বাংলাদেশে আর্সেনিক – পর্ব ৫ : আর্সেনিক মুক্ত পানি পাওয়ার উপায়

পূর্ববর্তী পর্বে আর্সেনিকমুক্ত পানির বিকল্প উৎস সম্পর্কে সংক্ষিপ্ত আলোচনা করেছি। এই পর্বে আর্সেনিক দূরীকরণ পদ্ধতির মূলনীতিগুলো তুলে ধরব.....

আর্সেনিক দূরীকরণ পদ্ধতি

পূর্ববর্তী আলোচনা থেকে বোঝা যাচ্ছে যে, আর্সেনিক মুক্ত বিকল্প সুপেয় উৎস সকল পরিস্থিতিতে সহজলভ্য নয়। বাংলাদেশের এমন অনেক আর্সেনিক দূষনে আক্রান্ত গ্রাম আছে যেখানে সারাবছরের জন্য সুপেয় পানির বিকল্প কোন উৎস পাওয়া যাবে না। সেসকল স্থানে দুষিত পানি হতে আর্সেনিক পরিশোধন করে পান করা ছাড়া আর কোন উপায় নাই। আর্সেনিকযুক্ত পানি থেকে আর্সেনিক কার্যকরভাবে দুরকরার জন্য অনেকগুলি পদ্ধতি এবং প্রযুক্তি আছে। কিন্তু পদ্ধতিগুলি গ্রামপর্যায়ে ব্যবহার করার মত যথেষ্ট সহজ বা সস্তা নয়। পরিবারিক পর্যায়ে এবং পাড়া পর্যায়ে ব্যবহারোপযোগী বেশ কয়েকটি সম্ভাবনাময় প্রযুক্তি ও পদ্ধতি নিয়ে এখানে সংক্ষেপে আলোচনা করব। কিন্তু এর পূর্বে আর্সেনিকের রাসায়নিক বৈশিষ্ট এবং দুরীকরণের মূলনীতিটা আলোচনা করে নিলে উক্ত প্রযুক্তিগুলির সম্ভাবনা ও সমস্যা বুঝতে সুবিধা হবে।

আর্সেনিক দূরীকরনের মূলনীতি

রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

আর্সেনিক দূরীকরণ সম্পর্কে জানতে হলে প্রথমে আর্সেনিকের রাসায়নিক বৈশিষ্ট সম্পর্কে কিছুটা জানা দরকার। ইতিপূর্বে আর্সেনিক ছড়ানোর সবুজ বিপ্লব তত্ত্ব ব্যাখ্যা করার সময় উল্লেখ করেছিলাম, রাসায়নিক ভাবে আর্সেনিক ও ফসফরাসের পরমানুর শেষ খোলকের কার্যকর ইলেক্ট্রন বিন্যাশ একই রকম। তাই এটা যৌগ গঠনের সময় এটা সাধারণত +৩ এবং +৫ যোজ্যতা প্রদর্শন করে। তাছাড়া আর্সেনিক একটি অপধাতুর মতও আচরন করে। মুক্ত আর্সেনিক সাধারণত দেখা যায় না, এটা সবসময়ই অন্য কোন পদার্থের সাথে যৌগ গঠন করে। খনিজ শিলার বা মাটির মধ্যে এটা সাধারনত আর্সেনো-পিরাইট হিসেবে থাকে, যা, আর্সেনিক, লৌহ ও সালফারের একটি যৌগ। বানিজ্যিক ভাবে আর্সেনিক অক্সাইড হিসেবে এটাকে কিনতে পাওয়া যায়। আর ভূ-গর্ভস্থ পানির ভেতরে এটা সাধারনত অজৈব আর্সেনেট (+৫ যোজ্যতা) বা আর্সেনাইট (+৩ যোজ্যতা) যৌগ আকারে থাকে।

