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वायु प्रदूषण इन दिनों एक बड़ी चिंता का विषय है। हवा में किसी अवांछित वस्तु, संदूषक या एजेंट की उपस्थिति से वायु प्रदूषण होता है। AQI का उपयोग हमारे आसपास मौजूद हवा की गुणवत्ता का प्रतिनिधित्व करने के लिए किया जाता है।

वायु गुणवत्ता सूचकांक (AQI) क्या है?

वायु गुणवत्ता सूचकांक (AQI) एक संख्या है जिसका उपयोग सरकार द्वारा आम जनता को हवा की गुणवत्ता बताने के लिए किया जाता है। प्रदूषकों की सांद्रता में वृद्धि के साथ वायु की गुणवत्ता बिगड़ती है। वायु गुणवत्ता सूचकांक आम लोगों के लिए प्रदूषण की गंभीरता को दर्शाता है।

भारतीय (सीपीसीबी) एक्यूआई:

भारत सरकार (CPCB) के अनुसार, भारतीय AQI रेंज 0-500 से है, 0 से अच्छा और 500 से गंभीर है। AQI गणना के लिए आठ प्रमुख प्रदूषकों को ध्यान में रखा जाना है, अर्थात। पार्टिकुलेट मैटर (PM 10 और PM 2.5), कार्बन मोनोऑक्साइड (CO), ओजोन (O3), नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO2), सल्फर डाइऑक्साइड (SO2), अमोनिया (NH3), और लेड (Pb)। AQI की गणना करने के लिए, न्यूनतम तीन प्रदूषकों का डेटा मौजूद होना चाहिए, जिनमें से एक PM10 या PM2.5 होना चाहिए, 0-500 के बीच AQI में प्रत्येक प्रदूषक के लिए अलग-अलग सांद्रता होती है और तदनुसार स्वास्थ्य प्रभाव पड़ता है।

भारतीय AQI रेंज और संभावित प्रभाव:

0-50:यह रेंज हवा की गुणवत्ता को अच्छी तरह से परिभाषित करती है क्योंकि यह स्वास्थ्य पर न्यूनतम या कोई प्रभाव नहीं दिखाती है।

51-100: यह एक संतोषजनक वायु गुणवत्ता श्रेणी है और यह संवेदनशील समूहों में सांस लेने में कठिनाई जैसे प्रभाव दिखा सकती है।

101-200:यह रेंज बच्चों और बुजुर्गों के लिए सांस लेने में परेशानी और पहले से ही फेफड़ों के विकार और हृदय रोग से पीड़ित लोगों जैसे प्रभावों के साथ मध्यम वायु गुणवत्ता दिखाती है।

201-300:इस श्रेणी में आने वाला एक्यूआई बताता है कि हवा की गुणवत्ता खराब है और लंबे समय तक संपर्क में रहने पर लोगों पर स्वास्थ्य प्रभाव दिखाता है। पहले से ही हृदय रोग से पीड़ित लोगों को कम समय के संपर्क में आने से असुविधा का अनुभव हो सकता है।

301-400:यह सीमा बहुत खराब हवा की गुणवत्ता दिखाती है और लंबे समय तक संपर्क में रहने से सांस की बीमारी का कारण बनती है।

401-500:यह AQI की गंभीर श्रेणी है जिससे सामान्य और रोगग्रस्त लोगों के स्वास्थ्य पर प्रभाव पड़ता है। यह संवेदनशील समूहों पर गंभीर स्वास्थ्य प्रभाव भी डालता है।

यूएस-ईपीए एक्यूआई:

US-EPA के अनुसार US AQI की रेंज 0-500 के बीच होती है, 0 का मतलब अच्छा और 500 का मतलब गंभीर होता है। AQI की गणना करने के लिए छह प्रमुख वायु प्रदूषकों को लिया जाता है, जो पार्टिकुलेट मैटर (PM 10 और PM 2.5), कार्बन मोनोऑक्साइड (CO), ओजोन (O3), नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO2) और सल्फर डाइऑक्साइड (SO2) हैं। AQI 0-500 से लेकर विभिन्न प्रदूषक सांद्रता और संबंधित स्वास्थ्य प्रभाव हैं।

US-EPA AQI रेंज और संभावित प्रभाव:

0-50:रेंज से पता चलता है कि हवा की गुणवत्ता अच्छी है और इससे स्वास्थ्य को कोई खतरा नहीं है।

51-100: यह सीमा मध्यम है और गुणवत्ता स्वीकार्य है। कुछ लोगों को बेचैनी महसूस हो सकती है।

101-150:संवेदनशील समूहों के लिए इस रेंज में हवा की गुणवत्ता अस्वास्थ्यकर है। उन्हें सांस लेने में तकलीफ का अनुभव होता है।

151-200:रेंज अस्वास्थ्यकर वायु गुणवत्ता दिखाती है और लोगों को सांस लेने में कठिनाई जैसे प्रभावों का अनुभव होने लगता है।

201-300:इस सीमा में वायु की गुणवत्ता बहुत अस्वास्थ्यकर है और आपातकालीन स्थितियों के लिए स्वास्थ्य चेतावनी जारी की जा सकती है। सभी लोगों के प्रभावित होने की संभावना है।

301-500:यह वायु गुणवत्ता की खतरनाक श्रेणी है और गंभीर स्वास्थ्य प्रभाव जैसे सांस लेने में तकलीफ, घुटन, वायुमार्ग में जलन आदि का अनुभव सभी को हो सकता है।

Air Quality Index Parameters

1. पार्टिकुलेट मैटर (PM10 और PM2.5)

हवा में तरल बूंदों के साथ कणों का मिश्रण पार्टिकुलेट मैटर बनाता है। पीएम 10 ऐसे कण होते हैं जिनका आकार 10 माइक्रोन से कम या उसके बराबर होता है जबकि पीएम 2.5 अल्ट्रा-फाइन कण होते हैं जिनका आकार 2.5 माइक्रोन से कम या इसके बराबर होता है।

स्रोत:

पार्टिकुलेट मैटर निर्माण, धूम्रपान, सफाई, नवीनीकरण, विध्वंस, निर्माण, भूकंप, ज्वालामुखी विस्फोट जैसे प्राकृतिक खतरों और ईंट भट्टों, कागज और लुगदी आदि जैसे उद्योगों से उत्सर्जन से निकलता है।

सुरक्षित जोखिम सीमा:

भारत सरकार और यूएस-ईपीए दोनों पीएम10 और पीएम2.5 का उपयोग वायु गुणवत्ता सूचकांक (एक्यूआई) गणना के मानदंडों में से एक के रूप में करते हैं। भारतीय सीपीसीबी के अनुसार पीएम10 (24 घंटे) के लिए सुरक्षित जोखिम स्तर 0-100 माइक्रोग्राम/घन मीटर और पीएम 2.5 (24 घंटे) के लिए 0-60 माइक्रोग्राम/घन मीटर है। US-EPA के अनुसार, PM10 का सुरक्षित स्तर 0-54 ug/m3 और PM 2.5 0-12.0 ug/m3 है।

भारतीय AQI	भारतीय रेंज (24 घंटे)		यूएस AQI	यूएस-ईपीए रेंज (24 घंटे)
भारतीय AQI	PM10 (ug/m3)	PM2.5 (ug/m3)	यूएस AQI	PM10 (ug/m3)	PM2.5 (ug/m3)
0-50	0-50	0-30	0-50	0-54	0-12.0
51-100	51-100	31-60	51-100	55-154	12.1-35.4
101-200	101-250	61-90	101-150	155-254	35.5-55.4
201-300	251-350	91-120	151-200	255-354	55.5-150.4
301-400	351-430	121-250	201-300	355-424	150.5-250.4
401-500	430+	250+	301-500	425-604	250.5-500.4

पीएम (2.5 और 10) कैसे मापें

पार्टिकुलेट मैटर को प्रकाश प्रकीर्णन विधि का उपयोग करके लेजर पीएम सेंसर द्वारा मापा जा सकता है। प्राण एयर पीएम सेंसर प्रदूषक की वास्तविक समय की निगरानी भी कर सकता है।

2. कार्बन मोनोआक्साइड

स्रोत:

यह एक रंगहीन गैस है, जो ऑटोमोबाइल उत्सर्जन, आग, औद्योगिक प्रक्रियाओं, गैस स्टोव, रसोई की चिमनियों, जनरेटर, लकड़ी जलाने वाले धूम्रपान आदि से वातावरण में निकलती है।

