வளி மண்டலத்தில் அதிகரிக்கும் நைட்ரஜன்.

நம்மைச் சுற்றியுள்ள வளி மண்டலத்தில் 78% நைட்ரஜன் (N2) வாயுவும், 21% நாம் உயிர்வாழத் தேவையான ஆக்சிஜன்(O2) வாயுவும், 1% கார்பன்- டை- ஆக்ஸைடும் (CO2) மற்ற மந்த வாயுக்களும் ஆர்கான் (Ar), நியான்(Ne) அடங்கியுள்ளன. நைட்ரஜன் எல்லாவித உயிரினங்களுக்கும் அத்தியாவசியமானது. நியூக்ளிக் அமிலம் மற்றும் புரோட்டீன் ஆகியவற்றின் மிக முக்கிய அங்கமாக விளங்கக்கூடியது. உணவு உற்பத்தியைப் பெருக்கி, உலக மக்களின் உணவுத் தேவையை பூர்த்தி செய்ய மிகவும் இன்றியமையாதது. இத்தகைய சிறப்பு வாய்ந்த, முக்கியத்துவத்தை பெற்றிருக்கும் நைட்ரஜனின் அளவு சுற்றுப்புறச்சூழலில் அதிகரிப்பதனால் பெரும் பாதிப்பை சந்திக்க போகிறோம் என்பதுதான் இப்போது உலகளவிலான பிரச்சினை.

மனித குலத்தின் பல்வேறு வகையான செயல்களாலும், மிக முக்கியமாக வேளாண்மை, மரபுசார் எரிபொருள் மூலம் பெறப்படும் வெப்ப ஆற்றல் போன்றவற்றிலிருந்து வெளியேறும் நைட்ரஜன், வளிமண்டலத்தில் சேருவதனால் சுற்றுப்புறச்சூழலில் நைட்ரஜனின் அளவு அதிகரிக்கிறது. இதனால் சுற்றுப்புறச்சூழல் மட்டுமன்றி மனித உடல்நலம் மற்றும் உயிரினங்கள்மீது பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துவதுடன், உலக வெப்பமயமாதலுக்கும் வழி வகுக்கிறது.

வளி மண்டலத்தில் 78% நைட்ரஜன் இருப்பினும், தாவரங்களுக்கு பயன்படும் வகையில் இல்லை. மூலக்கூறு நிலையில் காணப்படும் நைட்ரஜனை (N2) நேரடியாக பயன்படுத்த இயலாது. மேலும் மூலக்கூறு நிலையில் உள்ள நைட்ரஜன் (N2) அணுக்களுக்கிடையே காணப்படும் முப்பிணைப்பு இயற்கையில் மிகவும் உறுதியானது. இப்பிணைப்பை உடைப்பதற்கு குறிப்பிடத்தக்க ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது. தாவரங்கள் இவ்வகை நைட்ரஜனை உபயோகிக்க வேண்டுமானால், நைட்ரஜனுடன் வேறு ஏதேனும் வேதிப்பொருள்கள் அல்லது தனிமங்கள் இணைந்த நிலையில் சேர்மங்களாக இருக்கவேண்டும். இவ்வகை நைட்ரஜனை வினைபடு நைட்ரஜன் எனலாம். புவிப்பரப்பில் உள்ள உயிரியல் ரீதியான, ஒளி வேதியியல் தன்மையுடைய கதிர்வீசும் செயல்திறன் கொண்ட அனைத்து வகை நைட்ரஜன் வடிவங்களும் வினைபடு நைட்ரஜன் ஆகும்.

வினைபடு நைட்ரஜன் சரியான அளவு தாவரங்களுக்கு கிடைக்காமல்போனால் தாவர வளர்ச்சி மற்றும் தானிய உற்பத்தி பெருமளவில் பாதிக்கப்படும். முழுமையான உற்பத்தி அளவைப் பெற இயலாது. தாவர வளர்ச்சியை நிர்ணயிக்கும் காரணி நைட்ரஜன் என்பது மறக்க முடியாத உண்மை. அதே வேளையில் மிகுதியான வினைபடு நைட்ரஜனின் அளவு சுற்றுப்புறச்சூழலுக்கும், மனித உடல் நலத்திற்கும் பல்வேறு வகையான தீங்கு விளைவிப்பதுடன், சமூக மற்றும் பொருளாதாரத்திற்கும் பெரும் சீர்கேடு உண்டாக்கும்.

