اثر آب آلوده

طبق آخرین آمارهای «یونیسف» در سال 2022 حدود 82 /5 میلیارد نفر از جمعیت جهان (73 درصد) به آب شرب تحت مدیریت سالم دسترسی داشتند. با این حال هنوز 2 /2 میلیارد نفر در جهان هستند که به منابع آبی سالم و ایمن دسترسی ندارند. بر اساس این گزارش، جمعیت ایران نرخ دسترسی 94درصدی به آب شرب سالم دارد، نرخی که با 93 درصد ایتالیا، 89 درصد لهستان، 88 درصد اوکراین، 76 درصد روسیه، 72 درصد آذربایجان، 60 درصد عراق، 30 درصد اندونزی و در انتها شش درصد چاد قابل مقایسه است. ارائه این آمارها به بهانه مقاله‌ای است که در مرور علمی-اقتصادی این هفته مورد بررسی قرار می‌گیرد. دو اقتصاددان به نام‌های الینه هیل از دانشگاه روچستر و ریچارد دیسالوو از اداره مستقل بودجه شهر نیویورک آمریکا در مقاله‌ای که به تازگی (آگوست 2023) در تارنمای انجمن ملی تحقیقات اقتصادی این کشور به چاپ رسیده است به بررسی اثرگذاری آلودگی آب شرب شبکه‌های آبرسانی آمریکا روی معیارهای سلامت نوزادان پرداخته‌اند.

طبق گزارش یونیسف، نرخ دسترسی به شبکه آب شرب مدیریت‌شده در آمریکا 96 درصد است. این شبکه از دو سیستم عمومی و غیرعمومی تشکیل شده است. سیستم‌های عمومی که مسوولیت آبرسانی به مشتریان ثابت و یکسان نظیر خانوارها در واحدهای مسکونی را به دوش می‌کشند آب 94 درصد از جمعیت این کشور را تامین می‌کنند. در مقابل سیستم‌های غیرعمومی قرار دارد که محدودتر و مربوط به مکان‌هایی است که ساکنان آنها معدود و معمولاً متغیر هستند، نظیر مدارس، رستوران‌ها، کارخانه‌ها و... . محوریت این مقاله، سیستم آب عمومی است که به عمده جمعیت آمریکا آبرسانی می‌کند.

در سال 1974، به منظور حفاظت جامعه از آب شرب ناسالم شبکه‌های آبرسانی، قانون آب شرب سالم (ایمن) به تصویب رسید. امروز این قانون بیش از 90 آلاینده (نظیر سرب، آرسنیک، عوارض جانبی گندزداها و...) را به مقررات درآورده است. نقض مقررات آب شرب سالم زمانی اتفاق می‌افتد که حداکثر میزان آلاینده از سطح مجاز بالاتر رود. به‌رغم تلاش‌هایی که در راستای کاهش آلودگی آب شرب در سیستم آبرسانی عمومی آمریکا صورت گرفته است، اما بین سال‌های 1982 تا 2015 بیش از 45 میلیون نفر از جمعیت این کشور گرفتار آلودگی‌های آب شرب شدند. بر اساس گزارش سازمان حفاظت محیط‌زیست آمریکا در سال 2017، حدود 22میلیون نفر معادل هفت درصد جمعیت این کشور وابسته به سیستم آب عمومی بودند که در آن سطح مجاز آلاینده‌ها بیشتر از حد مجاز بود. به تازگی نیز افزایش سطح آلودگی سرب در آب شرب مناطقی از ایالات نیوجرسی و میشیگان، اهمیت توجه به مقررات مربوط به آب شرب سالم را برای حفاظت از سلامت شهروندان نمایان کرده است.

در حال حاضر حدود 50 هزار شبکه یا سیستم آب عمومی در آمریکا وجود دارد که در چارچوب مقررات قانون آب شرب سالم درآمده‌اند. در سال 2018 حدود 40 درصد از سیستم‌های آب عمومی این کشور، حداقل یکی از استانداردهای قانون آب شرب سالم را نقض کردند. این اتفاق پیامدهای منفی گسترده‌ای برای سلامت افراد جامعه به‌خصوص تازه متولدان و طبقات کم‌درآمد و ضعیف جامعه به همراه دارد. در این رابطه گزارش‌دهی این نقض مقررات می‌تواند سازوکار مهمی برای تبعیت از قوانین این حوزه باشد. مطالعات پیشین نشان می‌دهند که گزارش‌دهی عمومی در طول زمان باعث کاهش نقض استانداردهای آب شرب شده‌اند. افراد معمولاً از طریق رفتارهای پرهیزی به این گزارش‌دهی‌ها واکنش نشان می‌دهند، مانند خرید و استفاده از بطری‌های آب معدنی به جای آب لوله‌کشی. بر این اساس در این مقاله شواهدی جدید از اثرگذاری آلودگی آب شرب شهری که مشمول قانون آب شرب سالم نیستند روی سلامت افراد جامعه آمریکا ارائه می‌شود، آلودگی‌هایی که در مقاله از آنها زیر عنوان «آلودگی‌های مطابق قانون» یاد می‌شود.

