पर्यावरण एवं पारिस्थितिकी · UPSC नोट्स (हिंदी में)
Environmental Pollution and Waste Management — पर्यावरण एवं पारिस्थितिकी नोट्स
UPSC प्रारंभिक और मुख्य परीक्षा के लिए निःशुल्क, परीक्षा-केंद्रित नोट्स — हर विषय के साथ प्रारंभिक परीक्षा टिप्स और मुख्य परीक्षा बिंदु। 7 विषय.
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जल प्रदूषण: संकेतक, सुपोषण (यूट्रोफिकेशन) और नमामि गंगे
जल प्रदूषण को घुलित ऑक्सीजन (DO), जैव-रासायनिक ऑक्सीजन माँग (BOD), रासायनिक ऑक्सीजन माँग (COD) और कोलीफॉर्म गणना जैसे संकेतकों से मापा जाता है। पोषक तत्वों की अधिकता से सुपोषण (यूट्रोफिकेशन) होता है, जबकि भूजल आर्सेनिक, फ्लोराइड और नाइट्रेट से प्रदूषित होता है। भारत की प्रतिक्रिया जल अधिनियम, 1974 और नमामि गंगे जैसे नदी मिशनों पर आधारित है।
1. जल प्रदूषण के स्रोत
बिंदु स्रोत: किसी एक पहचाने जा सकने वाले निकास से निकलने वाला प्रदूषण, जैसे सीवेज नाला, कारखाने का अपशिष्ट पाइप या चर्मशोधन इकाई; इनकी निगरानी और नियमन आसान है।
गैर-बिंदु स्रोत: खेतों (उर्वरक, कीटनाशक), शहरी सड़कों और खनन क्षेत्रों से फैला हुआ अपवाह; इन्हें पहचानना कठिन है और यही पोषक-प्रदूषण का मुख्य कारण है।
भारत में सबसे बड़ा स्रोत: अनुपचारित या आंशिक रूप से उपचारित नगरीय सीवेज, उसके बाद चर्मशोधन, आसवनी, लुगदी-कागज़ और वस्त्र जैसे उद्योगों का अपशिष्ट जल।
2. जल गुणवत्ता के प्रमुख संकेतक
घुलित ऑक्सीजन (DO): जल में घुली और जलीय जीवों को उपलब्ध ऑक्सीजन। ठंडा जल गर्म जल की तुलना में अधिक ऑक्सीजन रखता है। DO लगभग 4-5 मिलीग्राम/लीटर से नीचे जाने पर मछलियाँ संकट में आ जाती हैं।
जैव-रासायनिक ऑक्सीजन माँग (BOD): किसी नमूने के जैव-निम्नीकरणीय कार्बनिक पदार्थ को विघटित करने में सूक्ष्मजीवों द्वारा खर्च की गई ऑक्सीजन, जिसे प्रायः 20°C पर 5 दिनों (BOD5) में मापा जाता है। उच्च BOD का अर्थ है भारी कार्बनिक प्रदूषण और घटती DO।
रासायनिक ऑक्सीजन माँग (COD): प्रबल रासायनिक ऑक्सीकारक (पोटैशियम डाइक्रोमेट) से जैव-निम्नीकरणीय और अजैव-निम्नीकरणीय दोनों पदार्थों को ऑक्सीकृत करने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन। इसमें लगभग 3 घंटे लगते हैं, और COD हमेशा BOD के बराबर या उससे अधिक होती है।
कोलीफॉर्म बैक्टीरिया: मल कोलीफॉर्म (जैसे ई. कोलाई) सीवेज संदूषण और रोगजनक जीवों की संभावित उपस्थिति के संकेतक हैं।
CPCB स्नान जल मानदंड: DO कम से कम 5 मिलीग्राम/लीटर, BOD अधिकतम 3 मिलीग्राम/लीटर, pH 6.5-8.5 और मल कोलीफॉर्म 2,500 MPN प्रति 100 मिलीलीटर तक (वांछनीय 500)।
3. सुपोषण (यूट्रोफिकेशन)
प्रक्रिया: अतिरिक्त नाइट्रेट और फॉस्फेट (उर्वरकों, डिटर्जेंट और सीवेज से) शैवाल प्रस्फुटन (algal bloom) उत्पन्न करते हैं; शैवाल सूर्य का प्रकाश रोकते हैं, मरते हैं और बैक्टीरिया उन्हें विघटित करते समय ऑक्सीजन खर्च करते हैं, जिससे हाइपोक्सिया, मछलियों की मृत्यु और 'मृत क्षेत्र' (dead zones) बनते हैं।
प्राकृतिक बनाम सांस्कृतिक: प्राकृतिक सुपोषण सदियों में झीलों का धीमा 'बूढ़ा' होना है; सांस्कृतिक (मानव-जनित) सुपोषण इसे कुछ वर्षों में ही तेज़ कर देता है।
भारतीय उदाहरण: जलकुंभी से झीलों का दम घुटना, सीवेज और डिटर्जेंट से बेंगलुरु की बेलंदूर झील में झाग, और डल झील में शैवाल प्रस्फुटन।
4. भूजल के प्रदूषक
आर्सेनिक: गंगा-ब्रह्मपुत्र मैदानों (पश्चिम बंगाल, बिहार, उत्तर प्रदेश, असम) के भूजल में पाया जाता है; इससे त्वचा के घाव (आर्सेनिकोसिस) और कैंसर होते हैं।
फ्लोराइड: राजस्थान, तेलंगाना, आंध्र प्रदेश और गुजरात में आम; अधिकता से दंत और कंकाल फ्लोरोसिस होता है।
नाइट्रेट: उर्वरकों और सीवेज से; शिशुओं में मेथेमोग्लोबिनेमिया या 'ब्लू बेबी सिंड्रोम' का कारण।
5. कानून, उपचार और कार्यक्रम
जल (प्रदूषण निवारण और नियंत्रण) अधिनियम, 1974: भारत का पहला प्रमुख प्रदूषण-नियंत्रण कानून; इसने केंद्रीय और राज्य प्रदूषण नियंत्रण बोर्डों का गठन किया। 2024 के संशोधन ने कई छोटे उल्लंघनों के लिए जेल के स्थान पर दंड का प्रावधान किया।
सीवेज उपचार के चरण: प्राथमिक (ठोस पदार्थों की छनाई और तलछटीकरण), द्वितीयक (सक्रिय आपंक जैसी जैविक प्रक्रिया) और तृतीयक (पोषक तत्वों को हटाना और कीटाणुशोधन)।
नमामि गंगे (2014): राष्ट्रीय स्वच्छ गंगा मिशन (NMCG) द्वारा संचालित गंगा का एकीकृत मिशन, जिसमें सीवेज अवसंरचना, औद्योगिक अपशिष्ट नियंत्रण, रिवरफ्रंट, जैव विविधता, वनीकरण और जनभागीदारी शामिल हैं; कई सीवेज संयंत्र हाइब्रिड एन्युटी मॉडल पर बनाए जाते हैं।
शासन: प्रधानमंत्री की अध्यक्षता वाली राष्ट्रीय गंगा परिषद नदी बेसिन की देखरेख करती है; NMCG इसकी कार्यान्वयन इकाई है।
अभ्यास
UPSC-शैली: 'किसी नदी खंड में COD अधिक पर BOD कम है।' इसका क्या अर्थ है? (उत्तर: प्रदूषण का बड़ा हिस्सा सीवेज के बजाय अजैव-निम्नीकरणीय या विषैला है, जैसे औद्योगिक रसायन।)
| संकेतक | क्या मापता है | प्रदूषण का संकेत |
|---|---|---|
| DO | जलीय जीवों को उपलब्ध ऑक्सीजन | कम मान (लगभग 4-5 मिलीग्राम/लीटर से नीचे) |
| BOD | जैव-निम्नीकरणीय कार्बनिक भार | उच्च मान (स्नान हेतु 3 मिलीग्राम/लीटर से अधिक) |
| COD | कुल रासायनिक रूप से ऑक्सीकरणीय भार | उच्च मान; COD हमेशा कम से कम BOD के बराबर |
| मल कोलीफॉर्म | सीवेज संदूषण | 2,500 MPN/100 मिलीलीटर से अधिक (स्नान) |
| नाइट्रेट और फॉस्फेट | पोषक भार | उच्च मान से सुपोषण |
प्रारंभिक परीक्षा टिप्स
