Hydrogeochemical controls and health risk assessment of co-occurring nitrate and arsenic in private wells of the western Kansas High Plains Aquifer USA
यह अध्ययन प्रकट करता है कि जबकि पश्चिमी कंसास के हाई प्लेन्स एक्विफर (High Plains Aquifer) में अधिकांश निजी कुएं नाइट्रेट और आर्सेनिक के वर्तमान नियामक सीमाओं का अनुपालन करते हैं, फिर भी एक महत्वपूर्ण हिस्सा कृषि लोडिंग और भूजनिक प्रवासन (geogenic mobilization) द्वारा संचालित सह-अस्तित्व वाली संदूषण के कारण बच्चों और वयस्कों के लिए मध्यम-से-उच्च स्वास्थ्य जोखिम पैदा करता है, जो सख्त थ्रेशोल्ड के साथ जोखिम-सूचित शासन की आवश्यकता का सुझाव देता है।
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पश्चिमी कंसास के ग्रामीण हृदय स्थल में, जहाँ भूमि एक विस्तृत आकाश के नीचे समतल और सुनहरी फैली हुई है, अधिकांश परिवार शहरों के नल का पानी नहीं पीते हैं। इसके बजाय, वे हाई प्लेन्स एक्विफरर (High Plains Aquifer) से पानी खींचने के लिए जमीन में गहराई तक खोदे गए निजी कुओं पर निर्भर करते हैं, जो रेत और बजरी का एक विशाल भूमिगत जलाशय है जो इस क्षेत्र की जीवनधारा को थामे हुए है। यह पानी आम तौर पर साफ और ठंडा होता है, लेकिन इसमें अदृश्य बोझ भी छिपे होते हैं। दो अलग-अलग प्रकार के संदूषण अक्सर इसमें मौजूद रहते हैं: नाइट्रेट, जो उन कृषि क्षेत्रों से नीचे रिसकर आता है जहाँ गेहूं और ज्वार उगाने के लिए नाइट्रोजन उर्वरक का उपयोग किया जाता है, और आर्सेनिक, एक प्राकृतिक विष जो पानी का रासायनिक संतुलन बदलने पर जमीन के नीचे की चट्टानों से निकलता है। जबकि नाइट्रेट आधुनिक कृषि का एक उत्पाद है, आर्सेनिक एक भूगर्भीय विरासत है, फिर भी दोनों एक ही गिलास पानी में आ सकते हैं। खतरा केवल यह नहीं है कि ये पदार्थ मौजूद हैं, बल्कि यह भी है कि वर्तमान सुरक्षा नियम, जो दशकों पहले बनाए गए थे, वे उन जोखिमों की पूरी सीमा को पकड़ने में विफल हो सकते हैं जो उन लोगों के लिए खतरा पैदा करते हैं जो हर दिन इसे पीते हैं।
फोर्ट हेस स्टेट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं की एक टीम यह समझने के लिए आगे बढ़ी कि पश्चिमी कंसास के चार काउंटियों के निजी कुओं में ये दो प्रदूषक एक साथ कैसे व्यवहार करते हैं। उन्होंने पचास एक घरों और झरनों से पानी एकत्र किया, और यह देखने के लिए रसायनों की एक विस्तृत श्रृंखला का परीक्षण किया कि वास्तव में पानी में क्या था और वह वहाँ कैसे पहुँचा। उनके काम ने एक जटिल तस्वीर पेश की जहाँ रसायन विज्ञान के नियम अक्सर विनियमन (regulation) के नियमों का खंडन करते हैं। उन्होंने पाया कि हालांकि अधिकांश कुएँ वर्तमान सरकारी मानकों के अनुसार सुरक्षित दिखाई देते थे, लेकिन एक सूक्ष्म दृष्टि ने स्वास्थ्य जोखिमों