क्या ‘सस्टेनेबिलिटी मीट्रिक’ हमारे प्लास्टिक प्रदूषण को कम कर सकता है?

प्लास्टिक, जो मुख्यतः पॉलीमर से बने होते हैं, कृत्रिम या अर्ध‑कृत्रिम कार्बनिक यौगिकों की एक विस्तृत श्रेणी है। उनकी लचीलेपन (प्लास्टिसिटी) के कारण प्लास्टिक को विभिन्न आकारों में ढाला जा सकता है और उनके कई उपयोगी अनुप्रयोग होते हैं।

प्लास्टिक सस्ता, बहुमुखी और स्टरल (निष्कलंक) होने के कारण यह घर के उपकरणों, खाद्य पैकेजिंग, निर्माण और चिकित्सा उपकरणों सहित कई क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, जिससे हमारे जीवन में मूल्य जुड़ता है।

पिछले कई दशकों में प्लास्टिक का उपयोग अत्यधिक बढ़ा है और अब यह हर साल लगभग 450 मिलियन टन प्लास्टिक कचरा उत्पन्न करता है। वास्तव में, यह समुद्री कचरे का कम से कम 85 % हिस्सा बनाता है। प्लास्टिक कचरे का अधिकांश भाग (46 %) लैंडफिल में जाता है, केवल 15 % रीसाइक्लिंग के लिए एकत्र किया जाता है और 9 % से कम वास्तव में रीसाइक्ल किया जाता है। बाकी कचरा छोटे टुकड़ों में टूट जाता है या जलाया जाता है।

जैसे ही प्लास्टिक पृथ्वी के फॉसिल रिकॉर्ड का हिस्सा बनते हैं, वे गंभीर पर्यावरणीय, स्वास्थ्य, सामाजिक और आर्थिक परिणाम लाते हैं। इसके अलावा, हालिया अध्ययनों से पता चलता है कि हमारे पानी और भोजन में सूक्ष्म कणों की उपस्थिति बढ़ रही है, जिससे ये समस्याएँ और बढ़ रही हैं।

एक नया अध्ययन कोलंबिया विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं द्वारा किया गया है, जिसमें पाया गया कि स्टोर में बेची जाने वाली बोतलबंद पानी में पहले अनुमानित मात्रा से दस से सौ गुना अधिक प्लास्टिक हो सकता है। पानी में पाए गए प्लास्टिक नैनोपार्टिकल्स के रूप में थे, जो मानव बाल की औसत चौड़ाई से 1,000 वाँ भाग होते हैं। ये नैनोपार्टिकल्स इतने छोटे होते हैं कि माइक्रोस्कोप में भी नहीं देखे जा सकते और पाचन तंत्र या फेफड़ों के टिश्यू के माध्यम से रक्तप्रवाह में प्रवेश कर सकते हैं। एक बार रक्तप्रवाह में पहुँचने पर, ये सूक्ष्म कण हानिकारक सिंथेटिक रसायनों को हमारे शरीर के विभिन्न भागों और कोशिकाओं में वितरित कर सकते हैं।

अध्ययन में बताया गया है कि औसतन एक लीटर पानी में 240,000 प्लास्टिक कण पाए गए, जो दो मानक आकार की बोतलबंद पानी के बराबर है। ये कण सात प्रकार के प्लास्टिक से उत्पन्न हुए, जिनमें 90 % नैनोप्लास्टिक और शेष 10 % माइक्रोप्लास्टिक थे।

माइक्रोप्लास्टिक पॉलीमर के टुकड़े होते हैं जो 0.2 इंच से कम से लेकर 1/25,000 इंच तक के आकार के होते हैं। इससे छोटे कणों को नैनोप्लास्टिक कहा जाता है, जो मीटर के अरबवें हिस्से में मापे जाते हैं।

