النفايات الطبية الخطيرة: أوراق الأشعة السينية

في أواخر القرن التاسع عشر وبالتحديد في سنة 1895 بداءت خطوة كبيرة في تاريخ الطب الحديث بأكتسف العالم الفيزيائي الألماني ويليم رونتجين الأشعة السينية (X-Ray) بالصدفة عندما كان يدرس تأثير مرور التيار الكهربائي في وسط قليل الضغط، بهذا الأكتشاف اصبح ولأول مرة معرفة مايدور داخل الجسم البشري سهل بدون قص أو قطع أنسجة الجلد أو إجراء عملية جراحية. مع سنة 1896 إفتتح أول قسم تصوير بواسطة الأشعة السينية في مستشفى الملكي في مدينة جلاسجو بأسكتلندا (The Glasgow Royal Infirmary) وكانت أول صورة طبية هي لحصوة في الكلى أخذت بواسطة الطبيب جون ماكينتير ومنذ ذلك التاريخ أصبح قسم الأشعة السينية أحد الأقسام التشخيصية الرئيسية في المستشفيات والمراكز الطبية ولا يمكن أن يخلوا منه مستشفى لأهميته، ولاحقاً تم التعرف على خطورة تلك الأشعة لهذا أخذت العديد من الاحتياطات لحماية المريض والعاملين بقسم الأشعة السينية. وقد مرت هذه التقنية بعدة مراحل وتطورت خلال القرن الماضي وخاصة من حيث الأفلام والأوراق التي يتم حفظ الصور بها فكانت في البداية ألواح زجاجية تم تطورت حتى أصبحت أوراق من البلاستيك المغطى بطبقة رقيقة من معدن الفضة الحساس للأشعة السينية. كميات ضخمة من الفلام والأوراق الأشعة السينية أستهلكت في مستشفيات العالم خلال القرن الماضي ولا زال معظم مستشقياتنا يعتمدون عليها في التشخيص بالرغم من أن العديد من المستشفيات أنتقلت للطريقة التصوير الحديثة وهي التصوير عبر أجهزة الدجيتل الحديثة والتي لا تتطلب وجود أوراق أو أفلام بل عبارة عن ملفات تخزن في أقراص يمكن ارسالها ونقلها ورؤيتها والتعامل معها كأي صورة رقمية أخرى.

الصورة: أصبح قسم الأشعة السينية من أهم الأقسام التشخيصية في المستشفيات.

إلى حد الأن، تستهلك المستشفيات والمراكز الطبية وأقسام الأشعة السينية بصفة خاصة كمية ضخمة من أوراق التصوير بالأشعة السينية (X-Ray) يوميا، بمعدل عالمي يصل إلى حوالي 2 بليون صورة أشعة سينية كل سنة، معظمها توخذ في المجال الطبي (94- 98%) وهذه الكمية ينتج عنها كمية كبيرة من النفايات الخطرة حيث يتم التخلص منها بعدة طرق البعض منها يستلمها المريض ويرجع بها للمنزل ويتم التخلص منها بمعرفته أي أنها في أحسن الأحوال تنتهي في الأكياس السوداء مع النفايات المنزلية وبالتالي يتم رميها أو ردمها في المكبات العامة أو يتم حرقها مع النفايات الأخري، والبعض الأخر يجمع مع نفايات المستشفى ويتم التخلص منها حسب الطرق المعمول بها في ذلك المستشفى أما بنقلها بعيدا إلى المكبات أو أنها تختلط مع النفايات الأخرى وتحرق في المحارق التي يتعامل معها المستشفى أو أنها تتم معالجتها في أجهزة التعقيم بالبخار والضغط الأوتوكليف لأنها مختلطة بالنفايات الأخرى ولا يوجد برنامج فرز للنفايات في المستشفى. وحيث أن هذه الأوراق أو الأفلام تحتوي على معدن ثقيل ملوث للبيئة فكل الطرق التخلص النهائي التي تحدث عنها ستؤدي للتلوث كبير وأضرار بيئية كثيرة.

