Urban waste dominates microplastic pollution in Ethiopian irrigated farmlands: Evidence from FTIR spectroscopy, random forest classification, and farmer surveys
यह अध्ययन प्रकट करता है कि औद्योगिक गतिविधि के बजाय शहरी अपशिष्ट कुप्रबंधन, इथियोपिया के सिंचित कृषि क्षेत्रों में व्यापक माइक्रोप्लास्टिक संदूषण का प्राथमिक स्रोत है, जो इस उभरते पर्यावरणीय खतरे को कम करने के लिए बेहतर नगरपालिका अपशिष्ट संग्रह, सख्त प्लास्टिक प्रतिबंध और किसान शिक्षा की तत्काल आवश्यकता को रेखांकित करता है।
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प्लास्टिक आधुनिक जीवन का एक स्थायी हिस्सा बन गया है, लेकिन इसकी यात्रा तब समाप्त नहीं होती जब एक बैग को फेंक दिया जाता है या एक बोतल को कुचल दिया जाता है। समय के साथ, धूप, हवा और भौतिक घर्षण इन बड़ी वस्तुओं को इतने छोटे टुकड़ों में तोड़ देते हैं कि वे नग्न आंखों से अदृश्य हो जाते हैं। वैज्ञानिक इन्हें माइक्रोप्लास्टिक कहते हैं। हालांकि महासागरों में इन कणों के जमा होने पर बहुत ध्यान दिया गया है, लेकिन वे जमीन पर भी जम रहे हैं, विशेष रूप से उस मिट्टी में जहाँ भोजन उगाया जाता है। यह एक बढ़ती हुई चिंता है क्योंकि मिट्टी इन कणों के लिए एक दीर्घकालिक भंडारण स्थान के रूप में कार्य करती है; पानी के विपरीत, जहाँ वे बह सकते हैं, जमीन में मौजूद प्लास्टिक सदियों तक बना रह सकता है, जो संभावित रूप से मिट्टी की पानी सोखने की क्षमता और पौधों के विकास के तरीके को बदल सकता है। दुनिया के कई हिस्सों में, किसान सिंचाई के पानी पर निर्भर करते हैं जो शहरों से होकर बहता है, और अपने साथ वह सारा कचरा ले आता है जिसे शहरी केंद्र प्रबंधित नहीं कर पाते। सवाल यह बना हुआ है कि: इस अदृश्य प्लास्टिक का कितना हिस्सा उन खेतों तक पहुँच रहा है जो हमें भोजन कराते हैं, और यह कहाँ से आ रहा है?
हवासा विश्वविद्यालय, इथियोपिया के शोधकर्ताओं की एक टीम ने हवासा शहर के आसपास के सिंचित कृषि क्षेत्रों में इन सवालों के जवाब खोजने का प्रयास किया। यह क्षेत्र कृषि का एक केंद्र है, जहाँ हजारों छोटे-स्तर के किसान स्थानीय बाजारों के लिए सब्जियां उगाते हैं, और झील हवासा, पास की नदियों और भूमिगत कुओं से पानी लेते हैं। शहर स्वयं तेजी से बढ़ा है, जिसके साथ प्लास्टिक कचरे में भी उछाल आया है जिसे स्थानीय अपशिष्ट प्रबंधन प्रणालियाँ संभालने में संघर्ष कर रही हैं। समस्या के पैमाने को समझने के लिए, वैज्ञानिकों ने पांच स्थलों पर बीस अलग-अलग कृषि भूखंडों का दौरा किया, जो शहर के केंद्र के करीब व्यस्त उप-शहरी क्षेत्रों से लेकर दूर ग्रामीण भूमि तक फैले हुए थे। उन्होंने जमीन की ऊपरी परत से मिट्टी और सिंचाई चैनलों से पानी एकत्र किया, और इन नमूनों को लैब में प्लास्टिक के कणों को गिनने और पहचानने के लिए वापस लाए।
परिणामों ने एक अत्यधिक प्रदूषित परिदृश्य का खुलासा किया। औसतन, प्रत्येक किलोग्राम सूखी मिट्टी में 414 प्लास्टिक कण थे, जबकि सिंचाई के प्रत्येक लीटर में 30 कण थे। उच्चतम सांद्रता उन खेतों में पाई गई जो शहर और औद्योगिक क्षेत्रों के सबसे करीब थे, जहाँ मिट्टी में प्रति किलोग्राम 616 कण तक पाए गए। शोधकर्ताओं ने पाया कि मिट्टी में पानी की तुलना में काफी अधिक प्लास्टिक था, जिससे पता चलता है कि जमीन एक स्पंज की तरह काम करती है, जो पानी के प्रवाह के दौरान समय के साथ इन कणों को फंसा लेती है। पाए गए सबसे सामान्य आकार पतली फिल्में (films) थीं, जो प्लास्टिक बैग या पैकेजिंग के टुकड़ों जैसी दिखती थीं, जो मिट्टी में कणों के 80 प्रतिशत से अधिक हिस्से का निर्माण करती थीं। ये फिल्में संभवतः धूप और खेती की गतिविधियों के कारण बड़ी प्लास्टिक वस्तुओं के टूटने का परिणाम हैं।