- BOD को 20°C पर 5 दिनों में मापा जाता है; BOD जितना अधिक, कार्बनिक प्रदूषण उतना अधिक और DO उतनी कम।
- COD हमेशा BOD के बराबर या अधिक होती है क्योंकि यह अजैव-निम्नीकरणीय पदार्थ को भी ऑक्सीकृत करती है।
- CPCB स्नान मानदंड: DO कम से कम 5 मिलीग्राम/लीटर, BOD अधिकतम 3 मिलीग्राम/लीटर, pH 6.5-8.5, मल कोलीफॉर्म 2,500 MPN/100 मिलीलीटर तक।
- फॉस्फेट और नाइट्रेट सुपोषण के कारक हैं; मीठे पानी की झीलों में फॉस्फोरस प्रायः सीमित करने वाला पोषक तत्व होता है।
- पेयजल में नाइट्रेट से 'ब्लू बेबी सिंड्रोम' होता है; गंगा-ब्रह्मपुत्र मैदानों में भूजल की मुख्य समस्या आर्सेनिक है।
- जल अधिनियम, 1974 वायु अधिनियम, 1981 और पर्यावरण (संरक्षण) अधिनियम, 1986 से पहले आया और इसी ने CPCB का गठन किया।
मुख्य परीक्षा बिंदु
- भारतीय नदियों का सबसे बड़ा प्रदूषक केवल उद्योग नहीं बल्कि शहरी सीवेज है; जब तक सीवर नेटवर्क घरों को न जोड़ें और संयंत्र पूरी क्षमता से न चलें, केवल उपचार संयंत्र बनाना पर्याप्त नहीं है।
- गैर-बिंदु कृषि अपवाह लगभग अनियंत्रित है; प्रदूषण कानून के साथ-साथ संतुलित उर्वरक उपयोग, मृदा-परीक्षण आधारित पोषक प्रबंधन और नदियों के किनारे वनस्पति बफर पट्टियों की आवश्यकता है।
- नमामि गंगे ने खंडित गंगा कार्य योजना से आगे बढ़कर प्रदर्शन-आधारित वित्तपोषण के साथ बेसिन दृष्टिकोण अपनाया, पर संचालन-रखरखाव, चर्मशोधन अपशिष्ट और सहायक नदियों का स्वास्थ्य अब भी चुनौतियाँ हैं।
- भू-जनित संदूषण (आर्सेनिक, फ्लोराइड) सुरक्षित पेयजल को सार्वजनिक स्वास्थ्य का मुद्दा बनाता है; घरेलू नल कनेक्शन के साथ नियमित जल-गुणवत्ता परीक्षण और सामुदायिक उपचार इकाइयाँ भी ज़रूरी हैं।
- उपचारित अपशिष्ट जल का उद्योग और खेती में पुनः उपयोग करने वाली चक्रीय जल अर्थव्यवस्था, वास्तविक-समय अपशिष्ट निगरानी और सशक्त, पर्याप्त कर्मचारियों वाले प्रदूषण नियंत्रण बोर्ड आगे का रास्ता हैं।
क्या आप जानते हैं?
- मिनामाता रोग का नाम जापान की मिनामाता खाड़ी पर पड़ा, जहाँ 1950 के दशक में कारखाने के अपशिष्ट के पारे ने मछलियों और उन्हें खाने वाले लोगों को विषाक्त किया।
- अमेरिका के ओहायो में कुयाहोगा नदी में 1969 में तेल और कचरे के कारण आग लग गई थी, जिसने अमेरिकी स्वच्छ जल कानूनों को प्रेरित किया।
मृदा प्रदूषण और जैव-उपचार (बायोरेमेडिएशन)
अत्यधिक कृषि-रसायन, औद्योगिक व खनन अपशिष्ट, भारी धातुएँ, प्लास्टिक और खराब सिंचाई से उत्पन्न लवणता मृदा को प्रदूषित करते हैं। वायु और जल के विपरीत, मृदा प्रदूषकों को दशकों तक रोके रखती है। जैव-उपचार (बायोरेमेडिएशन) सूक्ष्मजीवों, कवकों और पौधों की सहायता से कम लागत पर प्रदूषकों को हटाता या निष्प्रभावी करता है।
1. मृदा प्रदूषण के कारण
कृषि-रसायन: यूरिया और कीटनाशकों का अत्यधिक उपयोग; असंतुलित N-P-K उपयोग मृदा सूक्ष्मजीवों को नुकसान पहुँचाता है और अवशेष खाद्य शृंखला में पहुँचते हैं।
औद्योगिक और खनन अपशिष्ट: आपंक, खनन अवशेष (tailings) और फ्लाई ऐश के ढेर से सीसा, कैडमियम, क्रोमियम और पारा जैसी भारी धातुएँ मिलती हैं।
शहरी अपशिष्ट: अवैज्ञानिक लैंडफिल और खुले कचरा-ढेरों से लीचेट (विषैला तरल) मृदा और भूजल में रिसता है; खेतों में माइक्रोप्लास्टिक जमा होता है।
लवणता और जलभराव: जल-निकासी के बिना अत्यधिक नहर सिंचाई जलस्तर बढ़ाकर लवणों को सतह पर ले आती है, जिससे पंजाब, हरियाणा और उत्तर प्रदेश में लवणीय व क्षारीय (ऊसर/रेह) मृदाएँ बनती हैं।
तेल रिसाव और ई-कचरा: पाइपलाइनों के रिसाव और अनौपचारिक ई-कचरा पुनर्चक्रण (अम्ल स्नान, खुले में जलाना) से दिल्ली के सीलमपुर जैसे क्षेत्रों में मृदा दूषित होती है।
2. प्रभाव
उर्वरता में कमी: मृदा कार्बनिक कार्बन तथा केंचुओं और सूक्ष्मजीवों में कमी से उत्पादकता घटती है।
खाद्य शृंखला का संदूषण: फसलें भारी धातुएँ (जैसे चावल में कैडमियम) ग्रहण करती हैं, जो आगे खाद्य शृंखला में पहुँचती हैं।
भूजल प्रदूषण: नाइट्रेट और कीटनाशक मृदा से रिसकर जलभृतों तक पहुँचते हैं।
3. जैव-उपचार (बायोरेमेडिएशन)
अर्थ: प्रदूषकों को विघटित करने, हटाने या स्थिर करने के लिए जीवित जीवों, मुख्यतः बैक्टीरिया, कवक और पौधों का उपयोग।
इन-सीटू (स्थल पर): उसी स्थान पर उपचार, जैसे बायोवेंटिंग (सूक्ष्मजीवों को सक्रिय करने के लिए हवा पहुँचाना), बायोस्पार्जिंग (जलस्तर के नीचे हवा डालना) और बायोऑगमेंटेशन (चुने हुए सूक्ष्मजीव मिलाना)।
एक्स-सीटू (स्थल से बाहर): दूषित मृदा को खोदकर अन्यत्र उपचारित किया जाता है, जैसे लैंडफार्मिंग, बायोपाइल, कम्पोस्टिंग या बायोरिएक्टर।
पादप-उपचार (फाइटोरेमेडिएशन): पौधे मृदा साफ करते हैं: फाइटोएक्सट्रैक्शन (धातुओं को तनों में खींचना, जैसे भारतीय सरसों सीसे के साथ), फाइटोस्टेबिलाइज़ेशन (प्रदूषकों को जड़ों में बाँधना), राइज़ोफिल्ट्रेशन (जड़ों द्वारा जल छानना) और फाइटोवोलेटिलाइज़ेशन (प्रदूषकों को वाष्प के रूप में छोड़ना)।
कवक-उपचार (माइकोरेमेडिएशन): कवक (जैसे व्हाइट-रॉट फंगस) जटिल यौगिकों, जिनमें कुछ कीटनाशक और रंजक शामिल हैं, को तोड़ते हैं।
तेल रिसाव: तेल खाने वाले बैक्टीरिया से रिसाव साफ किया जाता है; भारत के TERI ने 'ऑयलज़ैपर' विकसित किया, जो तैलीय आपंक और दूषित भूमि साफ करने वाला बैक्टीरिया समूह है।
सीमाएँ: जैव-उपचार धीमा है, जैव-निम्नीकरणीय प्रदूषकों पर सबसे अच्छा काम करता है और तापमान, नमी व पोषक तत्वों पर निर्भर है; धातुओं को केवल सांद्रित या स्थिर किया जा सकता है, नष्ट नहीं।
4. नीतिगत प्रतिक्रिया
