उत्तर

पर्यावरण रसायन विज्ञान के अध्ययन को संदर्भित करता है जो प्राकृतिक स्थानों में रासायनिक और जैव-रासायनिक घटनाओं का अध्ययन करता है। यह रासायनिक पदार्थों के पर्यावरण से संबंधित अंतर्क्रियाओं, उत्पादन, परिवहन, प्रभाव और अंतिम अवस्था के बारे में जानकारी देता है। यह विषय वातावरण में रासायनिक पदार्थों के स्रोत, अंतर्क्रिया, परिवहन, प्रभाव और अंतिम अवस्था के बारे में अध्ययन करता है। यह क्षेत्र विषाक्तता और पर्यावरणीय समस्याओं के समाधान के अध्ययन को शामिल करता है, जैसे कि अधिक पर्यावरण अनुकूल रासायनिक प्रक्रियाओं और उत्पादों के विकास के बारे में।

उत्तर

ट्रोपोस्फेरिक प्रदूषण धरती के सबसे निचले वायुमंडलीय तल, ट्रोपोस्फीर में विषैली वस्तुओं की उपस्थिति को संदर्भित करता है। मुख्य प्रदूषक नाइट्रोजन ऑक्साइड, सल्फर डाइऑक्साइड, कार्बन मोनोऑक्साइड, वोलेटिल आर्गेनिक कंपाउंड और कणिका पदार्थ हैं। ये प्रदूषक मुख्य रूप से मानव गतिविधियों जैसे औद्योगिक प्रक्रिया, वाहन उत्सर्जन और जीवाश्म ईंधन के जलन से उत्पन्न होते हैं। ट्रोपोस्फेरिक प्रदू षण भूमि स्तर पर ओजोन और धुंआ बनने के लिए जिम्मेदार है, जो मानव स्वास्थ्य को नुकसान पहुंचा सकता है, पादप को नुकसान पहुंचा सकता है और जलवायु परिवर्तन के लिए योगदान दे सकता है। प्राकृतिक स्रोत, जैसे जंगल के आग और ज्वालामुखी विस्फोट भी योगदान देते हैं। ट्रोपोस्फेरिक प्रदूषण के प्रबंधन में उत्सर्जन को नियंत्रित करना, स्वच्छ तकनीकों के प्रोत्साहन और हवा की गुणवत्ता की निगरानी को बढ़ावा देना शामिल होता है।

उत्तर

कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ और कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ गैसें विभिन्न ईंधनों के जलन के दौरान उत्सर्जित होती हैं। कार्बन मोनोऑक्साइड विषाक्त है, जबकि कार्बन डाइऑक्साइड प्राकृतिक रूप से विषाक्त नहीं है।

कार्बन मोनोऑक्साइड विषाक्त है क्योंकि यह हीमोग्लोबिन (कार्बॉक्सीहीमोग्लोबिन) के साथ एक यौगिक बनाने में सक्षम है, जो ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन यौगिक की तुलना में अधिक स्थायी होता है। $3-4 $% कार्बॉक्सीहीमोग्लोबिन की सांद्रता रक्त के ऑक्सीजन वहन क्षमता को कम कर देती है। इसके परिणामस्वरूप सिरदर्द, कम दृष्टि, तंत्रिका तंत्र के तनाव और रक्त वाहिका संबंधी विकार हो सकते हैं। अधिक सांद्रता के कारण तक जान खो भी सकते हैं।

कार्बन डाइऑक्साइड प्रतिज्ञात नहीं है। यह केवल बहुत उच्च सांद्रता पर ही नुकसानकारक होता है।

उत्तर

मुख्य ग्रीनहाउस गैसें निम्नलिखित हैं:

1. कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$
2. मेथेन $(CH_4)$
3. पानी $(H_2 O)$
4. नाइट्रस ऑक्साइड $(N_2O)$
5. ओजोन $(O_3)$
6. क्लोरोफ्लूरोकार्बन $(CFCs)$

