این پژوهش جامع که بر روی ۲۱ مزرعه ارگانیک در ایالت ماساچوست انجام شده، به بررسی وجود و میزان ۲۲ عنصر معدنی (شامل آرسنیک، سرب، کادمیوم و جیوه) و ۳۳۴ ترکیب آلی (شامل هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقهای، بیفنیلهای پلیکلره، آفتکشهای ارگانوکلره و ترکیبات آلی فرار) در آب، خاک و محصولات کشاورزی پرداخته است. این تحقیق با هدف ارزیابی میزان آلودگی در زنجیره غذایی محلی و بررسی احتمال انتقال آلایندهها از سایتهای آلوده موسوم به «سوپرفاند» به مزارع ارگانیک انجام شده است. با توجه به افزایش تقاضا برای محصولات ارگانیک و محلی در دو دهه اخیر، درک میزان مواجهه این محصولات با آلایندههای محیطی از اهمیت ویژهای برخوردار است.
نتایج این مطالعه نشان میدهد که غلظت اکثر آلایندههای اندازهگیری شده در نمونههای آب، خاک و محصولات کشاورزی، بسیار پایینتر از حد مجاز تعیین شده توسط سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA) است. از میان ۱۰ عنصر دارای استاندارد اجباری در آب آشامیدنی (مانند بریلیم، کروم، مس، آرسنیک، سلنیوم، کادمیوم، آنتیموان، باریم، تالیوم و سرب)، تنها در یک نمونه آب، میزان آرسنیک (۱۳ قسمت در میلیارد) اندکی بالاتر از حد مجاز (۱۰ قسمت در میلیارد) ثبت شد. همچنین، عناصر سمی مانند کادمیوم و سرب در هیچیک از نمونههای محصولات کشاورزی شناسایی نشدند و عناصری مانند جیوه به دلیل مشکلات فنی در اندازهگیری، از تحلیل نهایی حذف شدند.
در بخش ترکیبات آلی، از میان ۶۳ ترکیب آلی فرار (VOC) مورد بررسی، ۱۶ ترکیب در حداقل یک نمونه آب شناسایی شدند که شایعترین آنها کلرواتان (۶۲٪ نمونهها) و وینیل کلراید (۵۲٪ نمونهها) بودند. تنها در دو نمونه آب، میزان ۱و۲-دیبرمواتان (EDB) از حد مجاز فراتر رفت. در مورد ترکیبات نیمهفرار و غیرفرار (SVOC/NVOC)، از ۲۸۹ ترکیب هدف، ۲۴۷ ترکیب قابل شناسایی بودند. هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقهای (PAHs) که عمدتاً ناشی از احتراق سوختهای فسیلی هستند، بیشترین فراوانی را در نمونههای خاک داشتند و همه ۱۷ ترکیب این گروه در حداقل یک نمونه خاک شناسایی شدند. بیشترین غلظت مربوط به بنزو(آ)پایرن با حداکثر ۱.۳۰ میلیگرم بر کیلوگرم بود که در ۱۴ نمونه از ۸ مزرعه، از حد مجاز فراتر رفت.
یکی از یافتههای قابل توجه، شناسایی آفتکشهای ممنوعه مانند دیدیتی (DDT) و دیآلدرین در خاک برخی مزارع بود. دیآلدرین در ۱۰ درصد نمونههای خاک (۴ نمونه از ۲ مزرعه) با حداکثر غلظت ۱.۹۲ میلیگرم بر کیلوگرم شناسایی شد که از حد مجاز ۰.۰۳۴ میلیگرم بر کیلوگرم بسیار فراتر بود. همچنین، ترکیبات دیدیتی (شامل ۴و۴’-DDE، ۴و۴’-DDD و ۴و۴’-DDT) در ۵۶ درصد نمونههای خاک از ۱۱ مزرعه مختلف شناسایی شدند. این در حالی است که استفاده از این آفتکشها از دهه ۱۹۷۰ در آمریکا ممنوع شده است و مزارع مورد مطالعه نیز به صورت ارگانیک و بدون استفاده از این مواد فعالیت میکنند. این موضوع نشاندهنده پایداری طولانیمدت این ترکیبات در محیط زیست و احتمال انتقال آنها از مناطق دیگر از طریق رسوبات هوایی یا کاربریهای گذشته زمین است.
