हवा प्रदूषण

Category: Environment & Green Technology Published: Thursday, 20 October 2016

अन्न, वस्त्र, निवारा या तीन मूलभूत मानवी गरजा आहेत. अन्न ही संज्ञा फार व्यापक अर्थाने वापरली जाते, कारण यात अन्नधान्या बरोबरच पाणी आणि हवा या महत्त्वाच्या घटकाचा समावेश अप्रत्यक्षपणे झालेला आहे. जिवंत रहाण्यासाठी आपल्याला सतत प्राणवायूचा योग्य त्या प्रमाणात पुरवठा व्हावा लागतो.

प्रकृती निकोप राखण्यासाठी मानवाला सकस आहाराबरोबर स्वच्छ आणि शुध्द हवेची आवश्यकता आहे. हवेतील प्रदूषणाचा परिणाम मानवी जीवनाबरोबरच वनस्पती आणि इतर जीवसृष्टीवर होतो.

हवा वेगवेगळया वायूंच्या मिश्रणाने बनली आहे. त्याचे प्रमाण सर्वसाधारण परिस्थितीत कायम असते. यापैकी काही घटक आपल्याला आवश्यक असतात, काही निरूपयोगी असतात तर काही घातक असतात. आवश्यक घटकांचे प्रमाण जास्त व अनावश्यक घटकांचे प्रमाण कमी राहून त्या दोहोत नैसर्गिक समतोल राखला गेलेला असतो.

उदा. :- श्वसनक्रियेतून कार्बनडायऑक्साईड वायू बाहेर पडतो तसेच रात्रीच्या वेळी वनस्पती कार्बनडायऑक्साईड उत्सर्जीत करतात. दिवसा वनस्पती प्रकाश संश्लेषणाची क्रिया करतात, यावेळी हवेतील कार्बनवायू शोषूण घेतात व प्राणवायू सोडतात. अशा प्रकारे नैसर्गिक रीतीने हवेतील घटकांचे प्रमाण कायम राखले जाते.

हवेतील महत्त्वाचे घटक :-

१.नायट्रोजन :- नायट्रोजन हा हवेतील मुख्य घटक आहे. तो निसर्गात मोठ्या प्रमाणावर मुक्त स्थितीत आढळतो. नायट्रोजन हा रंगहीन वायू असून त्याला वास व चव नसते. तो विषारी नाही. तो पाण्यात अल्प प्रमाणात विरघळतो. नायट्रोजन वायू विषारी नसला तरी अधिक दाबाखाली, माणसाच्या शरीरात गेल्यास वेड्यासारख हसू लागतो. व त्यांच्या १०% वातावरणीय दाबाने बेशुध्दी आणि मृत्यू संभोवतो.

विजा चमकत असताना, वातावरणातील नायट्रोजन आणि ऑक्सिजीन यांचा संयोग होऊन नायट्नीक ऑक्साईड ( छज २ ) तयार होतो. नायट्रोजन डायऑक्साईड पावसाच्या पाण्यात विरघळून नायट्न्स ऑक्साइड ि कछज३ र्े आणि नायट्नीक अॅसिड तयार होतात. ती अत्यंत विरल स्वरूपात पावसाबरोबर जमिनीवर आणली जातात. त्यांची जमिनीवर आम्ल धर्मी पदार्थांशी अभिक्रीया होते आणि शेवटी नायट्रेट क्षार तयार होतात. त्याचा वनस्पतींच्या वाढीसाठी उपयोग होतो. वनस्पतिज अन्नातून प्राण्यांना नायट्रोजन मिळतो.

स्थिरीकरण झालेल्या नायट्रोजन, संयुगांच्या विघटनामुळे पुन्हा हवेत सोडला जातो. हे कार्य विनायट्नीकरण जिवाणू घडवून आणतात. जमिनीतील नायट्रोजन युक्त पदा यांचे हे जिवाणू विघटन करतात आणि मुक्त नायट्रोजन हवेत मिसळला जातो. तसेच लाकूड, वनस्पती व प्राण्यांचे अवशेष हवेत जळले असता त्यातील नायट्रोजन मुक्त होऊन हवेत मिसळतो. अशा प्रकारे निसर्गामध्ये नायट्रोजनचे चक्र अव्याहत चालू असते.

२.प्राण वायू :- 
प्राण वायू हा हवेतील महत्त्वाचा घटक आहे. प्राणवायू विना माणूस पाच मिनीटे देखील जगणे शक्य नाही. हवेत ऑक्सिजनचे प्रमाण २१% असते. ते १०% कमी झाल्यास लगेच मृत्यू ओढवतो. ऑक्सिजनच्या कमतरतेमुळे सर्वप्रथम मेंदूवर आघात होतो. या मुळे गोंधळलेली अवस्था गुंगी येणे, मृत्यू येणे असे प्रकार घडतात. विषारी अथवा अविषारी वायू केवळ आपल्या आस्तित्वाने हवेतील ऑक्सिजन कमी करतात.

