मानवी लोकसंख्येचा आकार गेल्या शंभर वर्षांत प्रचंड प्रमाणात वाढला आहे. याचा अर्थ अन्न, पाणी, घर, वीज, रस्ते, मोटारी आणि असंख्य इतर वस्तूंची मागणी वाढली आहे. या मागण्या आपल्या नैसर्गिक संसाधनांवर प्रचंड दबाव आणत आहेत आणि हवा, पाणी आणि मातीचे प्रदूषण वाढवण्यासही कारणीभूत ठरत आहेत. विकासाची प्रक्रिया थांबवल्याशिवाय आपल्या मौल्यवान नैसर्गिक संसाधनांचे नुकसान आणि क्षय रोखणे ही आजची गरज आहे.

हवा, जमीन, पाणी किंवा मातीच्या भौतिक, रासायनिक किंवा जैविक वैशिष्ट्यांमध्ये होणारा कोणताही अवांछित बदल म्हणजे प्रदूषण. असे अवांछित बदल घडवून आणणाऱ्या घटकांना प्रदूषक म्हणतात. पर्यावरण प्रदूषण नियंत्रित करण्यासाठी, भारत सरकारने आपल्या पर्यावरणाची (हवा, पाणी आणि माती) गुणवत्ता संरक्षण आणि सुधारण्यासाठी १९८६ मध्ये पर्यावरण (संरक्षण) कायदा मंजूर केला आहे.

१६.१ हवेचे प्रदूषण आणि त्यावर नियंत्रण

आपण श्वसनाच्या गरजांसाठी हवेवर अवलंबून आहोत. हवेतील प्रदूषक सर्व सजीवांना इजा पोहोचवतात. ते पिकांची वाढ आणि उत्पादन कमी करतात आणि वनस्पतींच्या अकाली मृत्यूस कारणीभूत ठरतात. हवेतील प्रदूषक मानव आणि प्राण्यांच्या श्वसन संस्थेवरही हानिकारक परिणाम करतात. हानिकारक परिणाम प्रदूषकांच्या एकाग्रता, त्यांच्या संपर्कात राहण्याचा कालावधी आणि जीवावर अवलंबून असतात.

थर्मल पॉवर प्लांट्स, धातू वितळण्याचे कारखाने आणि इतर उद्योगांच्या धुराळ्या (स्मोकस्टॅक्स) कणिक (पार्टिकुलेट) आणि वायूरूप हवेचे प्रदूषक निरुपद्रवी वायूंसह, जसे की नायट्रोजन, ऑक्सिजन इ., सोडतात. हे प्रदूषक हवामंडलात निरुपद्रवी वायू सोडण्यापूर्वी वेगळे/गाळले जाणे आवश्यक आहे.

कणिक पदार्थ काढून टाकण्याचे अनेक मार्ग आहेत; त्यापैकी सर्वात व्यापकपणे वापरला जाणारा मार्ग म्हणजे इलेक्ट्रोस्टॅटिक प्रिसिपिटेटर (आकृती १६.१), जो थर्मल पॉवर प्लांटमधून निघणाऱ्या धुराळ्यात असलेल्या ९९ टक्क्यांहून अधिक कणिक पदार्थ काढू शकतो. त्यात इलेक्ट्रोड वायर असतात ज्या हजारो व्होल्टवर ठेवल्या जातात, ज्यामुळे कोरोना तयार होतो आणि इलेक्ट्रॉन सोडले जातात. हे इलेक्ट्रॉन धुळीच्या कणांना चिकटून त्यांना निव्वळ ऋण प्रभार देतात. गोळा करणारी प्लेट्स ग्राउंडेड असतात आणि प्रभारित धुळीचे कण आकर्षित करतात. प्लेट्स दरम्यान हवेचा वेग धूळ खाली पडण्यासाठी पुरेसा कमी असणे आवश्यक आहे. स्क्रबर (आकृती १६.१) सल्फर डायऑक्साइड सारखे वायू काढू शकतो. स्क्रबरमध्ये, धुराळा पाण्याच्या किंवा चुन्याच्या फवारणीतून पार केला जातो. अगदी अगदी लहान आणि या प्रिसिपिटेटर्सद्वारे काढले जाऊ न शकणाऱ्या कणिक पदार्थांच्या धोक्यांची आपल्याला अलीकडेच जाणीव झाली आहे. केंद्रीय प्रदूषण नियंत्रण मंडळ (CPCB) नुसार, २.५ मायक्रोमीटर किंवा त्यापेक्षा कमी व्यासाचे कणिक आकार (PM २.५) मानवी आरोग्याला सर्वात जास्त हानी पोहोचवण्यासाठी जबाबदार आहेत. हे बारीक कण फुफ्फुसात खोलवर श्वास घेता येतात आणि श्वासोच्छ्वासाची लक्षणे, चीड, दाह आणि फुफ्फुसांना नुकसान आणि अकाली मृत्यू होऊ शकतात.

