فاطمة الفَرّا¹ ، مِراع نُور جينَر²
هـ. كورتولوش أوزجان³
1. المقدمة
إن الزيادة السريعة في عدد السكان على مستوى العالم وما يرافقها من ارتفاع في النشاط الاقتصادي قد أدّيا إلى إنتاج كميات كبيرة من النفايات على المستويات المنزلية والبلدية والتجارية، مما أسهم بشكل كبير في تدهور البيئة (Elamin Abbass et al., 2023). ويُعرَّف مصطلح "النفايات" عادةً بأنه أي مادة أو عنصر يصبح عديم الفائدة أو غير مرغوب فيه من قبل مالكه أو مُنتجه أو معالجه، بحيث يفقد قيمته الوظيفية (Arenibafo, 2023). ويمكن تصنيف النفايات وفقًا لمصادرها، بما في ذلك النفايات الصلبة البلدية، النفايات الزراعية، النفايات الطبية، والنفايات الصناعية. وتنتج النفايات الصلبة البلدية (MSW) نتيجة الأنشطة المنزلية والتجارية المختلفة، وتشمل النفايات العضوية والورق والبلاستيك والمعادن والزجاج ومواد أخرى متنوعة (Debrah et al., 2021).
يُعدّ إدارة النفايات الصلبة (SWM) تحديًا كبيرًا في العصر الحالي، إذ لا يزال عدد كبير من الأفراد — يقدّر بحوالي ثلاثة مليارات شخص عالميًا — يفتقرون إلى نظم إدارة نفايات منظمة. وترتبط رفاهية الدول بمستوى التحضر فيها، مما يؤدي بدوره إلى زيادة إنتاج النفايات (Zoungrana et al., 2022). وتؤثر إدارة النفايات الصلبة بشكل مباشر وغير مباشر على عدة جوانب من رفاهية الإنسان بما في ذلك الصحة والعوامل الاجتماعية–الاقتصادية والجوانب الجمالية والبيئة والبنية التحتية. كما يُعدّ تطبيق الأساليب الصديقة للبيئة في جمع النفايات ونقلها والتخلّص منها أحد الحلول المحتملة للإدارة الفعّالة للنفايات الصلبة (Abubakar et al., 2022).
¹ ماجستير؛ جامعة إسطنبول جراح باشا، كلية الهندسة، قسم الهندسة البيئية، أفجيلار – إسطنبول – تركيا؛ [email protected]
ORCID No: 0009-0007-5240-0793
² باحثة مساعدة؛ جامعة إسطنبول جراح باشا، كلية الهندسة، قسم الهندسة البيئية، أفجيلار – إسطنبول – تركيا؛ [email protected]
ORCID No: 0000-0002-9920-928X
³ أستاذ دكتور؛ جامعة إسطنبول جراح باشا، كلية الهندسة، قسم الهندسة البيئية، أفجيلار – إسطنبول – تركيا؛ للمراسلة: [email protected]
ORCID No: 0000-0002-9810-3985
ومع ذلك، فإن سوء إدارة النفايات، خصوصًا في الدول النامية، يعيق تنفيذ إجراءات المعالجة الفعّالة. ونتيجة لذلك، يزداد الوقت اللازم للتخلّص من النفايات، كما يشكل التخلّص غير المنظم منها خطرًا كبيرًا على النظم البحرية والمناطق الحضرية المكتظة بالسكان في مختلف أنحاء العالم (Ferronato & Torretta, 2019).
إن الهدف الأساسي لإدارة النفايات الصلبة هو التعامل بشكل فعّال مع عمليات جمع النفايات وفرزها ومعالجتها والتخلّص منها في المناطق الحضرية، مع ضمان تنفيذ هذه الأنشطة بطريقة مستدامة تراعي الاعتبارات البيئية والاجتماعية، وباستخدام أكثر الموارد المتاحة تحقيقًا للجدوى الاقتصادية (Khatiwada et al., 2021). كما يجب إعطاء الأولوية لاستخدام النفايات كمواد خام أساسية وثانوية في تصنيع المنتجات الاستهلاكية داخل المدن (OECD, 2021).
وتزداد مشكلة إدارة النفايات في الدول النامية نتيجة التخلّص العشوائي من النفايات، مما يجعلها ملوثًا بيئيًا خطيرًا (A. H. Khan et al., 2022). وتُعدّ طرق المعالجة الأكثر شيوعًا في هذه الدول هي الطمر، الحرق، التخلّص المفتوح، والكمبوست (Hajam et al., 2023a).
ولا يزال الحرق المفتوح والتخلّص المفتوح يُستخدمان على الرغم من آثارهما البيئية الضارة (Barbhai & Sharma, 2023). وتؤدي ممارسات إدارة النفايات غير الملائمة إلى مشاكل بيئية خطيرة، إذ إن تراكم النفايات في المكبّات المفتوحة يؤثر سلبًا على التربة ويهدد سلامة المياه الجوفية المجاورة (Hasthi et al., 2023). كما يمكن للممارسات الجيدة في إدارة النفايات الصلبة أن تقلل أو تمنع الآثار السلبية على البيئة وصحة الإنسان، إضافةً إلى تعزيز النمو الاقتصادي وتحسين مستوى المعيشة (Das et al., 2019; Singh Rawat et al., 2020).
تركز هذه الدراسة على الأهداف التالية: تقييم آثار التخلّص من النفايات الصلبة في المكبّات المفتوحة، ودراسة استراتيجيات إعادة التأهيل بهدف الحد من الآثار البيئية والاقتصادية.
