آلودگی شیمیایی اغلب مفهومی دور از ذهن و انتزاعی به نظر میرسد، بهویژه زمانی که در مقادیر بسیار کم منتشر میشود، بهگونهای که نه دیده میشود نه بو دارد. با این حال، برخی آلایندهها برای مدت طولانی در حالت رقیق باقی نمیمانند.
در عوض، آنها بهصورت نامحسوس در اکوسیستمها جابهجا میشوند و با هر پله در زنجیره غذایی، غلیظتر میشوند.
یک مطالعه جهانی جدید نشان میدهد که این دقیقاً همان اتفاقی است که برای مواد پرفلوروالکیل و پلیفلوروالکیل رخ میدهد؛ موادی که با نام PFAS یا مواد شیمیایی ماندگار (Forever Chemicals) شناخته میشوند.
انباشت سنگینتر در سطوح بالاتر زنجیره غذایی
مواد شیمیایی ماندگار در محصولات روزمره متعددی وجود دارند؛ از ظروف نچسب آشپزی گرفته تا بستهبندی مواد غذایی. اکنون این ترکیبات به اکوسیستمهای سراسر کره زمین راه یافتهاند.
آنچه PFAS را بهطور ویژه نگرانکننده میکند، تنها ماندگاری بالای آنها نیست، بلکه کارایی بالای آنها در تجمع در سیستمهای زنده است.
پژوهش جدید نشان میدهد که با مصرف جانوران توسط یکدیگر، غلظت PFAS بهطور پیوسته افزایش مییابد و ردهای کمرنگ محیطی را به بار شیمیایی سنگین در رأس زنجیره غذایی تبدیل میکند.
این الگو توضیح میدهد که چرا حیاتوحش و انسانها میتوانند حتی در شرایطی که آلودگی محیطی ناچیز به نظر میرسد، سطوح بالایی از PFAS را در بدن خود حمل کنند.
PFAS چگونه وارد زنجیرههای غذایی میشوند؟
PFAS از طریق روانابهای صنعتی، فاضلابها و محصولات آلودهای که بهمرور زمان بهکندی تجزیه میشوند، وارد اکوسیستمها میشوند.
پس از رهاسازی، این مواد بهراحتی با آب ترکیب میشوند و در رودخانهها، دریاچهها، اقیانوسها، و خاک گسترش مییابند. پلانکتونها، جلبکها، و گیاهان نخستین موجوداتی هستند که PFAS را جذب میکنند و نقطه شروع مواجهه را شکل میدهند.
جانوران کوچکتر از این موجودات تغذیه میکنند و PFAS را وارد بدن خود میسازند. سپس جانوران بزرگتر با مصرف تعداد زیادی از این جانوران کوچک، هر دوز جدید را به مقدار باقیمانده قبلی اضافه میکنند.
از آنجا که PFAS در برابر تجزیه مقاوم هستند و بهکندی از بدن دفع میشوند، غلظت آنها بهجای تثبیت، بهطور مداوم افزایش مییابد.
«غلظت PFAS بهطور متوسط با هر پله بالاتر در زنجیره غذایی دو برابر میشود.»
— لورنزو ریکولفی، نویسنده اصلی مطالعه از دانشگاه نیو ساوت ولز سیدنی
این افزایش تدریجی، روابط تغذیهای معمولی را به مسیرهایی قدرتمند برای مواجهه شیمیایی تبدیل میکند و گونههایی را تحت تأثیر قرار میدهد که فاصله زیادی با منبع اولیه آلودگی دارند.
تصویری جهانی از تشدید زیستی
برای بررسی میزان ثبات این فرایند، پژوهشگران نتایج ۶۴ مطالعه علمی را که ۱۱۹ شبکه غذایی را در محیطهای آبی و خشکی بررسی کرده بودند، با یکدیگر ترکیب کردند.
این تحلیل شامل ۷۲ ترکیب مختلف PFAS و بیش از ۱۰۰۰ اندازهگیری از تشدید تروفیک بود.
نتایج، روندی شفاف و تکرارشونده را نشان داد. در سراسر اکوسیستمها و قارهها، غلظت PFAS با افزایش سطح تروفیک بالا میرفت.
شکارچیان رأس زنجیره غذایی، حتی زمانی که آب یا خاک اطراف آنها آلودگی اندکی داشت، سطوح بسیار بالاتری از PFAS را در بدن خود حمل میکردند.
این یافته اهمیت زیادی دارد، زیرا نشان میدهد که اندازهگیری صرف آلودگی محیطی، میزان واقعی مواجهه را دستکم میگیرد. پویایی زنجیره غذایی، غلظتهای پسزمینه کوچک را به بار زیستی معنادار تبدیل میکند.
بیشترین مواجهه در شکارچیان رأس زنجیره
شکارچیان رأس زنجیره غذایی در طول عمر طولانی خود، تعداد زیادی طعمه مصرف میکنند. این الگوی تغذیهای باعث میشود PFAS بهتدریج و بهصورت پایدار در بدن آنها تجمع یابد.
