जैव उपचारण क्या है? | Jaiv Upcharan Kya Hai

जैव उपचारण (Jaiv Upcharan Kya Hai) से तात्पर्य है- सूक्ष्म जीवों का प्रयोग करके पर्यावरण से विषैले प्रदूषक पदार्थों को हटाने की प्रक्रिया जैव-उपचारण कहलाती है।

जैव उपचारण (Jaiv Upcharan Kya Hai) क्या है?

जैव उपचारण ‘जीव-जन्तुओं (प्राथमिकतः सूक्ष्म जन्तु) के उपयोग से पर्यावरणीय प्रदूषकों को निम्नीकृत करना या अपशिष्ट उपचार द्वारा प्रदूषण रोकना है।’

जैव उपचारण पर्यावरण से प्रदूषकों को हटाकर संदूषित स्थानों के प्रत्यानयन एवं संभावित प्रदूषण को रोकने के लिए एक सबसे आदर्श वैकल्पिक प्रौद्योगिकी के रूप में विकसित हो रहा है।

बायोरेमेडिएशन का दायरा और आवश्यकता

पर्यावरण प्रदूषकों को कम करने या अपशिष्ट धाराओं के प्रदूषण को नियंत्रित करने के लिए बायोरेमेडिएशन का उपयोग पूरी दुनिया में किया जा रहा है। बायोरेमेडिएशन की आवश्यकता है क्योंकि कुछ रसायन पर्यावरण में ऐसे स्तर तक जमा हो जाते हैं जो सार्वजनिक स्वास्थ्य या पर्यावरणीय गुणवत्ता के लिए खतरनाक होते हैं। ओईसीडी ने जैव प्रौद्योगिकी के पर्यावरणीय अनुप्रयोगों पर विचार करने के लिए 1991 में संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा, जापान और पश्चिमी यूरोपीय देशों में वैज्ञानिकों और सरकारी प्रतिनिधियों की बैठकें प्रायोजित कीं। ऐसी बैठकों में, अन्य क्षेत्रों के प्रतिनिधियों ने बायोरेमेडिएशन में अत्याधुनिकता पर चर्चा की और सरकार अनुसंधान और विकास का समर्थन करने के लिए इसका विस्तार कैसे कर सकती है।

बायोरेमेडिएशन का सिद्धांत

बायोरेमेडिएशन का सिद्धांत पर्यावरण प्रदूषकों को तोड़ने और नष्ट करने के लिए कुछ सूक्ष्मजीवों की प्राकृतिक क्षमताओं का उपयोग करने पर आधारित है। इस प्रक्रिया में निम्नलिखित प्रमुख तत्व शामिल हैं:

बायो वेंटिंग: इस प्रक्रिया के तहत प्रदूषित मिट्टी में कुएं के माध्यम से हवा और पोषक तत्वों की आपूर्ति की जाती है ताकि स्थानीय बैक्टीरिया की वृद्धि को बढ़ाया जा सके। ऐसा उन स्थितियों में किया जाता है जहां प्रदूषक सतह से काफी गहराई पर स्थित होते हैं।

जैव-छिड़काव: भूजल में ऑक्सीजन की सांद्रता बढ़ाने के लिए हवा को दबाव में भूजल स्तर के नीचे प्रवेश करने के लिए मजबूर किया जाता है ताकि दूषित पदार्थों के जैव-निम्नीकरण को बढ़ाया जा सके।

बायोस्टिम्यूलेशन: इस प्रक्रिया में पोषक तत्वों को एक कुएं के माध्यम से प्रदूषित मिट्टी में भेजा जाता है, इससे मिट्टी में मौजूद सूक्ष्म जीवों में वृद्धि होती है लेकिन इस प्रक्रिया में अधिक समय लगता है।

जैव संवर्धन: किसी अन्य स्थान से सूक्ष्म जीवों को लाकर दूषित क्षेत्र में उनकी मात्रा बढ़ाना जैव संवर्धन कहलाता है। यह प्रक्रिया बायोस्टिम्यूलेशन से कहीं बेहतर तकनीक है।