2. إنتاج النفايات عالميًا
يُعرَّف الإنتاج العالمي للنفايات بأنه إجمالي كمية النفايات الناتجة عن الأنشطة البشرية على مستوى العالم خلال فترة زمنية محددة. وقد تنشأ هذه النفايات من عدة مصادر تشمل البلديات والصناعة والزراعة والمراكز الطبية وغيرها من القطاعات (Höglund-Isaksson et al., 2020). ويُعد إنتاج النفايات قضية مهمة بيئيًا واجتماعيًا نظرًا لما يترتب عليه من آثار سلبية مثل التلوث وتدمير الموائل وتهديد صحة الإنسان (Marín-Beltrán et al., 2022).
وتُظهر كميات النفايات المنتجة عالميًا اتجاهًا تصاعديًا مستمرًا في كل من الدول المتقدمة والنامية. كما تنتج دول منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية (OECD) كميات كبيرة من النفايات سنويًا (Parfitt et al., 2021). وتشير التقديرات إلى أن الإنتاج العالمي للنفايات قد تجاوز 20 مليار طن في عام 2017، أي ما يعادل 2.63 طن للفرد سنويًا (Maalouf & Mavropoulos, 2023). ويُوضّح شكل 1 إنتاج النفايات الصلبة البلدية بالكيلوغرام للفرد (URL 1).
الشكل 1. كمية النفايات الصلبة البلدية المنتجة سنويًا (بالكيلوغرام لكل فرد) (URL 1)
وفقًا للتوقعات المبنية على الوضع القائم، من المتوقع أن يصل الإنتاج العالمي للنفايات إلى 46 مليار طن بحلول عام 2050 (Mendoza et al., 2022). وتشكل كمية النفايات الصلبة البلدية (MSW) جزءًا أصغر نسبيًا، حيث قُدِّرت في عام 2019 بما يتراوح بين 2.3 و3.1 مليار طن، ومن المتوقع أن ترتفع لتتراوح بين 2.89 و4.54 مليار طن بحلول عام 2050 (He et al., 2022). وبالمثل، واستنادًا إلى تقرير صادر عن البنك الدولي، يُتوقّع أن يبلغ الإنتاج السنوي للنفايات الصلبة البلدية حوالي 3.4 مليار طن بحلول عام 2050 (Kaza et al., 2018).
من ناحية أخرى، أصبحت مشكلة تراكم النفايات البلاستيكية غير المُدارة مصدر قلق متزايد. وفقًا للتقديرات، بلغ الإنتاج العالمي للنفايات البلاستيكية غير المُدارة بين 60 و99 مليون طن في عام 2015. وتشير التوقعات إلى أن هذه الكمية قد تتضاعف ثلاث مرات لتصل إلى 155–265 مليون طن متري سنويًا بحلول عام 2060 (Lebreton & Andrady, 2019). وفي البلدان النامية، يُشتق الجزء الأكبر من النفايات أساسًا من الأنشطة المنزلية، ويتكون في الغالب من المواد العضوية النباتية. ويُعد التحضر المتسارع من العوامل البارزة التي تؤدي تدريجيًا إلى زيادة إنتاج النفايات الناتجة عن الأنشطة الصناعية والزراعية، والمركبات الكيميائية المتبقية، وتصريف المعادن الخطرة (F. F. Robert et al., 2023).
3. إدارة النفايات
تشمل إدارة النفايات الصلبة الإدارة الفعّالة والتخلّص السليم من المواد النفاياتية، بهدف التقليل من الآثار الضارة على صحة الإنسان والبيئة الطبيعية (S. Khan et al., 2022). ومن أجل تحقيق أقصى فائدة عملية، تقدم هرمية إدارة النفايات تسلسلًا مفضلًا من الخطوات للحد من النفايات وإدارتها. وتُعدّ المدافن الخيار الأخير في إدارة النفايات؛ في حين يتم إعطاء الأولوية في هذه الهرمية لـ الوقاية، التقليل، إعادة التدوير، واستعادة الطاقة (Kabirifar et al., 2020; URL 2) (الشكل 2).
الشكل 2. هرمية إدارة النفايات (URL 2)
قبل المعالجة، يجب فصل النفايات الصلبة البلدية (MSW) إلى فئات قابلة لإعادة التدوير، قابلة للتحلل، قابلة للاحتراق، وغير قابلة لإعادة التدوير من أجل التخفيف من الآثار السلبية. (Ugwu et al., 2021). المواد النفاياتية مثل الورق والزجاج والمعادن يمكن إعادة توظيفها لتقليل الطلب على الموارد الأولية (David et al., 2019). علاوة على ذلك، تتضمن معالجة النفايات القابلة للتحلل تحويل هذه النفايات إلى جزيئات عضوية مستقرة، يمكن أن تُستخدم كمصدر طاقة صديق للبيئة، مثل الغاز الحيوي (Srivastava et al., 2020).
