في جميع أنحاء العالم، يتم إنتاج حوالي 1.5 مليار إطار كل عام، ويتم الاعتراف بشكل متزايد بجزيئات تآكل الإطارات باعتبارها واحدة من أكبر مصادر التلوث باللدائن الدقيقة.
ومع تراكم هذه الجزيئات في المناظر الطبيعية الزراعية عبر الغلاف الجوي، ومياه الصرف الصحي على الطرق، والري بمياه الصرف الصحي، والمواد الصلبة الحيوية، أصبح فهم آثارها البيئية والسلامة الغذائية أمرا ملحا بشكل متزايد.
كل رحلة في السيارة تخلف وراءها ما هو أكثر من مجرد انبعاثات العادم. تتم إضافة إضافات مثل المسرعات وعوامل الفلكنة ومضادات الأكسدة إلى البوليمر المطاطي الرئيسي أثناء عملية التصنيع ويمكن أن تشكل ما يصل إلى 15% من وزن الإطار. ومع تآكلها على سطح الطريق، فإنها تطلق باستمرار جزيئات الإطارات التي تتراكم في التربة والممرات المائية المحيطة بالطرق والطرق السريعة الرئيسية.
والآن، كشفت دراسة إسرائيلية جديدة عن مسار تم تجاهله سابقًا يربط بين التلوث الناجم عن حركة المرور على الطرق والمحاصيل المزروعة. في حين أن امتصاص النباتات للملوثات المشتقة من تآكل الإطارات كان معروفًا بالفعل، فإن دراستهم هي من بين الدراسات الأولى التي تظهر في ظل ظروف واقعية بيئيًا أن جزيئات تآكل الإطارات نفسها تعمل كمصادر للتلوث على المدى القصير والطويل، وتنطلق تدريجيًا في التربة.
ومن خلال تكرار مسارات التعرض الزراعي في العالم الحقيقي، يوفر البحث حلقة مفقودة مهمة بين انبعاثات حركة المرور على الطرق، وتلوث التربة، وإنتاج الغذاء.
إن جزيئات المطاط التي يتم إطلاقها عندما تحتك الإطارات بالأسفلت لا تتراكم ببساطة في البيئة على شكل جسيمات بلاستيكية دقيقة؛ كما أنها بمثابة مستودعات للمواد المضافة السامة التي قد يتم إطلاقها في النظم الزراعية وربما تدخل في السلسلة الغذائية.
النتائج نشرت للتو في المجلة البحوث البيئية تحت عنوان “جزيئات تآكل الإطارات كمصدر للملوثات العضوية في البيئة الزراعية: إطلاق المركبات المشتقة من تآكل الإطارات وامتصاص النباتات لها”، يقدم نظرة جديدة حول كيفية مساهمة حركة المرور اليومية على الطرق في التعرض للملوثات من خلال إنتاج الغذاء.
قاد البحث طالب ما بعد الدكتوراه الصيني تشاو جاو، والبروفيسور بيني شيفتز في علوم التربة والمياه، والمؤلف المقابل للدراسة، الدكتور إيفياتار بن مردخاي من كلية الزراعة والأغذية والبيئة بالجامعة العبرية في القدس في رحوفوت ومعهد البركاني في ريشون لتسيون.
اكتشف العلماء في الماضي مواد كيميائية مشتقة من الإطارات في الخضروات وأثبتوا امتصاص النبات لها في ظروف المختبر. لكنهم أدخلوا المواد الكيميائية مباشرة إلى الماء أو التربة. وما بقي غير واضح هو إلى أي مدى يمكن لجزيئات الإطارات نفسها أن تعمل كمصدر مستمر للتلوث في ظل ظروف زراعية واقعية. الدراسة الجديدة تجيب على هذا السؤال المثير للقلق.
وقال بن مردخاي: “يظهر بحثنا أن جزيئات تآكل الإطارات ليست مجرد جزيئات بلاستيكية دقيقة تتراكم في البيئة”. جيروزاليم بوست في مقابلة. “إنها تتصرف كمستودعات قصيرة وطويلة الأجل للمواد الكيميائية، وتطلق الملوثات تدريجياً في التربة حيث تصبح متاحة لاستيعاب النباتات.”
وقام فريق البحث الدولي بزراعة البرسيم الحجازي، الذي يتم إطعامه أيضًا للأبقار وحيوانات المزرعة الأخرى، والخس في التربة الزراعية التي تحتوي على مستويات ذات صلة بيئيًا من جزيئات تآكل الإطارات مماثلة لتلك المذكورة في البيئات الزراعية على جانب الطريق بنسبة 0.1-1٪. ثم قام الباحثون بمراقبة كيفية نقل ستة مركبات شائعة مشتقة من الإطارات من الجزيئات إلى التربة وفي النهاية إلى الأنسجة النباتية.
حيث يمكن العثور على الملوثات من الإطارات
كشفت النتائج عن عملية إطلاق تتم على مرحلتين: تم إطلاق بعض المواد الكيميائية بسرعة من سطح الجسيمات، بينما انتشرت مواد أخرى ببطء من داخل المصفوفة المطاطية مع مرور الوقت. وهذا يعني أن جزيئات تآكل الإطارات يمكن أن تستمر في إمداد التربة بالملوثات لفترة طويلة بعد ترسيبها، مما يخلق مصدرًا مستمرًا لتعرض النباتات.