گفتنی است که ادبیات گسترده و رو به رشدی پیرامون اثرگذاری آلاینده‌های هوا سازگار با قانون هوای پاک روی سلامت افراد وجود دارد. مطالعات این حوزه نشان می‌دهند حتی سطح اندکی از آلاینده‌های هوا می‌تواند اثرگذاری منفی و معناداری روی سلامت افراد جامعه، بازارهای نیروی کار، مهارت‌های شناختی و... داشته باشد. همانند کیفیت هوا که معمولاً در شاخص‌های ذرات آن، گروهی از آلاینده‌ها در کنار هم در نظر گرفته می‌شوند، در این مقاله نیز سعی شده است آلاینده‌های سازگار با قانون آب شرب در کنار هم و در شاخص‌های کیفیت آب اندازه‌گیری شوند. با بهره‌گیری از شاخص‌های متعدد کیفیت آب که امکان مقایسه آلاینده‌های مختلف را فراهم می‌کنند، می‌توان اثرگذاری گروه کوچکی از آلاینده‌ها یا 90 آلاینده‌ای را که در قانون سلامت آب شرب به آنها اشاره شده است روی معیارهای تولد نوزادان مورد ارزیابی قرار داد. همان‌طور که اشاره شد، متغیر هدف و مورد مطالعه، معیارهای تولد نوزادان نظیر وزن پایین هنگام تولد و زایمان زودتر از موعد است. در این رابطه از آمارهای متولدین سال‌های 2003 تا 2014 ایالت پنسیلوانیای آمریکا استفاده شده است، متولدینی که مادران آنها در دوران بارداری از سیستم آب عمومی مشخصی استفاده کرده‌اند.

با استفاده از مجموعه‌های آماری که از کیفیت آب شرب و تولد نوزادان جمع‌آوری شده، در این مقاله نشان داده می‌شود که آلاینده‌های آب شهری (غیر از آنهایی که قانون آب سالم را نقض می‌کنند) روی معیارهای سلامت نوزادان آثار منفی دارند. در این ارزیابی‌ها از متغیرهای کنترلی متعددی برای خارج کردن اثرات ثابت سیستم آبرسانی، ماه‌های تولد نوزادان و ویژگی‌های جغرافیایی بهره گرفته شده است. بر این اساس نشان داده می‌شود که تغییر در سطح آلودگی‌های آب از 10 به 90 درصد باعث افزایش 12درصدی در کم‌وزنی نوزادان و 17درصدی در زایمان پیش از موعد می‌شود.

آمارها و الگو‌های برآوردی

در تجزیه‌ و تحلیل‌های مقاله، یک مجموعه آماری از معیارهای تولد، آب‌وهوا و دما و آلودگی و کیفیت آب جمع‌آوری شده است. آمارهای گواهی تولد مربوط به سال‌های 2003 تا 2014 ایالت پنسیلوانیا آمریکاست. این آمارها دربردارنده اطلاعاتی جزئی از معیارهای تولد، ویژگی‌های پزشکی و ویژگی‌های جمعیتی است. دو معیار اصلی مورد مطالعه مقاله عبارت‌اند از وزن پایین تولد (نوزادانی که هنگام تولد وزن کمتر از 5 /2 کیلوگرم دارند) و تولد زودتر از موعد (بارداری 36 هفته یا زودتر). همچنین دو معیار دیگری که در ارزیابی نرخ رشد دوران بارداری اغلب برای پزشکان مهم است مورد بررسی قرار می‌گیرد: کوچک برای سن بارداری (SGA) برای زمانی که وزن تولد کمتر از 10 درصد هفته زایمان باشد و ترم وزن تولد (TBW) که اشاره به وزن کودکی دارد که سر موعد به دنیا می‌آید (به گرم).

طبق مطالعات وضعیت آب‌وهوا و دمای هوا روی ارتباط میان آلودگی‌های آب شرب و سلامت اثرگذار است. به همین خاطر اطلاعاتی از میزان بارش و حداکثر و حداقل دمای روزانه مناطق مختلف آمریکا جمع‌آوری شده است. در بررسی‌های مقاله بر اساس محل تولد نوزادان، مادران به وضعیت آب‌وهوایی آن محل ارتباط داده شده و مجموعه‌ای از متغیرهای کنترلی مربوط به دما و آب‌وهوای دوران بارداری برآورد شده است.

