प्रदूषण और इसके प्रकार | General Awareness & Knowledge for RRB NTPC (Hindi) - RRB NTPC/ASM/CA/TA PDF Download

पर्यावरण

पर्यावरण उस भौतिक और जैविक दुनिया को संदर्भित करता है जो हमारे चारों ओर है, जिसमें तीन मुख्य घटक शामिल हैं:

• अजीवित या निर्जीव घटक
• जीवित घटक
• ऊर्जा घटक

अजीवित घटक

अजीवित घटक, या अजीवित कारक, पर्यावरण के निर्जीव रासायनिक और भौतिक तत्व हैं जो पारिस्थितिक तंत्र को प्रभावित करते हैं। इनमें वायुमंडल, जलमंडल, और स्थलमंडल शामिल हैं।

वायुमंडल: वायुमंडल आवश्यक गैसें प्रदान करता है जैसे ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, और कार्बन डाइऑक्साइड। ऑक्सीजन पौधों और जानवरों में श्वसन के लिए महत्वपूर्ण है, जबकि कार्बन डाइऑक्साइड प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक है। वायुमंडल में जल वाष्प भी होती है, जो वर्षा का कारण बनती है, जीवन की सुरक्षा करती है और हानिकारक UV विकिरण को अवरुद्ध करती है, और पृथ्वी के तापमान को नियंत्रित करने में मदद करती है। इसमें कई परतें शामिल हैं:

• ट्रॉपोस्फीयर: सबसे निचली परत, जो 18 किमी तक फैली हुई है, यह अशांत और धूल भरी होती है, जिसमें पृथ्वी की अधिकांश हवा, जल वाष्प, और बादल होते हैं।
• स्ट्रेटोस्फीयर: ट्रॉपोस्फीयर के ऊपर, 18-60 किमी के बीच, तापमान बढ़ना शुरू होता है। इस परत में ओजोन परत शामिल होती है, जो सूर्य से आने वाली हानिकारक UV विकिरण का लगभग 99.5% अवशोषित करती है, जिससे जीवित प्राणियों की रक्षा होती है। ओजोन तब बनता है जब UV प्रकाश ऑक्सीजन अणुओं को व्यक्तिगत परमाणुओं में विभाजित करता है, जो फिर अन्य ऑक्सीजन अणुओं के साथ मिलकर ओजोन बनाते हैं।
• मेसोस्फीयर: स्ट्रेटोस्फीयर के ऊपर, 60-85 किमी तक फैली हुई, इस परत में ऊँचाई के साथ तापमान कम होता है, जो -100°C तक पहुँच जाता है। यह परत वह होती है जहाँ उल्काएँ प्रवेश करते समय जलती हैं।
• थर्मोस्फीयर: मेसोस्फीयर के ऊपर, 640 किमी तक पहुँचती है, तापमान 1500°C तक पहुँच सकता है, लेकिन कम दबाव के कारण इसे गर्म नहीं महसूस होता। अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन इस परत में परिभ्रमण करता है।
• एक्सोस्फीयर: सबसे ऊँची वायुमंडलीय परत, 500-1600 किमी तक फैली हुई है, जिसमें आयनित गैसें होती हैं। इसके बाहर अंतरतारकीय अंतरिक्ष है।

जलमंडल: इसमें पृथ्वी के सभी जल स्रोत शामिल हैं जैसे महासागर, नदियाँ, झीलें, और तालाब। महासागरीय जल में 3.5% घुले हुए नमक होते हैं, जिससे यह पीने के लिए अनुपयुक्त होता है।

लिथोस्फीयर: लिथोस्फीयर पृथ्वी की ठोस, चट्टानी बाहरी परत है, जिसमें खनिज शामिल हैं और जो पृथ्वी को माउंट एवरेस्ट की चोटी से लेकर मारियाना खाई की गहराइयों तक कवर करती है।

जैवमंडल

जैवमंडल वे हिस्से हैं जो अव्यवस्थित घटकों (लिथोस्फीयर, हाइड्रोस्फीयर, और एटमॉस्फियर) में स्थित हैं, जहां जीवित जीव मौजूद होते हैं और इन तत्वों के साथ बातचीत करते हैं।