की एक अलग कहानी बताई। अध्ययन मुख्य रूप से बच्चों पर केंद्रित था, जो अधिक असुरक्षित होते हैं क्योंकि वे अपने शरीर के वजन के अनुपात में अधिक पानी पीते हैं और अभी विकसित हो रहे होते हैं। जब शोधकर्ताओं ने इस पानी को पीने वाले बच्चे के लिए वास्तविक स्वास्थ्य जोखिम की गणना की, तो उन्होंने पाया कि लगभग पचासी प्रतिशत कुओं में मध्यम से बहुत उच्च स्तर का जोखिम था, भले ही उनमें से नब्बे प्रतिशत को आधिकारिक तौर पर अनुपालन योग्य (compliant) माना गया था।
शोधकर्ताओं ने पाया कि संदूषण का पालन काउंटी के मानचित्र की रेखाओं के अनुसार नहीं होता है। कोई उम्मीद कर सकता है कि भारी खेती वाले काउंटी में हर जगह उच्च नाइट्रेट होगा, या किसी विशेष प्रकार की चट्टानों वाले काउंटी में हर जगह उच्च आर्सेनिक होगा। हालाँकि, डेटा ने कोई ऐसा पैटर्न नहीं दिखाया। इसके बजाय, खतरा अत्यधिक स्थानीय था, जो कुछ ही मील की दूरी पर एक कुएं से दूसरे कुएं में बदल जाता था। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि इन दोनों प्रदूषकों को विपरीत बल संचालित करते हैं। नाइट्रेट उस पानी में पनपता है जो ऑक्सीजन से समृद्ध होता है, एक ऐसी स्थिति जो बारिश और सिंचाई द्वारा उर्वरक को जमीन में धोने से बनती है। दूसरी ओर, आर्सेनिक तब निकलता है जब पानी ऑक्सीजन की कमी वाला होता है, जो जमीन के छोटे पॉकेट्स में हो सकता है जहाँ जैविक पदार्थ सड़ते हैं। क्योंकि ये स्थितियाँ एक ही परिदृश्य में साथ-साथ मौजूद हो सकती हैं, इसलिए एक परिवार के पास ऐसा कुआँ हो सकता है जिसमें उच्च नाइट्रेट और कम आर्सेनिक हो, दूसरा उच्च आर्सेनिक और कम नाइट्रेट वाला हो, या दोनों का एक खतरनाक संयोजन हो, जो पूरी तरह से उनकी संपत्ति के नीचे की विशिष्ट भूविज्ञान पर निर्भर करता है।
अध्ययन ने यह भी देखा कि पानी का रसायन विज्ञान स्वयं इन जहरों को कैसे नियंत्रित करता है। उन्होंने पाया कि आर्सेनिक आमतौर पर लोहे के साथ यात्रा करता है और तब अधिक दिखाई देता है जब पानी थोड़ा क्षारीय (alkaline) होता है, जो यह संकेत देता है कि यह जमीन में गहराई में खनिज सतहों से धुल रहा है। इसके विपरीत, नाइट्रेट लवणों और कैल्शियम के साथ चलता है, जो सतह की खेती गतिविधियों के साथ इसके संबंध की पुष्टि करता है। शोधकर्ताओं ने 'प्रिंसिपल कंपोनेंट एनालिसिस' नामक पद्धति का उपयोग किया, जो एक अव्यवद्य डेटा के ढेर को व्यवस्थित श्रेणियों में छाँटने जैसा है ताकि यह देखा जा सके कि परिवर्तन को क्या संचालित करता है। इस छंटनी ने पुष्टि की कि जल रसायन विज्ञान तीन अलग-अलग प्रक्रियाओं द्वारा शासित है: चट्टानों की प्राकृतिक खनिज सामग्री, क्षारीय स्थितियाँ जो आर्सेनिक को मुक्त करती हैं, और ऑक्सीजन का स्तर जो या तो जहर को रोकता है या मुक्त करता है। ये प्रक्रियाएं स्वतंत्र रूप से कार्य करती हैं, जिसका अर्थ है कि एक कुआँ एक प्रदूषक से सुरक्षित हो सकता है जबकि दूसरे से अत्यधिक खतरनाक हो सकता है, या यदि स्थानीय स्थितियाँ मेल खाती हैं, तो यह दोनों से प्रभावित हो सकता है।
