मुंबईतील सागरीजल नि:क्षारीकरण प्रकल्प
महाराष्ट्र लोकसेवा आयोगाच्या विविध स्पर्धा परीक्षात ”जलव्यवस्थापन” या घटकावर अनेक प्रश्न विचारले जातात. सदर लेखात ”मुंबईतील सागरीजल नि:क्षारीकरण प्रकल्प” व त्यावर येऊ शकणारे प्रश्न याबाबतची उपयुक्त माहिती पोस्ट करीत आहोत - टीम स्टडी सर्कल.
सामान्य अध्ययन पेपर (1) : कृषि भूगोल
राज्यसेवा (मुख्य) परीक्षेतील अभ्यासक्रम घटक -
3.3 जलव्यवस्थापन
* उद्दिष्ट्ये, तत्त्व, घटक आणि पाणलोट क्षेत्र व्यवस्थापनावर परिणाम करणारी कारके
(एमपीएससीने नमूद केलेली टीप : उमेदवारांनी अभ्यासक्रमात नमूद केलेल्या विषयातील/उपविषयांतील अद्ययावत व चालू घडामोडींचा अभ्यास करणे अपेक्षित आहे. प्रश्‍नपत्रिकेतील प्रश्‍नाचे स्वरूप आणि दर्जा अशा प्रकारचा असेल की, एखादी सुशिक्षित व्यक्ती कोणताही विशेष अभ्यास न करता उत्तर देऊ शकेल; विविध विषयातील उमेदवारांच्या सामान्यज्ञानाची चाचणी घेणे हा त्यांचा उद्देश आहे.)
मुंबईतील सागरीजल नि:क्षारीकरण प्रकल्प
* जून २०२१ मध्ये मुंबईच्या मालाड भागात इस्रायलच्या मदतीने, समुद्राच्या पाण्याच्या नि:क्षारीकरण प्रकल्पासाठी इस्रायलमधल्या आयडीई वॉटर टेक्नॉलॉजीज या कंपनीसोबत मुंबई महापालिकेने सामंजस्य करार केला.
* पाऊस आणि हवामान बदलामुळे मुंबईकरांच्या वाट्याला दरवर्षी १५ ते २० टक्के पाणी कपात येते. या परिस्थितीवर मात करण्यासाठी मालाड मनोरी इथं समुद्रातल्या पाण्याचं निःक्षारीकरण म्हणजे खारट पाणी गोड करण्याचा प्रकल्प उभारला जाईल. २०२५ पासून पाण्याचं शुद्धीकरण चालू होईल.
* दर दिवशी २० कोटी लिटर समुद्राचं पाणी गोड करण्याची क्षमता या प्रकल्पात असेल. पुढे ही क्षमता ४० कोटी लिटरपर्यंत वाढवता येईल.
निःक्षारीकरण / डिसॅलिनेशन
* समुद्राच्या पाण्यातून मीठ काढण्याच्या या प्रक्रियेला निःक्षारीकरण किंवा इंग्रजीत डिसॅलिनेशन असं म्हणतात.
* जगात समुद्राचा खारटपणा काढून टाकून तयार केल्या जाणार्या गोड पाण्यापैकी जास्तीत जास्त म्हणजे ४७ टक्के पाणी हे सौदी अरेबिया आणि संयुक्त अरब अमिरात या दोन देशांत तयार होतं.
निःक्षारीकरण प्रकल्पातून दोन पद्धतीने पाण्यातला खारटपणा काढून टाकला जातो -
१) ऊर्ध्वपातन (डिस्टिलेशन) : या पद्धतीत समुद्राचं पाणी उकळून त्याची वाफ एका नळीत गोळा केली जाते. मग या वाफेवर प्रक्रिया करून त्याचं शुद्ध पाणी एकीकडे साचवलं जातं.
२) रिव्हर्स ऑस्मॉसिस : १९६० ला कॅलिफोर्निया युनिव्हर्सिटीत ही पद्धत शोधली गेली. सध्या सगळ्या मोठ्या प्रकल्पांमध्ये ही पद्धत वापरली जाते. ऊर्ध्वपातन पद्धतीच्या उलट प्रक्रिया इथं केली जाते. पाणी उकळण्याऐवजी ते नळीत सोडलं जातं. नळीच्या मध्यभागी एक अडथळा निर्माण करून पाणी तिथंच अडवलं जातं आणि पाणी नळीच्या ज्या तोडांतून आत गेलंय, तिथून पाण्यावर दाब देणं सुरू होतं. पुढे अडथळा असल्याने पाण्याला हलायला जागा राहात नाही. पण मागून दाब दिल्यामुळे पुढे ढकललं जातं. अशावेळी पाणी स्वतःहूनच स्वतःमधले क्षार म्हणजेच खारटपणा मागे सोडून पुढे जातं.
* मध्यपूर्व, उत्तर अमेरिका, उत्तर आफ्रिका, ऑस्ट्रेलिया खंडातल्या समुद्र किनारे लाभलेल्या बहुतेक देशांत समुद्रातल्या पाण्याचा खारटपणा दूर करण्याचे प्रकल्प आहेत.
* भारतातही मुंबईत सुरू होणारा प्रकल्प पहिला नाही. तामिळनाडूची राजधानी चेन्नईमध्ये २०१० मध्ये एक आणि २०१३ ला एक असे दोन प्रकल्प उभे राहिलेत. गुजरात आणि आंध्र प्रदेशमधेही असे प्रकल्प आहेत.
* समुद्राचे खारट पाणी गोड करण्याच्या प्रकल्पावर प्रभाव टाकणारे घटक -
१) ऊर्जा - १०० दशलक्ष लिटर समुद्राच्या पाण्यावर प्रक्रिया करण्याकरिता उभाराव्या लागणार्‍या प्रकल्पास किमान १ हजार कोटी रुपये खर्च, २५ हेक्टर जागा आणि २५ मेगावॅट वीज लागते.
