فراتر از تنش آبی: چرا حکمرانی آب جهانی بر روی آلاینده‌های PFAS متمرکز شده است؟

 مقدمه

در عصری که مدیریت منابع آب به دلیل تنش آبی فزاینده به یک اولویت جهانی تبدیل شده، ظهور آلاینده‌های نوظهور و پایدار، پیچیدگی این چالش را دوچندان کرده است. در این میان، مواد پرفلوروآلکیل و پلی‌فلوروآلکیل (PFAS)، مشهور به «مواد شیمیایی ابدی»، به دلیل پایداری بی‌نظیر در محیط زیست، سمیت بالا و دشواری در حذف، به یک نگرانی عمده برای سلامت عمومی و امنیت آب در سراسر جهان بدل شده‌اند. این گزارش تحلیلی، با استناد به جدیدترین یافته‌های علمی از منابعی چون Nature و راهنمایی‌های سازمان بهداشت جهانی (WHO)، به بررسی ابعاد این تهدید، تحولات در حکمرانی آب جهانی و پیشرفت‌های حیاتی در حوزه فناوری آب برای مقابله با این بحران خاموش می‌پردازد.

نکات کلیدی

• یک مطالعه جهانی در مجله Nature Geoscience در سال 2024 نشان داد که بخش قابل توجهی از منابع آب سطحی و زیرزمینی در سراسر جهان، سطوحی از PFAS دارند که از دستورالعمل‌های آب آشامیدنی فراتر می‌رود.
• سازمان بهداشت جهانی (WHO) در حال توسعه دستورالعمل‌های فنی برای مدیریت PFAS در آب آشامیدنی است که این امر استاندارد جهانی حکمرانی آب را در این حوزه ارتقا خواهد داد.
• فناوری‌های تصفیه سنتی در حذف PFAS ناکارآمدند و برای مقابله مؤثر با آن‌ها به نوآوری و استفاده از روش‌های پیشرفته مانند جذب با کربن فعال، اسمز معکوس و فناوری‌های تخریب نیاز است.
• تنش آبی در مناطقی مانند ایران، با آلودگی کیفی منابع آب به PFAS تشدید می‌شود و این امر لزوم یک رویکرد پیشگیرانه در مدیریت منابع آب را برجسته می‌سازد.
• سرمایه‌گذاری در فناوری آب و تقویت زیرساخت‌های پایش، کلید اصلی مدیریت بلندمدت این بحران و حفاظت از سلامت عمومی است.
•  

PFAS چیست و چرا یک تهدید جهانی است؟

مواد پرفلوروآلکیل و پلی‌فلوروآلکیل (PFAS) خانواده‌ای متشکل از بیش از 12,000 ماده شیمیایی مصنوعی هستند که به دلیل خواص منحصربه‌فردشان در دفع آب و چربی، در طیف وسیعی از محصولات صنعتی و مصرفی از دهه 1940 به کار رفته‌اند. ویژگی اصلی این ترکیبات، وجود پیوند کربن-فلوئور (C-F) است که قوی‌ترین پیوند شیمیایی در شیمی آلی محسوب می‌شود. این پیوند فوق‌العاده پایدار، در برابر تجزیه شیمیایی، حرارتی و بیولوژیکی مقاوم است و به همین دلیل PFAS پس از ورود به محیط زیست، برای همیشه باقی می‌ماند. این پایداری استثنایی، لقب «مواد شیمیایی ابدی» را برای آن‌ها به ارمغان آورده است.

اهمیت این موضوع زمانی آشکار می‌شود که مقیاس آلودگی جهانی را درک کنیم. مطالعه‌ای جامع که در آوریل 2024 در مجله معتبر Nature Geoscience منتشر شد، با تحلیل داده‌های جهانی نشان داد که بخش قابل توجهی از منابع آب سطحی و زیرزمینی در سراسر جهان، آلودگی PFAS را تجربه می‌کنند.

