प्लास्टिक और माइक्रोप्लास्टिक प्रदूषण

समस्या का पैमाना: वे संख्याएं जिन पर ध्यान देने की आवश्यकता है

जब जाम्बक और सहकर्मियों ने 2015 में *साइंस* में अपना विश्लेषण प्रकाशित किया, तो उन्होंने समुद्र में प्रवेश करने वाले प्लास्टिक के पहले कठोर वैश्विक अनुमान का उत्पादन करने के लिए वैश्विक ठोस-अपशिष्ट डेटा को तटीय जनसंख्या घनत्व और अपशिष्ट-प्रबंधन क्षमता के साथ जोड़ा [1]। उनकी खोज - कि प्रति वर्ष लगभग 8 मिलियन मीट्रिक टन मध्यबिंदु अनुमान के रूप में समुद्र तक पहुंचते हैं - एक प्रक्षेपण नहीं था, बल्कि 192 तटीय देशों के जनगणना डेटा पर आधारित एक गणना थी। सबसे बड़े योगदानकर्ता पूर्ण शब्दों में सबसे धनी या सबसे अधिक आबादी वाले राष्ट्र नहीं थे, बल्कि तेजी से बढ़ती अर्थव्यवस्थाओं, उच्च प्लास्टिकS की खपत और अपर्याप्त अपशिष्ट बुनियादी ढांचे वाले राष्ट्र थे। चीन, इंडोनेशिया, फिलीपींस, वियतनाम और श्रीलंका में कुप्रबंधित तटीय प्लास्टिक कचरे का एक disproportionate हिस्सा था। इसका निहितार्थ स्पष्ट था: मुट्ठी भर देशों में अपशिष्ट संग्रह और उपचार में सुधार से वैश्विक लाभ हो सकता है।

जाम्बक के ऐतिहासिक पेपर से दो साल पहले, मार्कस एरिक्सन और सहकर्मियों ने 2007 और 2013 के बीच आयोजित 24 समुद्री अभियानों के डेटा का उपयोग करके तैरते हुए प्लास्टिक की अपनी वैश्विक जनगणना प्रकाशित की [2]। हवा से चलने वाले बहाव के लिए एक संख्यात्मक मॉडल और मानकीकृत ट्रॉल नमूने का उपयोग करते हुए, उन्होंने अनुमान लगाया कि किसी भी समय समुद्र की सतह पर 5 ट्रिलियन से अधिक प्लास्टिक के टुकड़े - 250,000 टन से अधिक वजन वाले - तैर रहे थे। महत्वपूर्ण रूप से, उनके परिणामों से पता चला कि तैरते हुए प्लास्टिक की कुल मात्रा इनपुट दरों से अनुमानित मॉडलों की तुलना में बहुत कम थी। यह विसंगति एक बड़े अज्ञात सिंक की ओर इशारा करती है: प्लास्टिक सतह से गायब हो रहा था, छोटे और छोटे टुकड़ों में टूट रहा था, डूब रहा था, जीवों द्वारा निगला जा रहा था, या तटरेखा के तलछट में दब रहा था।

महासागरीय घूमाव: संदूषण के अभिसरण क्षेत्र

दुनिया के पांच प्रमुख उपोष्णकटिबंधीय महासागरीय घूमाव - उत्तरी और दक्षिणी प्रशांत, उत्तरी और दक्षिणी अटलांटिक, और हिंद महासागर में समुद्री धाराओं की घूर्णन प्रणाली - धीमी अपकेंद्रित्र के रूप में कार्य करते हैं जो अपने केंद्रों में तैरते हुए मलबे को केंद्रित करते हैं। उत्तरी प्रशांत उपोष्णकटिबंधीय घूमाव में जिसे लोकप्रिय रूप से 'ग्रेट पैसिफिक गार्बेज पैच' कहा जाता है, वह है, हालांकि यह शब्द भ्रामक है। कचरे का कोई ठोस द्वीप नहीं है। इसके बजाय, यह पैच विभिन्न घनत्वों में प्लास्टिक के टुकड़ों का एक विसरित, विस्तृत सूप है, जो उपग्रह इमेजरी के लिए अदृश्य है लेकिन ट्रॉल जाल के माध्यम से पता लगाया जा सकता है। घुमावदार केंद्रों में प्लास्टिक सांद्रता आसपास के पानी की तुलना में एक से दो परिमाण अधिक हो सकती है, जो उन प्रजातियों के लिए लगातार पारिस्थितिक जाल बनाती है जो मलबे को शिकार मानती हैं।

