नदी के निवासियों पर विषाक्त पदार्थों के प्रभाव का पता चलता है अध्ययन से

शंघाई : नदी प्रदूषण के प्रभावों को कम करने के लिए पर्यावरण नीतियों का विकास करते समय, उन विशिष्ट जोखिमों पर विचार करना महत्वपूर्ण है जो विभिन्न प्रदूषक विभिन्न प्रजातियों के लिए उत्पन्न करते हैं। हालांकि, जीवों के पूरे समूहों, जैसे कि कीटनाशकों, प्लास्टिक मलबे, रोगजनकों और रसायनों पर विषाक्त पदार्थों के प्रभावों का कड़ाई से परीक्षण, उनके पूरे पारिस्थितिक तंत्र को गंभीर रूप से प्रभावित किए बिना, बस संभव नहीं है। पर्यावरण को खतरे में डाले बिना, गणितीय मॉडलिंग नदी की आबादी पर विषाक्त पदार्थों के प्रभाव का आकलन करने का एक लचीला तरीका प्रदान कर सकती है।

'सियाम जर्नल ऑन एप्लाइड मैथमेटिक्स' नाम के जर्नल में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, पेंग झोउ (शंघाई नॉर्मल यूनिवर्सिटी) और किहुआ हुआंग (साउथवेस्ट यूनिवर्सिटी, चोंगकिंग) ने एक मॉडल विकसित किया है जो एक विशेषण वातावरण में एक आबादी और एक विषाक्त पदार्थ के बीच बातचीत का वर्णन करता है। - एक सेटिंग जिसमें एक तरल पदार्थ, जैसे नदी, सामग्री को केवल एक दिशा में ले जाने के लिए जाता है।

इस तरह के एक मॉडल में वैज्ञानिकों को यह अध्ययन करने में मदद करने की क्षमता है कि कैसे एक नदी के माध्यम से प्रदूषक की आवाजाही नदी के निवासियों के कल्याण और वितरण को प्रभावित करती है।

विषाक्त पदार्थों के पारिस्थितिक जोखिमों पर पिछले प्रायोगिक अनुसंधानों में से अधिकांश काफी अल्पकालिक आधार पर नियंत्रित प्रयोगशाला स्थितियों में अलग-अलग जीवों पर किए गए हैं। हालाँकि, पर्यावरण प्रबंधन रणनीतियों के डिजाइन के लिए लंबी अवधि में पूरी तरह से उजागर प्राकृतिक आबादी के स्वास्थ्य पर विषाक्त पदार्थों के प्रभाव की समझ की आवश्यकता होती है। सौभाग्य से, एक मध्यस्थ है। हुआंग ने कहा, "गणितीय मॉडल जनसंख्या-स्तर के प्रभावों के लिए व्यक्तिगत प्रतिक्रियाओं का अनुवाद करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।"

मौजूदा मॉडल जो उस तरीके का वर्णन करते हैं जिससे विषाक्त पदार्थ जनसंख्या की गतिशीलता को प्रभावित करते हैं, आम तौर पर जल निकायों के कई गुणों की उपेक्षा करते हैं। लेकिन ऐसा करने में, वे पहेली का एक बड़ा टुकड़ा खो रहे हैं। हुआंग ने कहा, "हकीकत में, जल निकायों की कई हाइड्रोलॉजिकल और भौतिक विशेषताओं का विषाक्त पदार्थ की एकाग्रता और वितरण पर पर्याप्त प्रभाव पड़ सकता है।" "[उदाहरण के लिए], एक बार एक विषैले पदार्थ को एक नदी में छोड़ दिया जाता है, कई फैलाव तंत्र - जैसे प्रसार और परिवहन - मौजूद होते हैं जो विषाक्त पदार्थ के प्रसार में सहायता कर सकते हैं।"

इसी तरह, गणितज्ञ अक्सर एक नदी के माध्यम से प्रदूषकों के परिवहन को चित्रित करने के लिए जिन मॉडलों का उपयोग करते हैं, उनमें भी इस अध्ययन के लिए सभी आवश्यक घटक शामिल नहीं होते हैं। ये प्रतिक्रिया-संवहन-प्रसार समीकरण मॉडल हैं, जिनके समाधान दिखा सकते हैं कि प्रदूषक कैसे वितरित होते हैं और विभिन्न प्रभावों जैसे जल प्रवाह की दर में परिवर्तन के तहत भिन्न होते हैं। जबकि ऐसे मॉडल शोधकर्ताओं को जहरीले सांद्रता के विकास की भविष्यवाणी करने और पर्यावरण पर उनके प्रभाव का आकलन करने में सक्षम बनाते हैं, वे प्रभावित आबादी की गतिशीलता पर जहरीले प्रभाव पर विचार नहीं करते हैं। इस प्रकार झोउ और हुआंग ने इस प्रकार के मॉडल पर विस्तार किया, जिसमें नए तत्वों को जोड़ा गया जिससे उन्हें प्रदूषित नदी में जहरीले और आबादी के बीच बातचीत का पता लगाने की अनुमति मिली।

