थर्मल प्रदूषण - मुख्य स्रोत, प्रभाव, और रोकने के उपाय

पृथ्वी पर कोई भी प्राणी अलग-थलग नहीं रह सकता है लेकिन प्रजातियों का अंतर-निर्भरता की प्रकृति बढ़ती आबादी, औद्योगिकीकरण, शहरीकरण और पर्यावरण का अधिक से अधिक उपयोग करने की इच्छा के कारण गंभीर खतरे में है।

प्रदूषण के कई रूपों में थर्मल प्रदूषण बाढ़, सूखा और अकाल जैसी प्राकृतिक प्रकोपों ​​को बढ़ाता है। यह समुद्र के जल स्तर में भी खतरनाक वृद्धि करता है। गर्मी के लगातार बढ़ने से ग्लेशियर पिघल सकते हैं जिससे जीवों को भारी नुकसान हो सकता है। थर्मल प्रदूषण के साथ जलवायु परिवर्तन की संभावना बढ़ जाती है जिसका कृषि उत्पादन पर गंभीर दुष्प्रभाव होता है।

थर्मल प्रदूषण क्या है (What is Thermal Pollution)

किसी भी प्रकार का प्रदूषण जो एक अवांछनीय पैमाने पर पानी के प्राकृतिक तापमान को बदलता है उसे थर्मल प्रदूषण कहा जाता है। थर्मल प्रदूषण के सामान्य कारणों में से एक बिजली संयंत्रों और औद्योगिक निर्माताओं द्वारा ठंडा पानी का उपयोग है। जब ठंडेपन के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला पानी वापिस अपने प्राकृतिक पर्यावरण में आता है तो इसका तापमान अधिक होता है। तापमान में परिवर्तन ऑक्सीजन की मात्रा कम करता है और पारिस्थितिकी तंत्र को भी प्रभावित करता है।

थर्मल प्रदूषण के साथ पानी का तापमान बढ़ता है जिससे जलीय ऑक्सीजन में कमी आती है। जलीय जीवों का जीवन जलीय वनस्पति पर आधारित है। इसलिए जल प्रदूषण जलीय प्रजातियों को गंभीरता से प्रभावित करता है।

आम तौर पर थर्मल ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए कोयले को जलाया जाता है जिससे उत्पन्न ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित होती है लेकिन इस प्रक्रिया में जब कोयले जलाया जाता है तो कई गैसों का उत्सर्जन होता है जो वातावरण को दूषित करती हैं। इन गैसों में मुख्य रूप से कार्बन मोनोऑक्साइड, फ्लाई ऐश, सल्फर, नाइट्रोजन ऑक्साइड और हाइड्रोकार्बन आदि शामिल हैं। जैसे-जैसे वातावरण में उनकी सांद्रता बढ़ती है वैसे-वैसे वातावरण में थर्मल प्रदूषण फैलता है।

थर्मल प्रदूषण के मुख्य स्रोत क्या हैं? (Main Sources of Thermal Pollution)

कई बड़े कारखाने गलाने के लिए वस्तुओं को अत्यधिक गर्म करते हैं। इसके अलावा इन वस्तुओं में ऐसे कई पदार्थ हैं जो कारखाने में उपयोग नहीं किए जा सकते हैं। उन्हें ठीक से खत्म करने की बजाए, फैक्ट्रियां उन्हें नदी के जल में छोड़ देती हैं। इस वजह से नदी का पानी प्रदूषित हो जाता है। अत्यधिक गर्मी के परिणामस्वरूप कई जलीय जीव विशेष रूप से मछली मर जाती हैं। इसे 'थर्मल शॉक' कहा जाता है। इसका पर्यावरण पर गंभीर प्रभाव पड़ता है क्योंकि मछली नदियों में अपशिष्ट पदार्थ खाकर उसके जल को साफ रखने में मदद करती है। ऑक्सीजन गर्म पानी में मिल नहीं सकती और इस वजह से कई जलीय जीव नष्ट हो जाते हैं।

रेडियोधर्मी पदार्थ प्रमुख प्रदूषक हैं। थर्मल और परमाणु ऊर्जा स्टेशनों से निकला जल जलीय जीवों और मनुष्यों को प्रदूषित नदियों और झीलों के माध्यम से बीमार करता है।

आम तौर पर उद्योग एक स्रोत (जैसे कि नदी) से पानी लेते हैं, इसे ठंडा करने के लिए उपयोग करते हैं और फिर गर्म पानी को उसी स्रोत पर लौटा देते हैं। उदाहरण के लिए बिजली स्टेशन पानी को गर्म करके उत्पादित स्टीम से टर्बाइन चलाते हैं। पानी से भाप के वाष्पीकरण के बाद टर्बाइनों के प्रभावी कामकाज के लिए इसे ठंडा किया जाता है और पानी में परिवर्तित किया जाता है। संक्षेपण की यह प्रक्रिया किसी पानी के स्रोत से पानी के साथ की जाती है क्योंकि पानी गर्मी को अवशोषित करता है। यह गर्म पानी, जो सामान्य से कम से कम 150 डिग्री सेल्सियस से अधिक गर्म है, उसके बाद उसी जल स्रोत में छोड़ दिया जाता है।