बायोरिएक्टर: यह एक उपकरण है जिसमें नियंत्रित प्रणाली के माध्यम से दूषित ठोस पदार्थों और पानी का उपचार किया जाता है।

जैविक उपचार की श्रेणियाँ

1)माइक्रोबियल उपचार-

i) वर्तमान में प्रदूषण को साफ करने के लिए सूक्ष्मजीवों का उपयोग बायोरेमेडिएशन विधियों में किया जाता है।

ii) बैक्टीरिया, कवक और यीस्ट जैसे माइक्रोबियल सिस्टम का उपयोग करके पर्यावरण से विषाक्त और अन्य प्रदूषकों को समाप्त किया जा सकता है।

iii) सूक्ष्मजीव आसानी से उपलब्ध होते हैं, जल्दी से परिभाषित होते हैं, बहुत विविध होते हैं, व्यापक होते हैं, और विभिन्न प्रकार के विषाक्त घटकों का उपभोग कर सकते हैं।

iv) सूक्ष्मजीवों का उपयोग इन-सीटू और एक्स-सीटू दोनों स्थितियों में किया जा सकता है।

v) मिट्टी से पेट्रोलियम हाइड्रोकार्बन प्रदूषकों को खत्म करने के लिए कई जीवाणुओं का उपयोग किया जा सकता है।

vi) स्यूडोमोनास एरोमोनस, मोराक्सेला बेजरिनिया, फ्लेवोबैक्टीरिया, क्रोमोबैक्टीरिया, नोकार्डिया, कोरिनेबैक्टीरिया, एसिनेटोबैक्टर, माइकोबैक्टीरा, मोडोकोकी, स्ट्रेप्टोमाइसेस, बैसिली, आर्थ्रोबैक्टर, एरोमोनस और सायनोबैक्टीरिया उन बैक्टीरिया में से हैं जो महत्वपूर्ण प्रदूषकों को तोड़ सकते हैं।

2) पौधों के उपचार

फाइटोरेमीडिएशन एक प्रकार का उपचार है जिसमें पौधों का उपयोग मिट्टी और भूजल में दूषित पदार्थों को हटाने, परिवहन, स्थिर करने और/या खत्म करने के लिए किया जाता है। इस पौधे के उपचार को और भी श्रेणियों में बांटा गया है-

i) परिधीय जैव निम्नीकरण – इस प्रक्रिया के दौरान पौधे अपनी जड़ों के माध्यम से प्राकृतिक यौगिक छोड़ते हैं, जो मिट्टी के सूक्ष्मजीवों को पोषण प्रदान करते हैं। जैव निम्नीकरण में सूक्ष्मजीवों द्वारा सहायता मिलती है।

ii) पौधों का स्थिरीकरण – पौधों द्वारा उत्पादित रासायनिक यौगिक अशुद्धियों को विघटित करते हैं और इस प्रक्रिया के माध्यम से उन्हें स्थिर करते हैं।

iii) पौधों का अवशोषण – इस प्रक्रिया के दौरान पौधों की जड़ें प्रदूषकों के साथ-साथ अन्य पोषक तत्वों और पानी को भी अवशोषित करती हैं। दूषित द्रव्यमान समाप्त नहीं होता है; इसके अतिरिक्त, यह पौधों की शाखाओं और पत्तियों में जमा हो जाता है। इस प्रक्रिया का उपयोग अधिकतर धातु युक्त कचरे के लिए किया जाता है।

iv) जलधाराओं के उपचार के लिए हाइड्रोपोनिक प्रणाली (राइजोफिल्ट्रेशन) – राइजोफिल्टरेशन फाइटोसंचय के समान है, सिवाय इसके कि इसके साफ पौधों को उनकी जड़ों के साथ ग्रीनहाउस में पानी में उगाया जाता है। विकास की इस पद्धति को पूर्व-स्थिति भूजल उपचार के लिए लागू किया जा सकता है। इन पौधों को सींचने के लिए सतह पर भूजल का उपयोग किया जाता है। एक सिंथेटिक मिट्टी का माध्यम, जैसे कि पेर्लाइट या वर्मीक्यूलाइट के साथ मिश्रित रेत, आमतौर पर जल संस्कृति प्रणालियों में उपयोग किया जाता है।

v) फाइटोडिग्रेडेशन – पौधे वास्तव में इस प्रक्रिया में पौधों के ऊतकों के भीतर प्रदूषकों का चयापचय करते हैं और उन्हें नष्ट कर देते हैं।