بررسی ارتباط بین غلظت آلایندهها در رسانههای مختلف (آب، خاک و محصول) نشان داد که هیچ رابطه معناداری بین میزان آلایندهها در آب آبیاری و خاک مزارع وجود ندارد. به عبارت دیگر، آبی که برای کشت استفاده میشد، تأثیر مستقیمی بر میزان آلودگی خاک نداشت. همچنین، بین غلظت آلایندهها در آب و خاک با میزان آنها در محصولات برداشتشده، الگوی مشخصی مشاهده نشد. این یافته با تحقیقات قبلی همخوانی دارد که نشان میدهند عوامل متعددی مانند اسیدیته خاک، نوع گیاه، گونههای مختلف گیاهی، مرحله رشد، و فراهمی زیستی عناصر (نه غلظت کل آنها) در جذب آلایندهها توسط گیاهان نقش دارند. به عنوان مثال، گیاهان برگپهن تمایل بیشتری به جذب عناصر مغذی مانند منگنز، مس و روی دارند، در حالی که عناصر سمی مانند آرسنیک، کادمیوم و سرب را کمتر جذب میکنند.
بررسی فاصله مزارع از سایتهای سوپرفاند (که شامل ۳۶ سایت فعال، ۸ سایت پاکسازیشده و ۱ سایت پیشنهادی در ماساچوست است) نشان داد که مجاورت با این مناطق آلوده، تأثیر قابل توجهی بر میزان آلایندههای یافتشده ندارد. از ۲۱ مزرعه مورد مطالعه، تنها ۵ مزرعه در فاصله کمتر از ۱۰ کیلومتری یک سایت سوپرفاند قرار داشتند و تحلیلهای آماری وجود رابطه معکوس بین فاصله و غلظت آلایندهها را تأیید نکرد. این نتیجه حاکی از آن است که یا این آلایندهها از مسیرهای دیگری (مانند رسوبات هوایی ناشی از ترافیک و فعالیتهای صنعتی جاری) به مزارع راه یافتهاند، و یا اینکه فرآیندهای طبیعی و تصفیه در محیط، از انتشار گسترده آنها جلوگیری کرده است. به بیان سادهتر، خطری که از نزدیکی به این سایتهای آلوده پیشبینی میشد، در این مطالعه تأیید نشد.
در مجموع، یافتههای این تحقیق حاکی از آن است که محصولات کشاورزی ارگانیک و محلی در منطقه مورد مطالعه، از ایمنی نسبتاً بالایی در برابر آلایندههای صنعتی و شیمیایی برخوردارند. با وجود شناسایی مقادیر جزئی از برخی ترکیبات در خاک و آب (به ویژه آفتکشهای ممنوعه و هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقهای در خاک)، غلظت آنها در بیشتر موارد به حدی نبود که نگرانی جدی برای مصرفکنندگان ایجاد کند. تنها استثنا در مورد آرسنیک در یک نمونه آب و دیآلدرین در خاک برخی مزارع بود که نیازمند بررسی بیشتر و احتمالاً اقدامات اصلاحی است. این موضوع میتواند تا حدی اعتماد به مصرف محصولات محلی و ارگانیک را افزایش دهد، هرچند که پژوهشگران بر لزوم پایش مستمر این آلایندهها تأکید دارند.
با این حال، این مطالعه دارای محدودیتهایی است که باید در نظر گرفته شوند. تعداد مزارع مورد بررسی (۲۱ مزرعه) نسبتاً کم است و تنها ۵ مزرعه در نزدیکی سایتهای سوپرفاند قرار داشتند که قدرت تحلیل آماری روابط فاصله-غلظت را کاهش میدهد. همچنین، برخی از آنالیزها با مشکلات فنی مانند بازیابی بالای غیرعادی برخی ترکیبات استاندارد (بیش از ۲۰۰٪) یا تداخل ماتریکس در نمونههای گیاهی مواجه شد که منجر به حذف دادههای مربوط به ترکیبات آلی در محصولات کشاورزی شد. علاوه بر این، نمونهبرداری فقط در یک مقطع زمانی انجام شده و تغییرات فصلی احتمالی را پوشش نمیدهد. برای درک کاملتر از رفتار این آلایندهها، نیاز به مطالعات گستردهتری با نمونهبرداری در فصول مختلف سال، استفاده از روشهای دقیقتر آنالیز (مانند پاکسازی ستون سیلیکاژل برای نمونههای گیاهی)، و بررسی عوامل مؤثر بر جذب گیاهی مانند اسیدیته خاک، ماده آلی خاک، و گونههای مختلف گیاهی وجود دارد.
در نهایت، پژوهشگران بر این نکته تأکید دارند که اگرچه غلظت آلایندهها در این مطالعه پایین بود، اما مواجهه مزمن با غلظتهای کم این مواد (به ویژه ترکیبات آلی پایدار مانند دیدیتی و دیآلدرین) و اثرات ترکیبی و همافزایی آنها بر سلامت انسان، نیازمند تحقیقات بیشتری است. همچنین، مدلسازی هیدرولوژیکی برای درک بهتر انتقال این آلایندهها از طریق آبهای زیرزمینی و رسوبات هوایی میتواند به ارزیابی دقیقتر خطر در مناطق نزدیک به سایتهای آلوده کمک کند. به طور کلی، این مطالعه تصویری امیدوارکننده از کیفیت محصولات ارگانیک در ماساچوست ارائه میدهد، اما بر لزوم پایش مستمر و رویکرد محتاطانه در مصرف محصولات کشاورزی از مناطق با سابقه آلودگی صنعتی تأکید میکند.
