भूजल गुणवत्ता प्रबन्धन पर प्रशिक्षण पुस्तिका

जल एवं जल चक्रः

भूजल विज्ञानः

भूजल विज्ञान की वह शाखा जिसमें जमीनी सतह के अन्दर पाये जाने वाले जल का अध्ययन किया जाता है। अर्थात भूजल विज्ञान, भूविज्ञान तथा जल विज्ञान का सम्मिलित स्वरूप है।

जल स्रोत:

जल के स्रोत मुख्यतः दो प्रकार के होते हैं।

i. सतही जल (नदी, पोखर, तालाब तथा गदेरा आदि)
ii. भूजल (गहरे तथा उथले कुएँ, झरने, नौला, बावड़ी एवं नलकूप आदि)

भूजल क्या है?

भूजल कहाँ से आता है?

जल तत्व:

संतृप्त सतहः

असंतृप्त सतह:

भूजल का भण्डारण कैसे होता हैः

पारगम्यता एवं संरन्ध्रता:

किसी एक्वीफर के जल धारण की क्षमता तथा उससे उपलब्ध होने वाले जल के निर्धारण में मिट्टी एवं चट्टानों की पारगम्यता तथा संरन्ध्रता की महत्त्वपूर्ण भूमिका होती है।
i. पारगम्यता से यह पता चलता है कि किसी चट्टान या मृदा से जल किस प्रकार तथा कितनी तेजी से बह सकता है।
ii. एक अपारगम्य पदार्थ अपने द्वारा जल के प्रवाह को रोकता है। बालू तथा ग्रेवल (छोटे-छोटे पत्थरों) की पारगम्यता अत्याधिक होती है तथा एक घनी चट्टान एवं क्ले की पारगम्यता अत्याधिक कम होती है।
iii. संरन्ध्रता मिट्टी या चट्टान की पानी धारण करने की क्षमता होती है। अधिकतर जल का प्रवाह मृदा के बड़े रन्ध्रों के द्वारा होता है। यद्यपि बालू और कंकड़ों में रन्ध्रों की संख्या क्ले (चिकनी मिट्टी) की तुलना में कम होती है, परन्तु बालू और कंकड़ क्ले की तुलना में अधिक जल संग्रहित करते हैं क्योंकि इनके दो कणों के बीच में स्थान अधिक होता है।
iv. प्राथमिक संरन्ध्रता पत्थरों के कणों के बीच रिक्त स्थान के कारण होती है। जबकि द्वितीयक संरन्ध्रता टूट-फूट, जोड़ों, क्षरण तथा पत्थरों के घुलने के कारण होती है।
v. संरन्ध्रता को प्रतिशत आयतन के द्वारा निरुपति किया जाता है।
vi. किसी क्ले में जल संग्रहण की क्षमता 50 प्रतिशत तक हो सकती है परन्तु क्ले पेयजल हेतु कुँओं को पर्याप्त मात्रा में जल नहीं दे सकते क्योंकि इसमें रन्ध्रों का आकार अत्याधिक सूक्ष्म होता है।

प्रकृति में जल हमारी इच्छानुसार नहीं उपलब्ध होता अपितु यह उन जगहों पर उपलब्ध होता है जहाँ की भौगोलिक परिस्थितियाँ इसके अनुकूल होती है।

जलीय चट्टानी पर्त (एक्वीफर):

इस शब्द की उत्पत्ति जल को धारण करने की क्षमता से हुई है। इसके अन्तर्गत संतृृप्त सतह की वो पारगम्य चट्टानें, बालू तथा पत्थर आते हैं जो पर्याप्त मात्रा में जल को उपलब्ध करते हैं।

पुनः भण्डारणः

भूजल के पुनः भण्डारण की आवश्यकता है। वर्षा तथा हिम पिघलाव से उत्पन्न जल के रिसाव का जलीय चट्टानी पर्त (एक्वीफर) में जाने को भूजल का पुनः भण्डारण कहा जाता है।

i. किसी जलीय चट्टानी पर्त का पुनः भण्डारण क्षेत्र वह भू-भाग होता है जहाँ का / से जल उस जलीय चट्टानी पर्त में जाता है। किसी एक्वीफर का पुनः भण्डारण क्षेत्र अत्यन्त सूक्ष्म या कुछ वर्ग मील तक का हो सकता है।
ii. सीमित जलीय चट्टानी पर्त का पुनः भण्डारण क्षेत्र अत्याधिक सूक्ष्म जबकि असीमित जलीय चट्टानी पर्त का पुनः भण्डारण क्षेत्र अत्याधिक विस्तृत हो सकता है।

सीमित जलीय चट्टानी पर्त (Confined Aquifer) :

पूर्णतया संतृप्त जलीय चट्टानी पर्त जिसके ऊपर और नीचे अपारगम्य पर्त होती है, इस पर्त में पानी का दाब वायुमंडल तथा जल-तालिका के दाब से अधिक होता है।

असीमित जलीय चट्टानी पर्त (Unconfined Aquifer):