(vi) हाइड्रोलॉजिकल नियंत्रण – इस प्रक्रिया में पेड़ अप्रत्यक्ष रूप से भूजल प्रवास को नियंत्रित करते हैं जब पेड़ों की जड़ें जल स्तर तक पहुंचती हैं और घने जड़ द्रव्यमान का निर्माण करती हैं जो बड़ी मात्रा में पानी को अवशोषित करती हैं, तो वे एक प्राकृतिक पंप के रूप में कार्य करते हैं। के रूप में काम।

जैविक उपचार विधियों के प्रकार

जैविक उपचार द्वारा खतरनाक और जहरीले प्रदूषकों (ज़ेनोबायोटिक्स) का सक्रिय प्रबंधन पर्यावरणीय जैव प्रौद्योगिकी का एक प्रमुख पहलू है। इन सीटू और एक्स सीटू जैविक उपचार पर्यावरणीय सफाई प्रक्रियाओं को निष्पादित करने की दो विधियाँ हैं।

स्वस्थानी जैविक उपचार

स्वस्थानी जैविक उपचार माइक्रोबियल विकास को बढ़ाने के लिए साइटों पर पर्याप्त पोषक तत्व जोड़कर सीधे प्रदूषण के स्रोत (मिट्टी, भूजल) पर ज़ेनोबायोटिक्स को सूक्ष्म रूप से नष्ट करने की एक विधि है। ये सूक्ष्मजीव ज़ेनोबायोटिक्स (प्रदूषकों) के संपर्क में आने पर उन्हें पचाने की चयापचय क्षमता विकसित करते हैं। आवश्यक पोषक तत्वों (नाइट्रोजन, फास्फोरस, आदि) का स्रोत सूक्ष्मजीवों की वृद्धि और उनकी जैव निम्नीकरण से गुजरने की क्षमता को नियंत्रित करता है। तेल रिसाव, समुद्र तटों आदि की सफाई के लिए यथास्थान जैविक उपचार लागू होता है।

पूर्व सीटू जैविक उपचार

एक्स सीटू जैविक उपचार एक ऐसी तकनीक है जिसमें प्रदूषित स्थलों से अपशिष्ट या विषाक्त पदार्थ एकत्र करके और आवश्यक सूक्ष्म जीवों का उपयोग करके विशिष्ट चयनित स्थानों पर जैविक उपचार किया जा सकता है। इस विधि की तुलना स्पष्ट रूप से स्वस्थानी जैविक उपचार से की जाती है। बेहतर है और कुछ मामलों में इसे प्रभावी ढंग से लागू किया गया है।

बायोरेमेडिएशन को प्रभावित करने वाले कारक

1. तापमान

2. पीएच

3. ऑक्सीजन की उपलब्धता

4. प्रदूषक की सांद्रता

5. पोषक तत्वों की उपलब्धता

6. माइक्रोबियल अनुकूलन

7. जैवउपलब्धता

8. रेडॉक्स क्षमता

जैव उपचार में प्रयुक्त सूक्ष्मजीव

बायोरेमेडिएशन बैक्टीरिया, कवक, शैवाल और खमीर का उपयोग करके दूषित पदार्थों को हटाने की प्रक्रिया है।

बायोरेमेडिएशन में प्रयुक्त सूक्ष्मजीवों के समूह हैं-

एरोबिक बैक्टीरिया – जैसे स्यूडोमोनास, एसिनेटोबैक्टर, स्फिंगोमोनास, नोकार्डिया, फ्लेवोबैक्टीरियम, रोडोकोकस और माइकोबैक्टीरियम आदि।

