آلودگی رودخانه تیجوانا ثابت نمی ماند - می تواند هفت برابر دورتر از حد انتظار سفر کند

توسط جولز برنشتاین، دانشگاه کالیفرنیا - ریورساید

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

طبق تحقیقات جدید UC Riverside، زباله‌های ریخته‌شده در رودخانه تی‌جوانا می‌توانند قبل از تبدیل شدن به هوا و تأثیر بر هوای سن دیگو، هفت برابر دورتر از حد انتظار سفر کنند، حداقل 20 مایل (32 کیلومتر) از منبع خود.

این رودخانه مخلوط پیچیده ای از فاضلاب تصفیه نشده از توالت ها، زباله های صنعتی و رواناب شهری را به اقیانوس آرام در ساحل امپریال می برد.

این مطالعه که در Scientific Reports منتشر شد، نشان داد که مواد شیمیایی فاضلاب می‌توانند به اندازه کافی در اقیانوس باقی بمانند تا سپس در امتداد ساحل سن دیگو به سمت شمال حرکت کنند و سپس به جو فرار کنند. این یافته به توضیح اینکه چرا محققان آلودگی مرتبط با رودخانه تیجوانا را در هوا در نزدیکی اسکله موسسه اقیانوس شناسی اسکریپس در لا جولا، تقریبا 22 مایلی (35 کیلومتری) از دهانه رودخانه شناسایی کردند، کمک می کند.

کارولینا سیسنیروس د کاروالیو، دانشمند جو و نویسنده ارشد این مطالعه گفت: «قبلا شناخته شده بود که ترکیبات حاصل از این زباله‌ها می‌توانند وارد هوا شوند، اما ما تا کنون متوجه نشده بودیم که قبل از ظهور چقدر می‌تواند زیر آب سفر کند.»

Cysneiros de Carvalho این تحقیق را در UCR و مرکز ملی تحقیقات جوی (NCAR) در کلرادو انجام داد، جایی که او یک پژوهشگر فوق دکترا بود. او روی این مطالعه با دانشمند جوی UCR ویلیام پورتر، شیمیدان جوی UCR و NCAR کلی بارسانتی و کیمبرلی پراتر از UC San Diego کار کرد.

تحقیقات قبلی نشان داد که زباله‌های انسانی که از رودخانه تیجوانا عبور می‌کنند، بر کیفیت هوا در جوامع نزدیک مرز تأثیر می‌گذارند. برای این مطالعه، محققان می خواستند بدانند که آیا آلودگی ممکن است به دورتر گسترش یابد یا خیر. در آگوست و سپتامبر 2024، آنها نمونه های هوا را در چهار مکان از رودخانه تیجوانا تا لاجولا جمع آوری کردند.

زمان بندی یک آزمایش طبیعی را ارائه کرد. تابستان معمولا فصل خشک است، زمانی که جریان رودخانه تیجوانا تقریبا به صفر می رسد. اما در سال 2024، حجم غیرعادی بزرگی از فاضلاب با وجود کمبود باران، از رودخانه عبور می کرد. تقریبا 160 تا 207 میلیون لیتر (42 میلیون تا 55 میلیون گالن) در روز وارد اقیانوس آرام می‌شد و یک رویداد خارق‌العاده آلودگی در فصل خشک ایجاد می‌کرد.

محققان با ردیابی دی متیل تری سولفید، یک ترکیب فرار حاوی گوگرد که با تجزیه مواد آلی و فاضلاب مرتبط است، شروع کردند. آنها روزانه چندین اندازه گیری را در چهار سایت انجام دادند و رودخانه تیجوانا را به عنوان منبع منطقه ای قوی دی متیل تری سولفید شناسایی کردند و این ترکیب را حتی در دورترین مکان در لا جولا شناسایی کردند.

که مشکلی ایجاد کرد. دی متیل تری سولفید پس از ورود به هوا دوام زیادی ندارد. محاسبات نشان داد که اگر به طور کامل از طریق هوا از رودخانه تیجوانا حرکت می کرد، بیشتر آن باید مدت ها قبل از رسیدن به لاجولا ناپدید می شد.

پورتر گفت: «ما آلاینده‌هایی را دور از منبع پیدا کردیم که تنها با باد قابل توضیح نیستند. "ما تعجب کردیم، چگونه این اتفاق افتاد؟"

یک تغییر عمده در جریان رودخانه سرنخ دیگری ارائه کرد. در 10 سپتامبر، یک ایستگاه پمپاژ شروع به انحراف فاضلاب به سمت جنوب کرد که به طور چشمگیری میزان ورودی به رودخانه تیجوانا را کاهش داد. پس از آن، سطح دی متیل تری سولفید اندازه گیری شده در لاجولا 86 درصد کاهش یافت. مقداری از این ماده شیمیایی حدود دو روز باقی ماند و نشان می‌دهد که آلودگی قبل از رسیدن به هوا در جایی ذخیره شده است.

محققان دریافتند که اقیانوس می تواند این سیستم ذخیره سازی و حمل و نقل را فراهم کند.