வினைபடு நைட்ரஜன் இயற்கை முறையினாலோ அல்லது மனித செயல்பாடுகளினாலோதான் உருவாக்கப்படுகிறது. இயற்கையான முறைகளில் மின்னல் மற்றும் காடுகளில் ஏற்படும் தீ போன்றவற்றின் மூலம் உருவாகும். அதீத வெப்பத்தினால் மூலக்கூறு நைட்ரஜனின் முப்பிணைப்பு உடைக்கப்பட்டு, வினைபடு நைட்ரஜனாக மாற்றப்படுகிறது. மேலும் சோயா பீன்ஸில் காணப்படும் ஒருவித பாக்டீரியா நுண்ணுயிரிகளாலும், கடலில் உள்ள நீல- பச்சை- ஆல்கா (பாசி) அல்லது சைனோ பாக்டீரியாக்களாலும் (இசஎ) எனப்படும் உயிரி நைட்ரஜன் பொருத்துதல் (பிக்ஷேசன்) முறையில் வினைபடு நைட்ரஜன் உருவாக்கப்படுகிறது.

ஆக்கத்திலிருந்து அழிவு

19-ஆம் நூற்றாண்டின் மத்திய காலக்கட்டத்திற்கு முன்பு, வேளாண்மைக்கு தேவையான வினைபடு நைட்ரஜன் கால்நடைகளின் எரு உபயோகித்தும், பயிர்சுழற்சி முறையை நடைமுறைப்படுத்தியும் இயற்கையான முறையிலேயே பெறப்பட்டு வந்தது. ஆனால் 20-ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்க காலத்தில் மனிதர்களின் உணவுத் தேவைகள் அதிகரித்தன. உணவுத் தேவைக்களுக்காக விளைநிலங்களில் அதிக உற்பத்தி தேவைப்பட்டது. அதே வேளையில், யுத்ததளவாடங்கள் தயாரிக்க நைட்ரைடு (N3-) களின் தேவை வினைபடு நைட்ரஜன் உற்பத்தி செய்ய மேலும் நெருக்கடி உருவாக்கியது. இது 1909-ஆம் ஆண்டு மூலக்கூறு நிலையிலுள்ள நைட்ரஜனிலிருந்து உயர் அழுத்த வேதி முறையில், வினைபடு நைட்ரஜனை (உரம்) செயற்கையான முறையில் உருவாக்குதலை பிரிட்ச்ஹேபர் எனும் ஜெர்மானிய அறிவியலர் கண்டுபிடிக்க அடிகோலியது. 1913- ஆம் ஆண்டு கார்ல் போஸ் மிக அதிக அளவில் வினைபடு நைட்ரஜன் உரங்களை தொழிற்சாலைகளில் உற்பத்தி செய்தார். மேலும் செயற்கை முறையில் நைட்ரஜன் பொருத்துதல் (BNF) வழி நைட்ரஜன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் வாயுக்களிலிருந்து அம்மோனியா (NH3) சேர்க்கை மூலம் உரங்கள் தயாரிக்கப்பட்டது.

அம்மோனியா உரங்கள் (NH3) மிகச்சிறந்த வினைபடு நைட்ரஜன் கொண்டவை. இவ்வாறு தயாரிக்கப்படும் உரங்களைக் கொண்டு மனிதர்களுக்குத் தேவையான உணவு, கால்நடை தீவனங்கள் ஆகிய வேளாண்மை உற்பத்தி தீவிரப்படுத்தப்படுகிறது.

வேளாண்மை உற்பத்தியை பெருக்க பயன்படுத்தப்படும் உரங்களிலிருந்து அம்மோனியா (NH3) நைட்ரஸ் ஆக்ஸைடு (N2O) மற்றும் நைட்ரஜன் மோனாக்ஸைடு (NO) போன்ற நச்சுப்பொருட்கள் சுற்றுபுறச்சூழலில் விடப்படுவதனால் அதிலுள்ள நைட்ரேட் அயனி (NO-3) மற்றும் அம்மோனியம் அயனி (NH+4)கள் வெளியேறி நில மேற்பரப்பிலுள்ள நீர் மற்றும் நிலத்தடிநீர் ஆகியவற்றில் கலந்து மாசுபடுத்துகின்றன.

