(एअर पोल्युशन). पृथ्वीच्या वातावरणात जेव्हा घातक किंवा अतिरिक्त प्रमाणातील पदार्थ मिसळतात, तेव्हा हवा प्रदूषण घडून येते. या पदार्थांत वायू, कण किंवा जैविक रेणू असू शकतात. श्वसनमार्गाने घेतलेल्या शुद्ध व कोरड्या स्वच्छ हवेत मुख्यत: ७८% नायट्रोजन व २१% ऑक्सिजन असून उर्वरित १% भागात ०.९% आर्‌गॉन हा निष्क्रिय वायू, सूक्ष्म प्रमाणात कार्बन डायऑक्साइड, मिथेन, हायड्रोजन, हीलियम इ. वायू असतात. हवेत बाष्पदेखील असते; परंतु त्याचे प्रमाण स्थानानुसार ०.०१–४% एवढे असू शकते; कमालीच्या आर्द्र हवेत ५% बाष्प असते.
शहरी भागातील प्रदूषकांमध्ये मुख्यत: सल्फर डायऑक्साइड (SO2), नायट्रोजन डायऑक्साइड (NO2) आणि कार्बन डायऑक्साइड (CO2) इ. वायूंचा समावेश होतो; ही प्रदूषके ऊर्जानिर्मिती केंद्र, मोटारी आणि अन्य कारणांसाठी वापरलेल्या जीवाश्म इंधनांच्या ज्वलनातून निर्माण होतात. ओझोन हा धुरक्यातील एक प्रदूषक आहे; वातावरणात नायट्रोजन डायऑक्साइड आणि बाष्पनशील कार्बनी संयुगांच्या रासायनिक अभिक्रियांतून ओझोन तयार होतो. हवेत स्थायूरूपातील किंवा द्रवरूपातील अत्यंत बारीक कण (उदा., काजळी, धूळ, धूर, वाफा इ.) तरंगत असतात. या प्रदूषकांना ‘कणीय प्रदूषके’ म्हणतात. त्यांचा आकार १० मायक्रोमीटरपेक्षा लहान असतो आणि त्यांचे मानवी आरोग्यांवर घातक परिणाम होतात. निरनिराळे उद्योग, कोळशावर तसेच इंधन तेलावर चालणारी वीजनिर्मिती केंद्रे व मोटारी यांच्यामुळे कणीय पदार्थ निर्माण होतात. डीझेलवर चालणाऱ्या अनेक यंत्रातून शिशाच्या वाफा बाहेर पडतात, त्याही विषारी असतात. हवेची गुणवत्ता ठरविण्यासाठी हवेतील कार्बन मोनॉक्साइड, नायट्रोजन डायऑक्साइड, सल्फर डायऑक्साइड, ओझोन, कणीय पदार्थ, शिसे यांची संहती विचारात घेतली जाते.
सूक्ष्म कण : हवेत तरंगणारे स्थायूंचे किंवा द्रवांचे सूक्ष्म कण यांना ‘कणीय’ पदार्थ म्हणतात. त्यांचे आकार व अवस्था यांनुसार ती व्यक्त केली जातात. उदा., १–१०० मायक्रोमीटर व्यासाच्या कणांना ‘धूलिकण’ म्हणतात, तर एक मायक्रोमीटरपेक्षा कमी व्यासाच्या कणांना ‘धूर’ किंवा ‘धूम’ म्हणतात. एक मायक्रोमीटरपेक्षा लहान कण मानवी आरोग्यावर गंभीर परिणाम करतात कारण हे कण फुप्फुसात शिरतात व तेथेच साचून राहतात. काही कणीय पदार्थ उदा., ॲस्बेस्टसचे कण, कार्बनयुक्त कण, काजळी यांमुळे कर्करोग होऊ शकतो.