सुरक्षित जोखिम सीमा:

इसका उपयोग भारत सरकार और यूएस-ईपीए दोनों द्वारा AQI मानदंड के रूप में किया जाता है। भारत सरकार के अनुसार जोखिम का सुरक्षित स्तर 0-04 mg/m3 (1-घंटे) है और US-EPA के अनुसार 8 घंटे में 0-9.4 पीपीएम है।

भारतीय AQI	इंडियन सीमा सीओ (mg/m3)	US AQI	US-EPA सीमा CO (ppm)
0-50	0-1.0	0-50	0-4.4
51-100	1.1-2.0	51-100	4.5-9.4
101-200	2.1-10	101-150	9.5-12.4
201-300	10.1-17	151-200	12.5-15.4
301-400	17.1-34	201-300	15.5-30.4
401-500	34+	301-500	30.5-50.4

कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) को कैसे मापें

कार्बन मोनोऑक्साइड को एक सेंसर द्वारा विद्युत रासायनिक विधि का उपयोग करके मापा जा सकता है। प्राण एयर कार्बन मोनोआक्साइड सेंसर प्रदूषक की वास्तविक समय माप देगा।

3. ओजोन (O3)

ओजोन तीन ऑक्सीजन परमाणुओं से बना है। यह सुरक्षात्मक परत बनाता है जो हानिकारक पराबैंगनी विकिरण को पृथ्वी में प्रवेश करने से रोकता है। ग्राउंड ओजोन मनुष्य और पर्यावरण के लिए बहुत हानिकारक है।

स्रोत:

यह उद्योगों, ऑटोमोबाइल उत्सर्जन, गैसोलीन वाष्प, सॉल्वैंट्स, रसायनों और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों से जारी होता है। नाइट्रोजन ऑक्साइड (एनओएक्स) और कुल वाष्पशील कार्बनिक यौगिक (टीवीओसी) भी जमीनी ओजोन निर्माण में योगदान करते हैं।

सुरक्षित जोखिम सीमा:

ओजोन भारतीय और यूएस-ईपीए दोनों द्वारा उपयोग किए जाने वाले एक्यूआई के लिए एक मानदंड है। भारत सरकार के अनुसार, सुरक्षित जोखिम 0-100 ug/m3 (8 घंटे) है और US-EPA के अनुसार, यह 0-0.054 ppm (8 घंटे) है।

भारतीय AQI	O3 के लिए भारतीय सीमा(ug/m3)	US AQI	US-EPA O3 के लिए रेंज (ppm) (8 घंटे)
0-50	0-50	0-50	0-0.54
51-100	51-100	51-100	0.055-0.070
101-200	101-168	101-150	0.071-0.085
201-300	169-208	151-200	0.086-0.105
301-400	209-748	201-300	0.106-0.200
401-500	748+	301-500	–

ओजोन (O3) को कैसे मापें

विद्युत रासायनिक विधि का उपयोग करके सेंसर द्वारा ओजोन गैस को मापा जा सकता है। प्राण एयर O3 सेंसर प्रदूषक की वास्तविक समय माप देगा।

4. नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO2)

नाइट्रोजन डाइऑक्साइड वायुमंडल में मौजूद एक अत्यधिक प्रतिक्रियाशील गैस है।

स्रोत:

यह ऑटोमोबाइल उत्सर्जन, बिजली उत्पादन, ईंधन के जलने, जीवाश्म ईंधन के दहन और विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं से पर्यावरण में जारी होता है।

सुरक्षित जोखिम स्तर:

भारत सरकार और यूएस-ईपीए एक्यूआई की गणना के लिए एक पैरामीटर के रूप में नाइट्रोजन डाइऑक्साइड का उपयोग करते हैं। भारत सरकार के अनुसार, सुरक्षित जोखिम 0-80 ug/m3 (24 घंटे) है और US-EPA के अनुसार, यह 0-53 ppb (1 घंटा) है।

भारतीय AQI	NO2 के लिए भारतीय रेंज (ug/m3)(24 घंटे)	US AQI	NO2 (पीपीबी) के लिए यूएस-ईपीए रेंज (1 घंटा)
0-50	0-40	0-50	0-53
51-100	41-80	51-100	54-100
101-200	81-180	101-150	101-360
201-300	181-280	151-200	361-649
301-400	281-400	201-300	650-1249
401-500	400+	301-500	1250-2049

नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO2) को कैसे मापें

इलेक्ट्रोकेमिकल विधि का उपयोग कर सेंसर NO2 गैस को माप सकता है। प्राण एयर NO2 सेंसर प्रदूषक की वास्तविक समय माप प्रदान करता है।

5. सल्फर डाइऑक्साइड (SO2)

सल्फर डाइऑक्साइड एक जली हुई गंध वाली रंगहीन गैस है और इसका रासायनिक सूत्र SO2 है। गैस प्रकृति में अम्लीय और संक्षारक है और सल्फ्यूरिक एसिड और सल्फर के अन्य ऑक्साइड बनाने के लिए अन्य यौगिकों के साथ वातावरण में प्रतिक्रिया कर सकती है।

स्रोत:

ऑटोमोबाइल, उद्योगों से निकलने वाला उत्सर्जन, जीवाश्म ईंधन का दहन, बिजली का उत्पादन आदि वातावरण में सल्फर डाइऑक्साइड के प्रवेश के कारण हैं।

सुरक्षित जोखिम स्तर:

सल्फर डाइऑक्साइड का उपयोग भारत सरकार और US-EPA द्वारा वायु गुणवत्ता सूचकांक (AQI) गणना के लिए एक पैरामीटर के रूप में किया जाता है। भारत सरकार और US-EPA के अनुसार क्रमशः सुरक्षित जोखिम स्तर 0-80 ug/m3 (24 घंटे) और 0-75 ppb (1 घंटा) है।

भारतीय AQI	SO2 के लिए भारतीय रेंज (ug/m3)	US AQI	SO2 (ppb) के लिए US-EPA रेंज (1 घंटा)
0-50	0-40	0-50	0-35
51-100	41-80	51-100	36-75
101-200	81-380	101-150	76-185
201-300	381-800	151-200	186-304
301-400	801-1600	201-300	305-604 (24 घंटे)
401-500	1600+	301-500	605-1004 (24 घंटे)

सल्फर डाइऑक्साइड (SO2) को कैसे मापें

इलेक्ट्रोकेमिकल विधि का उपयोग करने वाला एक सेंसर SO2 गैस को माप सकता है। प्राण एयर SO2 सेंसर प्रदूषक की वास्तविक समय माप प्रदान करता है।

6. अमोनिया (NH3)

अमोनिया एक रंगहीन, प्रतिक्रियाशील और घुलनशील क्षारीय गैस है जिसमें तेज तीखी गंध होती है और इसका उपयोग केवल भारत सरकार द्वारा AQI के एक पैरामीटर के रूप में किया जाता है।

स्रोत:

अमोनिया के प्रमुख स्रोत कृषि गतिविधियाँ, पशुपालन, उर्वरक, विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाएँ, ऑटोमोबाइल से उत्सर्जन, महासागरों और मिट्टी से वाष्पीकरण आदि हैं।

सुरक्षित जोखिम स्तर:

NH3 को भारत सरकार द्वारा वायु गुणवत्ता पैरामीटर के रूप में माना जाता है और सुरक्षित जोखिम स्तर 0-400 ug/m3 (24 घंटे) है।

भारतीयAQI	NH3 के लिए भारतीय रेंज (ug/m3)(24 घंटे)	US AQI	NH3 (पीपीबी) के लिए US-EPA रेंज (1 घंटा)
0-50	0-200	0-50	–
51-100	201-400	51-100	–
101-200	401-800	101-150	–
201-300	801-1200	151-200	–
301-400	1201-1800	201-300	–
401-500	1800+	301-500	–

7. सीसा (Pb)

सीसा भारी धातु समूह से संबंधित एक नीली-सफेद चमकदार धातु है। यह प्रकृति में संक्षारक और प्रतिरोधी है लेकिन हवा के संपर्क में आने पर आसानी से धूमिल हो जाता है।

स्रोत:

यह धातु प्रसंस्करण, अपशिष्ट भस्मीकरण, जीवाश्म ईंधन दहन, अपशिष्ट बैटरी, वाहनों से उत्सर्जन, जीवाश्म ईंधन के दहन आदि के दौरान जारी किया जाता है।