उत्तर

अम्लीय वर्षा विभिन्न मानव गतिविधियों के परिणामस्वरूप वातावरण में सल्फर और नाइट्रोजन के ऑक्साइडों के उत्सर्जन के कारण होती है। इन ऑक्साइडों के ऑक्सीकरण के बाद वे जल वाष्प के साथ अम्ल बनाते हैं।

$ \begin{aligned} & 2 SO _{2}(g)+O _{2}(g)+2 H_2 O {(l)} \longrightarrow 2 H_2 SO _{4}(a q) \\ & 4 NO _{2}(g)+O _{2}(g)+2 H_2 O {(l)} \longrightarrow 4 HNO _{3}(a q) \end{aligned} $

अम्लीय वर्षा शिला और धातु से बने भवनों और संरचनाओं को नुकसान पहुंचाती है। भारत में लेडिंग स्टोन विभिन्न मूर्तियों और स्मारकों, जैसे ताज महल के निर्माण में प्रमुख शिला है।

अम्लीय वर्षा लेडिंग स्टोन के साथ अभिक्रिया करती है जैसे:

$CaCO_3+H_2 SO_4 \longrightarrow CaSO_4+H_2 O+CO_2$

इसके परिणामस्वरूप मूर्तियों के चमक और रंग का नुकसान होता है, जिसके कारण उनका रूप बदल जाता है।

उत्तर

स्मॉग एक प्रकार की हवा की प्रदूषण है। यह धुआँ और धुंध के मिश्रण होता है। स्मॉग को क्लासिकल स्मॉग और फोटोकेमिकल स्मॉग में वर्गीकृत किया जाता है।

क्लासिकल स्मॉग एक ठंडे, आर्द्र जलवायु में होता है। इसके घटक धुआँ, धुंध और सल्फर डाइऑक्साइड होते हैं। यह रूपांतरण वाला होता है।

फोटोकेमिकल स्मॉग एक शुष्क, सूरज बर्ने जलवायु में होता है। इसके घटक PAN, एक्रोलीन, ओजोन, फॉर्मल्डिहाइड, नाइट्रिक ऑक्साइड होते हैं। यह ऑक्सीकरण वाला होता है।

उत्तर

नाइट्रिक ऑक्साइड और नासंत ऑक्सीजन के निर्माण:

पहली अभिक्रिया में नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $\left(\mathrm{NO}_2\right)$ सूर्य के प्रकाश के तहत अभिक्रिया करता है।

इस अभिक्रिया के लिए समीकरण है:

$ \mathrm{NO}_2(g)+\text { सूर्य के प्रकाश } \rightarrow \mathrm{NO}(g)+\mathrm{O}(\text { नासंत }) $

इस अभिक्रिया में नाइट्रोजन डाइऑक्साइड नाइट्रिक ऑक्साइड $(\mathrm{NO})$ और नासंत ऑक्सीजन (O) में परिवर्तित हो जाता है।

ओजोन के निर्माण:

पहले चरण में उत्पन्न नासंत ऑक्सीजन अणुक ऑक्सीजन $\left(\mathrm{O}_2\right)$ के साथ अभिक्रिया करके ओजोन $\left(\mathrm{O}_3\right)$ बनाता है।

इस अभिक्रिया के लिए समीकरण है:

$ \mathrm{O}(\text { नासंत })+\mathrm{O}_2(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{O}_3(\mathrm{~g}) $

इस अभिक्रिया उत्क्रमणीय है, अर्थात ओजोन नासंत ऑक्सीजन और अणुक ऑक्सीजन में वापस विघटित हो सकता है।

ओजोन के नाइट्रिक ऑक्साइड के साथ अभिक्रिया:

ओजोन फिर नाइट्रिक ऑक्साइड के साथ अभिक्रिया करता है जिससे नाइट्रोजन डाइऑक्साइड को पुनः बनाया जाता है और अधिक ऑक्सीजन उत्पन्न होता है।

इस अभिक्रिया के लिए समीकरण है:

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

फॉर्मल्डिहाइड के निर्माण:

ओजोन एक भी एल्केन जैसे मेथेन $\left(\mathrm{CH}_4\right)$ के साथ अभिक्रिया करके फॉर्मल्डिहाइड $(\mathrm{HCHO})$ और पानी $\left(\mathrm{H}_2 \mathrm{O}\right)$ बनाता है।

इस अभिक्रिया के लिए समीकरण है:

$ \mathrm{O}_3(\mathrm{~g})+\mathrm{CH}_4(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{HCHO}(\mathrm{~g})+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}(\mathrm{~g}) $

उत्तर

फोटोकेमिकल स्मॉग के हानिकारक प्रभाव:

(i) यह धातु, चट्टान, रबर और पेंट की सतह को बर्बाद कर सकता है।

(ii) यह बुजुर्ग, बच्चों और दिल और फेफड़ों के रोग वाले लोगों के लिए गंभीर स्वास्थ्य समस्याएँ उत्पन्न कर सकता है जो फेफड़ों के घाव, ब्रोंकाइटिस, एस्थमा आदि के रूप में व्यक्त हो सकते हैं।

(iii) यह फेफड़ों के प्रांतीय उत्पादन, थकान, दिल के धड़कन के तेज होना, फेफड़ों के प्राकृतिक बुढ़ापा और मृत्यु का कारण बन सकता है।

नियंत्रण उपाय:

(i) वायुमंडल में $\mathrm{NO}_2$ और हाइड्रोकार्बन के उत्सर्जन को रोकने के लिए कैटलिटिक कनवर्टर का उपयोग किया जा सकता है।

(ii) अन्य प्रकार के ईंधन के उपयोग पर आम्र, कोयला द्वारा चलाए गए विद्युत संयंत्रों से ईंधन गैसों के डेसल्फराइजेशन, सार्वजनिक रेल परिवहन के विस्तार।

(iii) क्योंकि पौधे $\mathrm{NO}_2$ के बिखराव के लिए मेटाबोलिज़ कर सकते हैं, इसलिए पिनस, जुनिपेरस, क्वेरकस, पियरस और विटिस के पौधे लगाए जाने चाहिए।

उत्तर

अति बैंगनी विकिरण डाइऑक्सीजन पर कार्य करके ओजोन का निर्माण करते हैं।

$\mathrm{O}_{2} (\mathrm{g}) \xrightarrow{\mathrm{uv}} \mathrm{O}{(\mathrm{g})}+\mathrm{O}{(\mathrm{g})}$

ओजोन के निर्माण और विघटन के बीच एक गतिशील संतुलन होता है।

$\mathrm{O}{2}(\mathrm{g})+\mathrm{O}{(\mathrm{g})} \stackrel{\mathrm{uv}}{\longleftrightarrow} \mathrm{O}{3}(\mathrm{~g})$

इस संतुलन के विघटन के कारण ओजोन का नष्ट होता है। क्लोरोफ्लूरोकार्बन वायुमंडलीय गैसों के साथ मिलकर स्ट्रैटोस्फियर में पहुँच जाते हैं, जहाँ उन्हें अति बैंगनी किरणों द्वारा विघटित होकर क्लोरीन अज्ञात रेडिकल उत्पन्न करते हैं।

$\mathrm{CF}2 \mathrm{Cl}{2}(\mathrm{g}) \xrightarrow{\mathrm{uv}} \dot{\mathrm{C}} \mathrm{I}{(\mathrm{g})}+\dot{\mathrm{C}} \mathrm{F}_2 \mathrm{Cl}{(g)}$

इन क्लोरीन अज्ञात रेडिकल ओजोन के साथ अभिक्रिया करते हैं जिससे ऑक्सीजन और ClO• अज्ञात रेडिकल बनते हैं जो परमाणु O के साथ अभिक्रिया करके अधिक क्लोरीन अज्ञात रेडिकल बनाते हैं।

$\dot{\mathrm{C}} \mathrm{I}{(g)}+\mathrm{O}{3}(\mathrm{~g}) \longrightarrow \mathrm{Cl} \dot{\mathrm{O}}{(g)}+\mathrm{O}{2} (g)$

