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कल्पना कीजिए कि एक बार एक क्रिस्टल-स्पष्ट झील एक निर्जीव बंजर भूमि में बदल गई है, दिखाई देने वाले प्रदूषकों से नहीं बल्कि अमूर्त अमोनिया नाइट्रोजन स्तरों से जो शैवाल के फूलों को ट्रिगर करते हैं, जलीय जीवन को दबा देते हैं,और पूरे पारिस्थितिकी तंत्र को बाधितयह चिंताजनक बयानबाजी नहीं है, बल्कि दुनिया भर में जल निकायों का सामना करने वाली एक तत्काल वैश्विक चुनौती है।खाद्य श्रृंखला के माध्यम से जलीय जीवों के लिए प्रत्यक्ष खतरे और मानव स्वास्थ्य के लिए अप्रत्यक्ष जोखिम पैदा करता हैपरिणामी, पर्यावरण संरक्षण और जल संसाधनों के सतत प्रबंधन के लिए सटीक और कुशल अमोनिया नाइट्रोजन पता लगाने के तरीकों का विकास महत्वपूर्ण हो गया है।

अमोनिया नाइट्रोजन पानी में अमोनिया (NH3) और अमोनिया आयनों (NH4+) की संयुक्त एकाग्रता को संदर्भित करता है, उनके सापेक्ष अनुपात पीएच स्तरों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। जब पीएच 8 से नीचे गिरता है।75, NH4+ हावी है; 9 से ऊपर75इन यौगिकों को पानी में घुलनशील, संक्षारक और संभावित रूप से खतरनाक माना जाता है। यहां तक कि न्यूनतम अमोनिया नाइट्रोजन अधिशेष (उदाहरण के लिए, 0.0 से अधिक एकाग्रता) के साथ भी, एमोनिया नाइट्रोजन की मात्रा में वृद्धि होती है।5 μmol/L) जल पर्यावरण पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकता है.

जबकि प्राकृतिक जल में आम तौर पर अमोनियम आयन हावी होते हैं, नैनोमोलर सांद्रता में भी बहुत अधिक विषाक्त अमोनियम जलीय जीवों की विषाक्तता का प्राथमिक कारण है।उच्च अमोनिया नाइट्रोजन स्तर प्लैंकटन के अत्यधिक विकास को उत्तेजित करते हैं, शैवाल के फूल, उत्थान और पारिस्थितिकी तंत्र के पतन को ट्रिगर करता है। शैवाल के बाद के अपघटन से घुल ऑक्सीजन समाप्त हो जाती है, जिससे मछली और बेंटिक जीवों का बड़े पैमाने पर मृत्यु हो जाता है।यह चक्र न केवल पानी की आत्म-शुद्धिकरण क्षमता को कम करता है बल्कि हानिकारक गैसों को भी छोड़ सकता है, पर्यावरण की स्थिति को और खराब कर रहा है।

अमोनिया नाइट्रोजन विषाक्तता मनुष्यों, मछलियों और क्रस्टेशियंस तक फैलती है, विशेष रूप से युवा जलीय जीवन को प्रभावित करती है।मत्स्य संसाधनों और पारिस्थितिक संतुलन के लिए खतराअधिक चिंताजनक बात यह है कि अमोनिया नाइट्रोजन कुछ परिस्थितियों में विषाक्त नाइट्राइट और नाइट्रेट में बदल सकता है, जिससे जल प्रदूषण के जोखिम बढ़ जाते हैं।दुनिया भर के देशों ने पीने के पानी और समुद्र के पानी के लिए अमोनिया नाइट्रोजन एकाग्रता के सख्त मानकों को स्थापित किया हैजल सुरक्षा और पारिस्थितिकी तंत्र संरक्षण के लिए तेजी से और सटीक पता लगाने की प्रौद्योगिकियों को आवश्यक बना रहा है।

पारंपरिक अमोनिया नाइट्रोजन का पता लगाने मुख्य रूप से दो तरीकों पर निर्भर करता हैः

• नेस्लर की अभिकर्मक पद्धति:यह रंगमीट्रिक तकनीक अमोनिया नाइट्रोजन और पोटेशियम टेट्राईओडॉमरक्यूरेट समाधान के बीच पीले-भूरे रंग के जटिल गठन को मापती है।रंग, और अन्य पदार्थ, जबकि इसके पारा आधारित अभिकर्मकों से पर्यावरण के लिए खतरा पैदा होता है।
• इंडोफेनोल ब्लू विधि (आईपीबी):यह अधिक संवेदनशील दृष्टिकोण नीले इंडोफेनोल यौगिकों को क्वांटिफाई करता है जो हाइपोक्लोराइट और फेनोल अभिकर्मकों के साथ अमोनिया नाइट्रोजन प्रतिक्रियाओं से बनते हैं। जबकि नेस्लर की विधि से बेहतर प्रदर्शन करते हैं,आईपीबी को अभी भी समुद्री जल और मछली पालन प्रणालियों जैसे जटिल जल मैट्रिक्स में सटीकता की सीमाओं का सामना करना पड़ता है.