२) आर्थिक खर्च - मनोरी इथं प्रकल्प उभा करण्यासाठी १६०० कोटी रुपयांची गुंतवणूक आहे. शिवाय पुढची २० वर्षं प्रकल्प चालू राहावा यासाठी १,९२० कोटी रुपये खर्च करावे लागणार आहेत.
३) पर्यावरणावर होणारा परिणाम - या प्रक्रियेत खूप कचराही तयार होतो. पाण्यातून वेगळे काढलेले अवशेष, खारटपणा यांचं काय करायचं असा प्रश्न उपस्थित होतो. अनेकदा हा कचरा पुन्हा समुद्रात सोडला जातो. पण त्यामुळे प्रकल्पाच्या आसपासच्या पर्यावरणावर खूप परिणाम होतो.
* निःक्षारीकरण प्रकल्प उभारण्यासाठी काही निकष असतात. असे प्रकल्प कोठे व्यवहार्य ठरतात, याच्या काही सीमारेषा असतात. आखाती देशांमध्ये पाऊसच पडत नाही, त्यामुळे त्यांना समुद्राचे पाणी प्रक्रिया करून वापरावे लागते.
* ज्या प्रदेशाच्या २०० किलोमीटरच्या क्षेत्रात पाण्याचे नैसर्गिक स्त्रोत असतात, अशा प्रद्रेशात हे प्रकल्प उभारता येत नाहीत, त्याएवजी आहे ते स्त्रोत अधिक विकसित करून समस्या सोडवायची असते.
* गेल्या दहा वर्षांपासून समुद्राचं पाणी गोड करण्याचा प्रकल्प आणायचं महाराष्ट्र सरकारचं नियोजन सुरू आहे. पण त्यासाठी लागणारा भरमसाठ खर्च हेच प्रकल्प लांबण्यामागचं सगळ्यात मोठं कारण आहे.
* मुख्यमंत्री अशोक चव्हाण यांच्या कारकिर्दीत तत्कालिक राज्य सरकारने उच्चस्तरीय समिती नेमली होती. प्रकल्पासाठी जागा मिळाली नाही आणि प्रकल्पाचा खर्च पाहता हे प्रकरण परवडणारे नाही, हे लक्षात आल्याने प्रकल्प गुंडाळावा लागला.
* पृथ्वीराज चव्हाण मुख्यमंत्री असताना असा प्रकल्प उभारण्याचा आमचा अजिबात विचार नाही, एमएमआरडीएने उभारला तर त्यानंतर काय ते बघू,, अशी भूमिका मुंबई महापालिकेने घेतली होती. तसेच मुंबईत होणारी ९० कोटी लिटरची पाणी गळती थांबवली तर २० कोटी लिटरचा प्रकल्प उभारायची गरज नसल्याचे या प्रकल्पाच्या विरोधकांचे मत आहे. येत्या काळात मुंबईची लोकसंख्या दुप्पट होणार आहे. त्यात पाण्याची मागणी वाढणार आहे. धरणं बांधायला वेळ
मुंबईचा पेयजल पुरवठा
* मुंबईची लोकसंख्या १.२० कोटीच्या आसपास आहे. वर्षाला साधारणपणे २५०० मिलीमीटर पाऊस पडतो.
* मुंबईची रोजची पाण्याची गरज ४२०० दशलक्ष लिटर, पुरवठा होतो ३९०० दशलक्ष लिटर.
* प्रत्येक मुंबईकर दिवसाला २०० लिटर पाणी वापरतो.
* मुंबईत १०० दशलक्ष लिटरचा प्रकल्प अभारला, तर एकूण पाण्याच्या गरजेच्या फक्त २ टक्केच पाणी प्रकल्पातून मिळेल.
* मुंबईत पाण्याच्या गळतीचे प्रमाण रोज २७ टक्के म्हणजे साधारण ७५० दशलक्ष लिटर एवढे प्रचंड आहे. पाणीचोरीचे प्रमाण लक्षणीय असून पुणे व चेन्नईची पाण्याची रोजची गरजही इतकी नाही. १०० दशलक्ष लिटर पाण्यासाठी चेन्नईला १ हजार कोटी खर्च येतो आणि त्याच्या सातपट पाणी मुंबईत वाया जाते.
चेन्नर्ईचा पेयजल पुरवठा
* चेन्नईत वार्षिक सरासरी १२७६ मिलीमीटर पाऊस पडतो व रोज ९८० दशलक्ष लिटर पाणी लागते. एक चेन्नईकर दिवसाला ४० ते ५५ लिटर पाणी वापरतो.
* उत्तर चेन्नईच्या मिंजूर प्रकल्पातून १०० दशलक्ष लिटर प्रक्रिया केलेले पाणी मिळते. दक्षिण चेन्नईतील नेम्मेली तून २०० दशलक्ष लिटर अशी दोन्ही प्रकल्पातून रोज ३०० दशलक्ष लिटर पाणी उपलब्ध होते.
* चेन्नईतील प्रकल्पास १ हजार लिटर खारे पाणी गोडे करण्याकरिता ४० ते ५० रुपये खर्च येतो. मुंबईत हा खर्च अंदाजे १०० रुपये येईल. चेन्नईच्या प्रकल्पाची जागा चेन्नई पाणी पुरवठा विभागाची असून सरकार या प्रकल्पाला पुढील ३० वर्ष वीज पुरवणार असल्यामुळे प्रकल्प कार्यान्वित करण्याच्या खर्चात मोठी कपात झाली.
पाणीटंचाई
* संपूर्ण जगाला सतत पाणी कपात सहन करावी लागते. पृथ्वीचा ७१ टक्के भाग पाण्याने व्यापलेला आहे. पृथ्वीवरच्या प्रत्येक माणसाला त्याच्या गरजेपेक्षा दहापट जास्त मिळेल एवढं पाणी पृथ्वीवर आहे. तरीही ही टंचाई जाणवते.