मृदा स्वास्थ्य कार्ड योजना (2015): किसानों को पोषक स्थिति और फसल-वार उर्वरक सलाह देती है ताकि अति-उपयोग रुके।
प्राकृतिक और जैविक खेती: परंपरागत कृषि विकास योजना और प्राकृतिक खेती पर राष्ट्रीय मिशन जैसी योजनाएँ रसायन-मुक्त खेती को बढ़ावा देती हैं।
खतरनाक अपशिष्ट नियम, 2016: खतरनाक अपशिष्ट के भंडारण, उपचार और निपटान तथा दूषित स्थलों के उपचार को नियंत्रित करते हैं।
अभ्यास
UPSC-शैली: कौन-सी तकनीक पौधों के कटाई योग्य भागों में मृदा से भारी धातुएँ संचित कराती है? (उत्तर: फाइटोएक्सट्रैक्शन, जो पादप-उपचार का एक रूप है।)
| प्रकार | माध्यम | उदाहरण |
|---|---|---|
| बायोऑगमेंटेशन | बाहर से मिलाए गए सूक्ष्मजीव | रिसाव पर तेल-विघटक बैक्टीरिया |
| बायोस्टिम्युलेशन / बायोवेंटिंग | स्थानीय सूक्ष्मजीव, हवा या पोषक तत्वों से सक्रिय | ईंधन-दूषित मृदा में हवा पहुँचाना |
| पादप-उपचार | पौधे | भारतीय सरसों द्वारा सीसा ग्रहण |
| कवक-उपचार | कवक | व्हाइट-रॉट फंगस द्वारा रंजकों का विघटन |
| लैंडफार्मिंग | जोती गई मृदा परतों में सूक्ष्मजीव (एक्स-सीटू) | रिफाइनरी के तैलीय आपंक का उपचार |
प्रारंभिक परीक्षा टिप्स
- इन-सीटू जैव-उपचार स्थल पर ही होता है (बायोवेंटिंग, बायोस्पार्जिंग); एक्स-सीटू में मृदा हटाकर उपचार होता है (लैंडफार्मिंग, बायोपाइल)।
- फाइटोएक्सट्रैक्शन धातुओं को पौधे के तनों में सांद्रित करता है; फिर पौधों को काटकर सुरक्षित रूप से निपटाया जाता है।
- 'ऑयलज़ैपर' तेल-दूषित स्थलों की सफाई के लिए TERI द्वारा विकसित बैक्टीरिया-आधारित उत्पाद है।
- लीचेट वह प्रदूषित तरल है जो लैंडफिल से मृदा और भूजल में रिसता है।
- ऊसर और रेह सिंधु-गंगा मैदानों की लवण-प्रभावित (लवणीय-क्षारीय) मृदाओं के स्थानीय नाम हैं।
मुख्य परीक्षा बिंदु
- सब्सिडी-प्रेरित यूरिया के अति-उपयोग ने पोषक अनुपात बिगाड़ा और मृदा स्वास्थ्य को क्षति पहुँचाई; उर्वरक सब्सिडी का युक्तिकरण और संतुलित पोषण टिकाऊ खेती के केंद्र में हैं।
- मृदा प्रदूषण एक 'छिपा' संकट है क्योंकि वायु और जल मानकों जैसा कोई राष्ट्रीय मृदा-गुणवत्ता मानक नहीं है; दूषित स्थलों का मानचित्रण पहला बुनियादी कदम है।
- जैव-उपचार सस्ता और पर्यावरण-अनुकूल है तथा विकासशील देश के अनुकूल है, पर यह धीमा और स्थल-विशिष्ट है, इसलिए इसे स्रोत-नियंत्रण और सुरक्षित अपशिष्ट निपटान के साथ जोड़ना होगा।
- स्वस्थ मृदा एक कार्बन सिंक है; मृदा कार्बनिक कार्बन बहाल करना प्रदूषण नियंत्रण को जलवायु शमन और भूमि-क्षरण तटस्थता लक्ष्य से जोड़ता है।
क्या आप जानते हैं?
- 'हाइपरएक्युमुलेटर' कहे जाने वाले कुछ पौधे इतनी अधिक धातु संचित कर सकते हैं जितनी अधिकांश अन्य पौधों के लिए विषैली होती।
- चेर्नोबिल के पास दूषित जल से रेडियोधर्मी सीज़ियम और स्ट्रॉन्शियम खींचने के लिए सूरजमुखी लगाए गए थे।
जैव-संचयन, जैव-आवर्धन और स्थायी कार्बनिक प्रदूषक
जैव-संचयन किसी एक जीव के शरीर में उसके जीवनकाल में प्रदूषक का जमा होना है, जबकि जैव-आवर्धन हर उच्च पोषण स्तर पर उसकी सांद्रता का बढ़ना है। केवल स्थायी और वसा-घुलनशील प्रदूषक जैसे DDT, PCB और मिथाइल-मरकरी ऐसा करते हैं, इसलिए मनुष्य सहित शीर्ष शिकारी सबसे अधिक जोखिम में हैं। स्टॉकहोम कन्वेंशन ऐसे स्थायी कार्बनिक प्रदूषकों को लक्षित करता है।
1. प्रमुख शब्द
जैव-संचयन: किसी पदार्थ का जीव के ऊतकों में धीरे-धीरे जमा होना, क्योंकि वह जितनी तेज़ी से अवशोषित होता है उतनी तेज़ी से न टूटता है न उत्सर्जित होता है।
जैव-सांद्रण: किसी रसायन का सीधे आसपास के जल से ग्रहण (जैसे मछली के गलफड़ों से), जो जैव-संचयन का एक भाग है।
जैव-आवर्धन: खाद्य शृंखला के प्रत्येक अगले पोषण स्तर पर प्रदूषक की सांद्रता में वृद्धि, जिससे शीर्ष शिकारियों में सबसे अधिक भार होता है।
2. जैव-आवर्धन की शर्तें
स्थायी: पदार्थ जैविक और रासायनिक प्रक्रियाओं से टूटने का प्रतिरोध करे।
वसा-घुलनशील (लिपोफिलिक): यह जल के बजाय वसा में घुलता है, इसलिए उत्सर्जित होने के बजाय वसा ऊतकों में संग्रहीत रहता है।
जैविक रूप से सक्रिय और गतिशील: जीव इसे ग्रहण करें और भोजन के माध्यम से आगे बढ़ाएँ।
जल-घुलनशील प्रदूषक ऐसा क्यों नहीं करते: नाइट्रेट जैसे पदार्थ आसानी से उत्सर्जित हो जाते हैं, इसलिए वे अन्य समस्याएँ (जैसे सुपोषण) पैदा करते हैं पर आवर्धित नहीं होते।
3. प्रमुख उदाहरण
DDT: अमेरिका के एक प्रसिद्ध ज्वारनदमुख अध्ययन में DDT जल में लगभग 0.003 ppb से बढ़कर मछली खाने वाले पक्षियों में लगभग 25 ppm हो गया, यानी दस लाख गुना वृद्धि। पक्षियों में DDT कैल्शियम चयापचय बिगाड़ता है, जिससे अंडों के छिलके पतले होकर टूट जाते हैं; इसी से ईगल, ऑस्प्रे और पेरेग्रीन बाज़ घटे।
पारा: बैक्टीरिया पारे को मिथाइल-मरकरी में बदलते हैं, जो मछलियों में आवर्धित होता है; इसी से जापान में मिनामाता रोग (1950 का दशक) हुआ, जो एक तंत्रिका विकार है।
कैडमियम: दूषित सिंचाई जल से उगे चावल के कारण जापान में इटाई-इटाई रोग (हड्डियों का नरम होना) हुआ।
PCB और आर्कटिक वन्यजीव: ध्रुवीय भालू, सील और आर्कटिक के लोग अधिक POP भार रखते हैं, जबकि ये रसायन वहाँ कभी उपयोग नहीं हुए, क्योंकि POP वायु और समुद्री धाराओं से लंबी दूरी तय करते हैं ('ग्रासहॉपर प्रभाव')।
डाइक्लोफेनाक और गिद्ध: द्वितीयक विषाक्तता का संबंधित उदाहरण: मवेशियों के शवों में पशु-चिकित्सा दवा ने भारत में गिद्धों को मार डाला (गिद्ध वाला टॉपिक देखें)।
4. वैश्विक और भारतीय प्रतिक्रिया