लेखकों के मॉडल में दो प्रतिक्रिया-प्रसार-संवहन समीकरण होते हैं - एक जो विषाक्त पदार्थों के प्रभाव के तहत जनसंख्या के फैलाव और विकास को नियंत्रित करता है, और दूसरा जो उन प्रक्रियाओं का वर्णन करता है जो विषाक्त अनुभव करते हैं। झोउ ने कहा, "जहां तक ​​हम जानते हैं, हमारा मॉडल प्रतिक्रिया-प्रसार-संवहन समीकरणों का उपयोग करके आबादी-विषाक्त पदार्थों को एक विशेष वातावरण में मॉडल करने के पहले प्रयास का प्रतिनिधित्व करता है।" "यह नया मॉडल संभावित रूप से अनुसंधान की [उपन्यास] रेखा खोल सकता है।"

मॉडल झोउ और हुआंग को विभिन्न कारकों को बदलने और पारिस्थितिकी तंत्र में परिणामी परिवर्तनों की जांच करने की अनुमति देता है। उन्होंने नदी के प्रवाह की गति और संवहन दर को बदलने की कोशिश की- यानी, वह दर जिस पर विषाक्त पदार्थ या जीवों को नीचे की ओर ले जाया जाता है- और आबादी और विषाक्त दोनों के जनसंख्या दृढ़ता और वितरण पर इन मापदंडों के प्रभाव को देखते हुए। ये सैद्धांतिक परिणाम अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकते हैं जो अन्य जानकारी के साथ संगीत कार्यक्रम में लेने पर पारिस्थितिक नीतियों को सूचित करने में मदद कर सकते हैं।

एक परिदृश्य जिसका शोधकर्ताओं ने अध्ययन किया, उसमें एक विषैला पदार्थ शामिल था, जिसकी आबादी की तुलना में बहुत धीमी संवहन दर थी और इस तरह आसानी से धुल नहीं पाया। मॉडल ने दिखाया कि, सहज रूप से, पानी के प्रवाह में वृद्धि के साथ जनसंख्या घनत्व कम हो जाता है क्योंकि अधिक व्यक्तियों को नीचे की ओर और नदी के क्षेत्र से बाहर ले जाया जाता है। हालांकि, बढ़ते प्रवाह की गति के साथ विषाक्त पदार्थ की एकाग्रता बढ़ जाती है क्योंकि यह डाउनस्ट्रीम वर्तमान का विरोध कर सकता है और इससे पहले कि वे इसे आगे बढ़ा सकें, जीव अक्सर बह जाते हैं।

विपरीत स्थिति में, विषाक्त पदार्थ की संवहन दर तेज होती है और इसलिए यह जनसंख्या की तुलना में जल प्रवाह की गति के प्रति अधिक संवेदनशील होता है। पानी के प्रवाह को बढ़ाने से प्रदूषकों को दूर करके विषाक्त पदार्थों की मात्रा कम हो जाती है। एक मध्यम प्रवाह गति के लिए, सबसे अधिक जनसंख्या घनत्व अनुप्रवाह में होता है क्योंकि जल प्रवाह एक व्यापार-बंद भूमिका निभाता है; यह अधिक विषाक्त पदार्थों को दूर ले जाता है लेकिन अधिक व्यक्तियों को नीचे की ओर भी ले जाता है।

यह प्रदर्शित करता है कि जल प्रवाह के प्रति प्रदूषक की उच्च संवेदनशीलता आम तौर पर जनसंख्या के बने रहने के लिए अधिक फायदेमंद होती है। झोउ ने कहा, "विषाक्त पदार्थों की अनुपस्थिति में, यह आम तौर पर ज्ञात है कि प्रवाह की गति जितनी अधिक होगी, उतने अधिक व्यक्ति नदी से बह जाएंगे।" "हालांकि, हमारे निष्कर्ष बताते हैं कि, किसी दिए गए जहरीले स्तर के लिए, जनसंख्या बहुतायत में वृद्धि हो सकती है क्योंकि प्रवाह दर बढ़ जाती है।"

इस मॉडल को कुछ प्रजातियों और प्रदूषकों के लिए पैरामीटर प्रदान करके, जलीय जीवन को बनाए रखने के लिए आवश्यक पानी की गुणवत्ता के संबंध में मानदंड निर्धारित करने में सक्षम हो सकता है। यह परिणाम अंततः लक्ष्य प्रजातियों और विषाक्त पदार्थों के आसपास के नीतिगत दिशानिर्देशों के विकास में सहायता कर सकता है। हुआंग ने कहा, "यहां निष्कर्ष पानी और पर्यावरण प्रबंधकों के लिए प्रभावी निर्णय लेने के उपकरण का आधार प्रदान करते हैं।" प्रबंधक मॉडल के परिणामों को अन्य कारकों से जोड़ सकते हैं, जैसे कि प्रदूषक को नीचे की ओर धोने के बाद क्या हो सकता है।

झोउ और हुआंग के नए मॉडल के आगे के विस्तार इसे वास्तविक नदी पारिस्थितिक तंत्रों पर और भी अधिक लागू कर सकते हैं - उदाहरण के लिए, प्रवाह वेग और विषाक्त पदार्थों को समय के साथ अलग-अलग करने की अनुमति देकर, या अलग-अलग तरीकों के लिए लेखांकन जिसमें अलग-अलग प्रजातियां प्रतिक्रिया दे सकती हैं वही प्रदूषक। विषाक्त पदार्थों के जनसंख्या-स्तर के प्रभावों का पता लगाने की इस गणितीय मॉडल की क्षमता नदियों और उनके निवासियों के लिए प्रदूषकों के जोखिम के सटीक आकलन में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकती है। (एएनआई)