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Environmental Study Questions in Hindi
Class 11 Chemistry · Environmental Chemistry · Environmental Study
655+
Questions
Hindi
Language
100%
With Solutions
Showing 50 of 655 questions in Hindi
301
Difficult
जल प्रदूषण के मुख्य कारण क्या हैं? समझाइए।
Solution
(N/A) जल प्रदूषण कई मानवीय गतिविधियों के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है,जो पानी में कई अवांछनीय पदार्थों की उपस्थिति का कारण बनता है। प्रमुख जल प्रदूषकों और उनके स्रोतों को नीचे सारणीबद्ध किया गया है:
प्रमुख प्रदूषकों की भूमिका इस प्रकार है:
$1$. रोगजनक: इन जल प्रदूषकों में बैक्टीरिया और अन्य जीव शामिल हैं। वे पशु मल और घरेलू सीवेज से पानी में प्रवेश करते हैं। मानव मल में मौजूद बैक्टीरिया (उदाहरण के लिए,$Escherichia \ coli$ और $Streptococcus \ faecalis$) जठरांत्र संबंधी रोगों का कारण बनते हैं।
$2$. कार्बनिक अपशिष्ट: ये बायोडिग्रेडेबल अपशिष्ट हैं जो रन-ऑफ के परिणामस्वरूप पानी को प्रदूषित करते हैं। पानी में अतिरिक्त कार्बनिक अपशिष्ट की उपस्थिति पानी में घुले ऑक्सीजन की मात्रा को कम कर देती है। घुले हुए ऑक्सीजन की मात्रा में यह कमी जलीय जीवन को बाधित करती है।
$3$. रासायनिक प्रदूषक: ये पानी में घुलनशील रसायन हैं जैसे कि भारी धातुएं जैसे कैडमियम,पारा,निकल,आदि। इन रसायनों की उपस्थिति (सहनशीलता सीमा से ऊपर) गुर्दे,केंद्रीय तंत्रिका तंत्र और यकृत को नुकसान पहुंचा सकती है।
| प्रदूषक | स्रोत |
| सूक्ष्मजीव | घरेलू सीवेज |
| कार्बनिक अपशिष्ट | घरेलू सीवेज,मृत जानवर और पौधे,पशु मल और अपशिष्ट,खाद्य प्रसंस्करण उद्योगों से निकलने वाला कचरा |
| पादप पोषक तत्व | रासायनिक उर्वरक |
| विषाक्त भारी धातुएं | रासायनिक कारखाने और उद्योग |
| अवसाद (Sediments) | स्ट्रिप माइनिंग और मृदा अपरदन |
| कीटनाशक | कवक,कीड़े,खरपतवार को मारने के लिए उपयोग किए जाने वाले रसायन |
| रेडियोधर्मी पदार्थ | यूरेनियम युक्त खनिजों का खनन |
| गर्मी | उद्योगों में शीतलन के लिए उपयोग किया जाने वाला पानी |
प्रमुख प्रदूषकों की भूमिका इस प्रकार है:
$1$. रोगजनक: इन जल प्रदूषकों में बैक्टीरिया और अन्य जीव शामिल हैं। वे पशु मल और घरेलू सीवेज से पानी में प्रवेश करते हैं। मानव मल में मौजूद बैक्टीरिया (उदाहरण के लिए,$Escherichia \ coli$ और $Streptococcus \ faecalis$) जठरांत्र संबंधी रोगों का कारण बनते हैं।
$2$. कार्बनिक अपशिष्ट: ये बायोडिग्रेडेबल अपशिष्ट हैं जो रन-ऑफ के परिणामस्वरूप पानी को प्रदूषित करते हैं। पानी में अतिरिक्त कार्बनिक अपशिष्ट की उपस्थिति पानी में घुले ऑक्सीजन की मात्रा को कम कर देती है। घुले हुए ऑक्सीजन की मात्रा में यह कमी जलीय जीवन को बाधित करती है।
$3$. रासायनिक प्रदूषक: ये पानी में घुलनशील रसायन हैं जैसे कि भारी धातुएं जैसे कैडमियम,पारा,निकल,आदि। इन रसायनों की उपस्थिति (सहनशीलता सीमा से ऊपर) गुर्दे,केंद्रीय तंत्रिका तंत्र और यकृत को नुकसान पहुंचा सकती है।
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क्या आपने कभी अपने क्षेत्र में जल प्रदूषण देखा है? इसे नियंत्रित करने के लिए आप क्या उपाय सुझाएंगे?
Solution
(N/A) जल प्रदूषण विभिन्न मानवीय गतिविधियों के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है। इसमें अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों से निकलने वाला कचरा,कृषि क्षेत्रों से बहने वाला पानी,वर्षा जल निकासी आदि शामिल हैं। इन स्रोतों से प्रदूषक जल निकायों में प्रवेश करते हैं,जिससे पानी दूषित और अशुद्ध हो जाता है।
उद्योग और रासायनिक कारखाने पानी में $Fe$,$Mn$,$Al$ आदि जैसी जहरीली भारी धातुओं के साथ-साथ कार्बनिक कचरा छोड़ते हैं। घरेलू सीवेज और जानवरों का मल भी पानी के रोगजनक संदूषण के लिए जिम्मेदार हैं। ये प्रदूषक पानी को पीने के लिए अनुपयुक्त बना देते हैं।
इसलिए,सभी औद्योगिक और रासायनिक कचरे को जल निकाय में छोड़ने से पहले जहरीली धातुओं से मुक्त किया जाना चाहिए। इन प्रदूषकों की सांद्रता की नियमित जांच की जानी चाहिए। हानिकारक रसायनों को भूजल में जाने से रोकने के लिए बगीचों और कृषि क्षेत्रों में रासायनिक उर्वरकों के बजाय खाद (Compost) को प्राथमिकता दी जानी चाहिए।
उद्योग और रासायनिक कारखाने पानी में $Fe$,$Mn$,$Al$ आदि जैसी जहरीली भारी धातुओं के साथ-साथ कार्बनिक कचरा छोड़ते हैं। घरेलू सीवेज और जानवरों का मल भी पानी के रोगजनक संदूषण के लिए जिम्मेदार हैं। ये प्रदूषक पानी को पीने के लिए अनुपयुक्त बना देते हैं।
इसलिए,सभी औद्योगिक और रासायनिक कचरे को जल निकाय में छोड़ने से पहले जहरीली धातुओं से मुक्त किया जाना चाहिए। इन प्रदूषकों की सांद्रता की नियमित जांच की जानी चाहिए। हानिकारक रसायनों को भूजल में जाने से रोकने के लिए बगीचों और कृषि क्षेत्रों में रासायनिक उर्वरकों के बजाय खाद (Compost) को प्राथमिकता दी जानी चाहिए।
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Easy
बायोकेमिकल ऑक्सीजन डिमांड $(BOD)$ से आप क्या समझते हैं?
Solution
(N/A) बायोकेमिकल ऑक्सीजन डिमांड $(BOD)$ एक निश्चित तापमान पर और निर्धारित समय अवधि में पानी के नमूने के दिए गए आयतन में मौजूद कार्बनिक पदार्थों को विघटित करने के लिए एरोबिक सूक्ष्मजीवों द्वारा आवश्यक घुलित ऑक्सीजन की मात्रा है।
स्वच्छ पानी में आमतौर पर $BOD$ का मान $5 \ ppm$ से कम होता है,जबकि अत्यधिक प्रदूषित पानी में $BOD$ का मान $17 \ ppm$ या उससे अधिक होता है।
स्वच्छ पानी में आमतौर पर $BOD$ का मान $5 \ ppm$ से कम होता है,जबकि अत्यधिक प्रदूषित पानी में $BOD$ का मान $17 \ ppm$ या उससे अधिक होता है।
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Difficult
क्या आप अपने पड़ोस में कोई मृदा प्रदूषण देखते हैं? मृदा प्रदूषण को नियंत्रित करने के लिए आप क्या प्रयास करेंगे?
Solution
(N/A) मृदा प्रदूषण के प्रमुख स्रोत औद्योगिक कचरा और कृषि संबंधी प्रदूषक जैसे कीटनाशक और उर्वरक हैं।
पौधों और खाद्य फसलों की वृद्धि को सुनिश्चित करने और बनाए रखने के लिए मिट्टी की गुणवत्ता और उर्वरता बनाए रखना बहुत महत्वपूर्ण है।
$DDT$ जैसे कीटनाशक पानी में घुलनशील नहीं होते हैं। इस कारण से,वे लंबे समय तक मिट्टी में बने रहते हैं और जड़ वाली फसलों को दूषित करते हैं। एल्ड्रिन और डिल्ड्रिन जैसे कीटनाशक गैर-बायोडिग्रेडेबल और अत्यधिक विषैले होते हैं। वे खाद्य श्रृंखलाओं के माध्यम से उच्च पोषण स्तरों में प्रवेश कर सकते हैं,जिससे चयापचय और शारीरिक विकार पैदा हो सकते हैं। औद्योगिक कचरे के लिए भी यही सच है जिसमें $Pb, As, Hg, Cd$ आदि जैसी कई जहरीली धातुएं शामिल होती हैं।
इसलिए,मृदा प्रदूषण को रोकने का सबसे अच्छा तरीका मिट्टी में प्रदूषकों के सीधे प्रवेश से बचना है। साथ ही,कचरे का उचित उपचार किया जाना चाहिए। उन्हें पुनर्चक्रित (recycle) किया जाना चाहिए और उसके बाद ही उन्हें डंप करने की अनुमति दी जानी चाहिए।
पौधों और खाद्य फसलों की वृद्धि को सुनिश्चित करने और बनाए रखने के लिए मिट्टी की गुणवत्ता और उर्वरता बनाए रखना बहुत महत्वपूर्ण है।
$DDT$ जैसे कीटनाशक पानी में घुलनशील नहीं होते हैं। इस कारण से,वे लंबे समय तक मिट्टी में बने रहते हैं और जड़ वाली फसलों को दूषित करते हैं। एल्ड्रिन और डिल्ड्रिन जैसे कीटनाशक गैर-बायोडिग्रेडेबल और अत्यधिक विषैले होते हैं। वे खाद्य श्रृंखलाओं के माध्यम से उच्च पोषण स्तरों में प्रवेश कर सकते हैं,जिससे चयापचय और शारीरिक विकार पैदा हो सकते हैं। औद्योगिक कचरे के लिए भी यही सच है जिसमें $Pb, As, Hg, Cd$ आदि जैसी कई जहरीली धातुएं शामिल होती हैं।
इसलिए,मृदा प्रदूषण को रोकने का सबसे अच्छा तरीका मिट्टी में प्रदूषकों के सीधे प्रवेश से बचना है। साथ ही,कचरे का उचित उपचार किया जाना चाहिए। उन्हें पुनर्चक्रित (recycle) किया जाना चाहिए और उसके बाद ही उन्हें डंप करने की अनुमति दी जानी चाहिए।
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कीटनाशक (Pesticides) और शाकनाशी (Herbicides) क्या हैं? उदाहरण देकर समझाइए।
Solution
(N/A) कीटनाशक वे रासायनिक पदार्थ या पदार्थों का मिश्रण हैं जिनका उपयोग कीटों को मारने,भगाने या नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। कीटों में कीड़े,पादप रोगजनक,खरपतवार और मोलस्क शामिल हैं जो फसलों को नष्ट करते हैं और बीमारियाँ फैलाते हैं। उदाहरण के लिए $Aldrin$ और $Dieldrin$।
शाकनाशी (Herbicides) कीटनाशकों का एक विशिष्ट वर्ग है जिसे अवांछित पौधों,जिन्हें खरपतवार कहा जाता है,को मारने या उनकी वृद्धि को रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उदाहरण के लिए सोडियम क्लोरेट $(NaClO_3)$ और सोडियम आर्सेनाइट $(Na_3AsO_3)$।
शाकनाशी (Herbicides) कीटनाशकों का एक विशिष्ट वर्ग है जिसे अवांछित पौधों,जिन्हें खरपतवार कहा जाता है,को मारने या उनकी वृद्धि को रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उदाहरण के लिए सोडियम क्लोरेट $(NaClO_3)$ और सोडियम आर्सेनाइट $(Na_3AsO_3)$।
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ग्रीन केमिस्ट्री (हरित रसायन) से आप क्या समझते हैं? यह पर्यावरणीय प्रदूषण को कम करने में कैसे मदद करेगा?
Solution
(N/A) ग्रीन केमिस्ट्री एक उत्पादन प्रक्रिया है जिसका उद्देश्य पर्यावरण के लिए हानिकारक पदार्थों के उपयोग और उत्पादन को कम करने के लिए रासायनिक उत्पादों और प्रक्रियाओं को विकसित और कार्यान्वित करने हेतु रसायन विज्ञान के मौजूदा ज्ञान और सिद्धांतों का उपयोग करना है।
विभिन्न हानिकारक रसायनों (कणों,गैसों,कार्बनिक और अकार्बनिक कचरे) का उत्सर्जन पर्यावरणीय प्रदूषण का कारण बनता है।
ग्रीन केमिस्ट्री में,रासायनिक अभिक्रियाओं में उपयोग किए जाने वाले अभिकारकों को इस तरह से चुना जाता है कि अंतिम उत्पादों की प्राप्ति (yield) $100 \%$ तक हो।
यह रासायनिक प्रदूषकों को पर्यावरण में प्रवेश करने से रोकता है या सीमित करता है।
ग्रीन केमिस्टों के प्रयासों के माध्यम से,कागज को सुखाने और ब्लीच करने में $H_2O_2$ ने टेट्राक्लोरोइथीन और क्लोरीन गैस का स्थान ले लिया है।
विभिन्न हानिकारक रसायनों (कणों,गैसों,कार्बनिक और अकार्बनिक कचरे) का उत्सर्जन पर्यावरणीय प्रदूषण का कारण बनता है।
ग्रीन केमिस्ट्री में,रासायनिक अभिक्रियाओं में उपयोग किए जाने वाले अभिकारकों को इस तरह से चुना जाता है कि अंतिम उत्पादों की प्राप्ति (yield) $100 \%$ तक हो।
यह रासायनिक प्रदूषकों को पर्यावरण में प्रवेश करने से रोकता है या सीमित करता है।
ग्रीन केमिस्टों के प्रयासों के माध्यम से,कागज को सुखाने और ब्लीच करने में $H_2O_2$ ने टेट्राक्लोरोइथीन और क्लोरीन गैस का स्थान ले लिया है।
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यदि पृथ्वी के वायुमंडल में ग्रीनहाउस गैसें पूरी तरह से अनुपस्थित होतीं तो क्या होता? चर्चा कीजिए।
Solution
(N/A) पृथ्वी की सबसे प्रचुर ग्रीनहाउस गैसें $CO_2$,$CH_4$,$O_3$,$CFCs$ और जल वाष्प हैं। ये गैसें पृथ्वी की सतह के पास मौजूद होती हैं। वे सौर ऊर्जा को अवशोषित करती हैं जो पृथ्वी की सतह से वापस विकिरणित होती है। विकिरण के अवशोषण के परिणामस्वरूप वायुमंडल गर्म हो जाता है। इसलिए,जीवन के अस्तित्व के लिए पृथ्वी के तापमान को बनाए रखने हेतु ग्रीनहाउस गैसें आवश्यक हैं।
ग्रीनहाउस गैसों की अनुपस्थिति में,पृथ्वी का औसत तापमान काफी कम हो जाएगा,जिससे यह रहने योग्य नहीं रह जाएगी। परिणामस्वरूप,पृथ्वी पर जीवन असंभव हो जाएगा।
ग्रीनहाउस गैसों की अनुपस्थिति में,पृथ्वी का औसत तापमान काफी कम हो जाएगा,जिससे यह रहने योग्य नहीं रह जाएगी। परिणामस्वरूप,पृथ्वी पर जीवन असंभव हो जाएगा।
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एक झील में बड़ी संख्या में मछलियाँ अचानक मृत तैरती हुई पाई जाती हैं। जहरीले कचरे के डंपिंग का कोई सबूत नहीं है,लेकिन आप वहां फाइटोप्लांकटन (पादप प्लवक) की प्रचुरता पाते हैं। मछलियों की मृत्यु का कारण बताइए।
Solution
(N/A) पानी में घुले हुए ऑक्सीजन की मात्रा सीमित होती है। फाइटोप्लांकटन की प्रचुरता इस घुले हुए ऑक्सीजन की कमी का कारण बनती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि फाइटोप्लांकटन का अपघटन पानी में मौजूद बैक्टीरिया द्वारा किया जाता है। उनके अपघटन के लिए,उन्हें बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। इसलिए,वे पानी में घुले हुए ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं। परिणामस्वरूप,पानी का $BOD$ स्तर गिर जाता है,जो मछलियों की वृद्धि को रोकता है और अत्यधिक संख्या में मछलियों की मृत्यु का कारण बनता है।
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घरेलू कचरे का उपयोग खाद के रूप में कैसे किया जा सकता है?
