Implications of maize fertigation with treated domestic wastewater on soil heavy metal contamination and health risks
यह अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि हालांकि मक्का की फर्टिगेशन (उर्वरक सिंचाई) के लिए घरेलू अपशिष्ट जल का उपचार करने से नियंत्रण भूखंडों की तुलना में मिट्टी के भारी धातु संदूषण में महत्वपूर्ण वृद्धि नहीं होती है, लेकिन प्रणालीगत पृष्ठभूमि प्रदूषण की उपस्थिति मक्का के दानों में असुरक्षित धातु स्तरों की ओर ले जाती है और महत्वपूर्ण गैर-कार्सिनोजेनिक और कार्सिनोजेनिक स्वास्थ्य जोखिम पैदा करती है, विशेष रूप से बच्चों के लिए।
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दुनिया के कई हिस्सों में, ताज़ा पानी मिलना कठिन होता जा रहा है, जबकि भोजन उगाने की ज़रूरत लगातार बढ़ रही है। एक व्यावहारिक समाधान जिसे किसान और शहर के योजनाकार तलाश रहे हैं, वह है घरेलू उपचारित अपशिष्ट जल (wastewater) का सिंचाई के लिए पुन: उपयोग करना। यह पानी, जो हानिकारक रोगजनकों (pathogens) और जैविक कचरे को हटाने के लिए उपचार प्रणालियों से गुजरा है, अभी भी नाइट्रोजन और फास्फोरस जैसे पोषक तत्वों से युक्त है जिनकी पौधों को बढ़ने के लिए आवश्यकता होती है। हालाँकि, इस पुन: उपयोग के साथ एक छिपी हुई चिंता जुड़ी है: घरेलू जल में अक्सर डिटर्जेंट, सौंदर्य प्रसाधन और प्लंबिंग जैसे रोज़मर्रा के उत्पादों से भारी धातुओं के अंश होते हैं। हालांकि ये धातु बहुत कम मात्रा में मौजूद होती हैं, लेकिन ये नष्ट नहीं होतीं। समय के साथ, वे मिट्टी में जमा हो सकती हैं और हमारे द्वारा खाए जाने वाले फसलों में प्रवेश कर सकती हैं। वैज्ञानिकों के लिए केंद्रीय प्रश्न यह है कि क्या मक्का जैसी मुख्य फसलों पर इस उपचारित पानी का उपयोग करने से एक नया खतरा पैदा होता है, या क्या जोखिम पहले से ही पर्यावरण में मौजूद हैं, चाहे पानी का स्रोत कुछ भी हो।
डार एस सलाम, तंजानिया में अर्धी यूनिवर्सिटी के एक शोधकर्ता ने इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए नियंत्रित परिस्थितियों में मक्का उगाकर एक प्रयोग किया। वे यह देखना चाहते थे कि क्या उपचारित घरेलू अपशिष्ट जल से सिंचाई करने से साफ नल के पानी की तुलना में मिट्टी या मक्के के दानों में भारी धातुओं का संचय अधिक होगा। इसके लिए, उन्होंने एक स्क्रीनहाउस में मक्का लगाया ताकि बारिश उनके परिणामों में हस्तक्षेप न कर सके। उन्होंने भूखंडों (plots) को दो समूहों में विभाजित किया: एक समूह को उपचारित अपशिष्ट जल प्राप्त हुआ, जबकि दूसरे को साफ नल का पानी मिला। दोनों समूहों को ड्रिप सिस्टम का उपयोग करके पानी दिया गया ताकि पौधों को निरंतर मात्रा सुनिश्चित की जा सके। फिर शोधकर्ता ने विभिन्न गहराइयों पर मिट्टी में और कटे हुए मक्के के दानों में छह विशिष्ट भारी धातुओं—सीसा (lead), क्रोमियम, कैडमियम, तांबा, जस्ता और निकल—के स्तर को सावधानीपूर्वक मापा। उन्होंने यह भी गणना की कि एक व्यक्ति मक्का खाकर कितनी धातु का सेवन कर सकता है और वयस्कों एवं बच्चों दोनों के लिए संभावित स्वास्थ्य जोखिमों का अनुमान लगाया।
अध्ययन ने एक जटिल तस्वीर पेश की जहाँ पानी का स्रोत प्रदूषण का प्राथमिक कारक नहीं था। जब शोधकर्ता ने मिट्टी का विश्लेषण किया, तो उन्होंने पाया कि उपचारित अपशिष्ट जल ने साफ पानी की तुलना में भारी धातुओं की मात्रा में महत्वपूर्ण वृद्धि नहीं की। वास्तव में, कैडमियम और निकल जैसी कुछ धातुओं के लिए, अपशिष्ट जल से सिंचित मिट्टी में नियंत्रण भूखंडों (control plots) की तुलना में कम सांद्रता थी। हालाँकि, मिट्टी में तांबा, जस्ता और क्रोमियम के मध्यम संवर्धन के संकेत मिले, और सीसे (lead) के साथ एक आश्चर्यजनक विसंगति देखी गई। सीसे का स्तर सतह के पास कम था, लेकिन अपशिष्ट जल वाले भूखंडों में यह गहरे मिट्टी के स्तरों में नाटकीय रूप से बढ़ गया, जिससे पता चलता है कि धातु मिट्टी के प्रोफाइल में उन तरीकों से नीचे जा रही है जो अभी तक पूरी तरह से समझे नहीं गए हैं। इन विविधताओं के बावजूद, उपचारित भूखंडों में समग्र प्रदूषण का स्तर साफ पानी वाले भूखंडों से सांख्यिकीय रूप से भिन्न नहीं था, जो यह दर्शाता है कि अपशिष्ट जल स्वयं ज़मीन में नए विषैले तत्वों को जोड़ने वाला मुख्य कारण नहीं था।