यह एक पारगम्य तथा आंशिक रूप से जल द्वारा भरी तथा नीचे की ओर अपेक्षाकृत अपारगम्य पर्त द्वारा ढकी होती है, इसकी ऊपरी सतह वायुमंडल दाब में मुक्त जल तालिका द्वारा निर्धारित होती है।

i. सीमित जलीय चट्टानी पर्त अथवा अरटेशियन एक्वीफर, अपारगम्य मृदा अथवा चट्टानों के मध्य दाब में रहते हैं। अपारगम्य पर्तों को परिसीमन पर्त कहा जाता है।
ii. परिसीमन पर्त जल के प्रवाह को कम करता है तथा जल को सीमित एक्वीफर से नीचे प्रवाहित होने से रोकता है। इस पर्त में जल परिसीमन पर्तों में दबाव बनाते हुए क्षैतिज दिशा में आगे बढ़ता है।
iii. परिसीमन पर्त जल को प्रदूषण से बचाता है क्योंकि मृदा में रहने वाले प्रदूषक अपारगम्य परिसीमन पर्त को पार नहीं कर पाते।
iv. असीमित एक्वीफर अथवा जल तालिका एक्वीफर में किसी भी प्रकार की परिसीमन पर्त नहीं होती जो इसे पृथ्वी की सतह से पृथक कर सके, इसलिए इस एक्वीफर के प्रदूषित होने की सम्भावना अधिक होती है।

एक्वीफ्लूडः

एक संतृप्त भू-संरचना जो सामान्य अवस्था में पर्याप्त जल निर्गत करने में असमर्थ होती है जैसे चिकनी मिट्टी तथा शेल।

एक्वीटार्ड:

कम पारगम्य भू-संरचना जैसे बालू/रेत की पर्त के बीच में चिकनी मिट्टी की पर्त।

एक्वीफ्यूज:

अत्याधिक कम संरन्ध्र संरचना जो न तो जल ग्रहण कर सकती है और न ही जल का उत्सर्जन जैसे बसाल्ट एवं ग्रेनाइट।भूजल का प्रवाह: भूजल, जल संग्रहण क्षेत्र से जल वितरण क्षेत्र की ओर प्रवाहित होता है। सामान्यतः भूजल सतही जल की नकल करते हुए ऊँचाई वाले क्षेत्र से निचले क्षेत्र की ओर प्रवाहित होता है।

डार्सी के नियमानुसार संतृप्त परत में भूजल प्रवाह की दर पत्थरों की पारगम्यता तथा जल दाब पर निर्भर करती है। जहाँ कहीं भी जल तालिका पृथ्वी की सतह को काटती है वहाँ भूजल का उत्सर्जन होता है और झरने व धाराओं की उत्पत्ति होती है। अर्थात धारायें भूजल द्वारा पोषित होती है। भूजल के अन्य उदाहरण हैं झरनों का प्रवाह तथा प्राकृतिक रिसाव, अर्थात भूजल तथा सतही जल आपस में सम्बन्धित होते हैं।

भूजल का रसायन शास्त्र:

भूजल का भू-रसायन विज्ञान, भूजल तथा मातृ चट्टानों में उपस्थित तत्वों की रासायनिक क्रिया पर निर्भर होता है।

i. तत्व जो पृथ्वी के क्रस्ट को बनाते हैं उनमें मुख्यतः सिलिकान, एल्युमिनियम और ऑक्सीजन तथा साथ में क्षारीय धातुएँ (पोटैशियम, सोडियम) तथा क्षारीय मृदा धातुएँ (कैल्शियम एवं मैग्नीशियम) होती हैं।
ii. जलीय चट्टानी पर्तें जो चूना पत्थर, डोलोमाइट, जिप्सम, हेलाइट तथा कार्बनिक पदार्थों आदि से बनी होती हैं, उनमें से होकर गुजरने वाले जल की तय की गई दूरी के अनुसार एवं ऐसी चट्टानों/पर्तों के सम्पर्क में रहने के समय के अनुसार कम या ज्यादा मात्रा में रासायनिक क्रियानुसार तत्व घुलते हैं।
iii. जल के रासायनिक गुण धर्म, जल स्रोत के प्रकार, वाष्पन, पत्थरों के प्रकार तथा समय पर निर्भर करते हैं।

जल गुणवत्ता का महत्व:

जल गुणवत्ता:

i. जल गुणवत्ता का तात्पर्य जल की उपयुक्तता विभिन्न प्रकार के उपयोगों से है।
ii. किसी भी प्रकार का जल उपयोग जल के भौतिक, रासायनिक तथा जैविक गुण धर्मों के आधार पर निर्धारित किया जाता है।
iii. स्वच्छ जल का महत्व इसकी गुणवत्ता तथा उपलब्धता, जल के अत्याधिक दोहन, मौसम, तथा प्रदूषण के कारण चिन्ता का विषय बन गई है।
iv. जल - स्वच्छ, शीतल, निर्मल, गंधरहित तथा सभी ऐसी अशुद्धियों से मुक्त होना चाहिए जिसके प्रयोग से कोई दुष्प्रभाव हो।

जल की गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले कारक:

जल की गुणवत्ता कई प्राकृतिक तथा मानवीय कारकों के द्वारा प्रभावित होती है।

i. मुख्य प्राकृतिक कारक हैः भूगर्भीय, मौसम, जल-चक्र, जल ग्रहण क्षेत्र आदि
ii. इन कारकों के प्रभाव अधिकतम होते हैं जब जल की मात्रा कम होती है, उन लवणता जैसी समस्याओं शुष्क क्षेत्रों तथा समुद्र तटीय क्षेत्रों में अधिकतम होती है। जल की पर्याप्त मात्रा में उपलब्धता होने के बावजूद भी यदि गुणवत्ता में कमी है तो इसके सीमित प्रयोग ही सम्भव है।
iii. मानव क्रियाओं का प्रभाव जल गुणवत्ता में विभिन्न प्रकार से तथा विश्व व्यापी है।
iv. मानव मल द्वारा जल प्रदूषण की समस्या किसी निश्चित स्थान से लेकर व्यापक भी हो सकती है तथा इसके प्रभाव तथा उपचार विभिन्न प्रकार के हो सकते हैं।

मानव मल द्वारा जल प्रदूषण होने के मुख्य कारण हैं:

- उद्योगों द्वारा उत्सर्जित अवजल तथा ठोस
- अपशिष्टों का अनुचित निस्तारण
- गाँवो, कस्बों एवं शहरों का बहिस्राव एवं वाहितमल तथा ठोस अपशिष्ट
- कूड़ा निस्तारण की सार्वजनिक सुविधायें न होने के कारण।
- कूड़ा एकत्रण तथा निष्पादन की क्षमता का कम होना या सही ढंग से न चलना।
- मानव मल तथा अन्य गंदगी का सीधे एक्वीफर में निस्पादन।

जल गुणवत्ता के प्रभावः

जल गुणवत्ता अनुमापनः

सतही जल की गुणवत्ता मौसम, मृदा तथा आस-पास के क्षेत्र की प्रकृति पर निर्भर करती है। नदी तथा झीलों के पानी के मुख्य प्रदूषक स्रोत तीव्र शहरीकरण तथा औद्योगीकरण है। भूजल के प्रदूषित होने की सम्भावना कम होती है। भूजल का प्रदूषण सामान्यतः कूड़े के ढेरों तथा गन्दे पानी के इधर-उधर फैलने तथा रिसाव के द्वारा होती है।

i. जल गुणवत्ता अनुमापन के लिए विश्वसनीय अनुमापन आँकड़े बुनियादी आधार होते हैं।
ii. अनुमापन का तात्पर्य सही तरीके से नमूना एकत्र करना, मापन और आँकड़ों के निरूपण से होता है।
iii. जल गुणवत्ता का अनुमापन समयावधि के अनुसार तीन प्रकार से किया जाता है। विस्तृत समय हेतु कम समय हेतु तथा लगातार।

अनुमापन -

यह एक लम्बे समय तक चलने वाला अध्ययन है इसमें जलीय पर्यावरण के उतार चढ़ाव का आकलन किया जाता है।

सर्वेक्षण -

किसी एक निश्चित उद्देश्यों की पूर्ति हेतु कम समय में होने वाले अनुमापन अध्ययनों को इस श्रेणी में रखा जाता है।

निगरानी -

यह एक सतत अध्ययन होता है जिसका उद्देश्य विशिष्ट अनुमापन, सर्वेक्षण होता है जिनका उपयोग जल प्रबन्धन तथा अन्य क्रियाओं हेतु किया जाता है।

जल गुणवत्ता के क्षरण को रोकने के उपायः

जल गुणवत्ता अनुमापन हेतु कारक:

जल गुणवत्ता के कारकः

जल गुणवत्ता के कारकों का चयन करते समय निम्न सूचनाओं पर ध्यान देना चाहिएः

नमूने की आवृति -

उद्देश्य तथा स्रोत के प्रकार के आधार पर नमूने की आवृति, समय तथा संख्या का निर्धारण किया जाना चाहिए। जैसे पीने के पानी के जीवाणुओं की जाँच प्रत्येक हफ्ते तथा लगभग एक साल तक करना चाहिए। इसके पश्चात परिणामों के विश्लेषण के बाद यह आवृति घटाई या बढ़ाई जा सकती है।

जाँच आवृति की तालिका

नमूने को एकत्र करना तथा संग्रहण

नमूने की मात्रा:

भौतिक तथा रसायनिक परीक्षणों हेतु 2 ली. नमूना लेना चाहिए। जबकि जीवाणुओं के परीक्षण हेतु अलग से 1 ली. नमूना लेना आवश्यक होता है।

नमूने का बर्तन:

साफ तथा साबुन से घुलने के बाद आसुत जल से साफ की गई दो ली. की प्लास्टिक की नई बोतल का उपयोग करना चाहिए। आसुत जल की उपलब्धता न होने पर बोतल को नमूने के पानी से ही धो लेना चाहिए। जबकि जीवणुओं/कोलीफार्म के नमूने को काँच की साफ एवं sterilized (संक्रमण मुक्त) बोतल में लेना चाहिए।

नमूना एकत्र करने का तरीका:

नमूना एकत्र करते समय इस बात का ध्यान रखना चाहिए कि लिया गया नमूना पूरे जल स्रोत को व्यक्त / निरुपति करे।

हस्त-नल से नमूना लेने की विधिः

सप्लाई टैप झरनों का नमूना एकत्र करनाः

कुँओं, बावड़ी का नमूना एकत्र करनाः

सतही जल (नदी, झील तथा तालाबों) का नमूना एकत्र करना:

प -

प्लास्टिक की बोतल

क -

काँच की बोतल

प्रत्येक नमूने के साथ दिनांक, समय, स्थान, स्रोत का प्रकार, जल का तापमान के साथ अन्य उपयोगी जानकारी को लिखित रूप में रखना चाहिए। यदि नमूना तुरन्त जाँचा न जा सके तो कुछ समय तक फ्रिज या आइस बाॅक्स में रखा जा सकता है।

नमूने का भण्डारण तथा परिवहन

आवश्यक सावधानियाँ

मानव स्वास्थ्य पर जल प्रदूषकों का प्रभाव:

भौतिक एवं रासायनिक कारकों के संक्षिप्त विवरणः-

रंग:

पीने वाले जल के रंग कुछ कार्बनिक पदार्थों के साथ-साथ कुछ धातुओं जैसे लोहा, मैग्नीज तथा ताम्बा के कारण होता है। वह स्थान जहाँ चूना पत्थर होता है वहाँ भूजल में रंग प्राकृतिक जैविक पदार्थों के कारण होता है

स्वाद एवं गंध:-

सामान्यतः स्वाद एवं गंध अनुभव के आधार पर अनुमापित किये जाते हैं। जब किसी अपरचित नमूने को अनुमापित कर रहे हो तो नमूने को सीधे सूँघने की बजाय गंध हाथ की सहायता से अपनी ओर धकेल कर अनुभव करना चाहिए तथा अपरिचत नमूने को कभी भी पीना नहीं चाहिए।

यदि पानी का स्वाद नमकीन है तो इसका मतलब लवण ज्यादा है।

क्लोरीन:

सप्लाई जल में क्लोरीन जीवाणुओं को मारने के लिए मिलाई जाती है यदि इसकी गंध ज्यादा आती है तो इसका मतलब आवश्यकता से अधिक मिलाई गई है जो आगे नुकसानदेह हो सकती है।

तापमान:

जल का मुख्य भौतिक कारक तापमान है, 20 डिग्री-30 डिग्री सें. से अधिक तापमान वाले जल में जीवाणुओं की वृद्धि तेजी से होती है। जिससे स्वाद, गंध, रंग तथा क्षरण जैसी समस्याओं के साथ अन्य रासायनिक पदार्थ की ज्यादा मात्रा में घुल जाते हैं।

गंदलापनः

जल में गंदलापन निलम्बित कणों के कारण होता है, अधिक गंदले जल में बालू, सिल्ट, क्ले तथा सूक्ष्म जीवाणुओं के साथ शैवालों की अधिकता हो सकती है।

वैद्युत चालकताः

जल की वैद्युत चालकता का तात्पर्य जल में घुलित रसायनों से हैं। जितने ज्यादा रसायन जल में घुलें होंगे वैद्युत चालकता उतनी ही ज्यादा होगी।

कुल घुलित ठोसः

कुल घुलित ठोस के अन्तर्गत घनआयन (कैल्शियम, मैग्नीशियम, पोटैशियम, सोडियम तथा लौह आदि) तथा ऋण आयन (बाई-कार्बोनेट, कार्बोनेट, क्लोराइड, फ्लोराइड, नाइट्रेट तथा सल्फेट आदि) एवं सिलिका आदि का पानी में घुला होना प्रदर्शित करता है।

कुल कठोरताः

जल की कठोरता का मतलब जल प्रदूषण से नहीं है परन्तु इससे जल में उपस्थित कैल्शियम तथा मैगनिशियम की उपस्थिति का अनुमान होता है। 75 प्रतिशत मि.ग्रा./ली. से कम कठोर जल को मृदु जल तथा इससे ऊपर कठोरता वाले जल को कठोर जल कहते हैं। कठोरता के द्वारा होने वाली बीमारियों के हानिकारक तत्व पानी में नहीं घुल पाते जैसे- कैल्शियम की अधिक उपस्थिति में कैडमियम के घुलने की दर कम हो जाती है। यदि पानी में कठोरता ज्यादा है तो, देर से उबलता है, खाना बनाने के बर्तनों में सफेद पर्त जमा हो जाती है, साबुन झाग कम देता है, सप्लाई पाईपों में पर्त जमा हो जाती है आदि।

कुल क्षारीयताः

जल की अम्ल को उदासीन करने की क्षमता को क्षारीयता कहते हैं। जल की क्षारीयता का अर्थ जल में घुले हुए बाईकार्बोनेट, कार्बोनेट तथा हाईड्राक्सिल आयनों के घुलने से है। कुल क्षारीयता निम्न तत्वों के घुलने से भी होती है। बोरेट, फास्फेट, सिलिकेट तथा अन्य क्षारीय लवण मानव के लिए क्षारीयता नुकसानदायक नहीं है परन्तु इसके द्वारा कई बार जल का स्वाद बदल जाता है।

क्लोराइडः

क्लोराइड आयन जल तथा अशुद्ध जल में उपस्थित मुख्य आयन है। पीने वाले जल में क्लोराइड कई बार नमकीन स्वाद पैदा करता है। सतही जल में सीवर जल से क्लोराइड पर्याप्त मात्रा में पहुँचता है क्योंकि एनएसीएल मनुष्य के द्वारा उपयोग तथा उत्सर्जित किया जाता है।

जल में क्लोराइड के स्रोत:

सोडियमः

सोडियम भूजल में प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला प्रमुख धन आयन है। यह भूजल में कई तरह की क्षरण तथा चट्टानों के द्वारा पहुँचता है।

मैग्नीशियम:

प्राकृतिक भूजल में कई प्रकार की चट्टानों से मैगनीशियम पहुँचता है। मैगनीशियम की सान्द्रता विनिमय साम्य तथा अन्य उपस्थित आयनों पर निर्भर करती है। प्राकृतिक रूप से मैग्नीशियम का शुद्धीकरण, रिसाव के द्वारा स्वतः सोडियम धातु के द्वारा होता है। प्राकुतिक रूप से पाये जाने वाली मैगनीशियम की सान्द्रता, विषक्तता के नीचे होती है।