آمارهای مربوط به سیستم‌های آب عمومی از دو منبع سازمان حفاظت محیط‌زیست آمریکا و ایالت پنسیلوانیا جمع‌آوری شده است. این آمارها دربردارنده اطلاعاتی از قبیل جمعیتی است که از طریق این سیستم‌ها آبرسانی می‌شوند. همچنین این آمارها گزارش‌های نقض استانداردهای آب شرب را برای سال‌های 2000 تا 2014 شامل می‌شوند. برای این گزارش‌ها، بازه‌های زمانی وجود دارد. بر این اساس در صورتی که دوره بارداری مادران حداقل برای یک روز با این بازه‌های نقض استانداردهای آب شرب یکسان باشد، تولد نوزادان در معرض آلودگی‌های گزارش‌شده آب شرب تعریف می‌شود. همچنین سازمان محیط‌زیست پنسیلوانیا، نمونه‌گیری‌هایی از سیستم آب شرب شهری دارد که دربردارنده اطلاعاتی از تاریخ نمونه‌گیری، آزمایش‌های مربوط به آلودگی و نتایج آزمایش‌هاست. این آمارها در بازه‌های زمانی کوتاه‌تری نسبت به گزارش‌های نقض استاندارد به ثبت می‌رسند. مهم‌تر اینکه در این نمونه‌گیری‌ها، آلودگی‌هایی در آب شناسایی می‌شوند که استانداردهای قانون آب شرب سالم را نقض نمی‌کنند و به‌تبع آن در گزارش‌های مربوطه نیز یافت نمی‌شوند. به‌طور خلاصه طبق این آمارها هزار و 768 سیستم آب شرب عمومی در ایالت پنسیلوانیا وجود دارد. میانگین افرادی که به‌وسیله این سیستم‌ها آبرسانی می‌شوند پنج هزار و 700 نفر است، که کمترین آنها 60 نفر و بیشترین آنها 41 درصد از نمونه بررسی مقاله است.

بر اساس آمارهای فوق‌الذکر، در این مقاله یک شاخص کیفیت آب ایجاد شده است. برای هر سیستم آب شرب عمومی، از نمونه‌گیری‌های آلودگی هر روز آن سیستم به منظور محاسبه میانگین آلودگی آب توزیع‌شده آن استفاده می‌شود. یکی از مزیت‌های شاخص مورد استفاده مقاله این است که آلودگی‌هایی در آن لحاظ شده است که الزاماً ممکن است ناقض استانداردهای آب شرب سالم نباشند، مزیتی که از جنبه سیاستگذاری عمومی می‌تواند اهمیت داشته باشد.

به منظور ارزیابی اثرگذاری آلودگی آب شرب سیستم آب شهری ایالت پنسیلوانیای آمریکا روی معیارهای تولد نوزادان، در مقاله از مدل رگرسیونی که اولی به عنوان متغیر مستقل و اثرگذار در سمت راست و دومی (معیارهای تولد از قبیل وزن پایین هنگام تولد یا زایمان زودتر از موعد) به عنوان متغیر وابسته در سمت چپ معادله آمده‌اند، استفاده شده است. فرض این مدل این است که پس از کنترل کردن ویژگی‌های مادران، آب‌وهوا، دما و آلودگی‌ها، روند زادوولد نوزادان در یک سیستم آب شرب یکسان است، به غیر از آنهایی که از آلودگی‌های موجود در آب شرب شهری متاثر می‌شوند.

برآورد مدل‌های مقاله حاکی از آن است که دو معیار وزن پایین نوزاد هنگام تولد و زایمان زودتر از موعد رابطه مستقیمی با آلودگی آب شرب دارند، نتیجه‌ای که در مدل‌های رگرسیونی با متغیرهای کنترلی گوناگون تغییر نمی‌یابد. همه ضرایب مورد علاقه برآوردی، دربردارنده این موضوع هستند که تغییر در معرض آلودگی آب شرب ایالت پنسیلوانیای آمریکا قرار گرفتن چه تاثیری روی معیارهای تولد نوزادان می‌گذارد. این تشابه، امکان مقایسه ضرایب در مدل‌های مختلف را فراهم می‌کند. طبق برآوردها، با تغییر سطح آلودگی‌ها از 10 به 90 درصد، تولد نوزادان با وزن پایین، 12 درصد نسبت به حالت پایه افزایش می‌یابد. این افزایش برای تولدهای زودهنگام حدود 17 درصد است.

همان‌طور که اشاره شد علاوه بر دو معیار فوق، دو معیار دیگر که مربوط به دوران بارداری است نیز به عنوان نتایج تکمیلی مورد بررسی قرار می‌گیرد: کوچک برای سن بارداری و ترم وزن تولد. طبق یافته‌ها، برآورد این متغیرها با نتایج اصلی سازگار است. به عبارتی دیگر زمانی که اثرگذاری آلودگی‌ها روی دوره بارداری کنترل و کنار گذاشته می‌شود، باز اثرگذاری‌ها روی معیارهای اصلی تولد وجود دارد. این به معنی آن است که دوره زمانی بارداری تنها کانالی نیست که آلودگی‌های آب شرب مادران روی معیارهای تولد نوزادان اثر می‌گذارد. همچنین محدودیت‌های رشد جنین در رحم مادر یکی از پیامدهای آب شرب ناسالم است.

