استخدم الباحثون مختبر برينستون المتنقل لاختبار كيمياء الغلاف الجوي، وإجراء قياسات لتحديد انبعاثات الميثان في 63 محطة لمعالجة مياه الصرف الصحي
كشفت دراسة جديدة أن محطات معالجة مياه الصرف الصحي تنبعث منها كمية من الميثان في الغلاف الجوي تمثل ما يقرب من ضعف ما كان يعتقد سابقا، وهو ما يعني أننا أمام مشكلة كبيرة تزيد احترار العالم.
ويعد الميثان أحد غازات الدفيئة الذي تزيد فعاليته عن ثاني أكسيد الكربون بمقدار 80 مرة على مدار العشرين عاما الأولى، بعد وصوله إلى الغلاف الجوي.
وتشمل “الغازات الدفيئة” -أو كما يطلق عليها “غازات الصوبة الخضراء”- عددا من المركبات الكيميائية أهمها غازات ثاني أكسيد الكربون والميثان والأوزون، وتؤدي زيادة تركيزات غازات الدفيئة في الغلاف الجوي إلى مخاطر جسيمة، أهمها التغيرات المناخية وارتفاع درجة حرارة الأرض.
وتشير التقديرات إلى أن ما لا يقل عن 25% من الاحتباس الحراري اليوم سببه الميثان الناتج عن أفعال الإنسان، ويعد قطاع المخلفات أحد أكبر المصادر البشرية للميثان في العالم.
وأظهرت دراسة نشرت يوم 27 فبراير/شباط الماضي -بدورية “إنفيرومنتال ساينس آند تكنولوجي” (Environmental Science & Technology) وأعدها باحثون من جامعة برينستون (Princeton University)- أن محطات معالجة مياه الصرف الصحي تنبعث منها كمية من الميثان في الغلاف الجوي تمثل ما يقرب من ضعف كمية الميثان التي كان يعتقدها العلماء سابقا.
مبادئ توجيهية
ووضعت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) مبادئ توجيهية تسمح للباحثين والمؤسسات -مثل وكالة حماية البيئة الأميركية (EPA)- بتقدير انبعاثات الميثان من محطات معالجة مياه الصرف الصحي بناء على عمليات المعالجة الخاصة بها. ومع ذلك، تم تطوير هذه الإرشادات من قياسات محدودة بعدد صغير نسبيا من محطات معالجة مياه الصرف الصحي.
وفي الدراسة الجديدة، استخدم الباحثون مختبر برينستون المتنقل لاختبار كيمياء الغلاف الجوي، وإجراء قياسات لتحديد انبعاثات غاز الميثان في 63 محطة لمعالجة مياه الصرف الصحي بالولايات المتحدة. واستخدموا أساليب التعلم الآلي لتحليل بيانات المؤلفات المنشورة من دراسات مراقبة الميثان لعمليات جمع ومعالجة مياه الصرف الصحي المختلفة في جميع أنحاء العالم.
ووجدوا أن المبادئ التوجيهية -التي وضعتها الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ- تقلل باستمرار من تقديراتها لكمية الانبعاثات الصادرة من محطات معالجة مياه الصرف الصحي، باختلاف أحجام هذه المحطات والمواد المستخدمة في عمليات المعالجة.
ويشير المؤلفون -في البيان الصحفي الصادر عن الجامعة- إلى أنه إذا اعتبرنا أن المحطات الـ 63 التي جرى فحصها بالدراسة عينة تمثيلية، فإن انبعاثات غاز الميثان الفعلية من مرافق معالجة مياه الصرف الصحي في جميع أنحاء الولايات المتحدة ستكون حوالي 1.9 مرة أكبر من تقديرات الانبعاثات التي تستخدم المبادئ التوجيهية الحالية للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ ووكالة حماية البيئة، مما يعني أن هذه الإرشادات تقلل من انبعاثات الميثان التي تعادل 5.3 ملايين طن متري من ثاني أكسيد الكربون، وفقا للبيان الصحفي الصادر عن جامعة برينستون.
نقاط ساخنة مجهولة
ويوضح مارك زوندلو، الباحث المشارك بالدراسة وأستاذ الهندسة المدنية والبيئية في مركز أندلينجر للطاقة والبيئة بجامعة برنستون، أن انبعاثات الميثان المرتبطة بالبنية التحتية لمياه الصرف الصحي لم تحظ بالدراسة الكافية في الدراسات السابقة، على الرغم من أن الخبراء يعلمون مدى خطورتها كإحدى النقاط الساخنة لإنتاج غاز الميثان.
وأضاف زوندلو -في تصريح للجزيرة نت- أنه باستخدام طريقتين مختلفتين، تمكن الفريق من إثبات أن انبعاثات غاز الميثان من مرافق قطاع الصرف الصحي أعلى بكثير مما كان يعتقد سابقا، خاصة أن المبادئ التوجيهية المعتمدة تفترض مستوى من الإجراءات وأنظمة معالجة الصرف الصحي التي قد لا تكون متوفرة في الواقع بأكثر المحطات. ولفت إلى أن هناك الكثير من المخالفات التي تحدث في هذه المرافق، وقد لا تكتشف أو لا تدخل في تقارير الكفاءة، مثل ضعف كفاءة المعدات وحدوث التسريبات.
وأشار الباحث إلى أن عملية المعالجة اللاهوائية المستخدمة في معالجة المياه العادمة بمرافق الصرف الصحي قد تكون مصدرا خطيرا للانبعاثات. وهذه المعالجات اللاهوائية عبارة عن أوعية محكمة الإغلاق تحتوي على ميكروبات لاهوائية تعمل بدون أكسجين لتفكيك حمأة مياه الصرف الصحي أو النفايات الصلبة، وإنتاج غاز حيوي غني بالميثان في هذه العملية.
وشدد زوندلو على ضرورة حساب كامل الانبعاثات، من مرافق الصرف الصحي، عبر نطاقات زمنية مختلفة تراعي التفاوتات في كمية المنبعثة بفصول السنة الأربعة.
