কৃষিজ দূষণ

কৃষি দূষণ বলতে জৈব ও অজৈব উপাদানের কৃষি কার্যক্রমের ফলে পরিবেশ ও পার্শ্ববর্তী বাস্তুতন্ত্রের দূষণ বা অবনতি এবং মানুষের স্বাস্থ্য ও অর্থনীতির ওপর নেতিবাচক প্রভাব বোঝায়। এই দূষণ বিভিন্ন উৎস থেকে আসতে পারে, যেমন বিন্দু উৎস দূষণ (একটি নির্দিষ্ট নির্গমন বিন্দু থেকে) বা অবিন্দু উৎস দূষণ এবং বায়ু দূষণ, যা বৃহৎ অঞ্চলে ছড়িয়ে পড়ে। একবার পরিবেশে প্রবেশ করলে এই দূষক পদার্থগুলি সরাসরি স্থানীয় বাস্তুতন্ত্রকে ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে, যেমন স্থানীয় বন্যপ্রাণী হত্যা করা বা পানীয় জল দূষিত করা, এবং দীর্ঘমেয়াদী প্রভাব ফেলতে পারে, যেমন নিষ্ক্রিয় অঞ্চল (dead zone) সৃষ্টি।
পরিচালনা পদ্ধতি, বা এর অভাব, এই দূষণের মাত্রা ও প্রভাব নির্ধারণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে। সঠিক পরিচালনার অভাবে গবাদিপশু ব্যবস্থাপনা, অতিরিক্ত চারণভূমি, লাঙল চালানো, সার ও কীটনাশক ব্যবহারের ফলে গুরুতর পরিবেশগত সমস্যা দেখা দিতে পারে।
কৃষিজাত দূষণ জল দূষণকে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করে এবং এটি হ্রদ, নদী, জলাভূমি, মোহনা, এবং ভূগর্ভস্থ পানিতে প্রবেশ করতে পারে। কৃষি দূষণ থেকে উৎপন্ন উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে পলি, পুষ্টি উপাদান, রোগজীবাণু, কীটনাশক, ধাতু এবং লবণ। প্রাণিসম্পদ খামার পরিবেশ দূষণের অন্যতম প্রধান কারণ, কারণ পশুর মলমূত্র সঠিকভাবে সংরক্ষণ ও ব্যবস্থাপনা না করা হলে তা জলাশয়ে মিশে যায়।
সেচ ব্যবস্থার পরিবর্তন ও প্রাণিসম্পদ খামারগুলোর ভূমিকা জলবায়ু পরিবর্তনে গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে। এ কারণে আইপিসিসি (IPCC) এর এবং ২০২৪ সালের UNEP বায়ু দূষণ ব্যবস্থাপনা কর্মপরিকল্পনায় কৃষি দূষণ কমানোর বিষয়ে গুরুত্ব দেওয়া হয়েছে।
অনুমান করা হয় যে, কীটনাশক ব্যবহার না করা হলে ফসল কাটার আগেই ফসলের ক্ষতির পরিমাণ ৪০% পর্যন্ত হতে পারে। কিছু কীটনাশক অত্যন্ত দীর্ঘস্থায়ী, যেমন ২,৪-ডি (2,4-D) এবং অ্যাট্রাজিন (Atrazine) মাটিতে ২০ বছর পর্যন্ত সক্রিয় থাকতে পারে, যেখানে ডিডিটি, অ্যালড্রিন, ডিলড্রিন, হেপ্টাক্লোর এবং টক্সাফেন আরও দীর্ঘস্থায়ী হতে পারে। কীটনাশক পরিবেশে প্রবেশ করলে এটি খাদ্য শৃঙ্খলে প্রবাহিত হয়ে পরজীবী ও অন্যান্য উপকারী কীটপতঙ্গের ক্ষতি করতে পারে।