الوضع الحالي لإدارة النفايات في كل من البلدان المتقدمة والنامية يثير القلق، لا سيما في الدول النامية، نظرًا إلى نقص أساليب فعّالة لإدارة النفايات مما يستوجب تنفيذ نهج مستدام بيئيًا وتكلفة‑فعّالة لإدارتها والتخلّص منها (Arenibafo, 2023; Debrah et al., 2021; ULUSOY et al., 2023). تُوظَّف عدة استراتيجيات وتقنيات في مجال إدارة النفايات الصلبة، تشمل الحرق، إعادة التدوير، الطمر، التسميد، والحدّ من النفايات (Istrate et al., 2020; Karimi, 2023). ومع ذلك، تواجه تطبيقات أساليب إدارة النفايات الفعّالة مشكلات عدّة، منها نقص الموارد المالية، منهجيات وتجهيزات جمع غير فعّالة، ممارسات طرح غير مسؤولة، ونقص الكوادر المتخصصة في إدارة النفايات (Kurniawan et al., 2022; Li et al., 2021; Shi et al., 2021).
التأكيد الحالي ينصبُّ على إعطاء أولوية لتقليل النفايات كنهج أساسي لمعالجة هذه المشكلة، بدل التركيز السابق على الاسترجاع، إعادة التدوير، والطرح (Parfitt et al., 2021). بالإضافة إلى تقنيات إدارة النفايات التقليدية مثل تقليل الحجم والطمر، تُطبّق في دول الدخل المرتفع (HICs) أيضًا طرق بديلة تشمل التسميد بالدودة الأرضية (vermicomposting)، استراتيجيات التنمية المستدامة، وأنظمة تحويل النفايات إلى طاقة (Alshehrei & Ameen, 2021; Hajam et al., 2023b; Usmani et al., 2020). تشمل هذه الأنظمة عمليات مثل الحرق، التحلل الحراري (pyrolysis)، الغازات (gasification)، الهضم اللاهوائي، وكذلك إنتاج الوقود الحيوي مثل البيوديزل، البيو‑هيدروجين، البيو‑ميثان، البيوإيثانول، والبوتانول (Barua & Hossain, 2021; S. Y. Lee et al., 2019; Manikandan et al., 2023). وإحدى الاستراتيجيات المحتملة تشمل استخدام مصافٍ حيوية (waste biorefineries) قادرة على تحويل النفايات الصلبة البلدية (MSW) إلى مصادر طاقة مستدامة، بالإضافة إلى سلع ذات قيمة مضافة ومركبات كيميائية (Molina‑Peñate et al., 2022; Pérez et al., 2020).
4. التخليّ الصالح / الطمر المفتوح كطريقة لإدارة النفايات
يُستخدم الطمر المفتوح أو المدافن غالبًا لإدارة النفايات الصلبة البلدية (MSW) نظرًا لفعاليته من حيث التكلفة وقلة متطلبات المعالجة (Al‑Wabel et al., 2022). إن استخدام المدافن يُناسب النفايات التي لا يمكن إعادة تدويرها أو حرقها. ومع ذلك، يتطلب ذلك مساحات أرضية شاسعة. والمياه الناتجة (leachate) من تحلل هذه النفايات في ظروف هوائية ولاهوائية تحتوي على مكونات ضارة بالبيئة (El‑Saadony et al., 2023; Pazoki & Ghasemzadeh, 2020). وبناءً عليه، يصبح الطمر الخيار الأسوأ عند الأخذ في الاعتبار آثاره السلبية على البيئة، صحة الإنسان، جودة الأرض، والمياه الجوفية (Blair & Mataraarachchi, 2021; Pires & Martinho, 2019).
شهد الطمر توسعًا كبيرًا في الدول ذات الدخل المنخفض والمتوسط (LMICs) خلال العقد الماضي. ومن نتائج هذا التوسع ظهور مدافن مفتوحة كوسيلة لإدارة النفايات الصلبة في مناطق مختلفة حول العالم (Idowu et al., 2019). في هذه الدول، يُعد الطمر مستودعًا رئيسًا لجزء كبير من النفايات، ما يهدد بإطلاق الغاز الحيوي الناتج عن التحلل اللاهوائي للنفايات (Chisholm et al., 2021). إضافةً إلى ذلك، قد تؤدي حركة المياه الناتجة (leachate) في هذه المدافن إلى تلوث جميع مصادر المياه السطحية والجوفية. وتزداد خطورة الوضع في الدول التي تفتقر إلى إجراءات حماية وتقع مدافنها قرب البحيرات (Parvin & Tareq, 2021; Zhang et al., 2021). ولحسن الحظ، بدأت الدول المتقدمة في منع الطمر المفتوح للنفايات الصلبة من خلال قوانين صارمة، خفض النفايات، وإعادة الاستخدام. في هذه الدول تُعتمد مبادئ "تقليل، إعادة استخدام، إعادة تدوير" (المعروفة غالبًا بـ 3R)، مما يقلل من احتمالية حدوث مثل هذه السيناريوهات (Batista et al., 2021; Nanda & Berruti, 2021).
5. تركيب النفايات الصلبة البلدية (MSW)
النفايات هي نتاج كل فعلٍ بشري، سواء الأعمال الروتينية اليومية أو الأنشطة الصناعية والزراعية. وتشمل النفايات مجموعة متنوعة من المكونات، والتي تختلف بين الدول والمناطق اعتمادًا على العادات الثقافية وأنماط الحياة (Elamin Abbass et al., 2023).