POPs पर स्टॉकहोम कन्वेंशन (2001 में अपनाया, 2004 में लागू): स्थायी कार्बनिक प्रदूषकों को समाप्त या सीमित करने का लक्ष्य; यह 'डर्टी डज़न' (DDT, एल्ड्रिन, डाइएल्ड्रिन और PCB सहित) से शुरू हुआ और बाद में और रसायन जोड़े गए। भारत ने 2006 में इसकी पुष्टि की।
पारे पर मिनामाता कन्वेंशन (2013, 2017 में लागू): पारे के खनन, उपयोग, व्यापार और उत्सर्जन को नियंत्रित करता है; भारत इसका पक्षकार है।
भारत में DDT: कृषि में प्रतिबंधित, पर स्टॉकहोम कन्वेंशन की सार्वजनिक-स्वास्थ्य छूट के तहत वाहक (मच्छर) नियंत्रण के लिए सीमित मात्रा में अनुमति।
रॉटरडैम और बेसल संबंध: रॉटरडैम कन्वेंशन खतरनाक रसायनों के व्यापार के लिए पूर्व सूचित सहमति अनिवार्य करता है, और बेसल कन्वेंशन खतरनाक अपशिष्ट की सीमा-पार आवाजाही नियंत्रित करता है।
अभ्यास
UPSC-शैली: शीर्ष मांसाहारी DDT का सीधा सेवन न करने पर भी उसमें सबसे अधिक सांद्रता क्यों दिखाते हैं? (उत्तर: DDT स्थायी और वसा-घुलनशील है, इसलिए हर पोषण स्तर पर जैव-आवर्धित होता है।)
| विशेषता | जैव-संचयन | जैव-आवर्धन |
|---|---|---|
| स्तर | एक ही जीव के भीतर | पोषण स्तरों के पार |
| कारण | विघटन या उत्सर्जन से तेज़ ग्रहण | शिकारी अनेक दूषित शिकार खाते हैं |
| समय पैमाना | जीव का जीवनकाल | खाद्य शृंखला के साथ |
| उदाहरण | एक पुरानी मछली में पारे का जमाव | प्लवक से मछली खाने वाले पक्षियों तक DDT |
प्रारंभिक परीक्षा टिप्स
- केवल स्थायी, वसा-घुलनशील पदार्थ (DDT, PCB, मिथाइल-मरकरी) जैव-आवर्धित होते हैं; नाइट्रेट जैसे जल-घुलनशील पदार्थ नहीं।
- DDT कैल्शियम चयापचय बिगाड़कर पक्षियों के अंडों के छिलके पतले कर देता है।
- मिनामाता रोग = पारा; इटाई-इटाई रोग = कैडमियम।
- स्टॉकहोम कन्वेंशन (2001) POPs से संबंधित है; भारत DDT को केवल सार्वजनिक-स्वास्थ्य वाहक नियंत्रण के लिए अनुमति देता है।
- स्टॉकहोम (POPs), रॉटरडैम (रसायन व्यापार हेतु पूर्व सूचित सहमति) और बेसल (खतरनाक अपशिष्ट की आवाजाही) मिलकर रसायन-और-अपशिष्ट समूह बनाते हैं।
मुख्य परीक्षा बिंदु
- जैव-आवर्धन दिखाता है कि 'तनुकरण समाधान नहीं है': जल में अत्यल्प सांद्रता भी खाद्य शृंखला के शीर्ष पर विषैले स्तर तक पहुँच सकती है, इसलिए सुरक्षित-सीमा मानकों में पूरे पारितंत्र को ध्यान में रखना चाहिए।
- DDT पर रेचल कार्सन की 'साइलेंट स्प्रिंग' (1962) ने वैज्ञानिक साक्ष्य को सार्वजनिक नीति में बदला और इसे प्रायः आधुनिक पर्यावरण आंदोलन की शुरुआत माना जाता है।
- मलेरिया नियंत्रण हेतु DDT छूट विकासशील देशों में पर्यावरण संरक्षण और सार्वजनिक स्वास्थ्य के बीच के समझौते और सुरक्षित विकल्पों की आवश्यकता को दर्शाती है।
- POP का आर्कटिक तक लंबी दूरी का परिवहन पर्यावरणीय अन्याय का उदाहरण है, जहाँ रसायनों का कभी उपयोग न करने वाले समुदाय उनके प्रभाव झेलते हैं; यह वैश्विक संधियों के पक्ष को मज़बूत करता है।
क्या आप जानते हैं?
- 1972 में DDT पर प्रतिबंध के बाद अमेरिका में बाल्ड ईगल की वापसी एक प्रसिद्ध संरक्षण सफलता है।
- पॉल म्यूलर को DDT की कीटनाशक क्षमता की खोज के लिए 1948 का नोबेल पुरस्कार मिला था।
अपशिष्ट प्रबंधन नियम: ठोस, ई-कचरा, बैटरी और जैव-चिकित्सा अपशिष्ट
भारत पर्यावरण (संरक्षण) अधिनियम, 1986 के तहत हर अपशिष्ट धारा को अलग नियमों से नियंत्रित करता है: ठोस अपशिष्ट प्रबंधन नियम (2016), ई-कचरा (प्रबंधन) नियम, 2022, बैटरी अपशिष्ट प्रबंधन नियम, 2022, जैव-चिकित्सा अपशिष्ट प्रबंधन नियम (2016) और प्लास्टिक अपशिष्ट प्रबंधन नियम। इन सबका साझा सूत्र स्रोत पर पृथक्करण और विस्तारित उत्पादक उत्तरदायित्व (EPR) है।
1. ठोस अपशिष्ट प्रबंधन नियम, 2016
दायरा: नगरपालिका क्षेत्रों से आगे जनगणना कस्बों, नगरीय समूहों, औद्योगिक टाउनशिप, रेलवे, हवाई अड्डों और तीर्थस्थलों तक विस्तार (पर्यावरण मंत्रालय इन नियमों को संशोधित कर रहा है)।
स्रोत पर पृथक्करण: हर घर को कचरा तीन धाराओं में अलग करना होगा: गीला (जैव-निम्नीकरणीय), सूखा और घरेलू खतरनाक।
बल्क उत्पादक और उपयोगकर्ता शुल्क: स्थानीय निकाय उपयोगकर्ता शुल्क और मौके पर जुर्माना लगा सकते हैं; बल्क उत्पादकों को यथासंभव गीले कचरे का स्थल पर ही प्रसंस्करण करना होगा।
अपशिष्ट पदानुक्रम: केवल अपुनर्चक्रणीय, अदहनशील अवशेष ही सैनिटरी लैंडफिल में जाए; उच्च-ऊष्मीय कचरा (1,500 किलो कैलोरी/किग्रा या अधिक) ऊर्जा पुनर्प्राप्ति, अपशिष्ट-व्युत्पन्न ईंधन (RDF) या सीमेंट भट्ठों में सह-प्रसंस्करण में जाए।
अनौपचारिक क्षेत्र: कचरा बीनने वालों को औपचारिक व्यवस्था में शामिल किया जाना है।
स्वच्छ भारत मिशन-शहरी 2.0 (2021): 'कचरा-मुक्त शहरों' का लक्ष्य, जिसमें पुराने कचरा-ढेरों (legacy dumpsites) का उपचार शामिल है।
2. ई-कचरा (प्रबंधन) नियम, 2022
लागू: 1 अप्रैल 2023 से, 2016 के नियमों का स्थान लेते हुए।
EPR व्यवस्था: उत्पादकों को CPCB के ऑनलाइन पोर्टल पर पंजीकृत पुनर्चक्रणकर्ताओं से EPR प्रमाणपत्र खरीदकर वार्षिक पुनर्चक्रण लक्ष्य पूरे करने होते हैं; संग्रह-केंद्र आधारित अनुपालन की जगह यह बाज़ार व्यवस्था आई।
व्यापक दायरा: 106 विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक उपकरण शामिल हैं, और पहली बार सौर फोटोवोल्टिक पैनल और सेल भी जोड़े गए।
अन्य विशेषताएँ: अनुपालन न करने पर पर्यावरणीय क्षतिपूर्ति, और नए उपकरणों में सीसा, पारा और कैडमियम जैसे खतरनाक पदार्थों पर प्रतिबंध (RoHS)।
3. बैटरी अपशिष्ट प्रबंधन नियम, 2022
दायरा: रसायन चाहे जो हो, सभी बैटरियाँ, जिनमें इलेक्ट्रिक-वाहन, पोर्टेबल, ऑटोमोटिव और औद्योगिक बैटरियाँ शामिल हैं (2001 के लेड-एसिड बैटरी नियमों के स्थान पर)।
