يموت ملايين الأشخاص سنويًا نتيجة تلوث الهواء بشكل مبكر. وهذه المشكلة موجودة منذ أن بدأ البشر في حرق المواد لاستخدامها كوقود، أولًا الخشب والكتلة الحيوية، ثم الوقود الأحفوري.
ولكنها مشكلة بيئية وصحية عامة يمكننا تحقيق تقدم كبير في معالجتها. ونحن نعلم ذلك لأن العالم قد حقق بالفعل نجاحًا في تقليص ملوثات الهواء، والعديد من الدول التي كانت تعاني من تلوث شديد أصبحت الآن تتمتع بهواء أنظف بكثير مما كانت عليه.
لمعالجة تلوث الهواء بشكل فعال وتوجيه جهودنا نحو التدخلات التي ستسهم في تحقيق أكبر تأثير، يجب علينا أن نفهم من أين يأتي هذا التلوث.
كيف يؤثر تلوث الهواء على صحتنا
قبل أن نناقش مصادر بعض الملوثات الرئيسية في الهواء، يجب أن نشرح بإيجاز كيفية تأثير تلوث الهواء على صحة الإنسان وكيف تساهم كل من هذه الملوثات في ذلك.
هناك ثلاث طرق رئيسية يمكن أن يتسبب من خلالها الملوث في إلحاق الضرر:
التعرض المباشر: بعض الغازات سامة ويمكن أن تؤثر بشكل حاد على الصحة. تكون هذه الآثار الحادة أكثر شيوعًا لدى الأشخاص الذين يعانون من حالات تنفسية موجودة مسبقًا مثل الربو أو مرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD). هذا التعرض المباشر يسبب وفيات، ولكن العدد الإجمالي لهذه الوفيات يعد صغيرًا نسبيًا مقارنةً بالملايين الذين يموتون بسبب التعرض المزمن لتلوث الهواء.
تكوين الجسيمات الدقيقة: العديد من الملوثات التي سنناقشها تساهم في تأثيرات صحية غير مباشرة عن طريق التحلل لتكوين جزيئات أصغر ثانوية. تُسمى هذه الجزيئات ""الجسيمات الدقيقة"". عادةً ما تكون الجزيئات الأصغر أسوأ بالنسبة للصحة البشرية لأنها يمكن أن تدخل إلى رئتينا ومجاري التنفس — وفي بعض الحالات، إلى مجرى الدم. يمكن أن تسبب الجسيمات الدقيقة مشاكل في الجهاز التنفسي والقلب، بما في ذلك السرطان والسكتات الدماغية والنوبات القلبية.
تكوين الأوزون: طريقة غير مباشرة أخرى يمكن أن تؤثر بها هذه الملوثات على صحتنا هي عن طريق تكوين غاز يسمى الأوزون (O3). يمكن أن يسبب الأوزون مشاكل في التنفس ويزيد من سوء الحالات الحادة مثل الربو ومرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD). ومع ذلك، يؤثر الأوزون أيضًا على صحتنا من خلال التعرض المزمن عن طريق التسبب في التهابات في الرئتين، وزيادة خطر الأمراض التنفسية، وتقليل صحة القلب والأوعية الدموية.
بينما نناقش كل ملوث، سنشرح بإيجاز كيف يؤثر على الصحة من خلال واحدة أو أكثر من هذه الطرق. وعلى الرغم من أنه من الصعب تحديد العدد الدقيق للوفيات التي يسببها كل ملوث، إلا أنه أينما كان ذلك ممكنًا، سنحاول أيضًا تقديم تقدير تقريبي لحجم التأثير.
لإعطاء فكرة عن حجم المشكلة، إليك توزيع عبء المرض العالمي للوفيات الناجمة عن تلوث الهواء:
في عام 2021، بلغ إجمالي الوفيات حوالي 8 مليون وفاة. تجدر الإشارة إلى أن هناك أيضًا مصادر طبيعية للجسيمات الدقيقة، لذا فإن ليس جميع هذه الوفيات الناتجة عن التلوث هي نتيجة لانبعاثات بشرية. ولكن معظمها كان كذلك. لمزيد من التفاصيل حول هذا، يمكنك الاطلاع على مقال زميلنا ماكس روزر الذي ينظر في التقديرات من مصادر مختلفة.
3.1 مليون وفاة نتجت عن تلوث الهواء داخل المنازل، وهو مزيج من السمية المباشرة والجسيمات الدقيقة.
4.7 مليون وفاة نتجت عن الجسيمات الدقيقة في الهواء الخارجي، ونصف مليون آخرين بسبب تلوث الأوزون الخارجي.