تتكوّن النفايات الصلبة البلدية من عدة أنواع من النفايات، بما في ذلك القابلة لإعادة التدوير، العضوية، القابلة للاحتراق، والمواد غير القابلة لإعادة التدوير. في الدول ذات الدخل المنخفض والمتوسط (LMICs)، تتراوح نسبة المواد القابلة للتحلل داخل MSW بين 46٪ و53٪. وبالمثل، وُجد أن كمية النفايات القابلة لإعادة الاستخدام في هذه الدول أقل نسبيًا من تلك الموجودة في دول الدخل المرتفع (HICs) (UNEP, 2015). وتُعدّ MSW ذات تركيز عالٍ من المواد العضوية مساهمًا رئيسيًا في تلوث الهواء، لأنها تطلق غازات دفيئة (GHG) وسوائل رشيحة (leachate) تلوث المياه الجوفية (Cheng et al., 2020; Mor & Ravindra, 2023). ويُظهر الشكل 3 تركيب MSW على مستوى العالم (Sharma & Jain, 2020).
الشكل 3. التركيب العالمي للنفايات الصلبة البلدية (MSW) (Sharma & Jain, 2020)
6. الآثار البيئية للتخلّص المفتوح من النفايات الصلبة البلدية (MSW)
لقد أدّت ظاهرة التوسّع العمراني إلى تدهور بيئي، ما جعلها قضية ذات أهمية تستدعي دراسة دقيقة (S. Robert et al., 2023). من العوامل المحتملة التي تسهم في التدهور البيئي: تصريف مياه الصرف والمخلفات السائلة، الجريان السطحي الزراعي، بالإضافة إلى التخلص غير المنظّم من النفايات الصلبة بالقرب من المسطحات المائية (Jurado Zavaleta et al., 2021). إن تأثير إلقاء النفايات في العراء على النظام البيئي خطير جداً؛ إذ يسبب تلوثاً في بيئات متعددة، من المحيطات إلى الهواء إلى المياه الجوفية (Siddiqua et al., 2022).
ممارسة التخلّص المفتوح من النفايات الصلبة البلدية تؤدي إلى انبعاث مركبات خطيرة تشكّل خطراً على صحة الإنسان والبيئة. تشمل هذه المركبات الديوكسينات والمواد الشبيهة بالديوكسينات (لا سيما ثنائيات بنزو‑بارا‑ديوكسينات ثنائية الكلور وثنائيات بنزو‑ديبنفوران المكلورة) بالإضافة إلى معادن ثقيلة ضارة مثل النيكل والكادميوم، والتي تُنقَل إلى المياه والتربة والغلاف الجوي (Roy & Tarafdar, 2022). وتؤدي ممارسات الطمر أو المكبّات المفتوحة إلى تلوّث مياه وتربة على نطاق عالمي، نتيجة انتقال المياه المتسرّبة (leachates) المحتوية على سموم، انبعاث الغازات الدفيئة، وإطلاق الروائح والغبار (Al‑Wabel et al., 2022).
تتناول هذه الفقرة الآثار السلبية لمكبات النفايات المفتوحة على التربة، الهواء، المياه، وصحة الإنسان.
6.1 تلوث المياه والتربة
تشير عدة دراسات إلى أن المكبات المفتوحة ما زالت تُعدّ السبب الأبرز لتلوث المياه والتربة (Alao, 2023; Mekonnen et al., 2020). كما إن التراكم غير المنظَّم للنفايات الصلبة البلدية في المكبات يؤدي إلى تدهور جودة التربة، مما ينتج عنه سيادة خصائص حمضية ورملية، بالإضافة إلى التأثير على الأحياء الدقيقة فيها (Mouhoun‑Chouaki et al., 2019).
من المشكلات الناجمة عن إلقاء النفايات الصلبة: تدهور المحتوى العضوي داخل النفايات، ما يؤدي إلى إنتاج المياه المتسرّبة (leachate). وهذه المياه المتسرّبة القابلة للذوبان لديها القدرة على التسلّل إلى التربة والمياه الجوفية (de Cassia Silva Bacha et al., 2021). علاوة على ذلك، عملية التسرّب هذه، التي تُطلق منها مركبات عضوية وغير عضوية وغيرها من المواد الضارّة، قد تلوث مصادر المياه الجوفية (Abdel‑Shafy et al., 2023).
كما أن معادن مثل الكوبالت (Co)، الكادميوم (Cd)، النحاس (Cu)، الرصاص (Pb)، والزنك (Zn) قد تلوث التربة في مواقع الطمر، وهذه المعادن يمكن أن تُمتصَّ من قبل النباتات أو الديدان الأرضية، مما يشكل تهديدًا لصحة الإنسان والبيئة (Aendo et al., 2022; Morita et al., 2021). وفي الوقت نفسه، فإن تلوّث المياه السطحية نتيجة تراكم هذه المعادن الخطرة في التربة — كـ Cd وZn وPb — قد يؤدي إلى التكبير الحيوي (biomagnification) في السلسلة الغذائية (Gupta et al., 2019).
وأظهرت دراسة أخرى أن التخلص من النفايات الصلبة تسبب في زيادة كبيرة في العديد من معايير المياه، بما في ذلك التوصيلية، مجموع المواد المذابة، العسارة، والقلوية. كما لوحظت مشكلات إضافية مثل الروائح الكريهة، التلوّث الميكروبيولوجي، وتغيّر لون المياه. فضلاً عن ذلك، أدت وفرة النيتروجين والفوسفور إلى حدوث نمو مفرط للطحالب في الأنهار والجداول (Mohan & Joseph, 2021).