जैविक घटक

जैविक घटक वे जीवित जीव होते हैं जो पारिस्थितिक तंत्र को आकार देते हैं। इनमें ऐसे कोई भी जीवित कारक शामिल होते हैं जो अन्य जीवों पर प्रभाव डालते हैं, जैसे शिकारी, शिकार, और पौधे जो भोजन प्रदान करते हैं। प्रत्येक जैविक कारक को बढ़ने और सही से कार्य करने के लिए ऊर्जा और भोजन की आवश्यकता होती है।

वायुमंडलीय प्रदूषण

वायुमंडलीय प्रदूषण का अर्थ है वायुमंडल में अवांछनीय पदार्थों का प्रवेश करना जो पौधों, जानवरों और मनुष्यों पर नकारात्मक प्रभाव डालता है। यह प्रदूषण प्राकृतिक प्रक्रियाओं और मानव गतिविधियों दोनों का परिणाम हो सकता है। वायुमंडलीय प्रदूषण के दो मुख्य प्रकार होते हैं: ट्रोपोस्फेरिक और स्ट्रेटोस्फेरिक।

ट्रोपोस्फेरिक प्रदूषण:

यह या तो गैसीय या कणीय हो सकता है।

स्ट्रेटोस्फेरिक प्रदूषण:

यह स्ट्रेटोस्फीयर को प्रभावित करता है और इसमें विभिन्न प्रदूषक शामिल होते हैं।

प्रदूषक:

प्रदूषण उत्पन्न करने वाले पदार्थों को प्रदूषक कहा जाता है। ये दो श्रेणियों में आते हैं:

• प्राथमिक प्रदूषक: ये अपने मूल रूप में पर्यावरण में बने रहते हैं, जैसे कि सल्फर डाइऑक्साइड (SO₂) और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO₂)।
• द्वितीयक प्रदूषक: ये प्राथमिक प्रदूषकों के प्रतिक्रिया से बनते हैं, जिसमें पेरोक्सीएसीटिल नाइट्रेट (PAN), ओज़ोन (O₃), और आल्डिहाइड्स शामिल हैं।

स्टील/आयरन उद्योग से प्रदूषक:

आयरन और स्टील उद्योग वायु, जल, और मिट्टी प्रदूषण में योगदान देता है। वायु प्रदूषकों में शामिल हैं: कार्बन मोनोऑक्साइड (CO), सल्फर डाइऑक्साइड (SO₂), नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOₓ), कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂), हाइड्रोजन सल्फाइड (H₂S), PAN, लीड (Pb), निकेल (Ni), और कैडमियम (Cd)। जल प्रदूषकों में शामिल हैं: जैविक पदार्थ, तेल, धातुएं, अम्ल, सल्फाइड और सल्फेट।

