प्रा. किरणकुमार जोहरे
जमिनीलगत वाढणारा व वातावरणातील उंचीवरील कमी होणारा 'ओझोन'रुपी प्राणवायू हा शेतकरी व शेती उत्पादन यावर विपरीत परिणाम करीत आहे हे वास्तव आहे. या लेखात आपण याच विषयाचा शास्त्रीय दृष्टीकोनातून माहिती घेणार आहोत.
१९९५ सालापासून दरवर्षी १६ सप्टेंबर हा दिवस संयुक्त राष्ट्र संघटनेच्या (युएन) पर्यावरण कार्यक्रम विभागातर्फे “आंतरराष्ट्रीय ओझोन दिन” (World Ozone day) म्हणून साजरा करण्याची प्रथा पडली. १८३९ मध्ये ख्रिश्चन फ्रेडरिक शॉनबीन या जर्मन-स्विस रसायनशास्त्रज्ञाने ओझोन वायूचा शोध लावला. ग्रीक भाषेतील वास घेणे या अर्थी असलेल्या “ओझेइन” ह्या शब्दापासून ओझोन हा शब्द तयार झाला. आकाशातल्या विजा चमकल्यानंतर विशिष्ट वास का येतो याचा अभ्यास करतांना शॉनबीन यांना ओझोनचा शोध लावला हे विशेष!
असेही बंध इलेक्ट्रॉनचे!
'ओझोन'मधील इलेक्ट्रॉनचे बंध ही एक अद्भुत संरचना होय. खरंतर प्राणवायू किंवा ऑक्सिजनचे तीन अणू एकत्र आले कि तयार होणारी इलेक्ट्रॉनिक संरचना म्हणजे 'ओझोन' होय. १८६५ मध्ये ओझोन म्हणजे ऑक्सिजनचे एकत्रित तीन अणू असलेला एक समुह म्हणजे रेणू आहे असे जेकविस लुईस सोरेल यांनी सांगितले होते. ओझोन (O3) च्या इलेक्ट्रॉनिक संरचनेत तीन ऑक्सिजन अणू असतात. यापैकी दोन ऑक्सिजन अणू दुहेरी सहसंयोजक बंध (O=O) द्वारे एकत्र जोडलेले असतात, एक स्थिर ऑक्सिजन रेणू (O2) तयार करतात. तिसरा ऑक्सिजन अणू ऑक्सिजन रेणूमधील ऑक्सिजन अणूंपैकी एकाशी एकाच सहसंयोजक बंध (O-O) द्वारे जोडलेला असतो. याचा परिणाम एक वाकलेला आण्विक भूमितीमध्ये होतो, ज्याची संपूर्ण अनुनाद रचना O=O-O अशी दर्शविली जाते. ओझोनमध्ये एकूण अठरा व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन आहेत,ज्यामध्ये केंद्रीय ऑक्सिजन अणूवर दोन एकल जोड्या आहेत आणि एक अनपेअर इलेक्ट्रॉन आहे, ज्यामुळे ओझोनला त्रिकोणीय प्लॅनर आण्विक भूमिती रचना मिळते.
ओझोन पाण्यात किंचीत विरघळतो.कार्बन टेट्राक्लोराईड वा तत्सम अध्वृवीय द्रावक यात जास्त विरघळुन एक निळे द्रावण तयार करतो.उणे ११२ अंश सेल्सिअस तापमानावर त्याचे एक गडद निळ्या तरलात रुपांतर होते. या तरलास त्याच्या उत्कलन बिंदूपर्यंत गरम करणे धोक्याचे आहे, कारण वायुरुप व तरल ओझोन मिळुन विध्वंसक स्फोट देखील होऊ शकतो हे अद्भुत आहे.
ओझोनचे भगदाड!
फ्रेंच भौतिकशास्त्रज्ञ चार्ल्स फॅब्री आणि हेन्री बुईसन यांनी १९१३ मध्ये पृथ्वीला मिळालेल्या कवचकुंडले म्हणजे ओझोन थराचा शोध लावला. ओझोनचा थर प्रामुख्याने स्ट्रॅटोस्फियरमध्ये आढळतो. पृथ्वीच्या पृष्ठभागापासून साधारणपणे १० किलोमीटर ते ५० किलोमीटर उंचीपर्यंत आढळणारा बदलता ओझोन ही पृथ्वीची कवचकुंडलेच म्हणायला हवीत.कारण सूर्याच्या अतिनील किरणांमुळे होणाऱ्या धोक्यापासून ती सजीवसृष्टीचे रक्षण करतात. १५ किलोमीटर ते ३५ किलोमीटर उंचीवर तर ओझोन थर अधिकच मजबूत ठरतो.मात्र ओझोन थर कमी होण्याच्या सर्वात भयानक परिणामांपैकी एक म्हणजे ओझोन छिद्राची आकारवाढ होय. विशेषतः अंटार्क्टिकावर. ही घटना दक्षिण गोलार्धाच्या वसंत ऋतूमध्ये (सप्टेंबर ते नोव्हेंबर) घडते.