धाराएँ प्लास्टिक को घूमावों तक साफ-सुथरा सीमित नहीं रखती हैं। तूफान की घटनाएँ बसे हुए कणों को फिर से निलंबित करती हैं; थर्मोहलाइन परिसंचरण सघन टुकड़ों को गहराई तक ले जाता है; ध्रुवीय धाराएँ आर्कटिक और अंटार्कटिक में पर्याप्त मात्रा में वितरित करती हैं। गहरे समुद्र के तलछट कोर के अध्ययनों में माइक्रोप्लास्टिक सांद्रता पाई गई है जो द्वितीय विश्व युद्ध के बाद के उत्पादन वृद्धि के साथ सहसंबद्ध हैं, जो प्लास्टिक युग का एक स्तरीकृत रिकॉर्ड बनाता है। पिटकेर्न समूह में हेंडरसन द्वीप जैसे दूरस्थ मध्य-महासागरीय द्वीप - पृथ्वी पर सबसे अलग भूमिगतों में से एक - समुद्र के घूमावों और भूमध्यरेखीय प्रति-धाराओं की पहुंच का एक प्रमाण, सबसे अधिक समुद्र तट-कास्ट प्लास्टिक मलबे के घनत्व में से कुछ को धारण करते हैं [9]।

मैक्रो से माइक्रो तक: विखंडन का झरना

समुद्री प्लास्टिक का पारंपरिक विभाजन मैक्रोप्लास्टिक्स (5 सेमी से अधिक की वस्तुएं), मेसोप्लास्टिक्स (5 मिमी-5 सेमी), और माइक्रोप्लास्टिक्स (< 5 मिमी) को अलग करता है। माइक्रोप्लास्टिक्स को स्वयं प्राथमिक माइक्रोप्लास्टिक्स में उपविभाजित किया जाता है - सौंदर्य प्रसाधन, औद्योगिक अपघर्षक, और राल छर्रों ('नर्डल्स') के लिए छोटे पैमाने पर निर्मित - और बड़े वस्तुओं के भौतिक और फोटोकेमिकल टूटने से उत्पन्न द्वितीयक माइक्रोप्लास्टिक्स। यूवी विकिरण पॉलीइथिलीन और पॉलीप्रोपाइलीन की बहुलक श्रृंखलाओं को तोड़ता है, जिससे वे भंगुर हो जाते हैं; तरंग क्रिया तब इन कमजोर टुकड़ों को तोड़ देती है। यह प्रक्रिया स्वतः-यौगिक है: छोटे कण प्रति इकाई द्रव्यमान में अधिक सतह क्षेत्र प्रस्तुत करते हैं, जिससे आगे का क्षरण तेज होता है। थॉम्पसन और सहकर्मियों ने पहली बार 2004 में *साइंस* में एक पेपर में समुद्री तलछट में सूक्ष्म प्लास्टिकM टुकड़ों के संचय पर ध्यान आकर्षित किया, जिसमें माइक्रोप्लास्टिक्स शब्द गढ़ा गया और यह स्थापित किया गया कि वे 1960 के दशक से जमा हो रहे थे [10]।

