Seasonal occurrence and removal of artificial sweeteners in wastewater from five treatment plants in Tshwane, South Africa
इस अध्ययन ने त्सवाना, दक्षिण अफ्रीका के पांच अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में चार कृत्रिम मिठास (स्वीटनर्स) की मौसमी उपस्थिति और अपूर्ण निष्कासन का विश्लेषण किया, जो बहिःस्रावों (एफ्लुएंट्स) में उनकी निरंतरता को प्रकट करता है और उन्नत निगरानी एवं उपचार प्रौद्योगिकियों की आवश्यकता को रेखांकित करता है।
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दुनिया के पानी की कल्पना एक विशाल, घूमते हुए बाथटब के रूप में करें। हम इसमें सब कुछ डाल देते हैं: साबुन, खाने का कचरा, दवाएं, और यहाँ तक कि वे नन्हे, अदृश्य शुगर सब्स्टीट्यूट (चीनी के विकल्प) भी जिनका उपयोग हम अपने डाइट सोडा और "शुगर-फ्री" स्नैक्स में करते हैं। इन चीनी विकल्पों को आर्टिफिशियल स्वीटनर कहा जाता है। असली चीनी के विपरीत, जिसे आपका शरीर (और पानी में मौजूद बैक्टीरिया) आसानी से तोड़कर खा सकता है, ये कृत्रिम विकल्प "रासायनिक भूतों" (केमिकल घोस्ट्स) की तरह होते हैं। इन्हें मजबूत, स्थिर और पाचन के प्रति प्रतिरोधी बनाया गया है। इस कारण से, जब हम उन्हें टॉयलेट में बहा देते हैं, तो वे अक्सर हमारे वॉटर ट्रीटमेंट प्लांट्स (जल उपचार संयंत्रों) के सफर में जीवित बच जाते हैं, जो वास्तव में हमारे गंदे पानी को साफ करने के लिए बनाए गए विशाल फिल्टर हैं ताकि उसे वापस नदियों और झीलों में भेजा जा सके। वैज्ञानिक इस बात पर ध्यान देते हैं क्योंकि यदि ये "भूत" ट्रीटमेंट प्लांट्स से बाहर तैरते रहे, तो वे हमारे प्राकृतिक जलमार्गों की केमिस्ट्री को बदल सकते हैं, और एक स्थायी मार्कर के रूप में काम कर सकते हैं जो हमें ठीक से बता सके कि हमारा अपशिष्ट जल (वेस्टवॉटर) कहाँ से आया है।
यह कहानी दक्षिण अफ्रीका के शहर त्सवाना (Tshene) की है, जहाँ शोधकर्ताओं की एक टीम ने इन रासायनिक भूतों के साथ जासूसी करने का फैसला किया। उन्होंने चार विशिष्ट प्रकार के आर्टिफिशियल स्वीटनर्स पर ध्यान केंद्रित किया: एसैल्फेम-के (Acesulfame-K), सैकरिन (Saccharin), एस्पार्टेम (Aspartame), और नियोटेम (Neotame)। शोधकर्ता मुख्य रूप से दो बातें जानना चाहते थे: कितने स्वीटनर्स ट्रीटमेंट प्लांट्स में प्रवेश कर रहे थे, और उनमें से कितने सफलतापूर्वक फिल्टर होकर पर्यावरण में छोड़े जाने से पहले बाहर निकाले जा रहे थे। उन्होंने केवल एक प्लांट को नहीं देखा; उन्होंने शहर के पांच अलग-अलग ट्रीटमेंट केंद्रों का दौरा किया और उन्होंने यह जांच भी की कि गर्म गर्मियों और ठंडी सर्दियों के दौरान क्या होता है, क्योंकि मौसम बदलता है तो लोगों के पीने के तरीके और प्लांट्स के काम करने के तरीके में भी बदलाव आता है।