* पृथ्वीवर उपलब्ध असणार्या पाण्याचा जवळपास ९६ टक्के भाग समुद्राच्या खारट पाण्याने व्यापलाय. त्यात मीठ असल्याने तो पिण्यालायक नाही.
* ४ टक्क्यातलं बहुतेक पाणी हे हिमनदी, हिमनगाच्या स्वरूपात किंवा जमिनीत खूप आतमध्ये मुरलेलं आहे. फक्त १ टक्का पाणी आपल्यासाठी उपलब्ध आहे. जगाची लोकसंख्या वाढत असल्याने येत्या काही वर्षात हे १ टक्का पाणीसुद्धा पुरणार नाही.
* शास्त्रज्ञांनी बांधलेल्या काही अंदाजांनुसार २०५० पर्यंत जगातल्या अर्ध्यापेक्षा जास्त लोकांना पाण्याची कमतरता जाणवेल. सध्या जगातल्या प्रत्येक तीनपैकी एका व्यक्तीसाठी शुद्ध पाणी उपलब्ध नाही.
पाण्याचे शुद्धीकरण
* स्थानिक स्वराज्य संस्थेने पाइपबंद पाणीपुरवठा केलेल्या भागांत किंवा ५०० मिलिग्रॅम प्रतिलिटर विद्राव्य घटक असणार्या प्रदेशात आरओ संयंत्र लावण्यास मनाई केलेली आहे. कारण, जागतिक आरोग्य संघटनेच्या नियमावलीप्रमाणे पाण्यातील विद्राव्य घटक ठरावीक प्रमाणात शरीरांमध्ये जाणे गरजेचे आहे.
* २००८ मध्ये केंद्र सरकारने जलमणी ही योजना शाळा-महाविद्यालयांमध्ये पिण्याच्या पाण्यासाठी आणली होती. त्यासाठी तज्ज्ञ समितीने विभागवार पाण्याची गुणवत्ता गृहीत धरून प्रक्रिया करण्यासाठी कोणत्या प्रकारचे मेम्बरेन संयंत्र चालू शकेल आणि त्यासाठी काम करणार्या या विषयातील तज्ज्ञांची, विक्रेत्यांची सूची जारी केली होती. परंतु, पाणी शुद्धीकरणासाठी कोणती प्रक्रिया कुठे वापरावी, याचा ताळतंत्र सरकारी पातळीवरसुद्धा राहिलेला नाही. त्यामुळे आरओचे बाटलीबंद केलेले ते शुद्ध पाणी आणि नदीनाल्यांमध्ये असलेले ते सर्व टाकाऊ पाणी, असा समज पसरवण्यात आला.
जल शुध्दीकरण यंत्रे पुढील पद्धतीद्वारे काम करतात -
१) पाण्यातील जंतू मारण्याकरिता, क्लोरिन अथवा आयोडिन या रसायनांचा वापर.
२) जंतूंच्या निर्मूलनासाठी अतिनील किरणांचा उपयोग.
३) शुध्दीकरणासाठी ओझोन वायूचा वापर.
४) पाण्यातील क्षारांचे प्रमाण कमी करण्याकरिता इलेक्ट्रोलिसिस किंवा आयनएक्सचेंज या तंत्रांचा उपयोग.
५) पाण्यातील जंतू, विषाणू व क्षार नष्ट करण्याकरिता, रिव्हर्स ऑस्मोसिस तंत्राचा वापर करताना, सूक्ष्म छिद्रांच्या मेंब्रेनचा वापर करतत.
जलशुद्धीकरणाच्या पद्धती -
१) अतिनील किरणांचा वापर
२) आयन एक्सचेंज
३) रिव्हर्स ऑस्मॉसिस
४) कॅण्डल फिल्टर्स
५) आयोडिनायझेशन
६) क्लोरिनेशन
७) ओझोनायझेशन
८) उर्ध्वपतन
अतिनील किरण /अल्ट्राव्हायोलेट रेंजचा वापर
या प्रकारच्या यंत्रणेमध्ये, तीन टप्प्यात पाणी शुध्दीकरण केले जाते -
१) अ‍ॅक्टिव्हेटेड कार्बन फिल्टरचा उपयोग करून पाणी गाळले जाते. त्यामुळे पाण्यातील धुलिकण, बारीक रेती किंवा कचरा दूर केला जातो.
२) नॅनो सिल्व्हर कोटेड कार्बन फिल्टरद्वारा पाण्यातील अनावश्यक चव-वास-रंग यावर नियंत्रण ठेवून.
३) ११ वॉटचे खूप ताकद असलेले युव्ही दिवे वापरून पाण्यातील जंतू व विषाणू यांचा विनाश केला जातो.
फायदे -
१) युव्ही चेंबरमध्ये, रेडिएटरच्या साहाय्याने, सूक्ष्म जिवाणूविषाणू मारले जाऊन त्यांची पुनर्निर्माणशक्ती नष्ट केली जाते.
२) पाण्यात कोणतीही नवीन अपायकारक किंवा उपायकारक रसायने किंवा प्रक्रियेद्वारे कोणतीही सहउत्पादने मिसळली जात नाहीत.
३) पाण्यातील मूळ खनिज घटक बदलत नाहीत.
४) जंतू मारण्याची प्रक्रिया होण्यासाठी काही सेकंद पुरतात.
उणीवा -
१) जंतू किंवा विषाणू मारले जातात, पण पाण्यापासून वेगळे केले जात नाहीत. काही कालावधीनंतर ते पुन्हा सक्रिय होण्याची दाट शक्यता असते.
२) मूळ पाणी जर खूपच अस्वच्छ किंवा पावसाळ्यात अतिशय गढूळ झालेले असेल, तर दोन वेळा फिल्टर वापरूनही ते पुरेसे स्वच्छ होत नाही.
३) वीज उपलब्ध नसेल तर ही यंत्रणा चालू शकत नाही.