Solution
(N/A) घरेलू कचरे को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: जैव-निम्नीकरणीय (biodegradable) और अजैव-निम्नीकरणीय (non-biodegradable)।
जैव-निम्नीकरणीय कचरे,जैसे कि रसोई का कचरा,सड़ा हुआ भोजन और बगीचे का कचरा (पत्तियां,घास),को खाद बनाने की प्रक्रिया (composting) के माध्यम से खाद में बदला जा सकता है।
इस कचरे को गड्ढों या लैंडफिल में जमा किया जाता है जहाँ सूक्ष्मजीव कार्बनिक पदार्थों को एरोबिक या एनारोबिक रूप से विघटित करके पोषक तत्वों से भरपूर खाद बनाते हैं।
अजैव-निम्नीकरणीय कचरा,जैसे कि प्लास्टिक,कांच और धातु,को खाद में नहीं बदला जा सकता है और इसे पुनर्चक्रण (recycling) के लिए भेजा जाना चाहिए।
जैव-निम्नीकरणीय कचरे,जैसे कि रसोई का कचरा,सड़ा हुआ भोजन और बगीचे का कचरा (पत्तियां,घास),को खाद बनाने की प्रक्रिया (composting) के माध्यम से खाद में बदला जा सकता है।
इस कचरे को गड्ढों या लैंडफिल में जमा किया जाता है जहाँ सूक्ष्मजीव कार्बनिक पदार्थों को एरोबिक या एनारोबिक रूप से विघटित करके पोषक तत्वों से भरपूर खाद बनाते हैं।
अजैव-निम्नीकरणीय कचरा,जैसे कि प्लास्टिक,कांच और धातु,को खाद में नहीं बदला जा सकता है और इसे पुनर्चक्रण (recycling) के लिए भेजा जाना चाहिए।
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Easy
अपने कृषि क्षेत्र या बगीचे के लिए आपने खाद बनाने का एक गड्ढा तैयार किया है। दुर्गंध,मक्खियों और कचरे के पुनर्चक्रण (recycling) के संदर्भ में अच्छी उपज के लिए इस प्रक्रिया पर चर्चा करें।
Solution
(N/A) खाद बनाने वाले गड्ढे का प्रभावी ढंग से रखरखाव करने और पर्यावरणीय समस्याओं को कम करते हुए अच्छी उपज सुनिश्चित करने के लिए निम्नलिखित चरणों का पालन करें:
$1$. दुर्गंध और कीट नियंत्रण: दुर्गंध को कम करने और मक्खियों तथा अन्य कीटों को पनपने से रोकने के लिए गड्ढे को ढक्कन या मिट्टी की परत से ढका जाना चाहिए।
$2$. कचरा पृथक्करण: गड्ढे में केवल जैव-निम्नीकरण योग्य (biodegradable) कार्बनिक कचरा (जैसे सब्जियों के छिलके,पत्तियां और भोजन के अवशेष) ही डाला जाना चाहिए। गैर-जैव-निम्नीकरण योग्य और पुनर्चक्रण योग्य कचरे (जैसे प्लास्टिक,धातु और कांच) को सख्ती से अलग रखा जाना चाहिए।
$3$. पुनर्चक्रण: पुनर्चक्रण योग्य सामग्रियों को अलग किया जाना चाहिए और उचित पुनर्चक्रण के लिए विक्रेताओं के माध्यम से उद्योगों को भेजा जाना चाहिए,जो कचरा प्रबंधन और संसाधन संरक्षण में मदद करता है।
$1$. दुर्गंध और कीट नियंत्रण: दुर्गंध को कम करने और मक्खियों तथा अन्य कीटों को पनपने से रोकने के लिए गड्ढे को ढक्कन या मिट्टी की परत से ढका जाना चाहिए।
$2$. कचरा पृथक्करण: गड्ढे में केवल जैव-निम्नीकरण योग्य (biodegradable) कार्बनिक कचरा (जैसे सब्जियों के छिलके,पत्तियां और भोजन के अवशेष) ही डाला जाना चाहिए। गैर-जैव-निम्नीकरण योग्य और पुनर्चक्रण योग्य कचरे (जैसे प्लास्टिक,धातु और कांच) को सख्ती से अलग रखा जाना चाहिए।
$3$. पुनर्चक्रण: पुनर्चक्रण योग्य सामग्रियों को अलग किया जाना चाहिए और उचित पुनर्चक्रण के लिए विक्रेताओं के माध्यम से उद्योगों को भेजा जाना चाहिए,जो कचरा प्रबंधन और संसाधन संरक्षण में मदद करता है।
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Easy
पर्यावरणीय रसायन विज्ञान को परिभाषित कीजिए।
Solution
(N/A) पर्यावरणीय रसायन विज्ञान प्रकृति में होने वाली रासायनिक और जैव-रासायनिक प्रक्रियाओं का अध्ययन है। यह पर्यावरण में विभिन्न रासायनिक प्रजातियों की उत्पत्ति,परिवहन,प्रतिक्रिया,प्रभावों और उनके भाग्य के अध्ययन से संबंधित है।
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पर्यावरणीय प्रदूषण से क्या तात्पर्य है?
Solution
(N/A) पर्यावरणीय प्रदूषण हमारे परिवेश में होने वाले उन अवांछनीय परिवर्तनों का प्रभाव है जो पौधों,जानवरों और मनुष्यों पर हानिकारक प्रभाव डालते हैं।
जो पदार्थ प्रदूषण फैलाता है,उसे प्रदूषक कहा जाता है। प्रदूषक ठोस,तरल या गैसीय पदार्थ हो सकते हैं जो अपनी प्राकृतिक प्रचुरता से अधिक सांद्रता में मौजूद होते हैं और मानवीय गतिविधियों या प्राकृतिक घटनाओं के कारण उत्पन्न होते हैं।
कुछ प्रदूषक निम्नीकरणीय (degradable) होते हैं,जैसे कि सब्जियों का कचरा। लेकिन कुछ प्रदूषक जो धीरे-धीरे निम्नीकरणीय होते हैं,वे कई दशकों तक पर्यावरण में अपरिवर्तित रूप में बने रहते हैं। उदाहरण के लिए,प्लास्टिक सामग्री,भारी धातुएं,परमाणु कचरा,$DDT$ और कई अन्य रसायन। इस प्रकार के पदार्थ एक बार पर्यावरण में छोड़े जाने के बाद उन्हें हटाना मुश्किल होता है। ये प्रदूषक प्राकृतिक प्रक्रियाओं द्वारा विघटित नहीं हो सकते हैं। इसलिए वे जीवित जीवों के लिए हानिकारक हैं। पर्यावरणीय प्रदूषण की प्रक्रिया में,प्रदूषक एक स्रोत से उत्पन्न होते हैं और हवा या पानी द्वारा ले जाए जाते हैं या मनुष्यों द्वारा मिट्टी में फेंक दिए जाते हैं।
जो पदार्थ प्रदूषण फैलाता है,उसे प्रदूषक कहा जाता है। प्रदूषक ठोस,तरल या गैसीय पदार्थ हो सकते हैं जो अपनी प्राकृतिक प्रचुरता से अधिक सांद्रता में मौजूद होते हैं और मानवीय गतिविधियों या प्राकृतिक घटनाओं के कारण उत्पन्न होते हैं।
कुछ प्रदूषक निम्नीकरणीय (degradable) होते हैं,जैसे कि सब्जियों का कचरा। लेकिन कुछ प्रदूषक जो धीरे-धीरे निम्नीकरणीय होते हैं,वे कई दशकों तक पर्यावरण में अपरिवर्तित रूप में बने रहते हैं। उदाहरण के लिए,प्लास्टिक सामग्री,भारी धातुएं,परमाणु कचरा,$DDT$ और कई अन्य रसायन। इस प्रकार के पदार्थ एक बार पर्यावरण में छोड़े जाने के बाद उन्हें हटाना मुश्किल होता है। ये प्रदूषक प्राकृतिक प्रक्रियाओं द्वारा विघटित नहीं हो सकते हैं। इसलिए वे जीवित जीवों के लिए हानिकारक हैं। पर्यावरणीय प्रदूषण की प्रक्रिया में,प्रदूषक एक स्रोत से उत्पन्न होते हैं और हवा या पानी द्वारा ले जाए जाते हैं या मनुष्यों द्वारा मिट्टी में फेंक दिए जाते हैं।
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वायुमंडल की विभिन्न परतों का विवरण दें और उनमें मौजूद पदार्थों का संक्षिप्त वर्णन करें।
Solution
(N/A) पृथ्वी के चारों ओर का वायुमंडल घनत्व और ऊंचाई के आधार पर संकेंद्रित परतों में विभाजित है।
$1$. क्षोभमंडल (Troposphere): यह सबसे निचला क्षेत्र है जहाँ मनुष्य और अन्य जीव रहते हैं,जो समुद्र तल से $\sim 10 \ km$ की ऊँचाई तक फैला हुआ है। यह हवा,जल वाष्प और बादलों से युक्त एक अशांत और धूल भरा क्षेत्र है,जो हवा की तीव्र गति और बादलों के निर्माण के लिए जाना जाता है।
$2$. समताप मंडल (Stratosphere): यह क्षेत्र समुद्र तल से $10 \ km$ से $50 \ km$ के बीच स्थित है। इसमें डाइनाइट्रोजन $(N_2)$,डाइऑक्सीजन $(O_2)$,ओजोन $(O_3)$ और थोड़ी मात्रा में जल वाष्प होती है। समताप मंडल में मौजूद ओजोन परत सूर्य से आने वाले हानिकारक पराबैंगनी $(UV)$ विकिरण के लगभग $99.5 \%$ को अवशोषित कर लेती है,जिससे पृथ्वी पर जीवन की रक्षा होती है।
$1$. क्षोभमंडल (Troposphere): यह सबसे निचला क्षेत्र है जहाँ मनुष्य और अन्य जीव रहते हैं,जो समुद्र तल से $\sim 10 \ km$ की ऊँचाई तक फैला हुआ है। यह हवा,जल वाष्प और बादलों से युक्त एक अशांत और धूल भरा क्षेत्र है,जो हवा की तीव्र गति और बादलों के निर्माण के लिए जाना जाता है।
$2$. समताप मंडल (Stratosphere): यह क्षेत्र समुद्र तल से $10 \ km$ से $50 \ km$ के बीच स्थित है। इसमें डाइनाइट्रोजन $(N_2)$,डाइऑक्सीजन $(O_2)$,ओजोन $(O_3)$ और थोड़ी मात्रा में जल वाष्प होती है। समताप मंडल में मौजूद ओजोन परत सूर्य से आने वाले हानिकारक पराबैंगनी $(UV)$ विकिरण के लगभग $99.5 \%$ को अवशोषित कर लेती है,जिससे पृथ्वी पर जीवन की रक्षा होती है।
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क्षोभमंडल (Troposphere) में पाए जाने वाले प्रदूषकों के नाम लिखिए।
Solution
(N/A) क्षोभमंडलीय प्रदूषण हवा में अवांछनीय ठोस या गैसीय कणों की उपस्थिति के कारण होता है। मुख्य प्रदूषकों को इस प्रकार वर्गीकृत किया गया है:
$i$. गैसीय वायु प्रदूषक: सल्फर $(SO_x)$,नाइट्रोजन $(NO_x)$ और कार्बन $(CO, CO_2)$ के ऑक्साइड,हाइड्रोजन सल्फाइड $(H_2S)$,हाइड्रोकार्बन,ओजोन $(O_3)$ और अन्य ऑक्सीडेंट।
$ii$. कणिकीय प्रदूषक: इनमें धूल,धुंध,धुंआ और स्मॉग शामिल हैं।
$i$. गैसीय वायु प्रदूषक: सल्फर $(SO_x)$,नाइट्रोजन $(NO_x)$ और कार्बन $(CO, CO_2)$ के ऑक्साइड,हाइड्रोजन सल्फाइड $(H_2S)$,हाइड्रोकार्बन,ओजोन $(O_3)$ और अन्य ऑक्सीडेंट।
$ii$. कणिकीय प्रदूषक: इनमें धूल,धुंध,धुंआ और स्मॉग शामिल हैं।
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सल्फर के ऑक्साइड द्वारा होने वाले क्षोभमंडलीय (tropospheric) प्रदूषण को उपयुक्त उदाहरणों के साथ समझाइए।
Solution
(N/A) जब सल्फर युक्त जीवाश्म ईंधन जलाया जाता है,तो सल्फर के ऑक्साइड उत्पन्न होते हैं।
सबसे सामान्य प्रजाति सल्फर डाइऑक्साइड $(SO_2)$ है,जो जानवरों और पौधों दोनों के लिए जहरीली गैस है।
$SO_2$ की कम सांद्रता मनुष्यों में श्वसन संबंधी बीमारियों जैसे अस्थमा,ब्रोंकाइटिस और एम्फिसीमा का कारण बनती है। यह आंखों में जलन भी पैदा करती है,जिससे आंसू आते हैं और लालिमा हो जाती है।
$SO_2$ की उच्च सांद्रता फूलों की कलियों में कठोरता पैदा करती है,जो अंततः पौधों से गिर जाती हैं।
$SO_2$ का उत्प्रेरक रहित ऑक्सीकरण धीमा होता है। हालांकि,प्रदूषित हवा में मौजूद कण पदार्थ (particulate matter) $SO_2$ के सल्फर ट्राइऑक्साइड $(SO_3)$ में ऑक्सीकरण को उत्प्रेरित करते हैं:
$2SO_{2(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2SO_{3(g)}$
यह अभिक्रिया ओजोन $(O_3)$ और हाइड्रोजन पेरोक्साइड $(H_2O_2)$ द्वारा भी बढ़ाई जा सकती है:
$SO_{2(g)} + O_{3(g)} \rightarrow SO_{3(g)} + O_{2(g)}$
$SO_{2(g)} + H_2O_{2(l)} \rightarrow H_2SO_{4(aq)}$
सबसे सामान्य प्रजाति सल्फर डाइऑक्साइड $(SO_2)$ है,जो जानवरों और पौधों दोनों के लिए जहरीली गैस है।
$SO_2$ की कम सांद्रता मनुष्यों में श्वसन संबंधी बीमारियों जैसे अस्थमा,ब्रोंकाइटिस और एम्फिसीमा का कारण बनती है। यह आंखों में जलन भी पैदा करती है,जिससे आंसू आते हैं और लालिमा हो जाती है।
$SO_2$ की उच्च सांद्रता फूलों की कलियों में कठोरता पैदा करती है,जो अंततः पौधों से गिर जाती हैं।
$SO_2$ का उत्प्रेरक रहित ऑक्सीकरण धीमा होता है। हालांकि,प्रदूषित हवा में मौजूद कण पदार्थ (particulate matter) $SO_2$ के सल्फर ट्राइऑक्साइड $(SO_3)$ में ऑक्सीकरण को उत्प्रेरित करते हैं:
$2SO_{2(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2SO_{3(g)}$
यह अभिक्रिया ओजोन $(O_3)$ और हाइड्रोजन पेरोक्साइड $(H_2O_2)$ द्वारा भी बढ़ाई जा सकती है:
$SO_{2(g)} + O_{3(g)} \rightarrow SO_{3(g)} + O_{2(g)}$
$SO_{2(g)} + H_2O_{2(l)} \rightarrow H_2SO_{4(aq)}$
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Medium
नाइट्रोजन के ऑक्साइड के कारण होने वाले क्षोभमंडलीय (tropospheric) प्रदूषण की व्याख्या कीजिए।
Solution
(N/A) डाइनाइट्रोजन और डाइऑक्सीजन हवा के मुख्य घटक हैं। ये गैसें सामान्य तापमान पर एक-दूसरे के साथ प्रतिक्रिया नहीं करती हैं।
अधिक ऊंचाई पर जब बिजली चमकती है,तो वे नाइट्रोजन के ऑक्साइड बनाने के लिए संयोजित हो जाते हैं। $NO_{2}$ का ऑक्सीकरण नाइट्रेट आयन,$NO_{3}^{-}$ में हो जाता है,जो वर्षा के साथ मिट्टी में धुल जाता है,जहाँ यह उर्वरक के रूप में कार्य करता है।
ऑटोमोबाइल इंजन में,(उच्च तापमान पर) जब जीवाश्म ईंधन जलाया जाता है,तो डाइनाइट्रोजन और डाइऑक्सीजन संयोजित होकर नाइट्रिक ऑक्साइड $(NO)$ और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_{2})$ की महत्वपूर्ण मात्रा उत्पन्न करते हैं:
$N_{2(g)} + O_{2(g)} \xrightarrow{1405 \ K} 2 NO_{(g)}$
$NO$ तुरंत ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके $NO_{2}$ देता है।
$2 NO_{(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2 NO_{2(g)}$
जब नाइट्रिक ऑक्साइड समताप मंडल (stratosphere) में ओजोन के साथ प्रतिक्रिया करता है,तो $NO_{2}$ के उत्पादन की दर तेज हो जाती है।
$NO_{(g)} + O_{3(g)} \rightarrow NO_{2(g)} + O_{2(g)}$
यातायात और भीड़भाड़ वाले स्थानों में जलन पैदा करने वाली लाल धुंध नाइट्रोजन के ऑक्साइड के कारण होती है।
$NO_{2}$ की उच्च सांद्रता पौधों की पत्तियों को नुकसान पहुंचाती है और प्रकाश संश्लेषण की दर को धीमा कर देती है।
$NO_{2}$ फेफड़ों में जलन पैदा करने वाला है जो बच्चों में तीव्र श्वसन रोग का कारण बन सकता है। यह जीवित ऊतकों के लिए भी विषाक्त है। नाइट्रोजन डाइऑक्साइड विभिन्न कपड़ा तंतुओं और धातुओं के लिए भी हानिकारक है।
अधिक ऊंचाई पर जब बिजली चमकती है,तो वे नाइट्रोजन के ऑक्साइड बनाने के लिए संयोजित हो जाते हैं। $NO_{2}$ का ऑक्सीकरण नाइट्रेट आयन,$NO_{3}^{-}$ में हो जाता है,जो वर्षा के साथ मिट्टी में धुल जाता है,जहाँ यह उर्वरक के रूप में कार्य करता है।
ऑटोमोबाइल इंजन में,(उच्च तापमान पर) जब जीवाश्म ईंधन जलाया जाता है,तो डाइनाइट्रोजन और डाइऑक्सीजन संयोजित होकर नाइट्रिक ऑक्साइड $(NO)$ और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_{2})$ की महत्वपूर्ण मात्रा उत्पन्न करते हैं:
$N_{2(g)} + O_{2(g)} \xrightarrow{1405 \ K} 2 NO_{(g)}$
$NO$ तुरंत ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके $NO_{2}$ देता है।
$2 NO_{(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2 NO_{2(g)}$
जब नाइट्रिक ऑक्साइड समताप मंडल (stratosphere) में ओजोन के साथ प्रतिक्रिया करता है,तो $NO_{2}$ के उत्पादन की दर तेज हो जाती है।
$NO_{(g)} + O_{3(g)} \rightarrow NO_{2(g)} + O_{2(g)}$
यातायात और भीड़भाड़ वाले स्थानों में जलन पैदा करने वाली लाल धुंध नाइट्रोजन के ऑक्साइड के कारण होती है।
$NO_{2}$ की उच्च सांद्रता पौधों की पत्तियों को नुकसान पहुंचाती है और प्रकाश संश्लेषण की दर को धीमा कर देती है।
$NO_{2}$ फेफड़ों में जलन पैदा करने वाला है जो बच्चों में तीव्र श्वसन रोग का कारण बन सकता है। यह जीवित ऊतकों के लिए भी विषाक्त है। नाइट्रोजन डाइऑक्साइड विभिन्न कपड़ा तंतुओं और धातुओं के लिए भी हानिकारक है।
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Medium
संक्षेप में समझाइए: हाइड्रोकार्बन द्वारा क्षोभमंडल (troposphere) का प्रदूषण।
Solution
(N/A) हाइड्रोकार्बन केवल हाइड्रोजन और कार्बन परमाणुओं से बने होते हैं और मुख्य रूप से ऑटोमोबाइल में उपयोग किए जाने वाले ईंधन के अधूरे दहन के कारण वायुमंडल में छोड़े जाते हैं।
हाइड्रोकार्बन कार्सिनोजेनिक (कैंसरकारी) होते हैं,जिसका अर्थ है कि वे कैंसर का कारण बन सकते हैं।
ये पौधों में समय से पहले बुढ़ापा आने,ऊतकों के टूटने और पत्तियों,फूलों व टहनियों के झड़ने का कारण बनकर पौधों को नुकसान पहुँचाते हैं।
हाइड्रोकार्बन कार्सिनोजेनिक (कैंसरकारी) होते हैं,जिसका अर्थ है कि वे कैंसर का कारण बन सकते हैं।
ये पौधों में समय से पहले बुढ़ापा आने,ऊतकों के टूटने और पत्तियों,फूलों व टहनियों के झड़ने का कारण बनकर पौधों को नुकसान पहुँचाते हैं।
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Difficult
कार्बन के ऑक्साइड द्वारा क्षोभमंडल (troposphere) को कैसे नुकसान पहुँचता है?
