वायु गुणवत्ता क्या है?

स्वस्थ जीवन के लिए स्वच्छ हवा आवश्यक है, लेकिन विश्व स्वास्थ्य संगठन (डब्ल्यूएचओ) के अनुसार, वैश्विक आबादी का लगभग 99% वायु प्रदूषण की उनकी दिशानिर्देश सीमाओं से अधिक हवा में सांस लेता है। नासा एम्स रिसर्च सेंटर की एक शोध वैज्ञानिक क्रिस्टीना पिस्टन ने कहा, "वायु की गुणवत्ता एक उपाय है कि हवा में कितनी चीजें हैं, जिसमें कण और गैसीय प्रदूषक शामिल हैं।" पिस्टन का शोध वायुमंडलीय और जलवायु दोनों क्षेत्रों को कवर करता है, जिसमें जलवायु और बादलों पर वायुमंडलीय कणों के प्रभाव पर ध्यान केंद्रित किया जाता है। पिस्टन ने कहा, "वायु की गुणवत्ता को समझना महत्वपूर्ण है क्योंकि यह आपके स्वास्थ्य को प्रभावित करती है और आप अपना जीवन कैसे जी सकते हैं और अपने दिनचर्या को कैसे पूरा कर सकते हैं।" हमने पिस्टन के साथ वायु गुणवत्ता के बारे में अधिक जानने के लिए बैठकर यह जाना कि यह मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण पर ध्यान देने योग्य प्रभाव कैसे डाल सकता है।

वायु गुणवत्ता किससे निर्धारित होती है?
संयुक्त राज्य अमेरिका में पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) द्वारा नियंत्रित छह मुख्य वायु प्रदूषक हैं: पार्टिकुलेट मैटर (पीएम), नाइट्रोजन ऑक्साइड, ओज़ोन, सल्फर ऑक्साइड, कार्बन मोनोऑक्साइड और लेड। ये प्रदूषक प्राकृतिक स्रोतों से आते हैं, जैसे कि आग और रेगिस्तानी धूल से वायुमंडल में उठने वाले पार्टिकुलेट मैटर, या मानवीय गतिविधियों से, जैसे कि वाहनों के उत्सर्जन से सूर्य के प्रकाश से उत्पन्न ओज़ोन।

वायु गुणवत्ता का क्या महत्व है?
वायु की गुणवत्ता स्वास्थ्य और जीवन की गुणवत्ता को प्रभावित करती है। पिस्टन ने कहा, "जैसे हमें पानी पीना ज़रूरी है, वैसे ही हमें हवा में साँस लेना भी ज़रूरी है।" उन्होंने आगे कहा, "हम साफ़ पानी की उम्मीद इसलिए करते हैं क्योंकि हम समझते हैं कि जीने और स्वस्थ रहने के लिए हमें इसकी ज़रूरत है, और हमें अपनी हवा से भी यही उम्मीद करनी चाहिए।"

खराब वायु गुणवत्ता मनुष्यों में हृदय और श्वसन संबंधी प्रभावों से जुड़ी हुई है। उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO2) के अल्पकालिक संपर्क से खांसी और घरघराहट जैसी श्वसन संबंधी समस्याएं हो सकती हैं, और लंबे समय तक संपर्क में रहने से अस्थमा या श्वसन संक्रमण जैसी श्वसन संबंधी बीमारियां होने का खतरा बढ़ जाता है। ओज़ोन के संपर्क में आने से फेफड़ों की स्थिति बिगड़ सकती है और वायुमार्ग क्षतिग्रस्त हो सकते हैं। PM2.5 (2.5 माइक्रोमीटर या उससे छोटे कण) के संपर्क में आने से फेफड़ों में जलन होती है और इसे हृदय और फेफड़ों की बीमारियों से जोड़ा गया है।

मानव स्वास्थ्य पर पड़ने वाले प्रभावों के अलावा, खराब वायु गुणवत्ता पर्यावरण को भी नुकसान पहुँचा सकती है, अम्लीकरण और सुपोषण के माध्यम से जल निकायों को प्रदूषित कर सकती है। ये प्रक्रियाएँ पौधों को मार देती हैं, मिट्टी के पोषक तत्वों को नष्ट कर देती हैं, और जानवरों को नुकसान पहुँचाती हैं।