कार्बन मोनॉक्साइड (CO) : हा वायू गंधहीन असून इंधनांच्या अपुऱ्या ज्वलनामुळे हवेत मिसळतो. पेट्रोलवर चालणाऱ्या वाहनांतून, थंड प्रदेशातील घरे उबदार ठेवणाऱ्या यंत्रणातून, तसेच दगडी कोळशाचा वापर होणाऱ्या ठिकाणांपासून हा वायू मोठ्या प्रमाणात तयार होतो. औष्णिक वीजनिर्मिती केंद्रात इंधनांचे ज्वलन पूर्ण होण्यासाठी अद्ययावत यंत्रणा असल्याने तेथे याचे उत्सर्जन मात्र बरेच कमी असते. रक्तात ऑक्सिजनबरोबर कार्बन मोनॉक्साइडही शोषला जातो. त्यामुळे हवेत या वायूचे प्रमाण वाढल्यास किंवा त्याच्या संपर्कात अधिक काळ राहिल्यास गुदमरून मृत्यू होतो.
सल्फर डायऑक्साइड (SO2) : हा तीव्र वास असलेला व घशाचा दाह करणारा वायू आहे. कोळसा, इंधन तेल या इंधनांमध्ये अनेकदा सल्फर संयुगे असतात आणि या इंधनांच्या ज्वलनातून हा वायू निर्माण होतो. याच्या संपर्कात डोळे, घसा यांचा दाह होतो, तसेच फुप्फुसांच्या ऊतींची हानी होते. या वायूचा संयोग हवेतील ऑक्सिजन व बाष्प यांच्याबरोबर होऊन विरल सल्फ्यूरिक आम्ल बनते व ते आम्लपर्जन्याच्या रूपात जमिनीवर येते (पाहा: आम्लवर्षा, कु. वि. भाग १). आम्लपर्जन्यामुळे जलाशयातील मासे, वनस्पती मरतात; खुल्या जागेतील धातूंचे क्षरण होते; तसेच इमारती व सार्वजनिक स्मारकांचे नुकसान होते.
नायट्रोजन डायऑक्साइड (NO2) : नायट्रोजनच्या ऑक्साइडांपैकी नायट्रोजन डायऑक्साइड वायू घातक असतो. या वायूचे हवेतील प्रमाण वाढल्यास फुप्फुसात अतिरिक्त पाणी वाढते. हवेत NO2 पासून नायट्रिक आम्ल तयार होते, जे आम्लपर्जन्यात भर घालते. तसेच अनेक शहरी भागात कमी उंचीच्या वातावरणात सूर्यप्रकाशाची अभिक्रिया नायट्रोजन डायऑक्साइडाबरोबर होऊन लालसर-करड्या रंगाचे धुरके बनते. इंधनांच्या ज्वलनाचे तापमान अधिक असल्यास नायट्रोजनची ऑक्साइडे तयार होतात. कोळशावर चालणारी विद्युतनिर्मिती केंद्रे, पेट्रोलवर चालणारी एंजिने इ. नायट्रोजन ऑक्साइड प्रदूषणाचा मुख्य स्रोत आहेत.
ओझोन (O3) : धुरक्यातील कळीचा घटक म्हणजे ओझोन. सूर्यप्रकाशात नायट्रोजन डायऑक्साइड व हायड्रोकार्बने यांच्यात रासायनिक अभिक्रिया होऊन ओझोन बनतो. ओझोन वायू हा तपांबरातील एक प्रदूषक आहे. पेट्रोलचलित वाहनांमधून मोठ्या प्रमाणात नायट्रोजन डायऑक्साइड उत्सर्जित झाल्याने मोठ्या शहरांत ओझोनयुक्त धुरके तयार होते. ज्या शहरांवर सूर्यप्रकाश अधिक तीव्र असतो व जेथे चारचाकी वाहने अधिक आहेत, तेथे हा परिणाम आढळून येतो.