به طور معمول، دی متیل تری سولفید به سرعت در هوا واکنش نشان می دهد و ناپدید می شود. با این حال، در آب، می تواند بسیار طولانی تر زنده بماند. بنابراین، جریان‌های اقیانوسی می‌توانند قبل از اینکه در نهایت از مرز بین آب و هوا عبور کند، آن را به سمت شمال ببرند. مدل‌سازی نشان داد که در عمق حدود 10 متری (33 فوت)، تا 76 درصد از این ترکیب می‌تواند در یک سفر 35 کیلومتری (22 مایلی) تحت شرایطی که محققان بررسی کرده‌اند، زنده بماند.

برخی از مواد شیمیایی نیز می توانند به طور موقت خود را به ذرات آلی موجود در آب بچسبانند. این ذرات می توانند به مواد شیمیایی راه دیگری برای حرکت در امتداد ساحل بدهند و از فرار فوری آنها به جو محافظت کنند.

پورتر گفت: «این یک فرآیند پویا است. "شما ذرات معلق، ترکیبات محلول در آب و ترکیبات موجود در هوا دارید، و آنها به مبادله ادامه می دهند."

اندازه‌گیری‌های اقیانوس شواهد بیشتری ارائه کردند. در ماه های آگوست و سپتامبر 2024، محققان آب شیرین غیرمعمولی را در طول ساحل کشف کردند. آب نزدیک دل مار به طور فزاینده‌ای شبیه آبی است که در جنوب، نزدیک منطقه تخلیه رودخانه تیجوانا اندازه‌گیری می‌شود. مدل‌های گردش اقیانوسی نیز جریان‌هایی را نشان دادند که در طول دوره به سمت شمال حرکت می‌کردند.

این پدیده به یک ماده شیمیایی محدود نمی شد. محققان صدها ترکیب آلی فرار را اندازه‌گیری کردند و گروهی از آنها را شناسایی کردند که رفتارشان هم ردیاب فاضلاب و هم تغییرات در جریان رودخانه را دنبال می‌کرد. خواص شیمیایی آنها این نتیجه را تأیید می کند که این ترکیبات همچنین می توانند به اندازه کافی در آب باقی بمانند تا سفر کنند، اما به اندازه کافی فرار هستند تا در نهایت به هوا فرار کنند.

محققان هشدار می‌دهند که مشاهدات آن‌ها در طول دوره‌ای خارق‌العاده از تخلیه مداوم فاضلاب در فصل خشک انجام شده است. آن‌ها هنوز نمی‌دانند که این آلاینده‌ها در شرایط معمولی‌تر چقدر مسافت را طی می‌کنند یا فصول، جریان‌های اقیانوسی، بادها و تغییر جریان رودخانه‌ها چگونه بر این فرآیند تأثیر می‌گذارند.

اما این یافته می تواند پیامدهایی فراتر از رودخانه تیجوانا داشته باشد. مدل های سنتی کیفیت هوا تا حد زیادی بر روی اتفاقاتی که برای آلاینده ها پس از ورود به اتمسفر می افتد تمرکز می کنند. مطالعه جدید نشان می‌دهد که رودخانه‌ها و اقیانوس‌ها می‌توانند این سفر را تغییر دهند و برخی از مواد شیمیایی را حفظ کنند و به آن‌ها اجازه دهند که بسیار دورتر از منبع اصلی خود در هوا منتقل شوند تا آنچه که حمل‌ونقل جوی به تنهایی پیش‌بینی می‌کند.

این مطالعه بررسی نکرد که آیا غلظت آلاینده های شناسایی شده خطری برای سلامت انسان دارد یا خیر. اما این مطالعه می تواند نحوه تعیین مکان هایی که افراد ممکن است با آلودگی در تماس باشند را تغییر دهد. همچنین می‌تواند مدل‌های کیفیت هوا را بهبود بخشد، که عموما آلاینده‌هایی را که مسافت‌های طولانی را در آب طی می‌کنند قبل از ورود به جو در نظر نمی‌گیرند.

برای پورتر، یافته ها این ایده را تقویت می کند که آلودگی آب و هوا نباید به عنوان مشکلات زیست محیطی جداگانه در نظر گرفته شود.

پورتر گفت: "کیفیت آب، به طور سنتی، در سیلوی خود و کیفیت هوا نیز به طور جداگانه بررسی می‌شود. اما جهان به این شکل کار نمی‌کند. قلمروها متقابل هستند." شما نمی توانید به سادگی ساحل را تعطیل کنید و آن را خوب بنامید. ما باید آب را نه تنها برای شنا، بلکه برای تنفس نیز تمیز کنیم.

Karolina Cysneiros de Carvalho و همکاران، پایداری ترکیبات آلی گسترش یافته از طریق حمل و نقل اقیانوسی و تبادل هوا-دریا، گزارش های علمی (2026). DOI: 10.1038/s41598-026-68919-3

ارائه شده توسط دانشگاه کالیفرنیا - ریورساید

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →