बंगाल नागपुर रेलवे को ब्रिटिश भारत सरकार ने पूर्वी और मध्य भारत में रेल नेटवर्क विकसित करने का काम सौंपा था। 1900 में, जब इसके कार्यकर्ता झारसुगुदा में खुदाई कर रहे थे, अब ओडिशा में एक जिला, वे ठोकर खाते थे बड़े कोयला जमा। नौ साल बाद, झारसुगुदा की पहली कोयला खदान की स्थापना की गई और एक सदी बाद यह क्षेत्र एक वर्ष में 15 मिलियन टन से अधिक कोयले का उत्पादन कर रहा था।
कोयला मिट्टी की परतों में फंसे मृत पौधों के अपघटन द्वारा निर्मित एक जीवाश्म ईंधन है। भारत की लगभग तीन-चौथाई बिजली कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्रों द्वारा उत्पादित की जाती है। यह लोहे, स्टील, सीमेंट और उर्वरक उद्योगों में भी महत्वपूर्ण है। भारत दुनिया भर में कोयले के सबसे बड़े उत्पादकों और उपभोक्ताओं में से एक है, जो केवल चीन के बाद दूसरा है।
धूल का एक पेटिना
झारसुगुदा में, अधिकांश कोयला खदानें खुली-कास्ट हैं। यहां खनिक मिट्टी की सतह पर शुरू होते हैं, मिट्टी और चट्टानों को हटाते हैं ताकि कोयला जमा को उजागर किया जा सके। यह भूमिगत खनन की तुलना में अधिक लागत प्रभावी है, जिसके लिए जमाओं तक पहुंचने के लिए सुरंगों को खोदने की आवश्यकता होती है।
लेकिन ओपन-कास्ट खनन हवा को अधिक प्रदूषित करता है। चट्टानों को नष्ट करने से धूल, जमीन में छेद ड्रिलिंग, और कोयले और रॉक कचरे को ले जाने से हवा के माध्यम से फैलाव हो जाता है और जब वे इनहेल्ड हो जाते हैं तो फेफड़ों को चोक कर सकते हैं। धूल आस -पास के पौधों की पत्तियों पर भी जम जाती है। जब ऐसा होता है, तो स्टोमेटा – पत्तियों पर छोटे छिद्र जिनके माध्यम से पौधे कार्बन डाइऑक्साइड, जल वाष्प और ऑक्सीजन का आदान -प्रदान करते हैं – पौधों में प्रकाश संश्लेषण और तापमान विनियमन को प्रभावित करते हैं।
आस-पास की वनस्पति पर खनन धूल के प्रभाव का अनुमान लगाने के लिए शोधकर्ताओं को एक खदान के आसपास के क्षेत्र में फैले पौधों से बड़ी संख्या में धूल से भरे पत्तों को इकट्ठा करने की आवश्यकता होती है। जहां तक धूल फैल रही है 30 किमी दूर खनन साइट से, यह एक हरक्यूलियन कार्य है।
में एक अक्टूबर 2024 अध्ययन में प्रकाशित जर्नल ऑफ़ जियोफिजिकल रिसर्च: बायोगेयोसाइंसेसयूके में साउथेम्प्टन विश्वविद्यालय और नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एनआईटी), राउरकेला के शोधकर्ताओं ने कई उपग्रहों के स्वतंत्र रूप से उपलब्ध आंकड़ों का उपयोग करने की सूचना दी, यह जांचने के लिए कि खनन धूल से पौधे कैसे प्रभावित होते हैं।
रिमोट सेंसिंग जडू डैश के साउथेम्प्टन के प्रोफेसर के अध्ययन के सह-लीड और यूनिवर्सिटी ऑफ साउथेम्प्टन के अध्ययन के लिए उपग्रह डेटा का उपयोग कुशलतापूर्वक बड़े क्षेत्रों की निगरानी करने का एक शानदार अवसर प्रदान करता है। “
डेटा का सुझाव है कि धूल का कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करने के लिए वनस्पति की क्षमता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।
एनआईटी राउरकेला में खनन इंजीनियरिंग के प्रोफेसर अमित कुमार गोराई और दूसरे लीड ने कहा, “अध्ययन वनस्पति की रक्षा के लिए धूल प्रदूषण से निपटने और स्थायी शहरी और औद्योगिक विकास को बढ़ावा देने के लिए धूल प्रदूषण से निपटने के महत्व पर जोर देता है।”
आकाश में आँखें
अध्ययन अविनाश कुमार रंजन द्वारा किया गया था, जिन्होंने परियोजना को एनआईटी राउरकेला में अपने डॉक्टरेट शोध के एक हिस्से के रूप में कार्य किया था।
उन्होंने झारसुगुदा में कोयला खदानों के आसपास के क्षेत्रों में पत्तियों पर खनन की धूल की मात्रा का अनुमान लगाकर शुरू किया। ऐसा करने के लिए, उन्होंने दो उपग्रहों, लैंडसैट -8 और -9, और दो सैटेलाइट क्लस्टर्स, सेंटिनल -2 और प्लैनेटस्कोप के डेटा का उपयोग किया। यूएस जियोलॉजिकल सर्वे और नासा ने 2013 और 2021 में लैंडसैट उपग्रहों को लॉन्च किया, जबकि यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी ने 2017 में सेंटिनल -2 बी (जो अध्ययन के लिए डेटा की आपूर्ति की) लॉन्च की और प्लैनेट लैब्स ने 2016-2022 में प्लैनेटस्कोप लॉन्च किया।
पत्तियों पर गिरना अलग -अलग तरंग दैर्ध्य से बना होता है: हम कुछ देख सकते हैं (नीला, हरा, लाल) लेकिन अन्य नहीं (जैसे अवरक्त)। पत्तियां इनमें से कुछ तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करती हैं और बाकी को दर्शाती हैं। जैसे कि एक कैमरा हमारे शरीर द्वारा परिलक्षित दृश्य प्रकाश को कैप्चर करके हमारी तस्वीरों को छीन लेता है, उपग्रह विशेष उपकरणों का उपयोग करके विभिन्न तरंग दैर्ध्य में एक क्षेत्र की छवियों को कैप्चर कर सकते हैं।
जब धूल पत्तियों पर जम जाती है, तो यह बदल जाता है कि पत्तियों के प्रकाश की एक निश्चित तरंग दैर्ध्य कितना प्रतिबिंबित होती है। यह उस विशेष तरंग दैर्ध्य के लिए एक उपग्रह द्वारा कैप्चर किए गए क्षेत्र की छवियों को बदलता है। उन लोगों के साथ कोयला खानों से दूर क्षेत्रों की उपग्रह छवियों की तुलना करके, जो करीब थे, शोधकर्ता पत्तियों पर धूल की मात्रा का अनुमान लगा सकते हैं।
अपने अनुमानों को मान्य करने के लिए, टीम ने झारसुगुदा में दो साइटों का भी दौरा किया और अपनी सतहों पर धूल के साथ 300 पत्ती के नमूने एकत्र किए। अपनी प्रयोगशाला में, उन्होंने प्रत्येक धूल भरे पत्ती को तौला, और धूल को ब्रश किया और पत्ती को फिर से तौला। दो रीडिंग के बीच के अंतर से कोयला खानों के चारों ओर पौधे के पत्तों पर धूल की मात्रा का एक और अनुमान लगाया गया था।
अंत में, उन्होंने सांख्यिकीय तरीकों का उपयोग यह करने के लिए किया कि वास्तविक रीडिंग उल्लेखनीय रूप से उपग्रह डेटा से गणना किए गए लोगों के करीब थे, यह प्रदर्शित करते हुए कि सैटेलाइट छवियों का उपयोग स्थानीय वनस्पतियों पर खनन धूल की मात्रा का अनुमान लगाने के लिए किया जा सकता है।
पर्यावरण प्रबंधन और नीति अनुसंधान संस्थान, बेंगलुरु के एक वैज्ञानिक नारायण कायत ने कहा कि अध्ययन की ताकत “कई उपग्रहों से डेटा के उपयोग में है, जो व्यापक कवरेज और परिणामों के क्रॉस-वैलिडेशन सुनिश्चित करता है।”