500 कि.ग्रा./ली. से अधिक सान्द्रता वाले जल का स्वाद खराब हो जाता है। मैगनीशियम से जल की कठोरता बढ़ती है तथा कैल्शियम की उपस्थिति में जल संग्रहण बर्तनों में पर्ते जमा हो जाती है।

पोटैशियम:

जल में प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला तत्व होता है तथा पत्थरों के क्षरण से जल में पहुँचता है कई बार अपशिष्ट जल द्वारा भी भूजल में पहुँचता है।

नाइट्रेट:

सभी पेड़ पौधों तथा जीवों के लिए नाइट्रोजन प्रोटीन बनाने के लिए आवश्यक तत्व है। सामान्यतः सतही जल में नाइट्रेट सूक्ष्म मात्रा में उपस्थित होता है परन्तु इसकी मात्रा भूजल में अधिक हो सकती है। भूजल तथा सतही जल में नाइट्रेट सही ढँग से अशोधित बहित मल, खेती की अपशिष्टों आदि से पहुँचता है।

i. स्वपोषित जीवाणुओं की संख्या जल में अधिक होने से नाइट्रेट की सान्द्रता जल में बढ़ जाती है।
ii. भूजल में अमोनिया की मात्रा ज्यादा होने पर नाइट्रेट की सान्द्रता बढ़ती है।

फ्लोराइड:

भूजल में फ्लोराइड प्राकृतिक रूप से या मानव क्रियाकलापों से मिलता है अधिक फ्लोराइड सान्द्रता वाले जल को शोधित करने के बाद ही मानव उपयोग में लाना चाहिए।

कुल लौह धातुः

भूजल में लौह धातु कुछ विशेष प्रकार की चट्टानों के द्वारा पहुँचता है। भूजल में अवायुवीय अवस्था में लौह धातु फेरस आयन (oxidation state +2) के रूप में मिलता है तथा जैसे ही हवा के सम्पर्क में आता है ऑक्सीकृत होकर लाल, भूरा या काले रंग का अवक्षेप बनाता है। जल में लौह की उपस्थित से अन्य भारी धातुओं के घुलने की सम्भावना कम हो जाती है।

सल्फेट:

सभी प्रकार के प्राकृतिक जल में सल्फेट आयन पाया जाता है। मिट्टी के घुलित लवणों के द्वारा इसकी सान्द्रता जल में बढ़ती है। वर्षा के जल में अत्याधिक वायुमण्डलीय प्रदूषण के कारण सल्फेट की मात्रा बढ़ती है।

भारी धातुएँ:

जल से पाँच गुना ज्यादा वजनी धातुओं को भारी धातुएँ कहते हैं। यह सभी यदि मानक से ज्यादा हैं तो मानव स्वास्थ्य के लिए अत्यन्त नुकसानदायक होती है।

आर्सेनिकः

आर्सेनिक पृथ्वी में सूक्ष्म मात्रा में पाया जाता है, यह मृदा तथा तत्वों के द्वारा हवा, जल तथा जमीन में पहुँचता है। हवा की धूल, जल बहाव, कृषि एवं उद्योगों के अपशिष्ट इसके फैलने के प्रमुख कारक हो सकते हैं। विकासशील देशों की आर्सेनिक प्रमुख समस्या है।

कैडमियमः

कैडमियम मुख्यतः पृथ्वी के क्रस्ट में पाया जाता है। कैडमियम की काफी मात्रा चट्टानों के क्षरण से जल में पहुँचती है तथा कुछ कैडमियम हवा में जंगलों के जलने तथा ज्वालामुखी फटने से पहुँचता है तथा कैडमियम रासायनिक खादों एवं कीटनाशकों के द्वारा भी जल में पहुँचता है।

सीसा (लेड) :

सूक्ष्म मात्रा में सीसा प्राकृतिक चट्टानों से जल में पहुँचता है पर हानिकारक सीसा उद्योगों जैसे बैटरी, चमड़ा उद्योग तथा रासायनिक औद्योगिक अपशिष्ट के द्वारा भूजल में पहुँचाता है। जीवाश्म तेलों में सीसा की मात्रा होती है जो दहन के पश्चात वायु में मिल जाता है। वायु में मिले सीसा के भारी कण कुछ ही देर में जमीन तथा सतही जल में मिल जाते हैं। तथा छोटे सूक्ष्म कण वर्षा के द्वारा नीचे जमीन तथा पानी में मिलते हैं।

पाराः

सामान्यतः पारा विभिन्न प्रकार की चट्टानों के अलावा कोयला आदि में भी प्राकृतिक रूप में पाया जाता है। विभिन्न प्रकार के उद्योगों में पारे का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है तथा बहुत सारे यन्त्र जैसे- थर्मामीटर, दाब मापी आदि में पारे का उपयोग सीधे तौर पर होता है। रासायनिक कीटनाशी तथा अन्य उत्पाद जबकि कार्बनिक क्लोराइड का उपयोग होता है वहाँ धातुओं के अमल गम का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में होता है। भोपाल की विनाशकारी तथा कुछ चर्चित औद्योगिक घटना के बाद कम्पनी के सारे कच्चे पदार्थ को आस-पास ही निष्पादित किया। लगभग 28 साल बाद भी आज क्षेत्र के भूजल में पारे की मात्रा मिलती है।

भारतीय मानक अनुसंधान केन्द्र के अनुसार जल गुणवत्ता की आपेक्षित मात्रा हेतु नियम व मानक