Solution
(N/A) $(i)$ कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ के प्रभाव:
- $CO$ एक रंगहीन और गंधहीन गैस है और एक गंभीर वायु प्रदूषक है।
- यह हीमोग्लोबिन के साथ जुड़कर कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन बनाता है,जो ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन कॉम्प्लेक्स से $300$ गुना अधिक स्थिर होता है,जिससे ऊतकों तक ऑक्सीजन की आपूर्ति बाधित होती है।
- रक्त में $3-4\%$ कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन की सांद्रता सिरदर्द,कमजोर दृष्टि और हृदय संबंधी विकारों का कारण बनती है।
$(ii)$ कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_{2})$ के प्रभाव:
- $CO_{2}$ श्वसन,जीवाश्म ईंधन के जलने और औद्योगिक प्रक्रियाओं के माध्यम से उत्सर्जित होती है।
- हालांकि यह वायुमंडल का एक प्राकृतिक घटक है ($0.03\%$ आयतन के अनुसार),वनों की कटाई और जीवाश्म ईंधन के दहन के कारण अतिरिक्त $CO_{2}$ ग्रीनहाउस प्रभाव पैदा करता है।
- क्षोभमंडल में $CO_{2}$ की यह बढ़ती सांद्रता ग्लोबल वार्मिंग का मुख्य कारण है।
- $CO$ एक रंगहीन और गंधहीन गैस है और एक गंभीर वायु प्रदूषक है।
- यह हीमोग्लोबिन के साथ जुड़कर कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन बनाता है,जो ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन कॉम्प्लेक्स से $300$ गुना अधिक स्थिर होता है,जिससे ऊतकों तक ऑक्सीजन की आपूर्ति बाधित होती है।
- रक्त में $3-4\%$ कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन की सांद्रता सिरदर्द,कमजोर दृष्टि और हृदय संबंधी विकारों का कारण बनती है।
$(ii)$ कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_{2})$ के प्रभाव:
- $CO_{2}$ श्वसन,जीवाश्म ईंधन के जलने और औद्योगिक प्रक्रियाओं के माध्यम से उत्सर्जित होती है।
- हालांकि यह वायुमंडल का एक प्राकृतिक घटक है ($0.03\%$ आयतन के अनुसार),वनों की कटाई और जीवाश्म ईंधन के दहन के कारण अतिरिक्त $CO_{2}$ ग्रीनहाउस प्रभाव पैदा करता है।
- क्षोभमंडल में $CO_{2}$ की यह बढ़ती सांद्रता ग्लोबल वार्मिंग का मुख्य कारण है।
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Difficult
$CO$ और $CO_2$ द्वारा क्षोभमंडल (troposphere) को होने वाले नुकसान को समझाइए।
Solution
(N/A) $(i)$ कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ के प्रभाव:
- कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ एक गंभीर वायु प्रदूषक है। यह रंगहीन और गंधहीन गैस है।
- यह अंगों और ऊतकों तक ऑक्सीजन की आपूर्ति को रोकता है,जिससे यह जीवित जीवों के लिए अत्यधिक जहरीला हो जाता है।
- यह कोयला,लकड़ी और पेट्रोल जैसे कार्बन-आधारित ईंधन के अधूरे दहन और वाहनों के धुएं से उत्पन्न होता है।
- $CO$ हीमोग्लोबिन के साथ जुड़कर कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन बनाता है,जो ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन कॉम्प्लेक्स की तुलना में $300$ गुना अधिक स्थिर होता है।
- कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन की सांद्रता $3-4 \%$ तक पहुँचने पर रक्त की ऑक्सीजन ले जाने की क्षमता कम हो जाती है,जिससे सिरदर्द,कमजोर दृष्टि और हृदय संबंधी विकार होते हैं।
$(ii)$ कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ के प्रभाव:
- $CO_2$ श्वसन,जीवाश्म ईंधन के जलने और सीमेंट निर्माण जैसी औद्योगिक प्रक्रियाओं से उत्सर्जित होती है।
- यह क्षोभमंडल तक ही सीमित है और सामान्यतः वायुमंडल के आयतन का $0.03 \%$ होती है।
- जीवाश्म ईंधन के बढ़ते उपयोग और वनों की कटाई से वायुमंडल में $CO_2$ का स्तर बढ़ जाता है।
- अतिरिक्त $CO_2$ ग्लोबल वार्मिंग के लिए मुख्य रूप से जिम्मेदार है,क्योंकि यह वायुमंडल में गर्मी को रोक कर रखती है।
- कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ एक गंभीर वायु प्रदूषक है। यह रंगहीन और गंधहीन गैस है।
- यह अंगों और ऊतकों तक ऑक्सीजन की आपूर्ति को रोकता है,जिससे यह जीवित जीवों के लिए अत्यधिक जहरीला हो जाता है।
- यह कोयला,लकड़ी और पेट्रोल जैसे कार्बन-आधारित ईंधन के अधूरे दहन और वाहनों के धुएं से उत्पन्न होता है।
- $CO$ हीमोग्लोबिन के साथ जुड़कर कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन बनाता है,जो ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन कॉम्प्लेक्स की तुलना में $300$ गुना अधिक स्थिर होता है।
- कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन की सांद्रता $3-4 \%$ तक पहुँचने पर रक्त की ऑक्सीजन ले जाने की क्षमता कम हो जाती है,जिससे सिरदर्द,कमजोर दृष्टि और हृदय संबंधी विकार होते हैं।
$(ii)$ कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ के प्रभाव:
- $CO_2$ श्वसन,जीवाश्म ईंधन के जलने और सीमेंट निर्माण जैसी औद्योगिक प्रक्रियाओं से उत्सर्जित होती है।
- यह क्षोभमंडल तक ही सीमित है और सामान्यतः वायुमंडल के आयतन का $0.03 \%$ होती है।
- जीवाश्म ईंधन के बढ़ते उपयोग और वनों की कटाई से वायुमंडल में $CO_2$ का स्तर बढ़ जाता है।
- अतिरिक्त $CO_2$ ग्लोबल वार्मिंग के लिए मुख्य रूप से जिम्मेदार है,क्योंकि यह वायुमंडल में गर्मी को रोक कर रखती है।
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Medium
कार्बन मोनोऑक्साइड गैस,कार्बन डाइऑक्साइड गैस से अधिक खतरनाक है। क्यों?
Solution
(N/A) $CO$ और $CO_{2}$ गैसें विभिन्न प्रकार के ईंधन के जलने से निकलती हैं। कार्बन मोनोऑक्साइड जहरीली होती है,जबकि कार्बन डाइऑक्साइड प्रकृति में जहरीली नहीं होती है।
कार्बन मोनोऑक्साइड रक्त में हीमोग्लोबिन के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन कॉम्प्लेक्स बनाती है। यह कॉम्प्लेक्स ऑक्सीहीमोग्लोबिन कॉम्प्लेक्स की तुलना में अधिक स्थिर होता है।
कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन,$3-4 \%$ की सांद्रता पर भी,रक्त की ऑक्सीजन ले जाने की क्षमता को काफी कम कर देता है।
इस ऑक्सीजन की कमी से सिरदर्द,कमजोर दृष्टि,घबराहट और हृदय संबंधी विकार जैसे लक्षण होते हैं। इसके अनुपात में वृद्धि के कारण,यह घातक हो सकता है। कार्बन डाइऑक्साइड गैर-विषैली है,हालांकि ग्रीनहाउस प्रभाव के कारण वातावरण में इसकी उच्च सांद्रता हानिकारक है।
कार्बन मोनोऑक्साइड रक्त में हीमोग्लोबिन के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन कॉम्प्लेक्स बनाती है। यह कॉम्प्लेक्स ऑक्सीहीमोग्लोबिन कॉम्प्लेक्स की तुलना में अधिक स्थिर होता है।
कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन,$3-4 \%$ की सांद्रता पर भी,रक्त की ऑक्सीजन ले जाने की क्षमता को काफी कम कर देता है।
इस ऑक्सीजन की कमी से सिरदर्द,कमजोर दृष्टि,घबराहट और हृदय संबंधी विकार जैसे लक्षण होते हैं। इसके अनुपात में वृद्धि के कारण,यह घातक हो सकता है। कार्बन डाइऑक्साइड गैर-विषैली है,हालांकि ग्रीनहाउस प्रभाव के कारण वातावरण में इसकी उच्च सांद्रता हानिकारक है।
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$100$ शब्दों में क्षोभमंडलीय (tropospheric) प्रदूषण की व्याख्या कीजिए।
Solution
(N/A) वायुमंडल की सबसे निचली परत में अवांछित पदार्थों की उपस्थिति के कारण क्षोभमंडलीय प्रदूषण होता है। इसे मुख्य रूप से गैसीय और कणिकीय प्रदूषकों में वर्गीकृत किया जाता है।
$1$. गैसीय प्रदूषक: इनमें सल्फर $(SO_x)$,नाइट्रोजन $(NO_x)$,कार्बन $(CO, CO_2)$ के ऑक्साइड और विभिन्न हाइड्रोकार्बन शामिल हैं।
$2$. कणिकीय प्रदूषक: इनमें धुआं,धूल,कोहरा और धुंध शामिल हैं। ये प्रदूषक मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हैं,जो अक्सर गंभीर श्वसन संबंधी बीमारियों और पर्यावरणीय गिरावट का कारण बनते हैं।
$1$. गैसीय प्रदूषक: इनमें सल्फर $(SO_x)$,नाइट्रोजन $(NO_x)$,कार्बन $(CO, CO_2)$ के ऑक्साइड और विभिन्न हाइड्रोकार्बन शामिल हैं।
$2$. कणिकीय प्रदूषक: इनमें धुआं,धूल,कोहरा और धुंध शामिल हैं। ये प्रदूषक मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हैं,जो अक्सर गंभीर श्वसन संबंधी बीमारियों और पर्यावरणीय गिरावट का कारण बनते हैं।
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Difficult
ग्लोबल वार्मिंग और ग्रीनहाउस प्रभाव के पर्यावरण पर पड़ने वाले प्रभावों पर एक संक्षिप्त टिप्पणी लिखिए।
Solution
(N/A) पृथ्वी पर पहुँचने वाली लगभग $75 \%$ सौर ऊर्जा पृथ्वी की सतह द्वारा अवशोषित कर ली जाती है,जिससे इसका तापमान बढ़ जाता है। शेष ऊष्मा वापस वायुमंडल में विकीर्ण हो जाती है।
कुछ ऊष्मा वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड,मीथेन,ओजोन,क्लोरोफ्लोरोकार्बन यौगिकों $(CFCs)$ और जल वाष्प जैसी गैसों द्वारा फँसा ली जाती है। इस प्रकार,वे वायुमंडल को गर्म करने में योगदान देते हैं। इससे ग्लोबल वार्मिंग होती है।
ठंडे स्थानों पर फूलों,सब्जियों और फलों को काँच से ढके क्षेत्रों में उगाया जाता है जिन्हें ग्रीनहाउस कहा जाता है।
हम वायुमंडल नामक हवा की एक चादर से घिरे हुए हैं। यह वायुमंडल पृथ्वी पर तापमान को स्थिर रखता है। लेकिन अब धीरे-धीरे इसमें बदलाव आ रहा है।
वायुमंडल सूर्य की ऊष्मा को पृथ्वी की सतह के पास फँसा लेता है और इसे गर्म रखता है। इसे प्राकृतिक ग्रीनहाउस प्रभाव कहा जाता है क्योंकि यह तापमान बनाए रखता है और पृथ्वी को जीवन के लिए उपयुक्त बनाता है।
कार्बन डाइऑक्साइड के अणु भी ऊष्मा को फँसाते हैं क्योंकि वे सूर्य के प्रकाश के लिए पारदर्शी होते हैं लेकिन ऊष्मा विकिरण को फँसाने में सक्षम नहीं होते हैं। यदि $CO_2$ की मात्रा $0.03 \%$ से अधिक हो जाती है,तो प्राकृतिक ग्रीनहाउस संतुलन बिगड़ सकता है। इस प्रकार,$CO_2$ ग्लोबल वार्मिंग में प्रमुख योगदानकर्ता है। कार्बन डाइऑक्साइड के अलावा,अन्य ग्रीनहाउस गैसें मीथेन,जल वाष्प,नाइट्रस ऑक्साइड,$CFCs$ और ओजोन हैं।
ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में यदि वनस्पति जलती है,पचती है या सड़ती है,तो मीथेन उत्पन्न होती है। धान के खेतों,कोयले की खदानों,सड़ते कचरे के ढेर और जीवाश्म ईंधन से बड़ी मात्रा में मीथेन निकलती है।
क्लोरोफ्लोरोकार्बन $(CFCs)$ मानव निर्मित औद्योगिक रसायन हैं जिनका उपयोग एयर कंडीशनिंग आदि में किया जाता है। $CFCs$ ओजोन परत को भी नुकसान पहुँचा रहे हैं। नाइट्रस ऑक्साइड पर्यावरण में प्राकृतिक रूप से पाया जाता है। रासायनिक उर्वरकों के उपयोग और जीवाश्म ईंधन के जलने के कारण नाइट्रस ऑक्साइड की मात्रा बढ़ गई है।
