पानी पीने के लिए सुरक्षित कब होता है?
पीने लायक पानी को पेय (potable) कहते हैं। वह "शुद्ध" नहीं होता: उसमें थोड़े घुले लवण हमेशा होते हैं। ज़रूरी यह है कि हानिकारक चीज़ें सुरक्षित सीमा से नीचे रहें। पेयजल मानक (जैसे WHO के दिशा-निर्देश और राष्ट्रीय नियम) ये समूह जाँचते हैं:
- कीटाणु (सूक्ष्मजीव): रोग फैलाने वाले कीटाणु नहीं। जाँच में E. coli खोजा जाता है जो मल से आता है; 100 mL नमूने में सुरक्षित मान 0 है।
- दिखावट, स्वाद और गंध: साफ़ (कम गंदलापन, यानी मिट्टी से धुँधलापन), रंगहीन, बुरी गंध नहीं।
- pH: लगभग 6.5 से 8.5। बहुत अम्लीय पानी पाइप गलाता है और धातुएँ घोलता है; बहुत क्षारीय पानी का स्वाद ख़राब होता है।
- घुले रसायन: नाइट्रेट (अधिकतम लगभग 50 mg/L), आर्सेनिक और सीसा (अधिकतम लगभग 0.01 mg/L), फ्लोराइड, और कुल घुले लवण (TDS, अच्छे स्वाद के लिए लगभग 500 mg/L या कम)।
- बचा हुआ कीटाणुनाशक: नल के पानी में थोड़ी क्लोरीन रखी जाती है ताकि पाइप में कीटाणु न पनपें।
सीमाएँ स्वास्थ्य अध्ययनों से तय होती हैं: ऐसी मात्रा जो रोज़ लगभग 2 लीटर पानी पीने वाले व्यक्ति के लिए पूरी उम्र सुरक्षित हो। देशों में सटीक संख्याएँ थोड़ी अलग होती हैं।
जल-प्रदूषण कहाँ से आता है?
जल-प्रदूषण पानी में मिली वह हर चीज़ है जो उसे असुरक्षित बनाए या जीवों को नुक़सान पहुँचाए। मुख्य स्रोत:
- खेती: बारिश के साथ बहकर आया ज़्यादा उर्वरक (नाइट्रेट, फॉस्फेट) और कीटनाशक। ज़्यादा पोषक तत्व सुपोषण (eutrophication) करते हैं: शैवाल बेहिसाब बढ़ते हैं, मरकर सड़ते हैं और ऑक्सीजन खा जाते हैं, जिससे मछलियाँ मर जाती हैं।
- उद्योग: भारी धातुएँ (सीसा, पारा, कैडमियम), विलायक, अम्ल, तेल और गरम पानी।
- घर और शहर: मल-जल (कीटाणु और सड़ने वाला पदार्थ), डिटर्जेंट, प्लास्टिक और कचरा।
- अन्य: तेल रिसाव, खनन का कचरा, अम्ल वर्षा, रिसती ईंधन टंकियाँ और कचरा-स्थल।
बिंदु स्रोत एक पाइप या नाला है (कारख़ाने का निकास)। विसरित स्रोत बड़े क्षेत्र में फैला होता है (पूरे खेत)। विसरित प्रदूषण रोकना कठिन है। भूजल भी प्रदूषित होता है; वह बहुत धीरे अपने आप साफ़ होता है।
मिट्टी: विनिमय और छन्ना माध्यम
मिट्टी रेत, गाद, मृत्तिका (clay), ह्यूमस (सड़ा पौधा-पदार्थ), पानी और हवा का मिश्रण है। मृत्तिका और ह्यूमस की सतह पर ऋण आवेश होता है। वे धन आयन (धनायन) पकड़ते हैं: कैल्शियम (Ca²⁺), पोटैशियम (K⁺), मैग्नीशियम (Mg²⁺), अमोनियम (NH₄⁺) और भारी धातुएँ।
ये आयन हमेशा के लिए चिपके नहीं रहते। पौधे की जड़ H⁺ छोड़ती है और बदले में पोषक आयन लेती है। यह धनायन विनिमय है। मिट्टी जितने धन आवेश पकड़ सकती है उसकी कुल मात्रा धनायन विनिमय क्षमता (CEC) है; मृत्तिका और ह्यूमस वाली मिट्टी की CEC ऊँची, रेतीली की कम होती है।
पानी के लिए इसका मतलब: मिट्टी पौधों के लिए पोषक रोकती है, कई धातुएँ और अमोनियम रोकती है, और उसके छोटे छिद्र मिट्टी के कण और कई कीटाणु छान देते हैं। सीमाएँ: नाइट्रेट ऋणात्मक है, इसलिए रुकता नहीं और बहकर भूजल में पहुँचता है। प्रदूषक से भर चुकी मिट्टी और नहीं पकड़ सकती, और बहुत अम्लीय मिट्टी धातुएँ फिर पानी में छोड़ सकती है।
करके देखो
3D में: खुले खेल वाले चरण में सिर्फ़ खेत चालू करो और देखो कौन-सी जाँच फेल होती है। फिर मिट्टी जोड़ो। अब शहर भी चालू करो। मिट्टी के लिए कौन-सा स्रोत ठीक करना सबसे कठिन है?