मोटार वाहने किमान महानगरांमध्ये वातावरणीय प्रदूषणाचे एक प्रमुख कारण आहेत. रस्त्यांवरील वाहनांची संख्या वाढत असल्याने, ही समस्या आता इतर शहरांकडेही सरकत आहे. मोटार वाहनांची योग्य देखभाल आणि शिसेमुक्त पेट्रोल किंवा डिझेलचा वापर केल्याने ते सोडणारे प्रदूषक कमी होऊ शकतात. उत्प्रेरक म्हणून प्लॅटिनम-पॅलेडियम आणि रोडियम या महाग धातू असलेले कॅटॅलिटिक कन्व्हर्टर, विषारी वायूंचे उत्सर्जन कमी करण्यासाठी मोटार वाहनांमध्ये बसवले जातात. धुराळा कॅटॅलिटिक कन्व्हर्टरमधून जाताना, न जळलेले हायड्रोकार्बन कार्बन डायऑक्साइड आणि पाण्यात रूपांतरित होतात आणि कार्बन मोनॉक्साइड आणि नायट्रिक ऑक्साईड अनुक्रमे कार्बन डायऑक्साइड आणि नायट्रोजन वायूमध्ये बदलतात. कॅटॅलिटिक कन्व्हर्टरसह सुसज्ज मोटार वाहनांनी अनलिडेड पेट्रोल वापरावे कारण पेट्रोलमधील शिसे उत्प्रेरक निष्क्रिय करते.

भारतात, हवा (प्रदूषण प्रतिबंध आणि नियंत्रण) कायदा १९८१ मध्ये अंमलात आला, परंतु १९८७ मध्ये आवाज हा हवेचा प्रदूषक म्हणून समाविष्ट करण्यासाठी त्यात दुरुस्ती करण्यात आली. आवाज हा अवांछित उच्च स्तराचा ध्वनी आहे. आवाज मानवात मानसिक आणि शारीरिक विकार निर्माण करतो हे न समजता, आपण मोठ्या आवाजाचा संबंध आनंद आणि मनोरंजनाशी जोडण्याची सवय केली आहे. शहर जितके मोठे, कार्यक्रम जितका मोठा, आवाज तितकाच मोठा!! जेट विमान किंवा रॉकेटच्या उड्डाणातून निर्माण होणाऱ्या १५० डीबी किंवा त्याहून अधिक अत्यंत उच्च ध्वनी पातळीच्या थोड्याशा संपर्कातूनही कानाच्या पडद्याला नुकसान होऊ शकते आणि त्यामुळे श्रवण क्षमता कायमची बाधित होऊ शकते. शहरांच्या तुलनेने कमी आवाज पातळीच्या सतत संपर्कातूनही मानवाच्या श्रवण क्षमतेचे कायमचे नुकसान होऊ शकते. आवाजामुळे झोपेचा अभाव, हृदयाची ठोके वाढणे, श्वासोच्छ्वासाचा नमुना बदलणे अशा प्रकारे मानवांवर लक्षणीय ताण येतो.

