पूरे ग्रह पर एक अदृश्य रासायनिक वर्षा हो रही है

लैंकेस्टर विश्वविद्यालय की एक टीम के नेतृत्व में वायुमंडलीय विज्ञान के शोधकर्ताओं ने पहली बार गणना की है कि दुनिया भर में कितना प्रदूषण जमा हो गया है। उनके विश्लेषण का अनुमान है कि कुछ संवेदनाहारी गैसों के साथ सीएफसी को प्रतिस्थापित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले रसायनों के कारण 2000 और 2022 के बीच वायुमंडल से पृथ्वी की सतह पर लगभग दस लाख टन (335,500 टन) ट्राइफ्लूरोएसेटिक एसिड (टीएफए) जमा हो गया।

प्रदूषण जो लगातार बढ़ रहा है

अध्ययन यह भी चेतावनी देता है कि समस्या चरम पर पहुंचने से बहुत दूर है। कई सीएफसी प्रतिस्थापन रसायन दशकों तक वायुमंडल में बने रहते हैं, जिससे टीएफए को मूल उत्सर्जन के बाद भी लंबे समय तक पर्यावरण में प्रवेश जारी रखने की अनुमति मिलती है। शोधकर्ताओं का अनुमान है कि इन स्रोतों से वार्षिक टीएफए उत्पादन 2025 और 2100 के बीच किसी समय अपने उच्चतम स्तर तक पहुंच सकता है।

निष्कर्ष पत्रिका में प्रकाशित हुए थे भूभौतिकीय अनुसंधान पत्र. अपने निष्कर्षों तक पहुंचने के लिए, वैज्ञानिकों ने रासायनिक परिवहन मॉडलिंग पर भरोसा किया, एक ऐसी विधि जो यह बताती है कि रसायन कैसे प्रसारित होते हैं, बदलते हैं और अंततः वायुमंडल से बाहर निकलते हैं।

रेफ्रिजरेंट्स और एनेस्थेटिक्स टीएफए का उत्पादन कैसे करते हैं

इस दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने मापा कि जब विशिष्ट गैसें हवा में टूटती हैं तो टीएफए कैसे बनता है। इनमें हाइड्रोक्लोरोफ्लोरोकार्बन (एचसीएफसी) और हाइड्रोफ्लोरोकार्बन (एचएफसी) शामिल हैं, जिनका व्यापक रूप से प्रशीतन प्रणालियों में उपयोग किया जाता है, साथ ही इनहेलेशन एनेस्थेटिक्स के रूप में उपयोग किए जाने वाले यौगिक भी शामिल हैं।

यद्यपि एफ-गैसों के रूप में जाने जाने वाले इन पदार्थों को चरणबद्ध तरीके से समाप्त किया जा रहा है (मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल और बाद में किगाली संशोधन के बाद), वायुमंडल में उनकी समग्र सांद्रता में वृद्धि जारी है।

टीएफए प्रति- और पॉलीफ्लोरिनेटेड एल्काइल पदार्थों (पीएफएएस) के व्यापक परिवार से संबंधित है। इन मानव निर्मित रसायनों को अक्सर हमेशा के लिए रसायनों के रूप में संदर्भित किया जाता है क्योंकि वे प्राकृतिक टूटने का विरोध करते हैं और बहुत लंबे समय तक पर्यावरण में बने रह सकते हैं।

पर्यावरण और स्वास्थ्य प्रश्न बने हुए हैं

वैज्ञानिक अभी भी टीएफए के संभावित प्रभावों के बारे में अपनी समझ को परिष्कृत कर रहे हैं। यूरोपीय रसायन एजेंसी टीएफए को जलीय जीवन के लिए हानिकारक मानती है। यह रसायन मानव रक्त और मूत्र में भी पाया गया है, और जर्मन संघीय रसायन कार्यालय ने हाल ही में टीएफए को मानव प्रजनन के लिए संभावित रूप से विषाक्त के रूप में वर्गीकृत करने का प्रस्ताव दिया है।

