AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 12 పర్యావరణ రసాయన శాస్త్రం

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 12th Lesson పర్యావరణ రసాయన శాస్త్రం Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 12th Lesson పర్యావరణ రసాయన శాస్త్రం

అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
వాతావరణం, జీవావరణం పదాలను వర్ణించండి.
జవాబు:
వాతావరణం :
భూమి చుట్టూ ఉన్న వాయువుల యొక్క పొరను వాతావరణం అందురు.

• ఇది ఉష్ణ సమతుల్యతను కాపాడును.
• వాతావరణంలో అధిక మొత్తంలో N2 మరియు 0లు ఉన్నాయి.

జీవావరణం :
జీవరాశులు అన్నీ అంటే, మొక్కలు, జంతువులు, మానవులను ఉమ్మడిగా జీవావరణం అంటాం.

జీవావరణం మిగతా పర్యావరణం విభాగాలతో సంబంధం కలిగియుండును.

ప్రశ్న 2.
శిలావరణం, జలావరణం పదాలను వివరించండి.
జవాబు:
శిలావరణం :
ఖనిజాలు, మట్టితో నిండి ఉన్న ఘనస్థితి భూమి బాహ్యపొరను శిలావరణం అంటాం.

ఈ ఆవరణను సాధారణంగా మట్టి (లేదా) భూమి అంటాం.

జలావరణం :
మహాసముద్రాలు, సముద్రాలు, నదులు, జలాశయాలు, నీటి కాలువలు, మంచు శిఖరాలు, భూగర్భ జలాలు మొదలగువాటిని కలిపి జలావరణం అంటాం.

ఈ ఆవరణను సాధారణంగా నీరు అంటాం.

ప్రశ్న 3.
భూకాలుష్యం నిర్వచించండి.
జవాబు:
పారిశ్రామిక వ్యర్ధాలు, వ్యవసాయపరమైన కలుషితకారిణిలు, రసాయన మరియు రేడియోధార్మిక కలుషితాల వలన భూకాలుష్యం జరుగును.

ప్రశ్న 4.
రసాయన ఆక్సిజన్ అవసరం (COD) అంటే ఏమిటి? [Mar. ’14]
జవాబు:
నీటిలో ఉన్న సేంద్రియ పదార్థాలను ఆక్సీకరణం చెందించడానికి కావలసిన ఆక్సిజన్ పరిమాణాన్ని “రసాయన ఆక్సిజన్ అవసరం (COD) అంటారు.

ప్రశ్న 5.
జీవరసాయన ఆక్సిజన్ అవసరం (BOD) అంటే ఏమిటి? [Mar. ’14]
జవాబు:
20°C వద్ద 5 రోజులలో నీటిలోని సూక్ష్మజీవులు వినియోగించుకునే ఆక్సిజన్ పరిమాణాన్ని “జీవరసాయన ఆక్సిజన్ అవసరం” (BOD) అంటారు.

ప్రశ్న 6.
ట్రోపోవరణం, స్ట్రాటోవరణం అంటే ఏమిటి?
జవాబు:
ట్రోపోవరణం :
వాతావరణంలో వాయువులను ఎక్కువగా కలిగి ఉండే పెద్ద భాగాన్ని ట్రోపోవరణం అంటారు.

భూమి నుండి 11 కి.మీ.ల వరకు ఇది వ్యాపించబడినది.

స్ట్రాటోవరణం :
భూమి నుండి 11 కి.మీ.
50 కి.మీ. మధ్యలో వ్యాపించబడిన ఆవరణంను స్ట్రాటోవరణం అంటారు.

• ఇది ముఖ్యంగా ఓజోన్ ను కలిగి యుండును.
• ఇది సూర్యుని నుండి వెలువడే హానికర అతినీలలోహిత కిరణాలను శోషించుకొని భూమిని చేరకుండా కాపాడుతుంది.

ప్రశ్న 7.
ట్రోపోవరణంలో ఉండే ప్రధాన కణస్థితి కాలుష్యాలను పేర్కొనండి.
జవాబు:
ట్రోపోవరణంలోని కణస్థితి కాలుష్యాలు దుమ్ము, పలచని పొగమంచు, ధూమాలు, పొగ, స్మాగ్ మొదలైనవి,

ప్రశ్న 8.
కాలుష్య గాలిలో ఉండే నాలుగు వాయుస్థితి కాలుష్యాలను పేర్కొనండి.
జవాబు:
సల్ఫర్, నైట్రోజన్, కార్బన్ల ఆక్సెడ్లు, H₂S, హైడ్రోకార్బన్లు, ఓజోన్ మొదలగునవి కాలుష్య గాలిలో ఉండే వాయుస్థితి కాలుష్యాలు.

ప్రశ్న 9.
గ్రీన్ హౌస్ ఫలితం ……… వాయువుల ద్వారా కలుగుతుంది. [Mar. ’14]
జవాబు:
గ్రీన్ హౌస్ ఫలితం CO2, CH4, 03, CFC లు, నీటి ఆవిరి మొదలగు వాటి వలన కలుగుతుంది.

ప్రశ్న 10.
ఏ ఆక్సైడ్లు ఆమ్ల వర్షానికి కారణంగా ఉన్నాయి. దీని pH విలువ ఎంత? [Mar. ’13]
జవాబు:

• నైట్రోజన్, సల్ఫర్ మరియు కార్బన్ల ఆక్సైడ్లు వర్షపు నీటిలో కలిసినపుడు ఆమ్ల వర్షం ఏర్పడును.
• ఆమ్ల వర్షం pH విలువ 5.6 కన్నా తక్కువగా ఉండును.

