يقدر العلماء معدل الوفيات العالمي من الجسيمات النانوية في الهواء لأول مرة

في النصف الثاني من القرن العشرين، ثبت أن الجهاز التنفسي البشري يتكيف بشكل جيد فقط مع تصفية الجزيئات التي يزيد قطرها عن 2.5 ميكرومتر (أو 2500 نانومتر). وهي جزيئات أكبر من هذا الحجم والتي توجد غالبًا في الطبيعة. وما هو أصغر يمر إلى الرئتين، ومن هناك يدخل إلى الدم. وفيها تصبح هذه الجسيمات الدقيقة (المعروفة بالاختصار الإنجليزي PM 2.5) مراكز لتكوين جلطات الدم. وهذا يؤدي إلى زيادة في معدل الوفيات، بحيث يتأكد الطبيب الشرعي أثناء تشريح الجثة من أن أمراض القلب والأوعية الدموية هي سبب الوفاة. في الواقع، فإن وفاة الشخص في مثل هذه الحالات لا تحدث بسبب نوبة قلبية أو سكتة دماغية، كما يبدو عند تشريح الجثة، ولكن من الجسيمات الدقيقة غير المرئية التي أدت إلى هذه النوبة القلبية أو السكتة الدماغية. ولا يزال مصدرها الرئيسي يتمثل في احتراق الوقود ـ وخاصة في محركات السيارات (بالنسبة للبلدان التي لا تمتلك طاقة ضخمة من الفحم) أو في أفران الفحم (بالنسبة للبلدان حيث يوفر الفحم عشرات في المائة من توليد الكهرباء). في أوائل هذا القرن، قام العلماء بحساب مدى تباين معدلات الوفيات بين الأشخاص من نفس الجنس والعمر والحالة الاجتماعية والاقتصادية في المناطق ذات مستويات مختلفة من الجسيمات الدقيقة. وبناء على هذه البيانات، كان من الممكن معرفة أن أربعة ملايين شخص يموتون سنويا بسبب الجسيمات الدقيقة التي يبلغ حجمها 2.5 ميكرومتر أو أقل. ومع ذلك، في السنوات الأخيرة، أصبح من الواضح أنه بالإضافة إلى الجسيمات الدقيقة، تلعب الجسيمات النانوية أيضًا دورًا خطيرًا في حالة الإنسان. حاول مؤلفو العمل الجديد، المنشور في مجلة أبحاث القلب والأوعية الدموية، تقييم مساهمتهم في وفيات أبناء الأرض. وللقيام بذلك، قاموا بتجميع خريطة لتلوث الهواء على الكوكب بجزيئات يبلغ حجمها 100 نانومتر أو أقل بدقة عالية (كيلومتر). وكشفت أن التركيز النموذجي لهذه الجسيمات في المدن يتراوح من 10 إلى 30 مليار لكل متر مكعب. على الرغم من أن كتلة هذه الغبار النانوي لا تذكر، إلا أن مساحة سطحها الإجمالية كبيرة نسبيًا. مصادره الرئيسية هي منتجات احتراق الكربون. وبعد تجميع الخريطة، اعتمد الباحثون على البيانات الوبائية من أوروبا وأمريكا الشمالية. ومن هناك أخذوا الزيادة النموذجية في معدل الوفيات عند نقطة معينة مع زيادة في تركيز الجسيمات النانوية فيها. إن مقارنة هذا المستوى مع العدد الفعلي الملحوظ للجزيئات الموجودة في الهواء جعل من الممكن معرفة مدى ارتفاع معدل الوفيات السنوي منها. وفي أوروبا، تبين أنها تبلغ 35.7 لكل 100 ألف نسمة (أي ما مجموعه حوالي 210 ألف سنويا)، وهي مرتفعة بشكل خاص في جنوب وشرق القارة. على سبيل المثال، في اليونان نتحدث عن 57 حالة وفاة لكل 100 ألف شخص سنويًا. أما في أمريكا الشمالية فهو أقل بكثير – 27.4 لكل 100 ألف نسمة (حوالي 100 ألف سنويًا فقط). يختلف معدل الوفيات الناجمة عن الجسيمات النانوية لكل مائة ألف نسمة في أوروبا بشكل حاد بين البلدان. انطلاقًا من حقيقة أن القادة فيها بعيدون عن الدول الرائدة في حرق الوقود الأحفوري للفرد أو الكيلومتر المربع من الأرض، يمكن أن تلعب رطوبة الهواء دورًا مهمًا في احتمالية حدوث مثل هذا الموت (كلما ارتفعت، كلما استقرت جزيئات الهواء بشكل أسرع) / © Jos Lelieveld et al. وتكون كثافة مثل هذه الوفيات أعلى في المناطق الحضرية ذات الكثافة السكانية العالية، وتنخفض بسرعة خارجها، لأن العدد الهائل من الجسيمات النانوية خارج هواء المدن صغير. وبالنسبة للعالم ككل، يقدر معدل الوفيات السنوي بسبب الجسيمات النانوية بنحو 28.9 شخصًا لكل 100 ألف نسمة. وهذا رقم مهم للغاية: للمقارنة، بلغ معدل الوفيات الناجمة عن جرائم القتل في روسيا العام الماضي حوالي أربع حالات لكل 100 ألف نسمة، وقبل 30 عامًا كان 30.8 حالة لكل 100 ألف نسمة. بمعنى آخر، تؤدي الجسيمات النانوية، التي لا تزال غير خاضعة للتشريعات البيئية، إلى الوفاة بنفس وتيرة جرائم القتل في روسيا في التسعينيات تقريبًا. وعلى المستوى العالمي، يعني هذا 1.99 مليون حالة وفاة مبكرة سنويًا.

من الناحية النظرية، يمكن تغيير ذلك: 73% من جميع الجسيمات النانوية الموجودة في الهواء تأتي من حرق الوقود الأحفوري. وعلاوة على ذلك، تبلغ هذه الحصة في البلدان المتقدمة بالفعل 90 في المائة. يرجع الاختلاف إلى حقيقة أنه في العالم النامي، يتم استخدام الحطب بشكل أكثر نشاطًا، والذي ينتج أيضًا الكثير من الجسيمات النانوية عند حرقه. من الممكن الحد من احتراق الوقود من خلال إدخال أكثر نشاطًا لأشكال الطاقة التي لا تستخدم عملية الاحتراق. ومع ذلك، كما لاحظت Naked Science بالفعل، في الواقع، فإن هذه العملية تعوقها بشكل خطير حقيقة أن محطات الطاقة الشمسية ومحطات طاقة الرياح لا يمكن أن تحل محل توليد الكربون بالكامل، واليوم يمكن لدولتين فقط في العالم بناء محطات طاقة نووية بأسعار معقولة.