जबकि कुछ नियामक निकायों का कहना है कि टीएफए का वर्तमान पर्यावरणीय स्तर लोगों को नुकसान पहुंचाने वाली सीमा से नीचे है, इसके स्थिर और संभावित रूप से अपरिवर्तनीय निर्माण के बारे में चिंता बढ़ रही है। इसने टीएफए को एक ग्रहीय सीमा खतरे के रूप में मानने की मांग को प्रेरित किया है।

लैंकेस्टर यूनिवर्सिटी के पीएचडी शोधकर्ता और अध्ययन के प्रमुख लेखक लुसी हार्ट ने कहा, “हमारे अध्ययन से पता चलता है कि सीएफसी प्रतिस्थापन टीएफए का प्रमुख वायुमंडलीय स्रोत होने की संभावना है।” “यह वास्तव में उन व्यापक जोखिमों को उजागर करता है जिन पर ओजोन-क्षयकारी सीएफसी जैसे हानिकारक रसायनों को प्रतिस्थापित करते समय विनियमन द्वारा विचार करने की आवश्यकता है।”

वास्तविक दुनिया के साक्ष्य के साथ मॉडलों का मिलान

अपने परिणामों को मान्य करने के लिए, शोधकर्ताओं ने टीएफए गठन और जमाव के अपने अनुमानित अनुमानों की वास्तविक माप के साथ तुलना की। इनमें दुनिया भर से एकत्र किए गए आर्कटिक आइस-कोर और वर्षा जल के नमूनों का डेटा शामिल था।

मॉडल को वैश्विक निगरानी नेटवर्क से डेटा का उपयोग करके स्रोत गैसों की मात्रा और स्थान पर जानकारी दी गई थी। जैसे ही ये गैसें वायुमंडल के अन्य घटकों के साथ संपर्क करती हैं, वे रासायनिक रूप से टूट जाती हैं और टीएफए उत्पन्न करती हैं।

यह दिखाने के लिए कि टीएफए कैसे चलता है और स्थिर होता है, मौसम के पैटर्न को भी सिमुलेशन में शामिल किया गया था। रसायन को वर्षा द्वारा बादलों से हटाया जा सकता है या हवा से सीधे भूमि और पानी की सतहों पर जमा किया जा सकता है।

आर्कटिक की बर्फ से वैश्विक पहुंच का पता चलता है

नतीजे बताते हैं कि आर्कटिक में पाया गया लगभग सभी टीएफए सीएफसी प्रतिस्थापन रसायनों से आता है, भले ही यह क्षेत्र प्रमुख उत्सर्जन स्रोतों से दूर है। यह खोज इस बात को रेखांकित करती है कि टीएफए प्रदूषण दुनिया भर में कितने व्यापक रूप से वितरित है।

लुसी हार्ट ने कहा, “सीएफसी प्रतिस्थापनों का जीवनकाल लंबा होता है और इन्हें उत्सर्जन के बिंदु से आर्कटिक जैसे दूरदराज के क्षेत्रों में वायुमंडल में ले जाया जा सकता है, जहां वे टीएफए बनाने के लिए टूट सकते हैं।” “अध्ययनों में सुदूर आर्कटिक आइस-कोर में टीएफए के बढ़ते स्तर को पाया गया है और हमारे परिणाम पहला निर्णायक सबूत प्रदान करते हैं कि इन सभी जमाओं को इन गैसों द्वारा समझाया जा सकता है।”

नए रेफ्रिजरेंट भविष्य में अनिश्चितता बढ़ाते हैं

ध्रुवीय क्षेत्रों के बाहर, अध्ययन चिंता के अतिरिक्त स्रोतों की ओर इशारा करता है। मध्य अक्षांश स्थानों पर, मॉडलिंग बढ़ते सबूतों का समर्थन करता है कि HFO-1234yf, जो आमतौर पर कार एयर कंडीशनिंग सिस्टम में उपयोग किया जाता है, वायुमंडलीय TFA का एक महत्वपूर्ण और संभावित विस्तार स्रोत बन रहा है।

लैंकेस्टर यूनिवर्सिटी के प्रोफेसर रयान होसैनी और अध्ययन के सह-लेखक ने कहा, “एचएफओ सिंथेटिक रेफ्रिजरेंट की नवीनतम श्रेणी है जिसे एचएफसी के जलवायु अनुकूल विकल्प के रूप में विपणन किया जाता है।” “कई एचएफओ को टीएफए बनाने के लिए जाना जाता है और यूरोप और अन्य जगहों पर कार एयर कंडीशनिंग के लिए इन रसायनों के बढ़ते उपयोग से हमारे पर्यावरण में टीएफए के भविष्य के स्तर में अनिश्चितता बढ़ जाती है।”

