फास्फोरस पृथ्वी पर जीवन के लिए महत्वपूर्ण है और हम कम चल रहे हैं

फॉस्फोरस एक आवश्यक तत्व है जो कई सेलुलर यौगिकों, जैसे डीएनए और में निहित है ऊर्जा वाहक एटीपी. सभी जीवन को फॉस्फोरस की आवश्यकता होती है और जब फॉस्फोरस को बढ़ते पौधों और पशुधन के आहार में जोड़ा जाता है तो कृषि उपज में सुधार होता है। नतीजतन, इसका उपयोग विश्व स्तर पर उर्वरक के रूप में किया जाता है - और दुनिया की खाद्य आवश्यकताओं को पूरा करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। वार्तालाप

हालाँकि, इसे जोड़ने के लिए, हमें पहले इसे एक संकेंद्रित रूप से निकालना होगा - और आपूर्ति लगभग विशेष रूप से आती है मोरक्को में फॉस्फेट की खदानें (चीन, अमेरिका, जॉर्डन और दक्षिण अफ्रीका से बहुत कम मात्रा में आने के साथ)। अधिकांश खदानें मोरक्को के भीतर हैं पश्चिमी सहारा, एक पूर्व स्पेनिश उपनिवेश जिसे 1975 में मोरक्को द्वारा कब्जा कर लिया गया था।

तथ्य यह है कि वैश्विक आपूर्ति का 70% से अधिक इस एकल स्थान से आना समस्याग्रस्त है, खासकर जब वैज्ञानिक चेतावनी दे रहे हैं कि हम निकट आ रहे हैं "शिखर फास्फोरस", वह बिंदु जिस पर मांग आपूर्ति से अधिक होने लगती है और गहन कृषि जारी नहीं रख सकते वर्तमान उपज प्रदान करें. सबसे खराब स्थिति में, खनन योग्य भंडार समाप्त हो सकता है 35 वर्ष से भी कम.

तो क्या हो रहा है - और कितनी चिंतित होनी चाहिए?

प्राकृतिक सीमाएँ

प्रकृति में फास्फोरस केवल ऑक्सीजन से बंधा हुआ मौजूद होता है, जिसे फॉस्फेट कहा जाता है। इसी रूप में इसका खनन किया जाता है। रसायनज्ञ मौलिक सफेद फास्फोरस प्राप्त करने के लिए इससे जुड़े ऑक्सीजन को हटा सकते हैं, जो अंधेरे में चमकता है, लेकिन यह इतना अस्थिर है कि हवा के संपर्क में आने पर यह स्वतः ही प्रज्वलित हो जाता है।

फॉस्फेट आसानी से मिट्टी या पानी में फैल जाता है और कोशिकाओं द्वारा ग्रहण किया जा सकता है। जब फॉस्फेट मुक्त कैल्शियम या आयरन से मिलता है, तो वे मिलकर अत्यधिक अघुलनशील लवण बनाते हैं।


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19वीं शताब्दी के पूर्वार्ध में, जस्टस वॉन लिबिग ने इसे लोकप्रिय बनाया न्यूनतम का कानून कृषि के लिए, जो बताता है कि विकास न्यूनतम उपलब्ध संसाधनों द्वारा सीमित है। जल्द ही पता चला कि यह अक्सर फॉस्फोरस का ही कोई रूप था।

परिणामस्वरूप, खेती में उपयोग करने के लिए पुराने युद्धक्षेत्रों से हड्डियाँ - जिनमें अधिकतर कैल्शियम और फॉस्फेट शामिल थीं - खोदी गईं। मछली से बनी हुई खाद, पक्षियों की बीट के बड़े संचय में फॉस्फोरस की उच्च सांद्रता भी होती है और इसका उपयोग फसलों को उर्वरित करने के लिए किया जाता था। लेकिन इसकी आपूर्ति जल्द ही ख़त्म हो गई। जैसे-जैसे मांग बढ़ी, इसके बजाय आपूर्ति का खनन करना पड़ा।

लेकिन यह प्रयुक्त अकार्बनिक फॉस्फेट उर्वरक अत्यधिक गतिशील है और जलस्रोतों में घुल जाता है। इसके अलावा, फॉस्फेट रॉक अपक्षय के कारण अंततः समुद्र में बह जाता है, जहां यह या तो कैल्शियम फॉस्फेट के रूप में जमा हो जाता है या समुद्री जीवों द्वारा ग्रहण कर लिया जाता है, जो अंततः मरने पर समुद्र तल पर जमा हो जाते हैं। नतीजतन, स्थलीय फॉस्फोरस वास्तव में गायब नहीं होता है, लेकिन यह हमारी पहुंच से परे जा सकता है।

