Spatiotemporal Dynamics and Health Risk Assessment of Gross Beta Radioactivity in a Tropical Reservoir: Insights from Phase Partitioning and Long-Term Monitoring

हम जो भी पानी की बूंद पीते हैं, वह अपने भीतर मौजूद परमाणुओं में लिखी एक मौन इतिहास को वहन करती है। इनमें से कुछ परमाणु स्वाभाविक रूप से रेडियोधर्मी होते हैं, जो पृथ्वी के निर्माण के अवशेष हैं जो अरबों वर्षों से धीरे-धीरे क्षय हो रहे हैं। वैज्ञानिक इन्हें प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले रेडियोधर्मी पदार्थ, या NORM कहते हैं। हालांकि "रेडियोधर्मिता" शब्द अक्सर औद्योगिक दुर्घटनाओं या परमाणु हथियारों के विचार को जन्म देता है, लेकिन ये प्राकृतिक निशान हर जगह मौजूद हैं, जो मिट्टी, चट्टानों और उनके ऊपर बहने वाले पानी में पाए जाते हैं। हमारे पीने के पानी का प्रबंधन करने वाले लोगों के लिए चुनौती इन प्राकृतिक निशानों को पूरी तरह से समाप्त करने की नहीं है—जो कि एक असंभव कार्य है—बल्कि उनके स्तर को समझने और यह सुनिश्चित करने की है कि वे मानव स्वास्थ्य को नुकसान पहुँचाने वाली सीमा से बहुत नीचे रहें। इसके लिए यह समझना आवश्यक है कि पानी परिदृश्य के माध्यम से कैसे चलता है, वह इन अदृश्य कणों को कैसे एकत्र करता है, और क्या वे उपचार संयंत्र (ट्रीटमेंट प्लांट) जो हमारे पानी को साफ करते हैं, वास्तव में उन्हें निकाल सकते हैं।

दक्षिण ताइवान के उष्णकटिबंधीय क्षेत्र में, जहाँ परिदृश्य पहाड़ों द्वारा तराशा गया है और तीव्र मौसमी वर्षा से भीगा हुआ है, शोधकर्ताओं की एक टीम ने इस अदृश्य दुनिया का मानचित्र बनाने का प्रयास किया। उन्होंने मुदान जलाशय (Mudan Reservoir) पर ध्यान केंद्रित किया, जो इस क्षेत्र के पंद्रह टाउनशिपों के लिए पीने के पानी का एक महत्वपूर्ण स्रोत है। वैज्ञानिक एक सरल लेकिन महत्वपूर्ण प्रश्न का उत्तर देना चाहते थे: ग्रीष्मकालीन मानसून की भारी बारिश जलाशय में प्राकृतिक रेडियोधर्मिता की मात्रा को कैसे बदलती है? दशकों से, जल विज्ञान में एक सामान्य धारणा रही है कि शुष्क मौसम के दौरान जब पानी का स्तर गिरता है, तो प्रदूषक अधिक सांद्रित हो जाते हैं, ठीक वैसे ही जैसे पानी के सूखने पर पीछे नमक रह जाता है। हालाँकि, भीषण तूफानों और भारी बहाव से परिभाषित एक स्थान में, शोधकर्ताओं को संदेह था कि कहानी अलग हो सकती है। उन्होंने लगभग चार वर्षों तक, 2022 से 2025 तक, सैकड़ों पानी के नमूने एकत्र किए ताकि यह देखा जा सके कि क्या भारी बारिश वास्तव में पानी में अधिक रेडियोधर्मी सामग्री को बहा लाती है, या क्या पानी इसे केवल पतला (डाइल्यूट) कर देता है।

टीम ने दस सैंपलिंग स्टेशनों का एक नेटवर्क स्थापित किया, जो जलाशय के गहरे केंद्र से लेकर उसे भरने वाली पहाड़ी धाराओं के शीर्ष तक फैला हुआ था। उन्होंने हर कुछ महीनों में पानी एकत्र किया, और यह ट्रैक किया कि "ग्रॉस बीटा गतिविधि" (gross beta activity)—जो सभी बीटा-उत्सर्जक कणों से होने वाली कुल विकिरण का एक माप है—का स्तर समय के साथ कैसे बदला। जो उन्होंने पाया उसने शुष्क-ऋतु के संकेंद्रण के पारंपरिक विचार को उलट दिया। पानी के कम और स्थिर होने पर उच्चतम स्तर मिलने के बजाय, शोधकर्ताओं ने पाया कि रेडियोधर्मिता मानसून के दौरान चरम पर थी। जुलाई में, जब दक्षिण-पश्चिम मानसून भारी बारिश और चक्रवात लाता है, तो पानी में औसत रेडियोधर्मिता अपने उच्चतम बिंदु पर पहुँच गई। सबसे तीव्र रीडिंग एक विशिष्ट ऊपरी सहायक नदी (tributary) से आई, जहाँ बारिश ने पहाड़ों से मिट्टी और चट्टानों को सीधे जलाशय में बहा दिया था। डेटा ने दिखाया कि भारी बारिश ने रेडियोधर्मिता को पतला नहीं किया; इसके बजाय, इसने एक शक्तिशाली फ्लश (flush) के रूप में कार्य किया, जिसने प्राकृतिक रेडियोधर्मी पदार्थों को भूमि से पानी की आपूर्ति में बहा दिया।