यह निर्धारित करने के लिए कि यह प्लास्टिक वास्तव में कहाँ से आया है, टीम ने प्रकाश और मशीन लर्निंग से जुड़ी एक परिष्कृत विधि का उपयोग किया। उन्होंने 'फूरियर ट्रांसफॉर्म इन्फ्रारेड स्प spectroscoscopy' नामक तकनीक का उपयोग करके प्लास्टिक के कणों के रासायनिक "फिंगरप्रिंट" का विश्लेषण किया, जो प्रकाश को अवशोषित करने के तरीके के आधार पर प्लास्टिक के प्रकार की पहचान करती है। फिर उन्होंने इस डेटा को एक कंप्यूटर प्रोग्राम में डाला जो विभिन्न स्रोतों से जुड़े पैटर्न को पहचानने के लिए प्रशिक्षित था। प्रोग्राम ने कृषि नमूनों की तुलना नगरपालिका कचरे के ढेरों और औद्योगिक स्थलों के संदर्भ नमूनों से की। विश्लेषण से पता चला कि अधिकांश प्लास्टिक—लगभग 82 प्रतिशत—शहरी कचरे से आया था, जैसे कि घरेलू कचरा और पैकेजिंग सामग्री, न कि औद्योगिक कारखानों से। यह निष्कर्ष इंगित करता है कि अपर्याप्त शहरी कचरा संग्रह ही प्रदूषण का प्राथमिक चालक है, जहाँ हवा और बारिश खुले डंपों से प्लास्टिक को सिंचाई चैनलों में बहा ले जाती है जो खेतों को सींचते हैं।
अध्ययन ने भूमि पर काम करने वाले लोगों के दृष्टिकोण को समझने के लिए उनका भी अध्ययन किया। शोधकर्ताओं ने बीस भूखंडों पर किसानों का साक्षात्कार लिया और प्रदूषण की वास्तविकता और किसानों की जागरूकता के बीच एक गहरा अंतर पाया। जबकि 65 प्रतिशत किसानों ने सिंचाई के पानी में तैरते हुए मलबे को देखने की बात स्वीकार की, 85 प्रतिशत ने माइक्रोप्लास्टिक के बारे में कभी नहीं सुना था, और 95 प्रतिशत ने उन्हें छानने या हटाने के लिए कोई कदम नहीं उठाया था। अधिकांश किसानों ने प्रदूषण को एक गंभीर खतरे के रूप में नहीं देखा, मुख्य रूप से इसलिए क्योंकि उनके पास जानकारी का अभाव था। हालाँकि, सर्वेक्षण ने सीखने की एक मजबूत इच्छा भी प्रकट की; साक्षात्कार किए गए प्रत्येक किसान ने इस समस्या के बारे में और इसके समाधान के बारे में अधिक जानने में गहरी रुचि दिखाई।
व्यापक संदूषण के बीच, एक खेत एक उदाहरण के रूप में सामने आया कि क्या संभव है। इस विशेष खेत ने एक सरल, कम तकनीकी समाधान का उपयोग किया था: यह एक सुरक्षात्मक 'हूप हाउस' संरचना द्वारा ढका हुआ था और इसने खुली नदी के बजाय एक फिल्टर किए गए बोरवेल के पानी का उपयोग किया था। इस खेत की मिट्टी और पानी में आसपास के खुले खेतों की तुलना में प्लास्टिक के कणों में भारी कमी देखी गई। इस एकल उदाहरण ने प्रदर्शित किया कि अत्यधिक प्रदूषित वातावरण में भी, सरल बाधाएं और फिल्ट्रेशन खाद्य प्रणाली में प्लास्टिक के प्रवेश को काफी कम कर सकते हैं। शोधकर्ताओं ने नोट किया कि खेतों में पाया गया प्लास्टिक मुख्य रूप से पॉलीइथाइलीन और पॉलीप्रोपाइलीन था, जो सामान्य शॉपिंग बैग और खाद्य रैपर में उपयोग की जाने वाली सामग्री है, जो पुष्टि करता है कि रोजमर्रा का उपभोक्ता कचरा ही मुख्य अपराधी है।
अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि आगे का रास्ता दोहरे दृष्टिकोण की मांग करता है: स्रोत को ठीक करना और खेतों की रक्षा करना। चूंकि प्रदूषण मुख्य रूप रूप से शहरी कचरे से संचालित है, इसलिए सबसे प्रभावी समाधान यह है कि शहर अपने कचरे के संग्रह और प्रबंधन के तरीके में सुधार करे, ताकि वह जलमार्गों में न पहुंचे। साथ ही, किसानों को कम लागत वाले सुरक्षात्मक उपाय अपनाने के लिए सहायता और शिक्षा की आवश्यकता है, जैसे कि जल निस्पंदन (filtration) और ढकी हुई खेती की संरचनाएं। यह शोध रेखांकित करता है कि हालांकि समस्या महत्वपूर्ण है, लेकिन यह समाधान योग्य नहीं है। बेहतर शहर-व्यापी अपशिष्ट प्रबंधन के साथ व्यावहारिक, किफायती कृषि तकनीकों को जोड़कर, मिट्टी और उसके भीतर उगाई जाने वाली खाद्य सामग्री को प्लास्टिक के इस अदृश्य ज्वार से बचाना संभव है।
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