परिस्थिति तब बदल गई जब शोधकर्ता ने स्वयं मक्के के दानों को देखा। चाहे मक्के को उपचारित अपशिष्ट जल से सींचा गया हो या साफ नल के पानी से, दानों में कई भारी धातुओं का खतरनाक स्तर पाया गया। मक्के में सीसे का औसत स्तर 2.21 मिलीग्राम प्रति किलोग्राम था, जो अंतरराष्ट्रीय स्वास्थ्य संगठनों द्वारा निर्धारित 0.2 मिलीग्राम प्रति किलोग्राम की सुरक्षित सीमा से कहीं अधिक है। क्रोमियम और जस्ता भी दोनों समूहों में सुरक्षित सीमाओं से ऊपर थे। यह निष्कर्ष बताता है कि प्रदूषण प्रयोग शुरू होने से पहले ही पर्यावरण या मिट्टी में मौजूद था, न कि सिंचाई के पानी के माध्यम से आया था। पौधे पानी के स्रोत की परवाह किए बिना मिट्टी से इन धातुओं को अवशोषित कर रहे थे। एकमात्र धातु जिसे मक्के ने महत्वपूर्ण मात्रा में अवशोषित नहीं किया, वह कैडमियम था, जो दानों में पता लगाने योग्य स्तर तक भी नहीं पहुँचा।
शोधकर्ता ने यह भी देखा कि पौधे कितनी आसानी से मिट्टी से इन धातुओं को लेते हैं, जिसे जैव-संचय (bioaccumulation) कहा जाता है। उन्होंने पाया कि अधिकांश धातुओं के लिए, पौधों ने संदूषण को खाद्य अनाज में बहुत कम स्थानांतरित किया। अपवाद जस्ता (zinc) था, जिसे मक्के ने आसानी से अवशोषण किया, जो उच्च संचय क्षमता को दर्शाता है। इसका अर्थ यह है कि भले ही मिट्टी कई भारी धातुओं को थामे रख सकती है, लेकिन जस्ता हमारे द्वारा खाए जाने वाले भोजन में आसानी से प्रवेश करता है। जब टीम ने इस मक्के को खाने से जुड़े स्वास्थ्य जोखिमों की गणना की, तो परिणाम एक स्पष्ट भेद्यता की ओर इशारा करते थे: बच्चे। क्योंकि बच्चों के शरीर छोटे होते हैं लेकिन वे अक्सर अपने आकार के सापेक्ष समान मात्रा में भोजन करते हैं, इसलिए उन्हें वयस्स्कों की तुलना में इन धातुओं का बहुत अधिक दैनिक सेवन करना पड़ता है। अध्ययन में पाया गया कि सीसा और निकल गैर-कैंसर स्वास्थ्य जोखिमों में सबसे बड़े योगदानकर्ता थे, जबकि निकल और क्रोमियम दीर्घकालिक कैंसर के जोखिमों के लिए सबसे बड़ा खतरा थे।
अध्यकरण का शायद सबसे चौंकाने वाला निष्कर्ष यह है कि साफ नल के पानी से उगा मक्का, उपचारित अपशिष्ट जल से उगाए गए मक्के की तुलना में समान या यहाँ तक कि अधिक स्वास्थ्य जोखिम लेकर आया। साफ पानी वाले भूखंडों से मक्का खाने वाले बच्चों के लिए कुल जोखिम स्कोर अपशिष्ट जल वाले भूखंडों की तुलना में अधिक था। यह इंगित करता है कि मिट्टी में पृष्ठभूमि प्रदूषण (background pollution) और सामान्य पर्यावरण ही वास्तविक समस्या है, न कि उपचारित पानी का पुन: उपयोग। उपचारित अपशिष्ट जल ने स्थिति को बदतर नहीं बनाया; कुछ मामलों में, यह विकल्प की तुलना में थोड़ा सुरक्षित भी प्रतीत हुआ। अध्ययन सुझाव देता है कि भोजन में पाए जाने वाले भारी धातु सिंचाई के पानी के बजाय अन्य स्रोतों से आ रहे हैं, संभवतः क्षेत्र की प्राकृतिक भूविज्ञान या प्रदूषण के अन्य रूपों से।
अंततः, यह शोध इस बात पर प्रकाश डालता है कि हालांकि जल संरक्षण के लिए उपचारित अपशिष्ट जल का पुन: उपयोग करना एक व्यवहार्य रणनीति है, लेकिन यह खाद्य आपूर्ति में भारी धातु संदूषण की व्यापक समस्या का समाधान नहीं करता है। मक्का जैसी प्रमुख फसलों में खतरनाक धातुओं की उपस्थिति एक प्रणालीगत मुद्दा है जो सिंचाई के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी से स्वतंत्र रूप से मौजूद है। निष्कर्ष हमें अपशिष्ट जल को दोष देने के बजाय मिट्टी और जल प्रणालियों के मूल स्रोतों को संबोधित करने की ओर ध्यान केंद्रित करने का आह्वान करते हैं। सार्वजनिक स्वास्थ्य की रक्षा करना, विशेष रूप से बच्चों जैसे सबसे संवेदनशील समूह की, पानी और मिट्टी की गुणवत्ता की एकीकृत निगरानी के साथ-साथ पर्यावरण को साफ करने के लक्षित प्रयासों की मांग करता है। अध्ययन पुष्टि करता है कि पानी का स्रोत सुरक्षा का एकमात्र निर्धारक नहीं है, और यह सुनिश्चित करने के लिए कि हमारा भोजन सभी के लिए सुरक्षित रहे, एक व्यापक दृष्टिकोण की आवश्यकता है।
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