माइक्रोप्लास्टिक्स हर समुद्री निवास स्थान में पाए गए हैं: सतह की परतें, गहराई पर जल स्तंभ, गहरे समुद्र की खाइयाँ, ध्रुवीय बर्फ, मुहाना, तटीय तलछट, और हाइड्रोथर्मल वेंट समुदाय। उनका आकार स्पेक्ट्रम फिल्टर फीडर, प्लान्किटिवोर्स और डेट्राइटिवोर्स के खाद्य पदार्थों के साथ ओवरलैप करता है, जिससे व्यापक रूप से वितरित अंतर्ग्रहण मार्ग बनते हैं। *साइंस ऑफ़ द टोटल एनवायरनमेंट* में 2019 की एक समीक्षा ने जलीय जीवन में माइक्रो- और नैनोप्लास्टिक विषाक्तता के प्रमुख निर्धारकों की पहचान की: बहुलक प्रकार, कण का आकार और आकृति, सतह का आवेश, योज्य रसायन विज्ञान, और एक्सपोजर का पारिस्थितिक संदर्भ [3]। समीक्षा ने निष्कर्ष निकाला कि उच्च सतह क्षेत्र वाले छोटे, अनियमित आकार के कण बड़े चिकने छर्रों की तुलना में लगातार अधिक जहरीले थे।

नैनोप्लास्टिक सीमा

नैनोप्लास्टिक्स - 1 माइक्रोमीटर से नीचे के कण, जिन्हें अक्सर 100 नैनोमीटर से नीचे परिभाषित किया जाता है - प्लास्टिक प्रदूषण की सबसे वैज्ञानिक रूप से अनिश्चित और संभावित रूप से सबसे खतरनाक श्रेणी का प्रतिनिधित्व करते हैं। इन पैमानों पर, कण एपिथेलियल बाधाओं को पार कर सकते हैं, कोशिकाओं में प्रवेश कर सकते हैं, आंत-रक्त बाधा को पार कर सकते हैं, और संभावित रूप से अंगों में जमा हो सकते हैं। प्रयोगशाला अध्ययनों ने समुद्री अकशेरुकी, मछली के भ्रूण और स्तनधारी कोशिका लाइनों में पारिस्थितिक रूप से प्रासंगिक सांद्रता पर जीनोटॉक्सिक, ऑक्सीडेटिव-तनाव और एंडोक्राइन-बाधित प्रभाव दिखाए हैं। *मरीन पॉल्यूशन बुलेटिन* में 2020 की एक समीक्षा ने प्रायोगिक साक्ष्य के साथ सैद्धांतिक भविष्यवाणियों को संश्लेषित किया, यह निष्कर्ष निकाला कि जबकि पता लगाना विश्लेषणात्मक रूप से चुनौतीपूर्ण बना हुआ है, नैनोप्लास्टिक्स निश्चित रूप से समुद्री वातावरण में मौजूद हैं और एक उभरते और कम अध्ययन वाले खतरे का प्रतिनिधित्व करते हैं [4]। लेखकों ने नोट किया कि मानक ट्रॉल नमूना, जो अधिकांश समुद्री प्लास्टिक इन्वेंट्री कैसे आयोजित की जाती है, नैनोस्केल अंश को पूरी तरह से छोड़ देता है।

जैविक प्रभाव: अंतर्ग्रहण, उलझन, और रासायनिक स्थानांतरण

प्लास्टिक को निगलने या उसमें उलझने वाली प्रजातियों की सूची अब विश्वकोश है। समुद्री कछुए प्लास्टिक की थैलियों को जेलीफ़िश समझने लगते हैं। स्पर्म व्हेल मछली पकड़ने के जाल, रस्सियों और खाद्य पैकेजिंग से भरे पेट के साथ किनारे पर बह जाती हैं। अल्बाट्रोस और फुलमार अपने चूजों को प्लास्टिक के टुकड़े खिलाते हैं, जिससे कभी-कभी कुपोषण और मृत्यु हो जाती है। उत्तरी अटलांटिक फुलमार पर 1985 के एक अध्ययन में पक्षियों के एक महत्वपूर्ण अनुपात के पेट में प्लास्टिक पाया गया - व्यापक समुद्री पक्षी अंतर्ग्रहण के शुरुआती व्यवस्थित प्रदर्शनों में से एक [5]। तब से, वैश्विक समुद्री पक्षी निगरानी कार्यक्रमों ने दर्जनों प्रजातियों के पाचन तंत्र में बढ़ते प्लास्टिक भार का दस्तावेजीकरण किया है, जिसमें कुछ आबादी लगभग 100% घटना दर दिखा रही है।