नोटः

इन सभी कारकों के विश्लेषण हेतु प्रयोगशाला की आवश्यकता होती है, परन्तु इनमें से कुछ कारकों के अनुमापनों हेतु कई सरकारी एवं गैर सरकारी संस्थाएँ जल गुणवत्ता परीक्षण किट बनाती हैं उनसे सम्पर्क कर मंगाया जा सकता है, इनमें से लोग विज्ञान संस्थान द्वारा भी जल परीक्षण किट बनाई जाती है, जो देश के विभिन्न भागों में सरकारी एवं गैर सरकारी संस्थाओं द्वारा प्रयोग की जा रही हैं।

लोक विज्ञान संस्थान द्वारा निर्मित जल गुणवत्ता मापन किट के द्वारा पी.एच. तापमान, कुल लौह, फ्लोराइड, क्लोराइड, नाइट्रेट, कुल क्षरीयता, फास्फेट कुल कठोरता, गंदलापन, तथा मल-जीवाणुओं का आंकलन किया जा सकता है। परीक्षण हेतु सरल भाषा में मैनुअल भी दिया जाता है जिसे देखकर पढ़ने एवं कुछ गुणा भाग में सक्षम कोई भी व्यक्ति परीक्षण कर सकता है।

सूक्ष्म जैव (जीवाणु) कारक:

मानव मल एवं कुल कोलीफार्म जीवाणुः

मानव जल जीवाणु के द्वारा स्वयं तो किसी प्रकार का संक्रमण नहीं होता परन्तु इसकी जल में उपस्थिति से यह पता चलता है कि जल में मानव मल मिला हुआ है तथा इससे उन सभी जीवाणुओं के पाये जाने की सम्भावना बढ़ जाती है जिससे दूसरी हानिकारक बिमारियाँ होती हैं जैसे- पेचिस, हैजा, आन्त्रशोध, तपेदिक, जिर्आडिआ, पीलिया आदि।

जल जनित बिमारियाँ:

वह बिमारियाँ जो जल के उपयोग से होती हैं। कुछ बिमारियाँ जल के असुरक्षित रख-रखाव से भी फैलती हैं। जैसे- पेचिस, हैजा, पीलिया।

जल आधारित बिमारियाँ:

कुछ बिमारियाँ जल में उपस्थित कीड़ें-मकोड़ों के परिजीवियों द्वारा फैलती है। जैसे- मलेरिया, डेंगू फाइलेरिआ।

जल प्रदूषण:

जल प्रदूषण का तात्पर्य जल में उपस्थित उन रासायनों तथा सूक्ष्म जीवों से है जिससे जल के भौतिक गुण (जैसे तापमान, रंग, स्वाद गंध तथा गन्दलेपन में अन्तर) रासायनिक गुणों में परिवर्तन होता है जिससे जल के विभिन्न उपयोगों में प्रभाव पड़ता है अर्थात जल पीने योग्य, कृषि योग्य या औद्योगिक उपयोगों हेतु उपयुक्त नहीं रह जाता है।

भूजल प्रदूषण:

जब विभिन्न प्रकार के प्रदूषण विभिन्न माध्यमों से भूजल को प्रदूषित करते हैं तथा भूजल के भौतिक तथा रासायनिक गुणों में परिवर्तन कर देते हैं। भूजल प्रदूषण के विभिन्न कारण जीवाणु, विषाणु, कीटनाशक, भारी धातुऐं तथा कार्बनिक पदार्थ होते हैं।

भूजल प्रदूषण के प्रमुख स्रोतः

सैप्टिक टैंक, छोटे सोक पिट, घरेलू रसायन, ठोस अपशिष्ट, औद्योगिक बहिस्राव, भूमिगत भण्डारण (तेल गैसों का आदि) रासयनिक खादें, कीटनाशक एवं खरपतवारनाशी, परिवहन बहाव, सप्लाई पाइप लाइन, शहरी अपशिष्ट अक्रियाशील खदाने, विकास कार्य आदि।

भारत के भूजल प्रदूषण की स्थितिः

सम्पूर्ण भारत के लगभग सभी राज्य किसी न किसी प्रकार के भूजल प्रदूषण से प्रभावित हैं मध्य तथा पश्चिमी भारत के 13 राज्यों में क्लोराइड का प्रदूषण, हिमालयी राज्यों को छोड़कर 19 राज्य फ्लोराइड द्वारा प्रभावित हैं, 23 राज्य लौह प्रदूषण, 21 राज्य नाइट्रेट द्वारा तथा पूर्वी भारत के 5 राज्यों का भूजल आर्सेनिक से प्रदूषित हैं। वहीं पर हिमालयन राज्य, आयरन एवं जैवाणविक प्रदूषण से प्रभावित है।

भूजल प्रदूषण के स्रोतः

केन्द्रित स्रोत (प्वाइंट स्रोत): ऐसा प्रदूषण जो किसी निश्चित दृश्य स्रोत के द्वारा फैलता है (जैसे- सीवर, नाली, औद्योगिक अपशिष्ट आदि)। इस प्रकार के प्रदूषकों की रोकथाम व पहचान सम्भव हैं।

विकेन्द्रित स्रोतः

इस प्रकार का प्रदूषण दृश्य नहीं होता तथा इसमें बहाव का जल जो विभिन्न प्रदूषकों को अपने साथ बहाकर लाता है जैसे खेती के रसायन आदि। इसमें रिसाव वाले प्रदूषक मुख्य रूप से आते हैं।