शायद सबसे चौंकाने वाली खोज यह थी कि कानून क्या कहता है और स्वास्थ्य डेटा क्या कहता है, इसके बीच का अंतर। वर्तमान नियमों के तहत, एक कुआँ तभी असुरक्षित माना जाता है जब नाइट्रेट दस मिलीग्राम प्रति लीटर से अधिक हो या आर्सेनिक दस माइक्रोग्राम प्रति लीटर से अधिक हो। इस अध्ययन में, केवल एक कुआँ आर्सेनिक की सीमा से अधिक था, और पाँच नाइट्रेट की सीमा से अधिक थे। आधिकारिक गणना के अनुसार, लगभग हर घर में पानी सुरक्षित था। हालाँकि, जब शोधकर्ताओं ने नए वैज्ञानिक साक्ष्यों को लागू किया जो सुझाव देते हैं कि स्वास्थ्य जोखिम बहुत निचले स्तरों पर भी शुरू हो जाते हैं, तो तस्वीर नाटकीय रूप से बदल गई। यदि नाइट्रेट की सुरक्षा सीमा को पांच मिलीग्राम प्रति लीटर और आर्सेनिक को पांच माइक्रोग्राम प्रति लीटर तक कम कर दिया जाए, तो अध्ययन के आधे से अधिक कुएँ अचानक असुरक्षित माने जाएंगे। यह बदलाव यह स्पष्ट करेगा कि दर्जनों परिवार, जो वर्तमान में मानते हैं कि उनका पानी ठीक है, वास्तव में ऐसा पानी पी रहे हैं जो जीवन भर कैंसर या अन्य पुरानी बीमारियों का जोखिम पैदा करता है।
शोधकर्ताओं ने इस पानी को पीने वाले वयस्कों और बच्चों के लिए आजीवन कैंसर जोखिम की गणना की और पाया कि लगभग पच्चीस प्रतिशत कुओं में वयस्कों के लिए कैंसर का अस्वीकार्य जोखिम था, एक ऐसा स्तर जिसे स्वास्थ्य एजेंसियां आमतौर पर टालने की कोशिश करती हैं। बच्चों के लिए, उनके छोटे आकार और उच्च जल उपभोग के कारण, जोखिम और भी अधिक स्पष्ट था। नॉर्टन काउंटी के एक कुएं ने विशेष रूप से खतरनाक स्थिति दिखाई, जिसमें आर्सेनिक और नाइट्रेट दोनों का स्तर इतना अधिक था कि वहां रहने वाले किसी भी बच्चे के लिए गंभीर खतरा पैदा हो सकता था। अध्ययन ने निष्कर्ष निकाला कि निगरानी की वर्तमान प्रणाली, जो व्यापक काउंटी-स्तरीय सर्वेक्षणों और पुराने सुरक्षा मानकों पर निर्भर करती है, ग्रामीण निवासियों की रक्षा करने में विफल हो रही है। लेखक सुझाव देते हैं कि निजी कुआं मालिकों को, विशेष रूप से जिनके पास छोटे बच्चे हैं, अपने पानी का अधिक बार परीक्षण करना चाहिए और 'रिवर्स ऑस्मोसिस' जैसे उपचार प्रणालियों पर विचार करना चाहिए, जो नाइट्रेट और आर्सेनिक दोनों को हटा सकते हैं। वे स्थानीय सरकारों को भी सलाह देते हैं कि वे अपने दिशा-निर्देशों को अपडेट करें ताकि वे आधुनिक विज्ञान द्वारा समर्थित नए, सख्त सुरक्षा मानकों को प्रतिबिंबित कर सकें, जिससे पानी में छिपे जोखिमों को आखिरकार प्रकाश में लाया जा सके।
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