“दुनिया बुद्धिमत्ता के बिना चमक और शक्ति के बिना ईमानदारी के साथ प्रगति कर रही है। हमारी दुनिया नाभिकीय गिगांट और नैतिक बच्चों की है।”

आप अपने पहले कक्षाओं में पर्यावरण के बारे में अध्ययन कर चुके हैं। पर्यावरण अध्ययन पर्यावरण के सभी सामाजिक, आर्थिक, जैविक, भौतिक और रसायनिक संबंधों के योग के बारे में होता है। इस इकाई में ध्यान दिया जाएगा पर्यावरण रसायन शास्त्र पर। पर्यावरण रसायन शास्त्र पर्यावरण में रसायनिक वस्तुओं के उत्पत्ति, परिवहन, अभिक्रियाएं, प्रभाव और अंतिम अवस्था के अध्ययन के बारे में होता है। चलो हम पर्यावरण रसायन शास्त्र के कुछ महत्वपूर्ण पहलुओं के बारे में चर्चा करते हैं।

14.1 पर्यावरणीय प्रदूषण

पर्यावरणीय प्रदूषण हमारे आसपास के वातावरण में अचानक बदलाव के परिणाम होते हैं जो पौधों, जानवरों और मनुष्यों के लिए नुकसानदायक होते हैं। एक पदार्थ जो प्रदूषण का कारण बनता है, प्रदूषक कहलाता है। प्रदूषक ठोस, तरल या गैसीय पदार्थ हो सकते हैं जो प्राकृतिक भंडार में अपेक्षाकृत अधिक मात्रा में मौजूद होते हैं और ये मनुष्यों द्वारा किए गए गतिविधियों या प्राकृतिक घटनाओं के कारण उत्पन्न होते हैं। क्या आप जानते हैं कि एक औसत मनुष्य के लिए हवा की आवश्यकता भोजन की तुलना में लगभग 12-15 गुना अधिक होती है। इसलिए, हवा में छोटी मात्रा में प्रदूषक भोजन में उपस्थित समान स्तर के प्रदूषक की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण होते हैं। प्रदूषक विघटित हो सकते हैं, जैसे कि अपसामान बीज जो प्राकृतिक प्रक्रियाओं द्वारा तेजी से विघटित हो जाते हैं। दूसरी ओर, धीरे-धीरे विघटित होने वाले प्रदूषक अपने अपरिवर्तित रूप में वातावरण में कई दशक तक रह सकते हैं। उदाहरण के लिए, डाइक्लोरोडीफेनिलट्रिक्लोरोएथेन (डीडीटी), प्लास्टिक सामग्री, भारी धातुएं, कई रासायनिक पदार्थ, परमाणु अपशिष्ट आदि जैसे पदार्थ एक बार पर्यावरण में छोड़ दिए जाएं तो उन्हें हटाना कठिन हो जाता है। ये

प्रदूषक उपाय नैसर्गिक प्रक्रियाओं द्वारा नष्ट नहीं किए जा सकते और जीवित जीवों के लिए खतरनाक होते हैं। पर्यावरणीय प्रदूषण की प्रक्रिया में, प्रदूषक एक स्रोत से उत्पन्न होते हैं और हवा या पानी द्वारा विस्थापित होते हैं या मानव द्वारा भूमि में फेंके जाते हैं।

14.2 वायुमंडलीय प्रदूषण

पृथ्वी के चारों ओर वायुमंडल की मोटाई सभी ऊंचाइयों पर समान नहीं होती। हवा के संकेंद्रित वर्ग या क्षेत्र होते हैं और प्रत्येक वर्ग के घनत्व अलग-अलग होता है। मानव और अन्य जीवों के साथ जीवन बिताने वाले वायुमंडल के सबसे निचले क्षेत्र को ट्रोपोस्फियर कहते हैं। यह समुद्र तल से $\sim 10 \mathrm{~km}$ ऊंचाई तक फैला होता है। ट्रोपोस्फियर के ऊपर, समुद्र तल से 10 और $50 \mathrm{~km}$ के बीच वायुमंडल के वर्ग को स्ट्रैटोस्फियर कहते हैं। ट्रोपोस्फियर एक अस्थिर, धूल भरा क्षेत्र होता है जिसमें हवा, बहुत पानी के वाष्प और बादल शामिल होते हैं। यह तीव्र हवा के विस्थापन और बादल बनने के क्षेत्र होता है। विपरीत रूप से, स्ट्रैटोस्फियर में डाइनाइट्रोजन, डाइऑक्सीजन, ओजोन और थोड़ा पानी के वाष्प होते हैं।

समग्र प्रदूषण आमतौर पर ट्रॉपोस्फेरिक और स्ट्रैटोस्फेरिक प्रदूषण के रूप में अध्ययन किया जाता है। स्ट्रैटोस्फेर में ओजोन की उपस्थिति पृथ्वी के सतह तक सूर्य के नुकसानकारक अपवर्तनीय (UV) विकिरणों के लगभग 99.5 प्रतिशत को रोकती है और इस प्रकार मानव और अन्य जानवरों को इसके प्रभाव से बचाती है।

14.2.1 ट्रॉपोस्फेरिक प्रदूषण

ट्रॉपोस्फेरिक प्रदूषण हवा में अचांत ठोस या गैसीय कणों की उपस्थिति के कारण होता है। निम्नलिखित ट्रॉपोस्फेर में मौजूद प्रमुख गैसीय और कणिक प्रदूषक हैं:

1. गैसीय हवा के प्रदूषक: ये सल्फर, नाइट्रोजन और कार्बन के ऑक्साइड, हाइड्रोजन सल्फाइड, हाइड्रोकार्बन, ओजोन और अन्य ऑक्सीकरण प्रवर्धक हैं।

2. कणिका प्रदूषक: ये धूल, धुंआ, धुआँ, धुंआ आदि हैं।

1. गैसीय हवा के प्रदूषक

(a) सल्फर के ऑक्साइड: सल्फर युक्त जीवाश्म ईंधन के जलाने से सल्फर के ऑक्साइड उत्पन्न होते हैं। सबसे आम विशिष्टता, सल्फर डाइऑक्साइड, एक गैस है जो जानवरों और पौधों दोनों के लिए जहरीली होती है। रिपोर्ट के अनुसार, सल्फर डाइऑक्साइड के एक भी कम सांद्रता व्यक्तियों में श्वास नली रोगों, जैसे कि एस्थमा, ब्रोंकाइटिस, एम्फीसेमा के कारण हो सकती है। सल्फर डाइऑक्साइड आंखों को लगातार करती है, जिसके परिणामस्वरूप आंखों में आंसू आ जाते हैं और लाल हो जाते हैं। $\mathrm{SO_2}$ के उच्च सांद्रता फूल के बाल के टूटने के कारण फूल के बाल अंततः पौधों से गिर जाते हैं। अनुपचित ऑक्सीकरण में सल्फर डाइऑक्साइड के ऑक्सीकरण की गति धीमी होती है। हालांकि, प्रदूषित हवा में कणिका पदार्थ की उपस्थिति सल्फर डाइऑक्साइड के सल्फर ट्राइऑक्साइड में ऑक्सीकरण को तेज करती है।

$$ 2 \mathrm{SO_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{O}_2(\mathrm{~g}) \rightarrow 2 \mathrm{SO}_3(\mathrm{~g}) $$

इस अभिक्रिया को ऑजोन और हाइड्रोजन परॉक्साइड द्वारा भी उत्प्रेरित किया जा सकता है।

$$ \begin{aligned} & \mathrm{SO}_2(\mathrm{~g})+\mathrm{O}_3(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{SO}_3(\mathrm{~g})+\mathrm{O}_2(\mathrm{~g}) \\ & \mathrm{SO}_2(\mathrm{~g})+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2(\mathrm{l}) \rightarrow \mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4(\mathrm{aq}) \end{aligned} $$

(b) नाइट्रोजन के ऑक्साइड: डाइनाइट्रोजन और डाइऑक्सीजन हवा के मुख्य घटक हैं। इन गैसों के एक आम तापमान पर एक दूसरे के साथ अभिक्रिया नहीं होती। उच्च ऊंचाई पर जब बिजली चमकती है, तो वे एक दूसरे के साथ अभिक्रिया करके नाइट्रोजन के ऑक्साइड बनाते हैं। $\mathrm{NO}_2$ को नाइट्रेट आयन, $\mathrm{NO}_3^{-}$ में ऑक्सीकृत किया जाता है, जो मिट्टी में धोए जाते हैं, जहां वे एक उर्वरक के रूप में कार्य करते हैं। एक कार इंजन में, (उच्च तापमान पर) जब जीवाश्म ईंधन जलाया जाता है, तो डाइनाइट्रोजन और डाइऑक्सीजन नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $\left(\mathrm{NO}_2\right)$ के बड़े मात्रा में उत्पादन करते हैं, जैसा कि नीचे दिया गया है:

$\mathrm{N}_2(\mathrm{~g})+\mathrm{O}_2(\mathrm{~g}) \xrightarrow{1483 \mathrm{~K}} 2 \mathrm{NO}(\mathrm{g})$

$\mathrm{NO}$, ऑक्सीजन के साथ तुरंत अभिक्रिया करके $\mathrm{NO}_2$ उत्पन्न करता है

$2 \mathrm{NO}(\mathrm{g})+\mathrm{O}_2(\mathrm{~g}) \rightarrow 2 \mathrm{NO}_2(\mathrm{~g})$

स्ट्रैटोस्फियर में नाइट्रिक ऑक्साइड के ऑजोन के साथ अभिक्रिया होने पर $\mathrm{NO_2}$ के उत्पादन की दर तेज हो जाती है।

$\mathrm{NO}(\mathrm{g})+\mathrm{O}_3(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{NO}_2(\mathrm{~g})+\mathrm{O}_2(\mathrm{~g})$

तрафिक और भीड़भाड़ वाले स्थानों में लाल धुंआ नाइट्रोजन के ऑक्साइड के कारण होता है। $\mathrm{NO_2}$ के उच्च सांद्रता पौधों के पत्तों को नुकसान पहुंचाती है और प्रकाश संश्लेषण की दर को धीमा कर देती है। नाइट्रोजन डाइऑक्साइड फेफड़ों के लिए एक रोगजनक है जो बच्चों में एक तीव्र श्वसन रोग का कारण बन सकता है। यह जीवित ऊतकों के लिए भी विषैला है। नाइट्रोजन डाइऑक्साइड विभिन्न रेशा और धातुओं के लिए भी नुकसानकारी होता है।

(c) हाइड्रोकार्बन: हाइड्रोकार्बन केवल हाइड्रोजन और कार्बन से बने होते हैं और वे वाहनों में प्रयोग किए जाने वाले ईंधन के अपूर्ण जलन से बनते हैं। हाइड्रोकार्बन कैंसर के कारण होते हैं, अर्थात वे कैंसर का कारण बनते हैं। वे पौधों को बुढ़ापा, ऊतकों के टूट गिरना और पत्तों, फूलों और छोटे शाखाओं के झड़ना करके नुकसान पहुंचाते हैं।

