التفاعلات الكيميائية وأثرها على البيئة

جدول المحتويات

• تأثير التفاعلات الكيميائية على البيئة
• الآثار الإيجابية للتفاعلات الكيميائية على البيئة
• مفهوم التفاعلات الكيميائية الصديقة للبيئة
• الآثار السلبية للتفاعلات الكيميائية على البيئة
• حوادث عالمية نتجت عن التفاعلات الكيميائية
• طرق التقليل من التأثير السلبي للتفاعلات الكيميائية على البيئة
• طرق التقليل من الآثار السلبية على مستوى الفرد
• طرق التقليل من الآثار السلبية على مستوى الحكومات
• الخلاصة

تأثير التفاعلات الكيميائية على البيئة

تؤثر التفاعلات الكيميائية على البيئة بشكل ملحوظ، فهي تشكل سلاحًا ذو حدين، فبعضها يلعب دورًا حيوياً في حياتنا بينما البعض الآخر له آثار سلبية على الإنسان والبيئة.

فمثلاً، غاز أول أكسيد الكربون يُعدّ من الغازات الخطرة لأنه يسبب الصداع والإغماء وقد يؤدي إلى الوفاة، لكنه في نفس الوقت ضروري جدًا كوقود للإنتاج الصناعي. وبالمثل، يُعدّ حرق الفحم وألياف السليلوز ضروريًا في بعض الصناعات، ولكنه يُسبب تلوث الهواء وسرطان الرئة.

الآثار الإيجابية للتفاعلات الكيميائية على البيئة

تلعب التفاعلات الكيميائية دورًا حاسمًا في استمرار دورة الحياة البيئية على كوكب الأرض. فهي مسؤولة عن تكوين الماء والهواء والتربة الصالحة للزراعة، كما تساهم في توليد الطاقة الضرورية للعديد من العمليات.

ومن الأمثلة على التأثيرات الإيجابية للتفاعلات الكيميائية:

• تنتج بعض التفاعلات الكيميائية مواد غير ضارة بل مفيدة للبيئة، مثل المبيدات الحشرية والأسمدة التي تحافظ على التوازن الغذائي.
• يمكن عكس التفاعلات الكيميائية الضارة من خلال تفاعلات أخرى لعكس التأثير السلبي على الحيوانات والنباتات.
• تُستخدم التفاعلات الكيميائية لمكافحة مشكلة التغيير المناخي والاحتباس الحراري.
• تُقلّل من انبعاثات مكبات النفايات.

مفهوم التفاعلات الكيميائية الصديقة للبيئة

تُعرف الكيمياء الخضراء (بالإنجليزية: Green Chemistry) بأنها تصميم المنتجات والعمليات الكيميائية بطريقة تقلل أو تُنهي استخدام أو توليد المواد الخطرة. تُطبق الكيمياء الخضراء طوال دورة حياة المنتج الكيميائي، بدءًا من تصميمه وتصنيعه وصولًا إلى استخدامه والتخلص النهائي منه.

تُعرف الكيمياء الخضراء أيضًا باسم الكيمياء المستدامة، ويُجبّ التفريق بينها وبين التخلص من التلوث. فالتخلص من التلوث يعني التخلص من النواتج والفضلات الخطرة، بينما تهدف الكيمياء الخضراء إلى إزالة المخاطر من جميع مراحل دورة حياة المنتج.

من أهم مميزات الكيمياء الخضراء:

• تمنع التلوث على المستوى الجزيئي.
• تُطبّق على جميع مجالات الكيمياء، وليس على فرع واحد.
• تُوفر حلولاً علمية مبتكرة لمشاكل بيئية عالمية.
• تُقلّل من مصادر التلوث وتُنهي توليده.
• تُقلّل من الآثار السلبية للمنتجات والعمليات الكيميائية على صحة الإنسان والبيئة.
• تُقلّل أو تُنهي المخاطر من المنتجات والعمليات الكيميائية الحالية.
• تصمم المنتجات والعمليات الكيميائية لتقليل مخاطرها الجوهرية.

الآثار السلبية للتفاعلات الكيميائية على البيئة

تعرّض البشر والحيوانات للتفاعلات الكيميائية وتأثيراتها السلبية على البيئة، من خلال المنتجات الطبيعية في الأطعمة، والدخان الناتج عن الحرائق، ومياه الصرف الصحي، والمبيدات الحشرية على النباتات.