لكل ماذكرناه في المقدمة السابقة هناك عدة أسئلة يجب أن نطرحها لمعرفة الأتي:
أ. مما تتكون أو تتركب أوراق وأفلام الأشعة السينية؟
ب. ما هي خطورة حرق أو ردم أوراق وأفلام الأشعة السينية مع النفايات المنزلية الأخرى؟
ج. ما هي أفضل الطرق للتعامل مع هذا النوع من النفايات؟ وكيف نستفيد منها؟
د. ما هي الأضرار الصحية والبيئة للفضة؟

الصورة: مجموعة من أوراق وأفلام الأشعة السينية مرمية خارج إحدى المرافق الصحية الليبية في أنتظار عملية حرقها.

أ) مما تتكون أو تتركب أوراق وأفلام الأشعة السينية؟

يتكون الورق المستعمل في تصوير بالأشعة السينية (X-Ray) من البلاستيك (PET plastic) المغطى بطبقة من الجلاتين بها بلورات من أملاح الفضة (Silver Bromide crystals in gelatin)، والفضة أحد العناصر الثقيلة الثمينة على هذا الكوكب ويستخدم في العديد من الأشياء بجانب استخدامه كأكسسورارات وحلي ومجوهرات والعملات النقدية والأواني الفضية وفي المرايا، وأستخدم كذلك كعلاج طبي للوقاية من الأمراض، وأكثر استخدماته على الأطلاق في صناعة ألواح الأفلام الفوتوغرافية وأوراق الأشعة السينية، الفضة تتمتع بخاصية حساسية للضو لهذا يتم استعمالها بكثرة في مجال التصوير بصفة عامة، فكمية الفضة الموجودة في أوراق الأشعة السينية بنسبة 1.5% – 2.0% من وزن الأوراق، ومرجع علمي أخر ذكر بأن كيلو جرام واحد من الأفلام الأشعة السينية يحتوي على 14- 17 جرام فضة، بينما سائل التثبيت والمظهر خلال استعماله يصل إلى 1- 12 جرام في كل لتر، وحاليا حوالي 25% من احتياج العالمي يأتي من أعادة تدوير 75% من نفايات التصوير الفوتوغرافي. خلال سنوات أزداد الطلب العالمي على عنصر الفضة من أنتاج 7.4 مليون كيلوجرام في سنة 1964 إلى حوالي 15.5 مليون كيلوجرام في سنة 1999، وتعتبر المكسيك أكبر منتج للفضة بنسبة 17% من الأنتاج العالمي. أما الاستخدمات هذا العنصر فهي كثيرة جدا ففي عام 1990، حوالي 50٪ من الفضة المكررة المستهلكة في الولايات المتحدة الأمريكية كانت تستخدم لتصوير الفوتوغرافي و منتجات الأشعة السينية؛ 25٪ في المنتجات الكهربائية والإلكترونية. 10٪ في الأواني المطلية والمجوهرات؛ 5٪ في السبائك المختلطة؛ و 10٪ في الاستخدامات الأخرى.

ب- ما هي خطورة حرق أو ردم أوراق وأفلام الأشعة السينية مع النفايات المنزلية الأخرى؟

