الإزالة السريعة للفوسفـات الناتج عن نفايات التعدين من مياه المصبات بواسطة الأباتيت الموجود مسبقًا في شمال مقاطعة ماناتي، فلوريدا

عندما يلتقي ذعر التلوث بحامٍ خفي

في عام 2021، راقب السكان حول خليج تامبا بقلق بينما جرى تصريف مئات الملايين من اللترات من مياه الصرف من موقع أسمدة فوسفاتية عمداً لتجنّب انهيار هيكلي. خشي الناس أن تؤدي هذه المياه الغنية بالمواد الكيميائية إلى أضرار طويلة الأمد للخليج، تغذي الطحالب السامة وتخنق الحياة البحرية. تتتبع هذه الدراسة ما حدث فعلاً لمكوّن واحد رئيسي في تلك المياه — الفوسفات — وتبيّن أن معدناً طبيعياً موجوداً بالفعل في قاع الخليج الرملي امتص معظم الخطر بهدوء.

طوفان مفاجئ من مكونات السماد

بدأ الحادث عند كومة الفسفوجيبسوم في باينِي بوينت، وهي ركام نفايات كبير نتج عن عقود من إنتاج الأسمدة في مقاطعة ماناتي بفلوريدا. ولتجنب انهيار كارثي، أمرت السلطات بتصريف طارئ لحوالي 800 مليون لتر من «مياه الكومة» الحمضية والغنية بالمغذيات إلى خليج تامبا المجاور على مدار عشرة أيام. حملت هذه المياه مستويات عالية من النيتروجين والفوسفـات، نفس المغذيات الموجودة في الأسمدة الزراعية. بينما جذبت ازدهارات الطحالب المدفوعة بالنيتروجين عناوين الصحف سريعاً، ظل مصير الدفعة الكبيرة من الفوسفـات — المعروف بتغذيته للطــحالب الضارة وفقدان الأكسجين — غير واضح على المدى الطويل. شرع المؤلفون في تتبّع وجهة ذلك الفوسفـات وما إذا كان لا يزال يشكل خطراً.

قراءة أرشيف الخليج الرملي

من منتصف 2021 حتى 2024، أخذ الباحثون عينات متكررة من الرواسب السطحية على طول الشاطئ الشرقي لخليج تامبا، شاملة مواقع شمال وجنوب نقطة التصريف ومواقع مراقبة بعيدة. قاسوا كمّ الفوسفـات القابل للإزالة بسهولة الذي يمكن استخلاصه من هذه الرواسب وقارَنوه بالمسافة ومسارات التدفق المتوقعة للمياه المفرغة. كان النمط لافتاً: أظهرت المواقع الأقرب إلى نقطة التصريف وتلك الواقعة في اتجاه التيار مستويات فوسفـات أعلى بكثير — وغالباً بمعدلات عدة أضعاف مقارنة بالمواقع الأبعد أو الواقعة عكس التيار. في المقابل، كانت قياسات الفوسفـات المذابة في مياه الخليج أقل من حد الكشف. تشير هذه الملاحظات مجتمعة إلى أن الرواسب، وليس عمود الماء، كانت المستودع الرئيسي للفوسفـات المفرَج.

العمل الهادئ لمعدن شائع

نظر الفريق بعد ذلك عن كثب إلى ما تتكوّن منه الرواسب. باستخدام التصوير والانكسار بالأشعة السينية، وجدوا أن معظم الحبيبات كانت من الكوارتز والكالسيت، لكن بعض المواقع احتوت أيضاً على كميات ملحوظة من معدن غني بالفوسفـات يُدعى الأباتيت، مصدره ترسبات «بون فالي» الفوسفاتية الطبيعية في فلوريدا. لرؤية كيف تتعامل المعادن المختلفة مع الفوسفـات، أجرى الباحثون تجارب مخبرية بمزج مياه الكومة المحاكاة مع ماء بحر صناعي ومواد صلبة متنوعة: أباتيت نقي، رمل كوارتز، كالسيت، ورواسب طبيعية من الخليج. في غياب أي مواد صلبة بقي الفوسفـات في المحلول لأسابيع، حتى عندما كانت الشروط مؤاتية لتكوّن المعادن. أما عند وجود المواد الصلبة، فتراجعت مستويات الفوسفـات في الماء بسرعة — الأسرع والأكمل عندما وُجد الأباتيت، حيث حدثت معظم الإزالة خلال الساعة الأولى.

إسفنجة طبيعية ذات ذاكرة طويلة

تشير بيانات الحقل والتجارب معاً إلى أن حبيبات الأباتيت الموجودة مسبقاً في قاع البحر عملت كـ«مصارف» قوية للفوسفـات المأخوذ من الكومة. بدلاً من تكوّن معادن فوسفـاتية جديدة مباشرة من الماء، من المرجح أن الفوسفـات المفرَج التصق أولاً بأسطح الأباتيت والحبيبات الأخرى، ثم تبلورت تدريجياً إلى أغشية أكثر استقراراً من فوسفـات الكالسيوم. تظهر قلبات الرواسب من دراسات قريبة طبقات غنية بالفوسفـات متوافقة مع حدث 2021، وحتى مع تصريف سابق عام 2003، ما يشير إلى أنه بمجرد احتجاز الفوسفـات بهذه الطريقة يمكن أن يظل محبوساً في مكانه لسنوات عديدة. تُظهر تقديرات بسيطة لحساب الكتلة أن كمية الفوسفـات المخزنة في طبقة رقيقة من الرواسب المُثرية تقارن بإجمالي الفوسفـات المفرَج، مما يعني أن قاع البحر يمكن أن يفسر تقريباً كامل المدخلات.

دروس لحوادث الانسكاب والتنظيف المستقبلية

لغير المتخصصين القلقين بشأن العواقب الطويلة الأمد لتصريف باينِي بوينت، تقدّم الدراسة طمأنة متحفظة: لأن رواسب خليج تامبا كانت تحتوي بالفعل على الأباتيت، فقد أُزيل معظم الفوسفـات الإضافي بسرعة من الماء ومنع تكرار دورانه، مما حدّ من الأضرار البيئية المطولة. في الوقت نفسه، تشير النتائج إلى استراتيجية استباقية لإدارة مياه الصرف المشابهة في أماكن أخرى. من خلال إضافة الأباتيت المطحون ناعماً أو نواتج تعدين غنية بالفوسفـات إلى المياه الملوّثة بشكل متعمد، قد يتمكن المدراء من تسريع إزالة الفوسفـات بطريقة مُتحكّم بها قبل أن تجبر أزمة ما على تصريف طارئ. بعبارة أخرى، المعدن الطبيعي الذي ساعد خليج تامبا على تفادي أسوأ السيناريوهات قد يصبح أيضاً أداة عملية لمنع كوارث غذائية مستقبلية.

الاستشهاد: Major, J.D., Feng, T. & Pasek, M.A. Rapid removal of mining waste-contributed phosphate from estuarine waters by pre-existing apatite in north Manatee County, Florida. Commun. Sustain. 1, 61 (2026). https://doi.org/10.1038/s44458-026-00060-8

الكلمات المفتاحية: تلوث الفوسفـات, خليج تامبا, معادن الأباتيت, انسكابات مياه الصرف, رواسب المصبات