४) युव्ही ट्यूबची शक्ती कालांतराने हळूहळू कमी होत जाते. गढूळपणाने ती कमी होऊ शकते.
५) युव्ही ट्यूब, फिल्टर करण्यासाठी वापरलेले विशिष्ट प्रकारचे फिल्टर यामुळे देखभाल खर्च वाढत जातो.
आयनची अदलाबदल
* आयन एक्सचेंज पध्दतीचा उपयोग मुख्यत्वे पाण्यातील अतिरिक्त क्षारांचे प्रमाण कमी करण्याकरिता होतो. त्याकरिता रेझिन्सचा वापर केला जातो.
* रेझिन्सचा वापर के ल्याने, ज्या ठिकाणच्या पाण्यात मॅग्नेशियम आणि कॅल्शियम कार्बोनेट्स व बायकार्बोनेट्सचे प्रमाण जास्त असते, त्या पाण्यातील मॅग्नेशियम व कॅल्शियम या क्षारांच्या बदली सोडियमचे क्षार तयार होतात व पाण्याची कठीणता कमी केली जाते.
* रेझिन फिल्टरद्वारा अन्य धातूंचे क्षार (उदा. लोह, तांबे, शिसे, बेरियम, रेडियम, नायट्रेटस), तसेच काही फिल्टर्सद्वारा अर्सेनिक व सेलेनियमच्या धोकादायक क्षारांचे प्रमाण मर्यादेत ठेवले जाते.
* ही आयन अदलाबदल पध्दती व अपायकारक जंतूंचा किंवा विषाणूंचा नाश करणारी यंत्रणा जोडीने वापरली जाते. त्यामुळे पाणी शुध्दीकरण यंत्रणेच्या किंमतीत खूपच वाढ होते व ती सर्वसामान्य ग्राहकाच्या आवाक्याबाहेर जाते.
रिव्हर्स ऑस्मॉसिस संयंत्र
* समुद्राचे पाणी किंवा सांडपाणी पुनर्वापरासाठी रिव्हर्स ऑस्मॉसिसचा वापर केला जातो.
* भारतीय बनावटीचे असे तंत्रज्ञान डॉ. रघुनाथ माशेलकर यांच्या काळात नॅशनल केमिकल लॅबोरेटरी, तसेच भाभा अणुसंशोधन केंद्र यांनी विकसित केले आहे.
* अल्ट्राफिल्टरेशन मेन्बरेन फिल्टर विजेशिवाय चालतात आणि गाळलेले पाणी जलजन्य रोग पसरवणार्‍या जीवजंतूंपासून निर्धोक बनते. हे फिल्टर्स माफक दरात उपलब्ध आहेत.
* १७४८ मध्ये ऑस्मोसिस पध्दतीचा शोध लागला. एखाद्या द्रव पदार्थाचे (उदा.पाणी) वहन जर सेमीपरमिएबल मेंब्रेनमधून दुसर्या ताकदीच्या द्रावणात केले गेले तर त्या प्रक्रियेला ऑस्मोसिस असे म्हणतात.
* ऑस्मोसिस प्रक्रियेत अधिक संशोधन केल्यावर रिव्हर्स ओस्मोसिस ही प्रक्रिया तयार झाली. ऑस्मोसिसमध्ये, कमी ताकदीचे द्रव सेमिपरमिएबल मेंब्रेनच्या माध्यमातून अधिक ताकदीच्या द्रावणामध्ये पाठविले जाते, तर रिव्हर्स ऑस्मोसिसमध्ये यांत्रिक दाबाचा उपयोग करून ही प्रक्रिया उलट दिशेने केली जाते. म्हणजेच, अधिक ताकदीच्या बाजूकडून सेमीपरमिएबल मेंब्रेनमधून कमी ताकदीच्या द्रवाकडे पाठवले जाते.
* रिव्हर्स ऑस्मॉसिस पध्दतीचा उपयोग प्रथम पाणबुडीमध्ये केला गेला. पाणबुडीमधील पाण्यावर प्रक्रिया करण्याकरिता ही पध्दत विकसित करण्यात आली. या प्रक्रियेत, सर्वसाधारणपणे, पाणी अगदी सूक्ष्म अशा जाळीतून पडद्यातून काढले जाते. ही जाळी एका प्रभावी फिल्टरचे काम करते आणि शुध्द पेयजल निर्माण केले जाते. दूषित पाणी हे या जाळीच्या एका बाजूला ठेवले जाते. आणि ते रोखण्यासाठी दबाव पैदा केला जातो. तर उलटी प्रक्रिया करून अभिसरण केले जाते. त्यामुळे अगदी शुध्द पाण्याचा पुरवठा केला जातो.
* २०१९ मध्ये शुद्ध पेयजलाच्या नावाखाली बसविण्यात आलेल्या रिव्हर्स ऑस्मॉसिस संयंत्रांवर (आरओ फिल्टर) राष्ट्रीय हरित लवादाने बंदी घातली होती. या फिल्टरमधून मोठ्या प्रमाणात पाणी वाया जाते आणि फिल्टर झालेल्या पाण्यात शरीराला पोषक घटक नसल्याने असे पाणी आरोग्यास घातक होऊ शकते, असे निदर्शनास आल्यामुळे ३१ डिसेंबर २०१९ पर्यंत पर्यावरण मंत्रालय आणि केंद्रीय प्रदूषण मंडळाने आरओ विक्रीवर निर्बंध घालावेत, असा निर्णय लवादाने दिला होता. ज्या भागातील पाणी मूलतः हलके असते अशा ठिकाणी आरओ फिल्टर बसवण्यावर बंदी असेल, असा निर्णय हरित लवादाने मे २०१९ मध्ये दिला होता. परंतु, सरकारकडून अपेक्षित हालचाल न दिसल्यामुळे ४ नोव्हेंबर रोजी पुन्हा लवादाने सरकारची कानउघाडणी केली होती. या निर्णयाच्या विरोधात आरओ फिल्टरविक्रेते उच्च न्यायालयात गेले होते.