மரபுசார் எரிபொருட்களை (பெட்ரோலிய எரிபொருட்கள்) எரிப்பதற்கு வளிமண்டல காற்று தேவைப்படுகிறது. காற்றிலுள்ள ஆக்சிஜனை எடுத்துக்கொண்டு எரியும்போது, காற்றில் கலந்துள்ள நைட்ரஜன் உயர் வெப்பநிலையில் ஆக்ஸிஜனுடன் வினை புரிந்து நைட்ரஜன் மோனோக்ஸைடாகவும் (NO) நைட்ரஜன்- டை- ஆக்ஸைடாகவும் (NO2) மாறி சுற்றுப்புறச்சூழலில் விடப்படுகிறது. இதனைப் பொதுவாக சஞல என்று குறிப்பிடப்படுகிறது. சஞல மற்றும் பல்வேறு வகையான வினைபடு நைட்ரஜன் உயரே சென்று மேகங்களில் உள்ள நீர்த்துளிகளுடன் (ஈரப்பதம்) வினைபுரிந்து, மழை அல்லது பனிப்பொழிவினூடே நைட்ரிக் அமில மழையாக (NHO3) மண்ணிலும் நீர்நிலைகளிலும் பொழிகிறது. மேலும் அதிகப்படியான ஊட்டச்சத்துக்கள் நீர்நிலைகளில் சேர்ந்து ஒரு குறிப்பிட்ட வகையான பாசிகள் வளர்வதனால் ஆக்சிஜன் குறைபாடு ஏற்பட்டு, நீர்வாழ் உயிரி வகைகளின் அழிவிற்கு காரணமாகிறது. சஞல வெளியேறுவதனால் உருவாகும் நச்சுத்துகள், நாம் சுவாசிக்கும் காற்றினூடே சென்று பல்வேறு வகையான சுவாசக் கோளாறுகளை ஏற்படுத்துகின்றன.

1998-ஆம் ஆண்டிலிருந்து 2010 வரையிலான கால அளவில் சுமார் 150 மில்லியன் டன் முதல் 200 மில்லியன் டன் வரை வினைபடு நைட்ரஜன் உரங்கள் தயாரிக்கப்பட்டிருக்கின்றன. வினைபடு நைட்ரஜனின் உற்பத்தி வருடந்தோறும் உயர்ந்துகொண்டே செல்லும் வாய்ப்பும் காணப்படுகிறது. 2050- ஆம் ஆண்டில் எதிர்பார்க்கப்படும் 9 மில்லியன் உலக மக்கள் தொகை உயர்விற்கு தேவையான உணவு இன்றைய அளவைவிட 70% அதிகமாக இருக்குமென உணவு மற்றும் வேளாண்மை அமைப்பு தெரிவிக்கிறது. அப்படியானால் ஒவ்வொரு வருடமும் சுமார் 44 மில்லியன் டன் அதிகமாக உணவு உற்பத்தி செய்ய வேண்டியிருக்கும். அதாவது ஒவ்வொரு வருடமும் முந்தைய வருடத்தைக் காட்டிலும் 38% அதிகமாக உற்பத்தி செய்ய வேண்டியிருக்கும். ஆனால் உலகின் பல்வேறு நாடுகளில் பயிர் செய்யப்படும் விவசாய நிலம் குறைவு. இயற்கையான வனங்களையும், புல்வெளிகளையும், சதுப்பு நிலங்களையும் தவிர்த்துவிட்டு, பயிர்செய்யப்படும் விவசாய நிலம், ஒவ்வொரு வருடமும் கூட்டுவதென்பது இயலாத காரியம். மேலும் இயற்கை வனாந்திரங்களை விவசாய நிலங்களாக்குவது கூரைக்கு தீவைப்பதைப் போன்றது. சுற்றுப்புறச்சூழல் பாதிக்கப்படும். ஆகையால் குறைந்த நிலப்பரப்பில் அதிக விளைச்சலைப் பெறுவதற்கு செயற்கை உரங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அதிகரிக்கும் மக்கள்தொகை, ஊட்டச்சத்துக் குறைபாடு களைவதன் தேவை, அதிகரிக்கும் மாமிச உணவுத்தேவை, சுற்றுப்புறச்சூழல் பாதிக்காமலிருக்க எண்ணெய் வித்துக்களிலிருந்து எரிபொருள் தயாரிப்பதன் தேவை ஆகிய காரணங்களால் நைட்ரஜன் உரங்கள் தயாரிப்பது தவிர்க்க முடியாததாகிறது.