6.2 تلوّث الهواء
يمكن أن يؤدي وجود جسيمات معلقة في الهواء وتراكم النفايات الصلبة من المناطق الحضرية إلى انبعاث ملوثات هوائية وإطلاق روائح كريهة (Al‑Wabel et al., 2022). بالإضافة إلى ذلك، تؤدي ممارسة الطمر أو التخلّص المفتوح من MSW إلى إنتاج غازات مكبّات ناتجة عن تحلل النفايات، تتألف أساساً من الميثان (CH₄) وثاني أكسيد الكربون (CO₂) (Chandra & Ganguly, 2023). وتشير الأرقام الحالية إلى أن الميثان على مدى 20 عاماً لديه إمكانات احتباس حراري بمقدار 81.2، بينما CO₂ يملك 27.9 على مدى 100 عام (IPCC, 2019). وقد أشار أحدث تقرير للجنة الحكومية المعنية بتغير المناخ (IPCC) إلى أن مستوى الميثان ارتفع إلى أكثر من 1000 جزء في المليار خلال العشرين سنة الماضية (IPCC, 2019). ونظرًا للزيادة الكبيرة في انبعاثات الميثان من MSW، جرت تحقيقات شاملة لتحليل إمكانية إنتاجه من النفايات الصلبة واستكشاف طرق فعّالة لتحويله إلى أشكال طاقة، في محاولة لتقليل إطلاقه إلى البيئة (Hai et al., 2023; Naveenkumar et al., 2023; Yang et al., 2023). وتعزى الزيادة في غازات الدفيئة بشكل مباشر إلى ممارسة التخلّص المفتوح من النفايات في الدول النامية (Ferronato & Torretta, 2019).
عند تحلل النفايات العضوية في بيئات لاهوائية، تطلق غازات المكب (landfill gases) (US EPA, 2023; Meyer‑Dombard et al., 2020). من جهة أخرى، تؤثر عدة عوامل على كمية الميثان المنبعثة من مكب مفتوح، مثل كمية النفايات المطمورة، الظروف الجوية، وطريقة جمع النفايات (Pujara et al., 2023). وفي تقرير حديث صادر عن وكالة حماية البيئة الأمريكية (USEPA)، يُلفت إلى أن انبعاثات الميثان من المكبات في الولايات المتحدة تسهم بنحو 17٪ من إجمالي إنتاج الميثان (US EPA, 2022). ومن المتوقع بحلول 2030 و2050 أن تشكّل الدول النامية 64٪ و76٪ على التوالي من الانبعاثات العالمية للغازات الدفيئة، بعد أن كانت نسبتها 29٪ في عام 2000 (Rafiq et al., 2018).
6.3 تأثيرات على صحة الإنسان
علاوة على ذلك، فإن التخلص العشوائي من MSW عبر ممارسات الطمر المفتوح يمكن أن يؤدي إلى عواقب صحية سلبية للأفراد المقيمين بالقرب من مواقع الطمر. تشمل هذه المخاطر أمراضًا مثل التهيّج الجلدي والعيني، ارتفاع حرارة الجسم، مشاكل تنفسية، اضطرابات الجهاز الهضمي، وغيرها من الأمراض (Dixit et al., 2023).
كما يعرّض الطمر المفتوح الصحة العامة لخطر تلوث المياه الجوفية وإطلاق غازات يمكن أن تؤثر على السكان المجاورين بطرق قد تؤدي إلى زيادة مخاطر الإصابة بالسرطان.
علاوة على ذلك، يُمكن لمناطق الطمر غير القانونية أن تحبس العديد من الكائنات، وتوفر ظروفًا مناسبة لتكاثر الآفات، مثل البعوض، مما يزيد من المخاطر الصحية والبيئية معًا (Chireshe et al., 2023).
7. إعادة تأهيل الطمر المفتوح: وسيلة لتقليل الآثار البيئية والمالية
لقد دفعت الأضرار البيئية الواسعة النطاق التي لحقت بالأرض إلى جهود بحثية كبيرة نحو التخفيف من التلوث وإعادة التأهيل. وتشمل عملية التأهيل تحويل المناطق الملوثة إلى حدائق، وإنشاء مشاتل للنباتات الزخرفية. ويمكن أن تكون الفوائد الاقتصادية لجمع الغاز الحيوي والمياه المتسرّبة من عملية معالجة MSW كبيرة للحكومات. إلى جانب الفوائد الاقتصادية، يمكن أن يؤدي تطبيق طرق مناسبة لاستخراج المركبات الخطرة من MSW إلى تحقيق منافع اجتماعية. مع ذلك، فإن تنفيذ حلول مناسبة للتخلّص من النفايات يتطلب استثمارات أكبر ويتحمّل تكاليف أعلى للصيانة والتشغيل.
إن تنفيذ حلول إعادة تأهيل لمواقع الطمر المفتوحة أمر جوهري لمعالجة المخاطر التي تهدّد الصحة والبيئة والتي تنشأ عن هذه المناطق غير المنظمة والقذرة. فهذه المواقع قد تساهم في تلوّث التربة والمياه، تدمير المواطن البيئية، وانتشار الأمراض. وفيما يلي بعض التقنيات الشائعة المستخدمة في إعادة تأهيل مواقع الطمر المفتوحة: التعدين من المكبات (landfill mining)، عملية تغطية التربة (soil capping)، نظام جمع غازات المكب (landfill gas collection system)، المعالجة البيولوجية (bioremediation)، إعادة التشجير (revegetation)، والمعالجة النباتية (phytoremediation).