चक्रीय अर्थव्यवस्था: संग्रह और पुनर्चक्रण लक्ष्यों के साथ EPR, अपशिष्ट बैटरियों से न्यूनतम सामग्री पुनर्प्राप्ति, और नई बैटरियों में पुनर्चक्रित सामग्री का एक हिस्सा अनिवार्य।
4. जैव-चिकित्सा अपशिष्ट प्रबंधन नियम, 2016
रंग कोड: पीला (शारीरिक अंग, दूषित और रासायनिक अपशिष्ट, भस्मीकरण हेतु), लाल (दूषित पुनर्चक्रणीय प्लास्टिक जैसे ट्यूब और दस्ताने), सफेद पारभासी (सुई जैसी नुकीली वस्तुएँ) और नीला (काँच के बर्तन और धातु प्रत्यारोपण)।
मुख्य प्रावधान: प्रयोगशाला और अत्यधिक संक्रामक अपशिष्ट का स्थल पर पूर्व-उपचार, क्लोरीनयुक्त प्लास्टिक थैलों और दस्तानों का चरणबद्ध उन्मूलन, अपशिष्ट थैलों की बार-कोडिंग, और साझा जैव-चिकित्सा अपशिष्ट उपचार सुविधाओं में उपचार।
5. प्लास्टिक (संबंध)
प्लास्टिक अपशिष्ट प्रबंधन नियम: 1 जुलाई 2022 से चिन्हित एकल-उपयोग प्लास्टिक पर प्रतिबंध और प्लास्टिक पैकेजिंग के लिए EPR; विस्तार के लिए प्लास्टिक अपशिष्ट वाला टॉपिक देखें।
अभ्यास
UPSC-शैली: ई-कचरा (प्रबंधन) नियम, 2022 में कौन-सी नई वस्तु EPR के दायरे में लाई गई? (उत्तर: सौर फोटोवोल्टिक मॉड्यूल, पैनल और सेल।)
| रंग | अपशिष्ट का प्रकार | उपचार |
|---|---|---|
| पीला | मानव और पशु शारीरिक अपशिष्ट, दूषित पट्टियाँ, एक्सपायर दवाएँ, रासायनिक अपशिष्ट | भस्मीकरण, प्लाज़्मा पायरोलिसिस या गहरा दफन (जहाँ अनुमति हो) |
| लाल | दूषित पुनर्चक्रणीय प्लास्टिक: ट्यूब, बोतलें, कैथेटर, दस्ताने | ऑटोक्लेव या माइक्रोवेव, कतरना, फिर पुनर्चक्रण |
| सफेद (पारभासी) | नुकीली वस्तुएँ: सुई, स्थायी सुई वाली सिरिंज, ब्लेड | ऑटोक्लेव, कतरना, फिर फाउंड्री या शार्प्स गड्ढा |
| नीला | काँच के बर्तन और धातु के शारीरिक प्रत्यारोपण | कीटाणुशोधन, फिर पुनर्चक्रण |
प्रारंभिक परीक्षा टिप्स
- SWM नियम 2016 स्रोत पर तीन-तरफा पृथक्करण अनिवार्य करते हैं: गीला, सूखा और घरेलू खतरनाक अपशिष्ट।
- ई-कचरा नियम 2022 (अप्रैल 2023 से लागू) व्यापार योग्य EPR प्रमाणपत्रों का उपयोग करते हैं और सौर PV पैनलों को शामिल करते हैं।
- बैटरी अपशिष्ट प्रबंधन नियम 2022 EV बैटरियों सहित सभी प्रकार की बैटरियों को शामिल करते हैं और पुनर्चक्रित सामग्री अनिवार्य करते हैं।
- जैव-चिकित्सा अपशिष्ट रंग: भस्मीकरण के लिए पीला, पुनर्चक्रणीय प्लास्टिक के लिए लाल, नुकीली वस्तुओं के लिए सफेद, काँच के लिए नीला।
- ये सभी नियम पर्यावरण (संरक्षण) अधिनियम, 1986 के तहत बने हैं और CPCB, SPCB तथा स्थानीय निकाय इन्हें लागू करते हैं।
- विस्तारित उत्पादक उत्तरदायित्व (EPR) उत्पादकों को उनके उत्पादों के जीवन-अंत प्रबंधन के लिए उत्तरदायी बनाता है।
मुख्य परीक्षा बिंदु
- नियम कागज़ पर आधुनिक हैं, पर कार्यान्वयन घरेलू और नगरपालिका स्तर पर विफल होता है: स्रोत पर कम पृथक्करण, शहरी स्थानीय निकायों की कमज़ोर वित्तीय स्थिति, और आग पकड़ने व लीचेट रिसने वाले पुराने कचरा-ढेर।
- अधिकांश ई-कचरा अब भी अनौपचारिक क्षेत्र असुरक्षित तरीकों से संभालता है; प्रशिक्षण, सुरक्षा उपकरण और EPR मूल्य शृंखला तक पहुँच देकर इन श्रमिकों को औपचारिक बनाना पर्यावरणीय और सामाजिक-न्याय दोनों लक्ष्य है।
- बैटरी और ई-कचरा नियम अपशिष्ट नीति को संसाधन सुरक्षा से जोड़ते हैं: लिथियम, कोबाल्ट और दुर्लभ मृदा तत्वों की पुनर्प्राप्ति स्वच्छ-ऊर्जा संक्रमण के लिए आयात निर्भरता घटाती है।
- EPR प्रमाणपत्र बाज़ार विश्वसनीय ट्रैकिंग से ही काम कर सकते हैं; नकली प्रमाणपत्रों और उत्पादकों द्वारा कम रिपोर्टिंग पर कड़े ऑडिट और डिजिटल अनुरेखण की आवश्यकता है।
- कोविड-19 महामारी ने जैव-चिकित्सा अपशिष्ट तेज़ी से बढ़ाया, जिससे ग्रामीण संग्रह व उपचार क्षमता की कमियाँ और विकेंद्रीकृत सुविधाओं की आवश्यकता उजागर हुई।
क्या आप जानते हैं?
- इंदौर को स्वच्छ सर्वेक्षण में लगातार कई वर्षों तक भारत का सबसे स्वच्छ शहर चुना गया है, जिसका बड़ा कारण सख्त स्रोत पृथक्करण है।
- एक टन फेंके गए मोबाइल फोन में सामान्य स्वर्ण अयस्क के एक टन से कहीं अधिक सोना होता है, इसलिए ई-कचरे को 'शहरी खान' कहा जाता है।
वायु प्रदूषण नियंत्रण: तकनीकें, पराली दहन और उत्सर्जन मानक
वायु प्रदूषण नियंत्रण के लिए अंतिम-छोर (end-of-pipe) तकनीकों (इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर, बैग फ़िल्टर, स्क्रबर, फ़्लू गैस डीसल्फ़्यूराइज़ेशन, कैटेलिटिक कन्वर्टर) और स्रोत-स्तर के बदलाव (स्वच्छ ईंधन, BS-VI वाहन, इलेक्ट्रिक परिवहन, फसल अवशेष प्रबंधन) दोनों की आवश्यकता है। उत्तर भारत का शीतकालीन संकट दिखाता है कि पराली दहन, मौसम और शहरी उत्सर्जन कैसे मिलकर काम करते हैं।
1. कणिकीय पदार्थ का नियंत्रण
इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर (ESP): कणों को विद्युत आवेश देकर विपरीत आवेशित प्लेटों पर एकत्र करता है; 99% से अधिक कणिकाएँ हटाता है और ताप विद्युत संयंत्रों व सीमेंट इकाइयों में मानक है।
बैग (कपड़ा) फ़िल्टर: फ़्लू गैस कपड़े के थैलों से गुज़रती है जो महीन धूल रोकते हैं; छोटे कणों के लिए बहुत प्रभावी।
साइक्लोन सेपरेटर: गैस को घुमाते हैं ताकि भारी कण अपकेंद्री बल से बाहर फेंके जाएँ; सस्ते पर केवल मोटी धूल के लिए प्रभावी।
वेट स्क्रबर: जल या रासायनिक घोल का छिड़काव कर कणों और घुलनशील गैसों दोनों को धो देते हैं।
2. गैसीय प्रदूषकों का नियंत्रण
फ़्लू गैस डीसल्फ़्यूराइज़ेशन (FGD): सल्फ़र डाइऑक्साइड हटाता है, प्रायः फ़्लू गैस को चूना-पत्थर के घोल से अभिक्रिया कराकर; उप-उत्पाद जिप्सम है, जो सीमेंट और दीवार-बोर्ड में काम आता है।