و لكن الزيادة الهائلة في التصنيع على مدى القرون الثلاثة الماضية غيّرت نوعية وكمية التعرض للمواد الكيميائية الطبيعية والاصطناعية على حد سواء.

من المعروف أن هنالك العديد من المخاطر والآثار السلبية للتفاعلات الكيميائية على البيئة، مثل: دخان السجائر والغازات الضارة التي ينتجها، وتصنيع الكحول، والرصاص، ونواتج الأوزون على المدى البعيد، وأبخرة البنزين، وسوائل التنظيف الجاف، والمبيدات الحشرية، والمعادن الثقيلة.

حوادث عالمية نتجت عن التفاعلات الكيميائية

نظرًا لأن المواد والعمليات في القطاع الكيميائي قد تكون خطيرة، يمكن أن يفخر معظم المنتجين بسجلات السلامة الخاصة بهم. ولكن، قد تسوء الأمور وتحدث الكوارث في حال وجود إهمال.

إلى جانب الآثار المباشرة لحادث مأساوي ناتج عن تفاعل كيميائي، مثل فقدان الأرواح أو تهديد البيئة أو تدمير المصانع، فإن الضرر الذي يلحق بسمعة الصناعة نفسها يُعدّ غير قابل للنسيان أو الغفران، لذلك تؤدي هذه الحوادث غالبًا إلى إدخال تشريعات أكثر صرامة في مجال الصحة والسلامة والبيئة.

من أبرز حوادث الكوارث النادرة الحدوث في الصناعة الكيميائية:

انفجار أوباو (OPPAU)

في 21 سبتمبر 1921، قرر العمال في موقع (Oppau) التابع لشركة (BASF) في ألمانيا، أن أفضل إجراء لتحرير 4500 طن من نترات الأمونيوم (AN) وكبريتات الأمونيوم التي تصلبت هو تفجير العديد من الديناميت.

ولسوء الحظ، لم تكن هذه الطريقة مناسبة للطبيعة المتفجرة لنترات الأمونيوم، مما أدى إلى ترك حفرة انفجار ضخمة بطول 125 مترًا وعمق 19 مترًا ومقتل أكثر من 500 شخص. وقد دمر الحادث حوالي 80٪ من المنازل في أوباو، ونزع أسطح المنازل على بعد 25 كيلومترًا من الانفجار.

منذ ذلك الحين، كانت نترات الأمونيوم مسؤولة عن العديد من الانفجارات في القطاع الكيميائي على مستوى العالم، فضلاً عن العديد من الأعمال الإرهابية. لذلك، فرضت إجراءات صارمة لضمان التعامل الآمن مع هذه الأسمدة وتخزينها.

انفجار مصنع تولوز

استمر لغز انفجار مصنع تولوز في فرنسا بتاريخ 21 سبتمبر من عام 2001 لفترة طويلة. كان سبب انفجار مصنع أسمدة أتوفينا (Grande Paroisse) في تولوز هو انفجار حوالي 300 طن من نترات الأمونيوم، ودمر الانفجار الموقع ودمر المباني على بعد 3 كيلومترات في وسط المدينة.

وترك الانفجار فوهة انفجار بعرض 50 مترًا وعمق 10 أمتار، وكان مسؤولًا عن مقتل 30 شخصًا، وإصابة 10000 شخص آخر.

طرق التقليل من التأثير السلبي للتفاعلات الكيميائية على البيئة

يُضر التلوث الكيميائي بكل من الإنسان والحيوان والبيئة، وبكل تأكيد يمكن تقليل هذا الضرر من خلال الحد من الأمطار الحمضية، واستنفاد الأوزون، وتقليل انبعاث الغازات المسببة للاحتباس الحراري من خلال اتخاذ الخطوات اللازمة لذلك من قبل الأفراد والحكومات.

فكل شيء يفعله البشر يؤثر على جودة الهواء والماء والتربة. لذلك، يحتاج منع التلوث الكيميائي إلى تثقيف عام وتغيير في طريقة التفكير وتغيير إجراءات التشغيل الراسخة.