(d) कार्बन के ऑक्साइड

(i) कार्बन मोनोऑक्साइड: कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) एक सबसे गंभीर वायु प्रदूषकों में से एक है। यह एक रंगहीन और गंधहीन गैस है, जो जीवों के लिए बहुत विषाक्त होती है क्योंकि यह अंगों और ऊतकों तक ऑक्सीजन के पहुँचने को रोकने की क्षमता रखती है। यह कार्बन के अपूर्ण ज्वलन से उत्पन्न होती है। कार्बन मोनोऑक्साइड मुख्य रूप से वाहनों के बाहरी उत्सर्जन के कारण वायु में छोड़ी जाती है। अन्य स्रोत, जो $\mathrm{CO}$ उत्पन्न करते हैं, अपूर्ण ज्वलन के कारण चारकोल, लकड़ी, पेट्रोल आदि के जलने से होते हैं। विश्व भर में वर्षों के साथ वाहनों की संख्या बढ़ रही है। कई वाहन खराब रखे जाते हैं और कई में प्रदूषण नियंत्रण उपकरणों की कमी होती है, जिसके कारण कार्बन मोनोऑक्साइड और अन्य प्रदूषक गैसों के अधिक मात्रा में छोड़ा जाता है। क्या आप जानते हैं कि कार्बन मोनोऑक्साइड क्यों विषाक्त होती है? यह हीमोग्लोबिन के साथ बंधकर कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन बनाती है, जो ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन संकल्प की तुलना में लगभग 300 गुना स्थायी होता है। रक्त में जब कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन की सांद्रता लगभग 3-4 प्रतिशत तक पहुँच जाती है, तो रक्त की ऑक्सीजन वहन क्षमता बहुत कम हो जाती है। इस ऑक्सीजन कमी के कारण सिरदर्द, कमजोर आंखों की दृष्टि, तनाव और शिरो रक्त वाहिका विकार होते हैं। इस कारण लोगों को धूम्रपान न करने के लिए सलाह दी जाती है। धूम्रपान करने वाली गर्भवती महिलाओं के रक्त में बढ़े हुए $\mathrm{CO}$ स्तर जल्दी जन्म, स्वतंत्र गर्भपात और विकृत बच्चों के जन्म का कारण बन सकते हैं।

(ii) कार्बन डाइऑक्साइड: कार्बन डाइऑक्साइड $\left(\mathrm{CO}_2\right)$ श्वसन, ऊर्जा के लिए खनिज ईंधन के जलने और सीमेंट निर्माण के दौरान चैं के विघटन के कारण वायुमंडल में उत्सर्जित होता है। यह भी गलती के दौरान उत्सर्जित होता है। कार्बन डाइऑक्साइड गैस केवल तूफान वाले वायुमंडल में ही सीमित होती है। सामान्य रूप से यह वायुमंडल के आयतन के लगभग 0.03 प्रतिशत बन रहती है। खनिज ईंधन के उपयोग में वृद्धि के साथ-साथ वायुमंडल में बहुत सारी कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जित हो जाती है। हवा में कार्बन डाइऑक्साइड की अतिरिक्त मात्रा हरित प्रसारक पौधों द्वारा हटाई जाती है और इससे वायुमंडल में उचित स्तर के कार्बन डाइऑक्साइड की रक्षा की जाती है। हरित प्रसारक पौधों के लिए कार्बन डाइऑक्साइड की आवश्यकता होती है और वे अपने बदले में ऑक्सीजन उत्सर्जित करते हैं, जिससे एक अस्थिर संतुलन बनाए रखा जाता है। आप जानते हैं, वनों के कटाई और खनिज ईंधन के जलने से वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड के स्तर में वृद्धि होती है और वायुमंडल में संतुलन को बिगाड़ देती है। हवा में बढ़ती गई कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा वैश्विक तापमान वृद्धि के मुख्य कारण है।

ग्लोबल वार्मिंग और ग्रीनहाउस प्रभाव

पृथ्वी पर पहुँचने वाली सूर्य की ऊर्जा के लगभग $75 \%$ को पृथ्वी के सतह द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है, जिसके कारण इसका तापमान बढ़ जाता है। बाकी ऊष्मा वातावरण में वापस जाती है। वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड, मीथेन, ओजोन, क्लोरोफ्लूरोकार्बन यौगिक (CFCs) और जलवाष्प जैसे गैसों द्वारा कुछ ऊष्मा अवशोषित कर ली जाती है। इस प्रकार वे वातावरण के तापमान में वृद्धि करते हैं। इसके कारण ग्लोबल वार्मिंग होती है।

हम सभी जानते हैं कि ठंडे स्थानों में फूल, सब्जियाँ और फल ग्लेज़ आच्छादित क्षेत्रों में उगाए जाते हैं जिन्हें ग्रीनहाउस कहते हैं। क्या आप जानते हैं कि हम मनुष्य भी एक ग्रीनहाउस में रहते हैं? निश्चित रूप से, हम शीशे के आच्छादन में नहीं हैं लेकिन हवा के एक ढाल के रूप में जिसे वातावरण कहते हैं, जो पिछले सदियों से पृथ्वी के तापमान को स्थिर रखता है। लेकिन अब यह धीरे-धीरे बदल रहा है। जैसे ग्रीनहाउस में शीशे के आच्छादन द्वारा सूर्य की गर्मी को अंदर रखा जाता है, वैसे ही वातावरण पृथ्वी के सतह के पास सूर्य की ऊष्मा को रोकता है और इसे गर्म रखता है। इसे प्राकृतिक ग्रीनहाउस प्रभाव कहते हैं क्योंकि यह तापमान को स्थिर रखता है और पृथ्वी को जीवन के लिए आदिम बनाए रखता है। ग्रीनहाउस में सूर्य की विकिरण ऊर्जा शीशे के द्वारा पार होकर जमीन और पौधों को गर्म करती है। गर्म जमीन और पौधे अवरक्त विकिरण उत्सर्जित करते हैं। चूंकि शीशा अवरक्त विकिरण (ऊष्मा क्षेत्र) के लिए अपारगम्य होता है, इसलिए यह इन विकिरणों को आंशिक रूप से परावर्तित और आंशिक रूप से अवशोषित करता है। इस योजना द्वारा सूर्य की ऊर्जा ग्रीनहाउस में अंतर्विराम रहती है। इसी तरह, कार्बन डाइऑक्साइड अणु भी ऊष्मा को अवशोषित करते हैं क्योंकि वे सूर्य के प्रकाश के लिए पारगम्य होते हैं लेकिन ऊष्मा विकिरण के लिए नहीं। यदि कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा 0.03 प्रतिशत से अधिक हो जाए तो प्राकृतिक ग्रीनहाउस संतुलन बिगड़ सकता है। कार्बन डाइऑक्साइड ग्लोबल वार्मिंग के मुख्य कारण है।

अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड के अलावा, अन्य ग्रीनहाउस गैसें जैसे मेथेन, पानी के वाष्प, नाइट्रस ऑक्साइड, CFCs और ओजोन हैं। मेथेन जब वनस्पति ऑक्सीजन के अभाव में जलाई जाती है, पचाई जाती है या बूंद बूंद बर्बाद होती है तो प्राकृतिक रूप से उत्पन्न होती है। बड़ी मात्रा में मेथेन पादप क्षेत्रों, कोयला मिनी, बर्बाद हो रहे कचरा ढेरों से और ईंधन ईंधन के द्वारा उत्सर्जित होती है। क्लोरोफ्लूरोकार्बन (CFCs) मनुष्य द्वारा निर्मित औद्योगिक रसायन हैं जो एसी आदि में उपयोग किए जाते हैं। CFCs ओजोन परत को नुकसान पहुंचाते हैं (अनुच्छेद 14.2.2)। नाइट्रस ऑक्साइड पर्यावरण में प्राकृतिक रूप से उपस्थित होता है। अनेक वर्षों में, रासायनिक उर्वरकों के उपयोग और ईंधन के जलाने के कारण इनकी मात्रा में बहुत बड़ा वृद्धि हुई है। यदि इन प्रवृत्तियों को जारी रखा जाता रहे, तो वैश्विक तापमान एक स्तर तक बढ़ जाएगा जो ध्रुवीय बर्फ के गलन और पृथ्वी के सभी क्षेत्रों में निम्न स्तरीय क्षेत्रों के जलने के लिए जिम्मेदार हो सकता है। वैश्विक तापमान में वृद्धि दंगा, मलेरिया, पीली बुखार, नींद की बीमारी आदि जैसी संक्रमणकारी बीमारियों के आक्रमण को बढ़ा देती है।

सोच लें

हम किस तरह से ग्लोबल वार्मिंग की दर को कम कर सकते हैं?

अगर ईंधन के खनिज तेल के जलाना, वन और पेड़ काटना वातावरण में ग्रीनहाउस गैसों की मात्रा में वृद्धि करता है, तो हमें इनका उपयोग केवल उतना ही करना चाहिए जितना आवश्यक है और उचित ढंग से। ग्लोबल वार्मिंग को कम करने के लिए हम एक सरल चीज कर सकते हैं जैसे कि वाहनों के उपयोग को कम करें। स्थिति के अनुसार एक व्यक्ति साइकिल, सार्वजनिक परिवहन या कारपूल का उपयोग कर सकता है। हमें वनों के अधिक बोवने के लिए बर्बाद छोटे पत्तों, लकड़ी आदि के जलाने से बचना चाहिए। सार्वजनिक और कार्य स्थलों में धुंआ छोड़ना कानूनी रूप से अवैध है क्योंकि यह न केवल धुंआ छोड़ने वाले व्यक्ति के लिए बल्कि अन्य लोगों के लिए भी खतरनाक है, इसलिए हमें इसे बर्बाद करना चाहिए। कई लोग ग्रीनहाउस प्रभाव और ग्लोबल वार्मिंग के बारे में नहीं जानते हैं। हम अपने ज्ञान के आधार पर लोगों को जानकारी साझा करके उनकी मदद कर सकते हैं।

अम्ल वर्षा

हम जानते हैं कि सामान्य वर्षा के पानी के $\mathrm{pH}$ 5.6 होता है कार्बन

डाइऑक्साइड के उपस्थिति के कारण $\mathrm{H}^{+}$ आयन बनते हैं जो वर्षा के पानी के साथ वातावरण में मौजूद कार्बन डाइऑक्साइड के अभिक्रिया के कारण बनते हैं।

$$ \begin{aligned} & \mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{l})+\mathrm{CO_2}(\mathrm{~g}) \rightleftharpoons \mathrm{H_2} \mathrm{CO_3}(\mathrm{aq}) \\

$$ \begin{aligned} & \mathrm{H_2} \mathrm{CO_3}(\mathrm{aq}) \rightleftharpoons \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq})+\mathrm{HCO_3}^{-}(\mathrm{aq}) \end{aligned} $$

जब वर्षा के पानी का $\mathrm{pH}$ 5.6 से कम हो जाता है, तो इसे अम्लीय वर्षा कहा जाता है।

अम्लीय वर्षा वह प्रक्रिया है जिसमें वायुमंडल से अम्ल के कारण धरती के सतह पर अम्ल का अपसरण होता है। नाइट्रोजन और सल्फर के ऑक्साइड जो प्रकृति में अम्लीय होते हैं, हवा के साथ ठोस कणों के साथ वायुमंडल में बहुत दूर तक बह सकते हैं और अंत में धरती पर शुष्क अपसरण के रूप में या पानी, धूल और बर्फ में आरसी अपसरण के रूप में बैठ सकते हैं। (चित्र 14.1)

अम्ल वर्षा एक ऐसा परिणाम है जो मानव गतिविधियों के एक विविध वर्ग के कारण हवा में सल्फर और नाइट्रोजन के ऑक्साइड के उत्सर्जन के रूप में होती है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, ईंधन के जलाने (जो सल्फर और नाइट्रोजन युक्त पदार्थ रखते हैं) जैसे कोयला और तेल के जलाने से विद्युत स्टेशन और उपकरणों में या मोटर इंजन में पेट्रोल और डीजल के जलाने से सल्फर डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्पन्न होते हैं। $\mathrm{SO_2}$ और $\mathrm{NO_2}$ ऑक्सीकरण और पानी के साथ अभिक्रिया के बाद अम्ल वर्षा के मुख्य कारण बन जाते हैं, क्योंकि प्रदूषित हवा में आमतौर पर कणिका पदार्थ होते हैं जो ऑक्सीकरण को उत्प्रेरित करते हैं।

$$ \begin{aligned} & 2 \mathrm{SO_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{O_2}(\mathrm{~g})+2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \rightarrow 2 \mathrm{H_2} \mathrm{SO_4} \text { (aq) } \\ & 4 \mathrm{NO_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{O_2}(\mathrm{~g})+2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \rightarrow 4 \mathrm{HNO_3} \text { (aq) } \end{aligned} $$

