तेजी से हो रहे शहरीकरण के दौर में वायु प्रदूषण

जनसंख्या में लगातार हो रही वृद्धि ने हमें एक ऐसे मुकाम पर पहुंचा दिया है, जहां से पीछे हटना मुश्किल है। इस बढ़ती आबादी के अपने परिणाम हैं जैसे संसाधनों का अत्यधिक उपयोग, भूमि उपयोग और भूमि आवरण में परिवर्तन, पर्यावरण और जैव विविधता में गिरावट आदि। एक परिभाषित क्षेत्र में जनसंख्या। विश्व बैंक के आंकड़ों के अनुसार, भारत की शहरी आबादी 2021 में 33% को पार कर गई थी, जिसे 2026 तक पहुंचना था। इसका मतलब है कि भारत की शहरी आबादी बहुत तेजी से बढ़ रही है, शहरीकरण का प्रभाव स्वच्छता, भीड़भाड़ आदि जैसे विभिन्न मुद्दों के साथ आता है लेकिन सबसे महत्वपूर्ण में से एक प्रदूषण है। शहरी ताप द्वीप उन प्रमुख कारकों में से एक है जिनका शहरी वायु गुणवत्ता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है क्योंकि यह शहरी तापमान की स्थिति को निर्धारित करता है। शहरी वायु गुणवत्ता को परिभाषित करने वाले प्रमुख प्रदूषक पीएम, ग्रीनहाउस गैसें (GHG), एसओएक्स (So_x), एनओएक्स (No_x) आदि हैं, जो वाहनों के आवागमन, सतह के गर्म होने, एरोसोल, खुली हवा में जलने और छोटे उद्योगों आदि के कारण होते हैं, एवं UHI परिघटना को भी प्राप्त करते हैं। लॉकडाउन और प्री-लॉकडाउन अवधि के लिए किए गए तुलनात्मक अध्ययन से भी यह स्पष्ट होता है। इस पेपर में तेजी से बढ़ते शहरीकरण से हवा की गुणवत्ता कैसे निर्धारित होती है, इसकी समझ अति आवश्यक है और यह भी सुझाव देता है कि हम स्थायी और प्रभावी नीतिगत सुधारों को लागू करके इस तरह के मुद्दों को कैसे दूर कर सकते हैं एवं यह भी समझना है की अनुसंधान कैसे कुशलता से योगदान दे सकता है।

1. परिचय

पिछले कुछ दशकों में आबादी के समूह ने शहरीकरण में भारी बदलाव किया है और इसे 21वीं सदी की सबसे परिवर्तनकारी प्रवृत्ति बना दिया है। “शहरीकरण असतत क्षेत्रों में मानव आबादी की एकाग्रता को संदर्भित करता है। यह एकाग्रता आवासीय, वाणिज्यिक, औद्योगिक और परिवहन उद्देश्यों के लिए भूमि के परिवर्तन की ओर ले जाती है। इसमें घनी आबादी वाले केंद्र, साथ ही साथ उनके आस-पास के पेरी-शहरी या उपनगरीय किनारे शामिल हो सकते हैं”। शहरीकरण एक तीव्र भूमि-उपयोग परिवर्तन प्रक्रिया है जो शहरी संरचना के आधार पर विभिन्न प्रतिरूप उत्पन्न करती है। शहरीकरण के तीन चरण हैं क्योंकि प्रारंभिक चरण में कृषि गतिविधियों और बिखरी हुई बस्तियों का प्रभुत्व है, चरण दो को त्वरण चरण के रूप में जाना जाता है जहां अर्थव्यवस्था का पुनर्गठन होता है, तीसरे चरण को टर्मिनल चरण के रूप में जाना जाता है जिसमें कुल जनसंख्या का शहरी आबादी >75% से अधिक हो जाती है।

भारत में, एक शहरी क्षेत्र या तो एक अधिसूचित क्षेत्र है जैसे कि नगर पालिका, निगम शहरीकरण कुछ सकारात्मक चीजों के साथ आता है जैसे नौकरी के अवसर, आधुनिक जीवन शैली, जीवनयापन में आसानी, बुनियादी ढांचा और परिवहन आदि लेकिन नकारात्मक प्रभाव बदतर हैं और वैश्विक स्तर पर पारिस्थितिकी तंत्र की विशेषताओं को बदलने में सक्षम हैं।

