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यूट्रोफिकेशन (सुपोषण) क्या है? यूट्रोफिकेशन के प्रकार, कारण और प्रभाव

What is Eutrophication? Types, Causes and Effects of Eutrophication explained

प्रासंगिकता:

जीएस 3 II पर्यावरण II जलवायु परिवर्तन II अम्लीकरण

विषय: यूट्रोफिकेशन (सुपोषण) क्या है? यूट्रोफिकेशन के प्रकार, कारण और प्रभाव

सुर्खियों में क्यों?

जल पर्यावरण में परिवर्तन गंभीर चिंताओं में से एक है, यह अक्सर जल निकायों में होने वाली विभिन्न समस्याओं के कारण सुर्खियों में रहता है।

परिचय:

‘यूट्रोफिकेशन’ शब्द ग्रीक शब्द ‘यूट्रोफोस’ से लिया गया है जिसका अर्थ होता है पोषित या समृद्ध करना। पर्यावरण के संदर्भ में, यूट्रोफिकेशन को, कृत्रिम या गैर-कृत्रिम पदार्थों जैसे नाइट्रेट्स और फॉस्फेट के, ताजे पानी की प्रणाली में मिलने की प्रक्रिया को कहा जाता है जो उर्वरक या सीवेज के माध्यम से भी होता है। यह जल निकाय की प्राथमिक उत्पादकता में वृद्धि या फाइटोप्लांकटन की ‘अत्यधिक वृद्धि’ का कारण बनता है।

क्या है यूट्रोफिकेशन ?

  • यूट्रोफिकेशन पोषक तत्वों के लवण द्वारा पानी का संवर्धन है, जो पारिस्थितिक तंत्र में संरचनात्मक परिवर्तन का कारण बनता है जैसे: शैवाल और जलीय पौधों का बढ़ता उत्पादन, मछली की प्रजातियों का ह्रास, पानी की गुणवत्ता का सामान्य रूप से बिगड़ना और अन्य प्रभाव जो इसे कम करते हैं और इसका उपयोग प्रभावित करते हैं ”।
  • यह 70 के दशक में OECD (आर्थिक सहयोग और विकास संगठन) द्वारा यूट्रोफिक प्रक्रिया को दी गई पहली परिभाषाओं में से एक है।
  • यूट्रोफिकेशन शब्द मानव गतिविधियों के संबंध में अधिक व्यापक रूप से प्रयोग किया जाता है जहां पौधों के पोषक तत्वों के कृत्रिम परिचय से सामुदायिक परिवर्तन और कई मीठे पानी की प्रणालियों में पानी की गुणवत्ता में गिरावट आई है।
  • यह पहलू मानव आबादी में वृद्धि और कृषि के अधिक व्यापक विकास के साथ तेजी से महत्वपूर्ण हो गया है। यूट्रोफिकेशन अब अन्य प्रमुख मानवजनित प्रभावों जैसे कि वनों की कटाई, ग्लोबल वार्मिंग के कारण ओजोन परत क्षरण और प्राकृतिक पारिस्थितिकी प्रणालियों पर इसके संभावित हानिकारक प्रभाव के संबंध में बड़े पैमाने पर पर्यावरणीय गड़बड़ियों के साथ देखा जा सकता है।

यूट्रोफिकेशन के प्रकार:

  • प्राकृतिक यूट्रोफिकेशन: इस यूट्रोफिकेशन में, झील जैसे किसी जल निकाय में पोषक संवर्धन होता है। इस प्रक्रिया के दौरान, ऑलिगोट्रॉफिक झील एक यूट्रोफिक झील में बदल जाती है। यह फाइटोप्लांकटन, शैवाल वृद्धि और जलीय वनस्पति के उत्पादन की अनुमति देता है जो बदले में शाकाहारी ज़ोप्लांकटन और मछली के लिए पर्याप्त भोजन प्रदान करता है।
  • सांस्कृतिक यूट्रोफिकेशन: यह मानवीय गतिविधियों के कारण होता है क्योंकि वे झीलों और नदियों में 80% नाइट्रोजन और 75% फॉस्फोरस के अतिरिक्त योगदान के लिए जिम्मेदार होते हैं।
  • एन्थ्रोपोजेनिक यूट्रोफिकेशन: एक एंथ्रोपोजेनिक यूट्रोफिकेशन मानव गतिविधि के कारण होता है – कृषि फार्म, गोल्फ कोर्स, लॉन आदि को मनुष्य द्वारा उर्वरकों के रूप में पोषक तत्वों की आपूर्ति की जाती है। ये उर्वरक बारिश में बह जाते हैं और अंततः झीलों और नदियों जैसे जल निकायों तक अपना रास्ता खोज लेते हैं।

विश्व की झीलों की स्थिति के सर्वेक्षण के अनुसार, यूट्रोफिकेशन निम्नलिखित को प्रभावित कर रहा है:

  • 54% एशियाई झीलों को,
  • 53% यूरोपीय झीलों को,
  • 48% उत्तर अमेरिकी झीलों को,
  • 41% दक्षिण अमेरिकी झीलों को और
  • 28% अफ्रीकी झीलों को
  • मृत क्षेत्र:
  • तटीय डेल्टा और एस्चुरीन क्षेत्रों में मृत क्षेत्र (जैविक रेगिस्तान) बढ़ रहे हैं।
  • हाइपोक्सिक ज़ोन (ऑक्सीजन से वंचित क्षेत्र) स्वाभाविक रूप से (पोषक तत्वों के अपवाह के कारण) बन सकते हैं।
  • मृत क्षेत्र बनाने के लिए उन्हें मानव गतिविधि द्वारा बनाया या बढ़ाया जा सकता है।
  • मृत क्षेत्र महासागर में बहुत कम ऑक्सीजन सांद्र्ता (हाइपोक्सिक स्थिति) वाले क्षेत्र हैं।
  • जब रासायनिक पोषक तत्वों का प्रवाह शैवाल के विकास को बढ़ता है तो मृत क्षेत्र उभरते हैं।
  • ये क्षेत्र आमतौर पर सतह के नीचे 200-800 मीटर (खारे पानी की परत में) होते हैं।
  • मृत क्षेत्र पशु जीवन के लिए हानिकारक हैं। अधिकांश पशु-जीवन, या तो मर जाता है या क्षेत्र से पलायन कर जाता है।
  • मेक्सिको की खाड़ी में हर वसंत में सबसे बड़े मृत क्षेत्र बनते हैं (किसान अपनी फसलों पर उर्वरक का प्रयोग करते हैं और बारिश के माध्यम से ये उर्वरक भूमि में प्रवेश करते हैं या फिर नदियों तक अपना रास्ता खोज लेते हैं)।
  • ओमान की खाड़ी में एक मृत क्षेत्र है और यह बढ़ रहा है।

यूट्रोफिकेशन के कारण:

  • नाइट्रोजन और फास्फोरस जैसे पोषक तत्वों की उपलब्धता एक पारिस्थितिकी तंत्र में पौधे के जीवन की वृद्धि को सीमित करती है। जब ये जल निकाय इन पोषक तत्वों से अत्यधिक समृद्ध हो जाते हैं, तो अधिक जटिल पौधों की तुलना में शैवाल, प्लवक और अन्य सरल पौधों का विकास अधिक होता है।
  • उर्वरकों का अत्यधिक उपयोग।
  • केंद्रित पशु आहार संचालन (CAFO) भी प्रदूषणकारी पोषक तत्वों का एक प्रमुख स्रोत है।
  • औद्योगिक और घरेलू कचरा।
  • हाइपोक्सिक स्थिति:
  • यूट्रोफिक पानी में शैवाल की अत्यधिक वृद्धि, मृत शैवाल के एक बड़े बायोमास की उपस्थिति के साथ होती है। ये मृत शैवाल जल निकाय के तल तक डूबते हैं जहां वे बैक्टीरिया द्वारा विघटित होते हैं, जो प्रक्रिया में ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं।
  • ऑक्सीजन की अधिकता से हाइपोक्सिक स्थिति (ऐसी स्थितियाँ जिनमें ऑक्सीजन की उपलब्धता कम है) होती है। जल निकाय के निचले स्तरों पर हाइपोक्सिक स्थितियां, मछली जैसे बड़े जीवन रूपों की घुटन की कारण बनती हैं और अंततः उनकी मृत्यु में परिणत होती हैं।

यूट्रोफिकेशन के प्रभाव:

  • शैवाल वृद्धि, नदी, झील, धाराओं या महासागर जैसे जल निकायों को आच्छादित करती है, प्रकाश को पानी तक पहुंचने से रोकती है जो जलीय पौधों को प्रकाश संश्लेषण नहीं करने देता है।
  • प्रकाश संश्लेषण की कमी से ऑक्सीजन की कमी होती है जिसके परिणामस्वरूप समुद्री प्रजातियों में गिरावट आती है।
  • हाइपोक्सिक स्थिति मृत क्षेत्र बनाती है, जिसमें न केवल नकारात्मक पारिस्थितिक प्रभाव होते हैं, बल्कि आर्थिक मुद्दे भी होते हैं।
  • पानी का स्वाद, रंग और गंध सब दूषित हो सकता है, जिसका पर्यटन पर नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है। इसके परिणामस्वरूप सरकारों को अपशिष्ट जल उपचार में अधिक निवेश करना होगा।
  • जल निकाय में घुलित ऑक्सीजन का अवक्षेपण।
  • लगातार मछली मारने की घटनाएं होती हैं और कई वांछनीय मछली प्रजातियां जल निकाय से हट जाती हैं।
  • शेलफिश और पालन योग्य मछलियों की आबादी कम हो गई है।
  • जल निकाय का सौंदर्य मूल्य काफी कम हो जाता है।

निवारक उपाय:

  • जल निकायों में इसके निर्वहन से पहले औद्योगिक और घरेलू अपशिष्ट जल का उपचार किया जाना चाहिए।
  • कटाई के माध्यम से पोषक तत्वों का पुनर्चक्रण करना, शैवाल रक्त को निकालना
  • फिटकरी, चूना, लोहा और सोडियम ऐल्युमिनेट जैसे प्रेसिपिटेंट का उपयोग भी किया जा सकता है।
  • पोषक तत्वों को हटाने के लिए भौतिक रासायनिक विधियों को लागू किया जा सकता है। उदाहरण के लिए- फास्फोरस को प्रेसिपिटेशन द्वारा हटाया जा सकता है; और नाइट्रोजन को नाइट्रिफिकेशन या डिनिट्रिफिकेशन द्वारा हटाया जा सकता है।
  • परंपरागत रूप से, यूट्रोफिकेशन को नियंत्रित / कम करने के कुछ तरीके हैं – अतिरिक्त पोषक तत्वों का परिवर्तन, पानी का भौतिक मिश्रण, शक्तिशाली जड़ी-बूटियों और एल्गीसाइडस्य का प्रयोग।
  • ये तरीके बड़े पारिस्थितिक तंत्र के लिए अप्रभावी, महंगे और अव्यवहारिक साबित हुए हैं।
  • आज, यूट्रोफिकेशन प्रक्रिया के खिलाफ प्रमुख नियंत्रण तंत्र, रोकथाम तकनीकों का उपयोग है, जैसे कि जल निकाय में मौजूद पोषक तत्वों का निकाला जाना।
  • रणनीति जल निकायों में दो मुख्य पोषक तत्वों (नाइट्रोजन और फास्फोरस) में से किसी भी एक की सांद्रता को सीमित करने की है।
  • यह वैज्ञानिक रूप से सिद्ध है कि विशेष रूप से फॉस्फोरस, शैवाल के विकास के लिए मुख्य सीमित कारक है। इसलिए, जब नाइट्रोजन या फास्फोरस का ऑफलोड नियंत्रित होता है, तो जल निकायों में यूट्रोफिकेशन की प्रक्रिया में कमी देखी जाती है।
  • नाइट्रोजन और फास्फोरस उर्वरकों की दक्षता में वृद्धि और केवल पर्याप्त स्तर पर उनका उपयोग करना।
  • वाहनों और ऊर्जा संयंत्रों से नाइट्रोजन उत्सर्जन में कमी।
  • एक निरंतर बढ़ती जनसंख्या का दबाव है और इसलिए सतत खाद्य सुरक्षा एक अधिक जटिल समस्या बन जायगी। यह कृषि उत्पादकता पर पहले से बढ़ती मांगों को बढ़ायगा।
  • लेकिन जैविक खेती बहुत महंगी है और इसलिए किसान फॉस्फेट- और नाइट्रोजन युक्त उर्वरकों के निरंतर उपयोग की ओर रुख करेंगे।
  • ये उर्वरक यूट्रोफिक क्षेत्रों के विकास को उत्प्रेरित करेंगे। इसलिए, यूट्रोफिकेशन समस्या के इस आयाम को संबोधित करने की आवश्यकता है।

उपचारात्मक प्रक्रियाएं:

  • रिलीज स्रोत के सीधे संपर्क में होने के कारण पोषक तत्वों से भरपूर तलछट के संपर्क में आने वाले गहरे पानी को निकालना और उसका उपचार करना;
  • जैविक प्रतिक्रियाओं और उच्च फास्फोरस सांद्रता के अधीन तलछट के ऊपरी भाग का ड्रेनेज;
  • पारिस्थितिक स्थितियों को बहाल करने के लिए पानी का ऑक्सीकरण,
  • लौह या एल्यूमीनियम लवण या कैल्शियम कार्बोनेट को पानी में मिलाकर फास्फोरस का रासायनिक प्रेसिपिटेशन।

निष्कर्ष:

पानी किसी भी अन्य उत्पाद की तरह एक व्यावसायिक उत्पाद नहीं है, बल्कि एक विरासत है, जिसका बचाव किया जाना चाहिए और संरक्षित किया जाना चाहिए, विशेष रूप से पीने के पानी की उपलब्धता में वैश्विक गिरावट और इसकी मांग में वृद्धि के मद्देनजर। पोषक तत्व संवर्धन को सीमित करके पानी की गुणवत्ता में सुधार के लिए किये गए काफी प्रयासों के बावजूद सांस्कृतिक यूट्रोफिकेशन और शैवाल वृद्धि जल प्रदूषण का मुख्य कारण बना हुआ है। रोकथाम और संरक्षण कार्रवाई जिसे देशों को सतह के पानी की गुणवत्ता की सुरक्षा के लिए अपनाना चाहिए, इसलिए भी महत्वपूर्ण हो जाते हैं। इसे सुरक्षित करने का अनुरोध न केवल वैज्ञानिक समुदाय और अन्य विशेषज्ञों से ही किया गया है, बल्कि नागरिकों और पर्यावरण संगठनों की भी जिम्मेदारी है।

मुख्य परीक्षा अभ्यास प्रश्न:

अनुचित अपशिष्ट प्रबंधन जल निकायों में जमाव की अधिकता का एक कारण है जो जल पारिस्थितिकी तंत्र को अव्यवस्थित करता है और अंतत: पारिस्थितिक संतुलन को प्रभावित करता है। स्पष्ट कीजिए। (200 शब्द)