সুদূরপ্রসারী দূষণ কমাতে জৈব কীটনাশক ব্যবহারের পরামর্শ দেওয়া হয়, তবে এগুলোরও কিছু নেতিবাচক প্রভাব থাকতে পারে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে জাতীয় জৈব কর্মসূচির অধীনে অনেক জৈব কীটনাশক অনুমোদিত রয়েছে।
কীটনাশক পানি দ্বারা গুলিয়ে গেলে এবং তা ভূগর্ভস্থ জলে পৌঁছে গেলে একে কীটনাশকের নিঃসরণ বলা হয়। এটি ভূগর্ভস্থ জল দূষণের একটি প্রধান কারণ। এটি সাধারণত তখনই ঘটে যখন:
সার ফসলে নাইট্রোজেন, ফসফরাস, এবং পটাশিয়াম সরবরাহ করে, যা ফসলের বৃদ্ধি বৃদ্ধি করে। তবে, এটি পুষ্টি চক্র বিঘ্নিত করতে পারে এবং মানব ও পরিবেশের জন্য ক্ষতিকর হতে পারে।
সবচেয়ে সাধারণ নাইট্রোজেনের উৎস হল NO (নাইট্রেট) এবং NH (অ্যামোনিয়াম), যা কৃষি উৎপাদন ব্যাপকভাবে বাড়িয়ে তুলেছে:
তবে, নাইট্রোজেন সার অতিরিক্ত ব্যবহারে জল দূষণ, বায়ু দূষণ, এবং মাটির স্বাস্থ্য নষ্ট হতে পারে। অনেক সময় ফসল সার থেকে সমস্ত নাইট্রোজেন গ্রহণ করতে পারে না, ফলে অতিরিক্ত নাইট্রোজেন মাটিতে থেকে যায় বা পৃষ্ঠস্থ প্রবাহ (runoff) হয়ে নদী, হ্রদ বা ভূগর্ভস্থ জলে প্রবাহিত হয়।
অতিরিক্ত নাইট্রেট পানিতে গেলে তা ইউট্রোফিকেশন ঘটায়, যা জলজ প্রাণীর জন্য ক্ষতিকর। এছাড়া, নাইট্রোজেন সার থেকে NH বায়ুমণ্ডলে ছড়িয়ে পড়ে, যা অ্যাসিড বৃষ্টি ঘটাতে পারে এবং নাইট্রাস অক্সাইড নির্গমন করে যা গ্রিনহাউস গ্যাস।
অতিরিক্ত নাইট্রোজেন ব্যবহারে:
কৃষিকাজে ব্যবহৃত সবচেয়ে সাধারণ ফসফরাস সার হল ফসফেট (PO)। এটি সাধারণত কৃত্রিম যৌগের মাধ্যমে অথবা জৈব সার যেমন গোবর ও কম্পোস্ট থেকে সরবরাহ করা হয়। ফসফরাস সমস্ত জীবের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ পুষ্টি উপাদান, কারণ এটি নিউক্লিক অ্যাসিড উৎপাদন এবং বিপাকীয় শক্তি স্থানান্তরসহ বিভিন্ন কোষীয় ও বিপাকীয় ক্রিয়াকলাপে ভূমিকা রাখে। তবে, বেশিরভাগ জীব, বিশেষ করে কৃষিজ ফসল, তুলনামূলকভাবে কম পরিমাণ ফসফরাসের প্রয়োজন হয়, কারণ তারা এমন পরিবেশে বিকশিত হয়েছে যেখানে ফসফরাসের পরিমাণ স্বাভাবিকভাবে কম। 
মাটির অণুজীব জৈব ফসফরাসকে দ্রবণীয় ফসফেটে রূপান্তর করতে পারে, যা উদ্ভিদের জন্য সহজলভ্য হয়। তবে, কৃত্রিম সার ব্যবহারের ক্ষেত্রে এই ধাপটি এড়ানো হয়, কারণ এতে সরাসরি ফসফেট বা অন্যান্য উদ্ভিদ-সহজলভ্য ফর্ম প্রদান করা হয়। ফসল দ্বারা শোষিত না হওয়া অতিরিক্ত ফসফরাস সাধারণত মাটির কণার সাথে আবদ্ধ থাকে এবং জমিতেই থাকে। তবে, বৃষ্টিপাত বা ঝড়ের পানি প্রবাহ (stormwater runoff) এর ফলে মাটির কণা ক্ষয়প্রাপ্ত হলে ফসফরাস পৃষ্ঠস্থ জলে প্রবাহিত হতে পারে। 