यदि ये रुझान जारी रहे,तो औसत वैश्विक तापमान बढ़ जाएगा। इससे ध्रुवीय बर्फ के पिघलने और पूरी पृथ्वी पर निचले इलाकों में बाढ़ आने की संभावना हो सकती है। वैश्विक तापमान में वृद्धि से डेंगू,मलेरिया,पीला बुखार,स्लीपिंग सिकनेस आदि जैसे संक्रामक रोगों का प्रकोप बढ़ जाता है।
कुछ ऊष्मा वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड,मीथेन,ओजोन,क्लोरोफ्लोरोकार्बन यौगिकों $(CFCs)$ और जल वाष्प जैसी गैसों द्वारा फँसा ली जाती है। इस प्रकार,वे वायुमंडल को गर्म करने में योगदान देते हैं। इससे ग्लोबल वार्मिंग होती है।
ठंडे स्थानों पर फूलों,सब्जियों और फलों को काँच से ढके क्षेत्रों में उगाया जाता है जिन्हें ग्रीनहाउस कहा जाता है।
हम वायुमंडल नामक हवा की एक चादर से घिरे हुए हैं। यह वायुमंडल पृथ्वी पर तापमान को स्थिर रखता है। लेकिन अब धीरे-धीरे इसमें बदलाव आ रहा है।
वायुमंडल सूर्य की ऊष्मा को पृथ्वी की सतह के पास फँसा लेता है और इसे गर्म रखता है। इसे प्राकृतिक ग्रीनहाउस प्रभाव कहा जाता है क्योंकि यह तापमान बनाए रखता है और पृथ्वी को जीवन के लिए उपयुक्त बनाता है।
कार्बन डाइऑक्साइड के अणु भी ऊष्मा को फँसाते हैं क्योंकि वे सूर्य के प्रकाश के लिए पारदर्शी होते हैं लेकिन ऊष्मा विकिरण को फँसाने में सक्षम नहीं होते हैं। यदि $CO_2$ की मात्रा $0.03 \%$ से अधिक हो जाती है,तो प्राकृतिक ग्रीनहाउस संतुलन बिगड़ सकता है। इस प्रकार,$CO_2$ ग्लोबल वार्मिंग में प्रमुख योगदानकर्ता है। कार्बन डाइऑक्साइड के अलावा,अन्य ग्रीनहाउस गैसें मीथेन,जल वाष्प,नाइट्रस ऑक्साइड,$CFCs$ और ओजोन हैं।
ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में यदि वनस्पति जलती है,पचती है या सड़ती है,तो मीथेन उत्पन्न होती है। धान के खेतों,कोयले की खदानों,सड़ते कचरे के ढेर और जीवाश्म ईंधन से बड़ी मात्रा में मीथेन निकलती है।
क्लोरोफ्लोरोकार्बन $(CFCs)$ मानव निर्मित औद्योगिक रसायन हैं जिनका उपयोग एयर कंडीशनिंग आदि में किया जाता है। $CFCs$ ओजोन परत को भी नुकसान पहुँचा रहे हैं। नाइट्रस ऑक्साइड पर्यावरण में प्राकृतिक रूप से पाया जाता है। रासायनिक उर्वरकों के उपयोग और जीवाश्म ईंधन के जलने के कारण नाइट्रस ऑक्साइड की मात्रा बढ़ गई है।
यदि ये रुझान जारी रहे,तो औसत वैश्विक तापमान बढ़ जाएगा। इससे ध्रुवीय बर्फ के पिघलने और पूरी पृथ्वी पर निचले इलाकों में बाढ़ आने की संभावना हो सकती है। वैश्विक तापमान में वृद्धि से डेंगू,मलेरिया,पीला बुखार,स्लीपिंग सिकनेस आदि जैसे संक्रामक रोगों का प्रकोप बढ़ जाता है।
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ग्लोबल वार्मिंग की दर को कम करने के लिए हम क्या कर सकते हैं?
Solution
(N/A) जीवाश्म ईंधन के जलने और वनों की कटाई के कारण वातावरण में ग्रीनहाउस गैसें बढ़ती हैं। इनके कारण ग्लोबल वार्मिंग होती है। रोकथाम के कुछ उपाय इस प्रकार हैं:
$(i)$ ग्लोबल वार्मिंग के लिए जिम्मेदार रसायनों और पदार्थों के उपयोग को नियंत्रित करें ताकि वायुमंडलीय तापमान को कम किया जा सके।
$(ii)$ ऑटोमोबाइल का उपयोग कम करें। $e.g.$,साइकिल,सार्वजनिक परिवहन या कारपूलिंग का उपयोग किया जा सकता है।
$(iii)$ हरित आवरण बढ़ाने के लिए अधिक पेड़ लगाएं और सूखी पत्तियों,लकड़ी आदि को जलाने से बचें।
$(iv)$ सार्वजनिक स्थानों और कार्यस्थलों पर धूम्रपान न करें।
$(v)$ दूसरों के साथ जानकारी साझा करके ग्रीनहाउस प्रभाव और ग्लोबल वार्मिंग के बारे में जागरूकता बढ़ाएं।
$(i)$ ग्लोबल वार्मिंग के लिए जिम्मेदार रसायनों और पदार्थों के उपयोग को नियंत्रित करें ताकि वायुमंडलीय तापमान को कम किया जा सके।
$(ii)$ ऑटोमोबाइल का उपयोग कम करें। $e.g.$,साइकिल,सार्वजनिक परिवहन या कारपूलिंग का उपयोग किया जा सकता है।
$(iii)$ हरित आवरण बढ़ाने के लिए अधिक पेड़ लगाएं और सूखी पत्तियों,लकड़ी आदि को जलाने से बचें।
$(iv)$ सार्वजनिक स्थानों और कार्यस्थलों पर धूम्रपान न करें।
$(v)$ दूसरों के साथ जानकारी साझा करके ग्रीनहाउस प्रभाव और ग्लोबल वार्मिंग के बारे में जागरूकता बढ़ाएं।
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ग्रीनहाउस प्रभाव के लिए जिम्मेदार गैसों की सूची बनाइए।
Solution
(N/A) ग्रीनहाउस प्रभाव के लिए जिम्मेदार गैसें निम्नलिखित हैं:
$(1)$ कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_{2})$
$(2)$ मीथेन $(CH_{4})$
$(3)$ जल वाष्प $(H_{2}O)$
$(4)$ नाइट्रस ऑक्साइड $(N_{2}O)$
$(5)$ ओजोन $(O_{3})$
$(6)$ क्लोरोफ्लोरोकार्बन $(CFCs)$
$(1)$ कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_{2})$
$(2)$ मीथेन $(CH_{4})$
$(3)$ जल वाष्प $(H_{2}O)$
$(4)$ नाइट्रस ऑक्साइड $(N_{2}O)$
$(5)$ ओजोन $(O_{3})$
$(6)$ क्लोरोफ्लोरोकार्बन $(CFCs)$
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यदि पृथ्वी के वायुमंडल में ग्रीनहाउस गैसें पूरी तरह से अनुपस्थित होतीं तो क्या होता? चर्चा कीजिए।
Solution
(N/A) पृथ्वी के वायुमंडल में मुख्य ग्रीनहाउस गैसें $CO_{2}$,$CH_{4}$,$O_{3}$,$CFCs$ और जल वाष्प हैं।
ये गैसें पृथ्वी की सतह से उत्सर्जित अवरक्त विकिरण को अवशोषित करके गर्मी को रोकती हैं,जो ग्रह को गर्म रखती हैं।
यदि ग्रीनहाउस गैसें पूरी तरह से अनुपस्थित होतीं,तो सौर ऊर्जा से अवशोषित गर्मी वापस अंतरिक्ष में चली जाती।
परिणामस्वरूप,पृथ्वी का औसत तापमान काफी गिर जाता और संभवतः $0 \ ^{\circ}C$ से नीचे चला जाता।
यह अत्यधिक ठंड पृथ्वी को जीवन के लिए अनुपयुक्त बना देती,जिससे जीवित जीवों का अस्तित्व असंभव हो जाता।
ये गैसें पृथ्वी की सतह से उत्सर्जित अवरक्त विकिरण को अवशोषित करके गर्मी को रोकती हैं,जो ग्रह को गर्म रखती हैं।
यदि ग्रीनहाउस गैसें पूरी तरह से अनुपस्थित होतीं,तो सौर ऊर्जा से अवशोषित गर्मी वापस अंतरिक्ष में चली जाती।
परिणामस्वरूप,पृथ्वी का औसत तापमान काफी गिर जाता और संभवतः $0 \ ^{\circ}C$ से नीचे चला जाता।
यह अत्यधिक ठंड पृथ्वी को जीवन के लिए अनुपयुक्त बना देती,जिससे जीवित जीवों का अस्तित्व असंभव हो जाता।
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Advanced
अम्ल वर्षा क्या है? वायुमंडलीय प्रदूषकों द्वारा अम्ल वर्षा के निर्माण की व्याख्या कीजिए।
Solution
(N/A) सामान्यतः,वर्षा के जल का $pH$ $5.6$ होता है,जो वायुमंडलीय $CO_{2}$ के साथ वर्षा के जल की अभिक्रिया से बने $H^{+}$ आयनों के कारण होता है:
$H_{2}O_{(l)} + CO_{2_{(g)}} \rightleftharpoons H_{2}CO_{3_{(aq)}}$
$H_{2}CO_{3_{(aq)}} \rightleftharpoons H^{+}_{(aq)} + HCO_{3_{(aq)}}^{-}$
जब वर्षा के जल का $pH$ $5.6$ से कम हो जाता है,तो इसे अम्ल वर्षा कहते हैं। अम्ल वर्षा उस प्रक्रिया को संदर्भित करती है जिसके द्वारा वायुमंडल से अम्लीय घटक पृथ्वी की सतह पर जमा होते हैं।
अम्ल वर्षा मुख्य रूप से पावर स्टेशनों,भट्टियों और मोटर इंजनों में जीवाश्म ईंधन (कोयला,तेल,पेट्रोल,डीजल) के जलने से सल्फर डाइऑक्साइड $(SO_{2})$ और नाइट्रोजन ऑक्साइड $(NO_{x})$ के उत्सर्जन के कारण होती है।
ये ऑक्साइड वायुमंडल में मौजूद कणों (जो उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं) की उपस्थिति में पानी के साथ अभिक्रिया करके प्रबल अम्ल बनाते हैं:
$2SO_{2_{(g)}} + O_{2_{(g)}} + 2H_{2}O_{(l)} \rightarrow 2H_{2}SO_{4_{(aq)}}$
$4NO_{2_{(g)}} + O_{2_{(g)}} + 2H_{2}O_{(l)} \rightarrow 4HNO_{3_{(aq)}}$
ये अम्ल पृथ्वी की सतह पर आर्द्र निक्षेपण (वर्षा,कोहरा,बर्फ) या शुष्क निक्षेपण (ठोस कण/गैसें) के रूप में जमा होते हैं।
$H_{2}O_{(l)} + CO_{2_{(g)}} \rightleftharpoons H_{2}CO_{3_{(aq)}}$
$H_{2}CO_{3_{(aq)}} \rightleftharpoons H^{+}_{(aq)} + HCO_{3_{(aq)}}^{-}$
जब वर्षा के जल का $pH$ $5.6$ से कम हो जाता है,तो इसे अम्ल वर्षा कहते हैं। अम्ल वर्षा उस प्रक्रिया को संदर्भित करती है जिसके द्वारा वायुमंडल से अम्लीय घटक पृथ्वी की सतह पर जमा होते हैं।
अम्ल वर्षा मुख्य रूप से पावर स्टेशनों,भट्टियों और मोटर इंजनों में जीवाश्म ईंधन (कोयला,तेल,पेट्रोल,डीजल) के जलने से सल्फर डाइऑक्साइड $(SO_{2})$ और नाइट्रोजन ऑक्साइड $(NO_{x})$ के उत्सर्जन के कारण होती है।
ये ऑक्साइड वायुमंडल में मौजूद कणों (जो उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं) की उपस्थिति में पानी के साथ अभिक्रिया करके प्रबल अम्ल बनाते हैं:
$2SO_{2_{(g)}} + O_{2_{(g)}} + 2H_{2}O_{(l)} \rightarrow 2H_{2}SO_{4_{(aq)}}$
$4NO_{2_{(g)}} + O_{2_{(g)}} + 2H_{2}O_{(l)} \rightarrow 4HNO_{3_{(aq)}}$
ये अम्ल पृथ्वी की सतह पर आर्द्र निक्षेपण (वर्षा,कोहरा,बर्फ) या शुष्क निक्षेपण (ठोस कण/गैसें) के रूप में जमा होते हैं।
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Medium
अम्ल वर्षा (acid rain) के प्रभावों का उल्लेख कीजिए।
Solution
(N/A) अम्ल वर्षा कृषि,पेड़ों और पौधों के लिए हानिकारक है क्योंकि यह उनके विकास के लिए आवश्यक पोषक तत्वों को घोलकर बहा देती है।
यह मनुष्यों और जानवरों में श्वसन संबंधी बीमारियों का कारण बनती है।
जब अम्ल वर्षा होती है और भूजल के रूप में बहकर नदियों,झीलों आदि तक पहुँचती है,तो यह जलीय पारिस्थितिकी तंत्र में पौधों और जानवरों के जीवन को प्रभावित करती है।
यह पानी के पाइपों को संक्षारित (corrode) करती है,जिसके परिणामस्वरूप पीने के पानी में लोहा,सीसा और तांबा जैसी भारी धातुएं मिल जाती हैं।
अम्ल वर्षा पत्थर या धातु से बनी इमारतों और अन्य संरचनाओं को नुकसान पहुँचाती है। भारत में $Taj \ Mahal$ अम्ल वर्षा से प्रभावित हुआ है।
यह मनुष्यों और जानवरों में श्वसन संबंधी बीमारियों का कारण बनती है।
जब अम्ल वर्षा होती है और भूजल के रूप में बहकर नदियों,झीलों आदि तक पहुँचती है,तो यह जलीय पारिस्थितिकी तंत्र में पौधों और जानवरों के जीवन को प्रभावित करती है।
यह पानी के पाइपों को संक्षारित (corrode) करती है,जिसके परिणामस्वरूप पीने के पानी में लोहा,सीसा और तांबा जैसी भारी धातुएं मिल जाती हैं।
अम्ल वर्षा पत्थर या धातु से बनी इमारतों और अन्य संरचनाओं को नुकसान पहुँचाती है। भारत में $Taj \ Mahal$ अम्ल वर्षा से प्रभावित हुआ है।
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अम्ल वर्षा के उत्पादन को कम करने के लिए क्या कदम उठाए जाने चाहिए?
