Occurrence and Distribution of Microplastics in Hydrologically Connected River–Reservoir Systems: Tepeji–Requena and Tula–Endhó, Mexico
यह अध्ययन मध्य मैक्सिको में दो जल विज्ञान संबंधी रूप से जुड़े नदी-जलाशय प्रणालियों में माइक्रोप्लास्टिक्स की जांच करता है, जो यह प्रकट करता है कि जलाशय मुख्य रूप से फाइबर के आकार के प्रदूषकों के संचय क्षेत्र के रूप में कार्य करते हैं और स्थानीय जल विज्ञान एवं जल-गुणवत्ता की स्थितियों के साथ माइक्रोप्लास्टिक की उपस्थिति की व्याख्या करने की आवश्यकता पर प्रकाश डालता है।
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प्लास्टिक हमारे जलमार्गों का एक स्थायी निवासी बन गया है, जो समय के साथ टूटकर छोटे टुकड़ों में बदल जाता है जो अक्सर नग्न आंखों से अदृश्य होते हैं। वैज्ञानिक इन टुकड़ों को माइक्रोप्लास्टिक्स कहते हैं, और वे अब गहरे महासागरीय खाइयों से लेकर ऊंचे पर्वतीय झीलों तक हर जगह पाए जाते हैं। जबकि शुरुआती शोध मुख्य रूप से महासागरों पर केंद्रित था, यह स्पष्ट हो गया है कि नदियाँ और जलाशय इस बात में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं कि ये कण कैसे चलते हैं, बदलते हैं और फंस जाते हैं। नदियाँ शहरों और खेतों से समुद्र की ओर प्लास्टिक ले जाने वाले मुख्य राजमार्गों के रूप में कार्य करती हैं, लेकिन इस यात्रा के दौरान, वे अक्सर बड़े, धीमी गति से बहने वाले जल निकायों में मिल जाती हैं जिन्हें जलाशय कहा जाता है। ये जलाशय केवल निष्क्रिय भंडारण टैंक नहीं हैं; उनके शांत पानी के कारण कण प्रवाह से बाहर निकलकर नीचे बैठ सकते हैं, जिससे वे प्रदूषण के संचय स्थल के रूप में प्रभावी रूप से कार्य करते हैं। एक तेज़ बहती नदी से एक शांत जलाशय में प्लास्टिक कैसे चलता है, इसे समझना यह जानने के लिए आवश्यक है कि यह प्रदूषण अंततः कहाँ समाप्त होता है और यह हमारे उपयोग किए जाने वाले पानी तथा उन पारिस्थितिक तंत्रों को कैसे प्रभावित कर सकता है जो इस पर निर्भर हैं।
मध्य मैक्सिको में, शोधकर्ताओं की एक टीम ने दो जुड़े हुए तंत्रों के माध्यम से इस यात्रा का पता लगाने का निर्णय लिया: टेपेजी नदी जो रेक्वेना जलाशय में बहती है, और तुला नदी जो एंडहो जलाशय को जल प्रदान करती है। ये क्षेत्र अत्यधिक मानवीय गतिविधियों से प्रभावित हैं, जिन्हें मैक्सिको सिटी महानगरीय क्षेत्र और आसपास के औद्योगिक क्षेत्रों से भारी मात्रा में अपशिष्ट जल प्राप्त होता है। वैज्ञानिक यह देखना चाहते थे कि क्या जलाशय संचय क्षेत्र के रूप में कार्य कर रहे हैं, यानी क्या वे अपने भीतर बहने वाली नदियों की तुलना में अधिक प्लास्टिक को रोक रहे हैं, और वे यह भी समझना चाहते थे कि इन कणों का स्वरूप कैसा है और वे किस चीज़ से बने हैं। ऐसा करने के लिए, उन्होंने दोनों नदियों और जलाशयों