ग्रामीण आबादी पहले ही बढ़ना बंद कर चुकी है और 2009 के बाद से एक घटती प्रवृत्ति देखी जा सकती है जिसका अर्थ है कि शहरी आबादी बहुत तेजी से बढ़ रही है। 2021 में विश्व बैंक के अनुसार कुल वैश्विक आबादी का लगभग 57% शहरी इलाकों में रहता है जो संयुक्त राष्ट्र के अनुसार 2050 तक 68% तक पहुंचने की संभावना है। 2026 में भारत की शहरी आबादी में 36% की वृद्धि होने की संभावना है, लेकिन फिर से विश्व बैंक के सूत्रों के अनुसार जनसंख्या पहले ही 2021 में 34% को पार कर चुकी है, जो दर्शाता है कि भारत की शहरी आबादी बहुत अधिक दर से बढ़ रही है। और 2050 तक कुल आबादी का 50% शहरी क्षेत्रों में आ जायेगा। उच्च शहरी विकास और जनसंख्या वाले राज्य तमिलनाडु (48.4%), केरल (47.7%), महाराष्ट्र (45.2%) और गुजरात (42.6%) हैं। इन राज्यों में 2011 में भारत की कुल शहरी आबादी का एक तिहाई हिस्सा रहता है। भारत की 75% से अधिक शहरी आबादी केवल 12 प्रमुख शहरों के पास है। 2011 में दस लाख या उससे अधिक की आबादी वाले 53 शहर थे जो 2031 तक बढ़कर 87 हो जाएंगे।

शहरीकरण एक सतत प्रक्रिया है जिसमें औद्योगिक, आवासीय और वाणिज्यिक उद्देश्यों के लिए एक प्रकार की भूमि का दूसरे प्रकार में परिवर्तन, परिवर्तन और स्थानांतरण होता है। भूमि के इस परिवर्तन की प्रवृत्ति को समझना बहुत महत्वपूर्ण और समय की आवश्यकता है क्योंकि हम इसके साथ आने वाले बाद के परिणामों को दूर करने में सक्षम हो सकते हैं। यह कुछ प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष प्रभावों के साथ आता है जो नियमित पर्यावरणीय और जलवायु प्रक्रियाओं में बाधा डालने के लिए पर्याप्त हैं और मानव के साथ-साथ पर्यावरणीय स्वास्थ्य के लिए भी खतरा हैं। तेजी से शहरीकरण भी जलवायु परिवर्तन को बढ़ावा दे रहा है और ठंडे या गर्म द्वीप प्रभाव के परिणामस्वरूप इस क्षेत्र के मानव स्वास्थ्य और सामाजिक-अर्थशास्त्र को प्रभावित कर रहा है।

2. शहरीकरण के प्रभाव

शहरीकरण के नेतृत्व वाले शहरी फैलाव का पर्यावरण पर व्यापक और दीर्घकालिक प्रभाव पड़ता है और मौसम और जलवायु परिस्थितियों के प्रति भेद्यता बढ़ जाती है। प्रभाव बिगड़ रहे हैं जब अर्ध-शहरी या ग्रामीण क्षेत्र प्रभावित होते हैं और वे अनावश्यक रूप से कीमत वहन करते हैं। परिवर्तित पारिस्थितिक तंत्र संरचना से मिट्टी, पानी, वायु की गुणवत्ता और जैव विविधता का क्षरण होगा। ये इनकाविविधता प्रत्यक्ष पर्यावरणीय कारकों (जलवायु परिवर्तन, भूमि आवरण परिवर्तन, नाइट्रोजन जमाव, शहरीकरण) और अप्रत्यक्ष (सामाजिक-आर्थिक, जनसंख्या, प्रौद्योगिकी-विकास, मानव व्यवहार और नीतियां) से प्रभावित होती हैं लेकिन शहरीकरण एक है प्रमुख कारक जिनका महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है और भविष्य के परिवर्तन की भयावहता को परिभाषित करता है।