در حالی که تمرکز اصلی مقاله روی شاخص‌های کیفیت آبی است که دربردارنده طیف وسیعی از آلودگی‌ها هستند، مدل جایگزین این است که آلودگی‌های آب شرب محدود به آنهایی شود که به‌خصوص روی سلامت نوزادان آثار منفی دارند. در این رابطه پنج آلودگی شناسایی و انتخاب شده‌اند: آرسنیک، آترازین، نیترات، دو اتیل هگزیل فتالات و تتراکلرواتن. در تمام مدل‌های برآوردی که دربردارنده شاخص تجمیعی این پنج آلودگی هستند، اثرگذاری‌های معناداری مشاهده می‌شود. طبق نتایج، با تغییر شاخص آلودگی از 10 به 90 درصد، نسبت به حالت میانگین تولد با وزن پایین 19 درصد، تولد زودهنگام 22 درصد و معیار کوچک برای سن بارداری 10 درصد افزایش می‌یابد و معیار ترم وزن تولد با 59 /12 گرم کاهش مواجه می‌شود.

در بخشی دیگر از مقاله اثرگذاری آلودگی آب شهری روی مهاجرت مادران مورد بررسی قرار می‌گیرد. در این مقاله مهاجرت مادران به حالتی اطلاق می‌شود که مادر در زمان بارداری بعدی خود در جایی که سیستم آب شرب متفاوتی دارد سکونت داشته باشند. در واقع فرض بر این است که زمانی که مادران در دوره بارداری، آلودگی آب شرب را تجربه کنند، سعی می‌کنند در بارداری بعدی در حوزه سیستم آب شرب عمومی دیگری سکونت یابند. با این حال در برآورد مدل‌ها شواهد محدودی از این رفتار پرهیزگارانه مادران مشاهده شد. با توجه به اینکه شاخص آلودگی آب شرب مورد استفاده مقاله دربردارنده آلودگی‌هایی است که استاندارد سلامت آب شرب را نقض نمی‌کند، می‌توان گفت طبیعی است که مادران باردار به این آلودگی‌ها واکنش نشان نمی‌دهند.

البته نمی‌توان مهاجرت میان حوزه‌های آبی متفاوت را که با هزینه‌های بالایی همراه است تنها رفتار پرهیزگارانه مادران دانست. در این رابطه این احتمال وجود دارد که مادران در قالب خرید بطری‌های آب معدنی به جای استفاده از آب لوله‌کشی واکنش نشان دهند. یا اینکه از فیلترهای تصفیه آب روی شیرهای آب خود استفاده کنند.

در نهایت این موضوع مورد بررسی قرار می‌گیرد که آلودگی آب شرب شهری چه تاثیری روی نرخ زادوولد دارد. بر این اساس نرخ زادوولد هر سیستم آب شرب بیانگر تعداد تولدهایی است که ماهانه در هر 100 هزارنفری که از آن شبکه آب شرب استفاده می‌کنند اتفاق می‌افتد. یافته‌های این بخش بر این فرضیه که آلودگی آب شرب باعث کاهش نرخ زادوولد می‌شود مهر تایید می‌زند. طبق آمارها، به‌طور معمول در حوزه یک شبکه آب شرب تعداد تولدها در هر 100 هزار نفر در هر ماه حدود 113 نوزاد است. بر این اساس برآوردها نشان می‌دهند با تغییر سطح آلودگی آب از 10 به 90 درصد، تعداد این تولدها حدود 07 /0 کاهش می‌یابد. هرچند این اثرگذاری اندک است، اما از لحاظ آماری کاملاً معنادار است.

کلام پایانی

در گزارش این هفته، مقاله‌ای مورد بررسی قرار گرفت که اثرگذاری آلودگی آب شرب ایالت پنسیلوانیای آمریکا را روی معیارهای تولد نوزادان مورد بررسی قرار می‌داد. بدین منظور برای اینکه اطلاعات مفیدتری در اختیار سیاستگذار قرار گیرد، در مقاله آن دسته از آلودگی‌هایی مورد بررسی قرار گرفت که ناقض استانداردهای آب شرب سالم نیستند. بر این اساس نشان داده شد که آلودگی آب شرب دوران بارداری روی معیارهای سلامت نوزادان اثر منفی می‌گذارد، حتی اگر آن آلودگی‌ها ناقض استانداردهای مقرراتی نباشند.