 |
| गवारीच्या शेंगा. साभार: विकिपिडिया |
 |
| गवार गम. साभार: विकिपिडिया |
या डिंकाचे इतरही उपयोग आहेत - कापड, कागद उद्योग; औषध, सौंदर्यप्रसाधनं निर्मिती; अन्न प्रक्रिया विशेषतः बेकरी, आईस्क्रिम, वगैरे पदार्थात शिवाय याचे औषधी गुणही आहेत. एक रेचक म्हणून, लठ्ठपणा कमी करण्यासाठी, मधुमेहावर, कोलेस्ट्रॉल कमी करण्यासाठी याचा उपयोग केला जातो असं नमूद केलं गेलं आहे. नुकतंच कोलकाता विद्यापीठातील संशोधकांनी याचा उपयोग जलप्रदूषण कमी करण्यासाठी करुन पाहिला आणि त्यांनी संशोधनाचे निष्कर्ष 'कार्बोहायड्रेट पॉलिमर्स' या नियतकालिकात (खंड ११०; २०१४; २२४-२३०) प्रकाशित केलेत त्याची ही कथा.
शिसं, जस्त, पारा, निकेल, कोबाल्ट, आर्सेनिक आणि क्रोमियम हे जड धातू अगदी थोड्या प्रमाणात जरी निसर्गात मिसळले गेले तरी ते प्रदूषणाला कारणीभूत होतात. यांना 'जड' हा शब्द इतर धातूंच्या तुलनेनं त्यांच्या उच्च घनता आणि अणुभाराच्या गुणधर्मांमुळे वापरला आहे. पण ते अगदी किरकोळ प्रमाणात आढळले तरी ते निसर्गाला (आणि सगळ्यांनाच) 'जड' होतात. निसर्गात या धातूंचं प्रदूषण होण्याइतक्या प्रमाणात हे धातू येतात तरी कुठून? ही मनुष्य निर्मित समस्या! वेगवेगळ्या कारखान्यांतून, उद्योगांतून उत्पादन घेतल्यानंतर टाकाऊ पदार्थांत ते आढळतात. हे सहज पाण्यात विरघळतात आणि जलप्रदूषण करतात. या कारखान्यांना आपल्या टाकाऊ पदार्थांवर (मग ते विद्राव्य, धुराच्या स्वरुपातले किंवा घन पदार्थाच्या स्वरुपातले असू शकतात) ते बाहेर सोडण्यापूर्वी प्रक्रिया कराव्या लागतात त्यातील प्रदूषणकारी गुणधर्म असलेल्या पदार्थांचा अंश काढून टाकावा लागतो/ मानकांनुसार कमी करावा लागतो. बरेचसे कारखाने हे करतातही पण तरी ही मोठीच खर्चिक बाब असते. एकदा उत्पादन तयार झालं की इतर अशा 'अनुत्पादित' कामांवर खर्च करायला मग कारखाने टंगळ-मंगळ करताना आढळून येतात. मग असा प्रश्न सहज येतो की आपल्या प्रदूषण नियंत्रण संस्था काय करतात? अशा संस्था संघटीत क्षेत्रातल्या कारखान्यांवर लक्ष ठेऊन असतात. त्यांच्यामुळं होणार्‍या प्रदूषणाला बर्‍यापैकी चाप बसला आहे. पण तरी हे नियंत्रण १००% होणं प्रत्येक कारखान्याला त्याची जबाबदारी कळत नाही तोपर्यंत अशक्य आहे. याशिवाय असंघटीत क्षेत्रातील उद्योगांतूनही मोठ्या प्रमाणात प्रदूषण होत असतं. ते मध्यम आणि लहान आकाराचे असल्यानं त्यांच्याकडे सांडपाण्यावर प्रक्रिया करण्याची सोयही नसते, त्यांना ते परवडत नाही, त्यांची अशा 'अनुत्पादित' बाबींवर खर्च करायची मुळीच तयारी नसते आणि मग प्रत्येकाचा थोडा थोडा वाटा करत मोठ्या प्रमाणात प्रदूषण होतं. ही सगळ्याच विकसनशील देशांमध्ये असलेली समस्या आहे. याचा परिणाम प्रदूषण करणार्‍यावर आणि त्यापासून पळणार्‍यावर सारखाच होत असतो. कारण कितीही पळायचं म्हटलं तरी जाणार कुठे? हे पदार्थ अन्नसाखळीच्या स्वरुपात आपल्यापर्यंत येऊन पोहोचतातच. म्हणजे असं की समजा या धातूंमुळे जलप्रदूषण झालं. आपण ते पाणी प्यायचं नाही असं ठरवलं तरी त्यातले जलचर आणि आसपासच्या किंवा त्यावर वाढणार्‍या वनस्पती ते जड धातू मोठ्या प्रमाणात शोषून घेतात. समजा आपण शाकाहार घ्यायचा ठरवला आणि जलचरांपासून आपल्यापर्यंत ते पोहोचण्याचं टाळलं तरी इतर दुभती जनावरं तिथलं प्रदूषित गवत खातात आणि त्यांच्या दुधातून ते आपल्यापर्यंत पोहोचतात. तसंच त्या पाण्यावर केलेली शेती, त्यातून निघालेलं धान्य हे सगळं आपल्यापर्यंत पोहोचतंच. तेव्हा हे टाळणं अशक्य आहे.