NOx नियंत्रण: लो-NOx बर्नर, तथा सेलेक्टिव कैटेलिटिक या नॉन-कैटेलिटिक रिडक्शन (SCR/SNCR), जो अमोनिया या यूरिया से NOx को नाइट्रोजन और जल में बदलते हैं।
कैटेलिटिक कन्वर्टर: वाहन निकास में प्लैटिनम, पैलेडियम और रोडियम उत्प्रेरक CO, बिना जले हाइड्रोकार्बन और NOx को CO2, जल और नाइट्रोजन में बदलते हैं; पेट्रोल का सीसा उत्प्रेरक को निष्क्रिय करता है, इसलिए सीसा-रहित ईंधन आवश्यक है।
3. उद्योग और वाहनों के मानक
ताप विद्युत संयंत्र मानक (दिसंबर 2015): पर्यावरण मंत्रालय ने कोयला संयंत्रों से PM, SO2, NOx और पारे की सीमाएँ तय कीं; FGD लगाने की समय-सीमा कई बार बढ़ाई गई और अनुपालन धीमा रहा, इसलिए यह मुद्दा चर्चा में रहता है।
वाहन: भारत 1 अप्रैल 2020 को BS-IV से सीधे BS-VI पर पहुँचा; FAME और PM E-DRIVE जैसी योजनाओं से इलेक्ट्रिक परिवहन को और वाहन स्क्रैपिंग नीति (2021) से पुराने वाहनों को हटाने को समर्थन मिलता है।
स्वच्छ खाना पकाना: प्रधानमंत्री उज्ज्वला योजना (2016) गरीब परिवारों को LPG कनेक्शन देती है, जिससे ठोस ईंधन से होने वाला घरेलू वायु प्रदूषण घटता है।
4. पराली दहन
किसान पराली क्यों जलाते हैं: पंजाब और हरियाणा की धान-गेहूँ प्रणाली में कंबाइन हार्वेस्टर ऊँचे ठूँठ छोड़ते हैं और गेहूँ की बुवाई से पहले केवल 2-3 सप्ताह बचते हैं; भूजल बचाने के लिए धान की रोपाई टालने वाले कानून (जैसे पंजाब का 2009 का उप-मृदा जल कानून) कटाई को सर्दियों के और निकट धकेल देते हैं।
प्रभाव: अक्टूबर-नवंबर में धुआँ सिंधु-गंगा मैदान पर PM2.5 बढ़ाता है, जब धीमी हवा और तापमान व्युत्क्रमण प्रदूषकों को रोक लेते हैं; दहन मृदा के पोषक तत्व और लाभकारी सूक्ष्मजीव भी नष्ट करता है।
इन-सीटू समाधान: हैप्पी सीडर और सुपर सीडर जैसी मशीनें अवशेष के बीच सीधे गेहूँ बोती हैं; पूसा बायो-डीकंपोज़र (IARI द्वारा विकसित) एक सूक्ष्मजीवी छिड़काव है जो पराली के अपघटन को तेज़ करता है।
एक्स-सीटू समाधान: अवशेष का उपयोग बायोमास बिजली, संपीड़ित बायोगैस, 2G एथेनॉल और कोयला बिजली संयंत्रों में बायोमास पेलेट के सह-दहन में; जल-गहन धान से हटकर फसल विविधीकरण मूल कारण का समाधान करता है।
5. दिल्ली-NCR: GRAP
ग्रेडेड रिस्पॉन्स एक्शन प्लान: वायु गुणवत्ता प्रबंधन आयोग (CAQM) द्वारा AQI से जुड़े चार चरणों में लागू: चरण I 'खराब' (201-300), चरण II 'बहुत खराब' (301-400), चरण III 'गंभीर' (401-450) और चरण IV 'गंभीर+' (450 से ऊपर), जिनमें धूल नियंत्रण से लेकर निर्माण और कुछ ट्रकों के प्रवेश पर रोक तक के उपाय हैं।
त्वरित बनाम संरचनात्मक उपाय: स्मॉग टावर और एंटी-स्मॉग गन का प्रभाव केवल स्थानीय और अल्पकालिक होता है; स्थायी लाभ पूरे वायु-क्षेत्र (airshed) में स्रोत पर उत्सर्जन घटाने से मिलता है।
अभ्यास
UPSC-शैली: कोयला बिजली संयंत्र में कौन-सा उपकरण SO2 हटाता है, और उसका उपयोगी उप-उत्पाद क्या है? (उत्तर: फ़्लू गैस डीसल्फ़्यूराइज़ेशन इकाई; जिप्सम।)
| उपकरण | क्या हटाता है | सिद्धांत |
|---|---|---|
| इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर | महीन और मोटे कण | विद्युत आवेशन और प्लेटों पर संग्रह |
| बैग फ़िल्टर | महीन धूल | कपड़े से भौतिक छनाई |
| साइक्लोन सेपरेटर | मोटे कण | अपकेंद्री बल |
| वेट स्क्रबर | कण और घुलनशील गैसें | जल या रसायनों से धुलाई |
| FGD | सल्फ़र डाइऑक्साइड | चूना-पत्थर से अभिक्रिया, जिप्सम बनता है |
| कैटेलिटिक कन्वर्टर | CO, हाइड्रोकार्बन, NOx | उत्प्रेरकीय ऑक्सीकरण और अपचयन |
प्रारंभिक परीक्षा टिप्स
- इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर 99% से अधिक कणिकाएँ हटाते हैं; वे SO2 नहीं हटाते, जिसके लिए FGD चाहिए।
- कैटेलिटिक कन्वर्टर प्लैटिनम, पैलेडियम और रोडियम का उपयोग करते हैं और सीसा-रहित ईंधन चाहते हैं।
- पूसा बायो-डीकंपोज़र खेत में धान की पराली को अपघटित करने के लिए IARI द्वारा विकसित सूक्ष्मजीवी घोल है।
- GRAP के चार चरण हैं, 'खराब' (AQI 201-300) से 'गंभीर+' (AQI 450 से ऊपर) तक, और इसे दिल्ली-NCR में CAQM लागू करता है।
- कोयला बिजली संयंत्रों से SO2, NOx, PM और पारे के उत्सर्जन मानक दिसंबर 2015 में अधिसूचित हुए।
- हैप्पी सीडर और सुपर सीडर धान की पराली हटाए बिना गेहूँ बोते हैं (इन-सीटू प्रबंधन)।
मुख्य परीक्षा बिंदु
- पराली दहन पर्यावरणीय समस्या के रूप में दिखने वाली आर्थिक समस्या है: धान की सुनिश्चित खरीद, पंपों के लिए मुफ़्त बिजली और बुवाई की तंग समय-सीमा किसानों के लिए दहन को तार्किक बनाते हैं, इसलिए दंड के साथ प्रोत्साहन भी बदलने होंगे।
- FGD समय-सीमा के बार-बार विस्तार लागत, बिजली शुल्क और सार्वजनिक स्वास्थ्य के बीच तनाव दिखाते हैं; SO2 (जो द्वितीयक PM2.5 बनाती है) घटाने के स्वास्थ्य लाभ बड़े पर बिखरे हुए हैं, जबकि लागत केंद्रित है।
- फसल अवशेष को संसाधन (जैव-ऊर्जा, बायोमास सह-दहन, पैकेजिंग सामग्री) में बदलना ग्रामीण आय बढ़ाता और प्रदूषण घटाता है, पर इसके लिए विश्वसनीय आपूर्ति शृंखला और सुनिश्चित मूल्य चाहिए।
- GRAP जैसे आपात उपाय केवल लक्षणों का इलाज हैं; परिवहन, उद्योग, धूल, कचरा दहन और घरेलू ईंधन को शामिल करने वाली वायु-क्षेत्र स्तर की वर्षभर की योजना ही स्थायी समाधान है।
- प्रवर्तन के बिना अकेले तकनीक काम नहीं कर सकती: ऑनलाइन सतत उत्सर्जन निगरानी, सार्वजनिक प्रकटीकरण और सशक्त प्रदूषण नियंत्रण बोर्ड आवश्यक हैं।
क्या आप जानते हैं?
- इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर का आविष्कार फ्रेडरिक कॉटरेल ने 1907 में किया था।
- FGD इकाइयों से निकला जिप्सम सीमेंट में खनन किए गए जिप्सम की जगह ले सकता है, यानी प्रदूषक उत्पाद बन जाता है।
ध्वनि प्रदूषण और रेडियोधर्मी प्रदूषण
शोर अवांछित ध्वनि है जिसे डेसिबल (dB) में मापा जाता है; भारत इसे ध्वनि प्रदूषण (विनियमन और नियंत्रण) नियम, 2000 से नियंत्रित करता है, जो क्षेत्र-वार दिन और रात की सीमाएँ तय करते हैं। रेडियोधर्मी प्रदूषण प्राकृतिक स्रोतों, परमाणु संयंत्रों, चिकित्सा उपयोग और दुर्घटनाओं से निकलने वाले आयनकारी विकिरण से होता है, और इसका नियमन परमाणु ऊर्जा नियामक बोर्ड (AERB) करता है।
A. ध्वनि प्रदूषण
मापन: ध्वनि को लघुगणकीय डेसिबल पैमाने पर मापा जाता है; 10 dB की वृद्धि का अर्थ है ध्वनि तीव्रता का दस गुना होना। लगभग 85 dB से ऊपर लगातार संपर्क श्रवण को क्षति पहुँचा सकता है।
स्रोत: सड़क और हवाई यातायात, निर्माण, उद्योग, लाउडस्पीकर, पटाखे और जनरेटर।
स्वास्थ्य प्रभाव: श्रवण हानि, नींद में बाधा, तनाव, उच्च रक्तचाप और हृदय रोग, बच्चों की एकाग्रता में कमी; यह वन्यजीवों के संचार और प्रजनन को भी बाधित करता है, जिनमें जहाज़ों के शोर से प्रभावित व्हेल शामिल हैं।
कानूनी आधार: 1987 में वायु अधिनियम में संशोधन कर शोर को वायु प्रदूषक में शामिल किया गया; ध्वनि प्रदूषण (विनियमन और नियंत्रण) नियम, 2000 पर्यावरण (संरक्षण) अधिनियम, 1986 के तहत बनाए गए।
क्षेत्र: चार श्रेणियाँ (औद्योगिक, वाणिज्यिक, आवासीय और शांत क्षेत्र) जिनकी दिन (सुबह 6-रात 10) और रात (रात 10-सुबह 6) की अलग सीमाएँ हैं; अस्पतालों, शैक्षणिक संस्थानों और न्यायालयों के चारों ओर कम से कम 100 मीटर शांत क्षेत्र होता है।
लाउडस्पीकर: बंद परिसरों को छोड़कर रात 10 से सुबह 6 बजे तक अनुमति नहीं; राज्य वर्ष में सीमित संख्या के त्योहार-दिनों पर इसे मध्यरात्रि तक शिथिल कर सकते हैं।
पटाखे: सुप्रीम कोर्ट के आदेशों ने इनके समय को सीमित किया और CSIR-NEERI द्वारा विकसित कम उत्सर्जन वाले 'ग्रीन पटाखों' को बढ़ावा दिया।
नियंत्रण: राजमार्गों के किनारे ध्वनि अवरोधक और हरित पट्टियाँ, शांत वाहन और जनरेटर मानक, भूमि-उपयोग योजना और वास्तविक-समय ध्वनि निगरानी (CPCB का नेटवर्क)।
B. रेडियोधर्मी प्रदूषण
आयनकारी विकिरण: अल्फा कण (कागज़ से रुक जाते हैं, पर साँस या भोजन से अंदर जाने पर बहुत हानिकारक), बीटा कण (पतली धातु से रुकते हैं) और गामा किरणें (मोटे सीसे या कंक्रीट की आवश्यकता)।
प्राकृतिक स्रोत: ब्रह्मांडीय किरणें, चट्टानों और मृदा से रेडॉन गैस, तथा केरल तट की थोरियम-समृद्ध मोनाज़ाइट रेत जैसे रेडियोधर्मी खनिज, जिनसे कुछ क्षेत्रों में प्राकृतिक पृष्ठभूमि विकिरण अधिक है।
मानवीय स्रोत: परमाणु बिजली संयंत्र और ईंधन-चक्र सुविधाएँ, यूरेनियम खनन, चिकित्सा एक्स-रे और रेडियोथेरेपी, परमाणु हथियार परीक्षण और दुर्घटनाएँ।
इकाइयाँ: बेकरेल (स्रोत की सक्रियता), ग्रे (अवशोषित खुराक) और सीवर्ट (प्रभावी खुराक, जो जैविक क्षति को ध्यान में रखती है)।
प्रभाव: संपर्क में आए व्यक्ति पर दैहिक प्रभाव (जलन, विकिरण रोग, ल्यूकेमिया और थायरॉइड कैंसर जैसे कैंसर) और संतानों में जाने वाले आनुवंशिक प्रभाव; रेडियोधर्मी आयोडीन-131 थायरॉइड में और स्ट्रॉन्शियम-90 हड्डियों में जमा होता है।
प्रमुख दुर्घटनाएँ: थ्री माइल आइलैंड (अमेरिका, 1979), चेर्नोबिल (तत्कालीन सोवियत संघ, 1986) और फुकुशिमा (जापान, 2011, भूकंप और सुनामी के बाद); चेर्नोबिल और फुकुशिमा को अंतरराष्ट्रीय परमाणु घटना पैमाने पर सर्वोच्च स्तर 7 दिया गया है।
परमाणु अपशिष्ट: निम्न, मध्यम और उच्च स्तर में वर्गीकृत; भारत बंद ईंधन चक्र अपनाता है, जिसमें प्रयुक्त ईंधन का पुनर्संसाधन होता है और उच्च-स्तरीय अपशिष्ट को दीर्घकालिक भंडारण के लिए काँच में स्थिर (विट्रीफ़िकेशन) किया जाता है।
भारत में नियमन: परमाणु ऊर्जा नियामक बोर्ड (AERB, 1983) परमाणु और विकिरण सुविधाओं, जिनमें एक्स-रे मशीनें भी शामिल हैं, को लाइसेंस देता और उनका निरीक्षण करता है; भारत का परमाणु दायित्व कानून 2010 से है।
अभ्यास
UPSC-शैली: विकिरण खुराक के जैविक प्रभाव को कौन-सी इकाई व्यक्त करती है? (उत्तर: सीवर्ट।)
| क्षेत्र | दिन की सीमा dB(A) | रात की सीमा dB(A) |
|---|---|---|
| औद्योगिक | 75 | 70 |
| वाणिज्यिक | 65 | 55 |
| आवासीय | 55 | 45 |
| शांत क्षेत्र | 50 | 40 |
प्रारंभिक परीक्षा टिप्स
- ध्वनि सीमाएँ: औद्योगिक 75/70, वाणिज्यिक 65/55, आवासीय 55/45, शांत क्षेत्र 50/40 dB(A) (दिन/रात)।
- ध्वनि नियमों में 'दिन' सुबह 6 से रात 10 बजे तक और 'रात' रात 10 से सुबह 6 बजे तक है।
- 1987 के वायु अधिनियम संशोधन से शोर को 'वायु प्रदूषक' की परिभाषा में जोड़ा गया।
- बेकरेल = सक्रियता, ग्रे = अवशोषित खुराक, सीवर्ट = प्रभावी (जैविक) खुराक।
- आयोडीन-131 थायरॉइड को प्रभावित करता है; स्ट्रॉन्शियम-90 कैल्शियम जैसा व्यवहार करके हड्डियों में जमा होता है।
- 1983 में गठित AERB भारत का परमाणु और विकिरण सुरक्षा नियामक है।
मुख्य परीक्षा बिंदु
- ध्वनि प्रदूषण कम नियंत्रित है क्योंकि इसे स्वास्थ्य खतरे के बजाय केवल असुविधा माना जाता है; त्योहारों और राजनीतिक आयोजनों में कमज़ोर प्रवर्तन कानून की कमी से अधिक सामाजिक सहिष्णुता दर्शाता है।
- न्यायालयों ने शोर से मुक्ति को अनुच्छेद 21 के जीवन के अधिकार का हिस्सा माना है और कहा है कि कोई धर्म दूसरों के स्वास्थ्य की कीमत पर लाउडस्पीकर के उपयोग की अपेक्षा नहीं करता।
- परमाणु ऊर्जा भारत के नेट-ज़ीरो लक्ष्य के लिए महत्वपूर्ण कम-कार्बन स्रोत है, पर जनविश्वास एक स्वतंत्र नियामक, पारदर्शी सुरक्षा समीक्षाओं और अपशिष्ट व आपात स्थितियों की विश्वसनीय योजनाओं पर निर्भर है।
- फुकुशिमा ने दिखाया कि प्राकृतिक आपदाएँ तकनीकी आपदाओं ('नैटेक') को जन्म दे सकती हैं, इसलिए तटीय रिएक्टरों के स्थल-चयन और सुरक्षा मानकों में सुनामी और जलवायु परिवर्तन से बढ़ती चरम घटनाओं का ध्यान रखना होगा।
क्या आप जानते हैं?
