Hydrogeochemical impact of water infiltration on water quality of Bastacolla area of Jharia Coalfield, Jharkhand, India

पृथ्वी की सतह के नीचे, पानी एक मूक यात्री की तरह कार्य करता है, जो चट्टानों और मिट्टी की दरारों और छिद्रों के माध्यम से चलता है। दुनिया के कई हिस्सों में, यह पानी एक महत्वपूर्ण संसाधन है, लेकिन उन स्थानों पर जहाँ खनन द्वारा जमीन को फाड़ दिया गया है, इसकी यात्रा खतरनाक हो सकती है। जब वर्षा होती है या सतही जल रिसकर छोड़ी गई या सक्रिय खदानों में प्रवेश करता है, तो इसका सामना कोयले की परतों और उन्हें थामे रखने वाली चट्टानों से होता है। यह संपर्क एक रासायनिक प्रतिक्रिया को जन्म देता है, जो अक्सर पानी को घुले हुए खनिजों और भारी धातुओं से भर देता है। हालांकि यह प्रक्रिया अक्सर 'एसिड माइन ड्रेनेज' (अम्लीय खान जल निकासी) से जुड़ी होती है, इस विशिष्ट क्षेत्र का पानी समान रूप से अम्लीय नहीं है; इसके बजाय, यह अक्सर तटस्थ या क्षारीय बना रहता है, फिर भी भारी रासायनिक भार वहन करता है। यह संदूषण एक स्पष्ट जलधारा को एक खतरनाक प्रवाह में बदल सकता है, जो समुदायों के स्वास्थ्य और स्थानीय पारिस्थितिकी तंत्र की स्थिरता के लिए खतरा पैदा करता है। यह ठीक कैसे होता है, इसे समझना और नुकसान की सीमा को मापना, उस पानी की सुरक्षा के लिए आवश्यक है जिस पर लोग पीने और दैनिक जीवन के लिए निर्भर करते हैं।

पूर्वी भारत के झरिया कोयला क्षेत्र के बसतकोला क्षेत्र में, शोधकर्ताओं ने इस अदृश्य संदूषण की यात्रा का पता लगाने का प्रयास किया। यह क्षेत्र कोयला निष्कर्षण का एक केंद्र है, जहाँ एक सदी से अधिक समय से जमीन विस्थापित की गई है। सेंट्रल यूनिवर्सिटी ऑफ झारखंड के भूवैज्ञानिकों के नेतृत्व में टीम ने इस बात पर ध्यान केंद्रित किया कि कैसे जल अंतःस्यंदन (water infiltration)—यानी जमीन में सतही जल का रिसना—स्थानीय जल आपूर्ति की गुणवत्ता को बदल देता है। उन्होंने खुले कुओं, बोरहोल और उन पंपों सहित विभिन्न स्रोतों से पानी एकत्र किया, जो सीधे खदानों से पानी खींचते हैं। इन नमूनों का प्रयोगशाला में परीक्षण करके, उनका लक्ष्य उन विशिष्ट प्रक्रियाओं को समझना था जिनसे पानी कोयला क्षेत्र के खंडित परिदृश्य से गुजरते हुए बदल जाता है, और यह निर्धारित करना था कि क्या यह मानव उपयोग के लिए सुरक्षित है।

विश्लेषण ने एक ऐसे परिदृश्य का खुलासा किया जहाँ पानी अपनी सतह के नीचे की पृथ्वी के संपर्क से काफी हदly परिवर्तित हो गया है। शोधकर्ताओं ने पाया कि पानी घुले हुए ठोस पदार्थों से समृद्ध है, जिसमें कुल घुले हुए ठोस पदार्थों (TDS) का स्तर 544 से 969 मिलीग्राम प्रति लीटर और विद्युत चालकता (electrical conductivity) का मान 756 से 1493 माइक्रोसीमेंस प्रति सेंटीमीटर के बीच है। ये उच्च संख्याएँ संकेत देती हैं कि पानी चट्टानों से छनते समय भारी मात्रा में खनिज प्राप्त कर रहा है। पानी की रासायनिक संरचना कैल्शियम, मैग्नीशियम, क्लोराइड और सल्फेट द्वारा प्रधान है, जो एक ऐसा संकेत है जो बताता है कि पानी सक्रिय रूप से कार्बोनेट चट्टानों को घोल रहा है और खनन द्वारा छोड़े गए सल्फाइड खनिजों के साथ प्रतिक्रिया कर रहा है। यह रासायनिक पहचान जल के प्रकारों के एक जटिल मिश्रण की ओर इशारा करती है, जो क्षेत्र की खंडित भूविज्ञान और अशांत पृथ्वी के बीच पानी की निरंतर अंतःक्रिया से प्रेरित है।