या जड धातूंत शिशापासून होणारं प्रदूषण अतिशय मोठ्या प्रमाणात आहे. हा धातू सहजपणे पाण्यात मिसळतो आणि जलप्रदूषण होतं. रंग उद्योग, खाणी, मुलामा देणारे उद्योग, संगणक आणि इतर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये आढळणारे सर्किट बोर्ड तयार करणारे उद्योग, बॅटर्‍या, मिश्रधातू, दारूगोळा, चिनी माती आणि काचेचं उत्पादन आणि वापर करणारे उद्योग, कागद, रासायनिक कारखाने अशा कितीतरी उद्योगांच्या सांडपाण्यात शिसं सापडतं.
हे शिसं माणसाच्या (आणि इतर जनावरांच्याही) आरोग्यावर फार घातक परिणाम करतं. डोकेदुखी, पोटदुखी, भूक न लागणं, बध्दकोष्ठता, रक्तक्षय वगैरे बाबी नित्याच्या होऊन बसल्या आहेत. ते चेतासंस्थेत शिरकाव करुन संवेदनशीलतेवरही परिणाम करतं. बालकांच्या मेंदूवर त्याचा मोठ्या प्रमाणात परिणाम होतो, ती मंदबुध्दिची होतात, त्यांच्या विकास कौशल्याला मर्यादा येतात. आणखी मोठ्या प्रमाणात ते शरीरात गेलं तर ऐकू येण्यावर आणि किडनीवरही त्याचा परिणाम झाल्याचं लक्षात आलं आहे.
जिथं याचं प्रदूषण नियंत्रित केलं जातं तिथं आयन्सचा विनिमय, बाष्पीभवन, कण संकलन (flocculation), अधिशोषण (adsorption), द्राव वेगळे करणं (solvent extraction), घातक पदार्थ विद्राव्य करुन तळाशी बसवणं (precipitation), वगैरे पध्दती शिसं पाण्यातून वेगळं करण्यासाठी वापरल्या जातात. यातली अधिशोषण पध्दती कार्यक्षमता आणि खर्च याचा मेळ बघता आजमितीस सर्वात सोयीची आहे. बदामांची टरफलं, द्राक्षांची देठं, मक्याचा कोंडा, चिकणमाती अशा नैसर्गिक पदार्थांचा अधिशोषणासाठी वापर केला जातो. पॉलिमर अधिशोषकांचा वापर करुनही पाण्याचं शुध्दीकरण केलं जाऊ शकतं ते या पदार्थांपेक्षा आणखी सुटसुटीत आहे. यात वेगवेगळ्या विद्राव्य जेल्सचा (उदा. काईटोसान (Chitosan)) उपयोग केला जातो. पण यातही काही अडचणी दिसून येतात: साखा (गाळ) तयार होणं, पाण्यात उरलेले या शोषक पदार्थांचे घटक वेगळे करण्याकरता आणखी काही प्रक्रिया करणं, वगैरे.
संशोधकांनी वरील प्रक्रियांच्या मर्यादा ओळखून जैवपॉलिमर वापरायचा विचार केला आणि त्यांना त्यात बर्‍यापैकी यश आलं असं त्यांनी प्रसिध्द केलेल्या संशोधन लेखात नमूद केलंय. एकाच टप्प्यात हे अधिशोषण होईल असं विद्राव्य जैवपॉलिमर म्हणून त्यांनी गवारीच्या डिंकाचा वापर केला. त्यात त्यांना खालील फायदे दिसून आले: पॉलिमरच्या अर्काचा कमीतकमी वापर, जलद अंमलबजावणी शिवाय जादा रसायनांच्या वापरामुळे पाण्यात होणारं प्रदूषण यात टळलं आणि पुन्हा शोषक पदार्थांचे घटक वेगळे करण्याकरता लागणार्‍या प्रक्रियेची आवश्यकता उरली नाही. यामुळं ही पध्दत वापरुन कमीत कमी खर्चात शिशाचं प्रदूषण कमी करता येणं शक्य होणार आहे. यामुळे ही लहान आणि मध्यम उद्योगांना परवडणारी पध्दत असेल. तसंच हा डिंक वनस्पतींमध्ये मोठ्या प्रमाणात आढळणारी बहुवारिक शर्करा (polysaccharide) असून व्यापारीदृष्ट्या सहज उपलब्ध आहे.