7.1 تعدين المكبات (Landfill Mining – LFM)
تعدين المكبات هو أسلوب يتضمن استخراج المواد ذات القيمة من مواقع الطمر. وهذه الطريقة يمكن أن تشكل بديلاً قابلاً للتحقيق لتعزيز التنمية البيئية وإدارة النفايات بفعالية (Zoungrana et al., 2022). ويتطلب LFM إزالة النفايات من مكب تم إغلاقه لفترة طويلة، عادة ما تمتدّ لسنوات عديدة. وخلال هذه المدة يقلّ تدفق النفايات بشكل كبير وتتباطأ عملية التحلل الطبيعي (Somani et al., 2020; Zari et al., 2022).
في ظل الوضع العالمي الراهن من تضاعف الطلب على الموارد، وارتفاع أسعار المواد الخام، وتناقص الموارد الطبيعية للسلع الأساسية، وتفاقم القضايا البيئية، يقدم LFM فرصة للحصول على موارد من مصادر بديلة (Jain et al., 2023). إن استخراج الموارد من المكبات الحالية والمستقبلية يمكن أن يؤدي إلى استخدام مواد ثانوية وطاقة، وبالتالي تقليل البصمة المكانية للمكبات (Singh & Chandel, 2020). ويظهر ما سبق أن LFM يتوافق مع خريطة طريق الاتحاد الأوروبي لأوروبا كفؤة في استخدام الموارد والتي تهدف إلى تقليل الحاجة إلى أراضٍ جديدة بحلول 2050 (Pitak et al., 2023).
وبالرغم من أن الاهتمام بـ LFM وتقدّمه قد ازداد خلال العشرين عاماً الماضية، إلا أن انبعاث الغبار من أنشطة التعدين والطمر يستمر كإشكالية كبيرة للصحة العامة (Article Author et al., 2019; Cappucci et al., 2020; Qarahasanlou et al., 2022). وهذا الأمر يُعد مهمًا خصوصًا في الحالات التي تمتلك فيها المكبات القديمة قدرة على توليد التلوث (H. Lee et al., 2023). وتتأثر خصائص مكونات النفايات المستخرجة بمستوى التحلل، نوعية، وعمر النفايات. وتتكوّن النفايات المسترجعة بشكل أساسي من مواد شبيهة بالتربة، بلاستيك، معادن، زجاج، أقمشة، سيراميك، وحجارة. والمكوّن السائد فيها هو مادة تشبه التربة (Cheela et al., 2023; Han et al., 2024).
7.2 عملية تغطية التربة (Soil Capping Process)
تُعد هذه الخطوة كأولى تدابير التصحيح التي ينبغي تنفيذها بعد إخراج المكب من الخدمة نهائياً. الغطاء العلوي للمكب (landfill cap) هو بنية معقدة تتكوّن من طبقات متعددة مصممة لتقليل كمية المياه التي تتسرب إلى النفايات المطمورة. كما تساعد على تقليل تكوين المياه المتسرّبة ومنع إطلاق غازات المكب بطريقة غير منظمة في البيئة. بالإضافة إلى ذلك، تمنع التغطية فصلًا فيزيائيًا بين النفايات والكائنات مثل النباتات والحيوانات (Ahmed S. et al., 2022).
ويختلف اختيار شكل التغطية لموقع ما حسب عدة عوامل، مثل طبيعة ومستويات الملوثات، حجم الموقع، معدّل الأمطار في المنطقة، والاستخدام المستقبلي المتوقع للأرض. وتُعدّ النفاذية الهيدروليكية (k‑value) للمواد المستخدمة في بناء حاجز احتجاز النفايات معيارًا مهمًا لتقييم فعالية طبقات التغطية العلوية للمكب.
وقد يتراوح بناء الغطاء من أبسط أشكال تغطية تربة ملوثة خفيفة بطبقة واحدة من المواد، إلى أكثر الأساليب تعقيداً التي تشمل عدة طبقات من مواد مختلفة لعزل نفايات شديدة التلوّث (كما هو مبين في الشكل 4) (US EPA, 2012).
الشكل 4. الطبقات المختلفة في تغطية المكب (Landfill Capping)
(US EPA, 2012)
7.3 نظام جمع غازات المكب (LFG – Landfill Gas)
إن المدافن التي تحتوي على خليط من أنواع مختلفة من النفايات الصلبة تُنتج غازات مكب (LFG) نتيجة تحلل المواد العضوية فيها بشكل لاهوائي. وتتألف غازات المكب تقريبًا من ميثان (CH₄) بنسبة 45–60٪، وثاني أكسيد الكربون (CO₂) بنسبة 40–60٪، إضافةً إلى عدد من المكونات الصغيرة الأخرى (Wong & Zawadzki, 2023). الأهداف الأساسية من تنفيذ نظام جمع غازات المكب هي: الحد من انتشار الغازات خارج المدفن، تقليل الانبعاثات السطحية، حماية المياه الجوفية، ضبط الروائح، حماية غطاء المدفن، وتوليد موارد مالية (Smallwood et al., 2023).
كمية غازات المكب التي تُجمَع فعليًا تُعد مؤشرًا على مدى كفاءة نظام جمع الغازات، ومستوى الأداء يعتمد بشدة على ظروف المدفن (Anshassi et al., 2022; Wong & Zawadzki, 2023). في هذا السياق، فإن المدافن المغلقة والمغطاة تنتج كمية أكبر من الغازات القابلة للجمع من المدافن المفتوحة غير المغطاة (Borisova et al., 2023).