Solution
(N/A) अम्ल वर्षा के उत्पादन को कम करने के लिए निम्नलिखित कदम उठाए जाने चाहिए:
$1$. वायुमंडल में $SO_2$ और $NO_x$ के उत्सर्जन को कम करना।
$2$. जीवाश्म ईंधन से चलने वाले वाहनों का उपयोग कम करना।
$3$. बिजली संयंत्रों और उद्योगों में कम सल्फर वाले जीवाश्म ईंधन का उपयोग करना।
$4$. कोयले की तुलना में प्राकृतिक गैस जैसे स्वच्छ ईंधन को प्राथमिकता देना।
$5$. हानिकारक निकास गैसों के उत्सर्जन को कम करने के लिए कारों में उत्प्रेरक परिवर्तक (catalytic converters) का उपयोग करना।
$6$. अम्ल वर्षा के कारण मिट्टी में होने वाली अम्लता को बेअसर करने के लिए उसमें चूना पत्थर (limestone) का पाउडर मिलाना।
$1$. वायुमंडल में $SO_2$ और $NO_x$ के उत्सर्जन को कम करना।
$2$. जीवाश्म ईंधन से चलने वाले वाहनों का उपयोग कम करना।
$3$. बिजली संयंत्रों और उद्योगों में कम सल्फर वाले जीवाश्म ईंधन का उपयोग करना।
$4$. कोयले की तुलना में प्राकृतिक गैस जैसे स्वच्छ ईंधन को प्राथमिकता देना।
$5$. हानिकारक निकास गैसों के उत्सर्जन को कम करने के लिए कारों में उत्प्रेरक परिवर्तक (catalytic converters) का उपयोग करना।
$6$. अम्ल वर्षा के कारण मिट्टी में होने वाली अम्लता को बेअसर करने के लिए उसमें चूना पत्थर (limestone) का पाउडर मिलाना।
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भारत में मूर्तियाँ और स्मारक अम्ल वर्षा (acid rain) से प्रभावित होते हैं। कैसे?
Solution
ताजमहल के आसपास के क्षेत्र में बड़ी संख्या में उद्योग और बिजली संयंत्र स्थित हैं। ये खराब गुणवत्ता वाले कोयले,मिट्टी के तेल और जलाऊ लकड़ी का उपयोग करते हैं,जिससे वातावरण में सल्फर और नाइट्रोजन ऑक्साइड का स्तर काफी बढ़ जाता है। ये ऑक्साइड वायुमंडलीय नमी के साथ प्रतिक्रिया करके अम्ल वर्षा बनाते हैं,जो ताजमहल के संगमरमर में मौजूद कैल्शियम कार्बोनेट $(CaCO_3)$ के साथ प्रतिक्रिया करती है।
$CaCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + H_2O + CO_2$
परिणामस्वरूप,संगमरमर की सतह धीरे-धीरे खराब हो रही है,उसका रंग फीका पड़ रहा है और वह अपनी प्राकृतिक चमक खो रही है।
$CaCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + H_2O + CO_2$
परिणामस्वरूप,संगमरमर की सतह धीरे-धीरे खराब हो रही है,उसका रंग फीका पड़ रहा है और वह अपनी प्राकृतिक चमक खो रही है।
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ताजमहल पर अम्ल वर्षा (acid rain) के प्रभावों को समझाइए।
Solution
(N/A) ताजमहल के क्षेत्र के पास बड़ी संख्या में उद्योग और बिजली संयंत्र स्थित हैं। वे खराब गुणवत्ता वाले कोयले,मिट्टी के तेल और जलाऊ लकड़ी का उपयोग करते हैं,जिसके कारण ताजमहल के आसपास की हवा में सल्फर और नाइट्रोजन ऑक्साइड का स्तर काफी अधिक होता है। इसके परिणामस्वरूप अम्ल वर्षा होती है जो ताजमहल के संगमरमर $(CaCO_{3})$ के साथ प्रतिक्रिया करती है।
$CaCO_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow CaSO_{4} + H_{2}O + CO_{2}$
इस प्रकार,यह अद्भुत स्मारक जिसने दुनिया भर के लोगों को आकर्षित किया है,धीरे-धीरे विरूपित हो रहा है,और संगमरमर का रंग फीका पड़ रहा है और उसकी चमक कम हो रही है।
$CaCO_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow CaSO_{4} + H_{2}O + CO_{2}$
इस प्रकार,यह अद्भुत स्मारक जिसने दुनिया भर के लोगों को आकर्षित किया है,धीरे-धीरे विरूपित हो रहा है,और संगमरमर का रंग फीका पड़ रहा है और उसकी चमक कम हो रही है।
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ताजमहल को बचाने के लिए सरकार द्वारा क्या प्रयास किए जा रहे हैं?
Solution
(N/A) भारत सरकार ने $1995$ में ताजमहल को बचाने के लिए 'ताज ट्रेपेज़ियम' नामक एक कार्य योजना की घोषणा की। इस योजना का उद्देश्य ताजमहल के निकटवर्ती शहर और कस्बों की हवा को स्वच्छ करना है। इस योजना के तहत,ट्रेपेज़ियम के भीतर काम करने वाले $2000$ से अधिक प्रदूषण फैलाने वाले उद्योगों को कोयले या तेल के बजाय प्राकृतिक गैस या लिक्विफाइड पेट्रोलियम गैस $(LPG)$ का उपयोग करने के लिए कहा गया था।
इस क्षेत्र में प्रतिदिन आधे मिलियन घन मीटर से अधिक प्राकृतिक गैस लाने के लिए एक नई प्राकृतिक गैस पाइपलाइन स्थापित की गई थी।
शहर में रहने वाले लोगों को भी कोयले,मिट्टी के तेल या जलाऊ लकड़ी के स्थान पर $LPG$ का उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है।
ताजमहल के आसपास के राजमार्गों पर चलने वाले वाहनों को कम सल्फर सामग्री वाले डीजल का उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है।
इस क्षेत्र में प्रतिदिन आधे मिलियन घन मीटर से अधिक प्राकृतिक गैस लाने के लिए एक नई प्राकृतिक गैस पाइपलाइन स्थापित की गई थी।
शहर में रहने वाले लोगों को भी कोयले,मिट्टी के तेल या जलाऊ लकड़ी के स्थान पर $LPG$ का उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है।
ताजमहल के आसपास के राजमार्गों पर चलने वाले वाहनों को कम सल्फर सामग्री वाले डीजल का उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है।
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Difficult
कणीय प्रदूषकों के प्रकारों को समझाइए।
Solution
(N/A) कणीय प्रदूषक हवा में निलंबित सूक्ष्म ठोस कण या तरल बूंदें होते हैं। ये वाहन उत्सर्जन,आग के धुएं,धूल और औद्योगिक राख में मौजूद होते हैं। वायुमंडल में दो प्रकार के कणीय प्रदूषक होते हैं:
$a$. सजीव (Viable)
$b$. निर्जीव (Non-viable)
$a$. सजीव कणीय प्रदूषक: इनमें बैक्टीरिया,कवक,मोल्ड और शैवाल जैसे सूक्ष्म जीवित जीव शामिल हैं जो वायुमंडल में फैले होते हैं। हवा में पाए जाने वाले कुछ कवक मनुष्यों में एलर्जी और पौधों में रोग पैदा कर सकते हैं।
$b$. निर्जीव कणीय प्रदूषक: इन्हें उनकी प्रकृति और आकार के आधार पर वर्गीकृत किया गया है:
$i$. धुआं (Smoke): कार्बनिक पदार्थों के दहन के दौरान बने ठोस या ठोस और तरल कणों का मिश्रण,जैसे सिगरेट का धुआं,जीवाश्म ईंधन,कचरा और सूखी पत्तियों का धुआं।
$ii$. धूल (Dust): ठोस पदार्थों को कुचलने,पीसने और घिसने से उत्पन्न सूक्ष्म ठोस कण,जैसे सैंडब्लास्टिंग से रेत,लकड़ी का बुरादा,कोयले का चूर्ण,सीमेंट और फ्लाई ऐश।
$iii$. धुंध (Mists): स्प्रे किए गए तरल पदार्थों के कणों और हवा में वाष्प के संघनन से उत्पन्न,जैसे सल्फ्यूरिक एसिड मिस्ट,शाकनाशी और कीटनाशक।
$iv$. फ्यूम्स (Fumes): आमतौर पर उच्च बनाने की क्रिया (sublimation),आसवन,क्वथनांक और विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान वाष्प के संघनन से प्राप्त होते हैं,जैसे कार्बनिक विलायक,धातुएं और धात्विक ऑक्साइड।
$a$. सजीव (Viable)
$b$. निर्जीव (Non-viable)
$a$. सजीव कणीय प्रदूषक: इनमें बैक्टीरिया,कवक,मोल्ड और शैवाल जैसे सूक्ष्म जीवित जीव शामिल हैं जो वायुमंडल में फैले होते हैं। हवा में पाए जाने वाले कुछ कवक मनुष्यों में एलर्जी और पौधों में रोग पैदा कर सकते हैं।
$b$. निर्जीव कणीय प्रदूषक: इन्हें उनकी प्रकृति और आकार के आधार पर वर्गीकृत किया गया है:
$i$. धुआं (Smoke): कार्बनिक पदार्थों के दहन के दौरान बने ठोस या ठोस और तरल कणों का मिश्रण,जैसे सिगरेट का धुआं,जीवाश्म ईंधन,कचरा और सूखी पत्तियों का धुआं।
$ii$. धूल (Dust): ठोस पदार्थों को कुचलने,पीसने और घिसने से उत्पन्न सूक्ष्म ठोस कण,जैसे सैंडब्लास्टिंग से रेत,लकड़ी का बुरादा,कोयले का चूर्ण,सीमेंट और फ्लाई ऐश।
$iii$. धुंध (Mists): स्प्रे किए गए तरल पदार्थों के कणों और हवा में वाष्प के संघनन से उत्पन्न,जैसे सल्फ्यूरिक एसिड मिस्ट,शाकनाशी और कीटनाशक।
$iv$. फ्यूम्स (Fumes): आमतौर पर उच्च बनाने की क्रिया (sublimation),आसवन,क्वथनांक और विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान वाष्प के संघनन से प्राप्त होते हैं,जैसे कार्बनिक विलायक,धातुएं और धात्विक ऑक्साइड।
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पर्यावरण पर कणिकीय प्रदूषकों के प्रभाव को लिखिए।
Solution
(N/A) कणिकीय प्रदूषकों का प्रभाव मुख्य रूप से कणों के आकार पर निर्भर करता है। हवा में मौजूद कण जैसे धूल,धुआं,कोहरा आदि मानव स्वास्थ्य के लिए खतरनाक हैं। $5 \ \mu m$ से बड़े कणिकीय प्रदूषक नाक के मार्ग में फंस जाते हैं,जबकि लगभग $1 \ \mu m$ के कण आसानी से फेफड़ों में प्रवेश कर जाते हैं।
सीसा (Lead) वाहनों द्वारा उत्सर्जित होने वाला एक प्रमुख वायु प्रदूषक था। लेडेड पेट्रोल वायुजनित सीसा उत्सर्जन का प्राथमिक स्रोत था। इस समस्या को अनलेडेड पेट्रोल का उपयोग करके दूर किया गया है। सीसा लाल रक्त कोशिकाओं के विकास और परिपक्वता में बाधा डालता है।
सीसा (Lead) वाहनों द्वारा उत्सर्जित होने वाला एक प्रमुख वायु प्रदूषक था। लेडेड पेट्रोल वायुजनित सीसा उत्सर्जन का प्राथमिक स्रोत था। इस समस्या को अनलेडेड पेट्रोल का उपयोग करके दूर किया गया है। सीसा लाल रक्त कोशिकाओं के विकास और परिपक्वता में बाधा डालता है।
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स्मॉग (Smog) क्या है? क्लासिकल स्मॉग,फोटोकेमिकल स्मॉग से किस प्रकार भिन्न है?
Solution
(N/A) स्मॉग शब्द स्मोक (धुआं) और फॉग (कोहरा) से मिलकर बना है। यह वायु प्रदूषण का सबसे सामान्य उदाहरण है जो दुनिया भर के कई शहरों में होता है। स्मॉग दो प्रकार के होते हैं:
$(i)$ क्लासिकल स्मॉग: इस प्रकार का स्मॉग ठंडी और आर्द्र जलवायु में होता है। यह धुएं,कोहरे और सल्फर डाइऑक्साइड $(SO_2)$ का मिश्रण है। इसे रिड्यूसिंग स्मॉग भी कहा जाता है क्योंकि यह रासायनिक रूप से एक अपचायक (reducing) मिश्रण है।
$(ii)$ फोटोकेमिकल स्मॉग: इस प्रकार का स्मॉग गर्म,शुष्क और धूप वाली जलवायु में होता है। यह ऑटोमोबाइल और कारखानों द्वारा उत्पादित असंतृप्त हाइड्रोकार्बन और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_2)$ पर सूर्य के प्रकाश की क्रिया के कारण उत्पन्न होता है। इसे ऑक्सीडाइजिंग स्मॉग भी कहा जाता है क्योंकि इसमें ऑक्सीकरण एजेंटों की उच्च सांद्रता होती है।
$(i)$ क्लासिकल स्मॉग: इस प्रकार का स्मॉग ठंडी और आर्द्र जलवायु में होता है। यह धुएं,कोहरे और सल्फर डाइऑक्साइड $(SO_2)$ का मिश्रण है। इसे रिड्यूसिंग स्मॉग भी कहा जाता है क्योंकि यह रासायनिक रूप से एक अपचायक (reducing) मिश्रण है।
$(ii)$ फोटोकेमिकल स्मॉग: इस प्रकार का स्मॉग गर्म,शुष्क और धूप वाली जलवायु में होता है। यह ऑटोमोबाइल और कारखानों द्वारा उत्पादित असंतृप्त हाइड्रोकार्बन और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_2)$ पर सूर्य के प्रकाश की क्रिया के कारण उत्पन्न होता है। इसे ऑक्सीडाइजिंग स्मॉग भी कहा जाता है क्योंकि इसमें ऑक्सीकरण एजेंटों की उच्च सांद्रता होती है।
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स्मॉग के प्रकारों के बारे में संक्षिप्त जानकारी दीजिए।
Solution
(N/A) स्मॉग शब्द धुएं $(smoke)$ और कोहरे $(fog)$ से बना है। यह वायु प्रदूषण का सबसे सामान्य उदाहरण है जो दुनिया भर के कई शहरों में होता है। स्मॉग के दो प्रकार हैं:
$(i)$ क्लासिकल स्मॉग: इस प्रकार का स्मॉग ठंडी और आर्द्र जलवायु में होता है। यह धुएं,कोहरे और सल्फर डाइऑक्साइड $(SO_2)$ का मिश्रण है। इसे रिड्यूसिंग स्मॉग भी कहा जाता है क्योंकि यह रासायनिक रूप से एक रिड्यूसिंग मिश्रण है।
$(ii)$ फोटोकेमिकल स्मॉग: इस प्रकार का स्मॉग गर्म,शुष्क और धूप वाली जलवायु में होता है। यह ऑटोमोबाइल और कारखानों द्वारा उत्सर्जित असंतृप्त हाइड्रोकार्बन और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_2)$ पर सूर्य के प्रकाश की क्रिया के कारण उत्पन्न होता है। इसे ऑक्सीडाइजिंग स्मॉग भी कहा जाता है क्योंकि इसमें ओजोन $(O_3)$ और पेरोक्सीएसिटाइल नाइट्रेट $(PAN)$ जैसे ऑक्सीडाइजिंग एजेंटों की उच्च सांद्रता होती है।
$(i)$ क्लासिकल स्मॉग: इस प्रकार का स्मॉग ठंडी और आर्द्र जलवायु में होता है। यह धुएं,कोहरे और सल्फर डाइऑक्साइड $(SO_2)$ का मिश्रण है। इसे रिड्यूसिंग स्मॉग भी कहा जाता है क्योंकि यह रासायनिक रूप से एक रिड्यूसिंग मिश्रण है।
$(ii)$ फोटोकेमिकल स्मॉग: इस प्रकार का स्मॉग गर्म,शुष्क और धूप वाली जलवायु में होता है। यह ऑटोमोबाइल और कारखानों द्वारा उत्सर्जित असंतृप्त हाइड्रोकार्बन और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_2)$ पर सूर्य के प्रकाश की क्रिया के कारण उत्पन्न होता है। इसे ऑक्सीडाइजिंग स्मॉग भी कहा जाता है क्योंकि इसमें ओजोन $(O_3)$ और पेरोक्सीएसिटाइल नाइट्रेट $(PAN)$ जैसे ऑक्सीडाइजिंग एजेंटों की उच्च सांद्रता होती है।
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Difficult
प्रकाश-रासायनिक धूम-कोहरे (photochemical smog) के निर्माण के दौरान होने वाली अभिक्रियाओं को लिखिए।
Solution