से पानी के नमूने एकत्र किए, पानी को छानकर सूक्ष्म कणों को पकड़ा और जैविक पदार्थों जैसे पत्तियों या शैवाल को हटाने के लिए रासायनिक उपचारों का उपयोग किया, जिससे केवल प्लास्टिक ही शेष रह गया। फिर उन्होंने इन अवशेषों का शक्तिशाली सूक्ष्मदर्शी के नीचे परीक्षण किया ताकि उन्हें गिना और मापा जा सके, और विशिष्ट प्रकार के प्लास्टिक, जैसे कि बोतलों, पैकेजिंग या कपड़ों में उपयोग किए जाने वाले प्लास्टिक की पहचान करने के लिए एक विशेष लेजर तकनीक का उपयोग किया।
शोधकर्ताओं ने जो पाया वह बहुत ही सूक्ष्म कणों के प्रभुत्व वाला परिदृश्य था। उनके द्वारा परीक्षण किए गए प्रत्येक जल निकाय में, सबसे प्रचुर कण अत्यंत छोटे टुकड़े थे, जिनमें से कई मानव बाल की चौड़ाई से भी छोटे थे। हालांकि प्लास्टिक के बड़े टुकड़े दुर्लभ थे, लेकिन पानी सूक्ष्म कणों और रेशों (फाइबर्स) से भरा हुआ था। अध्ययन से पता चला कि जलाशय वास्तव में जाल (ट्रैप) के रूप में कार्य करते हैं, लेकिन हर प्रकार के कण के लिए यह प्रक्रिया एक समान नहीं है। सिंथेटिक कपड़ों और वस्त्रों से आने वाले सूक्ष्म प्लास्टिक रेशों की सांद्रता जलाशय में प्रवेश करते समय काफी बढ़ जाती है। टेपेजी नदी में, प्रति लीटर पानी में लगभग 4,000 रेशे थे, लेकिन जुड़े हुए रेक्वेना जलाशय में यह संख्या बढ़कर लगभग 8,000 हो गई। दूसरा प्रभाव दूसरे तंत्र में और भी नाटकीय था: तुला नदी में प्रति लीटर लगभग 6,000 रेशे थे, जबकि एंडहो जलाशय में 14,000 रेशों की चौंका देने वाली संख्या थी। यह सुझाव देता है कि जलाशयों का धीमा पानी इन हल्के, लंबे रेशों को सीधे बहने देने के बजाय उन्हें बैठने और जमा होने की अनुमति देता है।
प्लास्टिक की संरचना ने इसके उद्गम के बारे में भी एक कहानी बताई। लेजर स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करते हुए, टीम ने पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट (PET), पॉलीप्रोपाइलीन (PP), पॉलीइथाइलीन (PE) और पॉलियामाइड (PA) जैसे सामान्य प्लास्टिक की पहचान की। ये वे सामग्रियां हैं जिनका उपयोग पानी की बोतलों और किराने के थैलों से लेकर सिंथेटिक कपड़ों और रस्सियों तक में किया जाता है। विश्लेषण ने दिखाया कि कण इन सामग्रियों का मिश्रण थे, लेकिन दोनों प्रणालियों के बीच एक उल्लेखनीय अंतर था। तुला और एंडहो स्थलों के नमूनों में पॉलीइथाइलीन की अपेक्षाकृत अधिक मात्रा थी, जो एक ऐसा प्लास्टिक है जिसका गलनांक अन्य की तुलना में कम होता है। यह रासायनिक अंतर तब महत्वपूर्ण हो गया जब शोधकर्ताओं ने तीव्र लेजर पल्स के साथ पानी के नमूनों का परीक्षण किया। तुला और एंडहो प्रणालियों के नमूने लेजर के प्रति अलग तरह से प्रतिक्रिया कर रहे थे, जो एक विशिष्ट ऊर्जा स्तर पर प्रकाश को गुजरने देने के तरीके में अचानक परिवर्तन दिखा रहे थे। यह प्रतिक्रिया संभवतः इसलिए हुई क्योंकि पॉलीइथाइलीन की उच्च सांद्रता ने कणों को लेजर द्वारा उत्पन्न गर्मी के प्रति अधिक संवेदनशील बना दिया, जिससे वे अन्य कणों की तुलना में अधिक आसानी से नरम हो गए या अपनी अवस्था बदल ली।