शिसे (Pb) : शिशाच्या संयुगांचे कण व वाफा श्वसनावाटे बालकांच्या शरीरात गेल्यास त्यांना घातक असतात. त्यांच्या रक्तातील शिशाचे प्रमाण किंचित वाढले, तरी त्यांच्या मेंदूवर परिणाम होतो. शिकण्याच्या प्रक्रियेत अडचणी उद्भवतात आणि त्यांना झटके येतात किंवा मृत्यूही संभवतो. तेल व धातू यांची शुद्धीकरण केंद्रे व इतर उद्योगातून शिशाचे कण हवेत मिसळतात. १९२१ पासून पेट्रोलमध्ये अंतर्ज्वलन एंजिनांची कार्यक्षमता वाढविण्यासाठी शिशाची टेट्राएथिल लेड मिसळली जात असत. त्यामुळे हवेत शिशाचे प्रमाण वाढल्याचे आढळून आले. १९७० नंतर पेट्रोलमधील शिसेयुक्त संयुगांची पातळी कमी करणे बंधनकारक केले. १९९६ मध्ये तर शिसेयुक्त पेट्रोलवर संपूर्ण बंदी घातली गेली. परिणामी हवेतील शिशाचे प्रमाण होते त्यापेक्षा ९०% कमी झाल्याचे दिसून आले आहे.
हरितगृह वायू : औद्योगिकीकरणामुळे अठराव्या शतकाच्या मध्यापासून वातावरणात काही वायूंच्या वाढीमुळे जागतिक तापन झाल्याचे वातावरणीय शास्त्रज्ञांना निदर्शनास आले. या वायूंमध्ये प्रामुख्याने कार्बन डायऑक्साइड, क्लोरोफ्ल्युओरोकार्बने, मिथेन, नायट्रस ऑक्साइड, ओझोन इत्यादींचा समावेश होतो. या वायूंना सामूहिकपणे ‘हरितगृह वायू’ म्हणतात. पृथ्वीच्या वातावरणातून आणि पृष्ठावरून सूर्यकिरणे परावर्तीत होत असतात. पृथ्वीच्या वातावरणात असणाऱ्या हरितगृह वायूंमुळे अवरक्त प्रारण शोषले जाऊन पृष्ठभागाचे तापमान वाढून वातावरण तापते.
हवा-विषे : शेकडो रसायने हवेत सूक्ष्म प्रमाणात असल्यास घातक ठरू शकतात. अशा पदार्थांना ‘हवा-विषे’ म्हणता येईल. अशा पदार्थांमुळे जनुकीय उत्परिवर्तने उद्भवतात, कर्करोग संभवतो किंवा मेंदूवर आणि गर्भाच्या वाढीवर परिणाम होतो. हवा-विषांत अनेक कार्बनी संयुगे उदा., हायड्रोकार्बने व हॅलोजनयुक्त हायड्रोकार्बने यांचा समावेश होतो. ही इंधने, द्रावके किंवा प्लास्टिक निर्मितीसाठी वापरली जातात. हवेचा विषारीपणा वाढविणे, शहरांमध्ये धुरके निर्माण करणे याचबरोबर ही संयुगे हरितगृह वायू म्हणूनदेखील कार्य करतात आणि जागतिक तापनात भर घालतात. पारा, आर्सेनिक, कॅडमियम इ. मूलद्रव्ये देखील हवा-विषे आहेत.