वायु गुणवत्ता मापना: वायु गुणवत्ता सूचकांक (AQI)
वायु की गुणवत्ता मौसम की तरह ही होती है; यह तेज़ी से बदल सकती है, यहाँ तक कि कुछ ही घंटों में। वायु गुणवत्ता को मापने और उसकी रिपोर्ट करने के लिए, EPA संयुक्त राज्य वायु गुणवत्ता सूचकांक (AQI) का उपयोग करता है। AQI की गणना छह प्रमुख वायु प्रदूषकों को "अच्छा" से "खतरनाक" के पैमाने पर मापकर की जाती है, जिससे संयुक्त AQI संख्यात्मक मान 0-500 प्राप्त होता है।

पिस्टन ने कहा, "आमतौर पर जब हम वायु गुणवत्ता की बात करते हैं, तो हमारा मतलब होता है कि वायुमंडल में ऐसी चीजें हैं जिनके बारे में हम जानते हैं कि उनमें हर समय सांस लेना इंसानों के लिए ठीक नहीं है। इसलिए अच्छी वायु गुणवत्ता के लिए प्रदूषण की एक खास सीमा से नीचे रहना ज़रूरी है।" दुनिया भर के इलाके "अच्छी" वायु गुणवत्ता के लिए अलग-अलग सीमाओं का इस्तेमाल करते हैं, जो अक्सर इस बात पर निर्भर करता है 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 ज़्यादा मान सभी के लिए अस्वास्थ्यकर होता है; जब AQI 200 तक पहुँच जाता है, तो स्वास्थ्य चेतावनी जारी की जाती है। 300 से ज़्यादा का कोई भी मान खतरनाक माना जाता है, और अक्सर इसे जंगल की आग से होने वाले कण प्रदूषण से जोड़ा जाता है।

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

2024 के एशियाई वायु गुणवत्ता हवाई और उपग्रह अन्वेषण (ASIA-AQ) मिशन ने एशिया के कई देशों में वायु गुणवत्ता का मूल्यांकन करने के लिए विमानों, उपग्रहों और भू-आधारित प्लेटफार्मों से प्राप्त सेंसर डेटा को एकीकृत किया। इन उड़ानों में नासा एम्स वायुमंडलीय विज्ञान शाखा के मौसम विज्ञान मापन प्रणाली (MMS) जैसे विभिन्न उपकरणों से प्राप्त डेटा का उपयोग वायु गुणवत्ता मॉडल को परिष्कृत करने और वायु गुणवत्ता की स्थिति का पूर्वानुमान लगाने के लिए किया जाता है।

एजेंसी-व्यापी, नासा के पास वायु गुणवत्ता डेटा एकत्र करने और रिपोर्ट करने के लिए पृथ्वी-अवलोकन उपग्रहों और अन्य तकनीकों की एक श्रृंखला है। 2023 में, नासा ने ट्रोपोस्फेरिक एमिशन्स: मॉनिटरिंग ऑफ पॉल्यूशन (TEMPO) मिशन लॉन्च किया, जो उत्तरी अमेरिका में वायु गुणवत्ता और प्रदूषण को मापता है। नासा का लैंड, एटमॉस्फियर नियर रियल-टाइम कैपेबिलिटी फॉर अर्थ ऑब्जर्वेशन (LANCE) टूल, वायु गुणवत्ता पूर्वानुमानकर्ताओं को नासा के विभिन्न उपकरणों से संकलित माप, उसके अवलोकन के तीन घंटे के भीतर, प्रदान करता है।

स्वस्थ वायु गुणवत्ता वाले वातावरण के लिए, हम वास्तविक समय में वायु गुणवत्ता डेटा की निगरानी कर सकते हैं। निम्नलिखित सेंसर विभिन्न वायु गुणवत्ता मापदंडों को माप सकते हैं।