التأثيرات الجيولوجية والمناخية على النشاط الإشعاعي الطبيعي في مياه الشرب وآثارها الصحية: دراسة لمدينتي ديسي وكمبولتشا، إثيوبيا

لماذا المياه تحت أقدامنا مهمة

بالنسبة للعديد من المجتمعات، تعتمد سلامة كوب ماء الصنبور على قوى تعمل عميقاً تحت الأرض وعلى ارتفاع في السماء. تبحث هذه الدراسة في مدينتين سريعتَي النمو في شمال إثيوبيا — ديسي وكمبولتشا — لفهم كيف تساهم الصخور المحلية وأنماط الطقس المتغيرة معاً في رفع مستوى النشاط الإشعاعي الطبيعي في مياه الشرب. من خلال تتبع مصدر العناصر المشعة الدقيقة، وكيف تحركها الأمطار والتربة، وما يعنيه ذلك للصحة على المدى الطويل، تقدم الدراسة دروساً لمناطق هضبية أخرى حول العالم التي تعتمد على الينابيع والآبار والأنهار.

الصخور التي تغذي المياه بهدوء

تحت ديسي وكمبولتشا تكمن طبقات سميكة من تدفقات الحمم القديمة وصخور طينية دقيقة الحبيبات. تحتوي هذه الصخور طبيعياً على اليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم-40 المشع. مع مرور الوقت، يذيب الماء المتحرك عبر الشقوق والمسام هذه العناصر وينقلها إلى مكامن المياه الجوفية والينابيع الجبلية والأنهار المجاورة. وجد الفريق أن الجيولوجيا المحلية تعمل كمصدر ثابت للنشاط الإشعاعي الطبيعي، لا سيما حيث تتعرض الصخور الرسوبية الطينية وطبقات بركانية معينة بالقرب من مصادر المياه.

الأمطار والتربة وتدفق الأنهار كعوالم خفية للنقل

لا تفسر الجيولوجيا وحدها نمط التلوث. تجري المدينتان على مسار هبوطي: فديسي عالية الارتفاع تصب في كمبولتشا الأدنى عبر نهر بوركينا. باستخدام بيانات مناخية من ناسا، أوضح الباحثون أن هطول الأمطار العالي والهواء الرطب والتربة الرطبة المستمرة تجعل نقل الذرات المشعة أسهل. يتسرب ماء المطر عبر التربة، ويلتقط اليورانيوم والثوريوم من الصخور، وينضم إلى الينابيع والجداول. ومع تدفق الماء إلى الأسفل، تُجرف هذه العناصر المذابة وحبيبات المعادن الدقيقة تدريجياً نحو المناطق الأقل ارتفاعاً. تؤكد القياسات على طول النهر وفي الآبار أن هذا النقل الهبوطي يركز النشاط الإشعاعي أكثر في كمبولتشا مقارنة بديسي.

قياس الأشعة غير المرئية في مياه الحياة اليومية

لتحويل هذه الصورة إلى أرقام، جمع العلماء مياهاً من آبار جوفية وينابيع جبلية وأنهار في كلتا المدينتين على مدى عام كامل. استخدموا كاشف أشعة غاما حساس — شبيه في المبدأ بأجهزة التصوير الطبي — لعد الإشعاع الخافت المنبعث من اليورانيوم-238 والثوريوم-232 والبوتاسيوم-40 في كل لتر من الماء. أظهرت معظم العينات مستويات يورانيوم أعلى من الإرشادات الدولية لمياه الشرب، بينما تباينت مستويات الثوريوم حول حدوده الموصى بها أو فوقها بقليل. كما وُجد البوتاسيوم-40 بمستويات مرتفعة، خاصة في المياه الجوفية ومياه الينابيع، لكنه أقل إثارة للقلق لأن البوتاسيوم يخضع لتنظيم محكم داخل الجسم.

أين الخطر أعلى

حوّل الفريق بعد ذلك هذه القياسات الإشعاعية إلى تقديرات لجرعات الإشعاع السنوية للأشخاص الذين يشربون المياه المحلية يومياً. في العديد من الآبار والينابيع، تجاوزت الجرعات المحسوبة الحد الآمن المستخدم شائعاً وهو 1 ملي سيفرت في السنة. قدمت بعض مواقع الينابيع في ديسي ومحطة واحدة في كمبولتشا جرعات تفوق هذا الحد بعدة مرات، ويرجع ذلك أساساً إلى ارتفاع اليورانيوم. كان لماء الأنهار الجاري ميل لأن يحتوي على تراكيز أعلى من المصادر الجوفية، وأظهرت عينات نهر بوركينا المشتركة باستمرار نشاطاً إشعاعياً أكبر في كمبولتشا مقارنة بالمناطق العلوية في ديسي، مما يتوافق مع تدفق الماء ونقل المعادن المذابة أسفل المنحدر.

ما يعنيه هذا للمجتمعات

تخلص الدراسة إلى أن سلامة مياه الشرب في هذه المدن الهضبية الإثيوبية تتشكل بشراكة بين الصخور والمناخ. توفر التكوينات الغنية باليورانيوم والثوريوم المصدر، بينما تقوم الأمطار والتربة الرطبة وتدفق الأنهار بعملية النقل والتركيز، خاصة نحو المجتمعات منخفضة الارتفاع. وبما أن جرعات الإشعاع الناتجة في عدة مواقع تتجاوز التوصيات العالمية، يحذر المؤلفون من احتمالات آثار صحية طويلة المدى، مثل أضرار الكلى وزيادة خطر الإصابة بالسرطان. ويوصون بالمراقبة المستمرة، وتحسين معالجة المياه، والتخطيط الذي يأخذ في الاعتبار ليس فقط مواضع الصخور المشعة، بل أيضاً كيفية إعادة توزيع محتوياتها عبر العواصف والجريان السطحي والأنهار مع مرور الزمن.

الاستشهاد: Geremew, H., Mekonnen, Y. & Admasu, A. Geological and climatic influences on natural radioactivity in drinking water and their health impacts: a study of Dessie and Kombolcha towns, Ethiopia. Sci Rep 16, 13737 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43834-9

الكلمات المفتاحية: سلامة مياه الشرب, النشاط الإشعاعي الطبيعي, اليورانيوم في المياه الجوفية, هضاب إثيوبيا, الصحة البيئية