थर्मल प्रदूषण का एक अन्य कारण जलाशय तालाब / टंकी द्वारा गर्म नदी के पानी में अत्यधिक ठंडे पानी का निर्वहन है। यह किसी खास प्रकार के तापमान (गुनगुने) के अभाव में मछली और अन्य प्रकार के बैक्टीरिया को जीवित रहने के लिए कठिन बना देता है।

 

पर्यावरण पर थर्मल प्रदूषण के प्रभाव क्या हैं? (Effects of Thermal Pollution on Environment)

औद्योगिक गतिविधियों में कोयले की खपत से निम्नलिखित प्रदूषण होते हैं जो तापीय प्रदूषण की समस्या को बढ़ाते हैं-

  1. कार्बन मोनोऑक्साइड – कोयले से चलने वाले थर्मल विद्युत संयंत्र कार्बन मोनोऑक्साइड के उत्सर्जन के लिए मुख्य अंशदान में से एक है, जो कि कोयले से चलते हैं जो खुद दहन प्रक्रिया के कारण उत्पन्न होता है।
  2. हाइड्रोकार्बन - विभिन्न वाहकों में ईंधन के रूप में इस्तेमाल की जाने वाली सभी सामग्री हाइड्रोकार्बन हैं। इनके जलने से वायुमंडल में गर्म गैस उत्पन्न होती है जिससे वातावरण का तापमान बढ़ जाता है। इसका त्वचा पर विपरीत प्रभाव पड़ता है जिससे त्वचा रोग और त्वचा कैंसर हो सकता है।
  3. फ्लाई ऐश – जले हुए ईंधन के कण औद्योगिक फैक्ट्रियों से उत्पन्न गैसों के साथ हवा में उड़ते रहते हैं। वे काफी गर्म होते हैं और वातावरण का तापमान भी बढ़ाते हैं जिसका पौधों और वनस्पति पर बुरा असर होता है।
  4. सल्फर और नाइट्रोजन के ऑक्साइड - कोयले का जलना सल्फर डाइऑक्साइड को रिलीज करता है। यह गैस पर्यावरण के क्षेत्र में कुल उत्सर्जित गैस का 75 प्रतिशत है। एक अनुमान के मुताबिक 1 करोड़ सल्फर डाइऑक्साइड प्रति वर्ष दुनिया में वायुमंडल तक पहुंचता है। राष्ट्रीय थर्मल विद्युत निगम (एनटीपीसी) द्वारा कोयले के इस्तेमाल में तेजी से वृद्धि हुई है। 1950 में 35 मिलियन मीट्रिक टन का कोयला इस्तेमाल किया गया था जो हमारे देश में 2000 में बढ़कर 240 मिलियन टन हो गया। सल्फर डाइऑक्साइड का आंखों और श्वसन प्रणाली के साथ-साथ पुरातात्विक महत्व के स्मारकों पर भी पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है।
  5. एलडहाइड - गैर-थर्मल पावर स्टेशनों में नाइट्रोजन के आक्साइड भी उत्सर्जित होते हैं जिसमें नाइट्रस ऑक्साइड, नाइट्रिक ऑक्साइड और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड शामिल होते हैं। वे पर्यावरण पर प्रतिकूल प्रभाव डालते हैं और विभिन्न रोगों को जन्म देते हैं।

जलीय जीवन पर थर्मल प्रदूषण का प्रभाव (Impact of Thermal Pollution on Aquatic Life)

थर्मल प्रदूषण का सामान्य रूप से मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण पर बहुत प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। पानी की गर्मी बढ़ने से पानी में ऑक्सीजन की घुलनशीलता कम हो जाती है जिससे मछली के मेटाबोलिज्म का संतुलन बिगड़ता है। इससे नदी के पर्यावरण संतुलन में परिवर्तन होता है। यदि गर्मी में वृद्धि एक निश्चित सीमा तक है तो मछली की वृद्धि दर बढ़ जाती है और मछली की उपज बढ़ जाती है लेकिन समय-समय पर पौधों को बंद करने के कारण, जो नियंत्रित और अनियोजित हो सकते हैं, अचानक पानी के तापमान में होने वाले बदलाव होते हैं जिसके कारण जलीय जीवों की मौत हो जाती है।

गर्म समुद्र में रहने वाले जीव आमतौर पर 20 से 30 डिग्री सेल्सियस की अधिक तापमान में वृद्धि करने में सक्षम नहीं हैं और 37 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर ज्यादातर स्पंज, मोलस्क और चिंप मर जाते हैं। इससे जैव-विविधता कम हो जाती है क्योंकि गुनगुने पानी में जीने वाले प्रजातियां बहुत गर्म पानी में पनपने में सक्षम नहीं हैं।

 

हम थर्मल प्रदूषण से कैसे बच सकते हैं? (How can we avoid Thermal Pollution)