यह खोज दर्शाती है कि प्लास्टिक लगातार झड़ते रहते हैं, जैसे हमारी त्वचा की कोशिकाएँ झड़ती हैं। छोटे‑छोटे प्लास्टिक टुकड़ों का निरंतर झड़ना, जो फिर टूटते हैं, इस बात पर ज़ोर देता है कि स्टेनलेस स्टील या काँच के कंटेनर का उपयोग करके एक्सपोज़र को कम किया जाए।

अध्ययन को “अत्यंत प्रभावशाली” कहते हुए, शेर्री “सैम” मेसन, पेंसिलवेनिया स्टेट यूनिवर्सिटी एरी की स्थिरता निदेशक (जो इस अध्ययन में शामिल नहीं थीं) ने कहा: 

“उनके द्वारा इस कार्य में डाली गई मेहनत वास्तव में बहुत गहरी है … मैं इसे क्रांतिकारी कहूँगी।”

नैनोपार्टिकल्स की रासायनिक संरचना और जोखिमों का अध्ययन

2018 में, मेसन ने एक अध्ययन सह‑लेखित किया था, जिसमें पहली बार यह पाया गया कि अधिकांश (93 %) बोतलबंद पानी के नमूनों में माइक्रोप्लास्टिक और नैनोप्लास्टिक मौजूद थे। उनके अध्ययन में उन्होंने पाया कि प्रत्येक प्रदूषित लीटर पानी में औसतन 300 छोटे कण और दस ऐसे प्लास्टिक कण होते हैं जो मानव बाल से चौड़े होते हैं। 

इसलिए, जबकि यह पहले से ज्ञात था कि नैनोप्लास्टिक मौजूद हैं, उस समय इन कणों का मूल्यांकन करना संभव नहीं था, न ही यह पता लगाना कि क्या अधिक हैं।

अब, जनवरी 2024 के तीसरे सप्ताह में जर्नल *Proceedings of the National Academy of Sciences* में प्रकाशित एक नए अध्ययन के अनुसार, एक नई तकनीक प्रदर्शित की गई है जो न केवल नैनोपार्टिकल्स को देख सकती है बल्कि उनकी गिनती और रासायनिक संरचना का विश्लेषण भी कर सकती है।

यह नई विधि, जो लेज़र‑आधारित तकनीक *Raman spectroscopy* के संशोधित संस्करण पर आधारित है, इसमें मदद करेगी। *Stimulated Raman scattering microscopy* (SRS) प्रकाश के प्रति अणुओं के कंपन को मापता है और संकेत को बहुत अधिक बढ़ाता है, जिससे नैनोपार्टिकल का पता चल पाता है। यह समझने में मदद करेगा कि क्या पॉलीमर, यानी “प्लास्टिक का प्लास्टिक भाग”, शरीर को नुकसान पहुँचाते हैं।

यह अध्ययन नैनोप्लास्टिक क्षेत्र में माइक्रोस्कोपी के उपयोग वाला पहला अध्ययन था। शोध टीम ने संयुक्त राज्य में बेचे जाने वाले तीन अनाम लोकप्रिय जल ब्रांडों को लिया और पाया कि उनमें 110,000 से 370,000 प्लास्टिक कण थे, न कि 300 प्रति लीटर। 

“ये कण अनैर्गिक नैनोपार्टिकल्स, जैविक कण, और कुछ अन्य प्लास्टिक कण हो सकते हैं जो हमने अध्ययन किए गए सात प्रमुख प्लास्टिक प्रकारों में नहीं हैं।”

– बेइझान यान, जो शोध में भाग ले रहे थे और कोलंबिया विश्वविद्यालय के अर्थ ऑब्ज़र्वेटरी में एसोसिएट रिसर्च प्रोफेसर हैं

इस तकनीक की नैनोपार्टिकल्स को देखने और विश्लेषण करने की क्षमता मानव स्वास्थ्य पर संभावित जोखिमों को बेहतर समझने का अवसर प्रदान करती है, विशेष रूप से शिशुओं और छोटे बच्चों के लिए, जिनके मस्तिष्क और शरीर विकास के चरण में होते हैं और विषाक्त एक्सपोज़र के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं।