(N/A) जब जीवाश्म ईंधन जलते हैं,तो पृथ्वी के क्षोभमंडल (troposphere) में विभिन्न प्रदूषक उत्सर्जित होते हैं। हाइड्रोकार्बन और नाइट्रिक ऑक्साइड $(NO)$ दो महत्वपूर्ण प्रदूषक हैं। जब ये प्रदूषक पर्याप्त उच्च स्तर तक जमा हो जाते हैं,तो सूर्य के प्रकाश के साथ उनकी परस्पर क्रिया के कारण एक श्रृंखला अभिक्रिया होती है।
$1$. $NO_2$ सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा अवशोषित करता है और नाइट्रिक ऑक्साइड तथा मुक्त ऑक्सीजन परमाणु में टूट जाता है:
$NO_{2(g)} \stackrel{h\nu}{\longrightarrow} NO_{(g)} + O_{(g)}$
$2$. ऑक्सीजन परमाणु बहुत अधिक अभिक्रियाशील होते हैं और ओजोन $(O_3)$ उत्पन्न करने के लिए हवा में मौजूद $O_2$ के साथ जुड़ जाते हैं:
$O_{(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons O_{3(g)}$
$3$. उपरोक्त अभिक्रिया में बना ओजोन,$NO_{(g)}$ के साथ तेजी से अभिक्रिया करके $NO_2$ को पुनर्जीवित करता है:
$NO_{(g)} + O_{3(g)} \longrightarrow NO_{2(g)} + O_{2(g)}$
$4$. ओजोन एक जहरीली गैस है और $NO_2$ तथा $O_3$ दोनों ही शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट हैं। वे प्रदूषित हवा में मौजूद बिना जले हाइड्रोकार्बन के साथ अभिक्रिया करके फॉर्मेल्डिहाइड,एक्रोलिन और पेरोक्सीएसिटाइल नाइट्रेट $(PAN)$ जैसे रसायन उत्पन्न करते हैं।
$1$. $NO_2$ सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा अवशोषित करता है और नाइट्रिक ऑक्साइड तथा मुक्त ऑक्सीजन परमाणु में टूट जाता है:
$NO_{2(g)} \stackrel{h\nu}{\longrightarrow} NO_{(g)} + O_{(g)}$
$2$. ऑक्सीजन परमाणु बहुत अधिक अभिक्रियाशील होते हैं और ओजोन $(O_3)$ उत्पन्न करने के लिए हवा में मौजूद $O_2$ के साथ जुड़ जाते हैं:
$O_{(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons O_{3(g)}$
$3$. उपरोक्त अभिक्रिया में बना ओजोन,$NO_{(g)}$ के साथ तेजी से अभिक्रिया करके $NO_2$ को पुनर्जीवित करता है:
$NO_{(g)} + O_{3(g)} \longrightarrow NO_{2(g)} + O_{2(g)}$
$4$. ओजोन एक जहरीली गैस है और $NO_2$ तथा $O_3$ दोनों ही शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट हैं। वे प्रदूषित हवा में मौजूद बिना जले हाइड्रोकार्बन के साथ अभिक्रिया करके फॉर्मेल्डिहाइड,एक्रोलिन और पेरोक्सीएसिटाइल नाइट्रेट $(PAN)$ जैसे रसायन उत्पन्न करते हैं।
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Difficult
प्रकाश-रासायनिक धुंध (photochemical smog) के निर्माण को अभिक्रियाओं के साथ समझाइए।
Solution
(N/A) जब जीवाश्म ईंधन जलाए जाते हैं,तो पृथ्वी के क्षोभमंडल (troposphere) में विभिन्न प्रदूषक उत्सर्जित होते हैं। हाइड्रोकार्बन और नाइट्रिक ऑक्साइड $(NO)$ जैसे मुख्य प्रदूषक पर्याप्त उच्च स्तर तक जमा हो जाते हैं।
सूर्य के प्रकाश के साथ उनकी परस्पर क्रिया से एक श्रृंखला अभिक्रिया होती है जिसमें $NO$ नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_2)$ में परिवर्तित हो जाता है। यह $NO_2$ सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा अवशोषित करता है और नाइट्रिक ऑक्साइड तथा मुक्त ऑक्सीजन परमाणु में टूट जाता है।
$NO_{2(g)} \stackrel{h\nu}{\longrightarrow} NO_{(g)} + O_{(g)}$ $(I)$
ऑक्सीजन परमाणु बहुत अधिक अभिक्रियाशील होते हैं और हवा में मौजूद $O_2$ के साथ मिलकर ओजोन का उत्पादन करते हैं।
$O_{(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons O_{3(g)}$ $(II)$
उपरोक्त अभिक्रिया $(II)$ में निर्मित ओजोन,अभिक्रिया $(I)$ में निर्मित $NO_{(g)}$ के साथ तेजी से अभिक्रिया करके $NO_2$ को पुनर्जीवित करती है। $NO_2$ एक भूरी गैस है और पर्याप्त उच्च स्तर पर यह धुंध में योगदान दे सकती है।
$NO_{(g)} + O_{3(g)} \rightarrow NO_{2(g)} + O_{2(g)}$ $(III)$
ओजोन एक जहरीली गैस है और $NO_2$ तथा $O_3$ दोनों ही शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट हैं,जो प्रदूषित हवा में मौजूद बिना जले हाइड्रोकार्बन के साथ अभिक्रिया करके फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$,एक्रोलिन $(CH_2=CHCHO)$ और पेरोक्सीएसिटाइल नाइट्रेट $(PAN)$ जैसे रसायन उत्पन्न कर सकते हैं।
सूर्य के प्रकाश के साथ उनकी परस्पर क्रिया से एक श्रृंखला अभिक्रिया होती है जिसमें $NO$ नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_2)$ में परिवर्तित हो जाता है। यह $NO_2$ सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा अवशोषित करता है और नाइट्रिक ऑक्साइड तथा मुक्त ऑक्सीजन परमाणु में टूट जाता है।
$NO_{2(g)} \stackrel{h\nu}{\longrightarrow} NO_{(g)} + O_{(g)}$ $(I)$
ऑक्सीजन परमाणु बहुत अधिक अभिक्रियाशील होते हैं और हवा में मौजूद $O_2$ के साथ मिलकर ओजोन का उत्पादन करते हैं।
$O_{(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons O_{3(g)}$ $(II)$
उपरोक्त अभिक्रिया $(II)$ में निर्मित ओजोन,अभिक्रिया $(I)$ में निर्मित $NO_{(g)}$ के साथ तेजी से अभिक्रिया करके $NO_2$ को पुनर्जीवित करती है। $NO_2$ एक भूरी गैस है और पर्याप्त उच्च स्तर पर यह धुंध में योगदान दे सकती है।
$NO_{(g)} + O_{3(g)} \rightarrow NO_{2(g)} + O_{2(g)}$ $(III)$
ओजोन एक जहरीली गैस है और $NO_2$ तथा $O_3$ दोनों ही शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट हैं,जो प्रदूषित हवा में मौजूद बिना जले हाइड्रोकार्बन के साथ अभिक्रिया करके फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$,एक्रोलिन $(CH_2=CHCHO)$ और पेरोक्सीएसिटाइल नाइट्रेट $(PAN)$ जैसे रसायन उत्पन्न कर सकते हैं।
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Difficult
प्रकाश-रासायनिक धूम (photochemical smog) के हानिकारक प्रभाव क्या हैं और उन्हें कैसे नियंत्रित किया जा सकता है?
Solution
(N/A) प्रकाश-रासायनिक धूम के सामान्य घटक ओजोन,नाइट्रिक ऑक्साइड,एक्रोलिन,फॉर्मेल्डिहाइड और पेरोक्सीएसिटाइल नाइट्रेट $(PAN)$ हैं।
प्रकाश-रासायनिक धूम गंभीर स्वास्थ्य समस्याओं का कारण बनता है। ओजोन और $PAN$ दोनों आंखों में जलन पैदा करने वाले शक्तिशाली कारक हैं।
ओजोन और नाइट्रिक ऑक्साइड नाक और गले में जलन पैदा करते हैं और इनकी उच्च सांद्रता सिरदर्द,सीने में दर्द,गले में सूखापन,खांसी और सांस लेने में कठिनाई का कारण बनती है।
प्रकाश-रासायनिक धूम रबर के फटने और पौधों के जीवन को व्यापक नुकसान पहुँचाने का कारण बनता है। यह धातुओं,पत्थरों,निर्माण सामग्री और पेंट की गई सतहों के क्षरण का कारण भी बनता है।
प्रकाश-रासायनिक धूम के निर्माण को नियंत्रित करने के लिए कई तकनीकों का उपयोग किया जाता है:
$1$. यदि हम प्रकाश-रासायनिक धूम के प्राथमिक अग्रदूतों,जैसे $NO_2$ और हाइड्रोकार्बन को नियंत्रित करते हैं,तो ओजोन और $PAN$ जैसे द्वितीयक अग्रदूत अपने आप कम हो जाएंगे।
$2$. ऑटोमोबाइल में उत्प्रेरक परिवर्तक (catalytic converters) का उपयोग किया जाता है,जो नाइट्रोजन ऑक्साइड और हाइड्रोकार्बन को वायुमंडल में छोड़ने से रोकते हैं।
$3$. कुछ पौधे,जैसे $Pinus$,$Juniparus$,$Quercus$,$Pyrus$ और $Vitis$,नाइट्रोजन ऑक्साइड का चयापचय कर सकते हैं; इसलिए,उनका रोपण इस मामले में मदद कर सकता है।
प्रकाश-रासायनिक धूम गंभीर स्वास्थ्य समस्याओं का कारण बनता है। ओजोन और $PAN$ दोनों आंखों में जलन पैदा करने वाले शक्तिशाली कारक हैं।
ओजोन और नाइट्रिक ऑक्साइड नाक और गले में जलन पैदा करते हैं और इनकी उच्च सांद्रता सिरदर्द,सीने में दर्द,गले में सूखापन,खांसी और सांस लेने में कठिनाई का कारण बनती है।
प्रकाश-रासायनिक धूम रबर के फटने और पौधों के जीवन को व्यापक नुकसान पहुँचाने का कारण बनता है। यह धातुओं,पत्थरों,निर्माण सामग्री और पेंट की गई सतहों के क्षरण का कारण भी बनता है।
प्रकाश-रासायनिक धूम के निर्माण को नियंत्रित करने के लिए कई तकनीकों का उपयोग किया जाता है:
$1$. यदि हम प्रकाश-रासायनिक धूम के प्राथमिक अग्रदूतों,जैसे $NO_2$ और हाइड्रोकार्बन को नियंत्रित करते हैं,तो ओजोन और $PAN$ जैसे द्वितीयक अग्रदूत अपने आप कम हो जाएंगे।
$2$. ऑटोमोबाइल में उत्प्रेरक परिवर्तक (catalytic converters) का उपयोग किया जाता है,जो नाइट्रोजन ऑक्साइड और हाइड्रोकार्बन को वायुमंडल में छोड़ने से रोकते हैं।
$3$. कुछ पौधे,जैसे $Pinus$,$Juniparus$,$Quercus$,$Pyrus$ और $Vitis$,नाइट्रोजन ऑक्साइड का चयापचय कर सकते हैं; इसलिए,उनका रोपण इस मामले में मदद कर सकता है।
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प्रकाश-रासायनिक धूमकोहरे (photochemical smog) के घटकों और इसके प्रभावों का उल्लेख कीजिए।
Solution
(N/A) प्रकाश-रासायनिक धूमकोहरे के सामान्य घटक ओजोन $(O_3)$,नाइट्रिक ऑक्साइड $(NO)$,एक्रोलिन,फॉर्मेल्डिहाइड और पेरोक्सीएसिटाइल नाइट्रेट $(PAN)$ हैं।
प्रकाश-रासायनिक धूमकोहरा गंभीर स्वास्थ्य समस्याओं का कारण बनता है। ओजोन और $PAN$ दोनों ही आंखों में तीव्र जलन पैदा करते हैं।
ओजोन और नाइट्रिक ऑक्साइड नाक और गले में जलन पैदा करते हैं और इनकी उच्च सांद्रता सिरदर्द,सीने में दर्द,गले में सूखापन,खांसी और सांस लेने में कठिनाई का कारण बनती है।
प्रकाश-रासायनिक धूमकोहरे के कारण रबर में दरारें पड़ जाती हैं और पौधों के जीवन को व्यापक नुकसान होता है। यह धातुओं,पत्थरों,निर्माण सामग्री और पेंट की गई सतहों के क्षरण का कारण भी बनता है।
प्रकाश-रासायनिक धूमकोहरे के निर्माण को नियंत्रित करने के लिए,हमें इसके प्राथमिक अग्रदूतों जैसे $NO_2$ और हाइड्रोकार्बन को नियंत्रित करना चाहिए। ऑटोमोबाइल में उत्प्रेरक कन्वर्टर्स (catalytic converters) का उपयोग किया जाता है जो नाइट्रोजन ऑक्साइड और हाइड्रोकार्बन को वायुमंडल में छोड़ने से रोकते हैं।
कुछ पौधे जैसे $Pinus$,$Juniparus$,$Quercus$,$Pyrus$ और $Vitis$ नाइट्रोजन ऑक्साइड का चयापचय कर सकते हैं,इसलिए इनका रोपण इस समस्या को कम करने में सहायक हो सकता है।
प्रकाश-रासायनिक धूमकोहरा गंभीर स्वास्थ्य समस्याओं का कारण बनता है। ओजोन और $PAN$ दोनों ही आंखों में तीव्र जलन पैदा करते हैं।
ओजोन और नाइट्रिक ऑक्साइड नाक और गले में जलन पैदा करते हैं और इनकी उच्च सांद्रता सिरदर्द,सीने में दर्द,गले में सूखापन,खांसी और सांस लेने में कठिनाई का कारण बनती है।
प्रकाश-रासायनिक धूमकोहरे के कारण रबर में दरारें पड़ जाती हैं और पौधों के जीवन को व्यापक नुकसान होता है। यह धातुओं,पत्थरों,निर्माण सामग्री और पेंट की गई सतहों के क्षरण का कारण भी बनता है।
प्रकाश-रासायनिक धूमकोहरे के निर्माण को नियंत्रित करने के लिए,हमें इसके प्राथमिक अग्रदूतों जैसे $NO_2$ और हाइड्रोकार्बन को नियंत्रित करना चाहिए। ऑटोमोबाइल में उत्प्रेरक कन्वर्टर्स (catalytic converters) का उपयोग किया जाता है जो नाइट्रोजन ऑक्साइड और हाइड्रोकार्बन को वायुमंडल में छोड़ने से रोकते हैं।
कुछ पौधे जैसे $Pinus$,$Juniparus$,$Quercus$,$Pyrus$ और $Vitis$ नाइट्रोजन ऑक्साइड का चयापचय कर सकते हैं,इसलिए इनका रोपण इस समस्या को कम करने में सहायक हो सकता है।
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MediumMCQ
कौन से एरोसोल ओजोन को नष्ट करते हैं?
A
क्लोरोफ्लोरोकार्बन $(CFCs)$
B
कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$
C
नाइट्रोजन ऑक्साइड $(NO_x)$
D
सल्फर डाइऑक्साइड $(SO_2)$
Solution
(A) फ्रीऑन्स या क्लोरोफ्लोरोकार्बन $(CFCs)$ ऐसे एरोसोल हैं जो ओजोन के क्षय को तेज करते हैं।
पराबैंगनी विकिरणों की उपस्थिति में,$CFCs$ के अणु टूटकर क्लोरीन मुक्त मूलक (free radicals) बनाते हैं जो ओजोन के साथ मिलकर ऑक्सीजन बनाते हैं।
पराबैंगनी विकिरणों की उपस्थिति में,$CFCs$ के अणु टूटकर क्लोरीन मुक्त मूलक (free radicals) बनाते हैं जो ओजोन के साथ मिलकर ऑक्सीजन बनाते हैं।
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MediumMCQ
$SO_2$ वायु प्रदूषक के रूप में कैसे कार्य करता है?
A
यह ग्लोबल वार्मिंग का कारण बनता है।
B
यह अम्लीय वर्षा और श्वसन संबंधी समस्याओं का कारण बनता है।
C
यह ओजोन परत को नष्ट करता है।
D
यह मृदा अपरदन का कारण बनता है।
Solution
(B) $1.$ $SO_2$ वायुमंडलीय जल वाष्प के साथ मिलकर सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ बनाता है,जिससे अम्लीय वर्षा होती है। यह अम्लीय वर्षा मिट्टी,पौधों और संगमरमर की इमारतों को नुकसान पहुँचाती है।
$2.$ कम सांद्रता में भी,यह श्वसन नली,गले और आंखों में जलन पैदा करता है और सांस लेने में कठिनाई उत्पन्न कर सकता है।
$3.$ यह पौधों में क्लोरोसिस (chlorosis) का कारण बनता है,जहाँ क्लोरोफिल के निर्माण में बाधा आने के कारण पत्तियां अपना रंग खो देती हैं।
$2.$ कम सांद्रता में भी,यह श्वसन नली,गले और आंखों में जलन पैदा करता है और सांस लेने में कठिनाई उत्पन्न कर सकता है।
$3.$ यह पौधों में क्लोरोसिस (chlorosis) का कारण बनता है,जहाँ क्लोरोफिल के निर्माण में बाधा आने के कारण पत्तियां अपना रंग खो देती हैं।
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EasyMCQ
$CO_{2}$ की अत्यधिक मात्रा ग्लोबल वार्मिंग के लिए कैसे जिम्मेदार है?