या डिंकाचं वेगवेगळं प्रमाण, वेगवेगळं तापमान, प्रदूषित पाण्याची पीएचची पातळी, त्याच्याशी मिसळण्याचा वेग (agitation speed), डिंक आणि प्रदूषित पाणी एकत्र ठेवलेला वेळ, इत्यादि मापदंड वापरुन प्रयोग केले गेले.
आज संशोधक विविध पातळ्यांवर मापदंडांच्या उच्चतम मर्यादांपर्यंत प्रयोग करुन सर्वोत्तम निष्कर्षाप्रत पोहोचले आहेत. त्यांच्या या प्रयोगात जेव्हा पाण्याचा पीएच ४.५ असेल तेव्हा या डिंकाच्या संयोगानी ५६.७ टक्क्यापर्यंत प्रदूषण कमी होऊ शकतं. जास्त पीएच असेल तर शिसं कमी प्रमाणात बांधलं जातं. उदाहरणार्थ, पाण्याचा पीएच ६ असताना डिंकाची क्षमता ५.४% नी घटली. तसंच डिंकाचं प्रमाण कमी जास्त केलं तर त्याच्याशी शिसं बांधण्याच्या प्रमाणातही फरक पडतो. उदाहरणार्थ ५०० पीपीएम डिंकाच्या द्रावणात ३३.४% शिसं काढता आलं, तर १००० पीपीएम द्रावणात ते ५६.७ टक्क्यापर्यंत वाढलं. डिंकाच्या अधिशोषणाचं प्रमाण ते जितका वेळ प्रदूषित पाण्याशी संयोगात राहील तेवढ्या प्रमाणात वाढतं असंही लक्षात आलं. विशिष्ट तापमानापर्यंत केलेली वाढच अधिशोषणाचं प्रमाण वाढवतं असं आढळून आलं आहे.
गवारीच्या डिंकाचं द्रावण हा पाण्यातलं शिशाचं प्रमाण कमी करण्यासाठी एक उत्तम पदार्थ आहे असं या प्रयोगांवरुन म्हणता येईल. द्रावण तयार करण्याची पध्दत तुलनेनं सोपीही आहे. इतर पध्दतीत जशा वेगवेगळ्या पायर्‍यांवर काम करावं लागतं त्याही या पध्दतीत टळतात. अर्थात संशोधकांना याची कल्पना आहे की या पध्दतीत अद्याप परिपूर्णता आली नाहीये. कारण मानकांनुसार शुध्द पाण्यात शिशाचं प्रमाण ०.०५ पीपीएम पेक्षा जास्त असता कामा नये. संशोधकांशी व्यक्तिगत संपर्क साधला तेव्हा त्यांनी यापुढल्या विक्रमांची माहिती दिली जी अद्याप अप्रकाशित आहे. ५६% पर्यंत पाण्यातलं शिसं काढून टाकल्यानंतर पुन्हा एकदा ४४% प्रदूषित पाण्यावर त्यांनी याच पध्दतीनी प्रक्रिया केली आणि शिशाचं पाण्यातलं प्रमाण २२% पर्यंत खाली आणलं. त्यांचे हे प्रदूषण आंतरराष्ट्रीय मानकापर्यंत खाली आणण्याचे प्रयत्न चालू आहेत आणि नुकतंच त्यांना गवारीच्या डिंकाचं बहुविद्युतविघटन सामर्थ्य (polyelectrolyte strength) वाढवण्यात यश आलंय आणि हे द्रावण सुमारे ९५% शिसं पाण्यातून वेगळं करु शकतंय असं त्यांनी सांगितलं. या पध्दतीला परिपूर्ण करण्याचे त्यांचे प्रयत्न चालू आहेत. त्यांना त्यात यश येवो.
-----------------------
हा लेख "शैक्षणिक संदर्भ" च्या ८९ व्या अंकात, ऑगस्ट-सप्टेंबर २०१४ पृष्ठ ३७-४१ वर प्रसिध्द झाला.
कोणत्याही टिप्पण्‍या नाहीत:
टिप्पणी पोस्ट करा