या पध्दतीवरील आक्षेप -
* पाण्यातील सर्व नैसर्गिक खनिजे व इतर आरोग्यदायी घटक या प्रक्रियेमुळे काढून टाकले जातात.
* या प्रक्रियेत सुमारे ६० टक्के पाणी वाया जाते व फक्त ४० टक्के पाणी पिण्यायोग्य राहते.
* मोठ्या शहरांमध्ये पाण्याचा तुटवडा असतो हे लक्षात घेतले, तर पाण्याचा अपव्यय होतो, हे लक्षात घ्यावे लागेल.
* या यंत्रणेला सूक्ष्म व सतत देखरेखीची गरज असते. शुध्दीकरण करणार्या जाळीच्या सूक्ष्म रंध्रातून किटाणूंची वाढ होण्याची शक्यता असते. त्याचा परिणाम जाळीच्या क्षमतेवर होऊ शकतो.
* सूक्ष्म रंध्रांचा आकार सूक्ष्म राहिला नाही, तर अपेक्षित परिणाम साधला जात नाही व जाळी बदलावी लागते. ती खूपच महाग असते.
* जाळीची क्षमता किंवा उपयुक्तता संपल्याची कोणतीही सूचना आपोआप मिळत नाही. आता काही सुधारित उपकरणांमध्ये अशी सूचना मिळण्याची सोय केली आहे.
* या सर्वच खर्चिक यंत्रणेची खूप काळजी घ्यावी लागते. काही कारणाने जर यंत्रणेतील अ‍ॅक्टिव्ह कार्बन फिल्टर्सना भेगा पडल्या, तर दूषित पाण्याचा पुरवठा केला जाण्याचा धोका संभवतो.
इलेक्ट्रोडायलिसिस तंत्र
* भारतातील ६० टक्के भूजल हे क्षारमिश्रित असून ते खेडयांमध्ये आहे. तेथे रिव्हर्स ऑसमॉसिस प्रक्रियेने पारंपरिक निक्षारीकरण प्रकल्प राबवणे अवघड आहे कारण तिथे वीज ऊपलब्ध नाही. त्यामुळे तेथे सौर ऊर्जा वापरुन भूजल इलेक्ट्रोडायलिसिसने पाण्याचे निक्षारीकरण करता येते.
* इलेक्ट्रोडायलिसिस तंत्राने क्षारयुक्त खारट भूजल पेयजलात रूपांतर करता येते.
* इलेक्ट्रोडायलिसिस तंत्रात सौर पॅनेल्स वापरले जातात व त्यामुळे खेडयात स्वच्छ पेयजल मिळू शकते.
* भारतात पाण्याची क्षारता लिटरला ५०० ते ३००० मिलिग्रॅम असून ती कमी करता येते.
* सागरी जलाची क्षारता लिटरला ३५ हजार मिलिग्रॅम असते.
* क्षारयुक्त किंवा खारट पाणी हे थेट विषारी नसते पण त्याचे आरोग्यावर वाईट परिणाम होतात.
* सौर पॅनेलच्या मदतीने इलेक्ट्रोडायलिसिस करणे शक्य असून त्यात किफायतशीरपणा आहे व दोन ते पाच हजार लोकांना पुरेल इतके पाणी त्यात पेयजलाच्या रूपात तयार करता येते.
* इलेक्ट्रोडायलिसिस पद्धतीत ९० टक्के पाणी उपलब्ध होते. रिव्हर्स ऑसमॉसिस पद्धतीत केवळ ४० ते ६० टक्के पाणी उपलब्ध होते, पाण्याची टंचाई असताना या तंत्राचा हा फार मोठा फायदा आहे.
* लष्करी वापरासाठी किंवा आपत्ती निवारणाच्या दूरस्थ ठिकाणी हे तंत्र वापरता येते.
* इलेक्ट्रोडायलिसिस म्हणजे भूजलाचा खारट पाण्याचा प्रवाह दोन विरुद्ध भारित इलेक्ट्रोड्समध्ये फिरवला जातो. भूजल किंवा क्षारयुक्त पाण्यात धन व ऋण आयन असतात त्यांना इलेक्ट्रोड ओढून घेतात व स्वच्छ पाणी मध्यभागी राहते. त्यात अनेक अर्धपारपटलेही वापरलेली असतात, ती रिव्हर्स ऑसमॉसिस पद्धतीतही वापरतात पण इलेक्ट्रोडायलिसिस पद्धतीत त्यांना जास्त दाब सहन करावा लागत नाही. त्यामुळे ही खर्चिक अर्धपारपटले जास्त काळ टिकतात व त्यांची निगा कमी राखावी लागते.
कॅण्डल फिल्टर्स
* या पध्दतीत सिरॅमिक/चिनी माती कँडल्समधून पाणी झिरपते. पाण्यातील गढूळपणा व क्लोरिनचे प्रमाण काढून टाकले जाते. त्यामुळे, गढूळ पाणी निर्मल दिसू लागते.
* मूळ जलस्त्रोत फारसा दूषित नसेल, तर हे कँडल फिल्टर्स लाभकारक ठरू शकतात.
* कँडल फिल्टर्समुळे अतिसूक्ष्म जिवाणू फिल्टर होत नाहीत व कँडल फिल्टर्स हँ किटाणूंचे माहेरघर होऊन जाते. त्यामुळे, या फिल्टर्सची नियमित साफसफाई करणे अत्यंत आवश्यक असते.
* सुरळीत व नियमित देखभाल करूनही मूळ पाण्यातील सेंद्रीय किंवा असेंद्रीय घटक व सिस्टस् (गळू) काढून टाकले जात नाहीत.
* या यंत्रणेची किंमत फार कमी असल्यामुळे इतर महागड्या यंत्रणांच्या तुलनेत स्वस्त वाटते.