এখানে একটু বলে রাখা প্রয়োজন যে, রূপের প্রকারভেদে আর্সেনিকের বিষাক্ততা কম বেশি হয়। মূলত রূপ পরিবর্তনের ফলে আর্সেনিকের চলাচলের ক্ষমতা বা নতুন যৌগ গঠনের সক্রিয়তার হ্রাস-বৃদ্ধি ঘটে। এই ব্যাপারটি খুবই গুরুত্বপূর্ণ এজন্য যে, হয়ত ভবিষ্যতে আমাদের আর্সেনিক দূরীকরণের বদলে এর রূপ পরিবর্তন করে দেবার কথা চিন্তা করতে হতে পারে, অর্থাৎ মানুষ আর্সেনিক খাবে কিন্তু এমন রূপে, যেটা শরীরে জমা হবে না, ক্ষতিও করবে না। যা হোক পরীক্ষালব্ধ ফলাফল অনুযায়ি, অজৈব আর্সেনিকের মধ্যে ত্রিযোজি আর্সেনাইট সবচেয়ে বেশি ক্ষতিকর, পঞ্চযোজি আর্সেনেট একটু কম ক্ষতিকর। আর জৈব আর্সেনিক আরও কম ক্ষতিকর, ক্ষতির মাত্রার অধ:ক্রম অনুসারে অজৈব রূপগুলো হল মনো-মিথাইল আর্সেনিক (MMA), ডাই-মিথাইল আর্সেনিক (DMA) এবং ট্রাই মিথাইল আর্সেনিক (TMA)। শুনতে অবাক লাগলেও সত্য যে ট্রাই মিথাইল আর্সেনিক, আমাদের স্বাস্থের জন্য চিনির চেয়ে বেশি ক্ষতিকর নয়।

সুতরাং আর্সেনিক দূরীকরণ বলতে শুধু আর্সেনিকের ঘনমাত্রার হ্রাস (পানি থেকে আর্সেনিক দূরীকরণ) করা না বুঝিয়ে এর বিষাক্ততা হ্রাসও (অপেক্ষাকৃত কম ক্ষতিকর রূপে পরিবর্তন) বুঝানো হয়ে থাকতে পারে। ভূ-গর্ভস্থ পানিতে সাধারণত অজৈব আর্সেনিক থাকে। তাই মূলনীতি এবং প্রযুক্তিগুলো অজৈব আর্সেনিক দূরকরণকে প্রাধান্য দিয়েছে।

সহযোজন পদ্ধতি (adsorption)

এ প্দ্ধতিতে কোন একটি উপযুক্ত শোষক আর্সেনিককে নিজের গায়ে টেনে ধরে রাখে। সাধারণত শোষক পদার্থ দিয়ে তৈরী কোন স্তরের মধ্য দিয়ে আর্সেনিকযুক্ত পানি প্রবাহিত করলে, স্তরে অবস্থিত শোষক পদার্থ আর্সেনিক কে নিজের গায়ে ইলেকট্রনিক আকর্ষনে টেনে নেয়। এটি আর্সেনিকের সাথে কোন রাসায়নিক বিক্রিয়া করে না তাই একে শোষন (absorption) বলা হয় না। সুতরাং এ পদ্ধতির সফলতা নির্ভর করছে পানিতে অবস্থিত আর্সেনিক যৌগ কি রূপে আছে এবং তার পৃষ্ঠতলের চার্জ কেমন তার উপর। সাধারণত সহযোজী শোষক পদার্থের পৃষ্ঠতলে ধনাত্নক আর আর্সেনিক যৌগের পৃষ্ঠতলে ঋণাত্নক চার্জ থাকে। পানির ভেতরে আর্সেনিকের যৌগের পৃষ্টতল সাধারণত চার্জিত থাকে বলে এই পদ্ধতিটি বেশ কার্যকর।