इससे स्ट्रैटोस्फियर में मौजूद ओजोन के निरंतर विघटन के कारण ओजोन लेयर का नुकसान होता है।

$\mathrm{Cl} \dot{\mathrm{O}}{(\mathrm{g})}+\mathrm{O}{(\mathrm{g})} \longrightarrow \dot{\mathrm{Cl}}{(\mathrm{g})}+\mathrm{O}_{2}(g)$

उत्तर

“ओजोन छेद” धरती के स्ट्रैटोस्फियर में ओजोन लेयर के महत्वपूर्ण नुकसान को संदर्भित करता है, विशेष रूप से अंटार्कटिक उपर इस घटना के कारण मानव निर्मित रसायनों के रूप में क्लोरोफ्लूरोकार्बन (CFCs) और अन्य ओजोन नुकसान करने वाले पदार्थ होते हैं। इन रसायनों से स्ट्रैटोस्फियर में क्लोरीन और ब्रोमीन परमाणु उत्पन्न होते हैं जो ओजोन अणुओं के विघटन के लिए जिम्मेदार होते हैं।

ओज़ोन छेद के परिणाम:

अतिरिक्त UV विकिरण:

अधिक नुकसानदेह अपवर्गीय (UV) विकिरण पृथ्वी के सतह तक पहुँचता है, जिसके कारण त्वचा के कैंसर, कैटरैक्ट और अन्य स्वास्थ्य समस्याओं के खतरे बढ़ जाते हैं।

पारिस्थितिकी तंत्र के नुकसान:

अतिरिक्त UV स्तर बहुत सारे महासागरीय पारिस्थितिक तंत्र, विशेषकर प्लैंक्टन को प्रभावित कर सकते हैं, जो महासागरीय खाद्य श्रृंखला के आधार होते हैं।

कृषि प्रभाव:

कृषि और अन्य पौधों के जीवन के लिए अतिरिक्त UV विकिरण के कारण विकास और उपज में प्रभाव पड़ सकता है।

उत्तर

औद्योगिक कचरा:

औद्योगिक क्षेत्र विषैले रसायन और प्रदूषक जैसे लेड, पारा, सल्फर, एस्बेस्टस, नाइट्रेट और कई अन्य हानिकारक रसायनों के बड़े मात्रा में कचरा उत्पन्न करते हैं।

अनुपयोगी कचरा प्रबंधन प्रणाली और ताज़ा पानी में कचरा डालने से पानी के प्रदूषण होता है।

कचरा और अपशिष्ट जल:

प्रत्येक घर द्वारा उत्पन्न कचरा जल में हानिकारक बैक्टीरिया जैसे पथोजेन को ले जाता है जो घातक बीमारियों का कारण बनता है।

सौर तेल की लीकेज:

तेल के विस्फोट जलीय जीव लिए बहुत खतरनाक होते हैं क्योंकि बड़ी मात्रा में तेल पानी में घुल नहीं सकता।

रासायनिक उर्वरक और कीटनाशक:

किसान रोग प्रतिरोधक कीटनाशक और उर्वरक का उपयोग करते हैं जो पौधों के विकास के लिए उपयोगी होते हैं।

लेकिन बरसात के समय ये रसायन बरसात के जल में मिल जाते हैं और नदियों और नालियों में बह जाते हैं जो जलीय जीवों के लिए गंभीर नुकसान का कारण बनते हैं।

रेडियोएक्टिव कचरा:

परमाणु ऊर्जा उत्पादन के लिए उपयोग किया जाने वाला तत्व यूरेनियम है जो एक बहुत हानिकारक रसायन है।

रेडियोएक्टिव सामग्री द्वारा उत्पन्न परमाणु कचरा यदि अनुपयोगी ढंग से नहीं निपटाया जाता तो वातावरण के लिए गंभीर खतरा हो सकता है।

लैंडफिल से लीकेज:

लैंडफिल शहर में देखे जाने वाले बड़े ढेर बर्बाद वस्तुओं के ढेर होते हैं जो बुरे गंध उत्पन्न करते हैं।

बरसात के मौसम में लैंडफिल से लीकेज हो सकती है जो भूमिगत जल को विभिन्न प्रकार के प्रदूषकों से प्रदूषित कर सकती है।

उत्तर

जल प्रदूषण विभिन्न मानव गतिविधियों के परिणामस्वरूप होता है। इसमें अपशिष्ट जल उपचार सुविधाओं से निकलने वाले निस्यंति, कृषि क्षेत्रों से बहाव, बाढ़ जल निकासी आदि शामिल हैं। इन स्रोतों से प्रदूषक जल निकासी में प्रवेश करते हैं, जिससे जल को प्रदूषित कर देते हैं और इसे अशुद्ध बना देते हैं।

उद्योग और रसायन उद्योग विषाक्त, भारी धातुएँ जैसे $Fe, Mn, Al$ आदि के साथ-साथ जैविक अपशिष्ट जल में डालते हैं। घरेलू अपशिष्ट जल और जानवरों के उत्सर्जन भी जल के पथोगेनिक प्रदूषण के लिए जिम्मेदार हैं। इन प्रदूषकों के कारण जल पीने के लिए अनुपयुक्त हो जाता है।

इसलिए, सभी उद्योग और रसायन अपशिष्ट जल को प्रवेश करने से पहले विषाक्त धातुओं से मुक्त कर दिया जाना चाहिए। इन प्रदूषकों की सांद्रता को नियमित रूप से जांचा जाना चाहिए। बगीचों और कृषि क्षेत्रों में खाद के बजाए कम्पोस्ट का उपयोग करना चाहिए ताकि भारी रसायन भूमि जल में प्रवेश न कर सकें।

उत्तर

बायोकेमिकल ऑक्सीजन मांग एक नमूना जल के निश्चित आयतन में बैक्टीरिया द्वारा जैविक पदार्थ के विघटन के लिए आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा होती है। साफ़ जल के BOD मान कम से कम $5 ppm$ होता है, जबकि बहुत अधिक प्रदूषित जल के BOD मान 17 ppm या उससे अधिक होता है।

उत्तर

हाँ, हम अपने पड़ोस में मिट्टी के प्रदूषण को आसानी से देख सकते हैं जो मुख्य रूप से औद्योगिक अपशिष्ट और कृषि प्रदूषक जैसे कीटनाशक और खाद के कारण होता है। इसे निम्न विधियों द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है:

• कीटनाशक और कीटनाशक के अत्यधिक उपयोग को बर्बाद कर देना चाहिए।

• कीटनाशक जैसे DDT पानी में अघुलनशील होते हैं। इस कारण वे मिट्टी में लंबे समय तक रहते हैं और जड़ फसलों को प्रदूषित करते हैं।

• पॉलीथीन के उपयोग को बर्बाद कर देना चाहिए।

• नाबायोडिग्रेडेबल अपशिष्ट को बरगलाना बजाय जमीन में दबाना या जलाना चाहिए।

• घरेलू अपशिष्ट, जैविक अपशिष्ट और रासायनिक अपशिष्ट अक्सर जलाए जाते हैं। जलाने से अपशिष्ट के आयतन में बहुत बड़ा कमी आती है।

उत्तर

दो या अधिक पदार्थों के मिश्रण जो कीटों को मारने के लिए उपयोग किए जाते हैं, पीस्टिसाइड्स कहलाते हैं। कीट शामिल होते हैं जैसे कीट, पौधों के रोगजनक, चारा, बिल्ली आदि जो पौधों के उत्पादन को नुकसान पहुंचाते हैं और बीमारियों के फैलाव में मदद करते हैं। अल्ड्रिन और डाइल्ड्रिन कुछ सामान्य पीस्टिसाइड्स के नाम हैं।