عند رميك أوراق الأشعة السينية (X-Ray Papers) في أكياس القمامة السوداء ستذهب إلى مكبات القمامة أو مدافن النفايات في أطراف المدينة، بالتأكيد انها أصبحت بعيدة عنك وبعيدة عن بيتك ولكن هذا لا يعني بأن خطرها أصبح بعيد عنك، فبعض النفايات الموجودة في تلك الأكياس ربما يتم جمعها كالبلاستيك أو علب المشروبات الغازية والتي تدر ربح من وراء إعادة تدويرها أما باقي النفايات سيتم رميها بدون ردم وهذا ما يحدث في المكبات العامة أو يتم ردمها كما يحدث في بعض المطامر أو يتم حرقها في الهواء الطلق. أو في أحيان أخرى سيتم نقلها للمحارق لتخلص منها، في كل الحالات سيحدث تلوث للبيئة بسبب ما تحتويه الأوراق من وجود عنصر الفضة الخطير، ففي حالى الردم سينتقل هذا العنصر السام وكذلك البلاستيك الى طبقات الأرض الجوفية ويختلط بماء الشرب والري مسبباً مشاكل كبيرة للنظم الأيكولوجية البيئية او في حالة حرقه فسينتشر البخار السام لعنصر الفضة مع المركبات ألأخرى إلى الهواء الجوي ويسبب مشاكل على المدى الطويل ولمسافات كبيرة جدا. فكل نوع من النفايات يحتوي على أوراق الأشعة السينية يعتبر نفايات خطيرة (hazardous wastes) بسبب وجود عنصر الفضة السام ويجب التعامل مع هذه النفايات على هذا الأساس. ولا توجد طريقة أفضل لمنع وصول هذا العنصر السام للبيئة من أستخلاص الفضة من الأفلام حينها نكون قد حمينا بيئتنا.

أيضا رمي هذه الأوراق معناها رمي هذا العنصر الثمين في القمامة، البعض منا قد يقول بأن الكمية الموجودة صغيرة جدا في اللوحة الواحدة، ولكن مع الكميات الكبيرة التي تستهلك في المستشفيات ربما تكون جمع وإعادة تدويرها صناعة تدر الربح المادي على العديد من الأفراد كما أنها ستتيح مجالات عمل كثيرة في المجتمع، فحسب ما ذكره أحد المراجع بأن 25% من الأحتياج العالمي من هذا العنصر يأتي من إعادة التدوير أوراق التصوير الفوتوغرافي وذلك بسبب زيادة الطلب على هذا العنصر الثمين وازدياد أسعاره بشكل ملحوظ خلال السنوات الماضية.
من الصعب تحديد الكميات التي تستهلكها المستشفيات من أفلام الأشعة السينية ولكن حسب دراسة في احد الدول العالم الثالث أن هناك حوالي 50 مستشفى في العاصمة تستعمل في أجمالي 105 كيلوجرام من هذه الأوراق يوميا، البعض منها ياخذها المريض والبعض الأخر يرمى من ضمن نفايات المستشفى وغالبية العاملين في المستشفيات لا يعرفون سمية وخطورة هذه الألواح وما تحتويه من أضرار صحية.

ج) ما هي أفضل الطرق للتعامل مع هذا النوع من النفايات؟

أفضل الطرق التي يمكن التعامل معها مع أوراق وأفلام الأشعة السينية هي استخراج هذا العنصر الثمين منها وبذلك سنحقق هدفين أولا من الجانب الأقتصادي بالحصول على أرباح مادية ومن الجانب الأهم وهو الجانب البيئي سنبعد هذا العنصر السام من الأختلاط بالنفايات التي ربما تحرق او تردم وتسبب مشاكل للبيئة. هناك العديد من الطرق التي يمكن بها استخراج الفضة من نفايات أوراق الأشعة السينية أو من سوائل المثبت والمظهر (Fixer & Developer Solutions) التي تستعمل في تحميض أفلام التصوير التي توجد بها نسبة عالية من الفضة، وحاليا عملية أستخراج الفضة تعتبر احد المشاريع الاستثمارية في العديد من الدول وبها جانب ربح ممتاز إذا ما كانت الكميات كبيرة.

بعض طرق أستخراج الفضة من نفايات أفلام التصوير الفوتوغرافي ومن أوراق الأشعة السينية (photographic/X-ray film wastes):

1: طرق تعتمد على حرق الأفلام والأوراق مباشرة (Burning the film): طريقة غير صديق للبيئة ولا ينصح بها ينتج عنها أبخرة سامة من حرق طبقة الفضة وأوراق البلاستيك، طريقة تضر بالعاملين عليها وتضر البيئة المحيطة وهي اقل الطرق المتبعة أنتشار في إستخراج الفضة.