घर पर: दो साफ़ बोतलें लो, एक में नल का पानी, एक में गंदा पानी। गंदे पानी को पहले कपड़े से, फिर कटी बोतल की रेत से छानो। धुँधलापन मिलाओ। (इसे पीना नहीं: पानी फिर भी सुरक्षित नहीं है।)
मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ
- सांद्रता (mg/L) = पदार्थ का द्रव्यमान (mg) ÷ पानी का आयतन (L)
- पानी में 1 mg/L = 1 ppm
- तनुकरण: C₁V₁ = C₂V₂ (पदार्थ की मात्रा नहीं बदलती)
- हटाया गया प्रतिशत = (पहले − बाद में) ÷ पहले × 100
- पीने के पानी का सुरक्षित pH: लगभग 6.5 से 8.5
हल किए गए उदाहरण
1. 2 L नमूने में 150 mg नाइट्रेट है। सांद्रता ज्ञात करो और 50 mg/L की सीमा से तुलना करो।
c = 150 / 2 = 75 mg/L. यह 50 mg/L से ज़्यादा है, इसलिए पानी नाइट्रेट के लिए सुरक्षित नहीं है।
2. 10 L नदी जल में प्रदूषक 100 mg/L है। उसमें 40 L साफ़ पानी मिलाया जाता है। नई सांद्रता क्या होगी?
मात्रा = 10 × 100 = 1000 mg। नया आयतन = 50 L। c = 1000 / 50 = 20 mg/L.
3. मिट्टी से गुज़रते पानी में 80 mg/L अमोनियम का 70% हट जाता है। कितना बचा?
हटा = 0.70 × 80 = 56 mg/L। बचा = 80 − 56 = 24 mg/L.
4. एक व्यक्ति रोज़ 2 L पानी पीता है जिसमें आर्सेनिक सीमा 0.01 mg/L पर है। वह रोज़ कितना आर्सेनिक लेता है?
मात्रा = 0.01 mg/L × 2 L = 0.02 mg प्रतिदिन।
5. एक नमूने का pH 5.9 है, 100 mL में E. coli 0 है और पानी साफ़ है। क्या यह सुरक्षित है?
कीटाणु और साफ़पन ठीक हैं, पर pH 5.9, 6.5 से कम है, इसलिए सामान्य सीमा में नहीं है। वह अम्लीय है और उपयोग से पहले उपचार चाहिए।
आम गलतियाँ
- साफ़ पानी को सुरक्षित मान लेना। कीटाणु, नाइट्रेट, आर्सेनिक और फ्लोराइड दिखते नहीं।
- पेयजल को "शुद्ध जल" कहना। पेयजल में घुले लवण होते हैं; उसे बस सुरक्षित सीमा से नीचे रहना है।
- यह कहना कि मिट्टी सारे प्रदूषक रोकती है। मिट्टी धन आयन अच्छे रोकती है, पर ऋणात्मक नाइट्रेट बहकर भूजल में चला जाता है।
- बिंदु और विसरित स्रोत में उलझना। कारख़ाने का पाइप बिंदु स्रोत है; पूरे खेत में डाला उर्वरक विसरित है।