ध्वनी प्रदूषणाचे अनेक धोकादायक परिणांचा विचार करता, तुम्ही तुमच्या आजूबाजूला असलेल्या ध्वनी प्रदूषणाची अनावश्यक स्रोत ओळखू शकता का जी कोणत्याही व्यक्तीला कोणत्याही आर्थिक नुकसानाशिवाय त्वरित कमी केली जाऊ शकते? आपल्या उद्योगांमधील आवाज कमी करणे ध्वनी शोषून घेणारी सामग्री वापरून किंवा आवाज दडपून (मफलिंग) केले जाऊ शकते. रुग्णालये आणि शाळांभोवती हॉर्न-मुक्त क्षेत्रांची मर्यादा, फटाके आणि लाऊडस्पीकर्सची परवानगीयोग्य ध्वनी पातळी, लाऊडस्पीकर्स वाजवणे बंद करण्याची वेळ इत्यादी ध्वनी संबंधित कायद्यांचे कठोर पालन करणे, ध्वनी प्रदूषणापासून स्वतःचे संरक्षण करण्यासाठी अंमलात आणणे आवश्यक आहे.

१६.१.१ वाहनांचे हवेचे प्रदूषण नियंत्रित करणे: एक केस

वाहन वाहतुकीची अतिशय मोठी लोकसंख्या असलेल्या दिल्लीला देशात हवेच्या प्रदूषणाच्या पातळीत अग्रेसर आहे - गुजरात आणि पश्चिम बंगाल या राज्यांमधील एकूण वाहनांपेक्षा तिथे अधिक कार आहेत. १९९० च्या दशकात, दिल्ली जगातील ४१ सर्वात प्रदूषित शहरांमध्ये चौथ्या क्रमांकावर होती. दिल्लीतील हवेच्या प्रदूषणाच्या समस्या इतक्या गंभीर झाल्या की भारताच्या सर्वोच्च न्यायालयात एक जनहित याचिका (PIL) दाखल करण्यात आली. सर्वोच्च न्यायालयाकडून अतिशय कठोर टीका झाल्यानंतर, त्याच्या निर्देशानुसार, सरकारला एका निर्दिष्ट कालावधीत, सार्वजनिक वाहतुकीची संपूर्ण तुकडी, म्हणजे बसेस, डिझेलवरून कंप्रेस्ड नॅचरल गॅस (CNG) वर स्विच करण्यासह योग्य उपाययोजना करण्यास सांगण्यात आले. २००२ च्या अखेरीस दिल्लीच्या सर्व बसना CNG वर चालवण्यासाठी रूपांतरित करण्यात आले. तुम्ही हा प्रश्न विचारू शकता की CNG डिझेलपेक्षा चांगले का आहे? उत्तर असे आहे की CNG पेट्रोल किंवा डिझेलच्या विपरीत, मोटार वाहनांमध्ये अत्यंत कार्यक्षमतेने जळते आणि त्यातील अतिशय कमी भाग न जळलेला राहतो. शिवाय, CNG पेट्रोल किंवा डिझेलपेक्षा स्वस्त आहे, चोरांद्वारे चोरीला जाऊ शकत नाही आणि पेट्रोल किंवा डिझेलप्रमाणे भेसळ केली जाऊ शकत नाही. CNG वर स्विच करण्याची मुख्य समस्या म्हणजे वितरण बिंदू/पंप द्वारे CNG वितरणासाठी पाईपलाइन बसवण्याची आणि अखंड पुरवठा सुनिश्चित करण्याची अडचण. त्याचवेळी, दिल्लीत वाहनांचे प्रदूषण कमी करण्यासाठी समांतर पावले उचलण्यात आली ज्यात जुन्या वाहनांचे टप्प्याटप्प्याने बदलणे, अनलिडेड पेट्रोलचा वापर, कमी सल्फर पेट्रोल आणि डिझेलचा वापर, वाहनांमध्ये कॅटॅलिटिक कन्व्हर्टरचा वापर, वाहनांसाठी कठोर प्रदूषण-स्तराचे निकष लागू करणे इत्यादींचा समावेश आहे.