تفصيل مصادر الملوثات المختلفة في الهواء
ثاني أكسيد الكبريت: مصدر الأمطار الحمضية
ثاني أكسيد الكبريت (SO2) هو الملوث الرئيسي الذي يسبب الأمطار الحمضية. وقد شكلت هذه المشكلة البيئية تحديًا كبيرًا لأنها يمكن أن تغير الكيمياء في الأنهار والبحيرات، مما يؤثر على تجمعات الأسماك والتربة، بالإضافة إلى التأثير على مدى وجود وجودة الغابات. كما يمكن رؤية تأثيرات الأمطار الحمضية على المباني والتماثيل القديمة المصنوعة من الحجر الجيري والرخام، حيث تقوم الحموضة بذوبان أجزاء من الهيكل.
هناك طريقتان يمكن أن يهدد بهما ثاني أكسيد الكبريت صحة الإنسان. أولاً، يمكن أن يؤدي الاستنشاق المباشر لثاني أكسيد الكبريت إلى تفاقم مشاكل التنفس مثل الربو والتهاب الشعب الهوائية. ولكن المساهمة الرئيسية لهذا الملوث هي من خلال تحلله لتكوين جسيمات دقيقة صغيرة. على الرغم من أن الرقم الدقيق من الصعب تحديده، نظرًا لأن ثاني أكسيد الكبريت يُعد مساهمًا كبيرًا في الجسيمات الدقيقة، وبما أن حوالي 4 ملايين حالة وفاة سنويًا مرتبطة بهذه الجسيمات الصغيرة، يمكننا تقدير أن مئات الآلاف من الوفيات سنويًا مرتبطة بـ SO2.
يتشكل SO2 عندما نقوم بحرق الوقود الذي يحتوي على الكبريت.
تُظهر الرسوم البيانية أدناه من أين تأتي الانبعاثات العالمية وكيف تغيرت هذه القطاعات مع مرور الوقت. في عام 2022، كان إنتاج الطاقة أكبر مساهم بشكل كبير، ويرجع ذلك أساسًا إلى الطاقة المنتجة من الفحم، الذي يحتوي على شوائب الكبريت التي تُفرج عنها عند حرقه.
المساهمة الرئيسية للصناعة تأتي من عملية صهر المعادن، حيث تحتوي العديد من الخامات المستخدمة في إنتاج المعادن - مثل البيريت - على كميات كبيرة من الكبريت، الذي يُفرج عنه عند تحميصها في درجات حرارة مرتفعة.
كما يحتوي النفط على الكبريت، ولهذا تساهم وسائل النقل البرية والشحن والطيران أيضًا في الانبعاثات. لقد حظيت انبعاثات الشحن بالكثير من الاهتمام في السنوات الأخيرة لأن انبعاثاتها انخفضت بنسبة تزيد عن 70% في عام 2020 بعد إدخال قوانين صارمة بشأن الوقود البحري.
ستلاحظ أن الانبعاثات العالمية لـ SO2 بلغت ذروتها في عام 1979 ثم تراجعت إلى النصف تقريبًا منذ ذلك الحين، وذلك بفضل تطبيق تقنيات التحكم في التلوث، وخاصة في أوروبا وأمريكا الشمالية والصين. يمكن إزالة SO2 من مداخن محطات الفحم باستخدام تقنيات تصفية أو ""غسل"" الكبريت قبل أن يتم إطلاقه في الغلاف الجوي. هذا، بالإضافة إلى الابتعاد عن الفحم في أوروبا وأمريكا الشمالية، أدى إلى انخفاض سريع في الانبعاثات.
أكاسيد النيتروجين (NOₓ): السبب في ضرر دخان عوادم السيارات
أكاسيد النيتروجين (NOₓ) هي مجموعة من الغازات، تتكون أساسًا من أكسيد النيتريك (NO) وثاني أكسيد النيتروجين (NO₂). تتشكل هذه الغازات عندما يتم حرق الوقود الذي يحتوي على النيتروجين (وبشكل رئيسي الوقود الأحفوري)، مما يتسبب في تفاعلها مع الأوكسجين.
مثلما رأينا في حالة ثاني أكسيد الكبريت، يمكن لأكاسيد النيتروجين أن تسبب الأمطار الحمضية، مما يهدد الحياة البرية والنظم البيئية. ولأكاسيد النيتروجين تأثير كبير على صحة الإنسان لأنها تؤثر من خلال الآليات الثلاث التي ناقشناها سابقًا. يمكن أن تكون سامة بشكل حاد، مما يؤدي إلى التهاب الرئتين. كما تتفاعل مع غازات أخرى لتكوين جسيمات دقيقة، كما تشكل أيضًا الأوزون. وبالتالي، تسبب أكاسيد النيتروجين الضباب الدخاني والضباب الكثيف الذي نراه غالبًا في المدن الملوثة.