हर्बीसाइड्स वे पीस्टिसाइड्स होते हैं जो चारा मारने के लिए विशेष रूप से उपयोग किए जाते हैं। उदाहरण के लिए सोडियम क्लोराइड $\left(\mathrm{NaClO}_3\right)$, सोडियम आर्सेनेट $\left(\mathrm{Na}_3 \mathrm{AsO}_3\right)$ आदि शामिल हैं।

उत्तर

हरी रसायन विज्ञान एक उत्पादन प्रक्रिया है जो रसायन विज्ञान के विद्यमान ज्ञान और सिद्धांतों का उपयोग करके रसायनिक उत्पादों और प्रक्रियाओं के विकास और अनुप्रयोग के लिए उद्देश्य रखती है ताकि पर्यावरण के लिए खतरनाक वस्तुओं के उपयोग और उत्पादन को कम किया जा सके।

अलग-अलग खतरनाक रसायनिक वस्तुएं (कण, गैस, आग और अपघट्य अपशिष्ट) के उत्सर्जन पर्यावरण प्रदूषण के कारण होता है। हरी रसायन विज्ञान में रासायनिक प्रतिक्रियाओं में उपयोग किए जाने वाले प्रतिक्रियकों का चयन इस तरह किया जाता है कि अंतिम उत्पादों की आपूर्ति 100% तक हो जाए। इससे पर्यावरण में रसायनिक प्रदूषण को रोका या सीमित किया जा सकता है। हरी रसायन विज्ञान के प्रयासों के कारण $H_2 O_2$ कागज के सूखाव और ब्लीचिंग में टेट्राक्लोरोएथेन और क्लोरीन गैस के स्थान पर उपयोग में आ गया है।

उत्तर

पृथ्वी की सबसे अधिक मात्रा में ग्रीनहाउस गैसें $CO_2, CH_4, O_3, CFCs$ और जलवाष्प होती हैं। ये गैसें पृथ्वी के सतह के पास मौजूद होती हैं। ये गैसें पृथ्वी के सतह से परावर्तित सौर ऊर्जा को अवशोषित करती हैं। विकिरण के अवशोषण के परिणामस्वरूप वायुमंडल का तापमान बढ़ जाता है। इसलिए, ग्रीनहाउस गैसें जीवन के लिए पृथ्वी के तापमान को बनाए रखने के लिए आवश्यक होती हैं।

अगर ग्रीनहाउस गैसें नहीं होती, तो पृथ्वी के औसत तापमान में बहुत बड़ा कमी हो जाएगी, जिसके कारण पृथ्वी बसने योग्य नहीं रहेगी। इसके परिणामस्वरूप, पृथ्वी पर जीवन संभव नहीं रहेगा।

उत्तर

पानी में घुले हुए ऑक्सीजन की मात्रा सीमित होती है। फाइटोप्लैंक्टन की अधिकता इस घुले हुए ऑक्सीजन के नष्ट होने के कारण होती है। इसका कारण यह है कि पानी में उपस्थित बैक्टीरिया द्वारा फाइटोप्लैंक्टन का विघटन होता है। इस विघटन के लिए उन्हें बहुत अधिक ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। इसलिए, वे पानी में घुले हुए ऑक्सीजन का उपयोग करते हैं। इसके परिणामस्वरूप, पानी के बॉड लेवल 6 ppm से कम हो जाता है, जिसके कारण मछलियों के विकास में बाधा पड़ती है और मछलियों के अधिक मृत्यु होती है।

उत्तर

कमपोस्ट उत्पादन गड्ढे के बारे में सही देखभाल करना आवश्यक है ताकि हम बुरे गंध और मक्खियों से बच सकें। इसे ढका रखना चाहिए ताकि बुरे गंध कम हो जाए और मक्खियाँ इसमें प्रवेश न कर सकें।

पुनः चक्रण योग्य अपशिष्ट को कमपोस्ट उत्पादन गड्ढे में नहीं गिराया जाना चाहिए। इसे विक्रेताओं के माध्यम से उद्योगों तक पहुंचाया जाना चाहिए।