भारत सरकारने नवीन ऑटो इंधन धोरणाद्वारे भारतीय शहरांमध्ये वाहनांचे प्रदूषण कमी करण्यासाठी एक रोडमॅप तयार केला आहे. इंधनांसाठी अधिक कठोर निकष म्हणजे पेट्रोल आणि डिझेल इंधनांमधील सल्फर आणि सुगंधी सामग्री सतत कमी करणे. उदाहरणार्थ, युरो III निकषांनुसार, डिझेलमध्ये सल्फर ३५० भाग-प्रति-दशलक्ष (ppm) आणि पेट्रोलमध्ये १५० ppm नियंत्रित केले जावे अशी तरतूद आहे. संबंधित इंधनाच्या ४२ टक्के सुगंधी हायड्रोकार्बन्स नियंत्रित केले जावेत. रोडमॅपनुसार, पेट्रोल आणि डिझेलमधील सल्फर ५० ppm पर्यंत कमी करणे आणि पातळी ३५ टक्क्यांपर्यंत आणणे हे ध्येय आहे. इंधनाशी सुसंगत, वाहन इंजिन देखील श्रेणीसुधारित करणे आवश्यक आहे.

मास एमिशन स्टँडर्ड्स (भारत स्टेज II जे युरो-II निकषांच्या समतुल्य आहे) आता भारतातील कोणत्याही शहरात लागू होत नाहीत. भारतातील नवीनतम मास एमिशन स्टँडर्ड्सची तपशील खाली दिलेला आहे (तक्ता १६.१)

१६.२ पाण्याचे प्रदूषण आणि त्यावर नियंत्रण

मानवजात जगभरातील जलाशयांचा सर्व प्रकारचा कचरा त्यात टाकून गैरवापर करत आहे. आपण असे मानण्याची प्रवृत्ती ठेवतो की पाणी सर्व काही धुवून नेऊ शकते, हे लक्षात न घेता की जलाशय आपली आणि इतर सर्व सजीवांची जीवनरेषा आहे. आपण आपल्या नद्या आणि नाल्यांद्वारे काय काय धुवून टाकण्याचा प्रयत्न करतो याची यादी करू शकता का? मानवजातीच्या अशा क्रियाकलापांमुळे जगाच्या अनेक भागांत तलाव, सरोवरे, प्रवाह, नद्या, नदीमुखे आणि महासागर प्रदूषित होत आहेत. जलाशयांची स्वच्छता राखण्याचे महत्त्व लक्षात घेऊन, भारत सरकारने आपल्या जलसंसाधनांचे रक्षण करण्यासाठी १९७४ मध्ये जल (प्रदूषण प्रतिबंध आणि नियंत्रण) कायदा मंजूर केला आहे.

१६.२.१ घरगुती सांडपाणी आणि औद्योगिक कचरा

आपण शहरांमधील आपल्या घरांमध्ये पाण्यासोबत काम करतो, आपण सर्व काही नाल्यांमध्ये धुतो. तुम्ही कधी विचार केला आहे की आपल्या घरांतून येणारे सांडपाणी कुठे जाते? गावांमध्ये काय होते? जवळच्या नदीत नेण्यापूर्वी आणि त्यात मिसळण्यापूर्वी सांडपाणी उपचारित केले जाते का? केवळ ०.१ टक्के अशुद्धता घरगुती सांडपाणी मानवी वापरासाठी अयोग्य बनवते (आकृती १६.२). तुम्ही अध्याय १० मध्ये सांडपाणी उपचार केंद्रांबद्दल वाचले आहे. घन पदार्थ तुलनेने काढणे सोपे आहे, आकृती १६.२ कचऱ्याच्या पाण्याची रचना सर्वात काढणे कठीण आहे

नायट्रेट्स, फॉस्फेट्स आणि इतर पोषक तत्वे आणि विषारी धातू आयन आणि सेंद्रिय संयुगे यासारखे विरघळलेले क्षार. घरगुती सांडपाण्यामध्ये प्रामुख्याने जैवविघटनशील सेंद्रिय पदार्थ असतात, जे सहज विघटित होतात - जीवाणू आणि इतर सूक्ष्मजीवांच्या मदतीने, जे या सेंद्रिय पदार्थांना आधार म्हणून वापरून गुणाकार करू शकतात आणि त्यामुळे सांडपाण्याच्या काही घटकांचा वापर करू शकतात. बायोकेमिकल ऑक्सिजन डिमांड (BOD) मोजून सांडपाण्यातील जैवविघटनशील सेंद्रिय पदार्थांचे प्रमाण अंदाजे काढता येते. तुम्ही सांगू शकता का कसे? सूक्ष्मजीवांच्या अध्यायात तुम्ही BOD, सूक्ष्मजीव आणि जैवविघटनशील पदार्थाचे प्रमाण यांच्यातील संबंधाबद्दल वाचले आहे.