हालाँकि, सबसे चिंताजनक निष्कर्ष भारी धातुओं की उपस्थिति और पीने के लिए पानी की समग्र सुरक्षा से संबंधित हैं। टीम ने लोहा, मैंगनीज, सीसा (लेड), कैडमियम और जस्ता जैसे कई विषाक्त तत्वों को मापा। परिणामों ने दिखाया कि मैंगनीज का स्तर विशेष रूप से उच्च था, जो 432 से 697 माइक्रोग्राम प्रति लीटर के बीच था, जो भारतीय मानकों (300 µg/L) द्वारा निर्धारित स्वीकार्य सीमा से काफी ऊपर है। कई नमूनों में सीसा और लोहा भी सुरक्षित सीमा से अधिक पाए गए। जब शोधकर्ताओं ने पानी की गुणवत्ता का आकलन करने के लिए इन सभी कारकों को एक एकल स्कोर में संयोजित किया, जिसे 'वॉटर क्वालिटी इंडेक्स' कहा जाता है, तो परिणाम भयावह थे। परीक्षण किए गए पानी के स्रोत बिना व्यापक उपचार के पीने के लिए सुरक्षित नहीं माने गए। आधे नमूना स्थल "खराब" गुणवत्ता के रूप में वर्गीकृत किए गए, जबकि एक-तिहाई से अधिक को "बहुत खराब" श्रेणी में रखा गया। एक विशिष्ट स्थान, जो एक पारिस्थितिक पार्क के पास स्थित है, प्रदूषण पैमाने पर इतना उच्च स्कोर प्राप्त करता है कि उसे पीने के उद्देश्य के लिए पूरी तरह से अनुपयुक्त माना गया।

धातु संदूषण की गंभीरता को समझने के लिए, टीम ने 'हेवी मेटल पोल्यूशन इंडेक्स' की गणना की। सभी नमूनों के औसत स्कोर ने संदूषण के एक ऐसे स्तर का संकेत दिया जो गंभीर जोखिम पैदा करता है। दो स्थानों ने, विशेष रूप से, अत्यधिक उच्च स्कोर दिखाया, जो मुख्य रूप से सीसे और कैडमियम के बढ़े हुए स्तरों से प्रेरित था, जो दोनों ही बहुत कम मात्रा में भी अत्यधिक विषाक्त होते हैं। शोधकर्ताओं ने यह भी देखा कि प्रत्येक प्रदूषक प्राकृतिक या सुरक्षित आधार रेखा से कितना अधिक था। मैंगनीज सबसे महत्वपूर्ण प्रदूषक के रूप में उभरा, जिसने "काफी" स्तर का प्रदूषण दिखाया। जबकि समग्र प्रदूषण भार (जो सभी धातुओं के संयुक्त प्रभाव को दर्शाता है) ने मध्यम स्तर के संचयी प्रदूषण का सुझाव दिया, मैंगनीज में विशिष्ट उछाल और अन्य भारी धातुओं की उपस्थिति एक स्थानीय लेकिन गंभीर खतरा पैदा करती है।

अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि इस क्षेत्र का पानी केवल थोड़ा गंदा नहीं है; यह खनन परिदृश्य द्वारा रासायनिक रूप से परिवर्तित हो चुका है। खदानों में सतही जल का रिसाव खनिजों के निकलने की प्रक्रिया को तेज करता है और आसपास की चट्टानों से भारी धातुओं को गतिशील बनाता है। यह प्रक्रिया एक चक्र बनाती है जहाँ पानी की गुणवत्ता जमीन के माध्यम से गुजरते समय बिगड़ जाती है, भले ही pH मुख्य रूप से तटस्थ या क्षारीय बना रहे। शोधकर्ताओं का सुझाव है कि केवल पानी के खुद को साफ करने का इंतजार करना कोई विकल्प नहीं है। इसके बजाय, वे सक्रिय हस्तक्षेप की सिफारिश करते हैं, जैसे कि ऐसी आर्द्रभूमि (wetlands) का निर्माण करना जो प्राकृतिक रूप से धातुओं को छान सके या अम्लता को बेअसर करने के लिए चूना पत्थर के नालों (limestone drains) का उपयोग करना। वे समय के साथ पानी की गुणवत्ता में होने वाले परिवर्तनों को ट्रैक करने के लिए निरंतर निगरानी की आवश्यकता पर भी जोर देते हैं। इन उपायों के बिना, बसतकोला क्षेत्र का पानी सार्वजनिक स्वास्थ्य के लिए खतरा बना रहेगा, विशेष रूप से बच्चों और बुजुर्गों के लिए जो जलजनित बीमारियों के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होते हैं। ये निष्कर्ष एक स्पष्ट चेतावनी देते हैं कि खनन क्षेत्रों में, पानी का स्वास्थ्य भूमि के प्रबंधन से अटूट रूप से जुड़ा हुआ है।