الصورة: عملية تقطيع أوراق الأشعة السينية لتحضيرها لعملية أستخراج الفضة.

2: طرق تعتمد على أكسدة عنصر الفضة بعد تحليل الكهربائي (Electrolysis): طريقة متبعة بكثرة وتكون بواسطة فصل الفضة من الأفلام أو الأوراق وتانيا أستخراج الفضة بالتحليل الكهربائي. طريقة تنتج عنصر فضة صافي جدا تصل إلى 90% من السوائل ولكنها طريقة مكلفة جدا وتحتاج لوقت طويل جدا حتى يتم أستخراج كميات أكبر من السوائل.

3: طرق أستبدال المعدن (Metal replacement): طريقة تعتمد على تمرير السائل المحتوى على الفضة في حوض ممتليء بالمعادن وعادة يكون صوف الحديد (steel wool) او ستارة الحديد أو معدن أخر (Metallic Recovery Cartridge) وعند مرور السائل تترسب الفضة في القاع أو تلتصق بالمعدن وتجمع، طريقة مكلفة ولكنها لا يمكن بها أستخراج الفضة بشكل مقبول.

4: طرق نزع الفضة بواسطة الأنزيمات البكتيرية (Bacterial, and Enzymatic Methods): طريقة حديثة جدا استعملت في الأونة الأخيرة وهي عبارة عن أستعمال الميكروبات وأنزيماتها لنزع طبقة الجيلاتين المحتوية على الفضة التي تغطي الأفلام، وأصحاب هذه الطرق يشيدون بها على انها طرق صديقة للبيئة وليس بها حرق وأنبعاث أبخرة سامة ولكن المعارضين يشتكون بأنها طريقة بطيئة جدا.

5: طرق الترسيب الكيماوي (Chemical Precipitation): طريقة ترسيب كيميائية تستخدم كيماويات (sodium sulfide, sodium borohydride or sodium dithioni) لها المقدرة على أستخراج الفضة الموجودة في سوائل التصوير وبعدها يتم تصفيتها بورق الفلتر، هذه الطريقة لا تستعمل بكثرة بسبب صعوبة التعامل مع كميات كبيرة من الكيماويات وايضا صعوبة تركيز المواد المفصولة وايضا صعوبة تصفية الرواسب الصغيرة جدا ايضا وصعوبة المحافظة على تركيز الوسط (pH) لمنع تكوين غازات سامة.

الصورة: تقطيع أوراق الأشعة السينية إلى قطع صغيرة لعملية أستخراج الفضة.

د- ماهي الأضرار الصحية والبيئية للفضة؟

قياس السمية في البيئة لأي عنصر كيماوي على الكائنات الحية يعتمد على عدة عوامل منها كمية التعرض للعنصر الملوث ومدة زمن التعرض وتركيبة الكيميائية للعنصر فأملاح الفضة مثلاً أكثر ضررا من الفضة الصافية نفسها، فبعض مركبات الفضة تطلق الفضة للبيئة ببطاء نظرا لقلة ذوبانه أو لطبيعة المركب (Silver sulfide, Silver thiosulfate)، فمثل هذه المركبات أقل سمية بألاف المرات من مركب نترات الفضة (Silver nitrate) وخاصة للأحياء البحرية فأملاح الفضة الدائبة (AgNO3) تكون قاتلة في جرعات صغيرة جدا. بصفة عامة التسمم الشديد بأملاح الفضة ينتج عنه عدة أمراض، أحد الأمراض المعروفة وهو تغير لون الطبيعي لجلد البشرة إلى اللون الأزرق الداكن (Argiria)، وكما يمكن للسوائل أو البخار أملاح الفضة أن تسبب التهابات الجلد والعيون والحنجرة والرئة، بالإظافة إلى أن الأهمال المتعمد في التعامل مع كميات مركزة من هذا المركبات ربما تكون ضارة جدا وحتى مميته. أما بالنسبة لأضرار البيئية، فحسب تقرير لمنظمة الصحة العالمية أنه هناك فاقد كبير من الفضة معظمها يذهب إلى البيئة ففي سنة 1978 كمية الفضة الفاقد والتي تذهب للبيئة اليابسة والمائية تصل في الولايات المتحدة الأمريكية إلى 2.5 مليون كيلوجرام، وأن مجال التصوير الفوتوغرافي يطلق للبيئة حوالي 47% من نسبة الفضة التي تلوث البيئة. 29% منها يذهب للبيئة البحرية وحوالي 68% تذهب لليابسة كنفايات صلبة.