«یافته‌های ما نشان می‌دهد که درصد زیادی از نمونه‌های آب در سطح جهان از مقادیر راهنمای آب آشامیدنی برای PFAS فراتر رفته‌اند… این یک چالش جدی برای مدیریت منابع آب جهانی است.» (He et al., Nature Geoscience, 2024)

این آلاینده‌ها از طریق فاضلاب‌های صنعتی، محل‌های دفن زباله، و به‌ویژه استفاده از فوم‌های آتش‌نشانی در پایگاه‌های نظامی و فرودگاه‌ها وارد محیط زیست می‌شوند. به دلیل تحرک بالا در آب، به سرعت آبخوان‌ها را آلوده کرده و وارد زنجیره غذایی می‌شوند. مطالعات اپیدمیولوژیک متعدد، قرار گرفتن در معرض PFAS را با افزایش خطر ابتلا به سرطان کلیه، بیماری‌های تیروئید، کلسترول بالا و اثرات نامطلوب بر سیستم ایمنی و رشد مرتبط دانسته‌اند. این تهدید فراگیر، مدیریت منابع آب را از یک چالش صرفاً کمی به یک بحران پیچیده کیفی تبدیل کرده است.

مقررات جهانی در حال تحول: از رهنمود تا الزام

با افزایش شواهد علمی، نهادهای بین‌المللی و دولت‌ها در حال تدوین مقررات سخت‌گیرانه‌تری برای کنترل PFAS هستند که این امر نقطه عطفی در حکمرانی آب جهانی است. سازمان بهداشت جهانی (WHO)، به عنوان مرجع اصلی سلامت عمومی در جهان، در حال بازنگری و تدوین دستورالعمل‌های دقیق برای مدیریت PFOA و PFOS (دو نوع از شناخته‌شده‌ترین PFAS) در آب آشامیدنی است. بر اساس پیش‌نویس‌های فنی این سازمان، مقادیر راهنمای موقت برای PFOA و PFOS به ترتیب 100 نانوگرم بر لیتر (ng/L) و برای مجموع PFASها 500 نانوگرم بر لیتر پیشنهاد شده است. (WHO Background Document, 2022)

این اقدامات WHO، راه را برای قانون‌گذاری ملی در کشورهای مختلف هموار می‌کند. در همین راستا، آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) در سال 2024 اولین استاندارد ملی و الزام‌آور قانونی را برای PFAS تعیین کرد که بسیار سخت‌گیرانه‌تر از رهنمودهای پیشین است. این تحولات نشان می‌دهد که جامعه جهانی دیگر نمی‌تواند حضور این مواد در آب آشامیدنی را نادیده بگیرد. این مقررات جدید، شرکت‌های آب و فاضلاب را در سراسر جهان ملزم به سرمایه‌گذاری سنگین در پایش و فناوری آب پیشرفته می‌کند، چالشی که در اخبار حوزه آب به طور فزاینده‌ای به آن پرداخته می‌شود.

فناوری آب در خط مقدم: از جذب تا تخریب کامل

مقابله با PFAS یک چالش فنی پیچیده است زیرا روش‌های تصفیه آب متداول قادر به حذف این ترکیبات پایدار نیستند. تحقیقات علمی گسترده‌ای بر روی نوآوری و توسعه فناوری‌های مؤثر متمرکز شده است. بر اساس مقالات مروری منتشر شده در مجلات علمی معتبر، فناوری‌های فعلی را می‌توان به سه دسته اصلی تقسیم کرد:

1. فناوری‌های جذب (Adsorption): این روش‌ها متداول‌ترین و از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه‌ترین گزینه برای تصفیه‌خانه‌های بزرگ هستند. استفاده از کربن فعال دانه‌ای (GAC) و رزین‌های تبادل یونی (IX) به طور گسترده‌ای برای حذف PFAS به کار می‌رود. این مواد با ایجاد یک سطح وسیع، مولکول‌های PFAS را به دام می‌اندازند. مطالعات نشان داده‌اند که این روش‌ها می‌توانند بین 80 تا 95 درصد از PFAS را حذف کنند، اما آلاینده را تخریب نکرده و پسماندی آلوده تولید می‌کنند که نیازمند مدیریت جداگانه است. (Environmental Systems Research, 2025)
2. فناوری‌های غشایی (Membrane Filtration): اسمز معکوس (RO) و نانوفیلتراسیون (NF) از طریق غشاهای نیمه‌تراوا، PFAS را به صورت فیزیکی از آب جدا می‌کنند. این فناوری آب کارایی بسیار بالایی (اغلب بیش از 99%) در حذف طیف وسیعی از PFAS دارد. با این حال، این فرآیندها انرژی‌بر هستند و یک جریان پساب بسیار غلیظ تولید می‌کنند که تصفیه یا دفع آن خود یک چالش بزرگ در مدیریت منابع آب است.
3. فناوری‌های تخریب (Destructive Technologies): این حوزه، مرز نوآوری در مقابله با PFAS است. هدف این فناوری‌ها شکستن پیوند C-F و تخریب کامل مولکول به ترکیبات بی‌ضرر است. روش‌های نوظهوری مانند اکسیداسیون الکتروشیمیایی، اکسیداسیون در آب فوق بحرانی (SCWO) و فرآیندهای پلاسما پتانسیل بالایی از خود نشان داده‌اند، اما بسیاری از آن‌ها هنوز در مقیاس آزمایشگاهی هستند و برای تجاری‌سازی کامل به تحقیقات بیشتری نیاز دارند. این فناوری‌ها راه‌حل نهایی و پایدار برای این بحران محسوب می‌شوند.

تحلیل اختصاصی تیم مرکز بینش آب ایران

بحران PFAS برای ایران، که در قلب یکی از مناطق مواجه با شدیدترین تنش آبی جهان قرار دارد، یک «تهدید مضاعف» و یک زنگ خطر جدی برای سیستم حکمرانی آب کشور است. در شرایطی که تمرکز اصلی مدیریت منابع آب ما بر چالش‌های کمی (مانند افت سطح آب‌های زیرزمینی و خشکسالی) معطوف بوده، تهدیدات کیفی مانند آلودگی به مواد شیمیایی پایدار می‌تواند به سرعت به یک بحران بهداشتی و امنیتی تبدیل شود. بزرگترین مانع فعلی، نبود داده‌های جامع و یک برنامه پایش ملی برای PFAS است. بدون دانستن مقیاس و مکان آلودگی در منابع آب کشور—به‌ویژه در نزدیکی مناطق صنعتی، پتروشیمی‌ها، فرودگاه‌ها و محل‌های دفن زباله—هرگونه سیاست‌گذاری، واکنشی و ناکارآمد خواهد بود. این خلاء اطلاعاتی، خود یک ضعف بزرگ در حکمرانی آب است.

از منظر فناوری آب، پیاده‌سازی راه‌حل‌های پیشرفته برای حذف PFAS هزینه‌های هنگفتی را به صنعت آب کشور تحمیل خواهد کرد. هزینه‌های بالای سرمایه‌گذاری، مصرف انرژی در سیستم‌های غشایی و مدیریت پسماندهای ثانویه، چالش‌های اقتصادی جدی هستند. در این میان، نوآوری و حمایت از شرکت‌های دانش‌بنیان داخلی برای توسعه جاذب‌های ارزان‌قیمت‌تر، بهینه‌سازی فرآیندهای غشایی یا تحقیق بر روی فناوری‌های تخریب، باید به یک اولویت استراتژیک تبدیل شود. با این حال، فناوری به تنهایی پاسخگو نیست. این راه‌حل‌ها باید در چارچوب یک مدیریت منابع آب یکپارچه و پیشگیرانه قرار گیرند که شامل شناسایی و کنترل منابع آلاینده، تدوین استانداردهای ملی مبتنی بر شواهد علمی و شفافیت کامل در ارائه اطلاعات به مردم باشد.

تیم تحلیلی مرکز بینش آب ایران قویاً معتقد است که مسئله PFAS باید به عنوان یک فرصت برای بازنگری در پارادایم‌های فعلی مدیریت منابع آب تلقی شود. ما باید از تمرکز صرف بر کمیت، به سمت مدیریت یکپارچه کیفیت و کمیت حرکت کنیم. غفلت از «مواد شیمیایی ابدی» می‌تواند سرمایه‌گذاری‌های عظیم در بخش آب را بی‌اثر کرده و سلامت نسل‌ها را به خطر اندازد. این موضوع، آزمونی برای آینده‌نگری و کارآمدی سیستم حکمرانی آب ایران در مواجهه با چالش‌های نوظهور قرن بیست و یکم است.