যদিও জমিতে প্রয়োগ করা সার থেকে পানিতে প্রবেশ করা ফসফরাসের পরিমাণ তুলনামূলকভাবে কম, এটি প্রাকৃতিক ফসফরাস চক্রকে ব্যাহত করতে পারে। নাইট্রোজেন ইউট্রোফিকেশন (eutrophication) প্রক্রিয়ায় ভূমিকা রাখে, তবে অতিরিক্ত ফসফরাসকে এ সমস্যার প্রধান কারণ হিসেবে ধরা হয়, বিশেষ করে মিঠা পানির পরিবেশে, কারণ ফসফরাস সাধারণত সীমিত উপাদান হিসেবে কাজ করে। 
ফসফরাস দূষণের কারণে:
ফসফরাস সমৃদ্ধ সারগুলিতে ক্যাডমিয়াম (Cd) উপস্থিতি বিভিন্ন মাত্রায় পাওয়া যায়, যা উদ্বেগের কারণ হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, মোনো-অ্যামোনিয়াম ফসফেট সারে ক্যাডমিয়ামের পরিমাণ ০.১৪ মিগ্রা/কেজি থেকে ৫০.৯ মিগ্রা/কেজি পর্যন্ত হতে পারে। কারণ ফসফেট শিলা (phosphate rock) প্রাকৃতিকভাবে ক্যাডমিয়াম ধারণ করতে পারে, যা নাউরু এবং ক্রিসমাস দ্বীপের শিলায় ১৮৮ মিগ্রা/কেজি পর্যন্ত পাওয়া যায়। 
অতিরিক্ত ক্যাডমিয়ামযুক্ত সার ব্যবহার করলে:
ফসফেট শিলাগুলো উচ্চ মাত্রার ফ্লোরাইড (F) ধারণ করে। ফলে ফসফরাস সার ব্যাপকভাবে ব্যবহারের ফলে মাটির ফ্লোরাইড ঘনত্ব বৃদ্ধি পাচ্ছে। গবেষণায় দেখা গেছে, সার থেকে খাদ্যে ফ্লোরাইড দূষণ খুব একটা উদ্বেগজনক নয়, কারণ উদ্ভিদ সাধারণত মাটি থেকে ফ্লোরাইড শোষণ করে না। তবে, প্রধান উদ্বেগের বিষয় হল:
ফসফরাস সারে তেজস্ক্রিয়তার মাত্রা শিলার উৎস ও উৎপাদন পদ্ধতির ওপর নির্ভর করে। 
কৃষিকাজে ব্যবহৃত যন্ত্রপাতি ও সরঞ্জাম প্রচুর পরিমাণে ক্ষতিকর গ্যাস নির্গত করে।
অতিমাত্রায় কৃষিকাজ বা অপর্যাপ্ত ভূমি আচ্ছাদন মাটি ক্ষয় এবং পলি জমার জন্য দায়ী। অনুমান করা হয় যে, প্রতি বছর প্রায় ৬ মিলিয়ন হেক্টর উর্বর জমির উর্বরতা চিরস্থায়ীভাবে হ্রাস পাচ্ছে। বৃষ্টির পানি প্রবাহে পলির সঞ্চয় বিভিন্নভাবে পানির গুণমানকে প্রভাবিত করতে পারে। পলি জমে খাল, নদী, নৌচ্যানেলের প্রবাহ ক্ষমতা কমিয়ে দিতে পারে এবং জলজ পরিবেশে আলো প্রবেশ কমিয়ে দেয়, যা জলজ জীববৈচিত্র্যের ওপর প্রভাব ফেলে। এছাড়া, পলির কারণে পানিতে অস্বচ্ছতা বৃদ্ধি পায়, যা মৎস্য ও অন্যান্য জলজ প্রাণীর খাদ্যগ্রহণে বাধা সৃষ্টি করতে পারে এবং ফসফরাস ও বিভিন্ন কীটনাশক পরিবহনের মাধ্যমে পরিবেশকে দূষিত করতে পারে।