विभिन्न प्लास्टिक प्रदूषण प्रकारों में, नैनोप्लास्टिक सबसे चिंताजनक हैं क्योंकि उनका आकार बहुत छोटा होता है और वे हमारे प्रमुख अंगों की कोशिकाओं और टिश्यू में प्रवेश कर सकते हैं। एक बार वहाँ पहुँचने पर, ये प्लास्टिक कण भारी धातु, फ्थैलेट, बिस्फेनॉल, ज्वलनरोधी पदार्थ और PFAS (पर‑और पॉलिफ्लोरोनेटेड पदार्थ) जैसे रसायन जमा कर सकते हैं। ये एंडोक्राइन‑विघटनकारी रसायन (EDCs) ने 2018 में अकेले ही अमेरिकी स्वास्थ्य लागत में लगभग $250 बिलियन की वृद्धि कर दी है, अनुसंधान के अनुसार।

पहले ही देखा गया है कि माइक्रोप्लास्टिक का छोटा आकार उन्हें पर्यावरण से विषाक्त पदार्थों को अवशोषित करने और खाद्य श्रृंखला में प्रवेश करने की अनुमति देता है। इसके अतिरिक्त, प्लास्टिक उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले सभी रसायन न केवल प्लास्टिक के साथ हमारे शरीर में प्रवेश करते हैं, बल्कि प्लास्टिक से बाहर भी निकलते हैं, क्योंकि हमारे शरीर का तापमान बाहरी पर्यावरण से अधिक होता है।

ये रसायन फिर आपके किडनी, जिगर और मस्तिष्क में प्रवेश करते हैं। बाद में, इन्हें गर्भ में विकसित बच्चों के मस्तिष्क, हृदय, जिगर, किडनी और फेफड़ों में पाया गया, जैसा कि गर्भवती चूहों पर किए गए अध्ययनों में देखा गया, जहाँ माँ ने प्लास्टिक कणों को निगलने या साँस में लेने के 24 घंटे बाद ये प्रभाव दिखे।

“माइक्रो और नैनोप्लास्टिक मानव प्लेसेंटा में पाए गए हैं। इन्हें मानव फेफड़े के टिश्यू में भी पाया गया है। इन्हें मानव मल में, रक्त में भी पाया गया है।”

– फोएबे स्टैप्लटन, अध्ययन की सह‑लेखिका और रूटगर्स विश्वविद्यालय के फार्मेसी स्कूल में एसोसिएट प्रोफेसर

माइक्रोप्लास्टिक की टिकाऊपन दर्शाती है कि वे दीर्घकालिक पारिस्थितिक और स्वास्थ्य जोखिम पैदा करते हैं। इसके अलावा, हालिया खोजों से पता चलता है कि तूफ़ान जैसी प्राकृतिक घटनाएँ भी इस प्रदूषण में योगदान देती हैं, क्योंकि वे शक्तिशाली वितरण तंत्र के रूप में कार्य करती हैं। यह वैश्विक स्तर पर पारिस्थितिक तंत्र और मानव स्वास्थ्य के लिए बढ़ता खतरा दर्शाता है।

सस्टेनेबिलिटी मीट्रिक के माध्यम से प्लास्टिक प्रदूषण की समस्या का समाधान

जबकि नई तकनीक और दृष्टिकोण पहले न देखे गए नैनोपार्टिकल्स का विश्लेषण करने के लिए उपयोग किए जा रहे हैं, प्लास्टिक प्रदूषण की समस्या को हल करने में भी प्रगति हो रही है। एक हालिया अध्ययन में, समुद्री अनुसंधान के लिए समर्पित गैर‑लाभकारी संगठन, वुड्स होल ओशियानोग्राफिक इंस्टिट्यूट (WHOI) के शोधकर्ताओं ने कम पर्यावरणीय स्थायित्व वाले प्लास्टिक उत्पादों के पारिस्थितिक डिज़ाइन के लिए एक सस्टेनेबिलिटी मीट्रिक विकसित किया। इस मीट्रिक का पालन करने से पर्यावरणीय और सामाजिक लाभ मिलने की उम्मीद है।

