वायु गुणवत्ता क्या है?

स्वच्छ हवा स्वस्थ जीवन के लिए आवश्यक है, लेकिन विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) के अनुसार, वैश्विक आबादी का लगभग 99% हिस्सा ऐसी हवा में सांस ले रहा है जिसमें वायु प्रदूषण की मात्रा निर्धारित सीमा से अधिक है। नासा एम्स रिसर्च सेंटर की शोध वैज्ञानिक क्रिस्टीना पिस्टोन ने कहा, "वायु गुणवत्ता इस बात का माप है कि हवा में कितनी मात्रा में प्रदूषक तत्व मौजूद हैं, जिनमें कण और गैसीय प्रदूषक शामिल हैं।" पिस्टोन का शोध वायुमंडलीय और जलवायु दोनों क्षेत्रों को कवर करता है, जिसमें जलवायु और बादलों पर वायुमंडलीय कणों के प्रभाव पर विशेष ध्यान दिया गया है। पिस्टोन ने कहा, "वायु गुणवत्ता को समझना महत्वपूर्ण है क्योंकि यह आपके स्वास्थ्य और आपके दैनिक जीवन को प्रभावित करता है।" हमने पिस्टोन से वायु गुणवत्ता और मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण पर इसके उल्लेखनीय प्रभाव के बारे में अधिक जानने के लिए बातचीत की।

वायु गुणवत्ता किन चीजों से मिलकर बनती है?
संयुक्त राज्य अमेरिका में पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) द्वारा विनियमित छह मुख्य वायु प्रदूषक हैं: कण पदार्थ (पीएम), नाइट्रोजन ऑक्साइड, ओजोन, सल्फर ऑक्साइड, कार्बन मोनोऑक्साइड और सीसा। ये प्रदूषक प्राकृतिक स्रोतों से उत्पन्न होते हैं, जैसे कि आग और रेगिस्तानी धूल से वायुमंडल में उठने वाले कण पदार्थ, या मानवीय गतिविधियों से, जैसे कि वाहनों के उत्सर्जन के साथ सूर्य के प्रकाश की प्रतिक्रिया से उत्पन्न ओजोन।

वायु गुणवत्ता का क्या महत्व है?
वायु की गुणवत्ता स्वास्थ्य और जीवन की गुणवत्ता को प्रभावित करती है। पिस्टोन ने कहा, "जिस प्रकार हमें पानी का सेवन करना आवश्यक है, उसी प्रकार हमें हवा में सांस लेना भी आवश्यक है। हम स्वच्छ पानी की अपेक्षा करते हैं क्योंकि हम समझते हैं कि यह हमारे जीवन और स्वास्थ्य के लिए आवश्यक है, और हमें अपनी हवा से भी यही अपेक्षा करनी चाहिए।"

खराब वायु गुणवत्ता का संबंध मनुष्यों में हृदय और श्वसन संबंधी समस्याओं से है। उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO2) के अल्पकालिक संपर्क से खांसी और घरघराहट जैसे श्वसन संबंधी लक्षण हो सकते हैं, और दीर्घकालिक संपर्क से अस्थमा या श्वसन संक्रमण जैसी श्वसन संबंधी बीमारियों का खतरा बढ़ जाता है। ओजोन के संपर्क से फेफड़ों में जलन हो सकती है और श्वसन नलिकाओं को नुकसान पहुंच सकता है। PM2.5 (2.5 माइक्रोमीटर या उससे छोटे कण) के संपर्क से फेफड़ों में जलन होती है और इसका संबंध हृदय और फेफड़ों की बीमारियों से है।

मानव स्वास्थ्य पर इसके प्रभावों के अलावा, खराब वायु गुणवत्ता पर्यावरण को भी नुकसान पहुंचा सकती है, जिससे अम्लीकरण और सुपोषण के माध्यम से जल निकायों में प्रदूषण होता है। ये प्रक्रियाएं पौधों को नष्ट करती हैं, मिट्टी के पोषक तत्वों को कम करती हैं और जानवरों को नुकसान पहुंचाती हैं।

वायु गुणवत्ता का मापन: वायु गुणवत्ता सूचकांक (AQI)
वायु गुणवत्ता मौसम के समान है; यह कुछ ही घंटों में भी तेजी से बदल सकती है। वायु गुणवत्ता को मापने और रिपोर्ट करने के लिए, यूरोपीय स्वास्थ्य एजेंसी (EPA) संयुक्त राज्य अमेरिका के वायु गुणवत्ता सूचकांक (AQI) का उपयोग करती है। AQI की गणना छह प्राथमिक वायु प्रदूषकों में से प्रत्येक को "अच्छा" से "खतरनाक" के पैमाने पर मापकर की जाती है, जिससे 0-500 का संयुक्त AQI मान प्राप्त होता है।