அதிகரித்துவரும் மக்கள்தொகையினால் வெளியேற்றப்படும் கழிவு நீர் மற்றும் தொழிற்சாலைக் கழிவுகள் ஆகியன சுற்றுப்புறச்சூழலில் வினைபடு நைட்ரஜனை வெளியேற்றும் மூலங்கள். பல்வேறு வளரும் நாடுகளில் கழிவுநீர் சுத்திகரிக்கப்படாமல் நேரடியாக நீர்நிலைகளிலும், நதிகளிலும் விடப்படுகிறதெனவும், 35% க்கும் குறைவான நகரங்களில் மட்டுமே (வளரும் நாடுகளில்) கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு நிலையங்கள் உள்ளதாகவும் ஐ.நா.வின் சுற்றுச்சூழல் திட்டம் (UNEP) தெரிவிக்கிறது.

கடந்த வருடம் பிரிட்டீஷ் பெட்ரோலியத்தின் (BP) எண்ணெய் கிணறு கசிவினால் ஏற்பட்ட சீர்கேட்டினை ஐ.நா. வசதியாக மறந்துவிட்டது. கழிவுநீர் சுத்திகரிக்கப்படும் போது மூன்றாவது நிலையில்தான் நைட்ரஜன் வெளியேற்றப்படுகிறது. ஆனால், அனைத்து நாடுகளும் முதல்நிலை சுத்திகரிப்பு மட்டுமே மேற்கொண்டு கழிவுகளை சுற்றுச்சூழலில் வெளியிடும் நிகழ்வுகள்தான் இன்று அரங்கேறி வருகிறது.

பசுமையக வாயுவான (greenhouse gas) கார்பன்- டை- ஆக்ஸைடு (CO2) மட்டுமல்ல சுற்றுப்புறச்சூழல் மாசாவதற்கு முக்கிய காரணம், நைட்ரஜன் மிகுந்த மண் மற்றும் நீர்நிலை ஆகியவற்றிலிருந்து வெளிவரும் நைட்ரஸ் ஆக்ஸைடு (N2O) மாசு ஏற்படுத்தக்கூடியது. 100 ஆண்டுகளில் நைட்ரஸ் ஆக்ஸைடினால் உலக வெப்பநிலையை அதிகரிக்கும் சாத்தியம் சம அளவு நிறைகொண்ட கார்பன் - டை- ஆக்ஸைடு வாயுவினால் அதிகரிப்பதைப் போல் 298 மடங்கு அதிகம் என காலநிலை மாற்றத்திற்கான ஐ.பி.சி.சி. குழு (IPCC- Intergovernmental panel on climate change)தன்னுடைய நான்காம் மதிப்பீட்டு (AR4 - Fourth Assessment Report) அறிக்கையில் கூறுகிறது. வளிமண்டலத்தில் நைட்ரஸ் ஆக்ஸைடின் அடர்த்தி தொழில்யுகம் தொடங்குவதற்கு முன்பிருந்த காலகட்டத்தைவிட 18% அதிகரித்துள்ளது. மேலும் அது 1980-லிருந்து தொடர்ந்து ஒவ்வொரு வருடமும் 0.3% அளவிற்கு உயர்ந்து வருகிறது.