मात्र असे असले तरी मानवी अविवेकी वर्तणुकीचा परिणाम म्हणजे ओझोनच्या थराला भगदाड पडत आहे. वातावरणातील या वरच्या थरात ओझोन हा २ ते ८ पीपीएम इतका असतो व त्यापेक्षा कमी झाल्याने ओझोनला छिद्र पडले असे म्हणतात. दिवस-रात्र तसेच सुर्याच्या घडामोडी व ऋतू बदलाप्रमाणे एखाद्या प्रदेशातील ओझोन पातळीत बदल होतो असे संशोधनात आढळून आले आहे. मानवी क्रियाकलापांमुळे ओझोन थर धोक्यात आला आहे, ज्यामुळे आपल्या पृथ्वी ग्रहाला गंभीर धोका निर्माण झाला आहे.
वातावरणातील हा ओझोन सूर्याच्या हानिकारक UV-B आणि UV-C विकिरणांपैकी बहुतेक शोषून घेतो आणि पृथ्वीवरील जीवनासाठी नैसर्गिक सनस्क्रीन म्हणून काम करतो.ओझोन थर कमी होण्यामागील मुख्य दोषी मानवनिर्मित रसायनांमध्ये क्लोरोफ्लोरोकार्बन्स (CFCs),अग्निशमन करणारे हॅलोन्स, कार्बन टेट्राक्लोराइड आणि मिथाइल क्लोरोफॉर्म यांचा समावेश आहे.हे सर्व पदार्थ एकेकाळी सामान्यतः रेफ्रिजरेशन, एअर कंडिशनिंग,एरोसोल प्रोपेलेंट्स आणि अग्निशामक साधनांमध्ये वापरले जात होते. क्लोरीन आणि ब्रोमिन अणू ओझोन रेणू नष्ट करतात. परिणामी अतिनील किरणोत्सर्गामुळे त्वचेचा कर्करोग, मोतीबिंदू आणि इतर आरोग्य समस्या निर्माण होतात.
किकुलॉजीचे हेही भाग वाचा
किकुलॉजी- मान्सूनदूत 'इलेक्ट्रॉन'चे तांडव नृत्य सांगते हवामानाची माहिती, जाणून घ्या
- किकुलॉजी : 'चांद्रयान ३' मोहीम, बदलणारे हवामान आणि चंद्रावरच्या शेतीची गरज
किकुलॉजी- इलेक्ट्रॉन देतो हवामान अलर्ट, वीज ठरवते पीकांची वाढ
पावसाचा 'बायोट्रॉनिक्स सेन्सर' असतो बागेतला कोकिळ, जाणून घ्या कसा?
अचूक हवामान माहितीसाठी माठ आहेत हवामान शास्त्रज्ञ!
किकुलॉजी : ढगांचा एक्सरे काढणाऱ्या रडार तंत्रज्ञानाने महाराष्ट्रातील शेतकरी कधी समृद्ध होणार?
किकुलॉजी : 'जेट स्ट्रिम'मुळे भाजून निघतेय अमेरिका, चीन आणि युरोप!
भक्षक ट्रोपोस्फेरिक ओझोन!
वातावरणातील ओझोन थर हे रक्षक ठरतात हे आपण जाणतो.मात्र आज हाच जमिनीलगतचा ओझोनरुपी (ट्रोपोस्फेरिक ओझोन) प्राणवायू भक्षक देखील आहे. विशेष म्हणजे याबद्दल फारच कमी माहिती सर्वसामान्यांना आहे.१८७३ मध्ये बेडूक,उंदीर, विविध पक्षी आदींना ओझोन हुंगण्यासाठी दिला असता त्यांच्या रक्तातील पातळी लक्षणीयरित्या घटते व ते दगावू शकतात असे जेम्स डेवार व जॉन ग्रे मेकड्रीव्ह यांना संशोधन प्रयोगात आढळून आले.
जमिनीलगत ओझोनचे प्रमाण हे ०.१ पीपीएम म्हणजे पार्ट पर मिलियन (याचाच अर्थ दशलक्ष भागात किती भाग) पेक्षा जास्त असणे अत्यंत घातक ठरते. जमिनीलगतचा अतिरिक्त ओझोन हा विविध आजारांना आमंत्रण देत आयुष्य कमी करणारा एक प्रदूषण घटक ठरतो आहे हे वैज्ञानिक सत्य आहे.पहिल्या विश्व युद्धा (२८ जुलै १९१४ – ११ नोव्हेंबर १९१८) नंतर लंडन मधील क्वीन एलेक्सझान्ड्रा मिलिटरी हॉस्पिटलमध्ये जंतूनाशक म्हणून ओझोनचा वापर केला गेला आणि रोगापेक्षा इलाज भयंकर या उक्तीप्रमाणे जिवाणू (बॅक्टेरिया) बरोबर मानवी पेशी (टीश्यूज) देखील ओझोन निकामी करून टाकतो असा शोध लागला.
