દૂષિત જળનું સૂક્ષ્મજીવશાસ્ત્ર : મીઠા કે દરિયાઈ પાણીમાં સેંદ્રિય (કાર્બનિક) પ્રદૂષકો ભળવાથી સૂક્ષ્મજીવો વડે તેના પર થતી જૈવી ક્રિયાઓનો ખ્યાલ આપતું જીવવિજ્ઞાન. રાસાયણિક સ્રાવ (effluents), સુએજ, તેમજ દૂષિત જમીન પરથી વહેતું પાણી જળાશયોમાં પ્રવેશવાથી તેમજ માનવની બેદરકારીને લીધે પાણી દૂષિત બને છે. આવાં પાણીમાં ભળતાં ઘણાં કાર્બનિક સંયોજનો સૂક્ષ્મજીવો માટે પોષક દ્રવ્યો બને છે. પરિણામે આવાં પાણીમાં વાનસ્પતિક તેમજ પ્રાણીજ સૂક્ષ્મજીવોની સંખ્યા અમર્યાદિત પ્રમાણમાં વધતાં તે આવાં જળાશયમાં વસતાં અન્ય સજીવો માટે હાનિકારક નીવડે છે. સુએજમાંથી પાણીમાં ભળતા રોગકારક સૂક્ષ્મજીવોને લીધે જાતજાતના રોગો ઊપજે છે. માનવી તેમજ પાલતુ જનાવરો આવા રોગોનો ભોગ બને છે. તદુપરાંત દરિયામાં પેટ્રોલિયમ તેલો પ્રસરવાથી પણ દરિયામાં વાસ કરતાં પ્રાણી તેમજ જળચારી પક્ષીઓ મોટી સંખ્યામાં મૃત્યુ પામે છે.
ગામડાંમાં વસતાં માનવ અને પાલતુ જાનવરો પીવા માટે સામાન્યપણે નદી કે તળાવનું પાણી વાપરતાં હોય છે. તેના પરિસરમાં વસતી ગીચ વસ્તીના પરિણામે, પાણીમાં ભળતાં ઘરગથ્થુ પ્રદૂષકો તેમજ તેના સાન્નિધ્યમાં આવેલાં કારખાનાંઓને લીધે પાણી પ્રદૂષિત બને છે. વળી હવા કે જમીન પરથી પાણીમાં ભળતા કાર્બનિક પદાર્થો, વનસ્પતિ, મૃતોપજીવી સજીવો તેમજ જીવાવશેષો દ્વારા પ્રદૂષણકારક ઘણા સૂક્ષ્મજીવો જળાશયોમાં દાખલ થાય છે. જોકે તેમાંનાં ઘણાંખરાં સજીવો સૂર્યપ્રકાશના ભાગ રૂપે, પાણીમાં પ્રવેશતાં પારજાંબલી કિરણો, અને વિપરીત તાપમાનની અસર હેઠળ મૃત્યુ પામે છે. પાણીમાં વાસ કરતા સૂક્ષ્મજીવાણુઓ પણ તેમનું ભક્ષણ કરતા હોય છે. જીવાણુ પર પરોપજીવી જીવન પસાર કરતા ફાજ વિષાણુઓ અને ખોરાકમાં થતા ઘટાડાને લીધે પણ પ્રદૂષક સૂક્ષ્મજીવોનું પ્રમાણ ઘટે છે.
પાણીમાં ભળતા પ્રદૂષણકારક સૂક્ષ્મજીવો : માનવશરીરમાં પરોપજીવી જીવન પસાર કરતા અને ચેપી રોગો માટે કારણભૂત એવા સાલ્મોનેલ્લા ટાઇફ્સ, સા. પૅરાટાઇફ્સ, શીંગેલ્લા ડિસેંટ્રી, શીં. પૅરાડિસેંટ્રી, વિબ્રિયો કૉમા, ક્લૉસ્ટ્રિડિયમ્, વેલ્ચી, સ્ટ્રેપ્ટોકૉકસ, પાયોજીન્સ વગેરે સૂક્ષ્મજીવો પાણીને પ્રદૂષિત કરે છે.