आकृती १६.३ सांडपाणी नदीत सोडल्यानंतर आढळू शकणाऱ्या काही बदलांची माहिती देते. प्राप्त जलाशयातील सेंद्रिय पदार्थांच्या जैवविघटनात गुंतलेले सूक्ष्मजीव भरपूर प्रमाणात ऑक्सिजन वापरतात आणि परिणामी सांडपाणी सोडण्याच्या बिंदूपासून खालच्या दिशेने विरघळलेल्या ऑक्सिजनमध्ये तीव्र घट होते. यामुळे मासे आणि इतर जलचर प्राण्यांचा मृत्यू होतो.

पाण्यात मोठ्या प्रमाणात पोषक तत्वांची उपस्थिती प्लवक (मुक्त-तरंगणारे) शैवालांची अतिवाढ होण्यास कारणीभूत ठरते, ज्याला शैवालीय प्रस्फोट (आकृती १६.४) म्हणतात ज्यामुळे जलाशयांना एक वेगळा रंग प्राप्त होतो. शैवालीय प्रस्फोटामुळे पाण्याची गुणवत्ता खराब होते आणि माशांचा मृत्यू होतो. काही प्रस्फोट निर्माण करणारी शैवाल मानव आणि प्राण्यांसाठी अत्यंत विषारी असतात.

तुम्ही जलाशयांमध्ये अत्यंत आकर्षक आकाराच्या तरंगणाऱ्या वनस्पतींवर आढळणारी सुंदर जांभळ्या रंगाची फुले पाहिली असतील. त्यांच्या सुंदर फुलांसाठी भारतात आणल्या गेलेल्या या वनस्पतींनी आपल्या जलमार्गांमध्ये अडथळे निर्माण करून त्यांच्या अतिवाढीमुळे उत्पात माजवला आहे. ते आपल्याला काढून टाकण्याच्या क्षमतेपेक्षा वेगाने वाढतात. हे जलकुंभी (Eichhornia crassipes) या वनस्पती आहेत, जगातील सर्वात समस्याप्रधान जलीय तण, ज्याला ‘बंगालचा आतंक’ असेही म्हणतात. ते सुपीक जलाशयांमध्ये विपुल प्रमाणात वाढतात आणि जलाशयाच्या इकोसिस्टम डायनॅमिक्समध्ये असंतुलन निर्माण करतात.

आपल्या घरांतून तसेच रुग्णालयांतून येणारे सांडपाणी अनेक अवांछित रोगजनक सूक्ष्मजीव असू शकते आणि त्याचे योग्य उपचाराशिवाय पाण्यात विसर्जन केल्यास गंभीर आजारांचा प्रादुर्भाव होऊ शकतो, जसे की, आमांश, टायफॉइड, कावीळ, कोलरा इ.

घरगुती सांडपाण्याच्या विपरीत, पेट्रोलियम, कागद उत्पादन, धातू काढणे आणि प्रक्रिया, रासायनिक उत्पादन इत्यादी उद्योगांमधील कचऱ्याचे पाणी बहुतेक विषारी पदार्थ, विशेषतः, जड धातू (५ ग्रॅम/सेमी³ पेक्षा जास्त घनता असलेले घटक म्हणून परिभाषित, जसे की पारा, कॅडमियम, तांबे, शिसे इ.) आणि विविध सेंद्रिय संयुगे असतात.

