كيفية ومدى مساهمة مدافن النفايات في الاحتباس الحراري

كيف تساهم مدافن النفايات في الاحتباس الحراري؟

النفايات البيئية التي تتكون من مواد عضوية وغير عضوية مشتقة من المنازل والصناعات وتذهب مباشرة إلى مدافن النفايات، الآن ستؤدي الإدارة السليمة لمدافن النفايات إلى إنتاج غاز الميثان وغازات الاحتباس الحراري الأخرى والتي تتمتع بمرافق هائلة، تساهم هذه الغازات في الاحتباس الحراري والمخاطر البيئية الأخرى ولكن إذا تمت إدارتها بفعالية، فيمكنها أيضًا أن تؤدي وظائف مفيدة مختلفة، تساهم مدافن النفايات في الاحتباس الحراري لأنه بمجرد إلقاء النفايات يبقى القليل جدًا من الهواء تحت السطح، حيث يتم توليد غاز المكب كمنتج ثانوي لهضم المواد العضوية بواسطة الكائنات الحية.
مدافن النفايات: يطلق عليه أيضًا مكب النفايات الصحي وهو نظام للتخلص من القمامة يتم فيه دفن النفايات بين طبقات الأرض لبناء أرض منخفضة.
الاحتباس الحراري: هو زيادة تدريجية في درجة الحرارة الإجمالية للغلاف الجوي للأرض، تُعزى عمومًا إلى تأثير الاحتباس الحراري الناتج عن زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون ومركبات الكلوروفلوروكربون والميثان وغيرها من الملوثات.

ما مقدار مساهمة مدافن النفايات في ظاهرة الاحتباس الحراري؟

يتم الاحتفاظ بمدافن النفايات عمومًا في أماكن تحت الأرض، وتكون مبطنة بالطين ومغلفة بورقة بلاستيكية مرنة بطبيعتها، توجد بعض المصارف والأنابيب المخصصة لتجميع السوائل التي تتسرب بسهولة من سلة المهملات، السائل الذي يتكون في الغالب من العصارة عبارة عن سائل ملوث ومعالج كمياه صرف.
في العصر الحديث تتطلب مكبات النفايات إضافة جديدة للتربة كل يوم حتى تصل إلى سلة المهملات وتغطى بالطين وأخيراً ورقة بلاستيكية، يتم تخزين القمامة الموضوعة داخل مكب النفايات ثم تتحلل ببطء في حالة عدم وجود الأكسجين، تساعد البكتيريا الموجودة في النفايات العضوية على التحلل ثم تنبعث منها غاز يسمى الميثان وهو قابل للاشتعال وخطير للغاية، إذا سمح له بالتجمع تحت الأرض، الميثان المعروف أيضًا بأنه أحد الغازات الدفيئة القوية التي تزيد قوتها عن 25 إلى 72 مرة عن ثاني أكسيد الكربون مما يساهم في النهاية في الاحتباس الحراري، معظم النفايات العضوية مصنوعة من الطعام والورق مما يشهد على حقيقة أن الميثان لديه قدرة عالية على الانبعاث.
كشفت دراسة أجريت في العقد الماضي أن حوالي 7 مليارات من السكان الذين يعيشون في هذا العالم يساهمون بـ 1.2 كجم من النفايات لكل فرد والتي تصل في النهاية إلى 1.3 مليار طن سنويًا، بحلول عام 2025 يرتفع تقريبًا إلى 2.2 مليار سنويًا وينتهي ما يقرب من 60 في المائة منه في مدافن النفايات، تقوم مقالب القمامة الحديثة بجمع غاز الميثان من خلال الأنابيب لأغراض مفيدة مثل النقل والتصنيع وتوليد الكهرباء، هذه هي الحقيقة الأكثر ترحيبًا لأفضل ممارسة في الصناعة على الرغم من أنها لا تعكس الوضع الأرضي.
يمكن أن يكون الحد من انبعاث غازات الدفيئة فعالاً في التخفيف من ظاهرة الاحتباس الحراري ولكن انبعاث غاز الميثان من مدافن النفايات مهم للغاية أيضًا، كشفت الدراسة في عام 2002 أن انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من النفايات هي الأعلى في أمريكا الشمالية وأوروبا واليابان وأستراليا ونيوزيلندا.

لماذا تعتبر مدافن النفايات ضارة بالبيئة؟

يتم التخلص من المنتجات التي يستخدمها الأشخاص بشكل منتظم والتي تحتوي على مواد كيميائية سامة، ينتهي الأمر بالمنتجات في مكبات النفايات أو الحرق مما يلوث الهواء والماء بشكل كبير، في عام 1988 أشارت وكالة حماية البيئة إلى حقيقة أن جميع مكبات النفايات سوف تتسرب في النهاية والتي تشمل الجريان السطحي من الصناعات التي تحمل مواد كيميائية سامة ونفايات وإمدادات المياه، تكشف الدراسات أن غاز الميثان ينبعث من مدافن النفايات وهو أقوى بعدة مرات من ثاني أكسيد الكربون وبالتالي يُعرف بأنه مساهم قوي في أزمتنا البيئية المعاصرة.
تؤدي الغازات الضارة من مكبات النفايات إلى تشوهات خلقية بصرف النظر عن المشاكل الخطيرة الأخرى، حتى بعد إغلاق مكبات النفايات يمكن أن يؤدي إلى تسرب لاحق للمرافق التي تُستخدم كمواقف للسيارات وملاعب رياضية، يؤدي حرق نفاياتنا إلى إنتاج مواد كيميائية سامة مثل الرصاص والزئبق والديوكسينات والفيوران، حيث أنها تنتج رمادًا سامًا وكلها موجودة في مكبات النفايات.
المحارق هي ممارسة شائعة لإنتاج النفايات إلى طاقة وتطلق العديد من الملوثات في هذه العملية، تواجه المجتمعات مشاكل صحية مثل السرطان وأمراض الجهاز التنفسي، حيث يمكن اعتبار التحويل إلى غاز أخضر لأنه يسمح بالطاقة من النفايات ولكن يتم إطلاق السموم في الهواء في هذه العملية.
غالبًا ما تستخدم الحمأة الناتجة عن مياه الصرف كسماد في الحقول والحصى والغابات، حيث تحتوي على كمية قابلة للقياس من الملوثات مثل المعادن الثقيلة والديوكسين والمواد السامة الأخرى، كما أن وجود مسببات الأمراض مثل البكتيريا والفيروسات والجراثيم البشرية والطفيليات يمكن أن يجعلها ضارة بصحة الإنسان، تعتبر رائحة الحمأة مصدر إزعاج وخطر عام على الصحة وهذا قد يؤدي إلى مشاكل في الجهاز التنفسي وكذلك الوفاة.
يحتوي المكب على غازات مثل النيتروجين وكبريتيد الهيدروجين والتي يمكن أن تسبب السعال وتهيج العين والأنف والحنجرة والغثيان وصعوبات أخرى في التنفس، تشمل الشكاوى الصحية المبلغ عنها لدى البشر الصداع والغثيان وتهيج الجلد وفقدان الوزن وصعوبة النوم وانسداد الأنف وألم الصدر وتفاقم حالات الربو، هناك أيضًا العديد من المخاطر الصحية الأخرى المرتبطة بالميثان وثاني أكسيد الكربون مثل التعب والغثيان والقيء وفقدان الوعي، حقيقاً أن مدافن النفايات القديمة قد لا تحتوي على ميزات التحكم في الغاز ويمكن أن تجعل الوضع أسوأ.

هل مدافن النفايات تساهم في غازات الاحتباس الحراري؟

في مكب النفايات عندما تحلل النفايات قد يكون عاملاً مساهماً في إنتاج غاز الميثان أحد غازات الدفيئة القوية، غاز الميثان أقوى بعدة مرات من ثاني أكسيد الكربون الذي يساهم في الضباب الدخاني وعوامل أخرى تؤدي إلى تدهور الصحة، وفقًا لدراسة على مستوى العالم فإن النفايات المنبعثة تبلغ حوالي 800 مليون طن متري وهو ما يقرب من 11 في المائة من غاز الميثان الذي ينتجه البشر، وفقًا لمسح تم إجراؤه في عام 2010 فإن الولايات المتحدة لديها أكبر كمية من انبعاثات الميثان في العالم ويرافق ذلك دول أخرى مثل الصين والمكسيك وروسيا وإندونيسيا وكندا والمملكة المتحدة والبرازيل والهند، تم إجراء الدراسة وفقًا لمبادرة الميثان العالمية وهي شراكة بين الحكومة ومجموعات خاصة تهدف إلى تقليل انبعاثات الميثان.
تمر مدافن النفايات بمراحل مختلفة مثل الفتح أو الفتح بغطاء حيث يسمح بدخول بعض الأكسجين أو قد يتم إغلاقها بسداد مانع للتسرب، عندما يتم إغلاق المكب فإنه يطلق معظم غاز الميثان وبالتالي يساهم في انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، وفقًا لتقديرات وكالة حماية البيئة فإن طاقة غاز المكب تلتقط 60-90 بالمائة من غاز الميثان المنبعث.
تعتبر مدافن النفايات مصدرًا مهمًا للميثان وهو الغاز الأكثر كفاءة في انبعاثات الاحتباس الحراري، تُستخدم المواد الصلبة الحيوية لإنشاء تربة سطحية خاصة جدًا لتغطية مدافن النفايات التي تم إيقاف تشغيلها، من المعروف أن التربة السطحية تحتوي على الكائنات الحية الدقيقة مما يؤدي إلى تحويل الميثان إلى ثاني أكسيد الكربون وهو أحد غازات الدفيئة ذات الإمكانات الأقل.
توجد ترتيبات مختلفة للحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري إلى حد كبير، بسبب التحلل الهوائي واللاهوائي يتم إنتاج غازات الدفيئة مثل الميثان وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد النيتروجين من مكب النفايات مما يساهم بشكل مباشر في الاحتباس الحراري، حتى نظام العصارة يساهم في إضافة غازات الدفيئة، تتأثر كمية انبعاثات الغازات من مدافن النفايات بعوامل مختلفة مثل المحتوى العضوي والرطوبة ودرجة الحرارة وحجم مكب النفايات وعمر النفايات.

كيف يتم إنتاج غاز الميثان في مدافن النفايات؟

يحدث إنتاج الميثان في مكبات النفايات عندما تتحلل المواد العضوية مما يؤدي إلى تعفن جزء البروتين، يحدث التفاعل اللاهوائي وينبعث غاز الأمونيا والكبريتيد وبالتالي يتحد مع ثاني أكسيد الكربون وينتج غاز الميثان، مزيج الكربون مع الهيدروجين يشكل الميثان، بالنظر إلى أوروبا وحدها فإن مكب النفايات لديه القدرة على توليد 94 مليار متر مكعب من الميثان كل عام.
يُستخرج الميثان عمومًا عن طريق استخراج أنابيب غارقة أو آبار في مدافن النفايات ثم امتصاص الغاز منها، ليست هناك حاجة للأكسجين لأن ذلك من شأنه أن يمنع عملية التحلل اللاهوائي، بشكل عام يتم تغطية المدافن بغشاء يمنع الأكسجين من دخول المكان، تظل الطبقة المنفذة محصورة بين طبقتين شبه نافذتين من الطين داخل مكب النفايات والفكرة هي السماح لثاني أكسيد الكربون داخل المكب بالتحرك قليلاً فوق الضغط الجوي حيث أنه يوجد حاجز يمنع امتصاص الأكسجين داخل المكب.
يتم امتصاص الميثان من الأرض ويتم امتصاص ثاني أكسيد الكربون داخل مكب النفايات، بعد الإغلاق أيضًا سينتج مكب النفايات غاز الميثان لمدة 15 إلى 20 عامًا القادمة، في وقت لاحق يتم ضخ الميثان ويتم دفع ثاني أكسيد الكربون إلى الداخل مما يتيح إنتاج الميثان أو غازات الاحتباس الحراري.
هذا النوع من إنتاج الميثان من مكبات النفايات منتشر بشكل كبير ويتم استخدامه لتشغيل المركبات أو تدفئة المباني المجاورة، في دول مثل المملكة المتحدة يتم استخدام الميثان المنتج من مدافن النفايات كوقود للحافلات، هناك العديد من الإجراءات التي تمنع انبعاث غازات الاحتباس الحراري من مدافن النفايات ومن المحتمل أن يؤدي استبدال الميثان بثاني أكسيد الكربون إلى تقليل انبعاث الغاز إلى حد كبير وكذلك تقليل الاحتباس الحراري بشكل فعال.