जमिनीलगतचा अतिरिक्त ओझोन हा मानवांबरोबरच पशूपक्षी आणि वनस्पती यांच्यात श्वासोच्छवास समस्या निर्माण करतो आहे हे वास्तव आहे. खोकला, घशात जळजळ, छातीत अस्वस्थता, डोळे चुरचुरणे,धाप लागणे यांसह अस्थमा, ब्राँकायटिस आणि क्रॉनिक ऑब्स्ट्रक्टिव्ह पल्मोनरी डिसीज (सीओपीडी) यामागे आपण रहात असलेल्या पर्यावरणात ओझोनरुपी जीवघेणा प्राणवायू तर नाही ना याबद्दल जागरूकता असणे गरजेचे आहे.याशिवाय आबालवृद्धांमध्ये फुफ्फुसांची वाढ व कार्यक्षमता कमी करण्यासाठी जमिनीलगतचा ओझोन कारणीभूत ठरतो. आपल्या सर्वांना माहीत आहे की ह्रदयविकाराच्या प्रमाणांत व त्यामुळे होणाऱ्या मृत्यूदरात फार मोठी वाढ झाली आहे.
मात्र हृदय व रक्तवाहिन्यांमध्ये बिघाड करीत हृदयविकाराचा झटका आणण्यासाठी देखील ओझोन कारणीभूत ठरतो आहे याबद्दल किती लोकांना खरी माहिती आहे हा प्रश्न पडतो.विशेषत:मान्सून पूर्व आणि मान्सूनोत्तर काळात विजांच्या गडगडाट व लखलखाटासह हवेची गुणवत्ता खराब करणारा ओझोन हा हॉस्पिटलमध्ये भरती होणाऱ्या रुग्णांची संख्या लक्षणीयरीत्या वाढवतो आहे हे यथार्थ आहे. याशिवाय रोगप्रतिकारक शक्ती कमकुवत करीत अकाली मृत्यूसाठी देखील ओझोनरूपी प्राणवायू कारणीभूत ठरतो आहे हे आता सिद्ध झाले आहे.
आठ अब्ज लोकसंख्येला पार करीत जागतिक अन्नसुरक्षिततेचे आव्हान आ वासून उभे आहे,जनता महागाईने बेजार होत असतांनाच ओझोन अजून एक चिंता वाढवतो आहे. ग्राउंड-लेव्हल ओझोन हा वनस्पतींच्या प्रकाशसंश्लेषण क्रियेत अडथळा निर्माण करणारा एक घटक ठरला आहे.परिणामी अन्नधान्य व पिकांच्या एकंदर उत्पादनावर विपरीत व गंभीर परिणाम होत आहे.इतकेच नव्हे तर पृथ्वीवरील जंगलक्षेत्र कमी होण्यामागे देखील ओझोन आपली जुनी भुमिका बजावतो आहे आणि एकंदर पृथ्वीवरील वातावरणात अस्थिर बदल घडवून आणतो आहे ही गंभीर समस्या होय. इतकेच नाही पाण्याच्या गुणवत्तेवर परिणाम करीत जलचर सजीवचक्रावर घातक परिणाम करण्यासाठी जमिनीलगतचा ओझोन हा अत्यंत महत्त्वाचा घटक ठरला आहे.
यावर उपाय काय?
ओझोन थर हा पृथ्वीच्या पर्यावरण संरक्षण प्रणालीचा एक महत्त्वाचा घटक आहे, जो अतिनील किरणोत्सर्गाच्या हानिकारक प्रभावांपासून आपले संरक्षण करतो.वातावरणातील उंचीवर असलेले ओझोन थर कमी होण्यावर उपाय म्हणून ओझोन थराच्या संरक्षणासाठी १९८७ साली १६ सप्टेंबरला कॅनडातील मॉन्ट्रियल शहरात जगभरातील प्रतिनिधींनी एका आंतरराष्ट्रीय करारावर सह्या केल्या आणि मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल हा एक महत्त्वाचा करार जागतिक पातळीवर अस्तित्वात आला. असे असले तरी जमिनीलगतच्या ओझोनची तीव्रता दिवसेंदिवस बदलत मानवी आरोग्यावर निश्चित व खोलवर परिणाम करते म्हणून यावर अधिक संशोधन गरजेचे आहे. आपण राहतो त्या परिसरात कोणकोणत्या दिवशी जमिनीलगतचा ओझोन स्तर जास्त वाढतो यांचे मोठे दर्शकफलक लावत घरात राहून आरोग्य काळजी घेणे यासाठी सामुहिक महानगर पालिका, जिल्हा परिषद, ग्राम पंचायत आदी विविध पातळ्यांवर प्रशासकीय प्रयत्न अत्यंत गरजेचे आहे.भावी पिढ्यांसाठी पृथ्वीचे जतन हे आपले कर्तव्य आणि जबाबदारी देखील आहे.
संपर्क :
प्रा किरणकुमार जोहरे, मो. नं. 9168981939, 9970368009
kirankumarjohare2022@gmail.com