7.4 المعالجة الحيوية (Bioremediation)
تشير المعالجة الحيوية إلى استخدام الكائنات المجهرية أو النباتات لتحطيم الملوثات الضارّة إلى ثاني أكسيد الكربون، وماء، وكتلة حيوية ميكروبية، ومنتجات فرعية أقل ضررًا، تُزال بعدها من البيئة (Malik, 2022). لكي تحقق المعالجة الحيوية نتائج مثلى، من الضروري أن تقوم البكتيريا بتحليل إنزيمي للملوثات وتحويلها إلى مواد غير سامة (Tamang, 2022). علاوة على ذلك، تُعتبر المعالجة الحيوية الخيار المفضّل لتحطيم المواد الملوّثة مثل الهيدروكربونات، المواد الكيميائية المكلّرة، والمعادن الثقيلة السامة (Hassan et al., 2022; Malik, 2022). رغم أن الكائنات الدقيقة لا يمكنها أيض المعادن الثقيلة، إلا أنه يمكن استخدامها لتغيير حالات تأكسدها، مما يحوّلها إلى أشكال ثابتة أو أقل خطورة (Hassan et al., 2019).
من جهة أخرى، يمكن أن تؤدي الملوثات إلى انخفاض التنوع البيولوجي في التربة. ولكن الكائنات الدقيقة المُقاومة للتلوّث قد تنجو بفضل أيضها المرن، ما قد يؤدي إلى تكوين مجتمعات ميكروبية جديدة (Selvarajan et al., 2022). بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحويل المكبات الحالية إلى مكبات بيولوجية (bioreactor landfills) لاستصلاح مساحات مهمة وإدارة المياه المتسرّبة بشكل فعّال (Sughosh et al., 2021).
وبحسب دراسة Muksy & Kolo (2023)، فإن واحدة من التحديات الكبرى هي المياه المتسرّبة من المكبات، التي يصعب إزالتها وتؤدّي إلى طبقية في المياه نتيجة ظروفها الضارة. علاوة على ذلك، يمكن استخدام تقنيات المعالجة الحيوية لمعالجة هذه المياه المتسرّبة، مما يوفر فعالية عالية وفوائد بيئية واقتصادية (Muksy & Kolo, 2023).
7.5 إعادة التشجير (Revegetation)
تشير إعادة التشجير إلى عملية إعادة النباتات — سواء كانت زراعية أو نباتات محلية — إلى المنطقة المتأثرة (Statius, 2019). ويمكن استخدام النباتات المحلية كعامل معالجة نظراً لقدرتها على إنشاء نظام بيئي مكتفٍ ذاتياً، وتقليل الحاجة إلى الأسمدة والمبيدات والماء، بانخفاض تكاليف الصيانة، وامتلاكها تكيفًا متأصّلًا مع الظروف المحلية، وخصائص ديمومة، وتحمل الضغوط (Song, 2018). إن إعادة تشجير مواقع المكبات قد تحسّن جودة البيئة من خلال تعزيز تكوين التربة، زيادة الكتلة الحيوية الميكروبية، تحسين خصوبة التربة، وتقليل انبعاث غازات المكب (Wen et al., 2023). كما أن تحويل المناطق الملوثة إلى مساحات خضراء مهم بفضل قدرته على تحسين أداء التربة، توفير فرص للترفيه، وتنشيط الاقتصاد المحلي (Pang et al., 2020).
عند الشروع في إعادة التشجير لموقع ما، من المهم معالجة بعض الصعوبات العملية. أحد هذه التحديات هو إعداد أرضية البذر، ويتضمن ذلك تسوية السطح، تفتيت الكتل الكبيرة، وتقليل انتشار الأعشاب الضارّة (Statius, 2019). وعملية دمج البقوليات في الخليط توفر إمداداً غنياً بالنيتروجين للتربة. بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم التغطية (mulch) مثل القش أو نشارة الخشب أو أغطية بلاستيكية لحماية مواقع الزراعة قبل أن تنمو النباتات. كما أن الري ضروري في بعض المناطق لتعزيز نمو النبات ومنع الحاجة لإعادة الزراعة في حال الجفاف (DWER, 2018). ومن المستحسن استخدام بذور معتمدة خالية من الأعشاب الضارّة لمنع دخول أنواع غازية قد يصعب إزالتها بعد ترسخها. وأخيراً، إدارة الرعي ضرورية لمنع الرعي الجائر من قبل الحياة البرية أو الحيوانات المجترة، التي يمكن أن تترك الموقع حديث الزراعة عرضة للأنواع الغازية (Saljnikov et al., 2022).
7.6 المعالجة النباتية (Phytoremediation)
تشمل تقنيات المعالجة النباتية استخدام النباتات مثل الأشجار والأعشاب لإزالة الملوثات من التربة أو المياه أو الهواء. وقد حظيت معالجة مواقع المكبات بهذه الطريقة بدراسة واسعة نظراً لبساطتها، وانخفاض تكاليف التشغيل والصيانة، وطبيعتها الصديقة للبيئة (Kanwar et al., 2023; Kumar Tyagi & Ojha, 2023; Ramos‑Arcos et al., 2019). كذلك، تتضمن المعالجة النباتية امتصاص النباتات للسموم وتخزينها في أوراقها، مما يمكّن من جمع هذه الملوثات لاحقًا والتخلّص منها (Hogland et al., 2020). وبالمثل، تمتص جذور النباتات السموم، وتقوم الميكروبات الأرضية بتحليلها بيولوجياً. بالإضافة إلى ذلك، تتضمن المعالجة النباتية تثبيت الملوثات غير العضوية قرب جذور النباتات، مما يمنع هجرتها عبر المياه الجوفية (Sekhohola‑dlamini et al., 2022).
