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क्या आप जानते हैं कि जिस हवा में हम सांस ले रहे हैं, उसमें से अधिकांश हिस्सा हमारे किसी काम का नहीं है? जी हां! जब बात हवा की होती है, तो ज्यादातर लोग तुरंत ऑक्सीजन का नाम लेते हैं। मगर हकीकत बिल्कुल अलग है। हमारी पृथ्वी के वायुमंडल में सबसे ज्यादा पाई जाने वाली गैस नाइट्रोजन है। यह पूरी हवा का लगभग 78 प्रतिशत हिस्सा अकेली ही घेर कर बैठी है, जबकि जीवनदायी ऑक्सीजन महज 21 फीसदी ही है। बाकी बचा एक प्रतिशत तो अन्य दुर्लभ गैसों का ठिकाना है।

इस विशाल गैसीय आवरण की उत्पत्ति और इसका ऐतिहासिक सफर

हमारी पृथ्वी के शुरुआती दिनों में वायुमंडल ऐसा बिल्कुल नहीं था जैसा आज दिखता है। अरबों साल पहले, जब नया-नया ग्रह आकार ले रहा था, तब चारों तरफ ज्वालामुखी धधक रहे थे। उनसे निकलने वाले भाप, कार्बन डाइऑक्साइड और मीथेन जैसे जहरीले धुएं से ही पृथ्वी का पहला आवरण बना। उस समय नाइट्रोजन बहुत कम मात्रा में थी।

समय बीता और उल्कापिंडों की लगातार बौछार तथा चट्टानों के भीतर छिपे रासायनिक तत्वों के टूटने से नाइट्रोजन धीरे-धीरे आजाद होने लगी। नाइट्रोजन बहुत शांत प्रवृत्ति की गैस है। यह किसी अन्य तत्व के साथ आसानी से प्रतिक्रिया नहीं करती। इस उदासीन स्वभाव के कारण, बाकी भारी गैसें तो समुद्र में घुल गईं या चट्टानों में दब गईं, लेकिन नाइट्रोजन वायुमंडल में जमा होती चली गई। सदियों तक धीरे-धीरे जमा होते-होते इसने हमारे पूरे ग्रह को एक सुरक्षित गैसीय चादर में लपेट लिया, जो आज तक कायम है।

नाइट्रोजन चक्र: वायुमंडल से जमीन और जीवन तक का विस्तृत सफर

हवा में नाइट्रोजन का इतना विशाल भंडार होने के बावजूद, हम या अन्य जीव-जंतु इसे सीधे सांस के जरिए इस्तेमाल नहीं कर सकते। यह प्रक्रिया कुछ विशेष चरणों में काम करती है:

1. प्राकृतिक स्थिरीकरण (Fixation): जब आसमान में बिजली कड़कती है, तो उसकी प्रचंड ऊर्जा हवा की नाइट्रोजन को तोड़कर ऑक्सीजन के साथ मिला देती है। इससे नाइट्रेट्स बनते हैं, जो बारिश के पानी के साथ जमीन पर गिरते हैं। इसके अलावा, दलहनी पौधों की जड़ों में मौजूद खास जीवाणु भी इसे पकड़कर खाद में बदलते हैं।

2. पादप अवशोषण (Absorption): पेड़-पौधे अपनी जड़ों से मिट्टी में मौजूद इस घोली हुई नाइट्रोजन को सोखते हैं। इसी से वे अपने लिए प्रोटीन और नए डीएनए का निर्माण करते हैं।

3. जीव-जंतुओं तक पहुंच (Consumption): जब कोई शाकाहारी जानवर या इंसान इन पौधों को खाता है, तो यह नाइट्रोजन उनके शरीर का हिस्सा बन जाती है। मांसपेशियों का विकास इसी पर टिका है।

4. पुनर्चक्रण और वापसी (Denitrification): जीवों के मृत अवशेषों या अपशिष्ट पदार्थों को मिट्टी में मौजूद सूक्ष्मजीव दोबारा तोड़ते हैं। अंततः, कुछ बैक्टीरिया इसे वापस गैस रूप में बदलकर हवा में उड़ा देते हैं। इस तरह संतुलन बना रहता है।

खेती और भोजन उत्पादन का एक ठोस उदाहरण

अगर नाइट्रोजन न होती, तो आज दुनिया की आठ अरब आबादी के लिए भोजन उगाना पूरी तरह असंभव हो जाता। बीसवीं सदी की शुरुआत में वैज्ञानिकों ने महसूस किया कि सिर्फ प्राकृतिक नाइट्रोजन चक्र से पूरी दुनिया का पेट नहीं भरा जा सकता। इसके बाद 'हैबर-बॉश' तकनीक की खोज हुई, जिससे हवा की नाइट्रोजन को खींचकर यूरिया और अमोनिया जैसे रासायनिक उर्वरक बनाए जाने लगे।

आज आप खेतों में जो हरी-भरी फसलें देखते हैं, वह इसी प्रक्रिया का जादू है। नाइट्रोजन पौधों की पत्तियों को गहरा हरा रंग और बढ़ने की ताकत देती है। इसके बिना गेहूं, चावल या मक्के के दाने में वह न्यूट्रिशन नहीं आ सकता जिसकी हमें जरूरत होती है। यानी, भले ही हम इसे सांस में सीधे इस्तेमाल न करें, लेकिन हमारी थाली तक भोजन पहुंचाने के पीछे इसी गैस की सबसे बड़ी भूमिका है।

विशेषज्ञों की राय क्या है?

पर्यावरण वैज्ञानिकों और रसायनशास्त्रियों के अनुसार, पृथ्वी के वायुमंडल में लगभग 78 प्रतिशत हिस्सेदारी रखने वाली नाइट्रोजन गैस जीवन का अदृश्य आधार स्तंभ है। वैज्ञानिकों का मानना है कि यदि हमारे वायुमंडल में नाइट्रोजन की इतनी विशाल मात्रा न होती, तो पृथ्वी पर जीवन की संरचना पूरी तरह से भिन्न होती। वैज्ञानिक शोधकर्ताओं के अध्ययन बताते हैं कि नाइट्रोजन की रासायनिक रूप से अक्रिय (Inert) प्रकृति पृथ्वी पर अनियंत्रित आग और अत्यधिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं को रोकती है। यदि वातावरण में केवल ऑक्सीजन होती, तो पृथ्वी पर एक छोटी सी चिंगारी भी महाविनाशकारी विस्फोट का रूप ले लेती।

वैज्ञानिक यह भी जोर देते हैं कि पौधों के पोषण और प्रोटीन निर्माण के लिए नाइट्रोजन चक्र (Nitrogen Cycle) अनिवार्य है। हालांकि, आधुनिक वैज्ञानिक अब मानव निर्मित नाइट्रोजन प्रदूषण और कृषि में रासायनिक उर्वरकों के अत्यधिक उपयोग पर चिंता व्यक्त कर रहे हैं। विशेषज्ञों का कहना है कि प्राकृतिक वायुमंडलीय नाइट्रोजन पूरी तरह से सुरक्षित है, लेकिन जब यह अत्यधिक मात्रा में नाइट्रस ऑक्साइड में बदलती है, तो यह पर्यावरण संतुलन पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकती है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

1. अगर हवा में नाइट्रोजन सबसे ज्यादा है, तो हम सांस में ऑक्सीजन ही क्यों लेते हैं?

मानव शरीर का श्वसन तंत्र विशेष रूप से ऑक्सीजन का उपयोग करके भोजन से ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए विकसित हुआ है। जब हम सांस लेते हैं, तो हवा के साथ नाइट्रोजन भी फेफड़ों में प्रवेश करती है, लेकिन हमारा शरीर इसका रासायनिक उपयोग नहीं करता। यह बिना किसी बदलाव के सांस छोड़ते समय वापस बाहर निकल जाती है और फेफड़ों के लिए एक सुरक्षित वाहक का काम करती है।

2. क्या पूरे ब्रह्मांड में भी नाइट्रोजन ही सबसे ज्यादा पाई जाने वाली गैस है?

नहीं, पृथ्वी के वायुमंडल में भले ही नाइट्रोजन सबसे अधिक है, लेकिन पूरे ब्रह्मांड की बात करें तो हाइड्रोजन गैस सबसे ज्यादा प्रचुर मात्रा में पाई जाती है। ब्रह्मांड के कुल सामान्य द्रव्यमान का लगभग 75 प्रतिशत हिस्सा हाइड्रोजन ही है। हमारे सूर्य और अन्य तारों की ऊर्जा का मुख्य स्रोत भी हाइड्रोजन गैस का नाभिकीय संलयन ही है।

मानव प्रगति और प्राकृतिक संतुलन का भावी मार्ग

यदि अनियंत्रित औद्योगिक गतिविधियों और बढ़ते प्रदूषण के कारण वायुमंडल में गैसों का यह करोड़ों वर्षों पुराना नाजुक संतुलन बिगड़ता है, तो क्या हमारी आने वाली पीढ़ियां इस नीले ग्रह के वायुमंडल को सुरक्षित रख पाएंगी?