অসুবিধার কথা হচ্ছে, সহযোজী শোষক পদার্থের পৃষ্ঠে সীমিত সংখ্যক চার্জকণা থাকে। এই চার্জকণাগুলি যখন আর্সেনিক যৌগকে আকর্ষন করে ইলেক্ট্রন বন্ধন তৈরী করে, তার ফলে শোষক পদার্থের পৃষ্ঠে পরবর্তিতে বিক্রিয়া করার জন্য চার্জ কমে যেতে থাকে। একসময় সমস্ত চার্জকণা আর্সেনিক যৌগের সাথে বন্ধন সৃষ্টি করে ফেললে, শোষক পদার্থ মুক্ত বা অব্যবহৃত চার্জের অভাবে আর কোন আর্সেনিককে আকর্ষন করতে পারে না। একে সহযোজি শোষক পদার্থের সম্পৃক্ত অবস্থা বলা হয়। পানিতে আর্সেনিক ছাড়াও আরও অনেক খনিজ অজৈব পদার্থ দ্রবীভুত থাকে। এই অন্যান্য পদার্থগুলোর যৌগের পৃষ্ঠতলেও চার্জ থাকাটা অসম্ভব কিছু নয়। সুতরাং সহযোজি শোষক সেসকল পদার্থকেও আকর্ষন করে। ফলে, দ্রুত এর আর্সেনিক দূরকরণ ক্ষমতা হ্রাস পায়।

আর্সেনিক দূরীকরণের জন্য কিছু সহযোজি পদার্থ হল সক্রিয় কার্বন, সক্রিয় অ্যালুমিনা, লৌহআবৃত বালু (iron coated sand) ইত্যাদি। নারকেলের ছোবড়া পুড়িয়ে সক্রিয় কার্বন উৎপন্ন করা সম্ভব, তাছাড়াও আরো পদ্ধতি আছে। কিছু কিছু লাল বালু লৌহআবৃত বালুর মত আচরণ করে, কিন্তু খুবই কার্যকরী লৌহআবৃত বালু উৎপন্ন করার জ্ন্য রাসায়নিক প্রক্রিয়া প্রয়োজন। ইদানিং কিছু কিছু ক্ষেত্রে ধাতব লৌহের গুড়াকেও সহযোজি পদার্থ হিসেবে ব্যবহারের চেষ্টা চলছে।

এ পদ্ধতির চ্যালেঞ্জসমূহ
একটি সমস্যা হল প্রতিটি পরিবারের জন্য যথেষ্ট পরিমান সহযোজক বস্তুর যোগান দেয়ার খরচ। অপর সমস্যা হল যে সহযোজি পদার্থগুলো উৎপাদন করা। গবেষণার জন্য প্রয়োজনীয় কিছু পরিমান পদার্থ বিভিন্ন উৎস হতে সংগ্রহ বা ক্রয় কর গেলেও সারাদেশে বেশিরভাগ আর্সেনিক আক্রান্ত স্থানের চাহিদা এভাবে মেটানো সম্ভব নয়। এ জন্য শিল্প স্থাপন জরুরী। আরেকটি প্রধান সমস্যা হবে, আর্সেনিক দূরীকরণের পরে এই দূষিত পদার্থগুলোর নিরাপদ নিষ্কাশন বা বর্জ্য ব্যবস্থাপনা।

অধক্ষেপ পদ্ধতি (precipitation)

নাম শুনে নিশ্চয়ই বোঝা যাচ্ছে, এটা দ্রবণের ভেতরে ঘটে। কিছু কিছু পদার্থের যৌগের কণার গায়ে আর্সেনিক আকৃষ্ট হয়, এটা তো আগের পদ্ধতিতেই জেনেছি। অধ:ক্ষেপন পদ্ধতিতে, সেই পদার্থগুলো পানির ভেতরে থাকে; অনেকটা পানি ঘোলাকারী ময়লার মত। এগুলোর গায়ে আর্সেনিক লেগে যায়, এটাও সহযোজন হিসেবে লাগে, এবং এক্ষেত্রেও এটা চার্জের কারণে যুক্ত হয় কিন্তু কোন রাসায়নিক বন্ধন গঠন করে না। এ পর্যায়ে এই ঘোলাকারী সহযোজি পদার্থকণাগুলো থিতিয়ে গেলে এগুলোর সাথে পানির আর্সেনিকও অধ:ক্ষিপ্ত হয়। ফলে উপরের পানি আর্সেনিক মুক্ত হয়। তবে, পরিশ্রুত পানিকে কোন ফিল্টার জাতীয় পদার্থের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত করালে, অধ:ক্ষিপ্ত হয়নি বা প্রবাহের কারণে পূণরায় ভেসে উঠেছে এমন কণাগুলো ফিল্টারে আটকে যাবে।