طرق التقليل من الآثار السلبية على مستوى الفرد

هناك العديد من الطرق التي يمكن للفرد اتباعها لتقليل التأثير السلبي للتفاعلات الكيميائية على البيئة، منها:

• استخدام المنتجات التي أنتجت بطريقة تقلل من النفايات والمواد الضارة.
• شراء المنتجات المعاد تدويرها.
• شراء المنتجات المعمرة التي مرت بأقل قدر ممكن من عمليات التعبئة والتغليف.
• شراء منتجات كيماوية على قدر الحاجة فقط.
• استخدام المواد الكيميائية والمنتجات المنزلية قبل أن تفسد أو تصل إلى تاريخ انتهاء صلاحيتها.
• التخلص أو إعطاء المواد الكيميائية مثل الطلاء للأشخاص الذين قد يستفيدون منها سريعًا.
• إعادة تدوير أو إعادة استخدام أو التبرع بالسوائل الناتجة من السيارات، وعدم سكب هذه المواد في البالوعة أو رميها في سلة المهملات العادية.
• تقليل استخدام السيارات والمحركات، والاستعانة بركوب الدراجات أو استخدام وسائل النقل العام.
• إضافة عازل إلى جدران المنازل، لكي تستهلك الطاقة والحرارة التي يحتاجها المنزل فقط، وسد النوافذ والأبواب للحفاظ عليها عند الحاجة.
• التأكد من أن خزان الصرف الصحي مبطن جيدًا لمنع التسرب.
• استخدام مخلفات الفاكهة والخضروات كغطاء أو سماد بدلاً من السماد الكيميائي.
• تجربة مبيدات الأعشاب ومبيدات الآفات غير الكيميائية في حديقة المنزل.

طرق التقليل من الآثار السلبية على مستوى الحكومات

يبحث السياسيون على مستوى العالم حول كيفية حل مشكلة التلوث البيئي، ويتمحور ذلك من خلال أهداف التنمية المستدامة للأمم المتحدة التي تضم دعوات عالمية للعمل من أجل حماية الحياة على الأرض وفي المياه، وإنتاج المياه النظيفة ومعالجة تغير المناخ.

هناك العديد من الأمور التي يمكن للحكومات العمل بها لتقليل آثار التلوث البيئي، مثل:

• إضافة المزيد من الإجراءات والقوانين الصارمة للتخفيف من الآثار السلبية للتلوث الكيميائي.
• وضع خطط معيارية لتنظيم استهلاك الأراضي البرية.
• استخدام التكنولوجيا الحديثة في الحفاظ على البيئة.
• تثقيف المواطنين فيما يتعلق بالحفاظ على البيئة.
• الاشتراك في المعاهدات الدولية للحفاظ على البيئة ومكافحة تغيير المناخ.

الخلاصة

إن التفاعلات الكيميائية لها إيجابيات وسلبيات في حياتنا وتؤثر على الإنسان والبيئة مباشرةً. لذلك، يجب وضع ضوابط لهذه التفاعلات لمنع حدوث أخطاء من شأنها إحداث مشاكل بيئة.

ومن المهم على الصعيد الفردي والجماعي التعاون على تقليل ومحاربة النتائج المضرة لهذه التفاعلات. وعلى الحكومات أيضًا وضع قوانين ومراقبة المصانع بدقة ودوريًا لمنع حدوث مشاكل وحوادث من شأنها الإضرار بالإنسان والبيئة.

يُمكننا جميعًا أن نساهم في حماية بيئتنا من خلال اتباع ممارسات صديقة للبيئة، وتوعية الآخرين بأهمية ذلك.

المراجع:

• HEBA SOFFAR. “types-importance-negative-effects-of-chemical-reactions-sulphur-carbon-oxides-harms”. Science online, 23/2/2020. Retrieved 1/10/2021. Edited.
• “Benefits of Green Chemistry”. United States Environmental Protection Agency, 19/4/2021. Retrieved 4/11/2021. Edited.
• “basics-green-chemistry”. U.S. Environmental Protection Agency, 18/12/2020. Retrieved 4/11/2021. Edited.
• “environmental-chemistry”. Science Direct. Retrieved 1/10/2021. Edited.
• “A guide to major chemical disasters worldwide”. ICIS – LexisNexis Risk Solutions Group. Retrieved 1/10/2021. Edited.
• Alex Huebsch. “How to Prevent Chemical Pollution”. Sciencing, 22/11/2019. Retrieved 1/10/2021. Edited.
• National Research Council. Linking Science and Technology to Society’s Environmental Goals. Page 51. Edited.
• “Tackling global challenges – Environment”. Royal Society of Chemistry. Retrieved 1/10/2021. Edited.