नळाला लावण्यायोग्य फिल्टर्समध्ये आयोडिनचा वापर
* या प्रक्रियेत रेझिन तंत्रज्ञान वापरले जाते. पाणी रेझीनमधून हळूहळू वाहात जाते व त्याबरोबरच त्यामध्ये आयोडिन मिसळले जाते. हानिकारक किटाणू नष्ट होतात.
* या यंत्रणेला वीजपुरवठ्याची गरज नसते. परंतु सेंद्रीय किंवा असेंद्रीय अशुध्दता किंवा सिस्टस् नष्ट होत नाहीत.
* यात वापरले जाणारे आयोडिन हे लाल तपकिरी स्वरूपातील मूलद्रव्य असून घसा,डोळे, त्वचा या सर्वांना त्रासदायक ठरू शकते. त्याला उग्र दर्प असतो. त्यामुळे आयोडिनचा वापर खूप जपून करावा लागतो
* १९१४ मध्ये पाणी शुध्दीकरणाकरिता आयोडिनचा उपयोग पहिल्या महायुध्दाच्या वेळी करण्यात आला. त्यामुळे सैनिकांना जंतुमुक्त पाणी मिळण्याची सोय झाली. आयोडिनच्या उपयोगामुळे पाण्यातील सर्व अपायकारक जंतू व विषाणूंचा (व्हायरस) नाश होतो.
* जलतरण तलावातील पाण्याचे निर्जंतुकीकरण करण्यासाठीसुध्दा आयोडिनचा वापर करता येतो. परंतु क्लोरिनपेक्षा आयोडिनचा वापर १० पटीने महाग पडतो.
* अवशिष्ट आयोडिनची मात्रा समजण्याकरिता ऑर्थोटोलेडिन चाचणीचा उपयोग करतात.
* १८११ मध्ये, आयोडिन या मूलद्रव्याचा शोध कर्टिस या संशोधकाने लावला. मूलद्रव्यांच्या यादीतील, हॅलोजन गटातील, आयोडिन हे मूलद्रव्य सर्वात जास्त अणुभाराचे (१२६.९२) आहे. सामान्य तपमानात, आयोडिन घन स्वरूपात असले तरी तपोमानातील थोड्याशा बदलानंतर ते थेट वाफ स्वरूपात जाते. त्याचा दर्प अतिशय उग्र असतो. ११३.४ सें. तपमानात आयोडिन घन स्वरूपातून द्रव स्वरूपात जाते व १८४.० सें. हा त्या द्रवाचा उत्कलन बिंदू आहे. त्यावेळी आयोडिन जांभळट रंगाच्या वाफेच्या रूपाने व विशिष्ट उग्र दर्पामुळे लक्षात राहते.
* आयोडिन जखमेच्या निर्जंतुकीकरणासाठी ते antiseptic म्हणून वापरले जाते.
* गलगंड या रोगाचा प्रादुर्भाव डोंगराळ भागात प्राधान्याने आढळतो. त्या ठिकाणच्या पिण्याच्या पाण्यात हे मूलद्रव्य फार कमी प्रमाणात किंवा जवळजवळ नसते. गलगंडाच्या उपचारांमध्ये आयोडिनचा अंतर्भाव केलेला असतो. भारतात आयोडिनसुक्त मिठाची सक्ती केलेली आहे.
क्लोरिनेशन
* पिण्याच्या पाण्यासाठी क्लोरिनेशन करून पाण्याचे निर्जंतुकीकरण करण्याची पध्दत भारतात सर्वत्र वापरली जाते. व्यवस्थित देखरेख केली तर सर्वात सोपी व कमी खर्चाची ही पध्दत आहे.
* क्लोरिनचा वापर कमी खर्चिक असून त्याची परिणामकारकता आयोडिनपेक्षा कित्येकपटीने अधिक व सुरक्षित आहे.
* क्लोरिनेशनमुळे पाण्याच्या चवीत थोडासा फरक पडतो.
* क्लोरिनची मात्रा जास्त झाली, तर पाण्याला एक प्रकारचा दर्प येतो. जलतरण तलावातही क्लोरिनची मात्रा जास्त झाली तर डोळे चुरचुरण्याचा त्रास होऊ शकतो. परंतु आयोडिन किंवा ओझोन वापरताना ही अडचण उद्भवत नाही.
ओझोनचा जलशुध्दीकरणाकरिता उपयोग
* क्लोरिनेशन नंतर ओझोनचा वापर जलशुद्धीकरनासाथी प्रभावी मानला जातो.
* ओझोनची निर्जंतुकीकरणाची ताकद क्लोरिनच्या दुप्पट असते.
* ओझोन वायूचे पाण्यात विरघळणे, सर्वस्वी उष्णता व वायूवरील दाब यावर अवलंबून असते. त्यामुळे हे विरघळणे तसे मर्यादित असते.
* ओझोन (मॉलिक्युलर वजन ४८) हा एक निळ्या रंगाचा वायू आहे. तो अत्यंत अस्थिर असून त्याचा वास किंवा दर्प फार तीव्र असतो.
* १७८५ मध्ये व्हन मारूम या शास्त्रज्ञाने या वायूचा शोध लावला. कोरड्या हवेतून ४००० ते ३०,००० व्होल्टस् इतक्या उच्च दाबाच्या विजेचा वापर करून त्याने हा वायू निर्माण केला.
* पृथ्वीवरील वातावरणात ओझोनचा थर अतिशय उंचीवर आढळून येतो आणि तो अतिशय धोकादायक समजला जातो. वातावरणात जर ०.२५ भाग प्रतिदशलक्ष इतक्या प्रमाणात ओझोन असेल तर तो माणसाला अतिशय धोकादायक ठरू शकतो. हेच प्रमाण जर १.० भाग प्रतिदशलक्ष इतक्या प्रमाणावर गेले तर तो फारच घातक ठरतो.
* ओझोन हा गंज निर्माण करणारा अतिशक्तीशाली वायू आहे. त्यामुळे रबराचे पूर्ण विघटन होते व वनस्पतींवरही त्याचे दुष्परिणाम दिसून येतात.
