Agriculture Technology : ‘पीएफएएस’ घटकाचे अचूक, जलद विश्‍लेषण करणारे तंत्रज्ञान

कैलास गव्हाणे, डॉ. उमेश तळेकर, डॉ. रविराज शिंदे

Analysis of 'PFAS' : जीवन सुकर करण्यासाठी माणसाने अनेक नवे तंत्रज्ञान विकसित केले. परंतु यातील काही तंत्रांमुळे मानवाला समस्यांनाही सामोरे जावे लागले. रसायनांची निर्मिती या त्यातीलच एक भाग आहे. उदाहरणच द्यायचे तर जगभरात कीडनाशके, विविध प्रतिजैविके विकसित झाली.

मात्र काही मानवनिर्मित रसायनांच्या अमर्याद किंवा असंतुलित वापरामुळे पर्यावरण, मानवी आरोग्यावर प्रतिकूल परिणाम झाल्याची उदाहरणे आपणास पाहण्यास मिळतात. हे परिणाम टाळण्याच्या दृष्टीने त्यांचे अवशेष किंवा अंश पर्यावरणात राहू नयेत म्हणून युरोपीय किंवा अन्य देशांनी ‘एमआरएल’ सारखे नियम वा निकष तयार केले.

आणि त्याबाबत जगभरात जागरूकताही तयार झाली आहे. परंतु अद्याप अशीही काही रसायने विविध औद्योगीक कारणांसाठी वापरली जातात ज्याबाबत अद्याप पुरेशी जागृती होणे गरजेचे आहे. त्यातीलच एक घटक आहे पॉलिफ्लोरोअल्किल अर्थात पीएफएएस.

काय आहे पीएफएएस?

पीएफएएस हा रासायनिक घटक आहे. सन १९४० पासून जगभरात त्याचा वापर होतो. हा घटक म्हणजे कार्बन आणि फ्लोरिनयुक्त संयुगाची मजबूत साखळी आहे. या साखळीला एखादा रासायनिक गट जोडलेला असतो.

या घटकाचे वातावरणात सहजासहजी विघटन होत नाही. त्यामुळे पर्यावरणाच्या दृष्टीने ती चिंतानजक बाब आहे. अशा प्रकारचे सुमारे १४ हजार पीएफएएस घटक आढळतात असा संदर्भ आहे. या घटकाचा वापर शेती उपयुक्त अवजारे, खाद्यपदार्थ पॅकेजिंग, वस्त्रनिर्मिती, रसायने, ‘एरोस्पेस’, रंगनिर्मिती, बांधकाम, इलेक्ट्रॉनिक्स, अग्निशामक फोमनिर्मिती अशा विविध उद्योगांमध्ये केला जातो.

कालांतराने ‘पीएफएएस’ हा घटक माती, पाणी आणि हवेमध्ये मिसळू शकतो. त्यामुळे अन्न, हवा, पाणी यांच्या माध्यमातून मनुष्याच्या किंवा प्राण्यांच्या रक्तात त्याचा आढळ होऊ शकतो. त्याचे प्रमाण वाढण्याचीही शक्यता असते.

प्रतिकूल परिणाम

‘पीएफएएस’ हा विषारी घटक एका विशिष्ट मर्यादेपेक्षा अधिक मानवी संपर्कात आल्यास त्याचे मानवी आरोग्यावर प्रतिकूल परिणाम होऊ शकतात. म्हणूनच युरोपियन आयुक्तालयाने अन्न आणि पाण्यामधील पीएफएएसची कमाल मर्यादा ०.२ मिलिग्रॅम प्रति किलो किंवा त्यापेक्षा कमी निश्चित केली आहे.

उत्पादनांच्या आयात किंवा निर्यातीत त्याची कमाल मर्यादा (एमआरएल) निश्चित करण्यात आली आहे. त्या मर्यादेपेक्षा ‘पीएफएएस’चे प्रमाण जास्त असेल तर आयात किंवा निर्यात करता येत नाही. या घटकाचे प्रमाण शोधण्यासाठी किंवा पृथक्करण करण्यासाठी शास्त्रज्ञांनी वेगवेगळ्या प्रमाण पद्धती विकसित केल्या आहेत. त्यातील आधुनिक पद्धतींमध्ये ‘गॅस, लिक्विड क्रोमॅटोग्राफी’, सह ‘मास-स्पेक्ट्रोमेट्री’ पद्धतीचा समावेश होतो. अनेक शास्त्रज्ञ त्यावर संशोधन करीत आहेत.

विश्‍लेषणाचे नवे तंत्रज्ञान

मुंबई येथील एका कंपनीत कार्यरत असलेल्या डॉ. उमेश तळेकर, ऋषिकेश गडमुळे व डॉ, रविराज शिंदे या संशोधकांनी ‘पीएफएएस’ या घटकाचे विश्‍लेषण करणारे नवे तंत्रज्ञान विकसित केले आहे. त्याच्या वापराने विश्‍लेषण अचूक व कमी वेळेत करणे शक्य होणार आहे.

‘क्रोमॅटोग्राफी सह मास स्पेक्ट्रोमेट्री’ तंत्राचा वापर करून ही तंत्रज्ञान प्रणाली विकसित केली आहे. त्यात बारा मिनिटांच्या आत २५ पेक्षाही अधिक ‘पीएफएएस’ घटकांचे विश्‍लेषण अचूकरीत्या करणे शक्य होणार आहे.