काही विषारी पदार्थ, बहुतेक औद्योगिक कचऱ्याच्या पाण्यात असतात, ते जलीय अन्नसाखळीत जैविक विस्तार (बायोमॅग्निफिकेशन) होऊ शकतात. बायोमॅग्निफिकेशन म्हणजे सलग पोषण स्तरांवर विषारी पदार्थाची एकाग्रता वाढणे. हे असे घडते कारण एखाद्या जीवाद्वारे साठवलेला विषारी पदार्थ चयापचय किंवा उत्सर्जित होऊ शकत नाही आणि अशाप्रकारे तो पुढील उच्च पोषण स्तरावर पोहोचवला जातो. ही घटना पारा आणि DDT साठी प्रसिद्ध आहे. आकृती १६.५ जलीय अन्नसाखळीत DDT चे बायोमॅग्निफिकेशन दर्शवते. या पद्धतीने, DDT ची एकाग्रता सलग पोषण स्तरांवर वाढते; समजा जर ती पाण्यात ०.००३ ppb (ppb = भाग प्रति अब्ज) पासून सुरू झाली, तर बायोमॅग्निफिकेशनद्वारे ती शेवटी मासे खाणाऱ्या पक्ष्यांमध्ये २५ ppm (ppm = भाग प्रति दशलक्ष) पर्यंत पोहोचू शकते. DDT च्या उच्च एकाग्रतेमुळे आकृती १६.५ जलीय अन्नसाखळीत DDT चे बायोमॅग्निफिकेशन पक्ष्यांमध्ये कॅल्शियम चयापचयात अडथळा निर्माण करते, ज्यामुळे अंड्याच्या कवचाची जाडी कमी होते आणि त्यांचे अकाली फुटणे होते, शेवटी पक्ष्यांच्या लोकसंख्येमध्ये घट होते.

सुपीकीकरण (युट्रोफिकेशन) म्हणजे त्याच्या पाण्याच्या पोषक तत्वांनी समृद्ध करून सरोवराचे नैसर्गिक वृद्धत्व. तरुण सरोवरात पाणी थंड आणि स्वच्छ असते, थोडेसे जीवन टिकवून ठेवते. कालांतराने, सरोवरात वाहणारे प्रवाह नायट्रोजन आणि फॉस्फरस सारखी पोषक तत्वे आणतात, जी जलचर जीवांच्या वाढीस प्रोत्साहन देतात. सरोवराची सुपीकता वाढल्याने, वनस्पती आणि प्राणी जीवन वेगाने वाढते आणि सेंद्रिय अवशेष सरोवराच्या तळाशी जमा होण्यास सुरुवात होते. शतकानुशतके, गाळ आणि सेंद्रिय कचरा जमा झाल्यामुळे, सरोवर उथळ आणि उबदार होते, थंड वातावरणात वाढणारे जीव बदलून उबदार पाण्यातील जीव त्यांची जागा घेतात. दलदलीच्या वनस्पती उथळ भागात मुळे रोवतात आणि मूळ सरोवराच्या खोलगट भागात भरण्यास सुरुवात करतात. शेवटी, सरोवर तरंगणाऱ्या वनस्पतींच्या (दलदल) मोठ्या वस्तुमानाला मार्ग देतो, शेवटी जमिनीत रूपांतरित होतो. हवामान, सरोवराचा आकार आणि इतर घटकांवर अवलंबून, सरोवराचे नैसर्गिक वृद्धत्व हजारो वर्षे टिकू शकते. तथापि, उद्योग आणि घरांमधील कचऱ्याच्या पाण्यासारख्या मानवी क्रियाकलापांमधील प्रदूषक ही वृद्धत्व प्रक्रिया मूलगामीपणे गतीवर करू शकतात. या घटनेला सांस्कृतिक किंवा प्रवेगित सुपीकीकरण असे म्हणतात. गेल्या शतकात, पृथ्वीच्या अनेक भागातील सरोवरे सांडपाणी आणि कृषी आणि औद्योगिक कचऱ्यामुळे गंभीरपणे सुपीक झाली आहेत. प्रमुख प्रदूषक नायट्रेट्स आणि फॉस्फेट्स आहेत, जी वनस्पती पोषक म्हणून काम करतात. ते शैवालांच्या वाढीस अतिप्रेरणा देतात, ज्यामुळे कुरूप स्कम आणि अप्रिय वास येतो आणि पाण्यातील इतर जलचर जीवनासाठी महत्त्वाचे विरघळलेले ऑक्सिजन कमी होते. त्याच वेळी, सरोवरात वाहणारे इतर प्रदूषक संपू