Biochar assisted phytoremediation of Cd contaminated soil: Synergistic effects of Tagetes patula L and pig carcass derived biochar
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि *Tagetes patula* L. को सुअर के शव से प्राप्त बायोचार के साथ संयोजित करने से प्रदूषित मिट्टी में कैडमियम का सहक्रियात्मक रूप से स्थिरीकरण होता है, हाइपरएक्युमुलेटर (hyperaccumulator) की वृद्धि और धातु के अवशोषण में महत्वपूर्ण रूप से वृद्धि होती है, और बाद की खाद्य फसलों में कैडमियम के स्तर को राष्ट्रीय सुरक्षा मानकों को पूरा करने के लिए प्रभावी ढंग से कम करता है।
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मिट्टी केवल धूल मात्र नहीं है; यह एक जीवित आधार है जो दुनिया का पेट भरता है, लेकिन जब कैडमियम जैसी भारी धातुएं इसमें रिसती हैं, तो वह आधार एक मौन खतरा बन जाता है। कैडमियम एक जहरीला तत्व है जो खाद्य श्रृंखला में प्रवेश कर सकता है, दूषित मिट्टी से उन सब्जियों में जा सकता है जिन्हें हम खाते हैं और अंततः हमारे अपने शरीर में पहुँच सकता है, जहाँ यह दीर्घकालिक नुकसान पहुँचाता है। किसान और वैज्ञानिक लंबे समय से मिट्टी की फसल उगाने की क्षमता को नष्ट किए बिना इस जहर को जमीन से साफ करने के तरीके खोजते रहे हैं। एक दृष्टिकोण में पौधों का उपयोग करना शामिल है, जो कभी-कभी प्राकृतिक स्पंज की तरह कार्य कर सकते हैं, अपनी जड़ों के माध्यम से मिट्टी से धातुओं को बाहर खींच लेते हैं। दूसरा तरीका बायोचार का उपयोग करता है, जो एक चारकोल जैसा पदार्थ है जिसे ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में पौधों या पशु अवशेषों को गर्म करके बनाया जाता है, जो विषाक्त पदार्थों से जुड़ सकता है और उन्हें दूर लॉक कर सकता है। बड़ा प्रश्न जो शोधकर्ता झेल रहे हैं, वह यह है कि क्या इन दोनों रणनीतियों को मिलाना—सही पौधा और सही प्रकार का बायोचार—क्या यह अकेले काम करने वाले किसी भी तरीके की तुलना में बेहतर काम कर सकता है, जिससे फसलों और लोगों के लिए एक सुरक्षित वातावरण बन सके।
हाल ही में एक अध्ययन में, वैज्ञानिकों ने इस विचार का परीक्षण करने के लिए एक विशिष्ट फूल, गेंदे (मैरीगोल्ड) को, कैडमियम से अत्यधिक दूषित मिट्टी में उगाकर यह परीक्षण किया। उन्होंने मिट्टी को बांस, मक्के के डंठल और सूअर के अवशेषों से बने विभिन्न प्रकार के बायोचार के साथ मिलाया ताकि यह देखा जा सके कि कौन सा संयोजन जहर को फैलने से रोकने में सबसे अच्छा है। शोधकर्ताओं ने इस बात पर ध्यान केंद्रित किया कि मिट्टी कैसे बदली, पौधे कितने स्वस्थ रूप से बढ़े, और पौधों ने वास्तव में कितना कैडमियम अवशोषित किया। उन्होंने पाया कि सबसे प्रभावी समाधान सूअर के अवशेषों से बने बायोचार को गेंदे के फूल के साथ जोड़ने से प्राप्त हुआ। इस विशिष्ट मिश्रण ने न केवल पौधे को जीवित रहने में मदद की; बल्कि इसने मिट्टी के रसायन विज्ञान को बदल दिया। पानी में आसानी से घुलने वाले और पौधों द्वारा ग्रहण किए जाने वाले कैडमियम की मात्रा एक चौथाई से अधिक कम हो गई, जबकि धातु का वह हिस्सा जो एक स्थिर, हानिरहित रूप में लॉक हो गया था, बढ़कर लगभग सत्तर प्रतिशत हो गया।
गेंदे के फूल के लिए इसके लाभ आश्चर्यजनक थे। सूअर के अवशेषों वाले बायोचार से उपचारित मिट्टी में, पौधे बहुत बड़े बढ़े, जिनमें उनकी जड़ों और तनों के आकार में क्रमशः लगभग नब्बे प्रतिशत और अस्सी प्रतिशत की वृद्धि हुई। पौधे कम तनावग्रस्त थे, जिनमें उच्च स्तर का हरा क्लोरोफिल दिखा और अनुपचारित मिट्टी की तुलना में कोशिकीय क्षति का स्तर काफी कम था। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि पौधों ने अपनी जड़ों में जहरीली धातु को कम अवशोषित किया, जिससे उनके अपने तंत्र को स्वच्छ रखा जा सका, जबकि वे अभी भी जमीन से कैडमियम की एक महत्वपूर्ण कुल मात्रा निकाल रहे थे। शोधकर्ताओं ने उन्नत कंप्यूटर विश्लेषण का उपयोग करके पुष्टि की कि मिट्टी की अम्लता और उपलब्ध फास्फोरस की मात्रा मुख्य कारक थे जो यह नियंत्रित करते थे कि कितना कैडमियम खतरनाक बना रहता है, और सूअर के अवशेषों वाले बायोचार ने इन स्थितियों को सफलतापूर्वक अनुकूलित किया।
हालाँकि, इस पद्धति की असली परीक्षा केवल फूलों में नहीं, बल्कि उस भोजन में थी जो इसके बाद आ सकता है। शोधकर्ताओं ने उसी उपचारित मिट्टी में चीनी गोभी (चाइनीज कैबेज) उगाई ताकि यह देखा जा सके कि क्या सफाई मानव उपभोग के लिए पर्याप्त प्रभावी थी। उन भूखंडों में जहाँ गेंदे और सूअर के अवशेषों वाले बायोचार का एक साथ उपयोग किया गया था, गोभी के खाद्य भागों में प्रति किलोग्राम केवल 0.18 मिलीग्राम कैडमियम था। यही एकमात्र उपचार था जिसने धातु के स्तर को खाद्य सुरक्षा के लिए चीनी राष्ट्रीय मानकों द्वारा निर्धारित सख्त सीमा से नीचे लाया। यह अध्ययन दर्शाता है कि एक मजबूत फूल और एक विशिष्ट प्रकार के बायोचार का यह विशेष संयोजन मिट्टी के विषाक्त पदार्थों को प्रभावी ढंग से फँसा सकता है, पौधों के स्वास्थ्य को बढ़ा सकता है, और खतरनाक धातुओं को हमारी खाने की प्लेट तक पहुँचने से रोक सकता है, जो सुरक्षित कृषि की दिशा में एक व्यावहारिक मार्ग प्रदान करता है।
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