- डेसिबल का नाम अलेक्ज़ेंडर ग्राहम बेल के नाम पर रखा गया है।
- चेर्नोबिल के आसपास का लगभग मानव-रहित क्षेत्र भेड़ियों, एल्क और जंगली घोड़ों जैसे वन्यजीवों का आश्रय बन गया है।
ताप विद्युत संयंत्र और फ्लाई ऐश प्रबंधन
कोयला आधारित ताप विद्युत भारत की अधिकांश बिजली देती है, पर यह PM, SO2, NOx, पारे और CO2 का प्रमुख स्रोत है, बहुत अधिक जल उपयोग करती है और भारी मात्रा में फ्लाई ऐश पैदा करती है क्योंकि भारतीय कोयले में राख अधिक होती है। फ्लाई ऐश, जो कभी अपशिष्ट थी, अब सीमेंट, ईंटों, सड़कों और खदान-भराव के लिए संसाधन है, और 2021 की अधिसूचना संयंत्रों को इसके पूर्ण उपयोग के लिए उत्तरदायी बनाती है।
1. कोयला बिजली से प्रदूषण
वायु: कणिकाएँ, सल्फ़र डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड और पारा; SO2 और NOx द्वितीयक PM2.5 और अम्ल वर्षा भी बनाते हैं।
जलवायु: कोयला बिजली भारत में CO2 उत्सर्जन का सबसे बड़ा एकल स्रोत है।
जल: शीतलन के लिए बड़ी मात्रा में जल निकासी, और गर्म जल नदियों में छोड़ने पर तापीय प्रदूषण, जिससे घुलित ऑक्सीजन घटती है।
भूमि: राख तालाब बड़ा क्षेत्र घेरते हैं; राख बाँधों के टूटने (जैसे 2019-2020 में सिंगरौली में) से खेत और गाँव घोल (slurry) से भर गए।
2. फ्लाई ऐश क्या है?
निर्माण: पिसे हुए कोयले के जलने पर फ़्लू गैसों के साथ ऊपर जाने वाला महीन, चूर्ण जैसा अवशेष; इसे इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर पकड़ते हैं। भट्ठी के तल में गिरने वाली भारी राख बॉटम ऐश है, और तालाबों में जल से मिली राख पॉन्ड ऐश है।
संघटन: मुख्यतः सिलिका, एल्युमिना और आयरन ऑक्साइड, कुछ कैल्शियम तथा आर्सेनिक, सीसा और पारे जैसी भारी धातुओं के अंश।
भारत में इतनी अधिक क्यों: भारतीय कोयले में प्रायः राख अधिक (अक्सर 30-45%) पर सल्फ़र कम होता है, इसलिए राख की मात्रा आयातित कोयला जलाने वाले देशों से कहीं अधिक है।
खतरे: हवा में उड़ती राख श्वसन रोग पैदा करती है; बिना अस्तर वाले तालाबों से भारी धातुएँ भूजल में रिस सकती हैं।
3. फ्लाई ऐश के उपयोग
सीमेंट और कंक्रीट: पोर्टलैंड पोज़ोलाना सीमेंट (PPC) में और सीमेंट के आंशिक विकल्प के रूप में उपयोग, जिससे निर्माण का CO2 पदचिह्न घटता है।
ईंटें और ब्लॉक: फ्लाई ऐश ईंटें उपजाऊ ऊपरी मृदा बचाती हैं, जिसे अन्यथा मिट्टी की ईंटों के भट्ठे खोद लेते।
सड़कें, तटबंध और खदानें: सड़क और फ्लाईओवर तटबंधों में और परित्यक्त खदानों को भरने में उपयोग।
कृषि: नियंत्रित मात्रा में यह कुछ मृदाओं की बनावट और जल-धारण क्षमता सुधार सकती है।
4. नियमन
फ्लाई ऐश अधिसूचना (1999, संशोधित 2021): पर्यावरण (संरक्षण) अधिनियम के तहत दिसंबर 2021 की अधिसूचना कोयला और लिग्नाइट संयंत्रों से उत्पन्न राख का 100% उपयोग सुनिश्चित करने की अपेक्षा करती है, जिसका आकलन तीन-वर्षीय चक्रों में होता है, और पुरानी (legacy) राख को लंबी अवधि में खपाना होता है; उपयोग न की गई राख पर 'प्रदूषक भुगतान करे' सिद्धांत पर पर्यावरणीय क्षतिपूर्ति लगती है।
स्वच्छ उत्पादन: सुपरक्रिटिकल और अल्ट्रा-सुपरक्रिटिकल बॉयलर प्रति इकाई बिजली कम कोयला जलाते हैं; कोयले के साथ बायोमास पेलेट का सह-दहन होता है; और 2015 के उत्सर्जन मानकों के तहत FGD व अन्य नियंत्रण आवश्यक हैं।
अभ्यास
UPSC-शैली: फ्लाई ऐश का उपयोग इनमें से किसमें होता है: (1) ईंटें (2) सीमेंट (3) सड़क तटबंध (4) खदान-भराव? (उत्तर: चारों में।)
| प्रदूषक | मुख्य प्रभाव | नियंत्रण उपाय |
|---|---|---|
| कणिकीय पदार्थ / फ्लाई ऐश | फेफड़ों के रोग, धुंध | इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर, बैग फ़िल्टर, राख उपयोग |
| SO2 | अम्ल वर्षा, द्वितीयक PM2.5 | फ़्लू गैस डीसल्फ़्यूराइज़ेशन |
| NOx | स्मॉग, ओज़ोन, द्वितीयक PM2.5 | लो-NOx बर्नर, SCR/SNCR |
| पारा | जैव-आवर्धित होने वाला तंत्रिका-विष | FGD और ESP का सह-लाभ, शोषक इंजेक्शन |
| CO2 | जलवायु परिवर्तन | दक्षता, नवीकरणीय ऊर्जा, बायोमास सह-दहन, कार्बन कैप्चर |
प्रारंभिक परीक्षा टिप्स
- भारतीय कोयले में राख अधिक पर सल्फ़र कम होता है, जो बहुत-से आयातित कोयले के विपरीत है।
- फ्लाई ऐश को इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर पकड़ते हैं; बॉटम ऐश भट्ठी के तल में जमा होती है।
- पोर्टलैंड पोज़ोलाना सीमेंट (PPC) में फ्लाई ऐश पोज़ोलानिक पदार्थ के रूप में उपयोग होती है।
- 2021 की फ्लाई ऐश अधिसूचना 100% उपयोग अनिवार्य करती है और उपयोग न की गई राख पर पर्यावरणीय क्षतिपूर्ति लगाती है।
- गर्म शीतलन जल छोड़ने से तापीय प्रदूषण होता है, जो नदियों में घुलित ऑक्सीजन घटाता है।
मुख्य परीक्षा बिंदु
- ऊर्जा सुरक्षा और लागत के कारण कोयला वर्षों तक भारत के ऊर्जा मिश्रण का हिस्सा रहेगा, इसलिए नवीकरणीय ऊर्जा जोड़ने जितना ही मौजूदा संयंत्रों को स्वच्छ बनाना (FGD, दक्षता, राख उपयोग) भी महत्वपूर्ण है।
- फ्लाई ऐश चक्रीय अर्थव्यवस्था के विचार को दर्शाती है: भूमि और जल को क्षति पहुँचाने वाला अपशिष्ट निर्माण सामग्री बन जाता है जो ऊपरी मृदा भी बचाती है और सीमेंट उत्सर्जन घटाती है।
- निर्माण बाज़ारों से दूर स्थित संयंत्र परिवहन लागत के कारण राख का उपयोग करने में कठिनाई झेलते हैं; लॉजिस्टिक सहायता और सार्वजनिक निर्माण में अनिवार्य खरीद यह कमी पाट सकती है।
- कोयले से 'न्यायसंगत संक्रमण' में झारखंड, छत्तीसगढ़ और ओडिशा जैसे कोयला-निर्भर राज्यों के श्रमिकों और राजस्व की रक्षा पुनर्कौशल और आर्थिक विविधीकरण से करनी होगी।
क्या आप जानते हैं?
- प्राचीन रोमन निर्माता कंक्रीट में ज्वालामुखीय राख (पोज़ोलाना) का उपयोग करते थे, यही सिद्धांत आज के फ्लाई ऐश सीमेंट में है।
- फ्लाई ऐश के कण प्रायः छोटे काँच जैसे गोले होते हैं, इसलिए वे आसानी से बहते हैं और कंक्रीट के रिक्त स्थान भरते हैं।