مرة أخرى، لا توجد تقديرات دقيقة لعدد الوفيات التي تساهم فيها. لكن بالنظر إلى أنها مصدر رئيسي للأوزون (الذي يسبب حوالي نصف مليون وفاة) وكمية كبيرة من الجسيمات الدقيقة (التي تساهم في مقتل عدة ملايين)، من المعقول التوقع أن أكاسيد النيتروجين مرتبطة بما يزيد عن مليون وفاة سنويًا.
نظرًا لأن الفحم والنفط والغاز يحتويون جميعًا على النيتروجين، يتم إنتاج أكاسيد النيتروجين في عدة قطاعات، كما يظهر في الرسم البياني أدناه. المصدر الأكبر هو النقل — وخاصة من المركبات على الطرق — حيث يتم انبعاث أكاسيد النيتروجين من عوادم السيارات والشاحنات. ويكاد أن يكون هذا معادلاً لحرق الفحم والغاز لإنتاج الكهرباء، كما هو موضح في الرسم البياني تحت مسمى ""الطاقة"". مثل النقل البري، يؤدي حرق الوقود للشحن إلى انبعاث كميات كبيرة من أكاسيد النيتروجين، مما يجعله أيضًا مصدرًا رئيسيًا.
كما تسهم العمليات الصناعية مثل صهر المعادن، إنتاج الأسمنت، وتكرير البترول بشكل كبير.
مصدر أصغر ولكنه لا يزال مهم هو الزراعة. عندما يتم تطبيق النيتروجين على المحاصيل من خلال الأسمدة الاصطناعية أو السماد العضوي، يتم تحويل بعض هذا النيتروجين إلى أكاسيد النيتروجين (وأمونيا، التي سنتناولها لاحقًا) في التربة. في حين أن الانبعاثات الناتجة عن العمليات مثل النقل وإنتاج الكهرباء قد انخفضت بشكل كبير على مستوى العالم، فإن التقدم في الزراعة كان أبطأ بكثير: فقد استقرت الانبعاثات دون أن تنخفض بشكل كبير.
نجحت بعض الدول في تقليص انبعاثات أكاسيد النيتروجين بشكل كبير، مع فوائد هائلة على صحة الإنسان. أدى التحول بعيدًا عن الوقود الأحفوري — وخاصة الفحم في إنتاج الكهرباء — إلى انخفاض كبير في انبعاثات ""الطاقة"" (انظر إلى المملكة المتحدة كمثال). كما لعب وضع معايير مكافحة التلوث للمصنعين دورًا حاسمًا في تقليل الانبعاثات من النقل البري. يمكن تقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين من العوادم بشكل كبير من خلال استخدام المحولات الحفازة، وهي أجهزة تفصل مركبات أكاسيد النيتروجين إلى نيتروجين وأوكسجين قبل أن يتم إطلاقها في الغلاف الجوي.
الكربون الأسود: السخام الذي يملأ سماءنا ورئاتنا
الكربون الأسود (BC) هو الجسيمات الصغيرة التي يعرفها العديد منا بـ ""السخام"".
كما يعرف معظمنا من خلال التجارب الشخصية — مثل إشعال نار المخيم — يتشكل السخام عندما نحرق مواد مثل الخشب والكتلة الحيوية أو الوقود الأحفوري مثل الفحم. إن الاحتراق غير الكامل لهذه المواد هو الذي يؤدي إلى تكوّن هذه الجسيمات من الكربون الأسود.
هذه الجسيمات سوداء لأنها تمتص الضوء، وهذه الامتصاصات لأشعة الشمس تسهم في تغير المناخ. ومع ذلك، عندما يتعلق الأمر بالصحة، فإنها تسهم من خلال سميتها المباشرة وتكوين الجسيمات الدقيقة.
يمكن أن يكون الكربون الأسود مشكلة كبيرة بالنسبة للجسيمات الدقيقة المنزلية والخارجية، وربما يسهم في عدة ملايين من الوفيات سنويًا.
في الرسوم البيانية أدناه، يمكنكم رؤية مصادر الكربون الأسود على مستوى العالم.
