1800 और 1945 के बीच, जनसंख्या बढ़ने के साथ ही पहले रासायनिक उत्पादों का निर्माण और तेजी से उपयोग किया जाने लगा। इनमें से अधिकांश उत्पाद धातु या डेरिवेटिव से बने थे। साथ ही जैसे-जैसे रासायनिक उत्पादों का उपयोग बढ़ता गया, पानी में उनकी उपस्थिति भी बढ़ती गई। भारी धातुएं ज्यादातर प्रकृति से आती हैं लेकिन जब उनकी संरचना में बदलाव किया जाता है या वे जीवित प्राणियों के संपर्क में आते हैं तो वे स्वास्थ्य प्रभाव और यहां तक कि मृत्यु भी पैदा कर सकते हैं और जलीय पारिस्थितिक तंत्र को अस्थिर कर सकते हैं। ग्रीन इकोलॉजिस्ट में हम आपको समझाने जा रहे हैं पानी में भारी धातु प्रदूषण कैसे होता है और इसके परिणाम.
भारी धातु क्या हैं और उदाहरण
भारी धातु रासायनिक तत्वों का एक समूह है जिसका परमाणु भार 63.55 (तांबा) और 200.59 ग्राम / मोल (पारा) के बीच होता है, और उनका घनत्व 4 और 7 ग्राम / सेमी के बीच होता है3. सबसे अधिक प्रयुक्त और ज्ञात भारी धातु उनकी पर्यावरणीय समस्याओं के लिए हैं:
- लीड (पंजाब)।
- पारा (एचजी)।
- जिंक (Zn)।
- कैडमियम (सीडी)।
- कॉपर (घन)।
- मोलिब्डेनम (मो)।
- मैंगनीज (एमएन)।
- निकेल (नी), दूसरों के बीच में।
अन्य हल्के विषैले तत्व भी शामिल हैं जैसे:
- एल्युमिनियम (अल)।
- बेरिलियम (बी)।
- आर्सेनिक (को0) ।
भारी धातुएँ से आती हैं फोंट की विस्तृत विविधता, प्राकृतिक और कृत्रिम दोनों:
- प्राकृतिक स्रोतों वे आधारशिला या ज्वालामुखियों से धातुओं में समृद्ध खनिजों के अनुरूप हैं।
- मानव स्रोत या कृत्रिम खनन जमा, उद्योगों और ऊर्जा स्रोतों और उनके परिवहन से संबंधित हर चीज के अनुरूप हैं।
पारिस्थितिक तंत्र के समुचित कार्य के लिए विभिन्न भारी धातुएँ आवश्यक हैं। लोहा, तांबा, जस्ता और मोलिब्डेनम जैसी धातुएं पौधों और जानवरों के लिए आवश्यक हैं क्योंकि वे एंजाइम और अन्य प्रोटीन का हिस्सा हैं। उदाहरण के लिए, हेमोसायनिन, एक रक्त प्लाज्मा प्रोटीन जो क्रस्टेशियंस, मोलस्क और अरचिन्ड में गैस विनिमय के लिए जिम्मेदार होता है, में तांबा होता है। विशेष रूप से समुद्र में, लेकिन ताजे पानी में भी, लोहा प्राथमिक उत्पादन में एक सीमित कारक के रूप में कार्य करता है, जबकि मोलिब्डेनम नाइट्रोजन स्थिरीकरण की दर में एक सीमित कारक के रूप में कार्य करता है। ये धातुएं होनी चाहिए स्वाभाविक रूप से कम सांद्रता में होता है लेकिन अगर वे उच्च सांद्रता में हैं, तो थोड़ा सा भी, वे विषाक्त हो सकते हैं। अन्य भारी धातुएं जैसे आर्सेनिक, कैडमियम, लेड और मरकरी केवल विषाक्त हैं और जैविक गतिविधियों में इनकी आवश्यकता नहीं होती है।
पानी में भारी धातु प्रदूषण कैसे होता है
भारी धातुओं के साथ पर्यावरण प्रदूषण प्रकट होता है जब इनका निष्कर्षण और उपयोग तेज हो जाता है. शहरी विकास ने पर्यावरण में भारी धातुओं के प्रवेश में भी योगदान दिया है, क्योंकि शहरीकरण के लिए मिट्टी और नीचे की आधारशिला को बदलना आवश्यक है। इसके अलावा, अनुपचारित सीवेज, लैंडफिल लीचेट या पर्यावरण में कचरा डंपिंग भी भारी धातु संदूषण का एक स्रोत है।
औद्योगिक और खनन गतिविधि यह सीसा, पारा, कैडमियम, आर्सेनिक और क्रोमियम के वातावरण में रिलीज के लिए जिम्मेदार है, जो मानव स्वास्थ्य और अन्य जीवित प्राणियों दोनों के लिए हानिकारक है।