* पृथ्वीवर उंचावर ओझोन वायूचा थर असल्यामुळे, सूर्यापासून निर्माण होणार्या उष्णतेवर नियंत्रण राहते. ओझोनच्या थराचे विघटीकरण आणि पुनर्स्थापन कार्य कायमच चालू असते. त्यात खंड पडत नाही.
उर्ध्वपतनाद्वारे तयार केलेले शुध्द पाणी
* डिस्टिलेशनमुळे, पाण्यात विरघळलेली इतर द्रव्ये वेगळी होतात. अशा प्रकारच्या पाण्याचा उपयोग मुख्यत: रासायनिक प्रयोगशाळांमध्ये, निरनिराळ्या ताकदीचे रीएजंट बनवताना होतो.
* सर्व प्रकारच्या वीज साठवण्यासाठी वापरता येणार्या बॅटरीज (मोटार, इन्व्हर्टर्स इ.) मध्ये वापरतात.काही प्रकारच्या इंजेक्शन्स टोचताना, वैद्यकीय व्यवसायात या पाण्याच्या कुप्या (अँपुल्स) वापरतात.
* डिस्टिल्ड वॉटर इतर कोणत्याही पाण्याप्रमाणे शरीरात शोषून घेतले जाते. परंतु उकळल्यामुळे त्यातील खनिज क्षार कमी होतात, आणि त्या पाण्याची चवही नेहमीपेक्षा वेगळी सपक अशी लागते. आणि तहान भागत नसल्याची भावना मनात येते. इतर पाण्यात असलेले कॅल्शियम व लोह यांचे प्रमाणही कमी होते. परंतु आहारातील इतर पदार्थांमधून ही उणीव भरून काढू शकतो.
पाण्याची गुणवत्ता व तिचे नियंत्रण
* स्वच्छ पाणी आणि शुध्द पाणी या वेगवेगळ्या संकल्पना आहेत.
* पाण्याची गुणवत्ता त्यामध्ये मिसळलेल्या विद्राव्य किंवा अविद्राव्य घटकांमुळे ठरत असते. अनेक कारणांनी होणारे पाण्याचे प्रदूषण ते पिण्यासाठी किंवा रोजच्या विविध प्रकारच्या वापरासाठी असुरक्षित होत असते.
* पाण्याची चव, स्वाद, वास, रंग व स्वच्छता या सर्व गोष्टी पाण्याच्या गुणवत्तेच्या निदर्शक असल्या, तरी पाणी पिण्याच्या दृष्टीने सुरक्षित आहे असे म्हणण्याकरिता, पिण्याच्या पाण्याची भौतिक, रासायनिक आणि जंतुविषयक चाचणी करणे आवश्यक असते.
* पाण्याच्या गुणवत्तेचा विचार करीत असताना पाणी वापराचे कारण महत्त्वाचे आहे. पिण्याकरिता, वापरण्याकरिता, जलतरणाकरिता, शेतीकरिता असे विविध कारणांनी पाणी वापरले जाते. त्यानुसार पाण्याच्या आवश्यक गुणवत्तेत बदल होतो.
* रसायने व क्षार याबरोबर, सततच्या वापरातील अपायकारक धातूंचे प्रमाण पाण्यात जास्त असेल, तर दीर्घकालिन अपाय होऊ शकतात.
* आर्सेनिक, लोह, क्रोमियम, अल्युमिनिअम हे धातुयुक्त घटक जर प्रमाणाबाहेर असतील तर ते घातक ठरू शकतात.
* पाण्याच्या निर्जंतुकीरणाकरिता वापरण्यात येणार्या रसायनांचे प्रमाणही मर्यादेत असायला पाहिजे. यामध्ये क्लोराईड, फ्लोराईड इ रसायनांचा समावेश होतो.
* अधिक अपायकारक परिणाम पाण्यातील जीवाणू व विषाणूंमुळे दूषित झालेल्या पाण्याच्या वापरामुळे होत असतात. पाणी प्रदूषणामुळे विषज्वर, पटकी, अतिसार, आव, कावीळ, जंत इ. रोग होऊ शकतात.
* पाणी पिण्यायोग्य सुरक्षित करण्याकरिता पाण्याचा साठा, विहिरी, कूपनलिका, खुल्या विहिरी यांच्याकरिता फिल्ट्रेशन आणि क्लोरिनेशनची व्यवस्था असावी. अन्यथा पाणी गाळून व उकळून घेतल्याने त्याची गुणवत्ता वाढून ते पिण्यालायक होते.
सुरक्षित पेयजल
* पाण्याची चव, स्वाद, वास, रंग व स्वच्छता या सर्व गोष्टी पाण्याच्या गुणवत्तेच्या निदर्शक असल्या, तरी पाणी पिण्याच्या दृष्टीने सुरक्षित आहे असे म्हणण्याकरिता, पिण्याच्या पाण्याची भौतिक, रासायनिक आणि जंतुविषयक चाचणी करणे आवश्यक असते.
* पाण्यामधील रेतीचे बारीक कण, चिखल, माती यामुळे आलेला गढूळपणा आणि हायड्रोजन सल्फाइडसारख्या द्रव्यामुळे आलेली दुर्गंधी याचा परिणाम पाण्याच्या स्वीकारार्हतेवर होऊ शकतो. हे सर्व आक्षेपार्ह घटक पाणी योग्य पध्दतीने गाळून घेतल्यावर कमी होतात.
* पाण्याचा स्वच्छ वातावरणाशी आणि सूर्यप्रकाशाशी संर्पक आल्यावरही त्याची दुर्गंधी कमी होते.
* पाणी पिण्यायोग्य असण्याच्या दृष्टीने आवश्यक बाबी -
१) पाणी चवीला चांगले असावे. मचूळ, खारट, तेलकट नसावे.
२) दिसायला स्फटिकासारखे स्वच्छ, रंगहीन आणि तळ दाखविणारे असावे.
