التكنولوجيا الحيوية
جودة الهواء في دلهي تقصر الحياة بأكثر من 10 سنوات، هل يمكن للإنزيمات الحيوية المساعدة؟
أضف Securities.io إلى مصادرك المفضلة على Google
دلهي هي حاليًا ثالث أكبر مدينة ملوثة وفقًا لـIQAir. لا تزال عاصمة الهند تحتل مرتبة من بين الأعلى في المدن ذات أسوأ جودة هواء.
وفقًا لتقرير صادر عن مركز البحوث في الطاقة والهواء النظيف حول تقييم وتقدم البرنامج الوطني للهواء النظيف (NCAP)، تجاوزت مستويات PM2.5 في دلهي لعام 2023 معايير جودة الهواء الوطنية (NAAQS) في 57٪ من الأيام المراقبة ومعايير منظمة الصحة العالمية (WHO) في 100٪ من الأيام.
في عام 2023، سجلت دلهي متوسط PM2.5 قدره 102 ميكروغرام لكل متر مكعب.
PM2.5 هي جسيمات صغيرة جدًا، قطرها 2.5 ميكرومتر أو أقل، عادةً ما توجد في الدخان. وهي ملوث هوائي شائع. أما PM10 فهي جسيمات بقطر 10 ميكرومتر أو أقل. تركيز هذه الملوثات يُقاس بالميكروغرام لكل متر مكعب (µg/m³) وهو مقياس لكمية المادة الموجودة في الهواء.
كل هذه الجسيمات صغيرة بما يكفي لتصل إلى رئتنا عند استنشاقها بعمق، ويمكن أن تتسبب في آثار صحية خطيرة.
حققت العاصمة الوطنية تحسنًا طفيفًا بنسبة 5.9٪ مقارنةً بمستوياتها في 2019، لكنها شهدت زيادة بنسبة 2.5٪ في مستوى PM2.5 مقارنةً بعام 2022. وبالتالي، تظل دلهي من بين المدن التي تتخلف بشكل كبير عن تحقيق هدف خفض PM10 وPM2.5 وفقًا للبرنامج الوطني للهواء النظيف.
يهدف البرنامج إلى خفض تركيز الجسيمات المتوسطة في الثلاث سنوات القادمة في 131 مدينة. عندما أُطلق البرنامج في 2019، كان الهدف خفض التلوث بنسبة 20٪ إلى 40٪ بحلول 2024، ثم تم تأجيله إلى 2026.
Rising Air Pollution Wreaking Havoc
تشير مستويات تلوث الهواء في معظم المدن الهندية إلى تجاوز المعايير الوطنية والإرشادات الدولية، وفقًا للتقرير الأخير الصادر عن Respirer Living Sciences وClimate Trends الذي حلل أداء البرنامج الوطني للهواء النظيف على مدار خمس سنوات.
كشفت التحليلات الخمسية أن البيانات الكاملة كانت متوفرة فقط لـ49 مدينة، سجلت 27 مدينة تحسنًا في مستويات PM2.5 خلال هذه الفترة. كما وجدت التحليلات أن الغالبية العظمى، أي 18 من أصل 20 مدينة الأكثر تلوثًا ضمن البرنامج، تقع في سهل الهند-غانج.
وفقًا لـstate of global air، فإن مستويات تلوث الهواء تقلل متوسط العمر المتوقع عالميًا بنحو عامين تقريبًا. وأشارت إلى أن انخفاض العمر المتوقع بسبب تلوث الهواء يوازي تقريبًا معدل انخفاض العمر بسبب التدخين. وقد وُجد أن تأثير تلوث الهواء على العمر المتوقع يكون أكبر في المناطق الأقل تطورًا، خصوصًا في أوقيانوسيا وجنوب آسيا وأفريقيا جنوب الصحراء.
في الوقت نفسه، صرح تقرير صيف 2023 صادر عن معهد سياسة الطاقة بجامعة شيكاغو (EPIC) أن تلوث الهواء بجسيمات PM2.5 يُقدَّر أنه يختصر الحياة في الهند بمقدار 5.3 سنوات. وفي دلهي، التي تُعد أكثر المدن تلوثًا في البلاد، يُختصر العمر المتوقع بنحو 12 سنة تقريبًا.
يرجع تدهور جودة الهواء إلى توسع الصناعات الملوثة ومحطات الطاقة التي تعمل بالفحم في العاصمة الوطنية. وأشار المحلل سونيل داهيا من CREA في مقابلة إلى أن معظم الأموال المخصصة لتحسين جودة الهواء “تُصرف فقط على تخفيف الغبار وحلول زائفة مثل أبراج الضباب”.
الآن، تحاول حكومة دلهي نهجًا آخر: استخدام الإنزيمات الحيوية لمعالجة مشكلة تلوث الهواء.