মাটির প্রাকৃতিক জৈব-রাসায়নিক প্রক্রিয়া বিভিন্ন গ্রিনহাউস গ্যাসের উৎপাদন ঘটায়, যার মধ্যে নাইট্রাস অক্সাইড অন্যতম। কৃষি ব্যবস্থাপনা পদ্ধতিগুলো এই নির্গমন মাত্রাকে প্রভাবিত করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, চাষের পদ্ধতি পরিবর্তনের ফলে নাইট্রাস অক্সাইড নির্গমনের মাত্রা পরিবর্তিত হতে পারে।
সংরক্ষণমূলক কৃষির মূলনীতি হলো মাটির ন্যূনতম ক্ষতিসাধন, গাছের আবরণ, মাল্চিং এবং ফসলের বৈচিত্র্যতা বৃদ্ধি। এটি সার ও অ্যামোনিয়া নির্গমন কমায়, যা গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন হ্রাসে সহায়ক। এছাড়াও এটি মাটি স্থিতিশীল করে, যা কার্বন নিঃসরণ কমিয়ে আনে।
গোবর ও বায়োসলিড সার হিসেবে উপকারী হলেও, এতে ফার্মাসিউটিক্যাল এবং ব্যক্তিগত যত্ন পণ্য (PPCPs) সহ বিভিন্ন দূষণকারী উপাদান থাকতে পারে। প্রাণিসম্পদ থেকে প্রচুর পরিমাণে PPCP পরিবেশে প্রবেশ করতে পারে।
জাতিসংঘের খাদ্য ও কৃষি সংস্থা (FAO) অনুমান করেছে যে, বৈশ্বিক গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনের ১৮% সরাসরি বা পরোক্ষভাবে প্রাণিসম্পদের কারণে ঘটে। কিছু প্রতিবেদনে দাবি করা হয়েছে যে, প্রাণিসম্পদ খাতের নির্গমন পরিবহন খাতের চেয়েও বেশি। তবে, কিছু গবেষণায় FAO-এর অনুমানকে নিম্নমানের বলে উল্লেখ করা হয়েছে, কারণ FAO প্রাণিসম্পদের জন্য জীবনচক্র মূল্যায়ন (LCA) পদ্ধতি অনুসরণ করলেও, পরিবহন খাতের জন্য একই পদ্ধতি প্রয়োগ করেনি।
অন্য সূত্র অনুসারে, প্রাণিসম্পদ শিল্প বিশ্বব্যাপী ৫১% পর্যন্ত গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনের জন্য দায়ী হতে পারে। তবে, কিছু গবেষণায় দেখা গেছে, যদি যুক্তরাষ্ট্রের কৃষিক্ষেত্রে প্রাণিসম্পদ পুরোপুরি সরিয়ে ফেলা হয়, তবে গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন মাত্র ২.৬% কমবে।
কৃষির ক্রমবর্ধমান বিশ্বায়নের ফলে বিভিন্ন কীটপতঙ্গ, আগাছা, এবং রোগজীবাণু নতুন পরিবেশে অনুপ্রবেশ করছে। একবার প্রতিষ্ঠিত হলে, এগুলো আক্রমণাত্মক প্রজাতি হয়ে স্থানীয় জীববৈচিত্র্য এবং কৃষি উৎপাদনে হুমকি সৃষ্টি করতে পারে।
