آلاینده های آلی پایدار: یک مسئله جهانی، یک پاسخ جهانی

یک مسئله جهانی

آلاینده های آلی پایدار (POPs) مواد شیمیایی سمی هستند که بر سلامت انسان و محیط زیست در سراسر جهان تأثیر منفی می گذارند. از آنجا که آنها می توانند توسط باد و آب منتقل شوند، اکثر POPهای تولید شده در یک کشور می توانند بر مردم و حیات وحش دور از جایی که استفاده می شوند و رها می شوند تأثیر بگذارند. آنها برای مدت طولانی در محیط باقی می مانند و می توانند از طریق زنجیره غذایی از گونه ای به گونه دیگر منتقل شوند. برای رسیدگی به این نگرانی جهانی، ایالات متحده با 90 کشور دیگر و جامعه اروپایی نیروهای خود را ملحق کرد تا در ماه مه 2001 یک معاهده پیشگامانه سازمان ملل را در استکهلم، سوئد امضا کنند. بر اساس این معاهده، که به عنوان کنوانسیون استکهلم شناخته می شود، کشورها موافقت کردند که تولید، استفاده و/یا انتشار 12 POP کلیدی را کاهش دهند یا حذف کنند. سایر مواد شیمیایی POP که نگرانی جهانی دارند.

بسیاری از POP های موجود در کنوانسیون استکهلم دیگر در این کشور تولید نمی شوند. با این حال، شهروندان و زیستگاه‌های ایالات متحده همچنان می‌توانند در معرض خطر POPهایی باشند که در محیط از POPهای تولید ناخواسته تولید شده در ایالات متحده، از POPهایی که در جاهای دیگر رها می‌شوند و سپس به اینجا منتقل می‌شوند (برای مثال با باد یا آب)، یا از هر دو در محیط باقی مانده‌اند. اگرچه اکثر کشورهای توسعه یافته اقدامات قوی برای کنترل POP ها انجام داده اند، تعداد زیادی از کشورهای در حال توسعه به تازگی شروع به محدود کردن تولید، استفاده و انتشار آنها کرده اند.

کنوانسیون استکهلم یک بعد جهانی مهم به تلاش های ملی و منطقه ای ما برای کنترل POP اضافه می کند. اگرچه ایالات متحده هنوز عضو کنوانسیون استکهلم نیست، این کنوانسیون نقش برجسته ای در کنترل مواد شیمیایی مضر در سطح ملی و جهانی ایفا کرده است. به عنوان مثال، EPA و ایالت ها به طور قابل توجهی انتشار دیوکسین ها و فوران ها را به زمین، هوا و آب از منابع ایالات متحده کاهش داده اند. علاوه بر ارزیابی دیوکسین‌ها، EPA نیز به شدت روی کاهش DDT از منابع جهانی کار کرده است. ایالات متحده و کانادا توافق نامه ای برای حذف مجازی مواد سمی پایدار در دریاچه های بزرگ امضا کردند تا انتشار مواد سمی را کاهش دهند. ایالات متحده همچنین پروتکل منطقه ای کمیسیون اقتصادی سازمان ملل متحد برای اروپا در مورد POP ها را تحت کنوانسیون آلودگی هوای فرامرزی دوربرد امضا کرده است که به POPs و سایر مواد شیمیایی کنوانسیون استکهلم می پردازد.

علاوه بر موافقت نامه های مربوط به POPs که ایالات متحده در امضای آن شرکت کرده است، ایالات متحده همچنین حمایت مالی و فنی فراوانی را به کشورهایی در سراسر جهان که از کاهش POP ها حمایت می کنند، ارائه کرده است. تعدادی از این ابتکارات شامل موجودی دیوکسین و آزادسازی فوران در آسیا و روسیه و کاهش منابع PCB در روسیه است.

POP چیست؟

بسیاری از POPها در طول رونق تولید صنعتی پس از جنگ جهانی دوم، زمانی که هزاران ماده شیمیایی مصنوعی به استفاده تجاری معرفی شدند، به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفتند. بسیاری از این مواد شیمیایی در کنترل آفات و بیماری ها، تولید محصول و صنعت مفید هستند. با این حال، همین مواد شیمیایی اثرات غیرقابل پیش‌بینی بر سلامت انسان و محیط زیست داشته‌اند.