Looking at Bio-Enzymes as a Solution
لمعالجة مشكلة تلوث الهواء، تُنظر إلى الأساليب البيولوجية نظرًا لكفاءتها العالية، وتوافقها الحيوي، وطبيعتها الصديقة للبيئة. من بين هذه الأساليب البيوريميديالية، تلعب الإنزيمات دورًا حاسمًا في معالجة مختلف أنواع الملوثات العضوية وغير العضوية. كما يمكن تعديل الإنزيمات لزيادة كفاءتها وثباتها في ظروف خاصة.
الإنزيمات الحيوية، أو الإنزيمات البيولوجية، هي جزيئات عضوية تنتجها الكائنات الدقيقة مثل البكتيريا والخميرة والفطريات والطحالب. تُنتج هذه الحلول العضوية عن طريق تخمير النفايات العضوية، مثل الزهور والنباتات وقشور الخضروات والفواكه، التي تُخلط بعد ذلك مع السكر والقطر والماء.يُترك المحلول ثم يُخمر لفترة تتراوح بين 60-100 يوم، وهي عملية يمكن تسريعها باستخدام الخميرة.
تُستخدم الإنزيمات الحيوية أساسًا لتفكيك المادة العضوية إلى قطع صغيرة. عندما تتفاعل هذه الإنزيمات مع مركب عضوي، ترتبط بالجزيء وتبدأ في تفكيكه. مع إطلاق الجزيئات في المحلول وتفاعلها مع بعضها، تُكوّن روابط كيميائية جديدة، مما يُسرّع عملية تحلل المادة العضوية.
يمكن تشبيه الإنزيمات بعملية الهضم البشري. تُفرَز الإنزيمات من اللعاب، والأمعاء، والكبد، والبنكرياس، والمرارة. الأنواع المختلفة من الإنزيمات في أجسامنا تُفكك الطعام إلى جزيئات صغيرة وتُسرّع التفاعلات الكيميائية التي تسمح بتحويل العناصر الغذائية إلى مواد يمكن امتصاصها بسهولة إلى الدم ثم تُنقل إلى جميع أنحاء الجسم.
تستكشف دلهي الآن استخدام الإنزيمات البيولوجية لتقليل تلوث الهواء، وهو ما تم تجربته بالفعل في ولايات أخرى من الهند، لكن ليس لنفس الغرض. في أوائل عام 2023، تجمع بعض المزارعين في البنجاب، وبمساعدة إدارة الزراعة بالولاية، أطلقوا مشروعًا لاستخدام الإنزيمات الحيوية كبديل للأسمدة الكيميائية بسبب تدهور التربة وتلوث الهواء والمياه في المنطقة.
في هذه الحالة، تم تحضير الإنزيمات الحيوية عن طريق تخمير الفواكه المتبقية والقطر. وكانت النتائج “مذهلة”، حيث ارتفعت الغلة إلى “أعلى بكثير”، حسب ما صرح به فيبيش جارغ، مسؤول تطوير الزراعة آنذاك. وذكر جارغ، المسؤول عن مشروع الإنزيمات الحيوية في البنجاب، أن:
“في بعض المزارع، حلت الإنزيمات الحيوية محل الأسمدة الكيميائية تمامًا.”
هناك عدة أسباب لاستخدام الإنزيمات الحيوية؛ أولاً، هي أكثر أمانًا من المواد الكيميائية الحالية لأنها لا تترك بقايا سامة. كما أنها تطرد الآفات والحشرات الصغيرة دون أي آثار جانبية. علاوة على ذلك، تمتلك الإنزيمات الحيوية القدرة على تعزيز عملية التمثيل الضوئي في النباتات وزيادة إزهارها وإثمارها.
وقد ثبت أيضًا أنها تقلل تكلفة الزراعة للمزارعين. وفي المناطق التي تلوث فيها الأسمدة والمواد الكيميائية جودة المياه الجوفية، تعمل الإنزيمات الحيوية كمعززات لجودة المياه. وقال جارغ:
“نحتاج إلى تعزيز استخدامها في الولايات التي تنتشر فيها أمراض مثل السرطان وفقر الدم والسكري. يمكن أن تكون الإنزيمات الحيوية حلًا لجميع المشكلات.”
نظرًا لفوائد الإنزيمات الحيوية، بدأت جامعة الزراعة في البنجاب (PAU) في البحث عنها، بينما نظم المعهد المركزي لهندسة ما بعد الحصاد والتكنولوجيا (CIPHET) مخيم توعية للإنزيمات الحيوية للمزارعين.
للإنزيمات الحيوية عدة حالات استخدام إلى جانب استبدال الأسمدة. فهي منظفات طبيعية ويمكن استخدامها كمنتجات تنظيف غير كيميائية لتنظيف البلاط، ومسح الأرضيات، وإزالة الانسدادات، وإزالة ترسبات الكلس، وحتى كغسول للجسم. الآن في دلهي، نرى استخدامًا آخر للإنزيمات الحيوية لكن السؤال هو ما إذا كانت تعمل فعلاً وما إذا كانت قابلة للتطبيق على نطاق واسع.
Are Bio-Enzymes Really Making an Impact?