अमोनियम लवण भी बनते हैं और वे वातावरण में धुंआ (कोई छोटे कणों के धूल के बादल) के रूप में दिखाई देते हैं। वर्षा के बूंदों में ऑक्साइड या अमोनियम लवण के धूल कण विद्युत वितरण के रूप में पहुंचते हैं। $\mathrm{SO_2}$ भी ठोस और तरल भू-तल पर सीधे अवशोषित होता है और इसलिए शुष्क वितरण के रूप में बर्बाद हो जाता है।

अम्ल वर्षा कृषि, वृक्ष और पौधों के लिए नुकसानकारी होती है क्योंकि यह उनके विकास के लिए आवश्यक पोषक तत्वों को घोल देती है और धो जाती है। यह मानव और जानवरों में श्वसन संबंधी बीमारियों का कारण बनती है। जब अम्ल वर्षा भूमि के जल में बहकर नदियों, झीलों आदि तक पहुंचती है, तो यह जलीय पारिस्थितिक तंत्र में पौधों और जानवरों के जीवन को प्रभावित करती है। यह पानी के पाइप को खराब कर देती है जिसके कारण लोहा, सीसा और तांबा जैसे भारी धातुएं पीने के पानी में घुल जाती हैं। अम्ल वर्षा शिविर या धातु के बने भवनों और अन्य संरचनाओं को नुकसान पहुंचाती है। भारत में ताज महल अम्ल वर्षा के कारण प्रभावित हो चुका है।

क्रिया I

आप निकटवर्ती स्थानों से पानी के नमूने एकत्र कर सकते हैं और उनके $\mathrm{pH}$ मान रिकॉर्ड कर सकते हैं। अपने परिणामों के बारे में अपनी कक्षा में चर्चा करें। चलो बात करते हैं कि हम कैसे अम्ल वर्षा के निर्माण को कम कर सकते हैं।

इसे वातावरण में सल्फर डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड के उत्सर्जन को कम करके किया जा सकता है। हमें ईंधन के रूप में जीवाश्म ईंधन वाले वाहनों का उपयोग कम करना चाहिए; विद्युत उत्पादन और औद्योगिक उद्योगों के लिए सल्फर सामग्री वाले ईंधन का उपयोग कम करना चाहिए। हमें अधिक अच्छा ईंधन के रूप में प्राकृतिक गैस का उपयोग करना चाहिए जो कोयला की तुलना में बेहतर होती है या कम सल्फर सामग्री वाले कोयला का उपयोग करना चाहिए। कारों में कैटलिटिक कनवर्टर का उपयोग आवश्यक है ताकि उत्सर्जन धुएँ के वातावरण पर प्रभाव को कम किया जा सके। कनवर्टर का मुख्य घटक एक चिरुकंचन चिरुकंचन जिस पर महँगे धातुएँ - Pd, Pt और $\mathrm{Rh}$ चढ़ाए गए होते हैं। उत्सर्जन गैसों में अपचयित ईंधन, $\mathrm{CO}$ और $\mathrm{NO}_{\mathrm{x}}$ जब $573 \mathrm{~K}$ पर कनवर्टर से गुजरते हैं, तो वे $\mathrm{CO}_2$ और $\mathrm{N_2}$ में परिवर्तित हो जाते हैं। हम भूमि के अम्लता को कम करने के लिए भूमि के अम्लता को न्यूट्रल करने के लिए पाउडर चॉक को जोड़ सकते हैं। कई लोग अम्ल वर्षा और इसके नुकसान के बारे में नहीं जानते हैं। हम इस जानकारी को साझा करके उन्हें जागरूक कर सकते हैं और प्रकृति की रक्षा कर सकते हैं।

ताज महल और अम्ल वर्षा

अग्रा शहर के आसपास के वातावरण में ताज महल के स्थान पर अपेक्षाकृत उच्च स्तर के सल्फर और नाइट्रोजन ऑक्साइड होते हैं। इसके मुख्य कारण इस क्षेत्र में बड़ी संख्या में औद्योगिक संस्थान और विद्युत जनित्र संयंत्र होना है। घरेलू उद्देश्यों के लिए गुणवत्ता में कम ईंधन जैसे कोयला, केरोसिन और लकड़ी के उपयोग इस समस्या को और बढ़ा रहे हैं। इस परिणामस्वरूप अम्ल वर्षा ताज महल के चैंस के साथ अभिक्रिया करती है, $\mathrm{CaCO_3}$ ताज महल $\left(\mathrm{CaCO_3}+\mathrm{H_2} \mathrm{SO_4} \rightarrow \mathrm{CaSO_4}+\mathrm{H_2} \mathrm{O}+\mathrm{CO_2}\right)$ जो इस अद्भुत स्मारक को नुकसान पहुंचाती है जो दुनिया भर के लोगों के लिए आकर्षण केंद्र है। इसके परिणामस्वरू इस स्मारक के धुंधला हो रहा है और चमक खो रहा है। भारत सरकार ने इस ऐतिहासिक स्मारक के धुंधलापन को रोकने के लिए 1995 के शुरू में कार्य योजना की घोषणा की। मथुरा रिफाइनरी ने जहां तक संभव हो तो विषैली गैसों के उत्सर्जन को रोकने के उपाय ले लिए हैं।

इस योजना का उद्देश्य ‘ताज ट्रेपेजियम’ में हवा को साफ करना है- एक क्षेत्र जिसमें आगरा, फिरोजाबाद, मथुरा और भरतपुर शहर शामिल हैं। इस योजना के तहत ट्रेपेजियम के भीतर स्थित 2000 से अधिक प्रदूषणकारी उद्योगों को कोयला या तेल के बजाय प्राकृतिक गैस या तरल पेट्रोलियम गैस का उपयोग करने के लिए बदल लिया जाएगा। एक नई प्राकृतिक गैस पाइपलाइन इस क्षेत्र में प्रतिदिन आधे लाख घन मीटर से अधिक प्राकृतिक गैस लाएगी। शहर में रहने वाले लोगों को भी कोयला, केरोसिन या लकड़ी के बजाय तरल पेट्रोलियम गैस का उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित किया जाएगा। ताज के पास राजमार्गों पर चल रहे वाहनों को निम्न सल्फर सामग्री वाले डीजल का उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित किया जाएगा।

2. कणिक प्रदूषक

कणिक प्रदूषक हवा में छोटे ठोस कण या तरल बूंद होते हैं। ये वाहनों के उत्सर्जन, आग से उत्पन्न धुंआ के कण, धूल के कण और औद्योगिक धुंआ आदि में मौजूद होते हैं। हवा में उपस्थित कणिक प्रदूषक जीवित या अजीवित हो सकते हैं। जीवित कणिक प्रदूषक, जैसे कि बैक्टीरिया, कवक, जीर्ण फंगस, शैवाल आदि, हवा में बिखरे हुए छोटे जीवित जीव होते हैं। मनुष्य कुछ जीवाणुओं से अलर्जी हो सकते हैं जो हवा में मौजूद होते हैं। वे वनस्पति बीमारियों का भी कारण बन सकते हैं।

Non-viable particulates को उनके प्रकृति और आकार के आधार पर निम्नलिखित वर्गों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

(a) धुंआ प्रकृति के तौर पर ठोस या ठोस और तरल के मिश्रण के कण होते हैं जो जैविक पदार्थ के जलने के दौरान बनते हैं। उदाहरण के लिए, सिगरेट का धुंआ, ईंधन के जलने से उत्पन्न धुंआ, कचरे और सूखे पत्तों के जलने से उत्पन्न धुंआ, तेल के धुंआ आदि हो सकते हैं।

(b) धूल छोटे ठोस कणों (1 माइक्रोमीटर से अधिक व्यास वाले) के मिश्रण से बनी होती है, जो ठोस पदार्थों के चक्रण, बर्फन और विभाजन के दौरान उत्पन्न होती है। रेत के धुंआ से उत्पन्ेत, लकड़ी कार्यशाला से उत्पन्न लकड़ी के धूल, चूरा कोयला, फैक्टरी से उत्पन्न सीमेंट और वायु धूल, धूल चक्रवात आदि इस प्रकार के धूल उत्सर्जन के कुछ सामान्य उदाहरण हैं।

(c) धुंआ वायु में वाष्प के संघनन और छिटपुट तरल के कणों द्वारा उत्पन्न होता है। उदाहरण के लिए, सल्फ्यूरिक अम्ल के धुंआ और उन रसायनों के धुंआ जो अपने लक्ष्य को नहीं छूते और हवा के माध्यम से चलकर धुंआ बनाते हैं।

(d) धुंआ आमतौर पर वाष्प के संघनन के कारण उत्पन्न होता है, जो ठंढ़ गरमी, वाष्पीकरण, कुचलन और कई अन्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान होता है। सामान्यतः, आगन विलायक, धातु और धातु ऑक्साइड धुंआ के कण बनाते हैं।

कणों के प्रदूषण के प्रभाव बड़े हद तक कण के आकार पर निर्भर करते हैं। हवा में उपस्थित कणों जैसे धूल, धुंआ, धुंआ आदि मानव स्वास्थ्य के लिए खतरनाक हो सकते हैं। 5 माइक्रोन से बड़े कण नाक के नलिकाओं में लग सकते हैं, जबकि लगभग 10 माइक्रोन के कण फेफड़ों में आसानी से पहुंच सकते हैं।

मोटर वाहनों द्वारा उत्सर्जित एक बड़ा हवा के प्रदूषक था। भारतीय शहरों में हवा में लेड के उत्सर्जन के मुख्य स्रोत के रूप में लेडेड पेट्रोल का उपयोग किया जाता था। अब भारत के अधिकांश शहरों में अलेडेड पेट्रोल के उपयोग से इस समस्या को दूर कर दिया गया है। लेड लाल रक्त कोशिकाओं के विकास और परिपक्वता के साथ बाधा डालता है।

स्मॉग

“स्मॉग” शब्द के नाम के अर्थ धुआँ और धूल से आते हैं। यह विश्व के कई शहरों में होने वाले हवा के प्रदूषण के सबसे आम उदाहरण है। स्मॉग के दो प्रकार होते हैं:

(a) क्लासिकल स्मॉग ठंडी आर्द्र जलवायु में होता है। यह धुआँ, धूल और सल्फर डाइऑक्साइड के मिश्रण होता है। रासायनिक रूप से यह एक अपचायक मिश्रण होता है और इसलिए इसे अपचायक स्मॉग के रूप में भी जाना जाता है।

(b) फोटोकेमिकल धुंआ गरम, सूखा और सूरज के तीव्र तापमान वाले मौसम में उत्पन्न होता है। फोटोकेमिकल धुंआ के मुख्य घटक वाहनों और उद्योगों द्वारा उत्पन्न असंतृप्त हाइड्रोकार्बन और नाइट्रोजन ऑक्साइड के सूर्य के प्रकाश के कारण अभिक्रिया के परिणामस्वरूप होते हैं। फोटोकेमिकल धुंआ में ऑक्सीकरण एजेंट की उच्च सांद्रता होती है और इसलिए इसे ऑक्सीकरण धुंआ के रूप में जाना जाता है।