بسیاری از مردم با برخی از شناخته شده ترین POP ها مانند PCB ها، DDT و دیوکسین ها آشنا هستند. POP ها شامل طیف وسیعی از مواد هستند که عبارتند از:

مواد شیمیایی عمدی تولید شده در حال حاضر یا زمانی که در کشاورزی، کنترل بیماری، تولید یا فرآیندهای صنعتی استفاده می شود. به عنوان مثال می توان PCB ها را نام برد که در انواع کاربردهای صنعتی (مثلاً در ترانسفورماتورهای الکتریکی و خازن های بزرگ، به عنوان مایعات هیدرولیک و تبادل حرارت و به عنوان مواد افزودنی به رنگ ها و روان کننده ها) و DDT که هنوز برای کنترل پشه های ناقل مالاریا در برخی از نقاط جهان استفاده می شود، مفید بوده است.

مواد شیمیایی تولید شده ناخواسته، مانند دیوکسین ها، که از برخی فرآیندهای صنعتی و از احتراق (به عنوان مثال، سوزاندن زباله های شهری و پزشکی و سوزاندن زباله در حیاط خلوت) حاصل می شود.

معضل DDT

DDT احتمالاً یکی از معروف ترین و بحث برانگیزترین آفت کش هایی است که تاکنون ساخته شده است. تخمین زده می شود که 4 میلیارد پوند از این ماده شیمیایی ارزان قیمت و از لحاظ تاریخی موثر از سال 1940 در سراسر جهان تولید و به کار گرفته شده است. در ایالات متحده، DDT به طور گسترده در محصولات کشاورزی، به ویژه پنبه، از سال 1945 تا 1972 استفاده شد. DDT همچنین برای محافظت از سربازان در برابر بیماری های حشرات، تایپوها و ابزارهای ارزشمند بهداشتی مانند مالاریا در طول جنگ جهانی دوم استفاده شد. از مناطق استوایی با این حال، استفاده زیاد از این ماده شیمیایی بسیار پایدار منجر به آلودگی محیطی گسترده و تجمع DDT در انسان و حیات وحش شد - پدیده‌ای که توسط ریچل کارسون در کتابش بهار خاموش در سال 1962 مورد توجه عموم قرار گرفت. انبوهی از داده‌های آزمایشگاهی و میدانی علمی اکنون تحقیقات دهه 1960 را تأیید کرده‌اند که در میان اثرات دیگر نشان می‌دهد که سطوح بالای DDE (یک متابولیت DDT) در برخی از پرندگان شکاری باعث نازک شدن پوسته‌های تخم‌های آن‌ها به‌طور چشمگیری می‌شود که قادر به تولید فرزندان زنده نیستند.

یکی از گونه های پرنده ای که به ویژه به DDE حساس بود، عقاب طاس بود. نگرانی عمومی در مورد کاهش عقاب ها و احتمال سایر اثرات مضر طولانی مدت قرار گرفتن در معرض DDT برای انسان و حیات وحش، آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA) را بر آن داشت تا ثبت DDT را در سال 1972 لغو کند. عقاب طاس از آن زمان یکی از چشمگیرترین بازیابی گونه ها در تاریخ ما را تجربه کرده است.

مسافران فرامرزی

گرد و غبار جهانی: این شکل یک تصویر ماهواره ای از عبور ابری از غبار از اقیانوس آرام به سمت آمریکای شمالی را نشان می دهد. این ابر گرد و غبار توسط طوفانی در آسیا در آوریل 2001 ایجاد شد. همچنین یک ابر گرد و غبار از شمال آفریقا در حال حرکت به سمت غرب بر فراز اقیانوس اطلس نشان داده شده است.