से अधिकांश लीड जारी की जाती है बैटरी और औद्योगिक कचरे का पुनर्चक्रण जैसे वेल्ड, धातु, केबल कोटिंग्स, आदि। सीसा पानी में घुलनशील लवणों के माध्यम से पानी को प्रदूषित करता है जो मुख्य रूप से के उद्योग में उत्पन्न होते हैं पेंट और आतिशबाज़ी बनाने की विद्या, चमकता हुआ मिट्टी के बर्तनों के निर्माण में, फोटोथर्मोग्राफी और कांच की रंगाई तकनीक में, टेट्राएथिल लेड (गैसोलीन में एंटीकॉक) जैसे रसायनों के उत्पादन में और खनन उद्योग में, अन्य।
बुध की विशेष विशेषता है कि वह वातावरणीय अवस्था में द्रव अवस्था में होता है। हालांकि, यह उतना जहरीला नहीं है जितना कि इसके वाष्प और डेरिवेटिव। कुछ पारा यौगिक आते हैं पॉलीविनाइल क्लोराइड कारखाने (पीवीसी) और अन्य क्लोरीनयुक्त यौगिक, कवकनाशी पेंट और कीटनाशक, विस्फोटक डेटोनेटर और प्लास्टिक, खनन गतिविधियों जैसे कि सिनाबार (पारा सल्फाइड खनिज), सोना और चांदी और तेल रिफाइनरियों द्वारा निष्कर्षण।
ए प्रदूषण का छोटा सा हिस्सा पारा के साथ पानी का से आता है जैविक गतिविधि. कुछ अवायवीय जीवाणु जो झीलों के तल पर रहते हैं, मिथाइलेशन प्रक्रियाओं (-CH3 समूहों के अलावा) द्वारा पारा और अन्य अकार्बनिक डेरिवेटिव को कार्बनिक पारा यौगिकों में बदलने में सक्षम हैं।
एक अन्य विशेष रूप से जहरीली धातु कैडमियम है, जो जलीय यौगिक बनाती है। उद्योग में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले कैडमियम यौगिक हैंलाइड कॉम्प्लेक्स, साइनाइड और अमाइन हैं। कैडमियम मुख्य रूप से जल को प्रदूषित करता है अपशिष्ट जल निर्वहन धातु परिष्करण, इलेक्ट्रॉनिक्स, लौह मिश्र धातु और लौह और जस्ता उत्पादन, वर्णक निर्माण (पेंट और रंगीन), बैटरी (कैडमियम, निकल), प्लास्टिक स्टेबलाइजर्स, कवकनाशी जैसे उद्योगों से कच्चे, इलेक्ट्रोडपोजिशन जैसे उपचार और परमाणु रिएक्टरों में इसका उपयोग।
कैडमियम के कुछ डेरिवेटिव उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किए जाते हैं और उनके कार्बनिक अम्ल लवण (लॉरेट, स्टीयरेट या कैडमियम बेंजोएट) के रूप में उपयोग किए जाते हैं प्लास्टिक में प्रकाश और तापमान स्टेबलाइजर्स. ये स्टेबलाइजर्स भोजन को दूषित कर सकते हैं यदि उन्हें प्लास्टिक में संग्रहीत किया जाता है।
गैल्वेनिक उद्योग से, रिफाइनरियों से और धातु की सफाई से आने वाले साइनाइड, जलीय पारिस्थितिक तंत्र को दूषित करते हुए अपशिष्ट जल में छोड़ दिए जाते हैं। अन्य धातुओं जैसे आर्सेनिक, तांबा और क्रोमियम का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है: लकड़ी के संरक्षक और कोयले की राख उनमें कई भारी धातुओं के निशान हैं।
सामान्य तौर पर, भारी धातुएं, आर्सेनिक, मोलिब्डेनम और सेलेनियम को छोड़कर, क्षारीय पानी (पीएच> 7) में खराब घुलनशील होती हैं और कार्बनिक कणों से बंध सकती हैं। इस तरह, धातुएं पानी में बहुत अधिक जहरीली सांद्रता में दिखाई दे सकती हैं जो स्पष्ट रूप से शुद्ध, प्राचीन और स्पष्ट हैं, जैसे कि एक पहाड़ी नदी का ओलिगोट्रोफिक पानी। सल्फर खनिजों या खनन अवशेषों वाले क्षेत्रों के माध्यम से बहने वाले शीतल जल में भारी धातु सांद्रता विशेष रूप से अधिक हो सकती है।
पानी में भारी धातुओं के परिणाम