कायत ने पहले झारखंड में कोयला खदानों के आसपास के पौधों पर खनन की धूल की मात्रा का अध्ययन किया है। वह नए अध्ययन में शामिल नहीं थे।
उन्होंने कहा, “क्षेत्र से माप को शामिल करने से रिमोट-सेंसिंग डेटा से प्राप्त अनुमानों की विश्वसनीयता मजबूत होती है।
डस्टी लीफ, बीमार प्लांट
शोधकर्ताओं ने महत्वपूर्ण शारीरिक प्रक्रियाओं के साथ पत्तियों पर धूल की मात्रा को सहसंबंधित करने के लिए सांख्यिकीय मॉडल का भी उपयोग किया। उत्तरार्द्ध के लिए, उन्होंने दो अन्य अंतरिक्ष-आधारित उपकरणों से रीडिंग का उपयोग किया, जिन्हें इकोस्ट्रेस और मॉडिस कहा जाता है। उनके डेटा का उपयोग एक क्षेत्र में पौधों के तापमान और उच्च रिज़ॉल्यूशन में दोनों जारी जल वाष्प की मात्रा की गणना करने के लिए किया जा सकता है।
टीम के मॉडलों ने सुझाव दिया कि उनके पत्तों पर एक ग्राम खनन धूल वाले पौधे “लगभग 2-3 ग्राम कम कार्बन प्रति वर्ग मीटर क्षेत्र” को अवशोषित करते हैं, गोराई ने कहा।
जबकि एक व्यक्तिगत पौधे के लिए राशि छोटी लग सकती है, “जब आप इसे खनन स्थलों के पास जंगलों या वनस्पतियों के बड़े क्षेत्रों में गुणा करते हैं, तो समय के साथ कार्बन अवशोषण का नुकसान महत्वपूर्ण हो जाता है,” उन्होंने कहा।
पौधों में प्रकाश संश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण होने के अलावा, कार्बन अवशोषण हवा में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा को कम करता है। लेकिन जब धूल स्टोमेटा को बंद कर देती है, तो पौधा कम कार्बन को अवशोषित करता है और वायुमंडल में अधिक कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ देता है। यह समय के साथ ग्लोबल वार्मिंग बिगड़ सकता है।
बंद स्टोमेटा का एक और प्रभाव यह है कि पौधे एक प्रक्रिया में जल वाष्प को कम करने में सक्षम हो जाते हैं जिसे वाष्पोत्सर्जन कहा जाता है। पौधे जो अच्छी तरह से ट्रांसपायर करते हैं, वे अपने तापमान को बेहतर बनाए रखने में सक्षम हैं; वे जो गर्म नहीं होते हैं।
“जब पत्तियां बहुत गर्म होती हैं, तो वे प्रकाश संश्लेषण के लिए कुशलता से संघर्ष करते हैं,” गोराई ने समझाया। “समय के साथ, इससे विकास या पौधों की मृत्यु हो सकती है।” इसके बाद स्थानीय पारिस्थितिक तंत्र को दीर्घकालिक नुकसान होता है।
डैश और गोराई ने यह भी कहा कि उनका अध्ययन सरकारों को कोयला खानों में और उसके आसपास धूल के प्रदूषण की निगरानी करने, हॉटस्पॉट की पहचान करने और आसपास की वनस्पति और स्थानीय पारिस्थितिक तंत्रों को दीर्घकालिक नुकसान को रोकने के लिए समय पर उपायों को लागू करने के लिए एक त्वरित और प्रभावी तरीका प्रदान करता है।
इस तरह के उपायों में शामिल हो सकते हैं पानी के स्प्रे और धूल की बाधाएं, डैश ने कहा।
कायत ने सहमति व्यक्त की: “हमें वनस्पति तनाव को कम करने के लिए खनन क्षेत्रों में धूल के उत्सर्जन को कम करने के लिए कड़े उपायों की आवश्यकता है।”
Sayantan Datta एक विज्ञान पत्रकार और क्रे विश्वविद्यालय में एक संकाय सदस्य हैं।
प्रकाशित – 28 जनवरी, 2025 05:30 पूर्वाह्न IST
