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जापान के नागोया विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने बताया है कि नदियों के आसपास की मिट्टी में जमा होने वाले नाइट्रेट बारिश के दौरान नदी के पानी में नाइट्रेट का स्तर बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। बायोजियोसाइंस पत्रिका में प्रकाशित उनके निष्कर्षों से नाइट्रोजन प्रदूषण को कम करने और झीलों और तटीय जल जैसे निचले जल निकायों में जल की गुणवत्ता में सुधार करने में मदद मिल सकती है।
नाइट्रेट पौधों और फाइटोप्लांकटन के लिए एक महत्वपूर्ण पोषक तत्व है, लेकिन नदियों में नाइट्रेट का उच्च स्तर जल की गुणवत्ता को खराब कर सकता है, यूट्रोफिकेशन (पानी में पोषक तत्वों की अधिकता) का कारण बन सकता है और पशु एवं मानव स्वास्थ्य के लिए खतरा पैदा कर सकता है। हालांकि बारिश होने पर नदियों में नाइट्रेट का स्तर बढ़ जाता है, लेकिन इसका कारण स्पष्ट नहीं है।
बारिश होने पर नाइट्रेट की मात्रा बढ़ने के दो मुख्य सिद्धांत हैं। पहले सिद्धांत के अनुसार, वायुमंडलीय नाइट्रेट बारिश के पानी में घुल जाते हैं और सीधे नदियों में चले जाते हैं। दूसरा सिद्धांत यह है कि बारिश होने पर नदी के किनारे स्थित क्षेत्र (जिसे नदी तट क्षेत्र कहा जाता है) की मिट्टी में मौजूद नाइट्रेट नदी के पानी में मिल जाते हैं।
नाइट्रेट के स्रोत की गहन जांच करने के लिए, पर्यावरण अध्ययन स्नातक विद्यालय के प्रोफेसर उरुमु त्सुनोगई के नेतृत्व में एक शोध दल ने एशियाई वायु प्रदूषण अनुसंधान केंद्र के सहयोग से, भारी बारिश के दौरान नाइट्रेट में नाइट्रोजन और ऑक्सीजन आइसोटोप की संरचना में होने वाले परिवर्तनों का विश्लेषण करने के लिए एक अध्ययन किया। इसके परिणामस्वरूप नदियों में नाइट्रेट की सांद्रता में वृद्धि देखी गई।
पिछले अध्ययनों में उत्तर-पश्चिमी जापान के निगाता प्रांत में काजी नदी के ऊपरी हिस्से में स्थित एक नदी में तूफानों के दौरान नाइट्रेट की सांद्रता में उल्लेखनीय वृद्धि देखी गई है। शोधकर्ताओं ने काजीगावा जलग्रहण क्षेत्र से, जिसमें नदी के ऊपरी हिस्से की धाराएँ भी शामिल हैं, जल के नमूने एकत्र किए। तीन तूफानों के दौरान, उन्होंने ऑटोसेम्प्लर का उपयोग करके 24 घंटे तक हर घंटे जलक्षेत्र की धाराओं से नमूने लिए।
टीम ने नदी के पानी में नाइट्रेट की सांद्रता और समस्थानिक संरचना का मापन किया और फिर परिणामों की तुलना नदी के तटीय क्षेत्र की मिट्टी में नाइट्रेट की सांद्रता और समस्थानिक संरचना से की। परिणामस्वरूप, उन्होंने पाया कि अधिकांश नाइट्रेट मिट्टी से आते हैं, न कि वर्षा जल से।
"हमने यह निष्कर्ष निकाला कि जलस्तर और भूजल में वृद्धि के कारण तटीय मिट्टी में मौजूद नाइट्रेट्स का नदियों में बह जाना ही तूफानों के दौरान नदियों में नाइट्रेट्स की मात्रा में वृद्धि का मुख्य कारण था," नागोया विश्वविद्यालय के डॉ. वेटियन डिंग, जो इस अध्ययन के लेखक हैं, ने कहा।
शोध दल ने तूफानों के दौरान नाइट्रेट प्रवाह में वृद्धि पर वायुमंडलीय नाइट्रेट के प्रभाव का भी विश्लेषण किया। वर्षा में वृद्धि के बावजूद नदी के पानी में वायुमंडलीय नाइट्रेट की मात्रा अपरिवर्तित रही, जो वायुमंडलीय नाइट्रेट के स्रोतों के मामूली प्रभाव को इंगित करता है।
शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि तटीय मिट्टी में पाए जाने वाले नाइट्रेट मिट्टी के सूक्ष्मजीवों द्वारा उत्पन्न होते हैं। प्रोफेसर त्सुनोगई बताते हैं, "ऐसा माना जाता है कि जापान में तटीय मिट्टी में सूक्ष्मजीवों द्वारा उत्पन्न नाइट्रेट केवल गर्मियों और शरद ऋतु में ही जमा होते हैं। इस दृष्टिकोण से, हम यह अनुमान लगा सकते हैं कि वर्षा के कारण नदी में नाइट्रेट की मात्रा में वृद्धि केवल इन्हीं मौसमों में होगी।"
संदर्भ: डीन डब्ल्यू, त्सुनोगई डब्ल्यू, नाकागावा एफ, एट अल. वन धाराओं में नाइट्रेट के स्रोत का पता लगाने से तूफानी घटनाओं के दौरान उच्च सांद्रता देखी गई। बायोजियोसाइंस। 2022;19(13):3247-3261. doi: 10.5194/bg-19-3247-2022
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