फोटोकेमिकल धुंआ के उत्पादन

जब जीवाश्म ईंधन जलाए जाते हैं, तो धरती के ट्रोपोस्फियर में विभिन्न प्रकार के प्रदूषक उत्सर्जित होते हैं। इन प्रदूषकों में से दो असंतृप्त हाइड्रोकार्बन (अपचलित ईंधन) और नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) शामिल होते हैं। जब ये प्रदूषक उच्च स्तर तक पहुँच जाते हैं, तो उनके सूर्य के प्रकाश के साथ अंतरक्रिया के कारण एक श्रृंखला अभिक्रिया शुरू हो जाती है जिसमें NO नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $\left(\mathrm{NO_2}\right)$ में परिवर्तित हो जाता है। इस $\mathrm{NO_2}$ के फिर से सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा अवशोषित करने के बाद यह नाइट्रिक ऑक्साइड और मुक्त ऑक्सीजन परमाणु में विखंडित हो जाता है (चित्र 14.2)।

$\mathrm{NO_2}(\mathrm{~g}) \xrightarrow{h \nu} \mathrm{NO}(\mathrm{g})+\mathrm{O}(\mathrm{g})$

ऑक्सीजन परमाणु बहुत अभिक्रियाशील होते हैं और हवा में $\mathrm{O_2}$ के साथ संयोजित होकर ओजोन का निर्माण करते हैं।

$\mathrm{O}(\mathrm{g})+\mathrm{O_2}(\mathrm{~g}) \rightleftharpoons \mathrm{O_3}(\mathrm{~g})$

ऊपर दिए गए अभिक्रिया (ii) में निर्मित ओजोन, अभिक्रिया (i) में निर्मित $\mathrm{NO}(\mathrm{g})$ के साथ तेजी से अभिक्रिया करता है ताकि $\mathrm{NO_2}$ को पुनः निर्माण किया जा सके। $\mathrm{NO_2}$ एक भूरे रंग की गैस है और उच्च स्तर पर यह धुंआ के निर्माण में योगदान दे सकती है।

$\mathrm{NO}(\mathrm{g})+\mathrm{O_3}(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{NO_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{O_2}(\mathrm{~g})$

ओजोन एक विषाकर गैस है और दोनों $\mathrm{NO_2}$ और $\mathrm{O_3}$ मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं और प्रदूषित हवा में अपचयित हाइड्रोकार्बन के साथ अभिक्रिया करके फॉर्मल्डिहाइड, एक्रोलीन और पेरॉक्सीएसिलिक नाइट्रेट (PAN) जैसे रसायन उत्पन्न कर सकते हैं।

फोटोकेमिकल धुंआ के प्रभाव

फोटोकेमिकल धुंआ के सामान्य घटक ऑक्सीजन, नाइट्रिक ऑक्साइड, एक्रोलीन, फॉर्मल्डिहाइड और पेरॉक्सीएसिटिल नाइट्रेट (PAN) होते हैं। फोटोकेमिकल धुंआ गंभीर स्वास्थ्य समस्याओं का कारण बनता है। ऑक्सीजन और PAN दोनों मजबूत आंख के लिए तीव्र उत्तेजक कारक होते हैं। ऑक्सीजन और नाइट्रिक ऑक्साइड नाक और गले को तीव्र उत्तेजित करते हैं और उनकी उच्च सांद्रता शिरदुखी, दिल के दर्द, गले के सूखापन, खांसी और सांस लेने में कठिनाई का कारण बनती है। फोटोकेमिकल धुंआ रबर के टूटने और पौधों के व्यापक नुकसान का कारण बनता है। इसके अलावा, धातु, चट्टान, भवन सामग्री, रबर और पेंट की सतहों के क्षरण का कारण भी बनता है।

फोटोकेमिकल धुंआ को कैसे नियंत्रित किया जा सकता है?

फोटोकेमिकल धुंआ के नियंत्रण या उत्पादन के घटाव के लिए कई तकनीकों का उपयोग किया जाता है। यदि हम फोटोकेमिकल धुंआ के प्राथमिक पूर्ववर्ती, जैसे $\mathrm{NO_2}$ और हाइड्रोकार्बन को नियंत्रित करते हैं, तो द्वितीयक पूर्ववर्ती जैसे ओजोन और PAN के उत्पादन कम हो जाएगा और फोटोकेमिकल धुंआ स्वतंत्र रूप से कम हो जाएगा। आमतौर पर ऑटोमोबाइल में कैटलिटिक कनवर्टर का उपयोग किया जाता है, जो नाइट्रोजन ऑक्साइड और हाइड्रोकार्बन के वातावरण में उत्सर्जन को रोकते हैं। कुछ पौधे, जैसे कि पिनस, जुनिपेरस, क्वेरकस, पियरस और विटिस, नाइट्रोजन ऑक्साइड के विनाश कर सकते हैं और इसलिए इनके लगाने से इस मामले में मदद मिल सकती है।

14.2.2 स्ट्रैटोस्फियर में प्रदूषण

ओजोन के निर्माण और विघटन

ऊपरी स्ट्रैटोस्फियर में ओजोन $\left(\mathrm{O_3}\right)$ के बहुत अधिक मात्रा होती है, जो हमें खतरनाक अल्ट्रावॉल्टा (UV) विकिरण ( $\lambda 255 \mathrm{~nm}$ ) से बचाता है, जो सूर्य से आता है। ये विकिरण मनुष्यों में त्वचा के कैंसर (मेलानोमा) का कारण बनते हैं। इसलिए, ओजोन के बर्फ के बर्खास्त रखना महत्वपूर्ण है।

स्ट्रैटोस्फियर में ओजोन अल्ट्रावॉल्टा विकिरण के कार्य करने पर डाइऑक्सीजन $\left(\mathrm{O_2}\right)$ अणुओं के उत्पाद होता है। अल्ट्रावॉल्टा विकिरण अणुओं के ऑक्सीजन को मुक्त ऑक्सीजन $(\mathrm{O})$ परमाणुओं में विभाजित करता है। ये ऑक्सीजन परमाणु अणुओं के साथ मिलकर ओजोन बनाते हैं।

$\mathrm{O_2}(\mathrm{~g}) \xrightarrow{\mathrm{uv}} \mathrm{O}(\mathrm{g})+\mathrm{O}(\mathrm{g})$

$\mathrm{O}(\mathrm{g})+\mathrm{O_2}(\mathrm{~g}) \stackrel{\mathrm{uv}}{\rightleftharpoons} \mathrm{O_3}(\mathrm{~g})$

ओजोन तापागत अस्थायी होता है और अणुक ऑक्सीजन में विघटित हो जाता है। इसलिए, ओजोन अणुओं के उत्पादन और विघटन के बीच एक गतिशील संतुलन बना रहता है। अंतिम कुछ वर्षों में, इस सुरक्षा ओजोन परत के घनत्व कम हो रहे होने के बारे में रिपोर्ट आई हैं क्योंकि स्ट्रैटोस्फियर में कुछ रासायनिक पदार्थों की उपस्थिति के कारण। ओजोन परत के घनत्व कम होने के मुख्य कारण के रूप में क्लोरोफ्लूरोकार्बन यौगिकों (CFCs), जिन्हें फ्रीऑन के रूप में भी जाना जाता है, के विस्फोट के कारण बताया गया है। ये यौगिक अप्रतिक्रियाशील, अग्निशामक और अनुपचारी अंगों के अणु होते हैं और इसलिए चिंगारी, एयर कंडीशनर, प्लास्टिक फोम के उत्पादन और इलेक्ट्रॉनिक उद्योग द्वारा कंप्यूटर भागों के साफ करने में उपयोग किए जाते हैं। जब CFCs वातावरण में छोड़ दिए जाते हैं, तो वे सामान्य वायुमंडलीय गैसों के साथ मिश्रित हो जाते हैं और अंततः स्ट्रैटोस्फियर तक पहुंच जाते हैं। स्ट्रैटोस्फियर में, वे शक्तिशाली UV विकिरणों द्वारा टूट जाते हैं और क्लोरीन अजीर्ण रेडिकल छोड़ देते हैं।

$\mathrm{CF_2} \mathrm{Cl_2}(\mathrm{~g}) \quad \mathrm{UV} \quad \dot{\mathrm{C}} \mathrm{l}(\mathrm{g})+\dot{\mathrm{C}} \mathrm{F_2} \mathrm{Cl}(\mathrm{g})$ (i)

स्ट्रैटोस्फियर में ऑजोन के साथ क्लोरीन रेडिकल अभिक्रिया करते हैं और क्लोरीन मोनोऑक्साइड रेडिकल और अणुक ऑक्सीजन बनाते हैं।

$\dot{\mathrm{C}} \mathrm{l}(\mathrm{g})+\mathrm{O_3}(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{Cl} \dot{\mathrm{O}}(\mathrm{g})+\mathrm{O_2}(\mathrm{~g})$ (ii)

क्लोरीन मोनोऑक्साइड रेडिकल के अपरमाणुक ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया से अधिक क्लोरीन रेडिकल बनते हैं।

$\mathrm{Cl} \dot{\mathrm{O}}(\mathrm{g})+\mathrm{O}(\mathrm{g}) \rightarrow \dot{\mathrm{C}} \mathrm{l}(\mathrm{g})+\mathrm{O_2}(\mathrm{~g})$ (iii)

क्लोरीन रेडिकल निरंतर नए रूप में पुनर्जनित होते रहते हैं और ओजोन के विघटन का कारण बनते रहते हैं। इसलिए, क्लोरोफ्लूरोकार्बन (CFCs) स्ट्रैटोस्फियर में क्लोरीन रेडिकल के निरंतर उत्पादन के लिए परिवहन करते हैं और ओजोन परत को नुकसान पहुंचाते हैं।

ओजोन छेद

1980 के दशक में अंटार्कटिका में कार्य कर रहे वायुमंडल वैज्ञानिकों ने दक्षिण ध्रुव पर आमतौर पर ओजोन परत के घट जाने के बारे में रिपोर्ट की, जिसे ओजोन छेद के रूप में जाना जाता है। यह पाया गया कि ओजोन छेद के लिए एक अद्वितीय सेट की स्थितियों के लिए जिम्मेदार रहती है। ग्रीष्म ऋतु में, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड और मेथेन क्लोरीन मोनोऑक्साइड (अभिक्रिया iv) और क्लोरीन परमाणु (अभिक्रिया v) के साथ अभिक्रिया करते हैं और क्लोरीन अवशोषक के रूप में बनते हैं, जो ओजोन के विघटन को रोकते हैं, जबकि शीत ऋतु में अंटार्कटिका पर विशिष्ट प्रकार के बादल, जिन्हें ध्रुवीय स्ट्रैटोस्फियर बादल कहा जाता है, बनते हैं। इन ध्रुवीय स्ट्रैटोस्फियर बादलों के कारण क्लोरीन नाइट्रेट (अभिक्रिया iv) के विलय के लिए सतह उपलब्ध होती है जो हाइपोक्लोरस अम्ल (अभिक्रिया (vi)) के रूप में बनता है। यह अभिक्रिया अभिक्रिया (v) के अनुसार उत्पन्न होने वाले हाइड्रोजन क्लोराइड के साथ अभिक्रिया करता है और अणुकृत क्लोरीन के रूप में बनता है।

$\mathrm{Cl} \dot{\mathrm{O}}(\mathrm{g})+\mathrm{NO_2}(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{ClONO_2}(\mathrm{~g})$ (iv)

$\dot{\mathrm{C}} \mathrm{l}(\mathrm{g})+\mathrm{CH_4}(\mathrm{~g}) \rightarrow \dot{\mathrm{C}} \mathrm{H_3}(\mathrm{~g})+\mathrm{HCl}(\mathrm{g})$ (v)

$\mathrm{ClONO_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{g}) \rightarrow \mathrm{HOCl}(\mathrm{g})+\mathrm{HNO_3}(\mathrm{~g})$ (vi)