ஐ.நா.வின் சுற்றுச்சூழல் திட்டம் (UNEP) அறிக்கையின்படி, நான்கில் மூன்று பங்கிற்கும் மேல் நைட்ரஸ் ஆக்ஸைடு மனித செயல் களினாலும், நைட்ரஜன் உரங்கள் உபயோகிப்பதனாலும் கால்நடை எருவிலிருந்தும் வெளிவிடப்படுகின்றது. வளி மண்டலத்தில் ஓசோன் (O3) உருவாவதற்கு முன்னோடியாகத் திகழும் நேர்மறை கதிர்வீச்சு (வெப்பமாகுதல்) நிகழ்வதற்கும் NOX குறிப்பிடத்தக்க பங்காற்றுகிறது.

அகில உலக காலநிலை மாற்றம் பற்றிய பேச்சுவார்த்தைகளின்போது IPCC மதிப்பீடுகளானது பசுமை வீடு வாயுக்களில் ஒன்றாக நைட்ரஸ் ஆக்ஸைடை (மறைமுகமாக) உட்படுத்தி, வெளியிடப்படும் அளவு குறைக்கப்பட வேண்டுமென கூறியதே தவிர, நீண்ட கால அளவுகளில் நைட்ரஜன் சுற்று மாறுவதனால் ஏற்படும். பாதிப்புகளை உட்படுத்த தவறிவிட்டது. மாசுகட்டுப்படுத்த மரபுசார் எரிசக்தியிலிருந்து வெளியேறும் ஈஞ2வை மாத்திரம் கட்டுப்படுத்தினால் போதாது, கார்பன் - நைட்ரஜன் இடையே நடைபெறும் வேதிவினைகளையும் கணக்கிலெடுத்துக் கொள்ள வேண்டும் என்கின்றனர் அறிவியலர்கள்.

கார்பன் - நைட்ரஜன் தொடர்பு இதுவரை மதிப்பீடு செய்யப்படாததே காலநிலை மாற்றம் பேச்சுவார்த்தைகளில் நைட்ரஜன் பங்கினை பற்றிய வாதங்களை தவிர்க்கப்பட்டு வருவதுதான் முக்கிய காரணம்.

வளிமண்டலத்தில் வினைபடு நைட்ரஜனின் அளவு உயர்ந்து வரும் அபாயத்தின் முக்கியத்துவத்தினையும், அது காலநிலை மாற்றத்தில் ஏற்படுத்தும் எதிர்மறை விளைவுகளையும் உலகின் பல்வேறு பகுதியிலுள்ள அறிவியலர்கள் மதிப்பீடு செய்ய முயற்சி மேற்கொண்டு, நைட்ரஜன் அளவு மேலாண்மை (அ) நிர்வாகத்திற்கான கொள்கை வரைவுகளை உருவாக்கியுள்ளனர். இதன் விளைவாக 2003-ஆம் ஆண்டு அனைத்து நாடுகளின் அறிவியல் சபை (International Council for Science) பூகோளம்- உயிர்கோளம் திட்டத்தின் கீழ் இன்டர்நேஷனல் நைட்ரஜன் இனிசியேடிவ் எனும் அமைப்பை தொடங்கியுள்ளது. தற்போது, இந்தியாவில் இந்திய நைட்ரஜன் குழு (ING) மனித செயல்களினால் வெளியேறும் வினைபடு நைட்ரஜனின் தாக்கத்தை மதிப்பீடு செய்யும் முயற்சியில் இறங்கியுள்ளது. இந்த முயற்சிதான் 5-வது அகில உலக நைட்ரஜன் மாநாடு டெல்லியில் சென்ற மாதம் நடைபெற்றது.

நைட்ரஜன் வெளியீடு நிர்வகிப்பதன்மூலம் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் CO2 அளவை கட்டுப்படுத்தலாம், சுற்றுச்சூழலை மேம்படுத்தலாம் என தற்போதைய ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன. இதனை மனதில்கொண்டு கோபன்ஹேகனில் நடைபெற்ற ஐ.நா.வின் காலநிலை மாறுபாடு (Cop15) மாநாட்டில் "நைட்ரஜன் மற்றும் காலநிலை' பற்றிய வரைவு அறிக்கை உருவாக்குவது என பல நாடுகள் இணைந்து பேசி முடிவெடுத்தன.