प्रमुख गैसीय वायु प्रदूषक

• सल्फर डाइऑक्साइड (SO₂): मानव और पौधों के लिए अत्यधिक विषैला, यहां तक कि कम सांद्रता में भी। यह श्वसन समस्याओं जैसे कि ब्रोन्काइटिस और अस्थमा का कारण बन सकता है, साथ ही आँखों और गले में जलन भी। पौधों में, यह क्लोरोप्लास्ट निर्माण को बाधित करता है, जिससे क्लोरोसिस होती है। SO₂ कणीय पदार्थ और पानी के साथ प्रतिक्रिया कर सल्फ्यूरिक अम्ल (H₂SO₄) बनाता है, जो संरचनाओं और सामग्रियों को नुकसान पहुंचाता है।
• नाइट्रोजन के ऑक्साइड (NOₓ): इस समूह में नाइट्रिक ऑक्साइड (NO), एक रंगहीन, गंधहीन गैस, और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO₂), एक भूरा गैस जिसमें तीखी गंध होती है। NO₂ ऊतकों के लिए विषैला है, पत्तियों का गिरना और पौधों में प्रकाश संश्लेषण की दर को कम करना। यह स्मॉग में भी योगदान देता है और आँखों में जलन पैदा कर सकता है, साथ ही जिगर और किडनी पर भी प्रभाव डाल सकता है। NO₂ नमी के साथ प्रतिक्रिया कर नाइट्रिक अम्ल (HNO₃) बनाता है, जो अम्लीय वर्षा का एक घटक है।
• कार्बन मोनोऑक्साइड (CO): यह गैस अत्यधिक विषैला है क्योंकि यह रक्त में हीमोग्लोबिन के साथ एक स्थिर जटिल बनाती है, जिससे अंगों और ऊतकों तक ऑक्सीजन का परिवहन कम हो जाता है। कार्बॉक्सीहीमोग्लोबिन जटिलता ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन जटिलता की तुलना में लगभग 200 गुना अधिक स्थिर होती है, जिससे सिरदर्द, कमजोरी और श्वसन अवरोध जैसे लक्षण उत्पन्न होते हैं। मिट्टी के सूक्ष्मजीव कार्बन मोनोऑक्साइड के स्तर को कम करने में मदद कर सकते हैं।
• हाइड्रोकार्बन: केवल कार्बन और हाइड्रोजन से बनी, हाइड्रोकार्बन ईंधनों के अपूर्ण दहन और जैविक पदार्थों के एरोबिक अपघटन से उत्पन्न होती हैं। मीथेन (CH₄) एक प्रमुख हाइड्रोकार्बन प्रदूषक है। हाइड्रोकार्बन के उच्च स्तर कैंसरजनक हो सकते हैं और पौधों को नुकसान पहुंचा सकते हैं। ये नाइट्रोजन ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके द्वितीयक प्रदूषक बनाते हैं।

वायु प्रदूषण की रोकथाम और नियंत्रण

• दहन: जैविक प्रदूषकों को जलाकर उन्हें कम हानिकारक कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) और पानी (H₂O) में परिवर्तित किया जाता है।
• अवशोषक: गैसीय प्रदूषकों को अवशोषकों के माध्यम से निकाल दिया जाता है।
• फैब्रिक फ़िल्टर: धूल युक्त गैसों को कपड़े के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है ताकि कणों को पकड़कर शुद्ध गैसों को छोड़ा जा सके।
• इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसीपिटेटर्स: एरोसोल युक्त गैसें इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसीपिटेटर्स से गुजरती हैं, जहां कणों को विद्युत आवेशित किया जाता है और इलेक्ट्रोड पर एकत्र किया जाता है, जिससे शुद्ध गैसों को छोड़ने की अनुमति मिलती है।

वायुमंडलीय प्रदूषण के परिणाम

ग्रीनहाउस प्रभाव: पृथ्वी का वायुमंडल अधिकांश सूर्य के प्रकाश को सतह तक पहुँचने और गर्म करने की अनुमति देता है। हालाँकि, कार्बन डाइऑक्साइड, मीथेन, और पानी के वाष्प जैसे ग्रीनहाउस गैसें पृथ्वी से वापस उत्सर्जित गर्मी को फँसाती हैं। इस प्रक्रिया को ग्रीनहाउस प्रभाव कहा जाता है, जो हमारे ग्रह पर जीवन का समर्थन करने वाले तापमान को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है। इसके बिना, पृथ्वी अत्यंत ठंडी हो जाएगी।

वैश्विक तापमान वृद्धि: ग्रीनहाउस गैसों की सांद्रता में वृद्धि ग्रीनहाउस प्रभाव को बढ़ाती है, जिससे वैश्विक तापमान वृद्धि होती है। यह घटना बर्फ के टुकड़ों और ग्लेशियरों के पिघलने का कारण बन सकती है, जिससे समुद्र का स्तर बढ़ता है।

अम्लीय वर्षा:

• निर्माण: जब हवा में नाइट्रोजन और सल्फर के ऑक्साइड वर्षा के पानी में घुलकर नाइट्रिक और सल्फ्यूरिक अम्ल बनाते हैं, तो इसे अम्लीय वर्षा कहा जाता है।
• प्रभाव: अम्लीय वर्षा इमारतों, स्मारकों (जैसे ताज महल) और मूर्तियों को क्षय करती है। यह मिट्टी को अधिक अम्लीय बनाती है, जिससे मिट्टी की गुणवत्ता में कमी और वन और कृषि उत्पादन में कमी आती है। इसके अतिरिक्त, अम्लीय वर्षा भारी धातुओं जैसे सीसा, तांबा, पारा, और एल्युमिनियम को मिट्टी और चट्टानों से निकालती है, जिससे जल स्रोतों का प्रदूषण होता है और स्वास्थ्य के लिए खतरा बनता है।
• स्वास्थ्य प्रभाव: सीसा, जो अक्सर वाहनों के उत्सर्जन से निकलता है, अत्यधिक विषैला होता है और यह एनीमिया, मस्तिष्क क्षति, दौरे, और मृत्यु का कारण बन सकता है। अन्य भारी धातुएँ और कुछ कीटनाशक, जैसे DDT, गुर्दे और जिगर की क्षति तथा तंत्रिका संबंधी समस्याएँ पैदा कर सकते हैं।

ताज महल और संगमरमर कैंसर:

• समस्या: आगरा में प्रसिद्ध ताज महल अपने सफेद संगमरमर के रंग में परिवर्तन का सामना कर रहा है, जो वायुमंडलीय प्रदूषण के कारण है। आगरा के आसपास की औद्योगिक गतिविधियाँ सल्फर डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन करती हैं, जो अम्लीय वर्षा में योगदान करती हैं। यह अम्लीय वर्षा संगमरमर के क्षय को बढ़ावा देती है, जिसे \"संगमरमर कैंसर\" कहा जाता है।
• क्रियाएँ: ताज महल की रक्षा के लिए, सर्वोच्च न्यायालय ने स्थानीय उद्योगों को CNG और LPG जैसे स्वच्छ ईंधनों का उपयोग करने का आदेश दिया है, और क्षेत्र के वाहनों को अनलेडेड पेट्रोल पर स्विच करने का निर्देश दिया है।

कण:

• परिभाषा: कण छोटे ठोस कण और तरल बूंदें होती हैं जो हवा में निलंबित होती हैं, जिसमें धूल, धुआं, कुहासा और बैक्टीरिया शामिल हैं।

स्मॉग:

• क्लासिकल स्मॉग: यह प्रकार ठंडे, नम जलवायु में होता है और मुख्य रूप से सल्फर डाइऑक्साइड (SO₂) और ईंधन के जलने से उत्पन्न कण पदार्थ से बना होता है। यह रासायनिक रूप से घटक है।
• फोटोकैमिकल स्मॉग: यह गर्म, शुष्क, और धूप वाले जलवायु में पाया जाता है, जो नाइट्रोजन ऑक्साइड और कार्बन मोनोऑक्साइड जैसे प्राथमिक प्रदूषकों के साथ ओज़ोन और फॉर्मल्डेहाइड जैसे द्वितीयक प्रदूषकों की अंतःक्रिया के परिणामस्वरूप बनता है। यह उच्च जनसंख्या और वाहनों की भीड़ वाले शहरों में अधिक सामान्य है और इसकी ऑक्सीडाइजिंग प्रकृति होती है।
• घटक और प्रभाव: फोटोकैमिकल स्मॉग में ओज़ोन की तेज गंध होती है और यह श्वसन संबंधी समस्याएँ और रबर के उत्पादों को नुकसान पहुँचा सकता है। परोक्सीएसीटाइल नाइट्रेट (PAN) और इस स्मॉग में उपस्थित एल्डिहाइड्स आँखों को उत्तेजित करते हैं और पौधों के लिए अत्यधिक विषैले होते हैं, जिससे पत्तियों का ब्रॉन्ज़िंग और ग्लेज़िंग होता है।
• नियंत्रण उपाय: फोटोकैमिकल स्मॉग को मुक्त कण फँसाने वाले उपकरणों का उपयोग करके कम किया जा सकता है, जो स्मॉग के पूर्ववर्ती तत्वों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। वाहनों में कुशल कैटेलिटिक कन्वर्टर्स स्थापित करना भी नाइट्रोजन ऑक्साइड और हाइड्रोकार्बन के उत्सर्जन को कम करने में मदद करता है।

ओज़ोन परत और इसका महत्व: ओज़ोन परत स्ट्रेटोस्फियर में हानिकारक अल्ट्रावायलेट (UV) विकिरण को अवशोषित करती है, जो पृथ्वी पर जीवों की रक्षा करती है।

ओज़ोन ह्रास:

• कारण: ओज़ोन ह्रास का प्रमुख कारण क्लोरोफ्लोरोकार्बन (CFCs) हैं, जो रेफ्रिजरेशन, अग्निशामक, एरोसोल स्प्रे, प्लास्टिक फोम उत्पादन, ट्यूबलेस टायर्स, और इलेक्ट्रॉनिक सफाई में उपयोग होते हैं। ये पदार्थ वायुमंडल में कई वर्षों तक बने रहते हैं। UV किरणें CFCs को तोड़ती हैं, जिससे क्लोरीन परमाणु निकलते हैं जो ओज़ोन अणुओं को नष्ट करते हैं। एक क्लोरीन मुक्त कण 1,000 ओज़ोन अणुओं को नष्ट कर सकता है।
• ओज़ोन छिद्र: ओज़ोन की महत्वपूर्ण कमी, जिसे ओज़ोन छिद्र कहा जाता है, मुख्य रूप से अंटार्कटिका के ऊपर देखी गई है। यह पोलर स्ट्रैटोस्फेरिक क्लाउड्स (PSCs) के संचय और CFCs के संचय के कारण होती है। ओज़ोन परत अंटार्कटिक वसंत के बाद पुनर्प्राप्त होने की प्रवृत्ति रखती है।

जल प्रदूषण:

• परिभाषा: जल प्रदूषण विदेशी पदार्थों, जैसे गंदगी, गुलाबी, और घुलनशील लवण के कारण होता है, जो जल निकायों को प्रदूषित करते हैं।
• प्रदूषक: भारत के कुछ हिस्सों में, पीने का पानी आर्सेनिक, फ्लोराइड, यूरेनियम, और अन्य अशुद्धियों से दूषित है। प्रमुख जल प्रदूषकों में पैथोजेन (जैसे बैक्टीरिया), कार्बनिक अपशिष्ट (जैसे पत्तियाँ और घास), और रासायनिक प्रदूषक (जिनमें औद्योगिक अपशिष्ट और पेट्रोलियम से धातुएँ शामिल हैं) शामिल हैं।
• घुलित ऑक्सीजन (DO): स्वस्थ जलीय जीवन के लिए 5-6 ppm का DO स्तर आवश्यक होता है। 5 ppm से कम स्तर मछली के विकास को रोक सकता है।
• जैव रासायनिक ऑक्सीजन मांग (BOD): यह एक लीटर पानी में कार्बनिक पदार्थों को विघटित करने के लिए सूक्ष्मजीवों को आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा को मापता है।
• रासायनिक ऑक्सीजन मांग (COD): यह एक जल नमूने में प्रदूषकों द्वारा उपभोग की गई कुल ऑक्सीजन की मात्रा को मापता है।

मिट्टी प्रदूषण:

परिभाषा: मिट्टी का प्रदूषण उन पदार्थों द्वारा मिट्टी की संरचना में बदलाव को संदर्भित करता है जो मिट्टी की उत्पादकता को कम करते हैं। सकारात्मक मिट्टी प्रदूषण तब होता है जब उत्पादकता में कमी आती है, जैसे कि अत्यधिक उर्वरकों, कीटनाशकों, या वायु प्रदूषकों का उपयोग करते समय, जबकि नकारात्मक मिट्टी प्रदूषण मिट्टी के कटाव या अधिक उपयोग से उत्पन्न होता है। भूमि परिदृश्य प्रदूषण: यह तब होता है जब उपजाऊ भूमि को कचरे के डंपिंग के कारण बंजर भूमि में बदल दिया जाता है। स्रोत: मिट्टी प्रदूषण के मुख्य स्रोतों में कीटनाशक (जैसे, DDT, BHC), खरपतवार नाशक (जैसे, सोडियम क्लोरेट, सोडियम आर्सेनाइट), फफूंद नाशक (जैसे, ऑर्गनोमरकरी यौगिक) और उर्वरक शामिल हैं। मिट्टी के कंडीशनर और विभिन्न प्रकार के ठोस कचरे, जैसे कि औद्योगिक, कृषि, और रेडियोधर्मी कचरा, भी मिट्टी प्रदूषण में योगदान करते हैं।

हरी रसायन विज्ञान

अवलोकन: हरी रसायन विज्ञान उन प्रक्रियाओं और उत्पादों पर केंद्रित है जो खतरनाक पदार्थों को कम या समाप्त करते हैं।

अनुप्रयोग: उदाहरणों में शामिल हैं:

• पॉलीस्टायरीन फोम उत्पादन में फुलाने वाले एजेंट के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करना, जो ओजोन-क्षयकारी CFCs की आवश्यकता को समाप्त करता है।
• ‘सी-नाइन’ का विकास, जो एक सुरक्षित समुद्री एंटीफाउलिंग यौगिक है जो पारंपरिक ऑर्गेनोटिन की तुलना में तेजी से विघटित होता है, जो समुद्री पर्यावरण को प्रदूषित करता है।

प्रदूषण नियंत्रण रणनीतियाँ

• रीसाइक्लिंग: यह प्रक्रिया कचरे को उपयोगी उत्पादों में बदलती है, जैसे कि स्टील निर्माण में स्क्रैप धातु का उपयोग करना या जलने वाले कचरे से ऊर्जा प्राप्त करना।
• नालियों का उपचार: पानी के निकायों में छोड़ने से पहले नालियों के कीचड़ को नियंत्रित या उपचारित करना आवश्यक है।
• जलना: यह विधि जैविक सामग्रियों को कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में परिवर्तित करती है, घरेलू, रासायनिक, और जैविक कचरे को सुरक्षित रूप से नष्ट करती है। उच्च तापमान और पर्याप्त ऑक्सीजन में जलना कचरे की मात्रा को कम करता है।
• बायोगैस उत्पादन: बायोडिग्रेडेबल कचरे को पचाने से बायोगैस और खाद का उत्पादन किया जा सकता है, जो नालियों के कीचड़ के उपचार के लिए उपयोगी होती है।
• ऑयल ज़ैपिंग: यह बायोरेमेडिएशन तकनीक तेल के रिसाव को साफ करने के लिए बैक्टीरिया का उपयोग करती है। उदाहरण के लिए, अगस्त 2010 में मुंबई के तेल रिसाव को संबोधित करने के लिए 'ऑयल ज़ैपिंग' बैक्टीरिया का उपयोग किया गया था।

इलेक्ट्रॉनिक कचरा

परिभाषा: इलेक्ट्रॉनिक कचरा (e-waste) में त्यागी गई कंप्यूटर, कार्यालय उपकरण, मनोरंजन उपकरण, मोबाइल फोन, टेलीविजन, और रेफ्रिजरेटर शामिल होते हैं।

विषैले घटक: कंप्यूटर के पुर्जों में अक्सर खतरनाक पदार्थ पाए जाते हैं जैसे कि डाइऑक्सिन, पॉलीक्लोरिनेटेड बाइफेनिल्स (PCBs), कैडमियम, क्रोमियम, रेडियोधर्मी समस्थानिक, और पारा। उदाहरण के लिए, एक सामान्य मॉनिटर में 6% से अधिक सीसा हो सकता है, जो मुख्यतः कैथोड रे ट्यूब (CRT) के सीसे के कांच में होता है।