$\mathrm{ClONO_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{HCl}(\mathrm{g}) \rightarrow \mathrm{Cl_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{HNO_3}(\mathrm{~g}) \quad$ (vii)

ओजोन परत के घनत्व कमी के प्रभाव

ओजोन परत के घनत्व कम होने के कारण अधिक बैंगनी विकिरण ट्रोपोस्फियर में प्रवेश करते हैं। बैंगनी विकिरण त्वचा के बुढ़ापा, कांस्य बर्फ, सूर्य झुलसाव, त्वचा के कैंसर, कई फाइटोप्लैंकटन के मृत्यु, मछली उत्पादकता के नुकसान आदि का कारण बनते हैं। यह भी रिपोर्ट किया गया है कि बैंगनी विकिरण तन्य प्रोटीन को आसानी से प्रभावित करते हैं जो कोशिकाओं के हानिकारक परिवर्तन का कारण बनते हैं। यह तालाब के सतह पर पानी के वाष्पीकरण को बढ़ाता है जो पत्तियों के स्टोमेटा के माध्यम से और मिटटी के आर्द्रता स्तर को कम करता है। बैंगनी विकिरण के बढ़ने से पेंट और फाइबर नुकसान सहित तेजी से धुंआ जाते हैं।

14.3 जल प्रदूषण

जल जीवन के लिए आवश्यक है। बिना जल के जीवन नहीं हो सकता। हम आमतौर पर जल की शुद्धता के कारण इसे बर्बाद कर देते हैं, लेकिन हमें जल की गुणवत्ता के बारे में ध्यान रखना चाहिए। जल का प्रदूषण मानव गतिविधियों से उत्पन्न होता है। विभिन्न पथों से प्रदूषण सतही या भूमिगत जल में पहुँचता है। आसानी से पहचाने जा सकने वाले स्रोत या प्रदूषण के स्थान को बिंदु स्रोत कहते हैं। उदाहरण के लिए, शहरी और औद्योगिक निकासी पाइप जहां प्रदूषक जल स्रोत में प्रवेश करते हैं। गैर-बिंदु स्रोत प्रदूषण वे स्रोत होते हैं जहां प्रदूषण के स्रोत को आसानी से पहचाना नहीं जा सकता, उदाहरण के लिए कृषि वर्षा (किसानों, जानवरों और फसल क्षेत्रों से), अम्ल वर्षा, बाढ़ जल निकासी (गलियों, पार्किंग लॉट और बगीचों से), आदि। तालिका 14.1 मुख्य जल प्रदूषक और उनके स्रोतों की सूची देती है।

14.3.1 जल प्रदूषण के कारण

(i) पाथोजेन: जल प्रदूषण के सबसे गंभीर कारण बीमारी के कारक कहलाते हैं, जिन्हें पाथोजेन कहते हैं। पाथोजेन बैक्टीरिया और अन्य जीव शामिल हैं जो घरेलू अपशिष्ट जल और जानवरों के उत्सर्जन से जल में प्रवेश करते हैं। मनुष्य के उत्सर्जन में ऐसे बैक्टीरिया जैसे एसरेचिया कोलाई और स्ट्रेप्टोकोकस फेकलिस शामिल होते हैं जो पाचन तंत्र के रोग के कारण होते हैं।

(ii) जैविक अपशिष्ट: दूसरा महत्वपूर्ण जल प्रदूषण कारक जैविक पदार्थ जैसे पत्ते, घास, अपशिष्ट आदि होते हैं। ये जल के प्रदूषण के कारण बरसात के बाद बहाव के कारण होते हैं। जल में अत्यधिक फाइटोप्लैंक्टन के विकास भी जल प्रदूषण के कारण होता है। ये अपशिष्ट जैविक रूप से विघटित हो सकते हैं।

बैक्टीरिया की बड़ी आबादी पानी में मौजूद अनैच्छिक पदार्थों के विघटन करती है। वे पानी में घुले ऑक्सीजन के उपभोग करते हैं। पानी के घोल में ऑक्सीजन की मात्रा सीमित होती है। ठंडे पानी में घुले ऑक्सीजन (DO) की सांद्रता $10 \mathrm{ppm}$ (प्रति मिलियन भाग) तक पहुँच सकती है, जबकि हवा में ऑक्जीजन की सांद्रता लगभग $200,000 \mathrm{ppm}$ होती है। इस कारण यही कारण है कि पानी में विघटित होने पर भी एक मध्यम मात्रा के अनैच्छिक पदार्थ पानी के घुले ऑक्सीजन को खाली कर सकते हैं। सांद्रता के

तालिका 14.1 मुख्य पानी के प्रदूषकों

| ऊष्मा | उद्योगों में शीतलन के लिए पानी |

पानी में घुले हुए ऑक्सीजन के लिए जलीय जीवन के लिए बहुत महत्वपूर्ण होता है। यदि पानी के घुले हुए ऑक्सीजन की सांद्रता $6 \mathrm{ppm}$ से कम हो जाती है, तो मछलियों के विकास को बाधा पहुंचती है। ऑक्सीजन पानी में वायुमंडल से या दिन के समय कई जलीय हरे पौधों द्वारा कार्य करने वाली प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया के माध्यम से पहुंचता है। हालांकि, रात के समय प्रकाश संश्लेषण बंद हो जाता है लेकिन पौधे आत्म-संसाधन के माध्यम से श्वसन करते रहते हैं, जिसके कारण घुले हुए ऑक्सीजन की मात्रा कम हो जाती है। घुले हुए ऑक्सीजन का उपयोग विषाणु द्वारा अपचयन अनुपात के लिए भी किया जाता है।

अगर पानी में अत्यधिक जैविक पदार्थ मिला दिया जाए, तो सभी उपलब्ध ऑक्सीजन का उपयोग कर लिया जाता है। इसके कारण ऑक्सीजन पर निर्भर जलीय जीवन नष्ट हो जाता है। इसलिए, ऑक्सीजन के बिना भी कार्य कर सकने वाले अनॉक्सीजन बैक्टीरिया (एनाएरोबिक बैक्टीरिया) जैविक अपशिष्ट के विघटन के लिए शुरू कर देते हैं और गंध वाले रसायन उत्पन्न करते हैं जो मानव स्वास्थ्य के लिए खतरनाक होते हैं। ऑक्सीजन आवश्यक बैक्टीरिया (एरोबिक बैक्टीरिया) इन जैविक अपशिष्ट के विघटन करते हैं और पानी में घुले हुए ऑक्सीजन की कमी बनाए रखते हैं।

इसलिए, एक नमूना पानी के निश्चित आयतन में उपस्थित जैविक पदार्थ के विघटन के लिए बैक्टीरिया द्वारा आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा को बायोकेमिकल ऑक्सीजन मांग (BOD) कहते हैं। पानी में BOD की मात्रा पानी में उपस्थित जैविक पदार्थ की मात्रा को ऑक्सीजन के आवश्यकता के रूप में मापती है। साफ पानी में BOD का मान $5 \mathrm{ppm}$ से कम होता है, जबकि बहुत अपस्थित जल में BOD का मान $17 \mathrm{ppm}$ या उससे अधिक हो सकता है।

(iii) रासायनिक प्रदूषक: जैसा कि हम जानते हैं कि जल एक अद्वितीय विलायक है, जल में घुलनशील अकार्बनिक रसायन जिनमें भारी धातुएं जैसे कadmium, mercury, nickel आदि शामिल हैं, प्रदूषण के महत्वपूर्ण वर्ग का निर्माण करते हैं। इन सभी धातुओं के लिए मानव शरीर के लिए खतरनाक है क्योंकि हमारे शरीर के पास इन्हें बाहर निकालने की क्षमता नहीं होती। समय के साथ, ये धातुएं तहलका सीमा को पार कर जाती हैं। इन धातुओं के कारण किडनी, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, यकृत आदि क्षतिग्रस्त हो सकते हैं। मिन ड्रेनेज से अम्ल (जैसे सल्फ्यूरिक अम्ल) और कई अलग-अलग स्रोतों से नमक (जैसे ठंडे मौसम में बर्फ और बरसात को पिघलाने के लिए उपयोग किए जाने वाले शुद्ध नमक के रूप में सोडियम और कैल्शियम क्लोराइड) जल में घुलनशील रासायनिक प्रदूषक होते हैं।

ऑर्गैनिक रसायन दूसरा समूह है जो प्रदूषित जल में पाए जाते हैं। पेट्रोलियम उत्पाद अनेक जल स्रोतों को प्रदूषित करते हैं, जैसे कि महासागरों में मुख्य तेल के विस्फोट। अन्य ऑर्गैनिक पदार्थ जो गंभीर प्रभाव डालते हैं, बादलों से बरसात के बर्फ के रूप में बह जाने वाले कीटनाशक हैं। विभिन्न औद्योगिक रसायन जैसे पॉलीक्लोरिनेटेड बिफेनिल्स (PCBs), जो शुद्धक विलायक, डिटर्जेंट और उर्वरक के रूप में उपयोग किए जाते हैं, जल प्रदूषण की सूची में शामिल हो जाते हैं। PCBs के अंतर्गत कैंसर के लिए आशंका रहती है। आजकल बहुत सारे डिटर्जेंट बायोडिग्रेडेबल होते हैं। हालांकि, उनका उपयोग अन्य समस्याओं के उत्पन्न कर सकता है। बायोडिग्रेडेबल डिटर्जेंट के विघटन के लिए जिम्मेदार बैक्टीरिया इस पर आहार लेते हैं और तेजी से बढ़ते हैं। बढ़ते समय वे जल में घुले ऑक्सीजन को खत्म कर सकते हैं। ऑक्सीजन की कमी जलीय जीवन के सभी रूपों को मार सकती है, जैसे कि मछलियां और पौधे। उर्वरक में फॉस्फेट के एडिटिव होते हैं। जल में फॉस्फेट के जोड़ने से शैवाल के विकास को बढ़ावा मिलता है। ऐसे शैवाल के अत्यधिक विकास जल सतह को ढक लेता है और जल में ऑक्सीजन की सांद्रता को कम कर देता है। यह एनारोबिक स्थितियों के उत्पन्ढ करता है, जिसमें खांसी वाले अपघटन के एकत्र होने और जानवरों की मृत्यु के साथ आम रूप से होता है। इस प्रक्रिया में उपलब्ध खनिज उपस्थिति वाले जल तंत्र एक घनी वनस्पति जनजाति को समर्थन देते हैं, जो ऑक्सीजन के अभाव में जानवरों की जीवन रेखा को खत्म कर देते हैं और इस प्रकार जैव विविधता के नुकसान के लिए जिम्मेदार होते हैं। इस प्रक्रिया को एक्यूट्रोफिकेशन कहा जाता है।

14.3.2 पीने के पानी के अंतरराष्ट्रीय मानक

पीने के पानी के अंतरराष्ट्रीय मानक नीचे दिए गए हैं और इन्हें अवश्य पालन करना चाहिए।

फ्लूओराइड: पीने के पानी के लिए फ्लूओराइड आयन के सांद्रण का परीक्षण करना चाहिए। पीने के पानी में इसकी कमी मनुष्य के लिए हानिकारक होती है और दांतों के क्षति जैसी बीमारियों का कारण बनती है। विलय योग्य फ्लूओराइड को अक्सर पीने के पानी में मिलाया जाता है ताकि इसका सांद्रण $1 \mathrm{ppm}$ या $1 \mathrm{mg} \mathrm{dm}{ }^{-3}$ तक पहुंच जाए। $\mathrm{F}^{-}$ आयन दांतों के एनेमल को बहुत मजबूत बनाने में मदद करते हैं, जिसके लिए वे हाइड्रॉक्सीएपेटाइट, $\left[3\left(\mathrm{Ca_3}\left(\mathrm{PO_4}\right)_2 \cdot \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_2\right]\right.$, दांतों के सतह पर एनेमल को बहुत मजबूत फ्लूओरएपेटाइट, $\left[3\left(\mathrm{Ca_3}\left(\mathrm{PO_4}\right)_2 \cdot \mathrm{CaF_2}\right]\right.$ में परिवर्तित कर देते हैं।