भूजल स्रोतों की स्वच्छता स्थिति के खतरों को आंकलन के लिए बुनियादी तथ्य

प्रस्तावना

शौचालयों से ट्यूबवेल, हैण्ड पम्प, उथले कुएँ (कम गहराई के कुआँ) आदि जल-स्रोतों का संदूषण एक चिन्ताजनक मुद्दा है। जिस पर सामान्यतया कम ध्यान दिया जाता है। जलापूर्ति, स्वच्छता कार्यक्रम के क्रियान्वयन में संलग्न संस्थायें इसका आंकलन अविवेकपूर्ण ढंग से करती है और यह पूर्व अनुमानित कर लिया जाता है कि इस स्थिति से स्वास्थ्य के लिए खतरा प्रायः कम रहता है।

इस तथ्य चार्ट (Fact Sheet) में वर्णित खतरा आंकलन की विधियाँ, योग्य तकनीकी सक्षम इंजीनियर से सम्पन्न की जा सकेगी। समस्या को अच्छी तरह से समझना, इस सम्बन्ध में पहला कदम होना चाहिए। इस तथ्य चार्ट सूक्ष्म जीवों के संदूषण को उत्पन्न करने के कारकों पर आधारभूत जानकारी देता है जैसे खतरा आंकलन के सिद्धान्त और इससे सम्बन्धित विषय बिन्दुओं, खतरा आंकलन का कार्य सही ढंग से करने के लिए जिन पर अधिक ध्यान और निरीक्षण करने की आवश्यकता होती है। नाइट्रेट या रासायनिक प्रदूषण आंकलन की इस लेख की कोई जानकारी नहीं दी गयी पर कुछ क्षेत्रों में इसके प्रदूषण की भी समस्या हो सकती है।

रोगाणु के गुण और जल संदूषण

आकार

मृत्यु दर

शौचालय

जल-स्रोत

i. गड्ढे में तरल पदार्थ की मात्रा
ii. गड्ढे और भूजल स्तर के बीच की दूरी
iii. असंतृप्त क्षेत्र की प्रकृति
iv. शौचालय और जल-स्रोत के बीच क्षैतिज दूरी
v. संतृप्त क्षेत्र की प्रकृति
vi. जल प्रवाह की दिशा तथा वेग

1. गड्ढे में तरल पदार्थ की मात्रा

सामान्य नियमः

गड्ढे में तरल की कम मात्रा से जल-स्रोत के संदूषण जोखिम कम हो जाते हैं।

2. असंतृप्त क्षेत्र की प्रकृति

कुछ बलुई मिट्टियाँ विषाणुओं को अवशोषित करने की भी क्षमता रखती है और उन्हें संतृप्त क्षेत्र में जाने से रोक देती है।

सामान्य नियमः

छोटे कणों के अवसाद में संदूषण का जोखिम कम रहता है।

3. गड्ढे के आधार और जल स्तर के मध्य दूरी

सामान्य नियमः

गड्ढे के आधार और जल स्तर के मध्य अधिक दूरी से जल संदूषण का जोखिम कम हो जाता है।

4. संतृप्त क्षेत्र की प्रकृति (Aquifer)

सामान्य नियमः

एक्वीफर (नीचे की सतह) की अधिक प्रवेश्यता से जल-स्रोत के संदूषण का जोखिम अधिक रहता है।

5. जल-स्रोत और शौचालय के मध्य की क्षैतिज दूरी:

सामान्य नियमः

जल-स्रोत और शौचालय के मध्य अधिक क्षैतिज दूरी होने पर जल-स्रोत संदूषण का खतरा कम रहता है।

6. भूजल प्रवाह की दिशा और वेगः

सामान्य नियम:

जल-स्रोत की ओर अधिक ढाल या नीचे में स्थित जल-स्रोत में संदूषण का खतरा अधिक रहता है।

उपर्युक्त छः नियमों को समझने के साथ प्रारम्भिक जोखिम आंकलन करना सम्भव होता है।

जल स्रोत संदूषण के खतरों का आंकलन

(BGS-ARGOSS 2001)
ARGOSS ने सावधानी लेते हुए कहा कि कम खतरा श्रेणी से विश्वास बनाना चाहिए लेकिन इसकी गारण्टी नहीं है कि दूरी तय करने के समय परिणाम के साथ सूक्ष्म जीवों के स्तर और उनसे होने वाले स्वास्थ्य के खतरे भी हो सकते हैं। बहुत कम खतरा श्रेणी कुछ सुरक्षा और अधिक विश्वास बढ़ाती है कि जल (डब्ल्यूएचओ) की निर्देशिका के स्तर को पा सकेगा और अधिक समय रहने वाले रोगाणु को अलग करेगा।

आंकलन की पहली अवस्था-क्या असंतृप्त क्षेत्र पर्याप्त मात्रा में रोगाणुओं के स्तर का कम कर रहा है?