थर्मल प्रदूषण को रोकने के लिए हमें उचित उपाय करने होंगे। थर्मल स्टेशनों से प्राप्त अनुत्पादक सामग्रियों का समुचित उपयोग होना चाहिए। थर्मल पावर स्टेशनों से उत्पन्न गैसों का उपयोग अन्य कार्यों में किया जाना चाहिए। इन स्टेशनों में कार्यरत श्रमिकों को प्रदूषण से अवगत कराया जाना चाहिए ताकि वे इससे बचने के लिए उपाय कर सकें। उचित हरियाली उत्सर्जन मानदंडों के अनुसार वाहनों में ईंधन भरा जाना चाहिए।

हम थर्मल प्रदूषण को कैसे नियंत्रित कर सकते हैं? (How can we Control Thermal Pollution)

यदि गर्म पानी कंडेनसिंग से बाहर आता है तो थर्मल प्रदूषण को ठंडा करने वाले तालाब या कूलिंग टॉवर के माध्यम से पारित करके नियंत्रित किया जा सकता है। यह गर्मी हवा में बिखर जाती है और फिर पानी को नदी में छोड़ दिया जाता है या दोबारा से संयंत्र में ठंडा करने के लिए इसका इस्तेमाल किया जाता है। इस प्रकार एक बड़े और उथले तालाब के निर्माण की सलाह दी जाती है। गर्म पानी को तालाब में एक तरफ पंप से छोड़ दिया जाता है और ठंडे पानी को दूसरी ओर से जारी किया जाता है। गर्मी तालाब से बाहर निकल जाती है और वातावरण में मिल जाती है।

कूलिंग कॉलम का उपयोग एक प्रभावी समाधान है। इस तरह के ढांचे तालाब से कम जगह लेते हैं। यहाँ पर अधिकांश गर्मी वाष्पीकरण द्वारा स्थानांतरित होती है। कंडेनसिंग से आने वाला गर्म पानी ऊर्ध्वाधर शीट पर छिड़का जाता है और फिर यह पानी पतली फिल्मों के रूप में नीचे आ जाता है। ठंडी हवा स्तंभ के नीचे बनाई गई पाइप से स्तंभ में प्रवेश करती है और ऊपरी बढ़ते वाष्प द्वारा शांत हो जाती है। प्राकृतिक प्रवाह बाहरी ठंडी हवा और अंदर की गर्म हवा के घनत्व के अंतर के कारण होता है।

स्तंभ के नीचे से 100 मीटर की ऊंचाई तक वातावरण में अतिरिक्त गर्मी नष्ट हो जाती है। स्तंभ के तल पर ठंडा पानी जमा हो जाता है और बिजलीघर के कंडेनर्स को वापस भेज दिया जाता है लेकिन इन दोनों तरीकों में दिक्कत यह है कि वाष्पीकरण के माध्यम से पानी की मात्रा गायब हो जाती है।

फ्लाई ऐश के प्रदूषण को रोकने के लिए नई शोध (New Research to Prevent Pollution of Fly Ash)

थर्मल विद्युत संयंत्रों में इस्तेमाल किए गए कोयले द्वारा उत्पन्न औसत राख की मात्रा लगभग 40 से 45 प्रतिशत है। भारतीय परिदृश्य में एक मेगावाट बिजली के उत्पादन के परिणामस्वरूप लगभग 1800 टन राख को दैनिक रूप से तैयार किया जाता है। इस राख में लगभग 20 प्रतिशत मोटी राख (रेत) और 80 प्रतिशत फ्लाई ऐश शामिल हैं। भारत में फ्लाई ऐश का उत्पादन वर्तमान में 120 मिलियन मीट्रिक टन है जो 2020 तक 150 मिलियन मीट्रिक टन होने का अनुमान लगाया जा सकता है।

थर्मल पावर प्लांटों से निकलने वाली फ्लाई ऐश को नियंत्रित करने के लिए एमआईटी के निदेशक प्रो ए घोष के तहत नया शोध शुरू किया गया है। इस शोध में सहायक प्रोफेसरों और सिविल इंजीनियरिंग विभाग के छात्र शामिल हैं। उत्तर प्रदेश के रेणुसागर और उड़ीसा में दो परियोजनाओं पर इस परियोजना के तहत फ्लाई ऐश के नियंत्रण पर काम चल रहा है।

फ्लाई ऐश की बढ़ती मात्रा भूमि उपयोग, स्वास्थ्य और पर्यावरणीय खतरे के रूप में दिखाई देती है। अभी तक 140000 हेक्टेयर भूमि फ्लाई ऐश के निपटान के लिए बर्बाद हो गई है। जबकि इन डंपिंग स्थलों पर पानी का नियमित रूप से छिड़काव जरूरी है। दूसरी तरफ पानी के जमीनी पानी में जाने से रोकना भी एक बढ़ती चुनौती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि फ्लाई ऐश में मौजूद घटक पानी को जहरीला बनाते हैं। इसलिए इन डंपिंग साइटों को उचित रूप से प्रबंधित करना होगा। इसमें कोई आश्चर्य नहीं कि एमआईटी परियोजना के तहत पानी की मंजूरी और स्थिरता मानकों के प्रावधान के लिए विशेष देखभाल की जाएगी। फ्लाई ऐश को व्यापक तकनीकी अनुसंधान के माध्यम से निपटाया जा रहा है।