मछली और अकशेरुकी प्राणियों के लिए, अंतर्ग्रहण के परिणाम शारीरिक नुकसान (अवरोध, वेधन, झूठी तृप्ति) और रासायनिक नुकसान तक फैले हुए हैं। प्लास्टिक पॉलिमर आसपास के समुद्री पानी से लगातार कार्बनिक प्रदूषकों (पीओपी) को परिवेशी स्तरों की तुलना में दस लाख गुना अधिक सांद्रता पर सोखते हैं, जो प्रभावी रूप से हाइड्रोफोबिक विष स्पंज के रूप में कार्य करते हैं। जब मछली इन कणों को निगलती है, तो सांद्रता ढाल उलट जाती है और अवशोषित रसायनों का कुछ अंश आंत के ऊतक में स्थानांतरित हो जाता है। रोचमन और सहकर्मियों द्वारा किए गए शोध से पता चला है कि वाणिज्यिक समुद्री भोजन में माइक्रोप्लास्टिक्स - मानव उपभोग के लिए बेची जाने वाली मछली और द्विकपाटी - एक मापने योग्य वास्तविकता थी, न कि केवल एक सैद्धांतिक मार्ग [7]। दूषित शिकार के आहार अंतर्ग्रहण के सापेक्ष रासायनिक स्थानांतरण की सीमा एक सक्रिय शोध प्रश्न बनी हुई है, लेकिन प्लास्टिक के रासायनिक वाहक के सिद्धांत को अच्छी तरह से स्थापित किया गया है।

मानव शरीर में माइक्रोप्लास्टिक्स: एक बंद लूप

मनुष्य अब अपने द्वारा बनाए गए प्लास्टिक चक्र में दृढ़ता से निहित हैं। व्यावसायिक समुद्री नमक, बोतलबंद पेयजल, बीयर, शहद और समुद्री भोजन में माइक्रोप्लास्टिक्स का पता चला है। 2019 के एक अध्ययन में अनुमान लगाया गया था कि एक औसत व्यक्ति भोजन और पानी से सालाना 39,000 से 52,000 माइक्रोप्लास्टिक कणों का उपभोग करता है, जो हवाई साँस लेने को शामिल करने पर 100,000 से अधिक हो जाता है। हाल ही में, मानव फेफड़े के ऊतक, रक्त, यकृत और प्लेसेंटा में माइक्रोप्लास्टिक्स पाए गए हैं - एक ऐसा निष्कर्ष जिसने अनुमेय एक्सपोजर स्तरों के बारे में नियामक बहसों को ऊर्जा दी है, हालांकि मानव स्वास्थ्य के लिए विषैले परिणाम अभी भी पूरी तरह से समझे नहीं गए हैं। लॉ की 2017 की *एनुअल रिव्यू ऑफ मरीन साइंस* में समीक्षा ने इस मानव एक्सपोजर कहानी को समुद्री प्लास्टिक विज्ञान के व्यापक चाप के भीतर रखा, यह ध्यान में रखते हुए कि समुद्र में जो कुछ भी प्रवेश करता है वह अंततः भोजन की मेज पर वापस आता है [8]।