प्राकृतिक बर्बादी

मामले को और अधिक जटिल बनाने के लिए, यहां तक ​​कि जिस फॉस्फोरस का हम उपयोग कर सकते हैं वह भी काफी हद तक बर्बाद हो जाता है। फास्फोरस का खनन केवल उर्वरक के रूप में किया जाता है पाँचवाँ भाग हमारे द्वारा खाए जाने वाले भोजन तक पहुँचता है. कुछ लीच दूर हो जाता है और कुछ मिट्टी में कैल्शियम और आयरन से बंध जाता है। कुछ पौधों की जड़ों में उत्तरार्द्ध को निकालने की क्षमता होती है, लेकिन इतनी बड़ी मात्रा में नहीं कि इसे पूरा प्राप्त किया जा सके।

इन अकार्बनिक रूपों के अलावा, फॉस्फेट को सेलुलर यौगिकों में भी परिवर्तित किया जाता है, जिससे कार्बनिक रूप से बंधे फास्फोरस का निर्माण होता है, जैसे फॉस्फोलिपिड or phytate. किसी जीव की मृत्यु के बाद, इन कार्बनिक फॉस्फोरस यौगिकों को उपयोग योग्य फॉस्फेट रूप में वापस करने की आवश्यकता होती है। मिट्टी में कार्बनिक रूप से बंधा फास्फोरस कितना मौजूद है यह उन जीवों की संख्या और गतिविधि पर निर्भर करता है जो ऐसा कर सकते हैं।

कृषि मिट्टी आमतौर पर अकार्बनिक फॉस्फोरस से समृद्ध होती है, जबकि वनों और दीर्घकालिक चरागाहों जैसे अबाधित पारिस्थितिक तंत्र में, कार्बनिक रूप से बंधे फॉस्फोरस का प्रभुत्व होता है। लेकिन फसल की कटाई और जुताई जैसी भूमि प्रबंधन प्रथाओं के दौरान कृषि भूमि में अक्सर फॉस्फोरस की कमी हो जाती है, इसलिए फॉस्फेट युक्त उर्वरकों का उपयोग किया जाता है।

खाद फैलाना और जुताई से बचना मिट्टी में माइक्रोबियल प्रचुरता बढ़ाने के तरीके हैं - और इस तरह कार्बनिक रूप से अधिक फास्फोरस को बनाए रखना है।

पीक फॉस्फोरस के खतरों का मुकाबला कुछ सरल समाधानों से किया जा सकता है। कम मांस खाना एक शुरुआत है क्योंकि पालन-पोषण के लिए बड़ी मात्रा में मांस का उपयोग किया जाता है मांस के लिए पशुधन. संभावना यह है कि फास्फोरस की उपलब्धता के कारण कृषि उपज सीमित है और वैश्विक जनसंख्या बढ़ने के साथ इसमें और वृद्धि होगी।

मनुष्य स्वयं फॉस्फोरस की बर्बादी करता है, क्योंकि हम जो भी लेते हैं उसका अधिकांश भाग सीधे बाहर चला जाता है। सौभाग्य से, प्रौद्योगिकियों का विकास किया गया है सीवेज से फॉस्फोरस निकालें, लेकिन वर्तमान में व्यावहारिक होना बहुत महंगा है।

अधिकतम फॉस्फोरस का मतलब यह नहीं है कि फॉस्फोरस गायब हो जाएगा, बल्कि खनन योग्य उच्च सांद्रता वाले भंडार कम हो रहे हैं। इसके बजाय, हम फॉस्फोरस की पृष्ठभूमि सांद्रता बढ़ा रहे हैं और इसे समुद्र तल में जोड़ रहे हैं। फॉस्फोरस के अधिक टिकाऊ उपयोग के लिए मिट्टी बनाने वाले कई जीवों की अधिक सराहना और समझ की आवश्यकता होती है - और फॉस्फोरस वितरण में वे जो भूमिका निभाते हैं - अन्यथा हम अब दुनिया को सस्ती कीमत पर खिलाने में सक्षम नहीं होंगे।

के बारे में लेखक

वेरा थॉस, रसायन विज्ञान में व्याख्याता, बांगोर विश्वविद्यालय

यह आलेख मूलतः पर प्रकाशित हुआ था वार्तालाप। को पढ़िए मूल लेख.

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