हालांकि, $\mathrm{F}^{-}$ आयन के 2 $\mathrm{ppm}$ से अधिक सांद्रता दांतों में भूरे धब्बे के रूप में दिखाई देता है। इसी तरह, फ्लूओराइड के अत्यधिक मात्रा (10 $\mathrm{ppm}$ से अधिक) राजस्थान के कुछ हिस्सों से रिपोर्ट के अनुसार, हड्डियों और दांतों के लिए नुकसानकारक प्रभाव डालता है।

लेड: जब पानी के परिवहन के लिए लेड नलकंपरा का उपयोग किया जाता है तो पानी में लेड की उपस्थिति हो जाती है। पानी के लिए लेड के निर्धारित ऊपरी सीमा सांद्रता लगभग 50 $\mathrm{ppb}$ होती है। लेड किडनी, लिवर, प्रजनन प्रणाली आदि को नुकसान पहुंचा सकता है।

सल्फेट: पानी में अत्यधिक सल्फेट (500 $\mathrm{ppm}$ से अधिक) लक्षणात्मक दस्त के कारण हो सकता है, अन्यथा मध्यम स्तर पर यह नुकसानकारक नहीं होता।

नाइट्रेट: पीने के पानी में नाइट्रेट की अधिकतम सीमा 50 पीपीएम है। पीने के पानी में अतिरिक्त नाइट्रेट मेथेमोग्लोबिनेमिया (ब्लू बेबी सिंड्रोम) जैसी बीमारियों का कारण बन सकता है।

अन्य धातुएँ: पीने के पानी में कुछ सामान्य धातुओं की अधिकतम सांद्रता के लिए अनुशंसित मान तालिका 14.2 में दिए गए हैं।

तालिका 14.2 पीने के पानी में कुछ धातुओं की अधिकतम निर्धारित सांद्रता।

| $\mathrm{Mn}$ | 0.05 | | $\mathrm{Al}$ | 0.2 | | $\mathrm{Cu}$ | 3.0 | | $\mathrm{Zn}$ | 5.0 | | $\mathrm{Cd}$ | 0.005 |

क्रिया 2

आप लोकल जल स्रोतों पर जा सकते हैं और नदी/तालाब/तालाब/कुएं के अपशिष्ट पदार्थ रहित/कम अपशिष्ट पदार्थ रहित/मध्यम अपशिष्ट पदार्थ रहित या गंभीर अपशिष्ट पदार्थ रहित होने की जांच कर सकते हैं जल के द्वारा या जल के $\mathrm{pH}$ के द्वारा। नदी के नाम और निकटतम शहरी या औद्योगिक स्थल के नाम के बारे में नोट करें जहां अपशिष्ट पदार्थ के उत्पादन के लिए जिम्मेदार है। इस बारे में सरकार द्वारा स्थापित प्रदूषण नियंत्रण बोर्ड के कार्यालय को सूचित करें। यह सुनिश्चित करें कि उचित कार्यवाही की जाए। आप प्रेस को भी लिख सकते हैं। घर या औद्योगिक नाली में अपशिष्ट पदार्थ नहीं डालें जो कि नदी, तालाब, धारा या तालाब जैसे किसी भी जल शरीर में सीधे प्रवेश कर सकते हैं। बगीचों में रासायनिक उर्वरक के बजाय कम्पोस्ट का उपयोग करें। घर में जैविक रासायनिक उर्वरक जैसे DDT, मलाथियन आदि के उपयोग से बचें और बगीचे में कीटों से बचाव के लिए सूखे नीम के पत्तों का उपयोग करने की कोशिश करें। आपके घर के जल टैंक में कुछ क्रिस्टल बर्फी या ब्लीचिंग पाउडर के अतिरिक्त $\left(\mathrm{KMnO_4}\right)$ डालें।

14.4 मिट्टी का प्रदूषण

भारत एक कृषि आधारित अर्थव्यवस्था होने के कारण कृषि, बाड़ी उद्योग और पशुपालन के विकास को उच्च प्राथमिकता देता है। अतिरिक्त उत्पादन शासकीय और अशासकीय संगठनों द्वारा खराब मौसम के दौरान भंडारित किया जाता है। भंडारण के दौरान खाद्य पदार्थों के हानि के लिए विशेष ध्यान देना आवश्यक है। क्या आपने कभी फसलों और खाद्य पदार्थों के द्वारा कीट, चूहे, चारा और फसल बीमारियों आदि द्वारा किए गए नुकसान को देखा है? हम इन्हें कैसे सुरक्षित रख सकते हैं? आपको कुछ कीटनाशक और कीट नाशक दवाओं के बारे में जानकारी है जो हमारी फसलों की सुरक्षा के लिए उपयोग किए जाते हैं। हालांकि, ये कीटनाशक, कीट नाशक और वनस्पति नाशक मिट्टी के प्रदूषण का कारण बनते हैं। इसलिए, इनके जुद्द उपयोग की आवश्यकता है।

14.4.1 कीटनाशक

दुनिया के द्वितीय युद्ध से पहले, कई प्राकृतिक रूप से उत्पन्न रासायनिक पदार्थ, जैसे निकोटिन (तमाकू के पौधों के खेत में उगाने से), किसानों द्वारा मुख्य फसलों के कीट नियंत्रण के लिए उपयोग किए जाते थे।

द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, डीडीटी के उपयोग के बारे में जानकारी मिली, जो मलेरिया और अन्य कीट द्वारा फैलने वाली बीमारियों के नियंत्रण में बहुत उपयोगी साबित हुआ। इसलिए, युद्ध के बाद डीडीटी का उपयोग कृषि में किया गया, जिससे कीट, चूहे, घास और विभिन्न फसलों के रोगों से होने वाले नुकसान को रोका गया। हालांकि, नकारात्मक प्रभाव के कारण, भारत में इसका उपयोग प्रतिबंधित कर दिया गया है।

पीस्टिसाइड्स मूल रूप से संश्लेषित विषैले रसायन होते हैं जो पारिस्थितिकी प्रभाव डालते हैं। एक ही या समान पीस्टिसाइड्स के बारंबार उपयोग से वे कीट उत्पन्न होते हैं जो उन रसायनों के प्रति प्रतिरोधी हो जाते हैं, जिसके कारण पीस्टिसाइड्स कमाल नहीं कर पाते हैं। इसलिए, जैसे जैसे डीडीटी के कीट प्रतिरोध बढ़ता गया, पीस्टिसाइड्स उद्योग द्वारा अन्य कार्बनिक विषाक्त रसायनों जैसे अल्ड्रिन और डाइएल्ड्रिन के बाजार में प्रवेश किया गया। अधिकांश कार्बनिक विषाक्त जल में घुलनशील नहीं होते और जैव अपघटनीय नहीं होते हैं। इन उच्च अवधि वाले विषाक्त रसायनों के कारण, खाद्य श्रृंखला के माध्यम से निम्न तन्त्रिका स्तर से उच्च तन्त्रिका स्तर तक विषाक्त रसायनों के परिवहन के कारण, समय के साथ उच्च जीवों में विषाक्त रसायनों की सांद्रता एक स्तर तक पहुंच जाती है जो गंभीर चयापचयी और शारीरिक विकार का कारण बनती है।

चिलोरीन के अम्लीय विषैले उत्पादों के उच्च अस्थायित्व के कारण, कम अस्थायित्व या अधिक जैव अपघटनीय उत्पादों के नए श्रृंखला के रूप में ऑर्गैनो-फॉस्फेट और कार्बमेट के नाम से बाजार में पेश किया गया। लेकिन ये रसायन गंभीर तंत्रिका विष बन गए हैं और इसलिए मानवों के लिए अधिक खतरनाक हैं। इसके परिणामस्वरूप, कुछ कृषि क्षेत्र के कामगारों के संबंध में कीटनाशक संबंधित मृत्यु के रिपोर्ट हैं। कीट इन कीटनाशकों के प्रति अप्रत्यक्ष रूप से अपनी शक्ति को बरकरार रखते हैं। कीटनाशक उद्योग नए वर्ग के कीटनाशकों के विकास में लगे हुए हैं। लेकिन एक बात ध्यान रखनी चाहिए, क्या यह कीट आक्रमण के खतरे के एकमात्र समाधान है?

अबकाल, कीटनाशक उद्योग उर्वरक जैसे सोडियम क्लोरेट $\left(\mathrm{NaClO_3}\right)$, सोडियम आर्सिनाइट $\left(\mathrm{Na_3} \mathrm{AsO_3}\right)$ और कई अन्य पर ध्यान केंद्रित कर रहा है। पिछली सदी के पहले आधे समय में, मैकेनिकल से रासायनिक चारागाह नियंत्रण के बदले उद्योग को बढ़ती आर्थिक बाजार मिले। लेकिन यह याद रखना आवश्यक है कि ये भी पर्यावरण अनुकूल नहीं हैं।

पीस्टिसाइड्स और हर्बीसाइड्स केवल व्यापक रासायनिक प्रदूषण के बहुत ही छोटा हिस्सा है। रासायनिक और औद्योगिक प्रक्रियाओं में निर्माण गतिविधियों के लिए नियमित रूप से उपयोग किए जाने वाले अनेक अन्य यौगिक अंत में वातावरण में एक या दूसरे रूप में उत्सर्जित हो जाते हैं।

14.5 औद्योगिक कचरा

औद्योगिक ठोस कचरा भी बियोडिग्रेबल और अबियोडिग्रेबल कचरा के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। बियोडिग्रेबल कचरा कॉटन मिल्स, खाद्य प्रसंस्करण इकाइयों, कागज कारखानों और वस्त्र निर्माण कारखानों द्वारा उत्पन्न होता है।

थर्मल विद्युत संयंत्र जो फ्लाई एश उत्पन्न करते हैं, अभयारण्य लौह और इस्पात संयंत्र जो ब्लेस्ट फर्नेस स्लैग और इस्पात पिघलाने के स्लैग उत्पन्न करते हैं, ऐलुमिनियम, जिंक और कॉपर के उत्पादन करने वाले उद्योग मिट्टी और टेलिंग्स उत्पन्न करते हैं। उर्वरक उद्योग जिप्सम उत्पन्न करते हैं। धातु, रसायन, दवाओं, औषधीय वस्तुएं, रंग, कीटनाशक, रबर वस्तुएं आदि के उद्योग जो आग लगने वाले पदार्थ, संयोजित विस्फोटक या उच्च रासायनिक प्रतिक्रिया वाले पदार्थ उत्पन्न करते हैं, जो खतरनाक कचरा होते हैं।

क्या आप लाजवाब रिसायकलिंग के बारे में जानते हैं?