बहुधा हवा-विषे हवेत अचानक आणि अपघातामुळे पसरतात. १९८४ मध्ये मध्य प्रदेशातील भोपाळ, येथील कीटकनाशकांच्या कारखान्यातून मिथिल आयसोसायनेट बाहेर पडले आणि त्याच्या वाफेमुळे सु. ३,००० लोक तत्काळ मृत्युमुखी पडले. नंतरच्या पंचवीस वर्षांच्या कालावधीत १५,०००–२०,००० लोक मृत्यू पावले आणि लाखो जण जखमी झाले. मोठ्या शहरांत अशा घटना घडण्याची शक्यता असते. जे लोक औद्योगिकदृष्ट्या प्रगत शहरांलगत, दाटीवाटीच्या ठिकाणी आणि प्रदूषित भागात राहतात, त्यांना हवा-विषांमुळे आरोग्याच्या समस्या उद्भवतात. रासायनिक उद्योग, पोलाद उद्योग, तेलशुद्धीकरण कारखाने आणि महानगरपालिकेची भस्मके इ. ठिकाणी हवा-विषे निर्माण होतात. उदा., महानगरपालिकेच्या भस्मकांमधून डायॉक्झिन, फॉर्माल्डिहाइड, इतर कार्बनी संयुगे आणि आर्सेनिक, बेरिलियम, शिसे, पारा इ. प्रदूषकांची पातळी वाढते. मात्र अशा ठिकाणी हवा प्रदूषण नियमन करणारी साधने बसविल्यास हवा-विषांचे उत्सर्जन कमी करता येते. मोटारींमध्ये इंधनांच्या ज्वलनातून बेंझीन, फॉर्माल्डिहाइड इ. बाहेर टाकली जातात. म्हणून मोटारींमध्ये हवा-विषे कमी करणारी साधने असतात.
हवा प्रदूषण आणि हवेची हालचाल : हवामानात होणाऱ्या बदलांमुळे हवेची गुणवत्ता काळानुसार बदलते. उदा., जमिनीसमांतर वाऱ्यांमुळे प्रदूषके विरल होतात व लांबवर पसरतात. जेव्हा हवा मोठ्या प्रमाणात नैसर्गिकरीत्या वरच्या दिशेने सरकत राहते, तेव्हा हवेच्या सर्व थरांत प्रदूषके मिसळली जातात. जेव्हा हवा वर सरकत नाही, तेव्हा प्रदूषके जमिनीलगत राहतात आणि यातून हवेचे तीव्र प्रदूषण उद्भवू शकते. म्हणून हवेची गुणवत्ता चांगली राहण्यासाठी हवेची हालचाल होत राहणे फायद्याचे असते.
वातावरण अस्थिर होणे, हे समुद्रसपाटीपासूनच्या उंचीच्या तापमानावर अवलंबून असते. तपांबरामध्ये (वातावरणाचा खालचा पट्टा, जेथे हवामानाशी संबंधित घडामोडी घडतात) उंची वाढली की तापमान कमी होत जाते; जेवढे तापमान वेगाने घटते, तेवढे वातावरण अधिक अस्थिर होते; परंतु काही विपरित परिस्थितीत काही काळापुरते, तापमान उंचीनुसार वाढते आणि वातावरण स्थिर होते. याला ‘तापमान व्युत्क्रमण’ म्हणतात. यामुळे प्रदूषके वर सरकत नाहीत आणि हवेत मिसळत नाहीत. अशी स्थिती हवेच्या गंभीर प्रदूषणाला कारणीभूत ठरते. उदा., १९५२ मध्ये लंडन शहरात तापमान व्युत्क्रमणामुळे प्रदूषित हवेचे रूपांतर धुरक्यात झाले होते आणि ती स्थिती आठवडाभर टिकून होती.
हवा प्रदूषणाची वैश्विक व्याप्ती : काही प्रदूषके वातावरणात टिकून राहतात आणि वाऱ्याने दूरवर पसरतात. त्यामुळे हवा प्रदूषणासारखी समस्या स्थानीय, प्रादेशिक आणि खंड यापुरती सीमित न राहता तिचे परिणाम वैश्विक हवामान आणि तापमान यांवर होतात. उदा., १९७० मध्ये आम्लपर्जन्य ही समस्या सार्वत्रिक असल्याची जाणीव जगाला झाली. जीवाश्म इंधनांच्या ज्वलनातून निर्माण झालेले SO2 व NO2 हवेतील बाष्पात मिसळतात, तेव्हा आम्लपर्जन्य तयार होते. अशा आम्लपर्जन्यामुळे भूपृष्ठावरील पाणी, जमीन, वने यांची हानी होते. उदा., आम्लपर्जन्यामुळे अमेरिकेतील अडिरॉन्डॅक पर्वतप्रदेशाच्या सरोवरातील मासे नष्ट झाले; यूरोपातील अनेक वने नष्ट झाली; अमेरिका आणि कॅनडा येथील वृक्षांची वाढ खुंटली. अशा घटना अनेक ठिकाणी आढळल्याने SO2 व NO2 या वायूंचे उत्सर्जन कमी करण्यासाठी आंतरराष्ट्रीय स्तरावर करार करण्यात आले आहेत.