সঙ্গরোধ ব্যবস্থা (জৈব নিরাপত্তা) এক পদ্ধতি যার মাধ্যমে আক্রমণাত্মক প্রজাতির বিস্তার প্রতিরোধ করা হয়। বিশ্ব বাণিজ্য সংস্থার স্বাস্থ্য ও উদ্ভিদ স্বাস্থ্য সম্পর্কিত চুক্তির মাধ্যমে আন্তর্জাতিক সঙ্গরোধ নীতিগুলো পরিচালিত হয়। যুক্তরাষ্ট্র কৃষি বিভাগ (USDA) এবং প্রাণী ও উদ্ভিদ স্বাস্থ্য পরিদর্শন পরিষেবা (APHIS) দেশীয় ও আন্তর্জাতিক সঙ্গরোধ ব্যবস্থা পরিচালনা করে।
জীবনাশক ব্যবহার কীটনাশক নির্ভরতার বিকল্প হিসেবে কৃষি দূষণ কমাতে সাহায্য করতে পারে। তবে, অনিয়ন্ত্রিতভাবে অ-পার্শ্ববর্তী প্রাণীর ওপর এর প্রভাব পড়তে পারে। উদাহরণস্বরূপ, উত্তর আমেরিকায় সিল্ক মথ কমানোর জন্য এক ধরনের পরজীবী বোলতা আনা হয়, যা স্থানীয় প্রজাতির ওপর নেতিবাচক প্রভাব ফেলে।
GMO ফসল স্থানীয় প্রজাতির সাথে সংকরায়ন ঘটিয়ে জৈববৈচিত্র্য হ্রাস করতে পারে এবং আগাছার সংখ্যা বাড়িয়ে তুলতে পারে। কিছু গবেষণায় দেখা গেছে, Bt কর্ন পোলেন পার্শ্ববর্তী দুগ্ধপত্রী গাছে পড়ে মনার্ক প্রজাপতির খাদ্য গ্রহণে বাধা সৃষ্টি করতে পারে।
জীব প্রযুক্তি ব্যবহারের নিয়ন্ত্রণ দেশভেদে ভিন্ন। বিভিন্ন দেশে জিএমও উদ্ভিদের অনুমোদন ও নিয়ন্ত্রণের জন্য আলাদা নীতিমালা রয়েছে।
যদিও জেনেটিক্যালি মডিফায়েড (GM) পণ্য ব্যবহারের বিষয়ে কিছু উদ্বেগ রয়েছে, তবে এটি প্রাণিসম্পদ কৃষি থেকে সৃষ্ট দূষণ সমস্যার সমাধানও হতে পারে। দূষণের অন্যতম প্রধান কারণ হল প্রাণীর নিম্নমানের পরিপাক ক্ষমতা, যা মাটিতে ভিটামিন ও খনিজ পদার্থ জমার জন্য দায়ী। পরিপাক ক্ষমতা উন্নত করা গেলে পশুপালনের ব্যয় কমানো এবং পরিবেশগত ক্ষতি হ্রাস করা সম্ভব। এই প্রযুক্তির সফল উদাহরণগুলোর মধ্যে অন্যতম হল এনভায়রোপিগ।
এনভায়রোপিগ হল একটি জেনেটিক্যালি মডিফায়েড ইয়র্কশায়ার জাতের শূকর, যার লালায় ফাইটেজ এনজাইম থাকে। ভুট্টা ও গমসহ বিভিন্ন শস্যে ফসফরাস এমন এক জৈব যৌগের সাথে যুক্ত থাকে যা সাধারণ শূকরের হজমব্যবস্থার জন্য অপরিচিত এবং অপরিপাকযোগ্য। ফলে পশুকে আলাদা করে ফসফরাস সমৃদ্ধ খাদ্য সরবরাহ করতে হয়। এনভায়রোপিগের ফাইটেজ এনজাইম এই অপরিপাকযোগ্য ফসফরাসকে ভাঙতে সক্ষম, যা শূকরের খাদ্যতালিকায় প্রাকৃতিক ফসফরাসের অপচয় ২০-৬০% পর্যন্ত কমিয়ে আনতে পারে এবং বাড়তি ফসফরাস সরবরাহের প্রয়োজনীয়তা দূর করে।
প্রাণিসম্পদের বর্জ্য বায়ু, মাটি এবং জল দূষণের প্রধান কারণগুলোর একটি। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের কৃষি বিভাগ (USDA) ২০০৫ সালের এক প্রতিবেদনে জানিয়েছে যে, প্রতি বছর মার্কিন কৃষি খাতে ৩৩৫ মিলিয়ন টনেরও বেশি শুকনো গোবর (dry matter) উৎপন্ন হয়। প্রাণি খাদ্য উৎপাদন খামার (AFO) থেকে উৎপন্ন বর্জ্য মানুষের পয়ঃনিষ্কাশন বর্জ্যের তুলনায় ১০০ গুণ বেশি।