प्रोफेसर हुसैनी ने कहा, “पर्यावरणीय टीएफए प्रदूषण को संबोधित करने की आवश्यकता है क्योंकि यह व्यापक है, अत्यधिक लगातार है और इसका स्तर बढ़ रहा है।”

वैश्विक निगरानी और कार्रवाई का आह्वान

“एफ-गैसों से टीएफए का बढ़ता स्तर चौंकाने वाला है। हालांकि एचएफसी का उपयोग धीरे-धीरे कम किया जा रहा है, यह टीएफए स्रोत दशकों तक हमारे पास रहेगा। अन्य टीएफए स्रोतों को समझने और टीएफए के पर्यावरणीय प्रभावों का आकलन करने की तत्काल आवश्यकता है। इसके लिए यूके और अन्य जगहों पर अधिक व्यापक टीएफए निगरानी सहित एक ठोस अंतरराष्ट्रीय प्रयास की आवश्यकता है।”

लैंकेस्टर पर्यावरण केंद्र के निदेशक और सह-लेखक प्रोफेसर क्रिस हल्सॉल ने कहा कि टीएफए की उत्पत्ति पहले की तुलना में कहीं अधिक व्यापक है।

“हम आम तौर पर टीएफए को कुछ फ्लोरिनेटेड कीटनाशकों के उपयोग से टूटने वाले उत्पाद के रूप में देखते हैं, लेकिन यह स्पष्ट है कि टीएफए (पर्यावरण में एक बहुत ही स्थायी रसायन) रेफ्रिजरेंट, सॉल्वैंट्स, फार्मास्यूटिकल्स और सामान्य रूप से पीएफएएस समूह सहित ऑर्गेनोफ्लोरिन रसायनों के एक बहुत व्यापक समूह के उपयोग और टूटने से उत्पन्न होता है।”

सह-लेखक डॉ. स्टीफ़न रीमैन, जिनका स्विट्जरलैंड में शोध समूह वायुमंडल में टीएफए-गठन एफ-गैसों पर बारीकी से नज़र रखता है, ने कहा कि यह प्रवृत्ति दुनिया भर में सुसंगत है।

उन्होंने कहा, “उन सभी क्षेत्रों में जहां टीएफए माप उपलब्ध हैं, बढ़ती वायुमंडलीय सांद्रता और पृथ्वी की सतह पर जमाव की एक सुसंगत तस्वीर उभर रही है।”

“यह अध्ययन उत्कृष्ट है, क्योंकि यह पहली बार वायुमंडलीय टीएफए के सभी महत्वपूर्ण स्रोतों को जोड़ता है और इसका वैश्विक फोकस है। एचएफओ के बढ़ते उपयोग के साथ, जल निकायों में टीएफए का संचय संभावित रूप से बढ़ेगा और इससे दीर्घकालिक निगरानी एक आवश्यकता बन जाती है।”

उनके निष्कर्ष ‘लंबे समय तक रहने वाले सीएफसी प्रतिस्थापन और एनेस्थेटिक्स के कारण ट्राइफ्लूरोएसेटिक एसिड के उत्पादन और पर्यावरणीय जमाव में वृद्धि’ पेपर में विस्तृत हैं।

अध्ययन में निम्नलिखित के शोधकर्ता शामिल थे: लैंकेस्टर विश्वविद्यालय; लीड्स विश्वविद्यालय; अर्बिनो विश्वविद्यालय; राष्ट्रमंडल वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुसंधान संगठन, ऑस्ट्रेलिया; वायु अनुसंधान के लिए नॉर्वेजियन संस्थान; कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय सैन डिएगो; ब्रिस्टल विश्वविद्यालय; क्यूंगपुक नेशनल यूनिवर्सिटी, कोरिया; सामग्री विज्ञान और प्रौद्योगिकी के लिए स्विस संघीय प्रयोगशालाएँ; और गोएथे विश्वविद्यालय फ्रैंकफर्ट।