वायु के भौतिक, रासायनिक अथवा जैविक गुणों में होने वाला कोई भी अवांछनीय परिवर्तन जो मानव, अन्य जीवों तथा पादपों के लिए हानिकारक हो, वायु प्रदूषण (Air Pollution) कहलाता है। वायु प्रदूषण की रोकथाम हेतु भारत सरकार ने 1981 में वायु (प्रदूषण निवारण एवं नियंत्रण) अधिनियम पारित किया, जिसे 1987 में संशोधित कर 'ध्वनि' (Noise) को भी वायु प्रदूषक के रूप में सम्मिलित किया गया।
केंद्रीय प्रदूषण नियंत्रण बोर्ड (CPCB) के अनुसार, 2.5 माइक्रोमीटर या उससे कम व्यास वाले कणिकीय पदार्थ ($PM_{2.5}$) मानव स्वास्थ्य के लिए सबसे अधिक खतरनाक होते हैं। श्वास लेने पर ये सूक्ष्म कण नासा मार्ग के रोमों को पार कर सीधे फेफड़ों की कूपिकाओं (Alveoli) की गहराई तक पहुँच जाते हैं। इससे फेफड़ों में तीव्र सूजन, श्वास संबंधी विकार, फेफड़ों की कार्यक्षमता में कमी और असमय मृत्यु हो सकती है।
- स्थिर-विद्युत अवक्षेपित्र (Electrostatic Precipitator - ESP):
ताप विद्युत संयंत्रों (Thermal Power Plants) की चिमनियों से निकलने वाले धुएँ में से 99 प्रतिशत से अधिक कणिकीय पदार्थों को हटाने के लिए यह सर्वाधिक प्रयुक्त तकनीक है।
- कार्यप्रणाली: इसमें स्थित इलेक्ट्रोड तारों में कई हजार वोल्ट का उच्च विभवांतर दिया जाता है, जिससे एक 'कोरोना विसर्जन' (Corona Discharge) उत्पन्न होता है।
- कोरोना से तीव्र गति के इलेक्ट्रॉन निकलते हैं, जो धुएँ के धूलकणों से टकराकर उन्हें ऋणावेशित कर देते हैं।
- इसके बाद गैसीय प्रवाह भूमि-संपर्कित (Grounded) धातु की संग्राहक प्लेटों के बीच से धीमी गति से गुजरता है। ऋणावेशित धूलकण धनावेशित/उदासीन संग्राहक प्लेटों की ओर आकर्षित होकर नीचे गिर जाते हैं और स्वच्छ वायु बाहर निकल जाती है।
- अनिवार्य शर्त: संग्राहक प्लेटों के मध्य वायु का वेग बहुत कम होना चाहिए ताकि धूलकण बिना पुनः उड़े स्थिर होकर जमा हो सकें।
- स्क्रबर (मार्जनक / Wet Scrubber):
इसका उपयोग मुख्य रूप से सल्फर डाइऑक्साइड ($SO_2$) जैसी हानिकारक अम्लीय गैसों को हटाने के लिए किया जाता है। चिमनी के धुएँ को एक कक्ष से गुजारा जाता है जहाँ ऊपर से जल अथवा चूने के पानी ($Ca(OH)_2$) की फुहार छोड़ी जाती है। $SO_2$ चूने से क्रिया कर कैल्शियम सल्फाइट ($CaSO_3$) के रूप में अवक्षेपित हो जाती है और शुद्ध गैस निष्कासित होती है।
शहरी क्षेत्रों में वाहनों के धुएँ से होने वाले प्रदूषण को कम करने के लिए स्वचालित वाहनों में उत्प्रेरक परिवर्तक लगाए जाते हैं। इनमें बहुमूल्य धातुएँ जैसे प्लैटिनम-पैलेडियम (Pt-Pd) और रोडियम (Rh) उत्प्रेरक का कार्य करती हैं।
- अदग्ध और आंशिक रूप से दग्ध हाइड्रोकार्बन को पूर्णतः जारित कर $CO_2$ और जलवाष्प ($H_2O$) में बदला जाता है।
- अत्यंत विषैली कार्बन मोनोऑक्साइड ($CO$) जारित होकर कार्बन डाइऑक्साइड ($CO_2$) में परिवर्तित हो जाती है।
- नाइट्रिक ऑक्साइड ($NO$) का रोडियम द्वारा अपचयन कर उसे हानिरहित नाइट्रोजन गैस ($N_2$) में रूपांतरित किया जाता है।
- चेतावनी (Warning): उत्प्रेरक परिवर्तक युक्त वाहनों में केवल सीसा-रहित पेट्रोल (Unleaded Petrol) ही उपयोग किया जाना चाहिए, क्योंकि पेट्रोल में उपस्थित सीसा ($Pb$) उत्प्रेरक धातुओं की सक्रिय सतह को ढककर उन्हें स्थायी रूप से निष्क्रिय (Poisoning of catalyst) कर देता है।
अवांछित और अप्रिय उच्च ध्वनि को ध्वनि प्रदूषण कहते हैं, जिसे डेसिबल (dB) में मापा जाता है।
- जेट विमान या रॉकेट प्रक्षेपण के समय उत्पन्न होने वाली 150 dB या अधिक की तीव्र ध्वनि से कान का पर्दा (Tympanic membrane) फट सकता है, जिससे स्थायी बहरापन आ सकता है।
- दीर्घकालिक मध्यम ध्वनि प्रदूषण से अनिद्रा, उच्च रक्तचाप, हृदय की धड़कन में वृद्धि और तनाव उत्पन्न होता है।
| नियंत्रण उपकरण | लक्ष्य प्रदूषक | कार्य सिद्धांत | महत्वपूर्ण तकनीकी शर्त |
|---|---|---|---|
| स्थिर-विद्युत अवक्षेपित्र (ESP) | कणिकीय पदार्थ ($PM_{10}$, $PM_{2.5}$) | उच्च वोल्टता कोरोना विसर्जन से कणों का ऋणावेशन व प्लेटों पर अवक्षेपण | वायु प्रवाह वेग कम होना अनिवार्य ताकि कण पुनः न उड़ें |
| स्क्रबर (Scrubber) | $SO_2$ एवं अम्लीय गैसें | जल या क्षारीय चूना फुहार দ্বারা रासायनिक अवशोषण व उदासीनीकरण | उत्पन्न सल्फाइट अवक्षेप का पृथक्करण आवश्यक |
| उत्प्रेरक परिवर्तक | $CO$, हाइड्रोकार्बन, $NO_x$ | Pt-Pd द्वारा $CO_2/H_2O$ में ऑक्सीकरण तथा Rh द्वारा $N_2$ में अपचयन | सीसा-रहित ईंधन अनिवार्य; सीसा उत्प्रेरक को विषाक्त करता है |