दिल्ली स्मॉग में द्वितीयक कण और कृषि अमोनिया
स्रोत:द हिंदू ↗
क्यों मायने रखता है
यह लेख माध्यमिक कणों (secondary particulates) पर जोर देते हुए दिल्ली के प्रदूषण संकट की समझ में एक महत्वपूर्ण बदलाव को रेखांकित करता है। इसके लिए उम्मीदवारों को प्रदूषकों (PM2.5, सल्फेट्स, नाइट्रेट्स) के रासायनिक निर्माण और कृषि पद्धतियों (अमोनिया उत्सर्जन) एवं शहरी वायु गुणवत्ता के बीच के अप्रत्याशित जुड़ाव को समझने की आवश्यकता है।
सारांश
वायु गुणवत्ता प्रबंधन आयोग (CAQM) की एक हालिया रिपोर्ट में 'द्वितीयक पर्टिकुलेट मैटर' (secondary particulate matter) को दिल्ली के सर्दियों के वायु प्रदूषण के सबसे बड़े योगदानकर्ता (27%) के रूप में पहचाना गया है, जो परिवहन और बायोमास दहन जैसे प्राथमिक स्रोतों से भी अधिक है। द्वितीयक पर्टिकुलेट तब बनते हैं जब सल्फर डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन ऑक्साइड जैसे प्राथमिक उत्सर्जन वायुमंडलीय अमोनिया के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया करते हैं, जो मुख्य रूप से कृषि उर्वरकों और पशुधन से उत्पन्न होते हैं। यह वायु गुणवत्ता प्रबंधन के फोकस को केवल प्रत्यक्ष उत्सर्जन को कम करने से हटाकर जटिल वायुमंडलीय रसायन विज्ञान को समझने और उसे कम करने की ओर स्थानांतरित करता है, जो कृषि अमोनिया उत्सर्जन और शहरी PM2.5 स्तरों के बीच एक स्पष्ट संबंध स्थापित करता है।
मुख्य बिंदु
- CAQM के एक मेटा-एनालिसिस से पता चलता है कि दिल्ली में शीतकालीन प्रदूषण का प्रमुख कारण सेकेंडरी पार्टिकुलेट मैटर है, जो कुल प्रदूषण भार में 27% का योगदान देता है।
- द्वितीयक कण (Secondary particulates) वायुमंडल में तब बनते हैं जब प्राथमिक गैसीय प्रदूषक (जैसे SO2 और NOx) अमोनिया (NH3) के साथ प्रतिक्रिया करके अमोनियम सल्फेट और अमोनियम नाइट्रेट जैसे एरोसोल (aerosols) का निर्माण करते हैं।
- यह रिपोर्ट एक व्यापक बदलाव (paradigm shift) को दर्शाती है, जिसमें सेकेंडरी PM को वाहनों के उत्सर्जन (23%), बायोमास दहन (20%), धूल (15%) और उद्योगों (9%) जैसे प्राथमिक स्रोतों से ऊपर रखा गया है।
- भारत अमोनिया का एक प्रमुख वैश्विक उत्सर्जक है, जिसका मुख्य कारण सिंथेटिक उर्वरक और पशुधन उत्सर्जन हैं, जो सीधे तौर पर कृषि पद्धतियों को शहरी वायु प्रदूषण से जोड़ता है।
- ये द्वितीयक एरोसोल (Secondary aerosols) PM2.5 द्रव्यमान का 25-60% तक हिस्सा हो सकते हैं, जो मानव फेफड़ों में गहराई तक प्रवेश करते हैं और गंभीर स्वास्थ्य जोखिम पैदा करते हैं।
महत्वपूर्ण शब्द
वायु गुणवत्ता प्रबंधन आयोग (CAQM)
राष्ट्रीय राजधानी क्षेत्र (NCR) और आसपास के राज्यों में वायु गुणवत्ता प्रबंधन के समन्वय और निगरानी के लिए 2021 में स्थापित एक वैधानिक निकाय, जिसने पूर्ववर्ती पर्यावरण प्रदूषण (रोकथाम और नियंत्रण) प्राधिकरण (EPCA) का स्थान लिया है।