كما هو متوقع، فإن أكبر مساهم في الكربون الأسود هو إنتاج الطاقة، وخاصة حرق الفحم والكتلة الحيوية لتوليد الكهرباء والتدفئة. يعتبر الكربون الأسود مشكلة كبيرة في الدول الصناعية ذات إنتاج الكهرباء على نطاق واسع، ولكنه أيضًا يمثل مشكلة في الدول ذات الدخل المنخفض حيث يعتمد الناس على حرق الكتلة الحيوية والفحم لإعداد الطعام والتدفئة.
يعد النقل البري مساهمًا كبيرًا آخر في تكوين الكربون الأسود، حيث يتشكل أيضًا من محركات الديزل والعوادم. كما أن الحرق المفتوح للنفايات يلعب دورًا كبيرًا بشكل مفاجئ، خاصة في البلدان ذات الدخل المنخفض والمتوسط، حيث يُستخدم هذا الأسلوب في التخلص من النفايات.
لقد شهدت بعض البلدان — وخاصة البلدان الغنية — انخفاضًا كبيرًا في انبعاثات الكربون الأسود خلال الخمسين عامًا الماضية بفضل التحول بعيدًا عن حرق الكتلة الحيوية والفحم وتقديم سيارات أنظف.
الميثان: تجشؤ الأبقار، حقول الأرز، وتسربات الغاز
الميثان (CH4) هو غاز دفيئة، ولذلك يتم مناقشته عادةً في سياق مساهماته في تغير المناخ. ومع ذلك، يمكن أن يؤثر الميثان أيضًا على الصحة عندما يتحلل ليشكل الأوزون، وهو غاز ضار بالصحة البشرية. في الواقع، يعتبر الميثان أكبر سابقة لتشكيل الأوزون في العديد من الأماكن.
يُقدّر أن الميثان يمكن أن يؤدي إلى ما يصل إلى نصف مليون وفاة مبكرة سنويًا.
الرسوم البيانية أدناه توضح مصادره.
الزراعة، وتحديدًا تربية الماشية وإنتاج الأرز، هي المصدر الأكبر للميثان. الحيوانات المجترة — وخاصة الأبقار — تنتج الميثان في أنظمتها الهضمية وتطلقه في الجو من خلال التجشؤ. لهذا السبب، عادة ما يكون لحوم الأبقار والضأن بصمة كربونية عالية. كما أن الأرز ينتج الميثان لأنّه غالبًا ما يُزرع في حقول الأرز المغمورة بالماء التي تحتوي على مستويات منخفضة من الأوكسجين. مما يعني أن الميثان يُنتج بدلاً من ثاني أكسيد الكربون. يمكن لتقليل استهلاك لحوم الأبقار، الضأن، ومنتجات الألبان أن يقلل بشكل كبير من الانبعاثات الناتجة عن الزراعة. كما يمكن أن يساعد إيجاد طرق مبتكرة لتقليل كمية الميثان المنتجة من كل بقرة عن طريق تعديل غذائها.
توليد الطاقة هو مصدر آخر كبير للميثان. معظمها يأتي من التسربات — التي نطلق عليها ""الانبعاثات الهاربة"" — من آبار النفط والغاز. إذا لم تتم إدارة هذه التسربات بشكل صحيح، يمكن أن يهرب بعض الميثان إلى الجو. مصدر رئيسي آخر هو التعدين للفحم. يمكن تقليل هذه الانبعاثات من خلال مراقبة آبار النفط والغاز للتسربات وتنفيذ اللوائح لضمان عدم تجاوز الحدود المسموح بها. يتم تطوير تقنيات جديدة مثل الطائرات بدون طيار والأقمار الصناعية لتوفير خريطة عالمية لمواقع هذه التسربات.
القطاع الثالث الذي يساهم بشكل كبير هو النفايات. يتم إنتاج الميثان عندما يتعفن المواد العضوية — مثل نفايات الطعام أو الورق — في ظروف تفتقر إلى الأوكسجين (كما في مكبات النفايات). يمكن تقليل هذه الانبعاثات بشكل فعال من خلال إغلاق مكبات النفايات بإحكام أو جمع الميثان لاستخدامه في توليد الطاقة. انخفضت انبعاثات الميثان من النفايات في العديد من البلدان الغنية — مثل المملكة المتحدة — التي نفذت هذه الاستراتيجيات.
الأمونيا (NH3): كل شيء يتعلق بالزراعة
كما يظهر في الرسم البياني أدناه، فإن معظم انبعاثات الأمونيا (NH3) البشرية تأتي من الزراعة. عندما نضيف النيتروجين إلى المحاصيل من خلال الأسمدة الصناعية أو السماد العضوي، يتم تحويل جزء من هذا النيتروجين إلى NH3 في التربة. تشمل المصادر الأخرى الأصغر تحلل النفايات العضوية في مكبات النفايات وتوليد الطاقة.