قال بن مردخاي: “حتى الآن، كانت هناك دراسات حول المواد الموجودة في الإطارات وكيفية دخولها إلى الأرض، ولكن لم يتم إجراء دراسات حول كيفية تأثيرها على الظروف الحقيقية وكمية المواد الضارة التي يتم إطلاقها في البيئة. يتم إطلاق العديد من الملوثات بسرعة. وتعتمد السرعة على المطر والرياح والحرارة وعوامل أخرى. كلما كانت الحقول الزراعية أقرب إلى الطرق السريعة المزدحمة، زاد وصول الملوثات إلى المحاصيل. ويعتمد ذلك أيضًا على مكان وجود الملوثات في الإطارات، على السطح أو على عمق أكبر. الإطارات الأكبر حجمًا ويبدو أنها تنتج أكثر من تلك الصغيرة.”
وأضاف بن مردخاي، الذي أكمل جميع شهاداته في الكيمياء البيئية في حرم الجامعة العبرية في رحوفوت، أن جميع الإطارات المباعة في إسرائيل مستوردة، معظمها من الصين، وهي أرخص وتتآكل بشكل أسرع من المنتجات الأمريكية الصنع، وبالتالي من المحتمل أن تنشر ملوثات أكثر من الإطارات الأمريكية الصنع.
ومن بين المركبات التي تمت دراستها – 1,3-ثنائي فينيل جوانيدين (DPG) – ظهرت كمصدر قلق خاص. تم إطلاق المادة الكيميائية بشكل مستمر من جزيئات الإطارات بمستويات عالية نسبيًا، وبقيت في التربة، وتراكمت في كل من البرسيم الحجازي والخس.
في الخس، وصلت تركيزات DPG إلى مستويات أعلى بكثير من تلك التي لوحظت في المركبات الأخرى المشتقة من الإطارات، مما يشير إلى أن جزيئات الإطارات قد تمثل مصدرًا مهمًا للتعرض الغذائي لم يتم تقديره سابقًا.
وبالإضافة إلى ذلك، تم اكتشاف 6PPD-quinone، وهو مركب مشتق من الإطارات شديد السمية، في كل من التربة والنباتات، مما أثار مخاوف بشأن الآثار البيئية المحتملة لوصول جزيئات الإطارات إلى البيئة.
وذكر أنه نظرًا لأنه تم بالفعل ربط 6PPD-quinone بالتسمم في أنواع الأسماك، فيمكن أن يؤثر أيضًا على البشر، لكن التركيزات قد تكون منخفضة. “لم نختبر هذا على الفئران. يجب أن يشارك علماء السموم في الأبحاث المستقبلية، حيث أن هناك قلقًا بشأن مثل هذه المحاصيل، وخاصة الورقية منها. الفاكهة على الأشجار والحبوب والبذور هي الأقل تأثراً. يمكن أيضًا أن تتأثر المحاصيل في المزارع العضوية. لا يمكن منع التعرض بشكل كامل، ولكن يمكن تقليل المخاطر”.
يجب على المرء دائمًا غسل الفواكه والخضروات، لكن الملوثات الموجودة في الإطارات تكون في الغالب داخل الأوراق وليس في الخارج. وقال بن مردخاي إنه إذا تم طهي الأطعمة، فقد يؤدي ذلك إلى تحلل الملوثات.
يأكل الأطفال الصغار المزيد من الفواكه والخضراوات الجذرية ولكن يتناولون كميات أقل من الخضار الورقية، لذلك ربما يكونون أقل تعرضًا من البالغين. أما بالنسبة للمنتجات التي يتم جلبها أو تهريبها من السلطة الفلسطينية، حيث يتم الري بمياه الصرف الصحي بكثرة، فنحن جميعًا نظام بيئي واحد ولسنا منفصلين، كما قال بن مردخاي. “بما أن السيارات الكهربائية أثقل من المركبات التي تعمل بالغاز، فمن المحتمل أن تتسبب في إطلاق المزيد من جزيئات الإطارات. وتغير المناخ، مع ارتفاع درجات الحرارة، وهطول الأمطار الغزيرة، والجفاف، والفيضانات، يمكن أن يغير الطريقة التي تنتشر بها ملوثات الإطارات”.
وعندما سُئل عما إذا كان ينبغي توفير حماية أفضل للعاملين في المرآب الذين يقومون بتغيير الإطارات، أجاب بأنه يجب عليهم بالتأكيد ارتداء القفازات. “لم نقم بدراسة غبار الإطارات في مثل هذه الأماكن، لكن أقنعة الوجه يمكن أن تساعد في حمايتها. هناك حاجة إلى إجراء أبحاث حول هذا الأمر. هناك لوائح جيدة بشأن كيمياء الإطارات، ولكن يجب تطبيقها بصرامة.”
وقال شيفتز، كبير الباحثين، إن الدراسة تغير طريقة تفكيرنا في التلوث الناتج عن تآكل الإطارات. “غالبًا ما تتم مناقشة جزيئات الإطارات في المقام الأول على أنها قضية جسيمات بلاستيكية. وتظهر النتائج التي توصلنا إليها أنه ينبغي أيضًا النظر إليها على أنها حاملات طويلة الأمد للملوثات الكيميائية القادرة على الانتقال عبر التربة إلى المحاصيل.”
ويشدد المؤلفون على أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتحديد الآثار طويلة المدى للملوثات المشتقة من الإطارات في النظم الزراعية وفهم أفضل لكيفية تصرف هذه المركبات في التربة والمحاصيل والشبكات الغذائية.