युरोप, अमेरिकेत नियमावली

युरोप आणि अमेरिकेत पीएफएएस घटकांसाठी अत्यंत कटक निकष तयार करण्यात आले आहेत. त्यासाठी कमाल मर्यादा (एमआरएल) प्रथम पाण्यामध्ये निश्‍चित करण्यात आली. त्याच प्रमाणे २०२३ मध्ये नवी नियमावली तयार करण्यात आली, यामध्ये सागरी अन्न व मांसयुक्त पदार्थांमध्ये या घटकाच्या आढळाचे धोके लक्षात घेण्यात आले.

त्यानुसार कमाल मर्यादा ठरवण्यात आली. अर्थात ही मर्यादा खूप कमी आहे. सर्वसाधारणपणे कीडनाशकांसाठी ही मर्यादा पीपीएम किंवा पीपीबी (पार्ट पर मिलियन वा बिलीयन) मध्ये असते. पण पीएफएएस घटकांसाठी ही मर्यादा ‘पीपीटी’मध्ये निश्‍चित करण्यात आली आहे. याचाच अर्थ इतक्या सूक्ष्म प्रमाणात ७ पीएएफएसचे विश्लेषण करायचे असेल, तर त्यासाठीचे तंत्रज्ञानही प्रभावी व अचूक निवडता आले पाहिजे.

त्या दृष्टीने संबंधित संशोधकांनी नव्या तयार केलेल्या तंत्रज्ञानात ‘एलसीएमएस’ विश्‍लेषण तंत्रज्ञानाचा वापर केला आहे. या पद्धतीचा वापर करून पाणी, अन्न वा अन्य कोणत्याही स्रोतातील पीएफएएस घटकाचे विश्‍लेषण करता येते.

विषारीपणाची तीव्रता

पीएफएएस हे रसायन किती विषारी आहे याचे गांभीर्य समजून घेण्यासाठी आपण एक उदाहरण पाहूया. युरोपीय नियमावलीनुसार त्याची कमाल मर्यादा १५० ते २०० पीपीटी एवढी आहे. आता हे प्रमाण आपण थोडं सोप्या भाषेमध्ये समजून घेऊया. एक मिलिग्रॅम प्रति एक लिटर असे प्रमाण असेल तर त्याला आपण पीपीएम म्हणतो. एक मायक्रोग्राम प्रति एक लिटरमध्ये असेल तर त्याला आपण पीपीबी म्हणतो.

आणि एक नॅनोग्राम जर प्रति एक लिटरमध्ये असेल तर त्याला आपण पीपीटी म्हणतो. म्हणजेच पीपीएम म्हणजे एक लिटरचा एक हजारावा भाग. त्या पीपीएमचा एक हजारावा भाग म्हणजे पीपीबी. आणि त्या पीपीबी चा एक हजारावा भाग म्हणजे पीपीटी. याचाच अर्थ असा की इतक्या कमी प्रमाणामध्ये जरी आपल्या खाण्यामध्ये नेहमी हे रसायन आले तर काही कालांतराने त्याचे आपल्या शरीरावर गंभीर परिणाम होण्याची शक्यता आहे.

अधिक संशोधक गरजेचे

पीएफएएसच्या आरोग्यावरील परिणामांबद्दल अनेक शास्त्रीय लेख जगभर प्रकाशित झाले आहेत. हा घटक मानवी आरोग्यास थेट अपायकारक आहे हे दाखवणे तसे कठीण आहे.

मात्र असे असले तरी वातावरणातील काही ‘पीएफएएस’ घटक मानव किंवा प्राण्यांच्या आरोग्यास हानिकारक असू शकतात. असे आतापर्यंत झालेल्या अभ्यासातून दिसून आले आहे. अर्थात आरोग्यावरील परिणाम चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी अधिक संशोधनाची आवश्यकता आहे.

मानवी आरोग्यावर ‘पीएएफएस’ घटकाचे होणारे परिणाम

कर्करोग

यकृताशी संबंधित आजार

थायरॉईड, लैंगिक समस्या

जन्मजात बाळाचे वजन कमी होणे

गर्भधारणा दरम्यान उच्च रक्तदाब

लहान बाळांमध्ये जन्मजात दोष

कोलेस्टेरॉलचे उच्च प्रमाण

किडनी संबंधित आजार

दक्षता घेणे गरजेचे

एका आंतरराष्ट्रीय शोधपत्रिकेत (जर्नल) एक लेख प्रकाशित झाला आहे. त्यात असे म्हटले आहे की आपल्या पाण्यामध्ये पीएएफएस हा घटक असेल व त्याने प्रदूषित झालेले पाणी आपण अन्न शिजवण्यासाठी वापरत असेल तर त्याचे प्रमाण आपल्या अन्नामध्ये वाढण्याची शक्यता आहे. थोडे विस्तृत सांगायचे तर उदाहरण म्हणून भात शिजवताना त्यामध्ये जे पाणी वापरले जाईल त्यात पीएएफएस हा घटक आहे असे गृहीत धरूया.

भात तयार झाल्यानंतर त्यातील पाणी बाष्पीभवनाद्वारे उडून जाईल आणि त्यामध्ये जे पीएएफएस घटक शिल्लक राहतील त्याचे अन्नात प्रमाण आढळू शकेल. अर्थात, या घटकांना पर्यायी सुरक्षित घटकांचा वापर करणे गरजेचे आहे. मात्र आजमितीला तरी दुसरा पर्याय उपलब्ध नाही. त्याविषयी अधिकाधिक जागृती होणे व वापराचे प्रमाण कमी करण्याच्या दृष्टीने दक्षता घेणे एवढेच आपल्या हाती आहे.

डॉ. रविराज शिंदे ९०४९०४६०७९

(लेखक रासायनिक विश्‍लेषण तज्ज्ञ असून, मुंबई येथील कंपनीत कार्यरत आहेत.)