| سرفصل | شماره صفحه |
|---|---|
| مقدمه | ۸ |
| فصل ۲: فلزات و شبهفلزات در محیط زیست و حضور آنها در زنجیره غذایی محلی | ۱۳ |
| فصل ۳: ترکیبات آلی در محیط زیست و حضور آنها در مناطق کشاورزی | ۲۹ |
| فصل ۴: نتیجهگیری | ۴۹ |
| منابع | ۵۲ |
| پیوست الف: اطلاعات نمونهها | ۶۱ |
| پیوست ب: بحث در مورد آنالیز ترکیبات آلی در نمونههای محصولات کشاورزی | ۲۲۷ |
| پیوست ج: تحلیلهای تکمیلی | ۲۳۰ |
| پیوست د: مستندات روشها | ۲۳۳ |
| پیوست ه: کیت خود-نمونهبرداری برای آب و خاک | ۲۴۹ |
آیا مزرعه ارگانیک هم آلوده است؟
تصور کنید سیبی را که از یک مزرعه ارگانیک خریدهاید، گاز میزنید. احساس خوبی دارید، نه؟ چون میدانید بدون سم و کود شیمیایی پرورش یافته است. اما اگر به شما بگوییم که این سیب ممکن است حاوی بقایای آفتکشهایی باشد که نیم قرن پیش ممنوع شدهاند، چه؟ یا اینکه خاک این مزرعه، سالها پس از پاکسازی یک سایت صنعتی، هنوز ردپای فلزات سنگین را در خود دارد؟ این دقیقا همان معمایی است که یک پژوهش جدید در ماساچوست سعی در حل آن داشته است.
آیا زنگ خطر به صدا درآمده؟
خبر خوب این است که در ۲۱ مزرعه ارگانیک مورد بررسی، سطح بیشتر آلایندهها بسیار پایینتر از حد مجاز بود. آرسنیک در آب تنها یک بار و آن هم به مقدار خیلی جزئی (۱۳ قسمت در میلیارد) از حد استاندارد عبور کرد و خبری از کادمیوم و سرب در محصولات نبود. اما نگرانیهایی وجود دارد.
مهمانهای ناخوانده از گذشته
بزرگترین شگفتی این پژوهش، شناسایی آفتکشهای ممنوعهای مثل دیدیتی (DDT) و دیآلدرین در خاک این مزارع بود. این مواد که دهههاست در آمریکا ممنوع شدهاند، در بیش از نیمی از نمونهها (۵۶ درصد) یافت شدند. جالب اینجاست که حضور این مواد ربطی به نزدیکی مزرعه به سایتهای آلوده نداشت و نشان میدهد که این آفتکشها یا از طریق بارش باران و گرد و غبار به اینجا رسیدهاند، یا سالها در خاک باقی مانده و هرگز تجزیه نشدهاند.
«این ترکیبات به قدری در محیط پایدار هستند که گویی هرگز نمیمیرند.»
آب، خاک و گیاه؛ مثلثی بیرابطه
یکی از جالبترین یافتهها این بود که آلایندههای آب آبیاری، خاک و خود گیاه ارتباط مستقیمی با هم ندارند. یعنی اگر آب یک مزرعه کمی آرسنیک داشت، لزوما به این معنا نبود که خاک یا محصول آن هم آرسنیک دارد. این موضوع نشان میدهد که مسیر انتقال آلایندهها بسیار پیچیدهتر از آن است که فکر میکنیم و عوامل زیادی مثل نوع گیاه، اسیدیته خاک و حتی میکروبهای موجود در زمین در این میان نقش دارند.
پس برای مصرفکننده چه معنایی دارد؟
با وجود این کشفیات، خیال مصرفکنندگان محصولات ارگانیک تا حد زیادی راحت است. غلظت آفتکشهای ممنوعه در محصولات کشاورزی به حدی نبود که خطری جدی ایجاد کند. با این حال، همین مقدار کم هم میتواند در درازمدت اثرات تجمعی داشته باشد. به قول یکی از محققان این پروژه: «ما نگفتیم خطری وجود ندارد؛ گفتیم که خطر سیستماتیک و گسترده نیست.»
این پژوهش به ما یادآوری میکند که محیط زیست یک سیستم به هم پیوسته است و آلودگیهای قدیمی، حتی اگر دههها از آنها گذشته باشد، باز هم میتوانند خود را در بشقاب غذای ما نشان دهند. بنابراین شاید وقت آن رسیده که نگاهمان را فراتر از برچسب «ارگانیک» گسترش دهیم و به سلامت کل اکوسیستم توجه کنیم.