গবেষণাগারের পরীক্ষায় বিভিন্ন যৌগকে এরূপ অধ:ক্ষেপন কারক হিসেবে ব্যবহার করা হয়। তার মধ্যে লৌহের ও অ্যালুমিনিয়ামের বিভিন্ন যৌগ উল্লেখযোগ্য (যেমন: আয়রন ক্লোরাইড, আয়রন সালফেট, অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইড, অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড, ফিটকিরি ইত্যাদি)। লৌহ এবং অ্যালুমিনিয়ামের যৌগগুলিকে প্রধান্য দেয়ার কারণ হল এগুলোর বানিজ্যিক বা প্রাকৃতিক সহজলভ্যতা যা পরবর্তিতে প্রযুক্তি উদ্ভাবিত হলে অধিক সুবিধাজনক বলে বিবেচিত হবে। অ্যালুমিনিয়ামের সহজলভ্য বানিজ্যিক রূপ হল ফিটকিরি (অ্যালুমিনিয়াম সালফেট ও গঠন পানি) অপরপক্ষে লৌহের বানিজ্যিক রূপ তেমন না থাকলেও বাংলাদেশের ভূগর্ভস্থ পানিতে দ্রবীভুত লৌহর ব্যবহারযোগ্যতার কথা চিন্তা করে এটা নির্বাচিত করা হয়।

এ প্দ্ধতিটিকে সফলতার সাথে প্রয়োগ করতে হলে পানির অম্লত্ব বা ক্ষারকত্ব সূচক মান pH জানা থাকা খুব জরুরী। কারণ লৌহ বা অ্যালুমিনিয়াম পানিতে অধ:ক্ষেপযোগ্য পদার্থ উৎপাদন করবে কি না তা এই pH এর উপর নির্ভরশীল। pH উপযুক্ত মাত্রাসীমার মধ্যে না থাকলে এগুলো অদ্রবণীয় যৌগ উৎপন্ন করার বদলে দ্রবণীয় যৌগ উৎপন্ন করবে। যেমন, লৌহ পানিতে দ্বিযোজি ফেরাস বা ত্রিযোজি ফেরিক হাইড্রোক্সাইড উৎপন্ন করতে পারে; আর্সেনিক দূরীকরণের জন্য লক্ষ্য হল কম দ্রাব্যতার ফেরিক হাইড্রোক্সাইড উৎপন্ন করা, যা নির্ভর করে দ্রবণীয় দ্বিযোজি লৌহ অদ্রবণীয় ত্রিযোজি লৌহে জারিত হওয়ার জন্য যথেষ্ট পরিমান অক্সিজেন পেয়েছে কি না তার উপর এবং পানির pH মাত্রা ত্রিযোজি রূপে থাকার মত উপযুক্ত সীমার ভেতরে আছে কি না তার উপর।

এ পদ্ধতির চ্যালেঞ্জসমূহ
যথারীতি এ পদ্ধতিতেও অধ:ক্ষেপ কারক রাসায়নিক বস্তুর যোগান দেয়ার খরচ এবং উৎপাদন প্রশ্নাতীত নয়। তাছাড়া, অধ:ক্ষিপ্ত আর্সেনিকঘন গাদগুলো নিরাপদে নিষ্কাশন করা দরকার। এছাড়াও, এ ধরণের রাসায়নিক বস্তু ব্যবহারের ফলে স্বাস্থের জন্য ক্ষতিকর অন্য কোন রাসায়নিক বস্তু পানযোগ্য পানিতে যেন এসে না পড়ে সেটাও খেয়াল রাখতে হবে (যেমন: অধ:ক্ষিপ্ত না হয়ে দ্রবণীয় অ্যালুমিনিয়াম চলে আসতে পারে যা' স্বাস্থের জন্য যথেষ্ট ক্ষতিকর, আবার জারন করার জন্য তুতে ব্যবহার করা হলে এখান থেকে আসা ম্যাঙ্গানিজও স্বাস্থের জন্য ক্ষতিকারক)।