સુએજનાં પાણીમાં પણ ઉપર જણાવેલ સૂક્ષ્મજીવો ઉપરાંત પ્રજીવો, ફૂગ, વિષાણુઓ અને અન્ય કૉલિફૉર્મ, પ્રોટીઅસ જેવા બૅક્ટેરિયા પણ જોવા મળે છે. માનવના આંતરડામાંના બૅક્ટેરિયા વાતજીવી (aerobic), અવાતજીવી (anaerobic) અને મૃતોપજીવી પ્રકારના હોય છે.
1. વાતજીવી બૅક્ટેરિયા : એશેરીશિયા કોલી.
2. વૈકલ્પિક વાતજીવી : એન્ટેરો-બૅક્ટેર, આલ્કેલી જીન્સ, સ્ટ્રેપ્ટોકોકાઈ, માઇક્રૉકસ વગેરે.
3. અવાતજીવી : મેથેનોબ્રક્ટર, મેથેનોકૉકસ, મેથેનોસેપ્ટિસીન, ક્લૉસ્ટ્રિડિયમ.
4. વિષાણુઓ : એડેનો-વાઇરસ, હેપેટાઇટિસ, એન્ટેરોવાઇરસ, ઇકો વાઇરસ અને લકવાના વિષાણુઓ વગેરે.
સૂક્ષ્મજીવોને માફક આવે એવાં પોષક દ્રવ્યો વિપુલ પ્રમાણમાં હોવાથી, ગંદાં પાણીમાં જાતજાતના બૅક્ટેરિયા, પ્રકાશસંશ્લેષક સૂક્ષ્મજીવો અને ફૂગ પેદા થતાં હોય છે. માનવના શરીરમાં સૂક્ષ્મ તેમજ કદમાં સહેજ મોટાં એવાં પુખ્ત કૃમિ કે તેનાં ઈંડાં પણ પ્રવેશતાં હોય છે. તે પરોપજીવી હોવાથી મોટે ભાગે મૃત્યુ પામે છે; પરંતુ અનુકૂળ સંજોગોમાં ઈંડાં યોગ્ય યજમાન(host)ના સંપર્કમાં આવતાં તે યજમાનના શરીરમાં દાખલ થઈ ત્યાં વિકાસ પામે છે.
ગંદા પાણીનું શુદ્ધીકરણ : ગંદા પાણીમાં થતી ઑક્સિડેશન-પ્રક્રિયાને પરિણામે, પાણીમાં દ્રાવ્ય એવા ઑક્સિજનનું પ્રમાણ ઘટે છે. જૈવિક પ્રક્રિયા માટે ઑક્સિજનની અગત્ય હોવાથી, આવાં પાણીમાં ઑક્સિજનની માંગ વધે છે. આ માંગને BOD (Biological Oxygen Demand) કહેવામાં આવે છે. આ માંગને પૂરવાથી વાતજીવી સૂક્ષ્મજીવો તેનો ઉપયોગ કરી ગંદા પાણીમાં રહેલા કલીલ સ્વરૂપનાં પોષક દ્રવ્યોને પચાવી જઈને પોતે વૃદ્ધિ પામે છે. તેથી પાણીમાં પ્રદૂષકોનું પ્રમાણ ક્રમશ: ઘટે છે.
પાણીના શુદ્ધીકરણના પહેલા તબક્કામાં સૌપ્રથમ તેને ખાસ તૈયાર કરેલા મોટા કૂવામાં ઠાલવવામાં આવે છે, આ પાણી ત્યાં ગોઠવેલ ગળણીમાંથી પસાર કરી, અદ્રાવ્ય પ્લાસ્ટિકના ટુકડા, લાકડાં, પૂઠાં કે અન્ય નાનામોટા પદાર્થોને પાણીથી અલગ કરવામાં આવે છે.