انگیزه اصلی برای کنوانسیون استکهلم، یافتن آلودگی POPها در مناطق نسبتاً بکر قطب شمال بود - هزاران مایل از هر منبع شناخته شده ای. بسیاری از شواهد حمل و نقل دوربرد مواد گازی و ذرات معلق در هوا به ایالات متحده بر گرد و غبار یا دود متمرکز است زیرا در تصاویر ماهواره ای قابل مشاهده هستند. ردیابی حرکت اکثر POPها در محیط پیچیده است زیرا این ترکیبات می توانند در فازهای مختلف (مثلاً به صورت گاز یا متصل به ذرات معلق در هوا) وجود داشته باشند و می توانند بین رسانه های محیطی مبادله شوند. به عنوان مثال، برخی از POP ها را می توان برای مایل ها حمل کرد که از سطح آب یا زمین به هوا تبخیر می شوند، یا زمانی که به ذرات معلق در هوا جذب می شوند. سپس، آنها می توانند روی ذرات یا در برف، باران یا غبار به زمین بازگردند. POP ها همچنین از طریق اقیانوس ها، رودخانه ها، دریاچه ها و تا حدی با کمک حامل های حیوانی مانند گونه های مهاجر سفر می کنند.

چه اقدامات داخلی برای کنترل POP ها انجام شده است؟

ایالات متحده اقدامات داخلی قوی برای کاهش انتشار POP ها انجام داده است. به عنوان مثال، هیچ یک از آفت‌کش‌های POPs اصلی فهرست شده در کنوانسیون استکهلم برای فروش و توزیع در ایالات متحده امروز ثبت نشده است و در سال 1978، کنگره تولید PCB را ممنوع کرد و استفاده از ذخایر PCB باقی مانده را به شدت محدود کرد. علاوه بر این، از سال 1987، EPA و ایالت ها به طور موثری انتشار زیست محیطی دیوکسین ها و فوران ها را در زمین، هوا و آب از منابع ایالات متحده کاهش داده اند. این اقدامات نظارتی، همراه با تلاش های داوطلبانه صنعت ایالات متحده، منجر به کاهش بیش از 85 درصدی در کل انتشار دیوکسین و فوران پس از سال 1987 از منابع شناخته شده صنعتی شد. برای درک بهتر خطرات مرتبط با انتشار دیوکسین، EPA یک ارزیابی مجدد جامع از علم دیوکسین انجام داده است و اقدامات بیشتری را ارزیابی خواهد کرد که ممکن است از سلامت انسان و محیط زیست بیشتر محافظت کند.

توقف استفاده از DDT

در طول سال‌ها، ایالات متحده اقداماتی را برای محدود کردن استفاده از DDT انجام داده است:

1969: پس از مطالعه ماندگاری بقایای DDT در محیط، وزارت کشاورزی ایالات متحده (USDA) ثبت استفاده های خاص از DDT (در درختان سایه، در تنباکو، در خانه و در محیط های آبی) را لغو کرد.

1970: USDA برنامه های DDT را برای محصولات کشاورزی، گیاهان تجاری و محصولات چوبی و همچنین برای اهداف ساختمانی لغو کرد.

1972: تحت اقتدار EPA، ثبت نام باقیمانده محصولات DDT لغو شد.

1989: استفاده های معاف باقی مانده (استفاده از بهداشت عمومی برای کنترل بیماری های منتقله از طریق ناقل، استفاده نظامی برای قرنطینه و استفاده از داروهای تجویزی برای کنترل شپش بدن) به طور داوطلبانه متوقف شد.

امروز: هیچ ثبت نامی در ایالات متحده برای DDT وجود ندارد، به این معنی که نمی توان آن را به طور قانونی در ایالات متحده فروخت یا توزیع کرد.