पिस्टोन ने कहा, “आमतौर पर जब हम वायु गुणवत्ता की बात करते हैं, तो हमारा मतलब होता है कि वातावरण में कुछ ऐसे तत्व मौजूद हैं जिन्हें लगातार सांस लेना मनुष्यों के लिए हानिकारक है।” “इसलिए अच्छी वायु गुणवत्ता के लिए प्रदूषण का स्तर एक निश्चित सीमा से नीचे होना चाहिए।” दुनिया भर में विभिन्न क्षेत्रों में “अच्छी” वायु गुणवत्ता के लिए अलग-अलग सीमाएं निर्धारित की जाती हैं, जो अक्सर इस बात पर निर्भर करती हैं कि उनका सिस्टम किन प्रदूषकों को मापता है। EPA के सिस्टम में, 50 या उससे कम का AQI मान अच्छा माना जाता है, जबकि 51-100 को मध्यम माना जाता है। 100 और 150 के बीच का AQI मान संवेदनशील समूहों के लिए अस्वास्थ्यकर माना जाता है, और इससे अधिक मान सभी के लिए अस्वास्थ्यकर होता है; AQI 200 तक पहुंचने पर स्वास्थ्य चेतावनी जारी की जाती है। 300 से अधिक का कोई भी मान खतरनाक माना जाता है, और अक्सर जंगल की आग से होने वाले कण प्रदूषण से जुड़ा होता है।

नासा वायु गुणवत्ता अनुसंधान और डेटा उत्पाद
वायु गुणवत्ता सेंसर स्थानीय स्तर पर वायु गुणवत्ता संबंधी डेटा एकत्र करने के लिए एक मूल्यवान संसाधन हैं।
2022 में, नासा एम्स रिसर्च सेंटर के ट्रेस गैस ग्रुप (TGGR) ने प्रदूषण की खोज के लिए सस्ते नेटवर्क सेंसर प्रौद्योगिकी, या INSTEP को तैनात किया: यह कम लागत वाले वायु गुणवत्ता सेंसरों का एक नया नेटवर्क है जो विभिन्न प्रकार के प्रदूषकों को मापता है। ये सेंसर कैलिफोर्निया, कोलोराडो और मंगोलिया के कुछ क्षेत्रों में वायु गुणवत्ता डेटा एकत्र कर रहे हैं और कैलिफोर्निया में आग लगने के मौसम के दौरान वायु गुणवत्ता की निगरानी के लिए लाभदायक साबित हुए हैं।

2024 के एयरबोर्न एंड सैटेलाइट इन्वेस्टिगेशन ऑफ एशियन एयर क्वालिटी (ASIA-AQ) मिशन ने एशिया के कई देशों में वायु गुणवत्ता का मूल्यांकन करने के लिए विमानों, उपग्रहों और जमीनी प्लेटफार्मों से प्राप्त सेंसर डेटा को एकीकृत किया। इन उड़ानों में लगे विभिन्न उपकरणों, जैसे कि नासा एम्स एटमॉस्फेरिक साइंस ब्रांच के मौसम संबंधी मापन प्रणाली (MMS) से प्राप्त डेटा का उपयोग वायु गुणवत्ता मॉडल को परिष्कृत करने और वायु गुणवत्ता स्थितियों का पूर्वानुमान और आकलन करने के लिए किया जाता है।

नासा के पास पृथ्वी का अवलोकन करने वाले कई उपग्रह और अन्य तकनीकें हैं, जिनका उपयोग वायु गुणवत्ता संबंधी डेटा एकत्र करने और रिपोर्ट करने के लिए किया जाता है। 2023 में, नासा ने ट्रोपोस्फेरिक एमिशन्स: मॉनिटरिंग ऑफ पॉल्यूशन (TEMPO) मिशन शुरू किया, जो उत्तरी अमेरिका में वायु गुणवत्ता और प्रदूषण को मापता है। नासा का लैंड, एटमॉस्फियर नियर रियल-टाइम कैपेबिलिटी फॉर अर्थ ऑब्जर्वेशन्स (LANCE) उपकरण वायु गुणवत्ता पूर्वानुमानकर्ताओं को नासा के कई उपकरणों से प्राप्त मापों को अवलोकन के तीन घंटे के भीतर संकलित करके उपलब्ध कराता है।

स्वच्छ वायु गुणवत्ता वाला वातावरण बनाए रखने के लिए, हम वास्तविक समय में वायु गुणवत्ता डेटा की निगरानी कर सकते हैं। निम्नलिखित सेंसर विभिन्न वायु गुणवत्ता मापदंडों को माप सकते हैं।