प्लास्टिक के अलावा, इन प्रणालियों के पानी ने दो बहुत अलग वातावरणों की कहानी सुनाई। टेपेजी और रेक्वेना स्थल अपेक्षाकृत ऑक्सीजन युक्त और क्षारीय थे, जो बहते पानी की विशिष्ट स्थितियां हैं। इसके विपरीत, एंडहो जलाशय ऑक्सीजन की कमी वाला और रासायनिक रूप से अपचायक (रिड्यूसिंग) था, जिसका अर्थ है कि इसमें जीवन का समर्थन करने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन की कमी थी और यह संभवतः जैविक कचरे से संतृप्त था। इस जलाशय को भारी मात्रा में अपशिष्ट जल प्राप्त होता है, और इसमें सूक्ष्म रेशों की उच्चतम सांद्रता और सबसे चरम रासायनिक स्थितियां पाई गईं। शोधकर्ताओं ने नोट किया कि हालांकि जलाशय स्पष्ट रूप से अधिक प्लास्टिक को रोकते हैं, लेकिन उन्हें रोकने का विशिष्ट तरीका कण के प्रकार और स्थानीय जल स्थितियों पर निर्भर करता है। अध्ययन ने यह सिद्ध नहीं किया कि रासायनिक वातावरण के कारण प्लास्टिक जमा हुआ, लेकिन इसने यह जरूर दिखाया कि ये जलाशय जटिल प्राप्ति क्षेत्र (रिसीविंग जोन) हैं जहाँ प्रदूषण, जल की गुणवत्ता और जल विज्ञान (हाइड्रोलॉजी) आपस में क्रिया करते हैं।
इस कार्य ने इस प्रदूषण के अध्ययन में एक प्रमुख चुनौती को भी रेखांकित किया: कणों का आकार अत्यंत महत्वपूर्ण है। क्योंकि शोधकर्ताओं ने एक माइक्रोमीटर जितने छोटे कणों की खोज की, उन्हें ऐसे सांद्रण मिले जो केवल बड़े टुकड़ों को देखने वाले अध्ययनों की तुलना में कई गुना अधिक थे। यदि कोई अध्ययन केवल 100 माइक्रोमीटर से बड़े कणों को छानता है, तो वह पानी में मौजूद प्लास्टिक के विशाल बहुमत को छोड़ देता है। इसका अर्थ यह है कि इन नदियों में प्लास्टिक प्रदूषण के पिछले अनुमानों में काफी कम गिनती की गई होगी। सूक्ष्म रेशों और टुकड़ों की इतनी उच्च संख्या की उपस्थिति यह बताती है कि पानी नग्न आंखों से जितना दिखाई देता है, उससे कहीं अधिक प्रदूषित है। अध्ययन का निष्कर्ष है कि प्लास्टिक प्रदूषण के जोखिम को वास्तव में समझने के लिए, वैज्ञानिकों को कणों के आकार की पूरी श्रेणी को देखना चाहिए और यह विचार करना चाहिए कि नदियाँ और जलाशय एक प्रणाली के रूप में मिलकर कैसे कार्य करते हैं। जलाशय केवल प्लास्टिक को थाम नहीं रहे हैं; वे इसे केंद्रित कर रहे हैं, विशेष रूप से उन सूक्ष्म रेशों को जिन्हें हटाना कठिन है और निगलना आसान है, जिससे एक छिपे हुए संदूषण का भंडार बन रहा है जिसे हमारे जल संसाधनों के प्रबंधन और मापने के तरीकों के बारे में सोचने के नए तरीकों की आवश्यकता है।
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