३) पाण्याला कसलाही वास नसावा - शेवाळे किंवा तेलकट तवंग नसावा.
४) अपायकारक रासायनिक द्रव्ये प्रमाणाबाहेर किंवा मुळीच नसावी.
५) अपायकारक जीवाणू किंवा विषाणू त्यात नसावे.
६) पाण्याचा सामू ६.५ ते ८.५ इतका असावा.
७) पाणी स्वच्छ, झाकून ठेवलेल्या व सोयिस्कर अशा भांड्यात साठविलेले असावे.
* देशातील बाटलीबंद पाण्याचे उत्पादन करणार्या ५० कंपन्यांनी एकत्र येऊन वॉटर क्वालिटी असोसिएशन स्थापन केली .
* मिनरल वॉटरची व्याख्या ब्युरो ऑफ इंडियन स्टँडर्डसने केली आहे. पाण्यात विद्राव्य स्वरूपात असणारे घटक किती प्रमाणात असावेत, याची नियमावलीही केली आहे. हे घटक पूर्वी बाटलीवर छापले जात आणि बाटलीबंद पाणी सरकारी परवानगीने विक्रीस ठेवले जाई.
* २००५ मध्ये दिल्लीतील सीएसई या पर्यावरणसंवर्धनासाठी काम करणार्या संस्थेने मिनरल वॉटर बाटल्यांमधील पाण्याच्या गुणवत्तेची तपासणी केली आणि त्यांना शरीरास हानिकारक असणार्या कीटकनाशकांचे प्रमाण अनेक पटींनी जास्त असल्याचे आढळले. या परीक्षणाला प्रतिवाद करण्यासाठी मिनरल वॉटर कंपन्यांकडून असे सांगण्यात आले, की शेतीमध्ये वारेमाप प्रमाणात कीटकनाशके वापरल्यामुळे ती कीटकनाशके भूगर्भाच्या पाण्यातही आलेली आहेत. त्यामुळे पाण्यात प्रमाणित केलेले घटक राखणे तर सोडाच; पण कीटकनाशकांचे अंशसुद्धा पिण्याच्या पाण्यामधून काढून ते वितरित करणे अशक्य आहे. सरकारने हे वास्तव ओळखून मिनरल वॉटरबाबतची नियमावली शिथिल केली आणि कोणत्या तंत्रज्ञानाने पाणी प्रक्रिया केली जावी, यावर नियंत्रण आणले आणि ते बाटलीवर छापण्याचे बंधन घातले.
* आरओ संयंत्रामधून प्रक्रिया केलेल्या पाण्याला बाटलीबंद (पॅकेज ड्रिंकिंग वॉटर) या नावाने बाजारात आणण्याची सवलत देण्यात आली. त्यामुळे RO+UV+Ozone असे बाटलीवर छापलेले दिसते.
जलप्रदूषणाची उगमस्थाने
१) साखर कारखाने महाराष्ट्रातील सुमारे २५० साखर कारखाने यांमधील मळीयुक्त सांडपाण्यामुळे तेथील नद्यांचे व ते जमिनीत मुरल्यामुळे जवळच्या विहिरींचे सतत प्रदूषण होते.
२) मोठ्या शहरातील मैलायुक्त सांडपाण्यामुळे नद्यांचे प्रदूषण होत असते.
३) घरे, बिल्डिंग्ज, कार्यालये इ. मधून गटारात किंवा सेप्टिक टँकमध्ये सोडलेले मैलापाणी व टँक्सची गळती प्रदूषणास कारणीभूत होते.
४) कॉस्पिटल्स, हाह्ळटेल्स, लाँड्री, वाहने धुणारी गह्ळरेजेस या सर्वांमध्ये स्वच्छता राखण्यासाठी वापरण्यात येणारे क्लिर्न्सस, साबण, डिटर्जण्टस्, फिनाईल्स, कीटकनाशके इ. मुळे निर्माण होणारे सांडपाणी घातक ठरते. हाह्ळस्पिटल्समध्ये रोज निर्माण होणारा वेगळ्या प्रकारचा कचरा व रूग्णांचे धुतले जाणार कपडे यांचे पाणी सोडण्यावर काही नियम आहेत - ते पाळले जातात का हा प्रश्न आहे.
५) शेतांमध्ये जैविक किंवा रासायनिक खते, कीटकनाशके वापरली जातात व शेतीला पाणीही दिले जाते. त्यामुळे, जमिनीवरून व खालून वाहणारे पाणी स्वत सोबत हे सर्व सांडपाणी वाहून आणून जमिनीत मुरवते. त्यामुळे आजूबाजूच्या विहिरी, कूपनलिका यांमधील पाण्याची गुणवत्ता कमी होते.
६) पावसामुळे जमिनीवरून वाहणार्‍या पाण्यात जे विद्राव्य किंवा अविद्राव्य घटक मिसळतात, त्यामुळे पाणी प्रदूषित होते.
७) रासायनिक खतांमधील नायट्रोजन व फॉस्फरस पाण्यात मिसळून शेवाळे व पाणवनस्पती जास्त प्रमाणात वाढतात. जैव विघटनात्मक सेंद्रीय पदार्थ वाढल्याने, पाण्यातील विद्राव्य प्राणवायू कमी पडतो.
सांडपाणी व कारखाने
१) कोणतेही पाणी पिण्यासाठी, पोहोण्यासाठी, इतर वापरासाठी सुरक्षित आहे किंवा नाही हे पाहणे जसे महत्वाचे आहे, तसेच कोणत्याही स्वरूपाचे सांडपाणी जेव्हा नदीत सोडले जाते, तेव्हा त्याचे पृथकरण करून व त्यावर प्रक्रिया करूनच सोडावे लागते.
२) शहरातील एकूण सांडपाण्यापैकी ८० टक्के पाणी योग्य ती प्रक्रिया करून नदीत सोडावे असा नियम आहे.