एक बार जब पानी जलाशय तक पहुँच गया, तो वैज्ञानिकों को यह समझने की आवश्यकता थी कि ये रेडियोधर्मी पदार्थ किस रूप में थे। यह अंतर महत्वपूर्ण है क्योंकि पीने के पानी को साफ करने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण ठोस कणों, जैसे मिट्टी या क्ले को पकड़ने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, लेकिन वे अक्सर घुले हुए रसायनों को गुजर जाने देते हैं। इसका परीक्षण करने के लिए, शोधकर्ताओं ने नमूने लिए और उन्हें एक बहुत ही महीन झिल्ली (मेम्ब्रेन) से छाना जो सूक्ष्म ठोस कणों को फँसा लेती है। उन्होंने पाया कि लगभग सारा रेडियोधर्मी पदार्थ, लगभग 99 प्रतिशत, फिल्टर से होकर सीधे निकल गया। इसका मतलब था कि रेडियोधर्मिता मिट्टी या रेत से चिपकी नहीं थी; यह पानी में स्वयं घुली हुई थी, जो संभवतः सूक्ष्म आयनों के रूप में या उन सूक्ष्म कोलाइड्स (colloids) से जुड़ी थी जो मानक फिल्टर द्वारा पकड़े जाने के लिए बहुत छोटे हैं। इस खोज ने स्थानीय जल उपचार संयंत्र के एक पहेलीनुमा अवलोकन की व्याख्या की: संयंत्र से निकलने वाला पानी रेडियोधर्मिता में लगभग वैसा ही था जैसा कि संयंत्र में जाने वाला पानी था। संयंत्र की मानक प्रक्रियाएं, जिनमें कणों को आपस में जोड़ने के लिए रसायन मिलाने और फिर उन्हें छानने की प्रक्रिया शामिल है, केवल घुले हुए पदार्थों को हटाने के लिए डिज़ाइन नहीं की गई थीं।

इस तथ्य के बावजूद कि उपचार संयंत्र इन घुले हुए कणों को नहीं हटा सकता था, पानी की सुरक्षा का अंतिम मूल्यांकन आश्वस्त करने वाला था। शोधकर्ताओं ने एक वयस्क के लिए हर दिन एक वर्ष तक इस पानी को पीने के संभावित स्वास्थ्य जोखिम की गणना की। उन्होंने एक रूढ़िवादी दृष्टिकोण अपनाया, यह मानते हुए कि सारा विकिरण स्ट्रोंटियम-90 (strontium-90) नामक एक एकल, अत्यधिक विषाक्त आइसोटोप से आता है, जो जलाशय में वास्तव में पाए जाने वाले प्राकृतिक मिश्रण की तुलना में बहुत अधिक खतरनाक है। इस सबसे खराब स्थिति के अनुमान के साथ भी, एक व्यक्ति को एक वर्ष में प्राप्त होने वाली अधिकतम खुराक केवल 2.01 माइक्रोसीवर्ट (microsieverts) थी। इसे संदर्भ में रखने के लिए, पीने के पानी के लिए अंतर्राष्ट्रीय सुरक्षा दिशानिर्देश प्रति वर्ष 100 माइक्रोसीवर्ट तक की अनुमति देता है। मुदान जलाशय से वास्तविक जोखिम विश्व स्वास्थ्य संगठन द्वारा सुरक्षित मानी जाने वाली सीमा से लगभग दो क्रम (two orders of magnitude) कम है। पानी रेडियोधर्मिता के मामले में इतना स्वच्छ है कि अत्यधिक मानसून वर्षा भी इसके स्तर को राष्ट्रीय कानूनी सीमा के लगभग 5.5 प्रतिशत तक ही धकेल पाई।

अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि हालांकि मानसून की बारिश अस्थायी रूप रूप से पानी में प्राकृतिक रेडियोधर्मिता को बढ़ा देती है, फिर भी जलाशय नगरपालिका आपूर्ति के लिए एक सुरक्षित स्रोत बना हुआ है। प्राकृतिक पृष्ठभूमि स्तर इतने कम हैं कि वे खतरा पैदा करने के लिए पर्याप्त नहीं हैं, भले ही वे अपने उच्चतम स्तर पर हों। इस निष्कर्ष का जल प्रबंधकों के लिए एक व्यावहारिक निहितार्थ है: इन विशिष्ट प्राकृतिक कणों को हटाने के लिए रिवर्स ऑस्मोसिस जैसी महंगी, उन्नत तकनीकों में निवेश करने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि वर्तमान प्रणाली सार्वजनिक स्वास्थ्य की रक्षा के लिए पर्याप्त है। पानी पीने के लिए सुरक्षित है, और प्राकृतिक रेडियोधर्मिता का अदृश्य नृत्य, जो मौसमों और पहाड़ों द्वारा संचालित होता है, बिना किसी खतरे के जारी है।