• प्लास्टिक के अपशिष्ट से प्राप्त ईंधन के उच्च ओक्टेन रेटिंग होता है। इसमें लेड नहीं होता और इसे “ग्रीन फ्यूल” के रूप में जाना जाता है।
• रासायनिक और कपड़ा उद्योग में हाल के विकास के कारण, कपड़े प्लास्टिक के अपशिष्ट से बनाए जाएंगे। ये जल्द ही वैश्विक कपड़ा बाजार में उपलब्ध होंगे।
• भारत में, हमारे शहर और शहरी क्षेत्र अनंत घंटों बिजली कटौती का सामना करते हैं। हम यहां और वहां गले गए अपशिष्ट के ढेर भी देख सकते हैं। एक अच्छी खबर यह है कि हम इन दोनों समस्याओं से एक साथ छुटकारा पासकर सकते हैं। तकनीक अब अपशिष्ट से बिजली उत्पादन के लिए विकसित कर दी गई है। एक प्रायोगिक संयंत्र की स्थापना कर दी गई है, जहां अपशिष्ट से लोहे के धातु, प्लास्टिक, कांच, कागज आदि को निकाल दिया जाता है और फिर इसे पानी के साथ मिलाया जाता है। फिर इसे बैक्टीरिया के एक प्रकार के साथ संसाधित किया जाता है ताकि मेथेन के उत्पादन के लिए बायोगैस बनाया जा सके। शेष उत्पाद को खाद के रूप में उपयोग किया जाता है और बायोगैस को बिजली उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है।

14.6 पर्यावरणीय प्रदूषण को नियंत्रित करने के रणनीतियाँ

इकाई में हवा, जल, मिट्टी और औद्योगिक कचरा प्रदूषण के बारे में अध्ययन करने के बाद, अब आपको अपने पर्यावरण को बचाने की आवश्यकता के बारे में अहसास होने लगा होगा: आप अपने आसपास के पर्यावरण को कैसे बचा सकते हैं? आप अपने आसपास में हवा, जल, मिट्टी और औद्योगिक कचरा प्रदूषण को नियंत्रित करने के लिए कौन से कदम/क्रियाओं करना चाहेंगे? यहाँ अपशिष्ट निस्पत्ति के प्रबंधन के रणनीतियों के बारे में एक धारणा दी गई है।

14.6.1 अपशिष्ट निस्पत्ति प्रबंधन

ठोस अपशिष्ट आपके घर के अपशिष्ट बर्बादी बॉक्स में देखे जाने वाला एकमात्र अपशिष्ट नहीं है। घरेलू अपशिष्ट के अलावा, चिकित्सा, कृषि, औद्योगिक और खनन अपशिष्ट भी होते हैं। अपशिष्ट के अनुचित अंतर्विस्तार के कारण पर्यावरण के विनाश के एक महत्वपूर्ण कारण होता है। इसलिए, अपशिष्ट के प्रबंधन का अत्यधिक महत्व होता है।

आपको भारत सरकार द्वारा शुरू किए गए ‘स्वच्छ भारत अभियान’ या ‘स्वच्छ भारत मिशन’ के बारे में जानना चाहिए।

दो प्रोग्राम स्वच्छ भारत अभियान के व्यापक छाया में लागू किए जा रहे हैं। ये स्वच्छ भारत मिशन-यूर्बन (SBM-U) और स्वच्छ भारत मिशन ग्रामीण (SBM-G) हैं। SBM-U मुख्य रूप से शहरी भारत को खुले उत्सर्जन से मुक्त बनाने और देश में 100% वैज्ञानिक प्रबंधन के साथ ठोस अपशिष्ट के प्रबंधन के लक्ष्य के प्रति ध्यान केंद्रित करता है। SBM-G के लक्ष्य ग्रामीण क्षेत्रों में जीवन की सामान्य गुणवत्ता में सुधार करना है, जिसके लिए स्वच्छता और स्वास्थ्य को प्रोत्साहित करना और खुले उत्सर्जन को खत्म करना है। यह 2 अक्टूबर, 2019 के गांधीजी के जन्म जयंती तक सार्वभौमिक स्वच्छता कवरेज के लक्ष्य के प्रति अपने प्रयासों को तेज कर रहा है। यदि आप स्वच्छ भारत मिशन के किसी घटना में भाग लिया है, तो अपना अनुभव लिखें।

संग्रह और अपशिष्ट विस्थापन

गृह अपशिष्ट छोटे बर्तनों में संग्रहित किए जाते हैं, जो फिर से निजी या शहरी कर्मचारियों द्वारा समुदाय बर्तनों में स्थानांतरित किए जाते हैं। इन समुदाय बर्तनों से, अपशिष्ट अपशिष्ट स्थल तक संग्रहित और ले जाया जाता है। स्थल पर, अपशिष्ट को बाहर निकालकर जैविक और अजैविक सामग्री में विभाजित किया जाता है। अजैविक सामग्री जैसे प्लास्टिक, कांच, धातु के छोटे टुकड़े आदि रिसायकिलिंग के लिए भेजे जाते हैं। जैविक अपशिष्ट भूमि भराव में डाले जाते हैं और कम्पोस्ट में परिवर्तित किए जाते हैं।

अपशिष्ट यदि कचरा बर्बाद नहीं किया जाता, तो नालियों में जाकर बह जाता है। कुछ अपशिष्ट गायों द्वारा खाया जाता है। पॉलीथीन बैग, धातु के टुकड़े आदि जैसे अपघट्य नहीं होने वाले अपशिष्ट नालियों को बाधित करते हैं और असुविधा का कारण बनते हैं। पॉलीथीन बैग यदि जानवरों द्वारा खाए जाएं तो उनकी जान खतरे में आ सकती है।

इसलिए, सामान्य तौर पर सभी घरेलू अपशिष्ट को ठीक से एकत्र किया जाना चाहिए और निपटान किया जाना चाहिए। खराब प्रबंधन जमीन के पानी के प्रदूषण के कारण स्वास्थ्य समस्याओं के बर्बादी के लिए जिम्मेदार होता है। वे व्यक्ति जो अपशिष्ट से बर्बादी के लिए निकटतम संपर्क में होते हैं, जैसे कि राशन बर्बादी करने वाले और अपशिष्ट निपटान के कार्य में शामिल श्रमिक, वे अपशिष्ट सामग्री के साथ अधिकतर बिना संरक्षण उपकरणों जैसे कि गलत चलाने वाले गलत चलाने वाले गलत चलाने वाले गलत चलाने वाले गलत चलाने वाले गल बूट और गैस मास्क के बिना काम करते हैं। आप उनके लिए क्या कर सकते हैं?

14.7 हरी रसायन विज्ञान

14.7.1 परिचय

यह एक ज्ञात तथ्य है कि भारत में खाद्य आत्मनिर्भरता $20^{\text {वीं}}$ सदी के उत्तरार्द्ध में खाद, कीटनाशक आदि के उपयोग और खेती के सुधारित विधियों, अच्छी गुणवत्ता वाले बीज, सिंचाई आदि के अनुसंधान के कारण प्राप्त की गई है। लेकिन मिट्टी के अत्यधिक उपयोग और खाद एवं कीटनाशक के अत्यधिक उपयोग ने मिट्टी, जल और हवा के विघटन के लिए विशेष रूप से उत्प्रेरक कार्य किया है।

इस समस्या के समाधान में विकास की प्रक्रिया को रोकना नहीं है, बल्कि विकास की प्रक्रिया के अंतर्गत विकास के लिए विधियों की खोज करना होगा जो पर्यावरण के विघटन को कम कर सकें। हरी रसायन विज्ञान एक विचार के रूप में है और रसायन विज्ञान एवं अन्य विज्ञान के ज्ञान एवं सिद्धांतों का उपयोग करके पर्यावरण पर नकारात्मक प्रभाव को कम करने के बारे में है। हरी रसायन विज्ञान एक उत्पादन प्रक्रिया है जो पर्यावरण के न्यूनतम प्रदूषण या विघटन के लिए जिम्मेदार होगी। एक प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न अपशिष्ट उत्पाद यदि उपयोग के लिए नहीं लिए जाते हैं तो वे पर्यावरण प्रदूषण के लिए जिम्मेदार होते हैं। ऐसी प्रक्रियाएं न केवल पर्यावरण अनुकूल नहीं होती बल्कि लागत अस्थिर भी होती हैं। अपशिष्ट उत्पादन एवं अपशिष्ट उत्पाद के विस्थापन दोनों आर्थिक रूप से अस्थिर होते हैं। वर्तमान ज्ञान आधार के उपयोग एवं विकास कार्यक्रम के साथ रसायन खतरों को कम करना हरी रसायन विज्ञान के आधार है। क्या आपने हरी रसायन विज्ञान के विचार को समझ लिया है? यह ज्ञात है कि बेंज़ीन, टॉल्यूईन, कार्बन टेट्राक्लोराइड आदि जैसे कार्बनिक विलायक बहुत विषैले होते हैं। उनका उपयोग करते समय ध्यान रखना चाहिए।

जैसा कि आप जानते हैं, एक रासायनिक अभिक्रिया में अभिकारक, आक्रमण करने वाले अभिकारक और अभिक्रिया के लिए माध्यम शामिल होते हैं। किसी भी अभिक्रिया के विस्तार के आधार तापमान, दबाव और कातलाइट के उपयोग जैसे भौतिक पैरामीटर होते हैं। एक रासायनिक अभिक्रिया में, यदि अभिकारकों को वातावरण द्वारा उपयोगी वातावरण अनुकूल उत्पादों में पूरी तरह से परिवर्तित किया जाए तो वातावरण में कोई रासायनिक प्रदूषण नहीं शामिल होगा।

एक संश्लेषण के दौरान, शुरूआती सामग्री के चयन पर ध्यान दिया जाना चाहिए जो लगभग 100 प्रतिशत उत्पादन के साथ अंतिम उत्पादों में परिवर्तित किए जा सकें। इसे संश्लेषण की उत्कृष्ट शर्तों के प्राप्त करने द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। यह उपयुक्त हो सकता है कि संश्लेषण अभिक्रियाओं को जलीय माध्यम में कराए जाएं क्योंकि पानी की विशिष्ट ऊष्मा उच्च होती है और वाष्पशीलता कम होती है। पानी कीमत अच्छी होती है, आग लगने के अनुमति नहीं देता है और कैंसर के कोई भी प्रभाव नहीं होते हैं।

नोबेल ग्रीन रसायन विज्ञानियों के लिए जाता है

यूव्हे चौविन, इंस्टिटूट फ्रांसिस डु पेट्रोल, रुएल-मैलमैसन फ्रांस, रॉबर्ट एच. ग्रुब्ब्स कैलिफ़ोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (कैल्टेक), पासाडेना, कैलिफ़ोर्निया, संयुक्त राज्य अमेरिका और रिचर्ड आर. श्रॉक एम० आई० टी (एमीटी), कैम्ब्रिज, मैसाचुसेट्स, संयुक्त राज्य अमेरिका ने 2005 के रसायन विज्ञान के नोबेल पुरस्कार के लिए नए रसायनों के निर्माण में खतरनाक कचरे को कम करने के काम के लिए नोबेल पुरस्कार जीता। त्रिक ने अपने विकास के लिए नोबेल पुरस्कार जीता जो एक अंगीकृत रासायनिक संश्लेषण के तरीके है - अणुओं के भीतर अणुओं के समूहों को व्यवस्थित करने के तरीका जिसे रॉयल स्वीडिश विज्ञान अकादमी ने एक नृत्य के रूप में तुलना की, जहां जोड़े अपने साथी को बदलते हैं। मेटाथेसिस के व्यापक व्यावसायिक उपयोग के बहुत बड़े संभावना है और दवा, जैव प्रौद्योगिकी और खाद्य उत्पादन उद्योग में। यह विप्रोद्योगिकी रूप से अधिक अच्छे पॉलीमरों के विकास में भी उपयोग किया जाता है।

This represents a great step forward for ‘green chemistry’, reducing potentially hazardous waste through smarter production. Metathesis is an example of how important application of basic science is for the benefit of man, society and the environment.

14.7.2 Green Chemistry in day-to-day Life

(i) Dry Cleaning of Clothes

Tetra chlroroethene $\left(\mathrm{Cl_2} \mathrm{C}=\mathrm{CCl_2}\right)$ was earlier used as solvent for dry cleaning. The compound contaminates the ground water and is also a suspected carcinogen. The process using this compound is now being replaced by a process, where liquefied carbondioxide, with a suitable detergent is used. Replacement of halogenated solvent by liquid $\mathrm{CO_2}$ will result in less harm to ground water.