३.कार्बनडाय ऑक्साईड :-
हवेत कार्बनडाय ऑक्साइडचे प्रमाण ०.०३% इतके असते. कार्बन आणि त्याच्या संयुगांच्या जळण्याने कार्बन डाय ऑक्साईड निर्माण होतो. हा वायू हवेपेक्षा जड आहे.
वनस्पती, माणूस व इतर सर्व प्राण्यांच्या श्वसनाच्या क्रियेत कार्बनडाय ऑक्साईड मुक्त होतो, माणूस एका दिवसात साधारण ४०० लिटर कार्बन डायऑक्साईड उच्छ्वासावाटे बाहेर टाकतो. लाकूड, कोळसा, तेल आणि गॅस इ. प्रकारच्या इंधनांच्या ज्वलनात दर वर्षाला ३० अब्ज टनांपेक्षा अधिक कार्बनडायऑक्साईड वातावरणात विलीन होतो.
कार्बनडायऑक्साईड हा वनस्पतींच्या पोषणातला मुलाधार आहे. निसर्गामध्ये ज्वालामुखींच्या उद्रेकामुळे कोट्यावधी टन कार्बनडायऑक्साईड बाहेर टाकला जातो. कार्बनडायऑक्साईडच्या वाढत्या प्रमाणामुळे वातावरणातील उर्जेचा समतोल ढळतो व भुपृष्ठावरील असलेल्या वातावरणाचे तपमान वाढते. वातावरणातील तपमानामुळे हवामान व पाऊस यांच्यामध्ये बदल होतो.
हवा प्रदूषण:-
१) प्रदूषणास चार घटक जबाबदार आहेत.
२) चालू नैसर्गिक स्थिती.
३) मानवी लोकवस्ती.
४) उत्पादनाची आणि खपाची पातळी.
५) तंत्रज्ञानाचा उपयोग.

हवा प्रदूषणाचे वर्गीकरण दोन गटामध्ये केले आहे. एक म्हणजे नैसर्गिक प्रदूषण व दुसरे म्हणजे अनैसर्गिक किंवा मानवी प्रदूषण.

प्रचंड येणारी वादळे यामुळे हवेत धुळीच्या सुक्ष्मकणाचे प्रमाण वाढते. उल्कापातामुळे ज्वलन क्रिया घडुन कार्बनडायऑक्साईडचे प्रमाण वाढते. ज्वालामुखीमुळे वातावरणात अमोनिया व गंधकाची वाफ यांचे प्रमाण वाढते व हवा दूषित होते. या सर्वांचा समावेश नैसर्गिक प्रदूषणात होतो

मानवी प्रदूषणात ज्या ज्या मानवी क्रियेमुळे हवेचे प्रदूषण होते त्या क्रियांचा समावेश होतो. सतत धुर ओकणारे कारखाने, अपायकारक वायू सोडणारी वाहने, विमाने, कीटक नाशके, जंतूनाशके यांचे सोडलेले फवारे, अणुबाँब सारखे शास्त्रीय प्रयोग इत्यादी सर्वांचा समावेश मानवी प्रदूषणामध्ये होतो.

वाहनामुळे होणारे प्रदूषण हे सर्वात जास्त प्रमाणात असते. वाहनांच्यामुळे होणार्‍या प्रदूषणात कार्बनमोनोक्साईडचे प्रमाण दोन तृत्यांश इतके असते. तर हायड्नेकार्बन आणि नायट्न्स ऑक्साईड निम्या प्रमाणात असते. वीजनिर्मिती उर्जा निर्मितीसाठी लागणारी इंधने, कोळसा, डिझेल, पेट्रोल यामुळे दोन तृत्यांश सल्फर डायऑक्साइड तयार होतो. पेट्रोरसायने, तेलशुध्दीकरणाचे कारखाने, कागद कारखाने, साखर कारखाने, कापड गिरणी, रबर कारखाने यामुळे एकपंचमाश इतके हवा प्रदूषण होते.

अंतराळात जाण्यासाठी जो अग्निबाण वापरतात त्याच्या धुरातूनसुध्दा क्लोरोफ्ल्युरोकार्बन सारखी संयुगे वातावरणात कोणाशीही संयोग करत नाहीत, पाण्यात विरघळत नाहीत. किंवा समुद्रात सुध्दा शोषून घेतली जात नाहीत. अशाच प्रकारची संयुगे आवाजापेक्षा वेगाने जाणार्‍या विमानातुनसुध्दा बाहेर टाकली जातात. अग्निबाण व ही विमाने स्थित्यंतरामधून प्रवास करतात. त्यामुळे त्यांचा धुर वातावरणाच्या या स्तरात मिसळला जातो. येथे ही संयुगे(क्लोरोफ्ल्युरो कार्बन) प्राणवायूच्या अणुबरोबर संयोग करून क्लोरीनचा अणू वेगळा करतात. हा क्लोरीनचा अणू ओझोनच्या रेणूशी प्रक्रिया करतो व त्याला तोडतो. यामुळे ओझोनचे पृथ्वी भोवतीचे कवच नष्ट होण्याची शक्यता निर्माण झाली आहे.