کنترل دیوکسین ها

EPA کنترل نظارتی و مدیریت انتشار دیوکسین ها و فوران ها در هوا، آب و خاک را دنبال کرده است. قانون هوای پاک نیازمند استفاده از حداکثر فناوری کنترل قابل دستیابی برای آلاینده های خطرناک هوا، از جمله دیوکسین ها و فوران ها است. منابع عمده تحت نظارت این مرجع شامل سوزاندن زباله های شهری، پزشکی و خطرناک است. تولید خمیر و کاغذ؛ و فرآیندهای تولید و پالایش برخی فلزات. انتشار دیوکسین در آب از طریق ترکیبی از ابزارهای مبتنی بر خطر و مبتنی بر فناوری که تحت قانون آب پاک ایجاد شده است، مدیریت می شود. پاکسازی زمین های آلوده به دیوکسین بخش مهمی از برنامه های اقدام اصلاحی قانون حفاظت و بازیابی منابع EPA Superfund و Resource Conservation and Recovery Act است. اقدامات داوطلبانه برای کنترل دیوکسین ها و فوران ها شامل برنامه پایدار، تجمع زیستی و سمی EPA و ابتکار قرار گرفتن در معرض دیوکسین است که هر دو اطلاعاتی را برای اطلاع رسانی اقدامات آتی و کاهش بیشتر خطرات مرتبط با قرار گرفتن در معرض دیوکسین جمع آوری می کنند.

چگونه POP بر مردم و حیات وحش تأثیر می گذارد؟

مطالعات قرار گرفتن در معرض POP ها را با کاهش، بیماری یا ناهنجاری در تعدادی از گونه های حیات وحش، از جمله انواع خاصی از ماهی ها، پرندگان، و پستانداران مرتبط دانسته اند. حیات وحش همچنین می‌تواند به عنوان نگهبان برای سلامت انسان عمل کند: ناهنجاری‌ها یا کاهش‌هایی که در جمعیت حیات وحش شناسایی شده‌اند می‌توانند زنگ هشدار اولیه را برای مردم به صدا درآورند. برای مثال، ناهنجاری‌های رفتاری و نقایص مادرزادی در ماهی‌ها، پرندگان، و پستانداران در دریاچه‌های بزرگ و اطراف آن، دانشمندان را به بررسی قرار گرفتن در معرض POP در جمعیت‌های انسانی سوق داد (برای اطلاعات بیشتر در مورد دریاچه‌های بزرگ به زیر مراجعه کنید).

در افراد، اثرات نامطلوب سلامتی تولید مثل، رشد، رفتاری، عصبی، غدد درون ریز و ایمونولوژیک با POPs مرتبط است. مردم عمدتاً از طریق غذاهای آلوده در معرض POP ها قرار می گیرند. مسیرهای کمتر متداول در معرض قرار گرفتن شامل نوشیدن آب آلوده و تماس مستقیم با مواد شیمیایی است. در افراد و سایر پستانداران به طور یکسان، POP ها می توانند از طریق جفت و شیر مادر به فرزندان در حال رشد منتقل شوند. با این حال، باید توجه داشت که با وجود این قرار گرفتن در معرض احتمالی، مزایای شناخته شده شیردهی بسیار بیشتر از خطرات مشکوک است.

تعدادی از جمعیت ها در معرض خطر ویژه قرار گرفتن در معرض POP هستند، از جمله افرادی که رژیم غذایی آنها شامل مقادیر زیادی ماهی، صدف، یا غذاهای وحشی است که چربی بالایی دارند و به صورت محلی تهیه می شوند. به عنوان مثال، مردم بومی به دلیل رعایت سنت های فرهنگی و معنوی مرتبط با رژیم غذایی خود ممکن است به ویژه در معرض خطر باشند. ماهیگیری و شکار از نظر آنها ورزش یا تفریح ​​نیست، بلکه بخشی از شیوه زندگی سنتی و معیشتی است که در آن هیچ بخش مفیدی از صید هدر نمی رود. در مناطق دورافتاده آلاسکا و جاهای دیگر، غذای محلی به دست آمده ممکن است تنها گزینه در دسترس برای تغذیه باشد (برای اطلاعات بیشتر در مورد قطب شمال به زیر مراجعه کنید).

علاوه بر این، جمعیت‌های حساس مانند کودکان، افراد مسن و آنهایی که سیستم ایمنی سرکوب شده دارند، معمولاً در برابر بسیاری از انواع آلاینده‌ها از جمله POP حساس‌تر هستند. از آنجایی که POP با اختلالات تولید مثلی مرتبط است، مردان و زنان در سنین باروری نیز ممکن است در معرض خطر باشند.