ओझोन हा वातावरणाच्या खालच्या थरात (तपांबरात) प्रदूषक असला, तरी वरच्या थरातील, स्थितांबरातील ओझोन सूर्यप्रकाशातील अतिनील किरणे शोषून घेतो आणि त्यांना जमिनीवर पोहोचण्यापासून रोखतो. अतिनील किरणांमुळे त्वचेचा कर्करोग आणि इतर व्याधी उद्भवू शकतात. रेफ्रिजरेटर्स (शीतकपाटे), वायुकलिल पदार्थांचे स्प्रे, द्रावके यांतील क्लोरोफ्ल्युओरोकार्बन (सीएफसी) संयुगांमुळे ओझोनचे अपघटन होते. १९८५ मध्ये अंटार्क्टिका खंडावरील भागात स्थितांबरातील ओझोनच्या थराला भगदाड पडल्याचे लक्षात आले. हे भगदाड वाढून एक जागतिक आपत्ती उद्भवू नये, म्हणून १९८७ मध्ये सीएफसीच्या निर्मितीवर मर्यादा घातली गेली आहे. यासाठी माँट्रिएल प्रोटोकॉल (करार) तयार करण्यात आला आहे.
हवा प्रदूषणामुळे हवामान बदल घडून येतात. यामध्ये जागतिक तापनासारखे मानवजातीसाठी भयानक धोके निर्माण झाले आहेत. जगात जीवाश्म इंधनाचा वापर वाढल्याने १९९० पासून वातावरणातील CO2 ची पातळी वाढली आहे. त्यामुळे एकविसावे शतक संपेपर्यंत पृथ्वीचे तापमान ४०० पर्यंत वाढलेले असेल असा अंदाज आहे. जागतिक तापनामुळे पृथ्वीच्या दोन्ही ध्रुवांकडील बर्फ वितळेल. समुद्रजलाची पातळी वाढून जगातील समुद्रकिनाऱ्यालगतचे प्रदेश पाण्याखाली जातील. पाऊस आणि हिम यांचे काल व प्रदेश यांनुसार असलेले वितरण बदलून कृषी व वन परिसंस्थांवर विपरित परिणाम होतील आणि वाढलेले तापमान, आर्द्रता यांमुळे जगाच्या काही भागातील मानव व प्राणी यांच्यात रोगांचे प्रमाण वाढेल. म्हणून हवेची गुणवत्ता सुधारण्याकरिता तसेच जागतिक तापनाचे परिणाम सौम्य करण्यासाठी आंतरराष्ट्रीय स्तरावर सहमती होण्याची गरज आहे.
भारतात राष्ट्रीय पातळीवर हवा प्रदूषण नियंत्रण करण्यासाठी हवेतील सूक्ष्म कण, सल्फर डायऑक्साइड, ओझोन, नायट्रोजन डायऑक्साइड या चार प्रमुख घटकांचे प्रमाण निरंतरपणे मोजण्याच्या यंत्रणा २०१४ सालापासून औद्योगिक क्षेत्रे व मोठ्या शहरांत, तसेच द्रुतगती मार्गांवर बसविण्यात आल्या आहेत. कोणत्याही ठिकाणी हवेची शुद्धता काय आहे, हे दाखविणारी वेदर ॲप भ्रमणध्वनींवर (मोबाईल) वर आता उपलब्ध आहे.