असंतृप्त क्षेत्र में जल प्रवाह का वेग बहुत कम होने के कारण एक्वीफर में फीकल का संदूषण रोकने या बचाने के लिए महत्त्वपूर्ण स्तर हैं (Cave Kalsky 1999) यदि एक्वीफर के जल प्रवेश की दर धीमी है और गड्ढे से जल एक्वीफर में देर से पहुँचता है तो रोगाणु मर जायेंगे और लोक स्वास्थ्य के लिए होने वाला खतरा कम हो जायेगा।

शौचालय रूपरेखा की क्षमता और असंतृप्त क्षेत्र जल-स्रोत संदूषण के खतरा को कम करते हैं। इनका संयुक्त रूप में उपयोग करके निम्न तालिका में अनुमानित किया गया।

खतरा श्रेणी शौचालय के प्रकार बहुत कम सूखी अपघटन पारिस्थितिकीय शौचालय कम वी.आई.पी. परम्परागत गड्ढा शौचालय फ्लश शौचालय बहुत अधिक सेप्टिक टैंक, अक्वा प्रिवी, हाई यूसिज पोर फ्लैश शौचालय, गड्ढे के साथ स्नान घर के जल सम्बन्ध रखना।

यदि यह रोगाणुओं को पर्याप्त मात्रा में कमी कर संदूषण के खतरे को कम नहीं करता है तो यह आवश्यक होगा कि एक्वीफर का रोगाणुओं पर कैसा प्रभाव रखता है। इसका अनुमान करना होगा।

आंकलन की दूसरी अवस्था- संतृप्त क्षेत्र का रोगाणुओं के स्तर पर प्रभाव:

उदाहरण - 1

उदाहरण 2.

दूरी तय करने में लगे दिन

मानों को रखकर विशेष परिस्थिति के लिए गणना करके निकाल लें। संतृप्त क्षेत्र की रोगाणुओं को कम करने की न्यूनतम और अधिकतम क्षमता जो रोगाणुओं को कम करके सुरक्षित स्तर तक पहुँचाती है मार्गदर्शन के रूप में उपलब्ध करेगी और रूपरेखा निर्मित करने वाले को अधिक सघन आंकलन करने के लिए निर्देशित करेगी।

विचारणीय अन्य कारकः

संदूषण के खतरे को कम करने की विधियाँ

अपने भूजल की सुरक्षाः

जल उपचार की विधियाँ/उपाय पानी को जीवाणु (रोगाणु) रहित करना

पानी को कई तरीके से जीवाणु रहित किया जा सकता है -

क्लोरीनीकरण

प्रायः प्रयोग में लाये जाने वाले क्लोरीन उत्पाद निम्न प्रकार हैं :

जल में क्लोरीनीकरण से लाभः

दोषः

क्लोरीनीकरण विधि

(अ) ब्लीच घोल (विलयन)

i. एक गैलन पानी अथवा चार ली. पानी में चार बूँद ब्लीच विलयन मिला लेते हैं।
ii. यदि पानी गन्दा हो तो चार ली. पानी में आठ बूँद ब्लीच मिलाते हैं।
iii. अच्छी तरह मिलाने के बाद 15 मिनट के लिए छोड़ देते हैं। 15 मिनट के बाद हल्का स्वाद तथा 30 मिनट बाद क्लोरीन का स्वाद नहीं होना चाहिए। यदि 30 मिनट बाद भी पानी में क्लोरीन का स्वाद हो तो अगली बार एक बूँद कम ब्लीच डालना चाहिए।

(ब) ब्लीचिंग पाउडर

1.3 से 5 मि.ग्रा. ब्लीचिंग पाउडर (संक्रमण पर निर्भर) 1 ली. पानी को रोगाणु रहित करने के लिए जरूरी होता है। यह रोगाणु रहित करने में 0.5 ये 1 घंटा समय लेता है। 26 से 100 मि.ग्रा. अथवा एक चुटकी ब्लीचिंग पाउडर 20 ली. पानी को रोगाणु रहित कर सकता है।

सोडियम हाइपोक्लोराइट

आवश्यक सामग्री

i. सोडियम हाइपोक्लोराइट विलयन जिसमें लगभग 4 प्रतिशत भाग/आठ क्लोरीन उपस्थित हो।
ii. 10-20 ली. क्षमता वाले दो जैरी बर्तन
iii. अवशेष क्लोरीन निकालने की सामग्री

विधि:

कुँओं में क्लोरीन उत्पाद डालने की प्रयोग विधिः

आवश्यक सामग्री

प्रयोग विधि

सूर्य किरण के साथ सम्पर्क

ताम्बे के बर्तन का उपयोग

हैण्डपम्प या बोरहोल में क्लोरीनीकरण करने की प्रक्रिया हैण्डपम्प या बोरहोल खोलना और सफाई।

हैण्डपम्प जाँच:

बोरहोल से आ रहे जल प्रवाह आकलन

बोरहोल में जीवाणु रहित करने वाले पदार्थों का प्रयोग

(ब्लीचिंग पाउडर से क्लोरीन गैस निकलती है जो बहुत खतरनाक होती है। कुएँ की दीवार को ब्रश की सहायता से साफ करने का प्रयास करें।)

कैल्शियम हाइपोक्लोराइट क्लोरीन यौगिक प्रायः जल के क्लोरीनेशन के लिए प्रयोग किया जाता है। इसका प्रयोग कठोर या पाउडर के रूप में होता है। सोडियम हाइपोक्लोराइट का प्रयोग ब्लीच विलयन के रूप में किया जाता है। प्रत्येक क्लोरीन यौगिक में उपयोगी क्लोरीन की मात्रा अलग-अलग होती है। यह कितने समय तक पदार्थ रखा गया, वातावरण के साथ सम्पर्क आदि पर निर्भर करता है।

आवश्यक क्लोरीन की मात्रा बोरहोल के जल के आयतन पर निर्भर करती है। 0.2 प्रतिशत क्लोरीन विलयन की एक लीटर मात्रा 100 लीटर बोरहोल जल में मिलायें और जल को 30 मिनट तक कोई व्यवधान न करें।

बोरहोल से जल की सफाई