UPSC context
GS पेपर III (पर्यावरण); दिल्ली-एनसीआर (Delhi-NCR) स्मॉग से निपटने के लिए संस्थागत ढांचे और कार्यकारी उपायों के लिए महत्वपूर्ण।
द्वितीयक पार्टिकुलेट मैटर
वायुमंडल में SO2, NOx और अमोनिया जैसी गैसों के बीच रासायनिक अभिक्रियाओं के माध्यम से बनने वाले सूक्ष्म कण, जो निकास (exhausts) या चिमनियों जैसे स्रोतों से सीधे उत्सर्जित होने के बजाय वातावरण में ही निर्मित होते हैं।
UPSC context
GS पेपर III (पर्यावरण); दृश्यमान धुएं और धूल से परे प्रदूषण के जटिल स्रोतों को समझने के लिए महत्वपूर्ण।
PM2.5
सूक्ष्म श्वसनीय कण जिनका व्यास 2.5 माइक्रोमीटर या उससे कम होता है। ये फेफड़ों और रक्तप्रवाह में गहराई तक पहुँच सकते हैं, जो श्वसन और हृदय संबंधी स्वास्थ्य के लिए सबसे अधिक जोखिम पैदा करते हैं।
UPSC context
GS पेपर III (पर्यावरण); राष्ट्रीय वायु गुणवत्ता सूचकांक (AQI) में एक महत्वपूर्ण पैरामीटर।
वायुमंडलीय अमोनिया (NH3)
एक गैसीय प्रदूषक जो मुख्य रूप से कृषि उर्वरकों और पशुधन अपशिष्ट से उत्पन्न होता है। वायुमंडल में, यह अम्लीय गैसों के साथ प्रतिक्रिया करके द्वितीयक एरोसोल (secondary aerosols) बनाने के लिए एक प्रिकर्सर (precursor) के रूप में कार्य करता है।
UPSC context
GS पेपर III (कृषि एवं पर्यावरण); कृषि पद्धतियों को शहरी वायु गुणवत्ता की चुनौतियों से जोड़ता है।
स्रोत प्रभाजन
एक वैज्ञानिक कार्यप्रणाली जिसका उपयोग किसी विशिष्ट क्षेत्र में कुल प्रदूषक सांद्रता में प्रदूषण के विभिन्न स्रोतों (जैसे, परिवहन, बायोमास, उद्योग) के विशिष्ट योगदान को निर्धारित करने के लिए किया जाता है।
UPSC context
GS पेपर III (पर्यावरण); डेटा-आधारित नीति निर्माण और लक्षित प्रदूषण नियंत्रण उपायों के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण।
प्रीकर्सर गैसें
प्राथमिक गैसें जैसे सल्फर डाइऑक्साइड (SO2) और नाइट्रोजन ऑक्साइड्स (NOx) जो वायु में रासायनिक परिवर्तनों के माध्यम से ओजोन या द्वितीयक कणों (secondary particulates) जैसे द्वितीयक प्रदूषकों का निर्माण करती हैं।
UPSC context
GS पेपर III (पर्यावरण); प्रदूषण प्रबंधन के लिए एक व्यापक "एयरशेड" दृष्टिकोण की आवश्यकता पर प्रकाश डालता है।
प्रारंभिक ट्रैप
PM2.5 मुख्य रूप से एक प्रत्यक्ष उत्सर्जन है, और द्वितीयक प्रदूषकों के निर्माण के लिए सूर्य के प्रकाश की आवश्यकता होती है।
ठंडी और धूप रहित सर्दियों की स्थितियों में सेकेंडरी PM2.5 (अमोनियम सल्फेट/नाइट्रेट) का निर्माण तेजी से होता है, जब औद्योगिक SO2/NOx कृषि जनित अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।
संबंधित अवधारणाएँ
प्राथमिक और द्वितीयक वायु प्रदूषकों के बीच क्या अंतर है?