The new study ने प्लास्टिक और उनके विकल्पों के पर्यावरणीय प्रभाव के सूचकांकों की तुलना की, जिससे पता चला कि प्लास्टिक की पर्यावरणीय स्थायित्व को ध्यान में रखने से एकल उपभोक्ता उत्पाद के लिए सैकड़ों मिलियन डॉलर के लाभ हो सकते हैं।

ऐसे उत्पाद आमतौर पर संसाधन क्षय और पर्यावरणीय चिंताओं के बीच संतुलन बनाकर डिज़ाइन किए जाते हैं। यह संतुलन आवश्यक है क्योंकि यद्यपि प्रभावों का अनुमान लगाने के लिए ढाँचे मौजूद हैं, अब तक कोई भी सामग्री चयन या पर्यावरणीय स्थायित्व को मापने के लिए विकसित नहीं किया गया है। नवीनतम अध्ययन इस अंतर को पाटने के लिए मीट्रिक और विधियों को प्रस्तुत करता है, जिससे डिज़ाइनर, इंजीनियर और वैज्ञानिक सूचित डिज़ाइन निर्णय ले सकें और अनुसंधान प्राथमिकताएँ निर्धारित कर सकें।

इसके लिए, *ACS Sustainable Chemistry & Engineering* जर्नल में प्रकाशित एक नया अध्ययन कम पर्यावरणीय स्थायित्व वाले प्लास्टिक उत्पादों के पारिस्थितिक डिज़ाइन के लिए एक सस्टेनेबिलिटी मीट्रिक विकसित करता है।

प्लास्टिक प्रदूषण के मानव स्वास्थ्य और पारिस्थितिक तंत्र पर जोखिमों के बावजूद, प्लास्टिक उत्पादों का उपयोग लगातार बढ़ रहा है। इसलिए, इसके नुकसान को सीमित करने के लिए प्लास्टिक उत्पादों के लिए डिज़ाइन रणनीतियों की आवश्यकता है, जो प्लास्टिक के पर्यावरणीय खतरों से सूचित हों, जैसा कि अध्ययन में कहा गया है।

इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, एक सस्टेनेबिलिटी मीट्रिक विकसित किया गया है जो इको‑डिज़ाइन के लिए है, जिसका उद्देश्य प्रदर्शन को बनाए रखते हुए पर्यावरणीय स्थायित्व को कम करना है। विश्लेषण उन सामग्रियों और उनके गुणों की पहचान करता है, जिन्हें कम पर्यावरणीय प्रभाव वाले लेकिन कार्यात्मक प्लास्टिक उत्पादों के निर्माण के लिए विकसित, अपनाया और निवेश किया जाना चाहिए।

“महत्वपूर्ण यह निर्धारित करना है कि हम कैसे कार्यात्मक, सतत और हानिरहित सामग्री, उत्पाद और प्रक्रियाएँ डिज़ाइन कर सकते हैं, जो सभी हरे‑सामग्री इंजीनियरिंग सिद्धांतों को भविष्य की दुनिया में सम्मिलित करती हैं, जिसमें हम रहेंगे।”

– मुख्य लेखक ब्रायन जेम्स, एक सामग्री वैज्ञानिक और इंजीनियर

उन्होंने जोड़ा:

“अगली रणनीतियों और उपकरणों का सेट क्या है, जिन्हें इंजीनियर, उत्पाद डिज़ाइनर और यहाँ तक कि सामान्य उपभोक्ता भी पर्यावरण के लिए सर्वोत्तम विकल्प चुनने के लिए उपयोग कर सकते हैं, बिना उत्पाद प्रदर्शन का बलिदान किए?”

