تقييم تلوث المعادن الثقيلة في مياه الجوف لمياه الحوض الساحلي في منطقة ألابّوزها (كيرلا، الهند) باستخدام إطار OSPRC

لماذا تهمنا قصة المياه الساحلية هذه

بالنسبة للعديد من الأسر في منطقة ألابّوزها بكيرلا، تُعد المياه المستخرجة من البئر الخلفي المصدر الرئيس لشرب الطبخ. تطرح هذه الدراسة سؤالًا بسيطًا لكنه حيوي: ما مدى أمان تلك المياه الجوفية حين تتعرض للسياحة والزراعة والنفايات والضغوط المتزايدة لتغير المناخ؟ من خلال تتبُّع كميات ضئيلة من معادن مثل الزرنيخ والحديد والألمنيوم في الآبار الضحلة، تُظهر الدراسة أين تظهر المشاكل، ولماذا تحدث، وكيف يمكن لإطار تقييم مخاطر منظم أن يساعد في حماية الصحة العامة في هذا الوسط الساحلي الهش.

منظر ساحلي تحت الضغط

تقع ألابّوزها، التي تُلقب غالبًا بـ«فينيسيا الشرق»، بين بحر العرب وبحيرة فيمباناد، نظام خلفي واسع وموقع رطبي رامسار. رغم وفرة الأنهار والقنوات، يعتمد كثير من السكان على مياه جوفية ضحلة تقع على عمق متر إلى أربعة أمتار تحت السطح. هذه المواطن المائية تتأثر بسهولة بمياه البحر المالحة، وتلوث صناعات الليف وجريان المياه من حقول الأرز المزرعة بكثافة. أدى النمو السريع في السياحة والحضر والزراعة إلى زيادة احتمالات تسرب مواد ضارة، بما في ذلك المعادن الثقيلة، إلى الطبقات السفلية لتصل إلى آبار المنازل.

كيف فحص الفريق الآبار

لفهم حجم المشكلة، جمع الباحثون 50 عينة مياه جوفية من آبار مفتوحة وآبار ارتوازية في أنحاء المنطقة خلال موسمَين: قبل الرياح الموسمية (يونيو 2021) وبعد الرياح الموسمية (يناير 2022). اختبروا كل عينة بحثًا عن 12 معدنًا تتبعيًا، بما في ذلك الزرنيخ (As)، الرصاص (Pb)، الكادميوم (Cd)، الكروم (Cr)، النيكل (Ni)، النحاس (Cu)، الحديد (Fe)، الألمنيوم (Al)، المنغنيز (Mn)، الباريوم (Ba)، السترونشيوم (Sr)، والكوبالت (Co)، وقارنوها بإرشادات منظمة الصحة العالمية لمياه الشرب. باستخدام نظم المعلومات الجغرافية (GIS)، أنشأوا خرائط تظهر أماكن ارتفاع أو انخفاض كل معدن، وطبقوا عدة مؤشرات تلوث لتلخيص مدى تأثر كل منطقة.

ماذا وُجد في المياه

الأخبار الطيبة أن معظم المعادن النادرة ظلت ضمن الحدود الموصى بها. ومع ذلك، برزت ثلاثة معادن كمصادر قلق: الزرنيخ والألمنيوم والحديد. تجاوز الزرنيخ حدود منظمة الصحة العالمية في نحو 8–10% من العينات، خصوصًا قرب حقول الأرز الساحلية ومناطق الزراعة المكثفة، وربما يرتبط ذلك ببعض المبيدات والبتغيرات الكيميائية الطبيعية في الرواسب. كان مستوى الألمنيوم مرتفعًا في نحو 8% من العينات، لا سيما قرب الأحزمة الساحلية والمناطق الحضرية التي تتلقى نفايات صناعية ومحلية. ارتفع الحديد، القادم غالبًا من الصخور والتربة الطبيعية، فوق الدلالة الإرشادية في 4–8% من الآبار، وأكثر في مرحلة ما بعد الموسمية عندما تعزز الأمطار الغزيرة التسرب من الصخور اللاتيريتية الغنية بالحديد. عند دمج كل المعادن في مؤشر تلوث المعادن الثقيلة، وقعت نحو ثلث الآبار في كل موسم ضمن فئة «متوسطة إلى عالية» التلوث، محددة نقاطًا ساخنة واضحة حول أمبالابوزها ومدينة ألابّوزها والقرى المجاورة.

متابعة مسار الملوثات

للذهاب أبعد من القياس البسيط، استخدم الفريق إطار أصل–مصدر–مسار–مستقبل–عاقبة (OSPRC). يميّز «الأصل» ما إذا كانت المعادن ناتجة عن الجيولوجيا الطبيعية أو عن الأنشطة البشرية. يحدد «المصدر» المساهمين المحددين، مثل الأسمدة أو الصرف الصحي أو المياه الصناعية المُصرفة. يتتبع «المسار» كيفية تحرك المعادن — عبر جريان المياه الزراعية، أو مواقع النفايات المتسربة، أو تدفق المياه الجوفية في المواطن الرملية القريبة من السطح. «المستقبلون» هم الناس والنباتات والنُظم البيئية التي تتلقى التلوث في النهاية، بينما تُجسّد «العواقب» الآثار الصحية والاجتماعية، بدءًا من اضطرابات الجلد الناتجة عن الزرنيخ إلى التأثيرات العصبية المحتملة للتعرض الطويل للألمنيوم. عند تطبيقه على ألابّوزها، يُظهر هذا الإطار كيف تتوافق أمطار الموسمية، وغمر المياه الخلفية، وجداول المياه الضحلة لتعبئة المعادن نحو الآبار المستخدمة من قبل الأسر، لا سيما في المناطق الساحلية المنخفضة والمناطق السياحية.

خطوات نحو آبار أكثر أمانًا

بالنسبة للقارئ العادي، الرسالة المركزية هي أن معظم الآبار في ألابّوزها لا تزال صالحة للاستخدام، لكن أقلية مقلقة الآن تحمل مستويات من الزرنيخ أو الألمنيوم أو الحديد لا ينبغي تجاهلها. تقترح الدراسة استجابات عملية: طرق معالجة مستهدفة (مثل مرشحات قائمة على الحديد لإزالة الزرنيخ أو الترجّح–الترشيح البسيط للحديد والألمنيوم)، وحماية مناطق إعادة الشحن من المواد الكيميائية الزراعية والصرف الصحي، وتشديد الرقابة على نفايات المدن والصناعات القريبة، ورصد طويل الأمد يعكس التغيرات الموسمية والمناخية. من خلال الجمع بين قياسات دقيقة وإطار مخاطر OSPRC، يقدم العمل نموذجًا يمكن للسلطات المحلية والمسؤولين الصحيين والمجتمعات استخدامه لتحديد مناطق المشكلة مبكرًا وتصميم حلول ميسورة ومستدامة تحافظ على سلامة مياه الآبار في هذه المنطقة الساحلية الضعيفة.

الاستشهاد: Sekar, S., Nath, A.V., Kamaraj, J. et al. Evaluation of heavy metal contamination in coastal aquifer groundwater of Alappuzha district (Kerala, India) using OSPRC framework. Sci Rep 16, 6838 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37477-z

الكلمات المفتاحية: تلوث المياه الجوفية, المعادن الثقيلة, الحوض الساحلي, كيرلا الهند, الزرنيخ في مياه الشرب