول بعض السيناريوهات القصوى إلى أكثر من ألفي ضعف الحد. وهذا يعني أنه بالنسبة لأي شخص يتنفس الهواء بالقرب من هذه المحرقة، فإن احتمال المعاناة من ضرر صحي ليس مجرد احتمال صغير، بل هو أمر شبه مؤكد.

كان الخطر أكثر شدة عند النظر في خطر الإصابة بالسرطان على مدى العمر. أظهرت عمليات المحاكاة أن فرصة الإصابة بالسرطان من تنفس هذا الهواء كانت أيضاً بنسبة مئة بالمئة فوق معايير السلامة المقبولة. حتى أدنى تقدير للخطر في آلاف عمليات المحاكاة كان أعلى بكثير مما يعتبره المنظمون مستوى آمناً للجمهور العام. وحدد الباحثون أن المحرك الرئيسي لهذا الخطر المرتفع هو ببساطة تركيز المعادن الثقيلة في الهواء، مقترناً بمدة تعرض الناس له. فكلما قضى الشخص وقتاً أطول بالقرب من المحرقة، وزاد تركيز المعادن، زاد الخطر. وأكدت الدراسة أن الوضع الحالي، مع عدم وجود منطقة عازلة كبيرة بين وحدة الحرق والمناطق المحيطة، يخلق بيئة خطرة.

يسلط هذا البحث الضوء على فجوة حرجة في كيفية تقييمنا للسلامة البيئية في العديد من المناطق النامية. فمن خلال الاعتماد على تقديرات بسيطة وثابتة، قد يكون المسؤولون قد أغفلوا شدة التهديد، ظانين أن الخطر يمكن السيطرة عليه بينما كان في الواقع شديداً. وتخلص الدراسة إلى أن الوضع الحالي يتطلب اهتماماً فورياً. وهي تقترح أن المستشفيات بحاجة إلى إنشاء مناطق سلامة صارمة حيث يُبقى الناس بعيداً عن الدخان، وأن المحارق نفسها تحتاج إلى الترقية بتقنيات أفضل لترشيح الجزيئات السامة قبل خروجها. وبدون هذه التغييرات، يظل الأشخاص الذين يعيشون ويعملون بالقرب من هذه المرافق عرضة لخطر الإصابة بأمراض خطيرة. وتعد هذه النتائج بمثابة تحذير واضح من أنه عندما يتعلق الأمر بالهواء السام، فإن أسوأ السيناريوهات ليست استثناءات نادرة، بل هي الواقع لأولئك الذين يعيشون في ظل حرق النفايات الطبية غير المنضبط.