إن اختيار النباتات في المعالجة النباتية يلعب دورًا حاسمًا في أداء هذه الطريقة. يجب أن تكون النباتات المختارة مقاومة لملوحة عالية، والمياه المتسرّبة غنية بالأمونيوم، وأن تمتلك قدرة على الترميم والنمو. تُختار أنواع نباتية غير صالحة للاستهلاك لمنع تراكم الملوثات في السلسلة الغذائية. من أمثلة هذه النباتات: Bambusa sulfurea, Agave sisalana, Tradescantia spathacea, Chrysopogon zizanioides, Chlorophytum comosum, Scadoxus multiflorus, Zephyranthes robusta (Khapre et al., 2022).
8. المراقبة والسيطرة (Monitoring and Control)
من الجوانب المهمة لحماية النظام البيئي لموقع المكب هو تنفيذ برنامج مراقبة وضبط ما بعد الإغلاق. وقد تختلف مدة المراقبة بعد الإغلاق وفقًا لعوامل مثل طرق استقرار المكب وتركيب النفايات. يتطلب التنفيذ الدقيق إدارة شاملة لمنع العقبات وزيادة احتمال نجاح حلول التخلص المستدام. تشمل الخطوات المهمة في هذا البرنامج ما يلي:
-
صيانة غطاء المكب: المحافظة المنتظمة على الغطاء ضرورية لمنع التعرية، تقليل تسرب المياه، وإدارة انبعاث الغازات. وقد يشمل ذلك الفحوص الدورية، الإصلاحات، والتحكم في الغطاء النباتي (Grossule, 2020).
-
إدارة المياه المتسرّبة (Leachate): يجب إدارة السائل المتكوّن داخل المكب بشكل مناسب لمنع تلوّث المياه الجوفية. وغالبًا تتضمن خطط ما بعد الإغلاق تركيب أنظمة جمع ومعالجة المياه المتسرّبة، إلى جانب مراقبة دورية لضمان فعالية النظام (Zahari et al., 2022).
-
إدارة مياه السطح: تنفيذ استراتيجيات لتنظيم جريان المياه السطحية مثل صيانة أنظمة التصريف ومراقبة التعرية لمنع تلوث المسطحات المائية المجاورة (Tallaki et al., 2023).
-
مراقبة المياه الجوفية: المتابعة المستمرة لجودة المياه الجوفية ضرورية للكشف المبكر عن أي تلوث محتمل نتيجة للتسرّب. غالبًا ما تُوضع آبار مراقبة حول حدود المكب وتُجمّع عينات لتحليلها دوريًا (Cuciureanu et al., 2020).
-
مراقبة الغازات: من الضروري رصد انبعاثات غازات المكب باستمرار لضمان تنظيم ومعالجة الغازات الخطرة مثل الميثان. وغالبًا تُركّب أنظمة جمع غازات مع اختبارات وصيانة دورية (Scheutz & Kjeldsen, 2019).
-
مراقبة استقرار المكب وانكماشه: لضمان سلامته البن structure على مدى الزمن، يجب إجراء فحوص دورية واستبيانات للكشف عن أي مشكلات تستدعي تصليحات (Pasternak et al., 2023).
الجدول 1: عناصر المراقبة في المدافن
| العنصر | المعاملات | المرحلة الفعّالة | المرحلة بعد الإغلاق |
|---|---|---|---|
| المياه المتسرّبة (Leachate) | تحليل كمي ونوعي | شهريًا | المرحلة الأولى: أول 5 سنوات (كل 6 أشهر) المرحلة الثانية: مرة سنويًا حتى انتهاء جميع الأعمال في الموقع |
| الغازات | ميثان (CH₄), CO₂, O₂ | شهريًا | المرحلة الأولى: أول 10 سنوات (كل 6 أشهر) المرحلة الثانية: مرة كل سنتين حتى انتهاء جميع الأنشطة |
| مياه السطح | جودة المياه السطحية | المرحلة الأولى – أول سنة: شهريًا بعدها ربع سنويًا |
المرحلة الأولى: أول 5 سنوات (كل 6 أشهر) المرحلة الثانية: مرة سنويًا حتى الانتهاء |
| طبقات الحماية | أنظمة استشعار لمراقبة الطبقة العازلة | مستمر | مستمر |
| استقرار البنية وانحدار الغطاء | استقرار طبقة الغطاء، كمية ونوع النفايات المطمورة، مراقبة هبوط الأرض | سنويًا | سنويًا |
9. الخاتمة
من حيث إعادة تأهيل المواقع الملوّثة، وخصوصًا المكبات السابقة، يمكن أن تلعب طرق مثل: تعدين المكبات (Landfill Mining)، تغطية التربة (Soil Capping)، نظام جمع غازات المكب، المعالجة الحيوية (Bioremediation)، إعادة التشجير (Revegetation)، والمعالجة النباتية (Phytoremediation) دورًا مهمًّا وتحقّق تأثيرات إيجابية على البيئة والتنوّع البيولوجي.
هذه الأساليب لا تقتصر على استعادة التنوع البيولوجي فحسب، بل يمكنها أيضًا معالجة الهواء والمياه. علاوة على ذلك، فإن اختيار النباتات المناسبة ذات القدرة العالية على ترميم المواقع الملوّثة وبكلفة منخفضة يمكن أن يكون عنصرًا أساسيًا في تحسين البيئة.
التعليقات (0)
اترك تعليقاً وتقييماً
لا توجد تعليقات بعد. كن أول من يعلق.