জৈব পদ্ধতি (biological)

দুই ধরনের ক্ষেত্রে জৈব পদ্ধতি কথা শোনা যায়। একটি হল আর্সেনিক দূষিত মাটি পরিশোধনের জন্য। কিছু কিছু উদ্ভিদ মাটির আর্সেনিক গ্রহন করে মাটিকে আর্সেনিকমুক্ত করে। আর উদ্ভিদের মধ্যে আর্সেনিক জৈবযৌগরূপে থাকে বলে একে নিরাপদ বলে ধরা হয়। কিন্তু ঐ উদ্ভিদ মারা গেলে সেই মৃতদেহ থেকে আবার যে আর্সেনিক ছড়াবে না বা আবার অজৈব আর্সেনিকে পরিবর্তিত হয়ে যাবে না, এ ধরনের নিশ্চয়তাদানকারী কোন গবেষণা এখনো আমার চোখে পড়েনি। তাছাড়া পরিবেশ ভেদে উদ্ভিদের উৎপাদনশীলতা ভিন্ন হতে পারে, এমনকি অনেক জায়গার পরিবেশে এ সকল উদ্ভিদ নাও জন্মাতে পারে।

খুব সাম্প্রতিক সময়ে একটি গবেষণার প্রাথমিক ফলাফলে দেখা গেছে যে কচুরিপানা জাতীয় এক ধরণের উদ্ভিদ পানি থেকে আর্সেনিক গ্রহন করে, আর জলাধারের পানি আর্সেনিকমুক্ত হয়ে যায়। কিন্তু এক্ষেত্রেও উদ্ভিদের মৃতদেহ কিভাবে কোথায় নিষ্কাশন করা হবে সে বিষয়ে গবেষণা বাকি রয়েছে।

জলজ পরিবেশে বাসকারী একধরনের অনুজীব কিছু আর্সেনিকগ্রহন করে পানিকে আর্সেনিক মুক্ত করতে পারে। কিন্তু এ ধরণের অনুজীবকে আলাদা ভাবে উৎপাদন করে সরবরাহ করাটা প্রশ্ন সাপেক্ষ। তাছাড়া এই অনুজীব আর্সেনিক দূর করলেও অন্য কোন ক্ষতি করে কি না তা জানা বাকি আছে।

বিষাক্ততা হ্রাসকরণ (detoxification)

এ বিষয়ে তেমন কোন গবেষণা আমার চোখে পড়েনি। তবে, দেশের প্রতিটি আনাচে কানাচে বসানো সেচযন্ত্রগুলোর আর্সেনিকযুক্ত পানি দিয়ে ফলানো ধানের ভেতরে থাকা আর্সেনিক বা অন্যান্য খাদ্যদ্রব্যে থাকা আর্সেনিক যেহেতু কম ক্ষতিকর বা নিরাপদ জৈবযৌগ আকারে থাকে তাই এ নিয়ে তেমন উচ্চবাচ্য দেখিনা।

অন্যান্য পদ্ধতি

সহযোজন এবং অধ:ক্ষেপন ছাড়াও বেশ কিছু পদ্ধতিতে আর্সেনিক দূরকরা যায়। যেমন রিভার্স অসমোসিস পদ্ধতিতে তৈরী বেশ কিছু ফিল্টার বাজারে বানিজ্যিক ভাবে পাওয়া যায়। কিন্তু এই প্রযুক্তি আমাদের দেশের আর্থ-সামাজিক প্রেক্ষাপটে মানানসই নয়। তাই তেনা প্যাচালাম না।

পরবর্তি পর্বে (এই মূলনীতি ব্যবহারকারী) আর্সেনিক দূরীকরণ প্রযুক্তি বা যন্ত্রসম্পর্কে আলোচনা করব।