अब के दिनों में हाइड्रोजन परॉक्साइड $\left(\mathrm{H_2} \mathrm{O_2}\right)$ लॉन्ड्री प्रक्रिया में कपड़ों को चमकाने के लिए उपयोग किया जाता है, जो बेहतर परिणाम देता है और कम पानी का उपयोग करता है।

(ii) कागज के चमकाना

पहले कागज के चमकाने के लिए क्लोरीन गैस का उपयोग किया जाता था। अब के दिनों में, हाइड्रोजन परॉक्साइड $\left(\mathrm{H_2} \mathrm{O_2}\right)$ के साथ उपयुक्त कैटलिस्ट का उपयोग किया जाता है, जो हाइड्रोजन परॉक्साइड के चमकाने के कार्य को बढ़ावा देता है।

(iii) रसायनों के संश्लेषण

एथेनल $\left(\mathrm{CH_3} \mathrm{CHO}\right)$ अब एथीन के एक चरण ऑक्सीकरण द्वारा जलीय माध्यम में आयनिक कैटलिस्ट की उपस्थिति में व्यापारिक रूप से तैयार किया जाता है, जिसकी आयोजन दर $90 %$ है।

$$ \begin{aligned} \mathrm{CH_2}=\mathrm{CH_2}+\mathrm{O_2} \xrightarrow[\operatorname{Pd}(\mathrm{II}) / \mathrm{Cu}(\mathrm{II})(\text { in water })]{\text { Catalst }} \mathrm{CH_3} \mathrm{CHO}(90 \%) \end{aligned} $$

(iv) ‘Green Solution’ शुद्ध धुंधले पानी के लिए

तमारंड के बीज के काँच के पावडर के उपयोग से महानगरीय और औद्योगिक अपशिष्ट पानी को शुद्ध करने में प्रभावी विधि बन गई है। यह एक गैर-विषैला, जैव विघटित और लागत प्रभावी सामग्री है। यह पावडर आमतौर पर कृषि अपशिष्ट के रूप में अपवाद के रूप में अछूता रहता है। वर्तमान प्रथा ऐसे पानी के लिए एलुम का उपयोग करना है। यह खोज निकला है कि एलुम उपचारित पानी में विषैले आयनों को बढ़ाता है और बीमारियों का कारण बन सकता है।

ग्रीन रसायन, संक्षेप में, एक लागत प्रभावी तरीका है जिसमें सामग्री, ऊर्जा उपयोग और कचरा उत्पादन में कमी आती है।

सोच लें

हम एक मानव के रूप में अपने वातावरण की रक्षा के लिए क्या दायित्व रखते हैं?

कुछ अवधारणाएं, यदि व्यक्ति द्वारा अपनाई जाएं, तो वातावरण और मानव जीवन की गुणवत्ता में सहायता करती हैं। हमेशा अपने बगीचे या घर के किसी अन्य स्थान पर एक कमपोस्ट टिन बनाए रखें और इसका उपयोग अपने पौधों के लिए खाद बनाने के लिए करें ताकि खाद के उपयोग में कमी आए। एक कपड़े के बैग का उपयोग करें और जब आप खाद्य पदार्थ, सब्जियां या कोई अन्य वस्तु खरीदते हैं तो प्लास्टिक के वाहक बैग के लिए अपील न करें। यह सुनिश्चित करें कि आपके क्षेत्र में सभी अखबार, कांच, एल्यूमीनियम और अन्य वस्तुएं पुनर्चक्रित की जाएं। हमें ऐसे व्यापारी खोजने में थोड़ा परेशानी हो सकती है। हमें समझ लेना चाहिए कि हम किसी भी समस्या के लिए समाधान नहीं रखते हैं, लेकिन हम उन समस्याओं पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं, जिन पर हम गहरी भावना से विचार करते हैं और जिन पर हम कुछ कर सकते हैं। हमें ध्यान रखना चाहिए कि हम जो बोलते हैं उसे अपनाना चाहिए। हमेशा याद रखें कि वातावरण की रक्षा हम से शुरू होती है।

सारांश

पर्यावरण रसायन विज्ञान पर्यावरण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। पर्यावरण में उपस्थित रसायनिक विषय या तो प्राकृतिक रूप से उपस्थित होते हैं या मानव गतिविधियों द्वारा उत्पन्न होते हैं। पर्यावरण प्रदूषण वह परिणाम होता है जो पर्यावरण में अचानक बदलाव के कारण होता है जो पौधों, जानवरों और मानव जीवन के लिए नुकसानदायक होता है। प्रदूषक पदार्थ सभी तीन अवस्थाओं में उपस्थित होते हैं। हमने केवल उन प्रदूषकों के बारे में चर्चा की है जो मानव गतिविधियों के कारण होते हैं और जिन्हें नियंत्रित किया जा सकता है। वायु प्रदूषण के अध्ययन के लिए आमतौर पर ट्रॉपोस्फेरिक और स्ट्रॉटोस्फेरिक प्रदूषण के रूप में अलग-अलग किया जाता है। ट्रॉपोस्फेर वायुमंडल की सबसे नीचली भूमि है $(\sim 10 \mathrm{~km})$ जहां मनुष्य अन्य जीवों के साथ शामिल होता है जिसमें पौधे भी शामिल हैं। वहीं स्ट्रॉटोस्फेर ट्रॉपोस्फेर के ऊपर तक जाता है जो समुद्र तल से $50 \mathrm{~km}$ ऊपर तक फैला होता है। ओजोन परत स्ट्रॉटोस्फेर के महत्वपूर्ण घटकों में से एक है। ट्रॉपोस्फेरिक प्रदूषण मुख्य रूप से सल्फर, नाइट्रोजन, कार्बन, हैलोजन के विभिन्न ऑक्साइड और कणिका प्रदूषकों के कारण होता है। गैसीय प्रदूषक भूमि पर अम्लीय बरसात के रूप में गिरते हैं। पृथ्वी पर पहुंचने वाले सौर ऊर्जा के $75 \%$ को पृथ्वी सतह अवशोषित कर लेती है और शेष ऊर्जा वायुमंडल में वापस जाती है। इन गैसों के उल्लेख किए गए ऊर्जा को बंद कर लेते हैं जो वैश्विक तापन के परिणामस्वरूप होते हैं। यह ध्यान देने वाली बात है कि ये गैसें पृथ्वी पर जीवन के लिए भी जिम्मेदार हैं क्योंकि वे जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा को बंद कर लेती हैं। ग्रीनहाउस गैसों के बढ़ते हुए तापमान के कारण पृथ्वी के वायुमंडल का तापमान बढ़ रहा है जो अगर नियंत्रित नहीं किया जाता तो ध्रुवीय बर्फ के पिघलने के बाद अंततः समुद्र तटीय क्षेत्र के जल के बर्बाद हो जाएगा। कई मानव गतिविधियां ओजोन परत के विघटन के लिए रसायन उत्पादन करती हैं जो ओजोन छेद के निर्माण के कारण जिम्मेदार हैं। ओजोन छेद के माध्यम से अल्ट्रावॉल्टा विकिरण पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश कर सकते हैं जो जीन के विकृति के कारण हो सकते हैं। पानी जीवन के एलिक्सिर है लेकिन वही पानी, यदि पथजनक, जैविक अपशिष्ट, विषैले भारी धातु, कीटनाशक आदि द्वारा प्रदूषित हो जाए तो वह विष के रूप में बदल जाएगा। इसलिए, एक व्यक्ति को अंतरराष्ट्रीय मानकों का पालन करके पीने वाले पानी की शुद्धता के स्तर को बनाए रखना आवश्यक है। औद्योगिक अपशिष्ट और अत्यधिक कीटनाशक के उपयोग से भूमि और जल भारी प्रदूषित हो जाते हैं। कृषि अभियानों के लिए आवश्यक रसायनों के ज्ञानपूर्ण उपयोग स्थायी विकास के लिए जिम्मेदार हो सकता है। पर्यावरण प्रदूषण को नियंत्रित करने के रणनीतियां हो सकती हैं: (i) अपशिष्ट प्रबंधन अर्थात अपशिष्ट के उत्पादन को कम करना और ठीक तरीके से अपशिष्ट के निपटान करना, सामग्री और ऊर्जा के पुनः चक्रण के लिए भी, (ii) दैनिक जीवन में अपनाए गए विधियां जो पर्यावरण प्रदूषण को कम करती हैं। दूसरी विधि एक नई शाखा है जो अपने शुरुआती चरण में है जिसे हरी रसायन विज्ञान कहा जाता है। यह विधि वर्तमान ज्ञान और व्यवहार का उपयोग करती है ताकि प्रदूषकों के उत्पादन को कम कर सके।

14.1 पर्यावरण रसायन की परिभाषा दीजिए।

14.2 100 शब्दों में ट्रोपोस्फेरिक प्रदूषण की व्याख्या करें।

14.3 कार्बन मोनोऑक्साइड गैस कार्बन डाइऑक्साइड गैस की तुलना में अधिक खतरनाक है। क्यों?

14.4 ग्रीनहाउस प्रभाव के लिए जिम्मेदार गैसों की सूची बनाइए।

14.5 भारत में मूर्तियों और स्मारकों को अम्लीय वर्षा के प्रभाव से प्रभावित होता है। कैसे?

14.6 स्मॉग क्या है? क्लासिकल स्मॉग और फोटोकेमिकल स्मॉग में क्या अंतर है?

14.7 फोटोकेमिकल स्मॉग के निर्माण के दौरान शामिल रासायनिक अभिक्रियाओं को लिखिए।

14.8 फोटोकेमिकल स्मॉग के क्या हानिकारक प्रभाव हो सकते हैं और इन्हें कैसे नियंत्रित किया जा सकता है?

14.9 स्ट्रैटोस्फियर में ओजोन लेयर के नष्ट होने के लिए कौन से रासायनिक अभिक्रियाएं होती हैं?

14.10 ओजोन छेद क्या होता है? इसके परिणाम क्या हैं?

14.11 पानी के प्रदूषण के मुख्य कारण क्या हैं? समझाइए।

14.12 क्या आपने अपने क्षेत्र में कभी पानी के प्रदूषण का अनुभव किया है? इसे नियंत्रित करने के लिए आप कौन से उपाय सुझाएंगे?

14.13 बायोकेमिकल ऑक्सीजन मांग (BOD) का क्या अर्थ है?

14.14 क्या आप अपने पड़ोस में कोई मिट्टी के प्रदूषण का अनुभव करते हैं? मिट्टी के प्रदूषण को नियंत्रित करने के लिए आप कौन-कौन से प्रयास करेंगे?

14.15 पीस्टिसाइड्स और हर्बीसाइड्स क्या होते हैं? उदाहरण देकर समझाइए।

14.16 हरी रसायन विज्ञान क्या अर्थ होता है? यह पर्यावरण प्रदूषण को कम करने में कैसे सहायता करेगा?

14.17 यदि पृथ्वी के वायुमंडल में ग्रीनहाउस गैसें पूरी तरह से अस्तित्व में नहीं रहतीं तो क्या होता? चर्चा करें।

14.18 एक झील में अचानक बहुत सारे मछलियाँ मृत पाए जाते हैं। जहरीले अपशिष्ट के निर्माण के कोई सबूत नहीं होते हैं लेकिन आपको एक बहुत अधिक मात्रा में फाइटोप्लैंक्टन मिलता है। मछलियों के मृत्यु के कारण के लिए एक कारण सुझाएं।

14.19 आपके खेत या बगीचे के लिए आपने एक कमपोस्ट उत्पादन गड्ढा विकसित किया है। अच्छे उत्पादन के दृष्टिकोण से बुरे गंध, मक्खियों और अपशिष्ट के पुनः चक्रण के बारे में चर्चा करें।