নাইট্রেট দূষণ অন্যতম বড় সমস্যা, যা ভূগর্ভস্থ পানিতে প্রবেশ করতে পারে এবং ইইউ নীতিমালার সীমা ৫০ মিগ্রা/লিটারে পৌঁছাতে পারে। ইউট্রোফিকেশন ঘটিয়ে নদী ও খাল দূষিত করে, বিশেষ করে শীতকালে, যখন বৃষ্টির পরিমাণ বেশি থাকে এবং গাছের নাইট্রেট শোষণের হার কমে যায়। মার্কিন পরিবেশ সুরক্ষা সংস্থা (EPA) জানিয়েছে, ২,৫০০ গরু সমৃদ্ধ একটি খামার ৪,১১,০০০ মানুষের শহরের সমপরিমাণ বর্জ্য উৎপন্ন করতে পারে।
কম্পোস্টিং একটি কঠিন গোবর ব্যবস্থাপনা পদ্ধতি, যেখানে বিছানাযুক্ত খামার থেকে কঠিন বর্জ্য সংগ্রহ করা হয়। কম্পোস্টিং দুটি পদ্ধতিতে করা হয়: সক্রিয় ও নিষ্ক্রিয়। সক্রিয় কম্পোস্টিংয়ে গোবর নিয়মিত উল্টানো হয়, আর নিষ্ক্রিয় কম্পোস্টিংয়ে তা স্থির রাখা হয়। নিষ্ক্রিয় কম্পোস্টিংয়ে গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন কম হয়।
গোবর কঠিন ও তরল অংশে বিভক্ত করা যেতে পারে, যা ব্যবস্থাপনাকে সহজ করে তোলে। তরল অংশ (৪-৮% শুকনো পদার্থ) সেচ বা ফসলের সার হিসেবে ব্যবহৃত হতে পারে এবং কঠিন অংশ (১৫-৩০% শুকনো পদার্থ) বিছানা তৈরিতে, মাঠে ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য, কম্পোস্টিংয়ের জন্য বা রপ্তানির জন্য ব্যবহৃত হতে পারে।
অ্যানেরোবিক পরিপাক হল ব্যাকটেরিয়ার মাধ্যমে তরল পশুবর্জ্যের জৈব শোধন, যা বাতাসবিহীন পরিবেশে ঘটে। এটি জৈব গ্যাস (biogas) উৎপন্ন করে, যা বিদ্যুৎ ও তাপ উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়। মিথেন গ্যাস পরিবেশের জন্য ক্ষতিকর, কারণ এটি কার্বন ডাই অক্সাইড অপেক্ষা ২০ গুণ বেশি গ্রিনহাউস প্রভাব সৃষ্টি করতে পারে।
জৈব শোধন লেগুন একই প্রক্রিয়ায় কাজ করে তবে তুলনামূলকভাবে ধীরগতিতে। লেগুনগুলো পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় পরিচালিত হয় এবং বড় পরিমাণ জমির প্রয়োজন হয়, যা শীতপ্রধান অঞ্চলে অনুপযুক্ত হতে পারে। 
গবেষণায় দেখা গেছে যে, অ্যারোবিক (বায়ুসংক্রান্ত) পরিপাক প্রযুক্তি ব্যবহারে গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন উল্লেখযোগ্য হারে হ্রাস পায়। গ্রিনহাউস গ্যাস হ্রাসের ফলে কৃষকদের জন্য অর্থনৈতিক সুবিধাও হতে পারে, যা পরিবেশবান্ধব প্রযুক্তি গ্রহণে সহায়ক হবে।