नीतिगत प्रतिक्रियाएँ और आगे की राह

2010 के दशक के अंत से प्लास्टिक प्रदूषण से निपटने के लिए अंतर्राष्ट्रीय गति काफी तेज हो गई है। 2022 में, संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण सभा ने एक कानूनी रूप से बाध्यकारी वैश्विक प्लास्टिक संधि विकसित करने के लिए मतदान किया - एक प्रक्रिया जो, यदि सफलतापूर्वक संपन्न होती है, तो पेरिस समझौते के बाद सबसे महत्वपूर्ण बहुपक्षीय पर्यावरणीय समझौता का प्रतिनिधित्व करेगी। बातचीत के तहत प्रमुख तत्वों में विस्तारित उत्पादक जिम्मेदारी, पुनर्चक्रण क्षमता और जैव-अवक्रमणशीलता के लिए डिजाइन मानक, और अपशिष्ट कटौती के लिए बाध्यकारी लक्ष्य शामिल हैं। साथ ही, एकल-उपयोग वाले प्लास्टिक - बैग, स्ट्रॉ, कटलरी, माइक्रोबीड्स - पर राष्ट्रीय और क्षेत्रीय प्रतिबंध बढ़ गए हैं। यूरोपीय संघ का सिंगल-यूज़ प्लास्टिक निर्देश, जो 2021 में लागू हुआ, यूरोपीय समुद्र तटों पर सबसे अधिक पाए जाने वाले एकल-उपयोग वाली वस्तुओं को प्रतिबंधित करता है।

तकनीकी मोर्चे पर, समुद्री सफाई परियोजनाओं ने पर्याप्त निवेश और सार्वजनिक ध्यान आकर्षित किया है, हालांकि उनकी प्रभावकारिता पर बहस होती है। आलोचकों का कहना है कि समुद्र की सतह पर काम करने वाले निष्क्रिय संग्रह प्रणाली कुल प्लास्टिक लोड का केवल एक छोटा सा अंश ही पुनर्प्राप्त करते हैं, जबकि उसी सतह परत से ज़ोप्लांकटन और न्यूस्टन जीवों को संभावित रूप से हटा देते हैं। रोकथाम - प्लास्टिक को पहले स्थान पर समुद्र में प्रवेश करने से रोकना - वैज्ञानिकों द्वारा पहचाना गया उच्चतम-लाभ हस्तक्षेप बना हुआ है। इसका मतलब है तेजी से शहरीकरण वाले तटीय क्षेत्रों में अपशिष्ट संग्रह बुनियादी ढांचे में निवेश करना, दीर्घायु और अंत-जीवन पुनर्चक्रण क्षमता के लिए उत्पादों को फिर से डिजाइन करना और वैश्विक स्तर पर उत्पादित प्लास्टिक की पूर्ण मात्रा को कम करना।

महासागर कोई सिंक नहीं है। यह एक जीवित प्रणाली है जिसे हमने ऐसी सामग्री से भर दिया है जो वहाँ से संबंधित नहीं है - और जिसके परिणामों को हम केवल मापना शुरू कर रहे हैं।

— विशेषज्ञ सहमति का सार, यूएनईए संकल्प 5/14 (2022) के बाद

निष्कर्ष: एक तत्काल और समाधान योग्य संकट

प्लास्टिक प्रदूषण हजारों व्यक्तिगत निर्णयों - उत्पाद डिजाइन, नीतिगत विकल्प, अपशिष्ट प्रबंधन निवेश और उपभोक्ता आदतों - से निर्मित एक संकट है और इसे इसी तरह से समाप्त किया जा सकता है। विज्ञान अस्पष्ट है: प्लास्टिक अब समुद्री वातावरण की एक स्थायी विशेषता है, जो हर समुद्री बेसिन में खाद्य जालों, तलछट रिकॉर्ड और पशु ऊतकों में एकीकृत है। जो अनिश्चित बना हुआ है वह नैनोप्लास्टिक अंश का दीर्घकालिक जैविक और पारिस्थितिक लागत है क्योंकि यह जमा होता है। जो निश्चित है वह यह है कि समुद्र से बाहर रखा गया प्लास्टिक का हर टन अगली पीढ़ी के माइक्रोप्लास्टिक प्रदूषण में नहीं टूटेगा। सार्थक कार्रवाई के लिए खिड़की संकरी हो रही है, लेकिन यह बंद नहीं हुई है।