भारी धातुएं शक्तिशाली एजेंट हैं जिनका मीठे पानी के पारिस्थितिक तंत्र पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। ये धातुएं आमतौर पर कम सांद्रता में, प्रति मिलियन भागों (पीपीएम) या भागों प्रति बिलियन (पीपीबी) में पाई जाती हैं, जिससे उनका पता लगाना मुश्किल और महंगा हो जाता है।
जलीय मैक्रोइनवर्टेब्रेट्स जैसे कुछ बायोइंडिकेटर हैं जो भारी धातुओं को अपने एक्सोस्केलेटन में हफ्तों और महीनों तक जमा कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, कठफोड़वा लार्वा अच्छे होते हैं माध्य धातु सांद्रता के जैव संकेतक जैसे कैडमियम और मोलिब्डेनम पर्वतीय धाराओं में खदान के अपशिष्ट जल से प्रभावित होते हैं।
हालाँकि धातुएँ कम सांद्रता में होती हैं, लेकिन उनके पास की एक श्रृंखला होती है पारिस्थितिक तंत्र पर परिणाम, जिसके बारे में हम नीचे बताएंगे।
जीवों पर घातक और सूक्ष्म प्रभाव
भारी धातुओं का प्रभाव तीव्र या जीर्ण के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है. तीव्र प्रभाव थोड़े समय में होते हैं और आमतौर पर जीवों को मारते हैं या गंभीर रूप से नुकसान पहुंचाते हैं। विशिष्ट सुबलथल प्रभाव विकास दर में कमी और व्यवहार या विकास में परिवर्तन हैं।
दूसरी ओर, दीर्घकालिक प्रभाव वे होते हैं जो दीर्घावधि में होते हैं। कई धातुएं हैं:
- कासीनजन: कैंसर होता है।
- टेराटोजेनिक: विकास पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है।
- उत्परिवर्तजन: डीएनए को नुकसान।
- न्यूरोटोक्सिक: न्यूरोनल और संज्ञानात्मक कार्यों को नकारात्मक रूप से प्रभावित करते हैं।
- अंत: स्रावी डिसरप्टर्स: हार्मोन की तरह कार्य करना या हस्तक्षेप करना।
- वे जीवों की प्रतिरक्षा प्रणाली को भी नुकसान पहुंचा सकते हैं।
जैव संचय
भारी धातुओं का भी जीवों पर अप्रत्यक्ष प्रभाव पड़ता है क्योंकि वे हैं जीवों में जैव संचय और वे खाद्य जाले के माध्यम से आगे बढ़ते हैं। कई धातुएँ, जैसे कि पारा के कार्बनिक यौगिक, लिपोफिलिक हैं, अर्थात वे हैं पानी की तुलना में वसा में अधिक घुलनशील, और इसलिए जानवर के वसायुक्त ऊतक में जमा हो जाते हैं। हालांकि कई धातुएं कम सांद्रता में पाई जाती हैं, प्रति ट्रिलियन (पीपीटी) भागों के क्रम में, वे जीवित चीजों के लिए सीधे विषाक्त हो भी सकती हैं और नहीं भी, हालांकि, जैव संचय के कारण, वे जीवों में बहुत जहरीले स्तर पर जमा हो सकती हैं।
जैव आवर्धन
बायोमैग्निफिकेशन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा लिपोफिलिक धातुएं शिकार से शिकारी तक खाद्य श्रृंखला को ऊपर ले जाती हैं। उदाहरण के लिए, फाइटोप्लांकटन पानी को छानते समय आपके शरीर में लिपोफिलिक धातु जमा करता है, और इसलिए धातुओं की सांद्रता पानी की तुलना में शरीर में अधिक हो जाएगी। जब जूप्लांकटन फाइटोप्लांकटन का उपभोग करता है, तो इन धातुओं का एक हिस्सा ज़ोप्लांकटन के वसा में स्थानांतरित हो जाता है, बदले में उनकी एकाग्रता फाइटोप्लांकटन के सापेक्ष बढ़ जाती है। यह प्रक्रिया खाद्य श्रृंखला के शीर्ष की ओर चलती रहती है। एक बहुत ही सामान्य नियम कहता है कि प्रत्येक ट्राफिक स्तर दस गुना अधिक विषाक्तता जमा करने में सक्षम है पिछले ट्रॉफिक स्तर की तुलना में।
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