इसका प्रभाव प्राकृतिक इकाइयों पर भी पड़ेगा जैसे कि फसली भूमि, जल निकाय, कृषि भूमि और वन आवरण का नुकसान। यह पाया गया है कि भारत में तेजी से शहरीकरण जैव विविधता, मिट्टी के क्षरण, जैव भू-रासायनिक और जल विज्ञान चक्र और भूमि उपयोग और भूमि कवर (एलयूएलसी) को गंभीर रूप से प्रभावित करते है। शहरीकरण कि वजह से ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में वृद्धि, संसाधनों का अत्यधिक दोहन, बाढ़ का अधिक जोखिम, सूखा और अन्य पर्यावरणीय आपदाओं जैसी कुछ चुनौतियाँ आती है, विशेष रूप से उन शहरों में जहाँ दिल्ली और मुंबई जैसी 99% से अधिक शहरी आबादी है।

शहरी प्रदूषण में भी दोपहर के तापमान को 0.6 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ाने की क्षमता होती है जो फिर से अन्य वायु प्रदूषकों के लिए अग्रदूत के रूप में काम करता है। सबसे प्रत्यक्ष और कारणात्मक प्रभावों में से एक वायु की गुणवत्ता पर होता है क्योंकि इसका एक महत्वपूर्ण स्थानिक सहसंबंध है; आगे वायु प्रदूषण का पर्यावरण (पारिस्थितिकी तंत्र सेवाओं) और मानव स्वास्थ्य रोगों जैसे हृदय और श्वसन से संबंधित प्रभाव पड़ता है। शहरीकरण चक्र और इसके प्रभाव को चित्र 1 में देखा जा सकता है, क्योंकि पर्यावरण पर इसकी सकारात्मक और नकारात्मक प्रतिक्रिया होती है। शहरी हवा की गुणवत्ता का निवासी आबादी, वाहनों की संख्या, औद्योगिक उत्पादन के मूल्य आदि के साथ सीधा और सकारात्मक महत्वपूर्ण संबंध है जो अध्ययन और समय की आवश्यकता को और अधिक महत्वपूर्ण बनाता है।

3. वायु गुणवत्ता पर प्रभाव

शहरीकरण का प्रभाव हवा की गुणवत्ता को नकारात्मक रूप से प्रभावित करने की बहुत संभावना है, अधिक आबादी वाले शहरों में खराब हवा की गुणवत्ता होती है जो सतह के ताप के निर्धारण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। जनसंख्या घनत्व, उद्योग, तेजी से शहरीकरण दर, एरोसोल, खुली हवा में जलन आदि हवा की गुणवत्ता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। विशेष रूप से शहरी क्षेत्रों में प्रदूषकों के प्रमुख स्रोतों में से एक मोटर-वाहन उत्सर्जित यौगिक हैं जैसे CO, NOx, PM10, PM2.5, PM0.1, ब्लैक कार्बन, पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन और बेंजीन। शहरों में कणिका तत्व का निलंबन भीड़भाड़ वाली सड़कों पर अधिक पाया जाता है। औद्योगिक विकास के कारण सतही वायु प्रदूषक बढ़ रहे हैं जो वायु प्रदूषण के लिए भी महत्वपूर्ण हैं।

शहरीकरण में कार्बन पृथक्करण को प्रभावित करने की भी क्षमता है क्योंकि यह वायु प्रदूषकों की सांद्रता में बदलाव के साथ भूमि के गुणों को बदलता है जिसका कार्बन पृथक्करण के साथ महत्वपूर्ण संबंध है। बढ़े हुए वायु प्रदूषण ने कुछ अन्य गंभीर जलवायु संबंधी घटनाओं जैसे अर्बन हीट आइलैंड (यूएचआई) या ठंडे द्वीप को जन्म देता है, जो इसे जलवायु नियमन के प्राथमिक चालकों में से एक बनाता है। शहरी आबादी और शहरों में PM2.5 की सघनता में एक महत्वपूर्ण सकारात्मक संबंध है। उदाहरण, मई और दिसंबर में UHI परिमाण दिल्ली में क्रमशः ~2.2 डिग्री सेल्सियस और ~1.5 डिग्री सेल्सियस पाया गया और बीजिंग में सामान्य दिनों की तुलना में तीव्रता 11.1% अधिक थी। दिन और रात दोनों समय सतह ओजोन सांद्रता में क्रमशः 2.9-4.2% और 4.7-8.5% की वृद्धि पाई गई है, जिसके कारण धुंध का निर्माण हुआ। प्रदूषकों में ये परिवर्तन नियमित वर्षा स्थानिक लौकिक प्रतिरूप में भी बाधा डालते हैं और चरम घटनाओं को जन्म देते हैं। कई अध्ययनों से यह स्पष्ट है कि शहरी विकास ने वायु गुणवत्ता को खराब कर दिया है, हालांकि प्रभाव शहरीकरण के प्रकार और स्थान पर भी निर्भर करता है।