सुरक्षित जोखिम स्तर:

भारतीय सीपीसीबी के अनुसार लेड के संपर्क में आने का सुरक्षित स्तर 0-1.0 ug/m3 (24 घंटे) है।

भारतीय AQI	Pb के लिए भारतीय सीमा (ug/m3)(24 घंटे)	US AQI	Pb (ppb) के लिए US-EPA रेंज (1 घंटा)
0-50	0-0.5	0-50	–
51-100	0.6-1.0	51-100	–
101-200	1.1-2.0	101-150	–
201-300	2.1-3.0	151-200	–
301-400	3.1-3.5	201-300	–
401-500	3.5+	301-500	–

वायु गुणवत्ता सूचकांक की गणना कैसे करें?

AQI की गणना करने का सूत्र भारतीय CPCB और US-EPA के अनुसार ही है। AQI की गणना मापदंडों के लिए अलग-अलग समीकरणों का उपयोग करके की जाती है। उदाहरण के लिए, यदि आप चार मापदंडों के आधार पर AQI की गणना करना चाहते हैं, तो समीकरण का चार बार उपयोग करें, और सबसे खराब उप-सूचकांक AQI का संचार करता है। एक सबइंडेक्स प्रदूषकों की सांद्रता का एक रैखिक कार्य (दो अलग-अलग लेकिन संबंधित धारणाएँ) है।Ip = [IHi – ILo / BPHi – BPLo] (Cp – BPLo) + ILo

जहां पे,

Ip = प्रदूषक p का सूचकांक
Cp = प्रदूषक p की कम सांद्रता
BPHi = सघनता विराम बिंदु यानी Cp से अधिक या उसके बराबर
BPLo = सघनता विराम बिंदु यानी Cp से कम या उसके बराबर
IHi = AQI मान BPHi के अनुरूप है
ILo = AQI मान BPLo के अनुरूप है

1. AQI के लिए भारतीय समीकरण:

भारतीय AQI रेंज US-EPA से भिन्न है। AQI की गणना करने के लिए, कम से कम तीन पैरामीटर निकाले जाने चाहिए, जिनमें से एक PM10 या PM2.5 होना चाहिए।उप-सूचकांकों की गणना करने के लिए, 16 घंटे के डेटा की आवश्यकता होती है।

उदाहरण के लिए: यदि आप पीएम2.5, सीओ और ओजोन के आधार पर एक्यूआई की गणना करना चाहते हैं, तो प्रत्येक पैरामीटर के लिए अलग-अलग उप-सूचकांक की गणना करें।
यदि PM2.5 की वर्तमान सांद्रता 110 ug/m3 है, तो भारतीय मानकों के अनुसार AQI रेंज का संदर्भ देते हुए BPHi = 120, BPLo = 91, IHi = 300 और ILo = 201।
मान को समीकरण में रखना और हल करना:
उप सूचकांक= [(300-201)/ (120-91)] (110-91) + 201= 265.86

इसी तरह, अन्य मापदंडों के लिए, उप-सूचकांक की गणना की जा सकती है और सबसे खराब उप-सूचकांक AQI को दर्शाता है।

2. AQI के लिए US-EPA समीकरण:

US-EPA रेंज भारतीय AQI रेंज से अलग है। यदि एक से अधिक प्रदूषक मौजूद हैं और सबसे बुरी तरह प्रभावित उप-सूचकांक AQI को दर्शाता है तो समीकरण को अलग तरह से इस्तेमाल किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए: मान लें कि आप कार्बन मोनोऑक्साइड के लिए AQI की गणना करना चाहते हैं और CO की सघनता (Cp) 11.0 ppm है, तो US-EPA रेंज के अनुसार IHi = 150, ILo = 101, BPHi = 12.4, BPLo = 9.5 है।
सभी मानों को समीकरण में रखने और हल करने पर,
Ip = [(150-101) / (12.4-9.5)] (11.0-9.5) + 101= 126.34

अन्य मौजूदा मापदंडों के लिए AQI की गणना करें और समीकरण को अलग तरह से लागू करें, सबसे ज्यादा प्रभावित सूचकांक की पहचान करें और यह आपको AQI देगा।