બીજા તબક્કામાં આ પાણીને સેપ્ટિક ટૅંક યાને કૃત્રિમ કૂવા આકારનાં જળાશયો તરફ વાળવામાં આવે છે. ત્યાં કૃત્રિમ કે કુદરતી પ્રક્રિયાને અધીન નિસ્યંદનપ્રક્રિયા થતાં પાણીમાં ભળેલાં મોટા ભાગનાં કલીલ દ્રવ્યો આ કૂવામાં એકઠાં થાય છે. પરિણામે પાણીમાં રહેલ અદ્રાવ્ય કચરાનું પ્રમાણ સાવ ઘટે છે. આ કચરા(sludge)નો ઉપયોગ ખાતર તરીકે થાય છે. તેમાંથી મિથેન જેવા વાયુઓનું વિમોચન પણ થતું હોય છે. મિથેનનો ઉપયોગ બળતણ તરીકે કરવામાં આવે છે.
શેષ પાણી હવે સ્રાવ રૂપે વહે છે. તેને ઑક્સિડેશન જળાશય (oxidation pond) તરફ વાળવામાં આવે છે. તેમાં કલીલ સ્વરૂપનાં પોષક દ્રવ્યો હોવાથી તેનો ઉપયોગ કરી વાતજીવી સૂક્ષ્મજીવોની વૃદ્ધિ કરવામાં આવે છે. ક્રમશ: આ પાણીમાં સૂક્ષ્મ કે સહેજ મોટા કદની લીલી શેવાળ, ડાયએટમ, સ્પાઈરોકીટ, સ્પાયરોગાયરા જેવી એકાંગી વનસ્પતિ પણ ઉત્પન્ન થાય છે અને પોતાનો વિકાસ સાધે છે. આવા પાણીમાં સજીવોનું પ્રમાણ વધતાં પ્રદૂષકોનું પ્રમાણ સાવ ઘટી જાય છે. તેનો ઉપયોગ ખેતી માટે થઈ શકે છે. શેષ પાણીને તળાવમાં કે નદીમાં છોડવામાં આવે છે.
ફાર્માસ્યુટિકલ કે ખોરાક-ઉત્પાદનને લગતાં કારખાનાંઓમાં સ્રાવને પણ ઑક્સિડેશન જળાશયમાં છોડવામાં આવે છે. ‘સ્ટરર’ વડે આ પાણીમાં હવાને ભેળવવામાં આવતાં તે ઑક્સિજનયુક્ત બનવાથી, તેમાં રહેલ ખોરાકી ઘટકોને પચાવી વનસ્પતિ પોતાનો વિકાસ સાધે છે. પરિણામે પ્રદૂષકોનું પ્રમાણ ઘણું ઘટી જાય છે. સૌપ્રથમ આ પાણીનું પૃથક્કરણ કરવામાં આવે છે. અને પરિણામ સંતોષકારક જણાય તો તેને તળાવ કે નદીમાં છોડવામાં આવે છે.
દરિયાઈ પાણીનું પ્રદૂષણ : દરિયા વાટે પેટ્રોલિયમ-ટૅંકો વડે તૈલી પદાર્થોને વિવિધ સ્થળે લઈ જવામાં આવે છે. ઘણી વાર ટપકીને કે ઝરીને અથવા અન્યથા દરિયાના ઉપલા સ્તરે સેંકડો કિલોમીટરો સુધી તેલ પ્રસરે છે. દરિયાકિનારે પણ તેલનો મોટો સ્તર જામે છે. આ તેલનું વિઘટન કરનાર બૅક્ટેરિયાનું સંશોધન કરવામાં શાસ્ત્રજ્ઞો સફળ નીવડ્યા છે. આ દિશામાં ભારતીય વિજ્ઞાનીઓએ નોંધપાત્ર સિદ્ધિ હાંસલ કરી છે. આ બૅક્ટેરિયાને સૌપ્રથમ તેલ ને પાણીમાં ભેળવે છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન બૅક્ટેરિયા નિસ્યંદનકારકો(emulsifying agents)નું ઉત્પાદન કરે છે. આ કારકો ગુંદર જેવા અને પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે. ત્યારબાદ તૈલી પદાર્થોનું વિઘટન થવાથી દરિયાનાં પાણીની સપાટી તેલરહિત બને છે.
મ. શિ. દૂબળે