प्रदूषके व त्यांचे प्रकार:-
१)धुलीकण:- निरनिराळया आकारमानाचे धुलीकण हवेत मिसळून तरंगतात किंवा कालांतराने खाली बसतात. प्रचंड होणार्‍या वादळामुळे जमिनीवरील लहान लहान धुलीकण हे हवेत मिसळतात तसेच ते हवेत एका ठिकाणाहून दुसर्‍या ठिकाणी नेली जातात. या धुली कणांचा डोळयांना तसेच श्वासनलिकेस त्रास होतो.
२)वायू:- 
१. सल्फर डायक्साईड
२. कार्बन मोनोक्साईड
३. नायट्रोजन ऑक्साईड
४. हैड्नेजन फ्लूराइड
५. ओझोन
६. हायड्नेकार्बन, इत्यादी.
यातील महत्वाच्या प्रदूषकांची माहिती खाली दिली आहे.

१)सल्फर डायक्साईड(SO2):-सल्फर डायक्साईड मुख्यत्वेकरून ज्वलनामुळे तयार होतो. प्रत्येक उद्योग धंदा, मध्ये किंवा घरगुती वापरासाठी उर्जाशक्तीची आवशक्यता असते. त्यासाठी वापरलेल्या लाकूड, कोळसा, पेट्रोलियम पदार्थ यांच्या ज्वलनामुळे प्रदूषके तयार होतात. यांच्यात सल्फर डायक्साईड जवळ जवळ ८०% असतो. याचे प्रमाण हवेत जास्त झालेस श्वासनलिका व श्वसनक्रियेवर त्यांचा परिणाम होतो.

२)कार्बन मोनोक्साईड:- वाहनांसाठी वापरल्या जाणार्‍या डिझेल व पेट्रोल यांच्या ज्वलनाने तसेच उर्जानिर्मितीसाठी वापरल्या जाणार्‍या लाकूड व कोळश्यामुळे कार्बनमोनोक्साईडचे हवेतील प्रमाण वाढते. प्रत्येक वर्षी जवळ जवळ ४६ कोटी टन इतका कार्बन मोनोक्साईड हवेत मिसळतो. कार्बन मोनोक्साईड रक्तात मिसळल्याने रक्तातील हिमोग्लोबीनचे रूपांतार कार्बोहिमोग्लोबीनमध्ये होते. आणि त्यामुळे ऑक्सीजनच्या प्रवाहास अडथळे निर्माण होतात. कार्बोहिमोग्लोबीनचे रक्तातील प्रमाण ३०% इतके झाल्यास डोकेदुखी, सुस्ती येणे असे प्रकार घडतात. त्याचा परिणाम रक्ताभिसरण संस्थेवर सुध्दा होतो.

३)नायट्रोजन ऑक्साईड:- हा इंधनाच्या ज्वलनातून तयार होतो. जवळ जवळ एक कोटी एैंशी लाख टन इतका नायट्रोजन ऑक्साईड हा प्रत्येकवर्षी वातावरणात विलीन होतो. त्याच्या पैकी ४६% इतका वाहनामुळे, २५% विद्युत उर्जा निर्मीत केंद्राच्यामुळे, १७% औद्योगीकरण, ९% वसतीस्थान आणि ३% इतर मार्गातुन तयार होतो. नायट्रोजन ऑक्साईडचे हवेतील प्रमाण जास्त झाल्यास त्याचा परिणाम श्वासनलिकेवर होतो, डोळे चुरचुरतात, तसेच वनस्पतीची पर्णछिद्रे बंद होतात, पानातील पेशींचा नाश होतो त्यामुळे वनस्पतींची वाढ खुंटते.

ही प्रदूषके हवेत मिसळल्यानंतर त्यात जी स्थित्यंतरे होतात त्यासाठी खालील गोष्ठी कारणीभूत असतात
१.प्रदूषके कोणत्या उंचीवर(जमिनीपासून) हवेत मिसळतात.
२.वार्‍याची दिशा व वेग.
३.स्थानिक हवामानाची स्थिती(तपमान, आर्द्रता इत्यादी )
४.हवेच्या तपमानातील जमिनीपासुन वर होणारा बदल इत्यादी.
या सर्व गोष्टी विचारात घेऊन गणिती शास्त्रावर आधारित काही समीकरणे शोधण्यात आली आहेत. ज्यांचा वापर करून प्रदूषकांचे हवेतील प्रमाण तसेच ते किती अंतरापर्यंत प्रदूषण करू शकतील यांचा अंदाज करता येतो.