इस मीट्रिक को बनाने के लिए, अध्ययन ने प्लास्टिक की पर्यावरणीय क्षय दर को स्थापित सामग्री चयन रणनीतियों के साथ जोड़ा। यह दृष्टिकोण विभिन्न सामग्रियों के पर्यावरणीय प्रभाव और विशेषताओं पर केंद्रित था, जिससे उनके पर्यावरण में स्थायित्व के आधार पर एक मार्गदर्शिका प्रदान की गई।

स्थायित्व मीट्रिक को लागू करना चुनौतीपूर्ण रहा है क्योंकि उपभोक्ता वस्तुओं में उपयोग होने वाले विभिन्न प्रकार के प्लास्टिक पर व्यापक डेटा का अभाव था। हालांकि, हाल ही में विभिन्न प्लास्टिक की वास्तविक पर्यावरणीय क्षय दरों पर पर्याप्त डेटा उपलब्ध होने से शोधकर्ता अब दिखा सकते हैं कि डिज़ाइन प्रक्रिया में एक सामग्री को दूसरी से बदलने से उत्पाद की लागत और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन दोनों को कैसे घटाया जा सकता है।

विभिन्न प्रकार की प्लास्टिक की विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए और उन्हें रणनीतिक रूप से उपयोग करके, स्विच किए जा सकते हैं ताकि पर्यावरणीय स्थायित्व कम हो, जिससे उल्लेखनीय लाभ मिलते हैं।

उदाहरण के तौर पर, अध्ययन ने इस मीट्रिक को लागू करके सिंगल‑यूज़ कॉफ़ी कप के ढक्कन के लिए वैकल्पिक सामग्री जैसे सेलुलोज़ डायएसिटेट और पॉलीहाइड्रॉक्सीएल्केनोएट्स को अपनाया। इस स्विच से समाज के पर्यावरणीय लागत में सैकड़ों मिलियन डॉलर की कमी आ सकती है। ये ढक्कन, जो वर्तमान में पॉलीलैक्टिक एसिड, पॉलीप्रोपाइलीन और पॉलीस्टाइरीन जैसी सामग्रियों से बने हैं, वैश्विक तटीय सफ़ाई में एकत्रित सभी प्लास्टिक कचरे का लगभग 5 % योगदान देते हैं। सेलुलोज़ डायएसिटेट और पॉलीहाइड्रॉक्सीएल्केनोएट्स, जबकि थोड़ा महंगे हैं, पॉलीलैक्टिक एसिड की तुलना में कम ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन करते हैं और समुद्र में नहीं टिकते।

किस सामग्री को बदलना है, यह निर्धारित करने के लिए, अध्ययन ने यह विचार किया कि क्या कम ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन वाली लेकिन अधिक स्थायी सामग्री का उपयोग करना बेहतर है, या थोड़ा अधिक उत्सर्जन वाली लेकिन कम स्थायी सामग्री का। इस उद्देश्य के लिए, अध्ययन ने प्रत्येक सामग्री के पर्यावरणीय लागत को डॉलर मूल्य दिया।

“सिर्फ उन उत्पादों को बनाकर जो कम समय में नष्ट हो जाएँ, या जो मौजूद न हों, समाज की लागत को अत्यधिक घटाया जा सकता है।”

– मुख्य लेखक जेम, WHOI के समुद्री रसायन विज्ञान एवं भू‑रसायन विभाग में पोस्ट‑डॉक्टोरल शोधकर्ता

डिज़ाइनर वर्तमान में ढक्कन की स्थायित्व को नहीं देखते, इस पर विचार करने से, सह‑सलाहकार क्रिस्टोफ़र रेड्डी, WHOI के समुद्री रसायन विज्ञान एवं भू‑रसायन विभाग के वरिष्ठ वैज्ञानिक, ने कहा कि यह मीट्रिक “क्रांतिकारी” है, क्योंकि यह समस्या को परिभाषित करने से समाधान की ओर दिशा बदलता है।