الصورة: وصل أنتاج العالم من الفضة حوالي 15.5 مليون كيلوجرام في سنة 1999 والإحتياج العالم منه في تزايد مستمر.

وأخيرا، الفضة من المعادن الكريمة الثمينة وهو معدن ضروري جدا في العديد من الصناعات المهمة ويجب علينا وبقدر الأمكان عدم إضاعته كنفايات، وعندما نقوم بنزع هذا العنصر الخطير من نفايات أوراق الأشعة السينية وأفلام التصوير الفوتوغرافي نكون قد أسدينا نفسنا معروف كبير وساهمنا في حماية بيئتنا من التلوث بهذا المعدن الثقيل ونكون قد اوقفنا مصدر كبير ينتج تلك السموم ومنعنا وصول إضراره إلى الانسان أو إلى النظم الأيكولوجية المائية والبرية.

References:
1. Kodak , 1999b, The technology of silver recovery for photographic processing facilities : Publication no; J-212 Rochestor; N.Y. ,Eastman Kodak Company. Available at: htt://www.kodak.com (retrieval date: July 2003) 25. Ajiwe, V.I.E. and Anyadiegwu,I.E. 2000. Recovery
2. P. Khunprasert, N. Grisdanurak, J. Thaveesri, V. Danutra, and W. Puttitavorn, “Radiographic film waste management in Thailand and cleaner technology for silver leaching,” Journal of Cleaner Production, vol. 16, pp. 28-36, 1// 2008.
3. E. A. Abdel-Aal and F. E. Farghaly, “Preparation of silver powders in micron size from used photographic films via leaching–cementation technique,” Powder Technology, vol. 178, pp. 51-55, 9/5/ 2007.
4. D. Bas, E. Y. Yazici, and H. Deveci, “Recovery of silver from X-ray film processing effluents by hydrogen peroxide treatment,” Hydrometallurgy, vol. 121–124, pp. 22-27, 6// 2012.
5. Samson O. Masebinu and Edison Muzenda, Member, IAENG. Review of silver recovery techniques from Radiographic effluents and X-ray film waste. Proceedings of the World Congress on Engineering and Computer Science 2014 Vol II WCECS 2014, 22-24 October, 2014, San Francisco, USA
6. S. Shankar, S. V. More, R. Seeta Laxman (2010). Recovery of silver from waste X-ray film by Alkaline Protease from Conidiobolus coronatue. Kathmandu University Journal of Science, Engineering and Technology, VOL. 6, No. I, pp 60-69
7. Silver Institute (2000) World Silver Survey 2000. Washington, DC,
8. WHO 2002, SILVER AND SILVER COMPOUNDS: ENVIRONMENTAL ASPECTS, First draft prepared by Mr P.D. Howe and Dr S. Dobson, Centre for Ecology and Hydrology,Monks Wood, United Kingdom
9. Smith I, Carson B (1977) Trace metals in the environment. Volume 2. Silver. Ann Arbor, MI, Ann Arbor Science Publishers, 469 pp.