இவ்வாண்டு டெல்லி நைட்ரஜன் மாநாட்டில் விளக்கப்பட்டறையில் வில்லியம் எரிஸ்மான் "நைட்ரஜன் மற்றும் காலநிலை' என்னும் தலைப்பில் வரைவு அறிக்கையை சமர்பித்தார். இதன் இறுதி அறிக்கை இம்மாதம் சமர்பிக்கப்படும். ஒடஈஈ -யின் 5-வது மதிப்பீட்டு அறிக்கை 2014-ஆம் ஆண்டில் வெளியிடப்படும்.

சுற்றுப்புறச்சூழலில் வெளியிடப்படும் கார்பன்- டை- ஆக்ஸைடு அளவில் பகுதி அளவை தாவரங்கள் உறிஞ்சிக்கொள்கின்றன. ஆனால் அது உறிஞ்சப்படும் அளவை நிர்ணயிப்பதில் நைட்ரஜன் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. ஒரு வினைபடு நைட்ரஜன் உருவாக்கப்பட்டுவிட்டால் அது ஒரு குறிப்பிட்ட நேரம் வரை சுற்றுச்சூழலில் தங்கியிருக்கும். வேளாண்மையின் மூலம் உருவாக்கப்படும் வினைபடு நைட்ரஜனில் பகுதி அளவு மீண்டும் மூலக்கூறு நைட்ரஜனாக (N2) மாற்றமடைகிறது. எஞ்சியுள்ளவை, சுற்றுச்சூழலில் தங்கி, நீர்நிலைகளிலோ, நிலத்தடி நீரிலோ, நன்னீரிலோ, மனித உடல்நலத்திற்கோ, பயிர்களுக்கோ கேடு விளைவிக்கும்.

காலநிலை மாற்றத்தில் வினைபடு நைட்ரஜனின் நேரடித் தொடர்பானது நைட்ரஸ் ஆக்ஸைடு உருவாகி சுற்றுச்சூழலில் தங்கியிருத்தல், புவியின் வெப்பநிலையை உயரச்செய்தல், புவியின் மிகக்குறைந்த உயரத்திலேயே ஓசோன் படலம் உருவாக்க துணைபுரிதல் ஆகியவை. வினைபடு நைட்ரஜன், தாவரங்களின் வளர்ச்சிக்கான ஊட்டச்சத்து காரணியை கட்டுப்படுத்துவதால், சுற்றுச்சூழலில் அதன் உயர்ந்த அளவு (சரியான) உள்ளபோது, தாவரங்கள் CO2 எடுத்துக்கொள்ளும் அளவு நிலையாக இருக்கும். வினைபடு நைட்ரஜன் அளவு மேலும் உயரும்போது CO2 எடுத்துக்கொள்ளும் அளவு குறைந்து தாவர- மண் அமைப்பு நிலையற்ற தன்மையுடையதாகிறது.
ஐரோப்பிய நைட்ரஜன் மதிப்பீட்டுத் திட்டத்தின் கணிப்புப்படி, சுற்றுப்புறச் சூழலில் வினைபடு நைட்ரஜனின் உயர்வு காரணமாக தாவரங்கள் CO2எடுத்துக்கொள்வதாலும் ஏரோசோல் உருவாவதினாலும் ஏற்படும் குளிர்வு (-43 மில்லி வாட்/ மீ2) வெப்பமடைதலைக் (25 மில்லி/வாட் மீ2) காட்டிலும் அதிகம். மொத்த குளிர்வு -18 மில்லி வாட்/ மீ2 அளவிற்கும், 0 மில்லி வாட்/மீ2க்கும் குறிப்பிடத்தக்க அளவு வேறுபாடு இருப்பதாக தோன்றவில்லை.

எனவே கார்பன் மற்றும் நைட்ரஜன் ஆகியவற்றிற்கிடையேயான தொடர்பை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு, நைட்ரஜன் உயர்வு சுற்றுப்புறச்சூழலில் ஏற்படுத்தும் தாக்கத்தை மதிப்பீடு செய்து, அதனை கட்டுப்படுத்த வழிவகை செய்வதே சுற்றுப்புறச்சூழலை பாதுகாக்க இனிவரும் உலகம் மேற்கொள்ள வேண்டிய தலையாய கடமை. தவறினால் உலகம் இனி மெல்ல அழியும்!
source:பொது அறிவு உலகம்