प्रदूषके तपासण्याच्या पध्दती:-
१)कारखान्यातुन सोडल्या जाणार्‍या वायुमध्ये किती प्रमाणात प्रदूषके आहेत हे तपासणे.
२)आपल्या सभोवतालच्या हवेत किती प्रमाणात प्रदूषके आहेत हे तपासणे.

कारखान्याच्या धुराड्यातुन किंवा वाहनाच्या इंजिनातुन जे दूषित वायु बाहेर पडतात त्यात प्रदूषकांचे प्रमाण खूपच असते. दूषित वायू पंपाच्या सहाय्याने गोळा करून त्याचे प्रयोगशाळेमध्ये प्रथ:करण करणे शक्य होते. त्यावरून प्रदूषकांचे प्रमाण काढता येते.

सभोवतालच्या हवेतील प्रदूषकांचे प्रमाण त्या मानाने कमी असल्याने प्रदूषकांचे प्रमाण माहित करून घेण्यासाठी खुप जास्त आकारमानाची हवा यंत्राद्वारे गोळा करावी लागते. यालाच हाय व्हाल्युम सँपलर(कळसह र्ींेर्श्रीाश ीराश्रिशी) असे म्हणतात. या यंत्राच्या सहाय्याने वायू प्रदूषके व धुलिकण हे दोन्ही मोजली जातात.

प्रदूषके नियंत्रीत करण्याच्या पध्दती:-
धुलीकण:- धुलीकण नियंत्रीत करण्याच्या पध्दती ह्या धुलीकणाचा आकारमान आणि घनतेवर अवलंबून असतात. खालील प्रमुख गोष्टींचा वापर त्यात केला जातो.
१) गुरूत्वाकर्षण
२) सेंट्रीफ्युगल दाब
३) इलेक्ट्रोस्टॅटिक दाब
४)फिल्टर
या सर्वं उपकरणात फिल्टर या प्रकारात सोप्या पध्दतीने परंतू फायदेशिररित्या धुलीकण दूषित वायूपासून वेगळे केले जातात. इलेक्ट्रोस्टॅटीक दाब पध्दती ही खूपच खर्चिक असून मोठ्या उद्योगधंद्यानाच ती परवडते.
वायू प्रदूषके:- ही प्रदूषके खालील पध्दतीने वेगळी केली जातात.
१)विरघळविणे
२)घन पदार्थावर चिकटवणे
३)जाळणे.
ह्या सर्व पध्दतीत पहिली पध्दत ही वापरण्यात सोपी व कमी खर्चाची आहे. बाकी पध्दती खर्चिक असल्याने त्यांचा वापर कमी केला जातो.

प्रदूषण नियंत्रण कायद्याप्रमाणे प्रदूषकांचे प्रमाण सभोवतालच्या हवेत जास्तीत जास्त किती असावे हे ठरवून दिले आहे.

क्षेत्र प्रमाण मायक्रो ग्रॅम प्रतिघनमिटर हवे मध्ये
-------------------------------------- 
धुलीकण सल्फरडायक्साईड कार्बनमोनोक्साईड नायट्रोजनडायऑक्साईड ----------------------------------------------- 
१) औद्योगिक ५०० १२० ५००० १२०
२) औद्योगिक शहरी राहणी २०० ८० २००० ८०
(संमिश्र)
३) महत्त्वाची ठिकाणे १०० ८० १००० ३०
(तीर्थक्षेत्र, दवाखाना इ.)
१ मि. ग्रॅम.=१००० मायक्रो ग्रॅम

हवा प्रदूषणाचे परिणाम:-
१)मानवाच्या बाबतीत प्रमुख रोग हे श्वसन मार्गास आणि फुफ्फूसाला होतात. त्याच प्रमाणे दमा, क्रॅन्सर, बेशुध्द पडणे, घसा खवखवणे, डोळयातुन पाणी येणे इ. विकार होतात.
२)वसस्पतींच्या बाबतीत त्यांची वाढ खुटंणे, पाने वाळणे, वाकणे, झाड मरून जाणे किंवा उत्पन्न कमी येणे इत्यादी परिणाम होतात.
३)हवा प्रदूषणामुळे इमारतीचे नुकसान होणे, रंग बदलणे, वस्तुंची शक्ती कमी होणे, त्यांचे आयुष्य घटणे इत्यादी गोष्टी घडू शकतात.
४)दूषित हवेमुळे वातावरणातील तापमान वाढते व त्याचा परिणाम हवामानावर तसेच पावसावर होतो.