POPS و زنجیره غذایی

POP ها با انباشته شدن در چربی بدن موجودات زنده و با حرکت از موجودی به موجود دیگر، تمرکز خود را در زنجیره غذایی طی می کنند. این فرآیند به عنوان "زیست بزرگنمایی" شناخته می شود. هنگامی که آلاینده هایی که به مقدار کم در پایین زنجیره غذایی یافت می شوند، زیستی بزرگنمایی می کنند، می توانند خطر قابل توجهی برای شکارچیانی که در بالای زنجیره غذایی تغذیه می کنند، ایجاد کنند. این بدان معنی است که حتی انتشار کوچک POP ها می تواند تأثیرات قابل توجهی داشته باشد.

بزرگنمایی زیستی در عمل: یک مطالعه در سال 1997 توسط برنامه نظارت و ارزیابی قطب شمال، به نام مسائل آلودگی قطب شمال: گزارش وضعیت محیط زیست قطب شمال، نشان داد که کاریبو در قلمروهای شمال غربی کانادا 10 برابر سطح PCBها نسبت به گلسنگهایی که در آن چرا می کنند، دارد. سطح PCB در گرگ هایی که از کاریبو تغذیه می کردند تقریبا 60 برابر گلسنگ بزرگ شد.

نقش علم

اگرچه دانشمندان باید اطلاعات بیشتری در مورد مواد شیمیایی POPs بیاموزند، دهه‌ها تحقیق علمی دانش ما را در مورد تأثیرات POP بر مردم و حیات وحش افزایش داده است. به عنوان مثال، مطالعات آزمایشگاهی نشان داده است که دوزهای پایین برخی از POP ها بر برخی از سیستم های اندام و جنبه های رشد تأثیر منفی می گذارد. مطالعات همچنین نشان داده اند که قرار گرفتن در معرض مزمن با دوزهای پایین برخی POP ها می تواند منجر به نقص تولید مثل و سیستم ایمنی شود. قرار گرفتن در معرض سطوح بالای برخی از مواد شیمیایی POP - بالاتر از حد معمولی که انسان و حیات وحش با آن مواجه می شوند - می تواند باعث آسیب جدی یا مرگ شود. مطالعات اپیدمیولوژیک جمعیت های انسانی در معرض و مطالعات حیات وحش ممکن است اطلاعات بیشتری در مورد اثرات سلامتی ارائه دهد. با این حال، از آنجایی که چنین مطالعاتی نسبت به مطالعات آزمایشگاهی کمتر کنترل می شود، نمی توان سایر تنش ها را به عنوان علت اثرات نامطلوب رد کرد.

همانطور که ما به مطالعه POP ها ادامه می دهیم، در مورد خطر قرار گرفتن در معرض POP برای عموم مردم، مقدار گونه های خاص (از جمله افراد) در معرض قرار گرفتن و اثرات POP ها بر روی این گونه ها و اکوسیستم آنها بیشتر خواهیم آموخت. EPA گزارشی را تهیه کرد که علم را در مورد POP خلاصه می کرد (به منابع زیر مراجعه کنید).

مخازن POP

POP ها می توانند در اکوسیستم های دریایی و آب شیرین از طریق انتشار پساب، رسوب اتمسفر، رواناب و سایر روش ها رسوب کنند. از آنجایی که POP ها حلالیت کمی در آب دارند، به شدت به ذرات معلق در رسوبات آبی پیوند می خورند. در نتیجه، رسوبات می توانند به عنوان مخزن یا "غرق" برای POP ها عمل کنند. هنگامی که POP ها در این رسوبات جمع می شوند، می توانند برای مدت طولانی از گردش خارج شوند. با این حال، اگر مختل شوند، می توانند دوباره وارد اکوسیستم و زنجیره غذایی شوند و به طور بالقوه به منبع آلودگی محلی و حتی جهانی تبدیل شوند.

SINOYQX به نقل از آلاینده‌های آلی پایدار: یک مسئله جهانی، یک پاسخ جهانی | سازمان حفاظت محیط زیست ایالات متحده