في دلهي، أُجري تجربة باستخدام الإنزيمات الحيوية في منطقتي روهيني ووازيربور في ديسمبر. أظهر المشروع التجريبي نتائج مشجعة من خلال انخفاض تلوث الجسيمات بنسبة تتراوح بين 30٪ إلى 55٪.
استخدام الإنزيمات الحيوية ليس جديدًا تمامًا، فقد طُبق لمعالجة مياه الصرف وتقليل التلوث في مواقع دفن النفايات. ومع ذلك، وفقًا لبوديلابو مونكا كافيا من شركة آر آر جيوسايكل الخاصة المحدودة، الشركة المسؤولة عن المشروع التجريبي:
“قد تكون هذه هي المرة الأولى التي يُستخدم فيها هذا الأسلوب لمكافحة تلوث الهواء في الهند.”
خلال التجربة، تم إذابة الإنزيمات الحيوية في الماء بنسبة 1:5000 لتكوين محلول، ثم رُشّ في المناطق المختارة عبر مدافع مضادة للضباب قدمتها بلدية دلهي (MCD) وإدارة الأشغال العامة (PWD). رُشّ المحلول في ثلاث دورات مدة كل منها ثماني ساعات على مدار تسعة أيام؛ بين 16-24 ديسمبر.
أظهر التقرير المقدم من آر آر جيوسايكل الخاصة المحدودة إلى لجنة مراقبة التلوث في دلهي (DPCC) انخفاضًا بنسبة 32٪ في مستويات PM10 وانخفاضًا بنسبة 55٪ في مستويات PM2.5 في المتوسط. ومع ذلك، لم تستمر الآثار الإيجابية طويلاً؛ ففي غضون ثلاث ساعات من إيقاف استخدام الإنزيمات الحيوية، ارتفعت مستويات PM10 بنسبة 51٪ ومستويات PM2.5 بنسبة 62٪ في المتوسط، حسب ما أشار التقرير.
تحققت نتائج أفضل عندما رُشّ المحلول لمدة سبع ساعات متواصلة، مما أدى إلى خفض مستويات PM2.5 وPM10 بنسبة تتراوح بين 60٪ إلى 65٪. كما انخفض تركيز الملوثات الغازية مثل ثاني أكسيد النيتروجين (NO2) وثاني أكسيد الكبريت (SO2) بشكل ملحوظ. وفي الوقت نفسه، ارتفعت مستويات الأوزون وفقًا للتقرير.
فيما يتعلق بالتكلفة، أشارت الشركة المنفذة إلى أن تكلفة استخدام الإنزيمات الحيوية تبلغ 2,000 روبية للتر (أكثر بقليل من 24 دولارًا)، وأن رشّها في جميع أنحاء المدينة سيكلف حوالي 40 كرور روبية (حوالي 4.82 مليون دولار) على مدار 45 يومًا.
يُعد استخدام الإنزيمات الحيوية نهجًا مبتكرًا لمعالجة قضايا تلوث الهواء. لذا، يدعو الخبراء إلى مراجعة هذا الأسلوب ودراسة تأثيره على البيئة والظروف المناخية لضمان أنه آمن للبشر والحيوانات على حد سواء. ومع ذلك، فإن حقيقة أن السلطات بدأت تستكشف طرقًا مختلفة لمعالجة مشكلة تلوث الهواء الجسيمة تُظهر أن الحكومات قد تأخذ الأمر على محمل الجد، وقد نرى محاولات ناجحة لحل المشكلة.
“يجب أن تستمر الجهود المستمرة لتحقيق هواء أنظف على مستوى البلاد”، قالت آرتي خوسلا، مديرة Climate Trends، “مؤكدةً أهمية أطر تنظيمية قوية تتماشى مع المعايير العالمية ومكاسب الصحة العامة”.
Conclusion
تسبب تلوث الهواء الشديد في دلهي، الذي يتجاوز مستويات PM2.5 المعايير الوطنية والدولية، في تقليل كبير في متوسط العمر المتوقع، حيث تُقدّر الخسارة بنحو 12 سنة تقريبًا.
على الرغم من بعض التقدم ضمن البرنامج الوطني للهواء النظيف، لا تزال المدينة متأخرة في تحقيق أهداف خفض التلوث. وفي ظل هذه التحديات، تستكشف حكومة دلهي استخدام الإنزيمات الحيوية، وهي طريقة بيوريميدية، لمكافحة تلوث الهواء.
تُنتج هذه الإنزيمات عن طريق تخمير النفايات العضوية، وقد أظهرت واعدة في التجارب الأولية من خلال خفض تلوث الجسيمات بشكل ملحوظ. ومع ذلك، لا يزال فعّاليتها على المدى الطويل وتأثيرها على نطاق أوسع غير مفهوم بالكامل ويحتاج إلى تقييم شامل.
يعكس هذا النهج المبتكر، رغم تكلفته، إدراكًا متزايدًا للحاجة إلى حلول متنوعة ومستدامة لمعالجة قضية تلوث الهواء الملحة وعواقبها الخطيرة على الصحة العامة.
Click here to learn if treatment or prevention is better to tackle atmospheric CO2.