अवायवीय जीवाणु- क्लोरीनयुक्त सुगंधित रसायन, पॉलीक्लोरिनेटेड बाइफिनाइल।

बायोरेमेडिएशन के अनुप्रयोग

विभिन्न संदूषकों और प्रदूषित स्थलों की सफाई में बायोरेमेडिएशन के अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है। बायोरेमेडिएशन के कुछ प्रमुख अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

धातुओं, रेडियोन्यूक्लाइड्स और कीटनाशकों का उपचार

विस्फोटक, ईंधन, वीओसी और एसवीओसी का उपचार

परक्लोरेट का फाइटोरेमेडिएशन

मिट्टी और भूजल की सफाई

पेट्रोलियम उत्पादों का निपटान

उत्पादन रसायनों का उपचार

लैंडफिल रोकथाम

अति उर्वरित खेतों का उपचार

लकड़ी परिरक्षक संदूषण की सफाई

खदान अवशेषों का निपटान

यातायात मार्गों पर फैले रसायन को साफ करना

जैविक उपचार के लाभ

1) यह एक प्राकृतिक विधि है जो पारिस्थितिकी तंत्र को बहुत कम नुकसान पहुंचाती है।

2) जैविक उपचार कम जोखिम भरा उपोत्पाद प्रदान करता है। क्योंकि विषाक्त पदार्थ और प्रदूषक आमतौर पर पानी और कार्बन डाइऑक्साइड जैसी हल्की गैसों में परिवर्तित हो जाते हैं,

3) जैविक उपचार तकनीक बहुत सस्ती है क्योंकि इसमें बहुत अधिक उपकरण या काम की आवश्यकता नहीं होती है।

4) जैविक उपचार तकनीक में उचित सीमित कारक का चयन करके संदूषक को निम्नीकृत करने के लिए आवश्यक सटीक सूक्ष्मजीव का चयन किया जा सकता है।

बायोरेमेडिएशन के नुकसान

1) कभी-कभी जैव निम्नीकरण उत्पादों की विषाक्तता और जैवउपलब्धता निर्धारित नहीं की जाती है।

2) क्षरण के उप-उत्पाद भूजल या जानवरों में जैवसंचयी हो सकते हैं।

3) पौधों के चयापचय चक्र में विभिन्न पदार्थों के भाग्य को नियंत्रित करने के लिए अधिक शोध की आवश्यकता है ताकि पौधों की बूंदों और उत्पादों में विषाक्त या खतरनाक रसायनों को खाद्य श्रृंखला में शामिल न किया जा सके।

4) शोधकर्ताओं को इस बात की जांच करनी चाहिए कि क्या पेड़ की पत्तियों और लकड़ी में जमा होने वाले प्रदूषक पतझड़ में पत्तियां गिरने पर निकलते हैं या जब पेड़ों से बनी जलाऊ लकड़ी या गीली घास का उपयोग किया जाता है। 5) यदि काटे गए पौधों में बड़ी मात्रा में भारी धातुएँ हैं, तो निपटान एक चुनौती हो सकता है।

6) प्रदूषकों की गहराई के कारण उपचार सीमित है। यह आमतौर पर केवल उथली मिट्टी, नदियों और भूजल को प्रभावित करता है।

7) फाइटोरेमेडिएशन ज्यादातर कम प्रदूषक सांद्रता वाले क्षेत्रों और उथली मिट्टी की धाराओं और भूजल में प्रदूषण वाले क्षेत्रों के लिए आरक्षित है।

8) स्थान के आधार पर फाइटोरेमेडीज़ का प्रदर्शन मौसमी हो सकता है। अन्य जलवायु तत्व भी इसकी प्रभावकारिता को प्रभावित करेंगे।

9) एक विशिष्ट पादप समुदाय की स्थापना उपचार की सफलता को नियंत्रित करती है। नई पादप प्रजातियों के अवलोकन के व्यापक पारिस्थितिक परिणाम हो सकते हैं। इस पर पहले से शोध और निरीक्षण किया जाना चाहिए।

10) पौधों के उपचार के लिए बड़ी मात्रा में भूमि की आवश्यकता होती है।

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