A
यह पृथ्वी की सतह से अवरक्त विकिरण को अवशोषित करता है और गर्मी को रोकता है।
B
यह ओजोन परत को नष्ट करने के लिए ओजोन के साथ प्रतिक्रिया करता है।
C
यह वर्षा के पानी की अम्लता को बढ़ाता है।
D
यह जहरीली गैसें बनाने के लिए नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है।
Solution
(A) $CO_{2}$ एक ग्रीनहाउस गैस है। जीवाश्म ईंधन के दहन और सीमेंट उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले चूना पत्थर $(CaCO_{3})$ के अपघटन के कारण वायुमंडल में $CO_{2}$ की सांद्रता बढ़ रही है।
$CO_{2}$ अणु पृथ्वी की सतह द्वारा उत्सर्जित अवरक्त विकिरण को अवशोषित करते हैं और इसे वापस पृथ्वी की ओर उत्सर्जित करते हैं,जिससे वायुमंडल में गर्मी फंस जाती है। इस घटना को ग्रीनहाउस प्रभाव के रूप में जाना जाता है,जो वैश्विक तापमान में वृद्धि का कारण बनता है,जिसे आमतौर पर ग्लोबल वार्मिंग कहा जाता है।
$CO_{2}$ अणु पृथ्वी की सतह द्वारा उत्सर्जित अवरक्त विकिरण को अवशोषित करते हैं और इसे वापस पृथ्वी की ओर उत्सर्जित करते हैं,जिससे वायुमंडल में गर्मी फंस जाती है। इस घटना को ग्रीनहाउस प्रभाव के रूप में जाना जाता है,जो वैश्विक तापमान में वृद्धि का कारण बनता है,जिसे आमतौर पर ग्लोबल वार्मिंग कहा जाता है।
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Difficult
समताप मंडल (stratosphere) में ओजोन परत के क्षय के लिए कौन सी अभिक्रियाएं शामिल हैं?
Solution
(N/A) ओजोन परत के क्षय का मुख्य कारण क्लोरोफ्लोरोकार्बन यौगिकों $(CFCs)$ का उत्सर्जन माना जाता है,जिन्हें फ्रीऑन भी कहा जाता है। ये यौगिक गैर-प्रतिक्रियाशील,गैर-ज्वलनशील और गैर-विषाक्त कार्बनिक अणु हैं।
इनका उपयोग रेफ्रिजरेटर,एयर कंडीशनर,प्लास्टिक फोम के उत्पादन और इलेक्ट्रॉनिक उद्योग में कंप्यूटर के पुर्जों की सफाई के लिए किया जाता है।
जब $CFCs$ वायुमंडल में छोड़े जाते हैं,तो वे सामान्य वायुमंडलीय गैसों के साथ मिल जाते हैं और अंततः समताप मंडल तक पहुँच जाते हैं। समताप मंडल में,वे शक्तिशाली $UV$ विकिरणों द्वारा टूट जाते हैं,जिससे क्लोरीन मुक्त मूलक (free radicals) निकलते हैं।
$CF_{2}Cl_{2(g)} \xrightarrow{UV} \dot{C}l_{(g)} + \dot{C}F_{2}Cl_{(g)}$ ... $(i)$
क्लोरीन मूलक फिर समतापमंडलीय ओजोन के साथ प्रतिक्रिया करके क्लोरीन मोनोऑक्साइड मूलक और आणविक ऑक्सीजन बनाता है।
$\dot{C}l_{(g)} + O_{3(g)} \rightarrow Cl\dot{O}_{(g)} + O_{2(g)}$ ... $(ii)$
क्लोरीन मोनोऑक्साइड मूलक की परमाणु ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया से और अधिक क्लोरीन मूलक उत्पन्न होते हैं।
$Cl\dot{O}_{(g)} + O_{(g)} \rightarrow \dot{C}l_{(g)} + O_{2(g)}$ ... $(iii)$
क्लोरीन मूलक लगातार पुनर्जीवित होते रहते हैं और ओजोन के टूटने का कारण बनते हैं। इस प्रकार,$CFCs$ समताप मंडल में लगातार क्लोरीन मूलक उत्पन्न करने के लिए परिवहन एजेंट के रूप में कार्य करते हैं,जो ओजोन परत को नुकसान पहुँचाते हैं।
इनका उपयोग रेफ्रिजरेटर,एयर कंडीशनर,प्लास्टिक फोम के उत्पादन और इलेक्ट्रॉनिक उद्योग में कंप्यूटर के पुर्जों की सफाई के लिए किया जाता है।
जब $CFCs$ वायुमंडल में छोड़े जाते हैं,तो वे सामान्य वायुमंडलीय गैसों के साथ मिल जाते हैं और अंततः समताप मंडल तक पहुँच जाते हैं। समताप मंडल में,वे शक्तिशाली $UV$ विकिरणों द्वारा टूट जाते हैं,जिससे क्लोरीन मुक्त मूलक (free radicals) निकलते हैं।
$CF_{2}Cl_{2(g)} \xrightarrow{UV} \dot{C}l_{(g)} + \dot{C}F_{2}Cl_{(g)}$ ... $(i)$
क्लोरीन मूलक फिर समतापमंडलीय ओजोन के साथ प्रतिक्रिया करके क्लोरीन मोनोऑक्साइड मूलक और आणविक ऑक्सीजन बनाता है।
$\dot{C}l_{(g)} + O_{3(g)} \rightarrow Cl\dot{O}_{(g)} + O_{2(g)}$ ... $(ii)$
क्लोरीन मोनोऑक्साइड मूलक की परमाणु ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया से और अधिक क्लोरीन मूलक उत्पन्न होते हैं।
$Cl\dot{O}_{(g)} + O_{(g)} \rightarrow \dot{C}l_{(g)} + O_{2(g)}$ ... $(iii)$
क्लोरीन मूलक लगातार पुनर्जीवित होते रहते हैं और ओजोन के टूटने का कारण बनते हैं। इस प्रकार,$CFCs$ समताप मंडल में लगातार क्लोरीन मूलक उत्पन्न करने के लिए परिवहन एजेंट के रूप में कार्य करते हैं,जो ओजोन परत को नुकसान पहुँचाते हैं।
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Difficult
क्लोरोफ्लोरोकार्बन द्वारा ओजोन परत का क्षय कैसे होता है?
Solution
(N/A) ओजोन परत के क्षय का मुख्य कारण क्लोरोफ्लोरोकार्बन यौगिकों $(CFCs)$ का उत्सर्जन माना जाता है,जिन्हें फ्रिऑन्स के रूप में भी जाना जाता है। ये यौगिक गैर-प्रतिक्रियाशील,गैर-ज्वलनशील और गैर-विषाक्त कार्बनिक अणु हैं।
इनका उपयोग रेफ्रिजरेटर,एयर कंडीशनर,प्लास्टिक फोम के उत्पादन और इलेक्ट्रॉनिक उद्योग द्वारा कंप्यूटर के पुर्जों की सफाई के लिए किया जाता है।
$CFCs$ वायुमंडल में छोड़े जाते हैं,सामान्य वायुमंडलीय गैसों के साथ मिल जाते हैं और अंततः समताप मंडल (stratosphere) तक पहुँच जाते हैं। समताप मंडल में,वे शक्तिशाली $UV$ विकिरणों द्वारा टूट जाते हैं,जिससे एक क्लोरीन मुक्त मूलक (free radical) निकलता है।
$CF_{2}Cl_{2(g)} \xrightarrow{UV} \dot{Cl}_{(g)} + \dot{C}F_{2}Cl_{(g)} \quad \dots (I)$
इसके बाद क्लोरीन मूलक समताप मंडलीय ओजोन के साथ प्रतिक्रिया करके क्लोरीन मोनोऑक्साइड मूलक और आणविक ऑक्सीजन बनाता है।
$Cl_{(g)} + O_{3(g)} \rightarrow ClO_{(g)} + O_{2(g)} \quad \dots (II)$
क्लोरीन मोनोऑक्साइड मूलक की परमाणु ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया से और अधिक क्लोरीन मूलक उत्पन्न होते हैं।
$Cl\dot{O}_{(g)} + O_{(g)} \rightarrow \dot{Cl}_{(g)} + O_{2(g)} \quad \dots (III)$
क्लोरीन मूलक लगातार पुनर्जीवित होते रहते हैं और ओजोन के विघटन का कारण बनते हैं। इस प्रकार,$CFCs$ समताप मंडल में क्लोरीन मूलकों को लगातार उत्पन्न करने के लिए परिवहन एजेंट के रूप में कार्य करते हैं,जिससे ओजोन परत को नुकसान पहुँचता है।
इनका उपयोग रेफ्रिजरेटर,एयर कंडीशनर,प्लास्टिक फोम के उत्पादन और इलेक्ट्रॉनिक उद्योग द्वारा कंप्यूटर के पुर्जों की सफाई के लिए किया जाता है।
$CFCs$ वायुमंडल में छोड़े जाते हैं,सामान्य वायुमंडलीय गैसों के साथ मिल जाते हैं और अंततः समताप मंडल (stratosphere) तक पहुँच जाते हैं। समताप मंडल में,वे शक्तिशाली $UV$ विकिरणों द्वारा टूट जाते हैं,जिससे एक क्लोरीन मुक्त मूलक (free radical) निकलता है।
$CF_{2}Cl_{2(g)} \xrightarrow{UV} \dot{Cl}_{(g)} + \dot{C}F_{2}Cl_{(g)} \quad \dots (I)$
इसके बाद क्लोरीन मूलक समताप मंडलीय ओजोन के साथ प्रतिक्रिया करके क्लोरीन मोनोऑक्साइड मूलक और आणविक ऑक्सीजन बनाता है।
$Cl_{(g)} + O_{3(g)} \rightarrow ClO_{(g)} + O_{2(g)} \quad \dots (II)$
क्लोरीन मोनोऑक्साइड मूलक की परमाणु ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया से और अधिक क्लोरीन मूलक उत्पन्न होते हैं।
$Cl\dot{O}_{(g)} + O_{(g)} \rightarrow \dot{Cl}_{(g)} + O_{2(g)} \quad \dots (III)$
क्लोरीन मूलक लगातार पुनर्जीवित होते रहते हैं और ओजोन के विघटन का कारण बनते हैं। इस प्रकार,$CFCs$ समताप मंडल में क्लोरीन मूलकों को लगातार उत्पन्न करने के लिए परिवहन एजेंट के रूप में कार्य करते हैं,जिससे ओजोन परत को नुकसान पहुँचता है।
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Difficult
अंटार्कटिका के ऊपर वायुमंडल में ओजोन परत का क्षय कैसे होता है? अभिक्रियाओं के साथ समझाइए।
Solution
(N/A) $1980$ के दशक में अंटार्कटिका में काम कर रहे वायुमंडलीय वैज्ञानिकों ने ओजोन परत के क्षय की सूचना दी,जिसे आमतौर पर ओजोन छिद्र के रूप में जाना जाता है।
गर्मी के मौसम में,नाइट्रोजन डाइऑक्साइड और मीथेन,क्लोरीन मोनोऑक्साइड और क्लोरीन परमाणुओं के साथ अभिक्रिया करके क्लोरीन सिंक बनाते हैं,जो ओजोन क्षय को रोकते हैं।
सर्दियों में,अंटार्कटिका के ऊपर ध्रुवीय समतापमंडलीय बादल (polar stratospheric clouds) नामक विशेष प्रकार के बादल बनते हैं।
ये बादल एक सतह प्रदान करते हैं जिस पर क्लोरीन नाइट्रेट $(ClONO_2)$ जल-अपघटित होकर हाइपोक्लोरस एसिड $(HOCl)$ बनाता है। यह हाइड्रोजन क्लोराइड $(HCl)$ के साथ भी अभिक्रिया करता है और आणविक क्लोरीन $(Cl_2)$ उत्पन्न करता है।
$ClO_{(g)} + NO_{2_{(g)}} \rightarrow ClONO_{2_{(g)}} \quad \dots (IV)$
$\dot{C}l_{(g)} + CH_{4_{(g)}} \rightarrow \dot{C}H_{3_{(g)}} + HCl_{(g)} \quad \dots (V)$
$ClONO_{2_{(g)}} + H_2O_{(g)} \rightarrow HOCl_{(g)} + HNO_{3_{(g)}} \quad \dots (VI)$
$ClONO_{2_{(g)}} + HCl_{(g)} \rightarrow Cl_{2_{(g)}} + HNO_{3_{(g)}} \quad \dots (VII)$
वसंत ऋतु में,सूर्य का प्रकाश अंटार्कटिका में वापस आता है। सूर्य की गर्मी बादलों को तोड़ देती है और $HOCl$ तथा $Cl_2$ सूर्य के प्रकाश द्वारा प्रकाश-अपघटित (photolysed) हो जाते हैं,जैसा कि अभिक्रियाओं $(VIII)$ और $(IX)$ में दिया गया है:
$HOCl_{(g)} \xrightarrow{hv} \dot{O}H_{(g)} + \dot{C}l_{(g)} \quad \dots (VIII)$
$Cl_{2_{(g)}} \xrightarrow{hv} 2\dot{C}l_{(g)} \quad \dots (IX)$
इस प्रकार,क्लोरीन रेडिकल बनते हैं,जो ओजोन क्षय के लिए श्रृंखला अभिक्रिया शुरू करते हैं।
गर्मी के मौसम में,नाइट्रोजन डाइऑक्साइड और मीथेन,क्लोरीन मोनोऑक्साइड और क्लोरीन परमाणुओं के साथ अभिक्रिया करके क्लोरीन सिंक बनाते हैं,जो ओजोन क्षय को रोकते हैं।
सर्दियों में,अंटार्कटिका के ऊपर ध्रुवीय समतापमंडलीय बादल (polar stratospheric clouds) नामक विशेष प्रकार के बादल बनते हैं।
ये बादल एक सतह प्रदान करते हैं जिस पर क्लोरीन नाइट्रेट $(ClONO_2)$ जल-अपघटित होकर हाइपोक्लोरस एसिड $(HOCl)$ बनाता है। यह हाइड्रोजन क्लोराइड $(HCl)$ के साथ भी अभिक्रिया करता है और आणविक क्लोरीन $(Cl_2)$ उत्पन्न करता है।
$ClO_{(g)} + NO_{2_{(g)}} \rightarrow ClONO_{2_{(g)}} \quad \dots (IV)$
$\dot{C}l_{(g)} + CH_{4_{(g)}} \rightarrow \dot{C}H_{3_{(g)}} + HCl_{(g)} \quad \dots (V)$
$ClONO_{2_{(g)}} + H_2O_{(g)} \rightarrow HOCl_{(g)} + HNO_{3_{(g)}} \quad \dots (VI)$
$ClONO_{2_{(g)}} + HCl_{(g)} \rightarrow Cl_{2_{(g)}} + HNO_{3_{(g)}} \quad \dots (VII)$
वसंत ऋतु में,सूर्य का प्रकाश अंटार्कटिका में वापस आता है। सूर्य की गर्मी बादलों को तोड़ देती है और $HOCl$ तथा $Cl_2$ सूर्य के प्रकाश द्वारा प्रकाश-अपघटित (photolysed) हो जाते हैं,जैसा कि अभिक्रियाओं $(VIII)$ और $(IX)$ में दिया गया है:
$HOCl_{(g)} \xrightarrow{hv} \dot{O}H_{(g)} + \dot{C}l_{(g)} \quad \dots (VIII)$
$Cl_{2_{(g)}} \xrightarrow{hv} 2\dot{C}l_{(g)} \quad \dots (IX)$
इस प्रकार,क्लोरीन रेडिकल बनते हैं,जो ओजोन क्षय के लिए श्रृंखला अभिक्रिया शुरू करते हैं।
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Medium
ओजोन छिद्र (ozone hole) से आप क्या समझते हैं? इसके क्या परिणाम हैं?