به همین دلیل، ماهیهای بزرگ، پرندگان دریایی، و پستانداران دریایی بیشترین میزان مواجهه را تجربه میکنند.
«با توجه به آنچه از سمیت PFAS در مطالعات دیگر میدانیم، این نرخهای انباشت شدید در شکارچیان رأس زنجیره نشاندهنده خطرات جدی برای سلامت است.»
— لورنزو ریکولفی
او تأکید میکند که این وضعیت، یک ریسک اکولوژیک آبشاری ایجاد میکند؛ بهگونهای که شکارچیان رأس زنجیره حتی در محیطهای نسبتاً کمآلوده، با مواجهه نامتناسبی روبهرو میشوند.
انسانها نیز در بسیاری از شبکههای غذایی جایگاهی مشابه دارند، بهویژه از طریق مصرف غذاهای دریایی. در نتیجه، رژیم غذایی به مسیر اصلی مواجهه تبدیل میشود و آلودگی اکوسیستم را مستقیماً به نگرانیهای سلامت عمومی پیوند میدهد.
همه PFAS رفتار یکسانی ندارند
اگرچه PFAS بهطور کلی تشدید زیستی نشان میدهند، اما ترکیبات منفرد رفتارهای بسیار متفاوتی دارند. برخی تنها افزایش ملایمی دارند، در حالی که برخی دیگر بهطور چشمگیری تشدید میشوند.
یکی از قویترین نمونهها، ترکیبی به نام F-53B است که بهعنوان جایگزین PFOS توسعه داده شده است.
بهجای کاهش ریسک، F-53B تشدید زیستی قویتری نسبت به مادهای که جایگزین آن شده بود نشان داد. این یافته، فرض ایمنتر بودن ذاتی PFASهای جدید را به چالش میکشد.
«پژوهش فوری درباره پیامدهای سلامت این مواد شیمیایی جدید ضروری است، پیش از آنکه به همان اندازه فراگیر و مسئلهساز شوند که PFASهای قبلی بودند.»
— لورنزو ریکولفی
این نتایج خطر ارزیابی مواد جایگزین را بدون بررسی رفتار آنها در شبکههای غذایی برجسته میکند.
چرا روشهای اندازهگیری اهمیت دارند؟
پژوهشگران دریافتند که روشهای مطالعه تأثیر زیادی بر سطوح گزارششده تشدید زیستی دارند.
مطالعاتی که PFAS را در بافتهای خاص اندازهگیری میکردند، معمولاً مقادیر بالاتری گزارش میدادند، زیرا این مواد بهطور یکنواخت در بدن توزیع نمیشوند.
همچنین تصمیم درباره تعدیل غلظتها بر اساس محتوای پروتئین یا چربی، نتایج را تغییر میداد. با در نظر گرفتن این تفاوتهای روششناختی، بخش عمده اختلاف میان مطالعات قابل توضیح شد.
با وجود این تفاوتها، الگوی اصلی ثابت باقی ماند؛ PFAS در تمام شبکههای غذایی تشدید میشوند، فارغ از نوع اکوسیستم یا ترکیب گونهها.
شکافهای مقرراتی و مسیر آینده
مقررات شیمیایی اغلب بر سمیت اندازهگیریشده در شرایط کنترلشده تمرکز دارند، در حالی که رفتار مواد در شبکههای غذایی کمتر مورد توجه قرار میگیرد.
این رویکرد، موادی را نادیده میگیرد که نه از طریق سمیت فوری، بلکه از طریق تجمع تدریجی خطرناک میشوند.
«یافتههای ما نیازمند اقدام فوری در چندین جبهه سیاستگذاری است.»
— لورنزو ریکولفی
پژوهشگران تأکید میکنند که دادههای تشدید زیستی باید مبنای مقررات بینالمللی قرار گیرد، بهویژه برای ترکیباتی که هنوز تحت نظارت نیستند.
این مطالعه نشان میدهد که نکته کلیدی، تنظیم مقررات بهصورت ترکیبمحور است، نه طبقهبندیهای کلی.
چرا تشدید تروفیک اهمیت دارد؟
آلودگی PFAS بهطور یکنواخت توزیع نمیشود. این آلودگی با هر مرحله تغذیهای متمرکزتر میشود و بیشترین بار را بر دوش شکارچیان و انسانها میگذارد.
این پژوهش با نشان دادن دوبرابر شدن سطوح PFAS در هر سطح تروفیک، توضیح میدهد که چرا مواجهه همچنان گسترده است، حتی زمانی که غلظتهای محیطی پایین به نظر میرسند.
نادیده گرفتن نحوه تجمع مواد شیمیایی در زنجیره غذایی، به معنای دستکم گرفتن خطر واقعی است. درک این موضوع، برای سیاستگذاری هوشمندانهتر، محصولات ایمنتر، و حفاظت پایدار از سلامت انسان و محیطزیست ضروری است.
این مطالعه در نشریه علمی Nature Communications منتشر شده است.
اگر به تأثیر آلودگیهای شیمیایی بر سلامت انسان و محیطزیست علاقهمند هستید، این مقاله را به اشتراک بگذارید یا دیدگاه خود را در بخش نظرات بنویسید.