अपनी ऐतिहासिक उपयोगिता के बावजूद, ये विधियां पर्यावरण की बढ़ती सख्त आवश्यकताओं और कम सांद्रता वाले पता लगाने की जरूरतों से जूझती हैं।लम्बी प्रक्रियाएं, और पर्यावरण के लिए प्रतिकूल अभिकर्मकों ने उन्नत विकल्पों की आवश्यकता पर प्रकाश डाला।

• ऑप्टिकल विश्लेषण:स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक और फ्लोरोमेट्रिक विधियां उच्च संवेदनशीलता प्रदान करती हैं लेकिन हस्तक्षेप को समाप्त करने के लिए जटिल नमूना पूर्व उपचार की आवश्यकता होती है, जिससे विश्लेषणात्मक दक्षता कम हो जाती है।
• विद्युत रासायनिक विश्लेषण:लागत प्रभावी और आसानी से स्वचालित, ये विधियां इलेक्ट्रोड सतहों पर अमोनिया नाइट्रोजन की रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं को मापती हैं। नैनोमैटेरियल-संशोधित इलेक्ट्रोड संवेदनशीलता और चयनशीलता में काफी सुधार करते हैं.
• जैव संवेदन प्रौद्योगिकी:विशिष्ट अमोनिया नाइट्रोजन प्रतिक्रियाओं के लिए एंजाइम, एंटीबॉडी या सूक्ष्मजीवों का उपयोग करके, बायोसेंसर तेजी से, संवेदनशील, चयनात्मक पता लगाने प्रदान करते हैं जो फील्ड अनुप्रयोगों के लिए आदर्श हैं।माइक्रोफ्लुइडिक्स और गैस प्रसार तकनीक के साथ एकीकरण प्रदर्शन में और सुधार करता है.

• माइक्रोफ्लुइडिक चिप प्रौद्योगिकीःलघु चिप्स पर नमूना प्रसंस्करण, प्रतिक्रिया और पता लगाने को एकीकृत करने से न्यूनतम अभिकर्मक उपयोग के साथ उच्च थ्रूपुट, स्वचालित विश्लेषण संभव हो जाता है, जो ऑनलाइन निगरानी के लिए उपयुक्त है।
• फाइबर ऑप्टिक सेंसिंग:ऑप्टिकल फाइबर में प्रकाश-माध्यम बातचीत का लाभ उठाते हुए, ये कॉम्पैक्ट, हस्तक्षेप प्रतिरोधी सेंसर कठोर वातावरण में दूरस्थ निगरानी की सुविधा प्रदान करते हैं।
• रंग माप पीएच का पता लगाना:सरल और लागत प्रभावी, यह विधि तेजी से क्षेत्र परीक्षण के लिए अमोनिया नाइट्रोजन-प्रेरित पीएच शिफ्ट से पीएच संकेतकों के रंग परिवर्तन का उपयोग करती है।

• धातु नैनोकण:सोने या प्लेटिनम के नैनोकण रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं, इलेक्ट्रोड सतह क्षेत्र को बढ़ाते हुए ओवरपोटेंशियल को कम करते हैं और संवेदनशीलता को बढ़ाते हैं।
• कार्बन नैनोट्यूब/ग्राफीन:ये सामग्री प्रवाहकीय, यांत्रिक रूप से मजबूत इलेक्ट्रोड फ्रेमवर्क प्रदान करती हैं जो स्थिरता और जीवनकाल में सुधार करती हैं, विशेष रूप से जब नैनोकणों या एंजाइमों के साथ संयुक्त होती हैं।
• धातु ऑक्साइड नैनोकण:रासायनिक स्थिरता और जैव संगतता प्रदान करते हुए, वे इलेक्ट्रोड को संक्षारण से बचाते हैं जबकि कुछ वेरिएंट अमोनिया नाइट्रोजन रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं।

• ग्लूटामेट डिहाइड्रोजनेज (जीएलडीएच):अत्यधिक संवेदनशील, चयनात्मक पता लगाने के लिए α-ketoglutarate-to-glutamate रूपांतरण के दौरान NADH खपत को मापता है, हालांकि एंजाइम गतिविधि तापमान और पीएच पर निर्भर करती है।
• यूरेज़ःयूरिया हाइड्रोलिसिस से अमोनिया नाइट्रोजन उत्पादन के माध्यम से यूरिया का अप्रत्यक्ष रूप से पता लगाता है, अपशिष्ट जल और मूत्र विश्लेषण के लिए उपयुक्त है।

जबकि एंजाइमेटिक विधियां बेहतर संवेदनशीलता, चयनशीलता और गति प्रदान करती हैं, चुनौतियों में एंजाइम स्थिरता, उच्च उत्पादन लागत और गतिरोध के दौरान संभावित गतिविधि हानि शामिल हैं।