Solution
(N/A) ओजोन छिद्र का तात्पर्य समताप मंडल (stratospheric) की ओजोन परत के महत्वपूर्ण रूप से पतले होने से है,जो मुख्य रूप से क्लोरोफ्लोरोकार्बन $(CFCs)$ और अन्य ओजोन-क्षयकारी पदार्थों के उत्सर्जन के कारण होता है।
ओजोन क्षय के परिणाम:
$1$. क्षोभमंडल (troposphere) तक पहुँचने वाले बढ़ते $UV$ विकिरण से त्वचा का समय से पहले बूढ़ा होना,मोतियाबिंद,सनबर्न और त्वचा कैंसर जैसी स्वास्थ्य समस्याएं होती हैं।
$2$. यह कई फाइटोप्लांकटन को नष्ट करके जलीय जीवन को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है,जिससे मछली उत्पादन को नुकसान होता है।
$3$. $UV$ विकिरण से पौधों के प्रोटीन प्रभावित होते हैं,जिससे कोशिकाओं में हानिकारक उत्परिवर्तन (mutation) होता है।
$4$. यह पत्तियों के रंध्रों (stomata) के माध्यम से सतह के पानी के वाष्पीकरण को बढ़ाता है,जिससे मिट्टी में नमी की मात्रा कम हो जाती है।
$5$. बढ़ा हुआ $UV$ विकिरण पेंट और फाइबर को नुकसान पहुँचाता है,जिससे वे जल्दी फीके पड़ जाते हैं।
ओजोन क्षय के परिणाम:
$1$. क्षोभमंडल (troposphere) तक पहुँचने वाले बढ़ते $UV$ विकिरण से त्वचा का समय से पहले बूढ़ा होना,मोतियाबिंद,सनबर्न और त्वचा कैंसर जैसी स्वास्थ्य समस्याएं होती हैं।
$2$. यह कई फाइटोप्लांकटन को नष्ट करके जलीय जीवन को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है,जिससे मछली उत्पादन को नुकसान होता है।
$3$. $UV$ विकिरण से पौधों के प्रोटीन प्रभावित होते हैं,जिससे कोशिकाओं में हानिकारक उत्परिवर्तन (mutation) होता है।
$4$. यह पत्तियों के रंध्रों (stomata) के माध्यम से सतह के पानी के वाष्पीकरण को बढ़ाता है,जिससे मिट्टी में नमी की मात्रा कम हो जाती है।
$5$. बढ़ा हुआ $UV$ विकिरण पेंट और फाइबर को नुकसान पहुँचाता है,जिससे वे जल्दी फीके पड़ जाते हैं।
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संक्षेप में समझाइए: ओजोन क्षय का पर्यावरण पर प्रभाव।
Solution
(N/A) ओजोन परत के क्षय के साथ,अधिक $UV$ विकिरण क्षोभमंडल (troposphere) में प्रवेश करते हैं। $UV$ विकिरण त्वचा की उम्र बढ़ने,मोतियाबिंद,सनबर्न,त्वचा कैंसर,कई फाइटोप्लांकटन की मृत्यु और मछली की उत्पादकता को नुकसान पहुँचाते हैं।
पौधों के प्रोटीन $UV$ विकिरणों से आसानी से प्रभावित हो जाते हैं,जिससे कोशिकाओं में हानिकारक उत्परिवर्तन (mutation) होता है। यह पत्तियों के रंध्रों (stomata) के माध्यम से सतह के पानी के वाष्पीकरण को भी बढ़ाता है और मिट्टी की नमी को कम करता है।
$UV$ विकिरणों में वृद्धि पेंट और फाइबर को नुकसान पहुँचाती है,जिससे वे जल्दी फीके पड़ जाते हैं।
पौधों के प्रोटीन $UV$ विकिरणों से आसानी से प्रभावित हो जाते हैं,जिससे कोशिकाओं में हानिकारक उत्परिवर्तन (mutation) होता है। यह पत्तियों के रंध्रों (stomata) के माध्यम से सतह के पानी के वाष्पीकरण को भी बढ़ाता है और मिट्टी की नमी को कम करता है।
$UV$ विकिरणों में वृद्धि पेंट और फाइबर को नुकसान पहुँचाती है,जिससे वे जल्दी फीके पड़ जाते हैं।
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Difficult
जल प्रदूषण के बारे में प्राथमिक जानकारी का सारांश दें।
Solution
जीवन के लिए जल आवश्यक है। जल के बिना जीवन संभव नहीं है। हम आमतौर पर पानी की शुद्धता को हल्के में लेते हैं,लेकिन हमें पानी की गुणवत्ता सुनिश्चित करनी चाहिए।
जल प्रदूषण मानवीय गतिविधियों से उत्पन्न होता है। प्रदूषण विभिन्न रास्तों से सतही या भूजल तक पहुँचता है।
प्रदूषण के आसानी से पहचाने जाने वाले स्रोत या स्थान को पॉइंट सोर्स कहा जाता है,उदाहरण के लिए,नगरपालिका और औद्योगिक डिस्चार्ज पाइप।
प्रदूषण के नॉन-पॉइंट स्रोत वे हैं जहाँ प्रदूषण के स्रोत को आसानी से पहचाना नहीं जा सकता है,उदाहरण के लिए,कृषि अपवाह (खेतों,जानवरों और फसल-भूमि से),अम्लीय वर्षा,और तूफानी जल निकासी (सड़कों,पार्किंग स्थल और लॉन से)।
प्रमुख जल प्रदूषक और उनके स्रोत नीचे सूचीबद्ध हैं:
जल प्रदूषण मानवीय गतिविधियों से उत्पन्न होता है। प्रदूषण विभिन्न रास्तों से सतही या भूजल तक पहुँचता है।
प्रदूषण के आसानी से पहचाने जाने वाले स्रोत या स्थान को पॉइंट सोर्स कहा जाता है,उदाहरण के लिए,नगरपालिका और औद्योगिक डिस्चार्ज पाइप।
प्रदूषण के नॉन-पॉइंट स्रोत वे हैं जहाँ प्रदूषण के स्रोत को आसानी से पहचाना नहीं जा सकता है,उदाहरण के लिए,कृषि अपवाह (खेतों,जानवरों और फसल-भूमि से),अम्लीय वर्षा,और तूफानी जल निकासी (सड़कों,पार्किंग स्थल और लॉन से)।
प्रमुख जल प्रदूषक और उनके स्रोत नीचे सूचीबद्ध हैं:
| प्रदूषक | स्रोत |
| सूक्ष्मजीव | घरेलू सीवेज |
| कार्बनिक अपशिष्ट | घरेलू सीवेज,जानवरों का मल और कचरा,सड़ते हुए जानवर और पौधे,खाद्य प्रसंस्करण कारखानों से डिस्चार्ज। |
| पौधों के पोषक तत्व | रासायनिक उर्वरक |
| विषाक्त भारी धातुएं | उद्योग और रासायनिक कारखाने। |
| अवसाद (Sediments) | कृषि और स्ट्रिप माइनिंग द्वारा मिट्टी का कटाव। |
| कीटनाशक | कीड़ों,कवक और खरपतवार को मारने के लिए उपयोग किए जाने वाले रसायन। |
| रेडियोधर्मी पदार्थ | यूरेनियम युक्त खनिजों का खनन। |
| गर्मी | उद्योगों में शीतलन के लिए उपयोग किया जाने वाला पानी। |
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Medium
क्या आपने कभी अपने क्षेत्र में जल प्रदूषण देखा है? इसे नियंत्रित करने के लिए आप क्या उपाय सुझाएंगे?
Solution
(N/A) जल प्रदूषण विभिन्न मानवीय गतिविधियों के कारण होता है जहाँ प्रदूषक जल स्रोतों में प्रवेश करते हैं।
उद्योगों द्वारा $Fe, Al, Mn$ जैसे जहरीले पदार्थ और भारी धातुएं छोड़ी जाती हैं। सीवेज का निर्वहन और जानवरों का कचरा भी जल प्रदूषण में योगदान देता है। इन पदार्थों वाला पानी पीने के लिए उपयुक्त नहीं होता है।
इसे नियंत्रित करने के लिए निम्नलिखित उपाय सुझाए गए हैं:
$1$. औद्योगिक कचरे और कारखाने के अपशिष्ट को जल निकायों में छोड़ने से पहले प्रदूषकों और जहरीले पदार्थों को हटाने के लिए उपचारित किया जाना चाहिए।
$2$. जल स्रोतों में प्रदूषकों की सांद्रता की नियमित रूप से जांच की जानी चाहिए।
$3$. सिंथेटिक उर्वरकों के बजाय खाद (compost) के उपयोग को प्रोत्साहित किया जाना चाहिए।
$4$. जहरीले रसायनों को भूजल में मिलने से रोका जाना चाहिए।
उद्योगों द्वारा $Fe, Al, Mn$ जैसे जहरीले पदार्थ और भारी धातुएं छोड़ी जाती हैं। सीवेज का निर्वहन और जानवरों का कचरा भी जल प्रदूषण में योगदान देता है। इन पदार्थों वाला पानी पीने के लिए उपयुक्त नहीं होता है।
इसे नियंत्रित करने के लिए निम्नलिखित उपाय सुझाए गए हैं:
$1$. औद्योगिक कचरे और कारखाने के अपशिष्ट को जल निकायों में छोड़ने से पहले प्रदूषकों और जहरीले पदार्थों को हटाने के लिए उपचारित किया जाना चाहिए।
$2$. जल स्रोतों में प्रदूषकों की सांद्रता की नियमित रूप से जांच की जानी चाहिए।
$3$. सिंथेटिक उर्वरकों के बजाय खाद (compost) के उपयोग को प्रोत्साहित किया जाना चाहिए।
$4$. जहरीले रसायनों को भूजल में मिलने से रोका जाना चाहिए।
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जल प्रदूषण के मुख्य कारण क्या हैं? समझाइए।
Solution
(N/A) जल प्रदूषण के मुख्य कारण निम्नलिखित हैं:
$(i)$ रोगजनक (Pathogens): जल के सबसे गंभीर प्रदूषक रोग पैदा करने वाले एजेंट होते हैं जिन्हें रोगजनक कहा जाता है। रोगजनकों में बैक्टीरिया और अन्य जीव शामिल हैं जो घरेलू सीवेज और जानवरों के मल से पानी में प्रवेश करते हैं। मानव मल में $Escherichia \ coli$ और $Streptococcus \ faecalis$ जैसे बैक्टीरिया होते हैं जो जठरांत्र संबंधी रोग पैदा करते हैं।
$(ii)$ कार्बनिक अपशिष्ट: एक अन्य प्रमुख जल प्रदूषक कार्बनिक पदार्थ जैसे पत्तियां,घास,कचरा आदि हैं। वे अपवाह (runoff) के परिणामस्वरूप पानी को प्रदूषित करते हैं। पानी के भीतर फाइटोप्लांकटन की अत्यधिक वृद्धि भी जल प्रदूषण का एक कारण है। ये अपशिष्ट जैव-निम्नीकरणीय (biodegradable) होते हैं।
बैक्टीरिया की बड़ी आबादी पानी में मौजूद कार्बनिक पदार्थों को विघटित करती है और पानी में घुले ऑक्सीजन का उपभोग करती है। पानी में घुल सकने वाले ऑक्सीजन की मात्रा सीमित होती है।
ठंडे पानी में घुले ऑक्सीजन की सांद्रता $10 \ ppm$ तक होती है,जबकि हवा में ऑक्सीजन लगभग $200,000 \ ppm$ होती है। इस कारण,कार्बनिक पदार्थों की मध्यम मात्रा भी पानी में विघटित होने पर घुले हुए ऑक्सीजन की मात्रा को कम कर सकती है।
जलीय जीवन के लिए पानी में घुले ऑक्सीजन की सांद्रता बहुत महत्वपूर्ण है। यदि पानी में घुले ऑक्सीजन की सांद्रता $6 \ ppm$ से कम हो,तो मछलियों की वृद्धि रुक जाती है।
ऑक्सीजन या तो वातावरण से या दिन के उजाले के दौरान जलीय हरे पौधों द्वारा की जाने वाली प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया से पानी तक पहुँचती है।
रात के दौरान प्रकाश संश्लेषण रुक जाता है,लेकिन पौधे श्वसन जारी रखते हैं,जिसके परिणामस्वरूप घुले हुए ऑक्सीजन में कमी आती है।
सूक्ष्मजीव भी कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण के लिए घुले हुए ऑक्सीजन का उपयोग करते हैं। इसलिए,यदि पानी में बहुत अधिक कार्बनिक पदार्थ मिला दिए जाते हैं,तो सारा उपलब्ध ऑक्सीजन समाप्त हो जाता है,जिससे ऑक्सीजन पर निर्भर जलीय जीव मर जाते हैं।
अवायवीय (Anaerobic) बैक्टीरिया,जिन्हें ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती,कार्बनिक कचरे को तोड़ना शुरू कर देते हैं और ऐसे रसायन पैदा करते हैं जो मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक होते हैं।
वायवीय (Aerobic) बैक्टीरिया,जिन्हें ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है,कार्बनिक कचरे को विघटित करते हैं और पानी में घुले ऑक्सीजन को कम रखते हैं।
पानी के एक निश्चित नमूने में कार्बनिक पदार्थों को तोड़ने के लिए बैक्टीरिया द्वारा आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा को बायोकेमिकल ऑक्सीजन डिमांड $(BOD)$ कहा जाता है।
$(i)$ रोगजनक (Pathogens): जल के सबसे गंभीर प्रदूषक रोग पैदा करने वाले एजेंट होते हैं जिन्हें रोगजनक कहा जाता है। रोगजनकों में बैक्टीरिया और अन्य जीव शामिल हैं जो घरेलू सीवेज और जानवरों के मल से पानी में प्रवेश करते हैं। मानव मल में $Escherichia \ coli$ और $Streptococcus \ faecalis$ जैसे बैक्टीरिया होते हैं जो जठरांत्र संबंधी रोग पैदा करते हैं।
$(ii)$ कार्बनिक अपशिष्ट: एक अन्य प्रमुख जल प्रदूषक कार्बनिक पदार्थ जैसे पत्तियां,घास,कचरा आदि हैं। वे अपवाह (runoff) के परिणामस्वरूप पानी को प्रदूषित करते हैं। पानी के भीतर फाइटोप्लांकटन की अत्यधिक वृद्धि भी जल प्रदूषण का एक कारण है। ये अपशिष्ट जैव-निम्नीकरणीय (biodegradable) होते हैं।
बैक्टीरिया की बड़ी आबादी पानी में मौजूद कार्बनिक पदार्थों को विघटित करती है और पानी में घुले ऑक्सीजन का उपभोग करती है। पानी में घुल सकने वाले ऑक्सीजन की मात्रा सीमित होती है।
ठंडे पानी में घुले ऑक्सीजन की सांद्रता $10 \ ppm$ तक होती है,जबकि हवा में ऑक्सीजन लगभग $200,000 \ ppm$ होती है। इस कारण,कार्बनिक पदार्थों की मध्यम मात्रा भी पानी में विघटित होने पर घुले हुए ऑक्सीजन की मात्रा को कम कर सकती है।
जलीय जीवन के लिए पानी में घुले ऑक्सीजन की सांद्रता बहुत महत्वपूर्ण है। यदि पानी में घुले ऑक्सीजन की सांद्रता $6 \ ppm$ से कम हो,तो मछलियों की वृद्धि रुक जाती है।
ऑक्सीजन या तो वातावरण से या दिन के उजाले के दौरान जलीय हरे पौधों द्वारा की जाने वाली प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया से पानी तक पहुँचती है।
रात के दौरान प्रकाश संश्लेषण रुक जाता है,लेकिन पौधे श्वसन जारी रखते हैं,जिसके परिणामस्वरूप घुले हुए ऑक्सीजन में कमी आती है।
सूक्ष्मजीव भी कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण के लिए घुले हुए ऑक्सीजन का उपयोग करते हैं। इसलिए,यदि पानी में बहुत अधिक कार्बनिक पदार्थ मिला दिए जाते हैं,तो सारा उपलब्ध ऑक्सीजन समाप्त हो जाता है,जिससे ऑक्सीजन पर निर्भर जलीय जीव मर जाते हैं।
अवायवीय (Anaerobic) बैक्टीरिया,जिन्हें ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती,कार्बनिक कचरे को तोड़ना शुरू कर देते हैं और ऐसे रसायन पैदा करते हैं जो मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक होते हैं।
वायवीय (Aerobic) बैक्टीरिया,जिन्हें ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है,कार्बनिक कचरे को विघटित करते हैं और पानी में घुले ऑक्सीजन को कम रखते हैं।
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