वैज्ञानिकों ने एक हाई-टेक लैब सेटअप का उपयोग किया जो एक बहुत ही चयनात्मक छलनी (पिकी सीव) की तरह काम करता है। सबसे पहले, उन्होंने गंदे अपशिष्ट जल से स्वीटनर्स को निकालने के लिए सॉलिड-फेज एक्सट्रैक्शन (SPE) नामक विधि का उपयोग किया, जो बिल्कुल वैसा ही है जैसे रेत के ढेर से लोहे के कणों को चुंबक से खींचना। फिर, उन्होंने साफ किए गए नमूनों को हाई-परफॉर्मेंस लिक्विड क्रोमैटोग्राफी (HPLC) नामक मशीन के माध्यम से चलाया, जो एक यूवी डिटेक्टर से लैस है। इस मशीन को एक हाई-स्पीड रेसट्रैक की तरह समझें जहाँ विभिन्न रसायन अलग-अलग गति से दौड़ते हैं; डिटेक्टर एक फिनिश-लाइन कैमरे की तरह काम करता है, जो प्रत्येक स्वीटनर के रेखा पार करते ही उसकी तस्वीर लेता है ताकि वैज्ञानिक ठीक से गिन सकें कि वहाँ कितने स्वीटनर्स थे।
यहाँ उन्हें क्या पता चला: आर्टिफिशियल स्वीटनर्स हर जगह मौजूद थे। वे सभी पांच ट्रीटमेंट प्लांट्स में आने वाले गंदे पानी में दिखाई दिए, और शायद इससे भी अधिक आश्चर्यजनक रूप से, वे बाहर जाने वाले साफ पानी में भी मौजूद थे। कोई भी प्लांट उन्हें पूरी तरह से खत्म नहीं कर सका। हालांकि, सैकरिन और एस्पार्टेम जैसे कुछ स्वीटनर्स को फिल्टर द्वारा काफी हद तक पकड़ लिया गया था (कुछ प्लांट्स ने कुछ समय के लिए उन्हें पूरी तरह से हटा दिया था), लेकिन नियोटेम नामक स्वीटनर उत्तरजीविता (सर्वाइवल) का चैंपियन था। यह सबसे जिद्दी था, जो अक्सर दूसरों की तुलना में उच्च सांद्रता (कंसंट्रेशन) में पाया गया और गायब होने से इनकार कर देता था। वास्तव में, डस्पोर्ट (Daspoort) नामक एक प्लांट में, सर्दियों में आने वाले पानी में नियोटेम की सांद्रता 53.585 पीपीएम (ppm) थी, और बाहर जाने वाले पानी में भी इसकी एक महत्वपूर्ण मात्रा (33.45 पीपीएम) पाई गई।
अध्ययन से यह भी पता चला कि मौसम मायने रखता है। कुछ स्थानों पर, गर्मी और सर्दी के बीच स्वीटनर्स की मात्रा बदल जाती है, जिसका कारण संभवतः यह है कि लोग गर्मी और ठंड में अलग-अलग चीजें पीते हैं। हालाँकि, ट्रीटमेंट प्लांट्स हमेशा एक जैसा व्यवहार नहीं करते थे। कभी-कभी, प्लांट से निकलने वाले पानी में किसी विशेष स्वीटनर की मात्रा आने वाले पानी की तुलना में अधिक होती थी। यह सुनने में अजीब लग सकता है, जैसे कोई जादू हो, लेकिन शोधकर्ताओं ने समझाया कि यह संभवतः इसलिए है क्योंकि स्वीटनर्स कीचड़ (स्लज - टैंकों के नीचे जमा ठोस गंदगी) में छिपे हुए थे और बाद में वापस पानी में निकल आए, या इसलिए क्योंकि नमूनों के समय और प्लांट में पानी रुकने की अवधि के बीच तालमेल नहीं बैठ पाया।
अंततः, यह पेपर सुझाव देता है कि हालांकि त्सवाना के वर्तमान ट्रीटमेंट प्लांट कुछ स्वीटनर्स के खिलाफ अच्छा काम कर रहे हैं, लेकिन वे सभी के खिलाफ पूर्ण रक्षक नहीं हैं। विशेष रूप से नियोटेम, दरारों से फिसलने में माहिर लगता है, जिसका अर्थ है कि यह अभी भी हमारे स्थानीय पर्यावरण में छोड़ा जा रहा है। शोधकर्ता निष्कर्ष निकालते हैं कि हमें इन रसायनों पर कड़ी नजर रखने की आवश्यकता है और शायद उन्हें फिल्टर करने के बेहतर तरीके खोजने की भी जरूरत है, क्योंकि फिलहाल, हमारी नदियाँ अभी भी उस "चीनी" की निरंतर खुराक प्राप्त कर रही हैं जो वास्तव में चीनी नहीं है।
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