على الرغم من أن NH3 لا يبقى في الغلاف الجوي لفترة طويلة — عادة ما بين ساعات إلى أيام — فإنه يمكن أن يتفاعل مع غازات أخرى لتكوين جزيئات صغيرة تضر بالصحة البشرية.
تشير بعض الدراسات إلى أن الأمونيا قد تساهم في حدوث عدة مئات الآلاف من الوفيات المبكرة بسبب الجسيمات الدقيقة (حتى 385,000 حالة وفاة).
في الرسوم البيانية أدناه، يمكنكم ملاحظة أنه على عكس معظم الملوثات الهوائية الأخرى، حيث بلغت الانبعاثات ذروتها عالميًا، فإن انبعاثات NH3 قد استمرت في الارتفاع مع زيادة إنتاج الماشية واستخدام الأسمدة الصناعية.
تمكنت بعض الدول — وخاصة في أوروبا — من تحقيق تقليصات صغيرة في الانبعاثات بسبب استخدامها لأسمدة أقل مقارنةً بما كانت عليه قبل بضعة عقود.
المركبات العضوية المتطايرة غير الميثانية (NMVOCs)
يمكن أن تهدد المركبات العضوية المتطايرة غير الميثانية (NMVOCs) صحة الإنسان من خلال الطرق الثلاث التي نظرنا فيها سابقًا: يمكن أن تكون سامة بشكل مباشر عند التركيزات العالية، وتختلط مع غازات أخرى لتشكيل الأوزون والجسيمات الدقيقة.
يمكنك رؤية المصادر العالمية لـ NMVOCs في الرسم البياني أدناه.
تنتج NMVOCs من مصادر التلوث التقليدية مثل حرق الوقود الأحفوري وعوادم السيارات. ومع ذلك، على عكس معظم الملوثات الأخرى، فإن المذيبات مثل الطلاءات ومنتجات التنظيف والمصانع الكيميائية هي أيضًا مصادر رئيسية.
بالإضافة إلى التحول إلى الطاقة منخفضة الكربون والتخلص التدريجي من السيارات التي تعمل بالبنزين، نحتاج أيضًا إلى تقليل استخدام المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) في منتجات العناية الشخصية والمذيبات. سيكون وضع حدود لانبعاثات صناعة المواد الكيميائية أمرًا أساسيًا أيضًا لتقليل تعرضنا للمركبات العضوية المتطايرة غير الميثانية (NMVOCs).
بينما تتنوع مصادر التلوث، غالبًا ما تكون الحلول غير معقدة
قد يبدو التعامل مع العديد من الملوثات، واحدة تلو الأخرى، أمرًا مرهقًا. نحن لا نحتاج فقط إلى معالجة واحدة أو اثنتين؛ بل نحتاج إلى معالجة أكثر من ستة ملوثات.
الخبر الجيد هو أن الحلول التي نحتاج إليها غالبًا ما تقطع عبر العديد من الغازات في نفس الوقت.
حرق المواد للحصول على الطاقة — سواء كانت وقودًا أحفوريًا أو الكتلة الحيوية — هو المصدر الرئيسي للكثير من هذه الغازات. الانتقال إلى الطاقة النظيفة — من خلال نشر الكهرباء المتجددة أو النووية، وتعميم استخدام السيارات الكهربائية، وتطوير الصناعة، وتدفئة المنازل — وضمان حصول الناس في جميع أنحاء العالم على مصادر طاقة حديثة من شأنه أن يقلل من العديد من هذه الملوثات في وقت واحد.
كما أن تقليل إنتاج واستهلاك اللحوم من خلال التحول إلى أنظمة غذائية نباتية بشكل أكبر سيسهم في تقليل انبعاثات الميثان والأمونيا في الوقت نفسه.
تأتي هذه التحولات مع فوائد صحية كبيرة، لمجرد تقليل تلوث الهواء وحده.
ونعلم أنه يمكن القيام بذلك. العديد من البلدان قد خفضت مستويات تلوث الهواء بشكل كبير، وكما يظهر في الرسم البياني أدناه، فقد منعت مئات الآلاف من الوفيات المبكرة نتيجة لذلك.
المصدر:
Hannah Ritchie and Pablo Rosado (2025) - “Air pollution kills millions every year — where does it come from?” Published online at OurWorldinData.org. Retrieved from: 'https://ourworldindata.org/air-pollution-sources' [Online Resource]