सह‑लेखक और सह‑सलाहकार कोलिन वार्ड, WHOI के समुद्री रसायन विज्ञान एवं भू‑रसायन विभाग में एसोसिएट वैज्ञानिक, ने कहा कि प्लास्टिक की उच्च उपयोगिता को देखते हुए, “वे जल्द ही कहीं नहीं जा रहे हैं।” हालांकि, सभी इस बात से सहमत हैं कि प्लास्टिक प्रदूषण की समस्या और इसका पर्यावरण में रिसाव कितना है। वार्ड ने कहा:

“इस अध्ययन में प्रस्तुत ढाँचा इस समस्या को हल करने की दिशा में एक महत्वपूर्ण पहला कदम है, जिससे ऐसे सामग्री डिज़ाइन की जा सकें जो उपभोक्ताओं की जरूरतों को पूरा करें और यदि आकस्मिक रूप से पर्यावरण में निकलें तो टिकें नहीं।”

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प्लास्टिक कचरे को हटाने के लिए नवीन समाधान विकसित करने वाली कंपनियाँ

प्लास्टिक प्रदूषण एक गंभीर मुद्दा बनते हुए, दुनिया भर की कई कंपनियाँ जलमार्गों से प्लास्टिक कचरा हटाने के समाधान पर काम कर रही हैं, जैसे :

1. SUEZ Group

यह यूरोपीय कंपनी जल चक्र प्रबंधन और कचरा पुनर्चक्रण एवं पुनर्प्राप्ति समाधान में वैश्विक स्तर पर कार्य करती है। SUEZ Group के पास लगभग 1700 पेटेंट और दस अनुसंधान केंद्र हैं जो पर्यावरण की रक्षा के लिए समर्पित हैं।

कंपनी के शेयर पेरिस और ब्रुसेल्स के यूरोनेक्स्ट एक्सचेंजों पर सूचीबद्ध हैं और वर्तमान में EUR 19.83 पर ट्रेड हो रहे हैं। सितंबर 2023 में, इसने चीन के 2060 कार्बन न्यूट्रैलिटी लक्ष्य को समर्थन देने के लिए जल और कचरा परियोजनाओं के दो नए अनुबंध पर हस्ताक्षर किए।

2. Clearwater Mills

यह कंपनी रिवर वेस्ट को संबोधित करने के लिए ट्रैश व्हील्स बनाती है और अब तक लगभग 2,000 टन कचरा एकत्र कर चुकी है। इसका कार्य सिद्धांत यह है कि नदी के पार V‑आकार में कंटेनमेंट बूम स्थापित किए जाते हैं, जिनके नीचे रबर स्कर्ट्स पानी की सतह के ठीक नीचे रखे जाते हैं ताकि कचरा पकड़ा जा सके और घूर्णनशील जल पहिये तक पहुँचाया जा सके, जो कचरे को नदी से बाहर उठाता है।

निष्कर्ष

प्लास्टिक प्रदूषण की गंभीर समस्या को संबोधित करने के लिए समस्या को समझना और नई रणनीतियों की खोज दोनों आवश्यक हैं। जैसा कि हमने देखा, माइक्रो‑स्तर पर प्लास्टिक का अध्ययन करने और उनके पारिस्थितिक तंत्र और मानव स्वास्थ्य पर खतरे का मूल्यांकन करने के लिए अध्ययन चल रहे हैं। साथ ही, वैज्ञानिक विभिन्न रणनीतियों पर काम कर रहे हैं ताकि प्लास्टिक उत्पादन को कम किया जा सके और प्लास्टिक वस्तुओं के डिज़ाइन और सामग्री को बेहतर बनाया जा सके। सामूहिक रूप से, ये प्रयास डिज़ाइनर, वैज्ञानिक और कंपनियों को प्लास्टिक प्रदूषण संकट पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालने में मदद करते हैं।

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