शहरी वायु प्रदूषण व्यापक रूप से ज्ञात है और मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण पर इसका दीर्घकालिक प्रभाव भी 50 से अधिक वर्षों से एक मान्यता प्राप्त मुद्दा है और नकारात्मक प्रभाव भी वैज्ञानिक रूप से सिद्ध और प्रशंसित हैं। चूंकि निर्मित क्षेत्र न केवल बड़े शहरों में बढ़ रहे हैं, बल्कि छोटे शहरों में भी तेजी से विस्तार हो रहा है, जिसके परिणामस्वरूप रहने वाले लोगों की जीवन शैली में बदलाव आया है, जो उन्हें स्वास्थ्य समस्याओं के प्रति अधिक संवेदनशील बनाता है। उच्च शहरीकरण वाले क्षेत्रों में हाल के दिनों में अधिक पुरानी बीमारियाँ होती हैं और इसके परिणामस्वरूप, जन्म दर में कमी की प्रवृत्ति और 65 वर्ष से अधिक की बढ़ती जनसंख्या पाई गई है। खराब हवा की गुणवत्ता बच्चों के लिए न्यूरोटॉक्सिन भी हो सकती है क्योंकि वे वायु प्रदूषण के प्रति अत्यधिक संवेदनशील और कमजोर वर्ग हैं। भारत और चीन जैसे देशों में हृदय रोगों के कारण मृत्यु दर में भी वृद्धि देखी गई है।

चित्र 1: शहरीकरण का वायु गुणवत्ता पर प्रभाव

वायु प्रदूषकों की तीव्र सांद्रता न केवल प्रत्यक्ष रूप से प्रभावित होती है बल्कि सतह के गर्म होने या यूएचआई घटना का भी प्रभाव पड़ता है जो चक्रीय तरीके से काम करता है (चित्र 1)। शहरी गतिविधियों के कारण एलयूएलसी परिवर्तन पौधों, जंगलों और अन्य हरित आवरण की कार्बन पृथक्करण क्षमता का एक कारण है। मानव स्वास्थ्य शहरीकरण के नेतृत्व वाले वायु प्रदूषकों का अंतिम कारण है जो पर्यावरणीय स्वास्थ्य पर भी निर्भर करता है। यदि पर्यावरणीय स्वास्थ्य बिगड़ता है तो बाकी संतुलन में नहीं हो सकते।

4. निष्कर्ष

वायु प्रदूषण की गंभीरता मानव स्वास्थ्य के साथ-साथ क्षेत्र के सामाजिक-अर्थशास्त्र के लिए भी खतरा है। इस समीक्षा में वायु गुणवत्ता पर शहरीकरण के प्रभाव को समझा गया है। हालांकि एक व्यापक समीक्षा के माध्यम से भी, सभी मापदंडों और वायु गुणवत्ता के साथ उनके संबंध को ध्यान में रखना मुश्किल है क्योंकि इसका अंतर्निहित शहरी सतहों के साथ एक जटिल संबंध है। एक विस्तृत अध्ययन के लिए एक मॉडल-आधारित मानकीकरण की आवश्यकता होती है और इसमें शहरी भवन की ऊँचाई, भूमि-उपयोग पैच आकार और सतह तापीय वातावरण जैसे सतही पैरामीटर शामिल होते हैं। कई राज्यों के लिए बड़े पैमाने पर वायु प्रदूषण के जोखिम को कम करना बहुत मुश्किल काम है इसके लिए जमीनी स्तर पर प्रदूषण में कमी और नए टिकाऊ ऊर्जा प्रतिस्थापन पर काम करने की आवश्यकता हैं। मूर्त सतत विकासात्मक लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए लोगों को वायु प्रदूषण के वर्तमान परिदृश्य और इसके प्रभाव के बारे में जागरूक होना बहुत महत्वपूर्ण है। इसके परिणामों को दूर करने के लिए बेहतर नीतिगत सुधारों और वैज्ञानिक अनुसंधान की आवश्यकता है।

संदीप कल्याण, भावना पाठक

पर्यावरण और संधारणीय विकास संस्थान

गुजरात केंद्रीय विश्वविद्यालय, गांधीनगर, 382030 गुजरात

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