- प्राथमिक प्रदूषक: किसी विशिष्ट स्रोत से सीधे वायुमंडल में उत्सर्जित (जैसे: CO, SO2, NOx, वाहनों के उत्सर्जन या फसल जलाने से प्रत्यक्ष PM)।
- द्वितीयक प्रदूषक: सीधे उत्सर्जित नहीं होते; वायुमंडल में प्राथमिक पूर्ववर्तियों (primary precursors) के बीच रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से बनते हैं (जैसे, सतही ओजोन, PAN, द्वितीयक PM2.5)।
CAQM की मुख्य शक्तियाँ और अधिकार क्षेत्र क्या हैं?
- सांविधिक आधार: CAQM अधिनियम 2021 के माध्यम से स्थापित, जिसने दिल्ली और आसपास के NCR राज्यों के लिए एक एकीकृत दृष्टिकोण प्रदान करने हेतु EPCA को समाहित किया।
- सर्वोपरि अधिकार: इसके आदेश दिल्ली, पंजाब, हरियाणा, राजस्थान और उत्तर प्रदेश के संबंधित राज्य प्रदूषण नियंत्रण बोर्डों पर कानूनी रूप से प्रभावी होते हैं।
- प्रवर्तन शक्तियाँ: प्रदूषणकारी उद्योगों को प्रतिबंधित करने, संयंत्रों को बंद करने और पर्यावरणीय गैर-अनुपालन के लिए कठोर दंड लगाने हेतु सशक्त।
अंतर-विषय पैटर्न
उर्वरक सब्सिडी और शहरी स्मॉग
यूरिया पर भारी सब्सिडी इसके अत्यधिक उपयोग को बढ़ावा देती है, जिससे अमोनिया का वाष्पीकरण (volatilization) बढ़ जाता है। यह अमोनिया शहरी केंद्रों की ओर प्रवाहित होकर द्वितीयक (secondary) PM2.5 एरोसोल का निर्माण करता है।
शीतकालीन वायुमंडलीय रसायन विज्ञान
गर्मियों के फोटोकैमिकल स्मॉग (photochemical smog), जिसे UV प्रकाश की आवश्यकता होती है, के विपरीत दिल्ली के सर्दियों के द्वितीयक एरोसोल (secondary aerosols) (अमोनियम नाइट्रेट/सल्फेट) ठंडी, स्थिर और आर्द्र मौसम संबंधी स्थितियों में पनपते हैं।
2026 के prelims में यूरिया सब्सिडी, अमोनिया वोलेटिलाइज़ेशन (ammonia volatilization) और दिल्ली में सर्दियों के दौरान सेकेंडरी PM2.5 निर्माण को जोड़ने वाले एक प्रश्न की अपेक्षा करें।
संबद्ध PYQ · 3
संबद्ध PYQ · 3
- 2019PrelimsGS1
Consider the following statements: 1. Agricultural soils release nitrogen oxides into environment. 2. Cattle release ammonia into environment. 3. Poultry industry releases reactive nitrogen compounds into environment. Which of the statements given above is/are correct?
- 2022MainsGS3
Discuss in detail the photochemical smog emphasizing its formation, effects and mitigation. Explain the 1999 Gothenburg Protocol.
- 2022PrelimsGS1
In the context of WHO Air Quality Guidelines, consider the following statements: 1. The 24-hour mean of PM2.5 should not exceed 15 µg/m³ and annual mean of PM2.5 should not exceed 5 µg/m³. 2. In a year, the highest levels of ozone pollution occur during the periods of inclement weather. 3. PM10 can penetrate the lung barrier and enter the bloodstream. 4. Excessive ozone in the air can trigger asthma. Which of the statements given above are correct?