ప్రశ్న 11.
ఆమ్ల వర్షం కలిగించే రెండు చెడు ప్రభావాలను తెలపండి. [T.S. Mar. ’15]
జవాబు:

• భవనాల, కట్టడాల జీవిత కాలం దెబ్బతింటుంది. అతి సుందరమైన భవనాల సౌందర్యం తగ్గిపోతుంది.
• నేలలోని ‘pH’ మారి భూసారం తగ్గిపోతుంది. పంటలు బాగా పండవు.
• మత్స్య సంపద నశించిపోతుంది.
• శ్వాసకోశ సంబంధ వ్యాధులను కలుగచేస్తాయి.
• అమ్మోనియా లవణాలు వాతావరణ ధూళిగా ఏరోసాల్ కణాలుగా ఉంటాయి.

ప్రశ్న 12.
పొగ, పలుచని పొగ అంటే ఏమిటి?
జవాబు:
పొగ :
కర్బన పదార్థాలను దహనం చెందించినపుడు ఏర్పడే ఘనపదార్థ కణాలు లేదా ఘన మరియు ద్రవ పదార్థ మిశ్రమ కణాలను పొగ అంటారు..
ఉదా : నూనె పొగ, సిగరెట్ పొగ మొ||నవి.

పలుచని పొగ :
గాలిలోని భాష్పాలు సంఘననం చెందుట వలన లేదా పిచికారీ ద్రవాల కణాల ద్వారా ఏర్పడు కణాలను పలుచని పొగ అంటారు.
ఉదా : H₂SO₄ – పలుచని పొగ, కలుపు మొక్కల నాశకాలు, క్రిమి సంహారణులు.

ప్రశ్న 13.
సాంప్రదాయక స్మాగ్ అంటే ఏమిటి ? దాని రసాయన స్వభావం ఏమిటి? (ఆక్సీకరణ/క్షయీకరణ)
జవాబు:

• పొగ, మంచు మరియు 50 ల మిశ్రమాన్ని సాంప్రదాయక స్మాగ్ అంటారు. ఇది చల్లటి తేమ వాతావరణంలో ఉంటుంది.
• ఇది క్షయకరణ స్వభావం కలిగి ఉంటుంది. అందువలన దీనినే క్షయకరణ స్మాగ్ అంటారు.

ప్రశ్న 14.
కాంతి రసాయన స్మాగ్లోని సాధారణ అనుఘటకాలను తెలపండి.
జవాబు:
కాంతి రసాయన స్మాగ్లోని సాధారణ అనుఘటకాలు O₃, NO, ఎక్రోలిన్, HCHO మరియు పెరాక్సీ ఎసిటైల్ నైట్రేట్ (PAN).

ప్రశ్న 15.
PAN అంటే ఏమిటి? దీని ప్రభావం ఏమిటి?
జవాబు:

• పెరాక్సీ ఎసిటైల్ నైట్రేట్ను PAN అంటారు.
• PAN శక్తివంతమైన కంటి ప్రకోపాలు కలిగించును.

ప్రశ్న 16.
స్ట్రాటోవరణంలో ఓజోను ఎలా ఏర్పడుతుంది?
జవాబు:
UV కిరణాలు డైఆక్సిజన్ అణువులతో చర్యనొంది స్వేచ్ఛా ఆక్సిజన్ పరమాణువులుగా మారును. ఈ స్వేచ్ఛా ఆక్సిజన్ పరమాణువుల నుండి ఓజోన్ అణువులు ఏర్పడును.

ప్రశ్న 17.
CF₂Cl₂ ద్వారా ఓజోను తరుగుదల ప్రాప్తించే చర్యలో ఇమిడి ఉండే అంతర్గత రసాయన సమీకరణాలు తెలపండి.
జవాబు:
వాతావరణంలోని సాధారణ వాయువులతో CF₂Cl₂ సంయోగం చెంది స్ట్రాటోవరణంను చేరును.

స్ట్రాటోవరణంలో CF₂Cl₂, UV-కిరణాలతో చర్య జరిపి క్లోరిన్ – స్వేచ్ఛా ప్రాతిపదికలను ఏర్పరుచును.

ప్రశ్న 18.
ఓజోను రంధ్రం అంటే ఏమిటి? దీనిని తొలిసారిగా ఎక్కడ గమనించారు?
జవాబు:
ఓజోన్ పొరలో క్షీణతను సాధారణంగా ఓజోన్ రంధ్రం అంటారు.

• ఇది అంటార్కిటికాలోని దక్షిణ ధృవం వద్ద మొదట కనుగొనబడినది.
• ఇది అంటార్కిటికాలోని వాతావరణ శాస్త్రవేత్తల ద్వారా కనుగొనబడినది.

ప్రశ్న 19.
చల్లని శుద్ద నీటిలో కరిగి ఉండే ఆక్సిజన్ పరిమాణం తెలపండి.
జవాబు:
చల్లటి శుద్ధ నీటిలో కరిగి ఉండే ఆక్సిజన్ పరిమాణం సుమారుగా 10 ppm.

ప్రశ్న 20.
శుద్ధ నీరు, కలుషిత నీరు, వీటి BOD విలువలను తెలపండి.
జవాబు:

• శుద్ధ నీటికి BOD విలువ 3 ppm.
• BOD విలువ నీటికి 4 ppm కన్నా ఎక్కువ ఉంటే ఆ నీటిని కలుషిత నీరుగా చెబుతారు.
• అధిక కలుషితమైన నీటికి BOD విలువ 17 ppm కన్నా ఎక్కువ ఉంటుంది.

ప్రశ్న 21.
నీటిని కాలుష్యానికి గురిచేసే మూడు పారిశ్రామిక రసాయన పదార్థాలను తెలపండి.
జవాబు:
డిటర్జంట్లు, పెయింట్లు, కలుపు నివారుణులు, అద్దకాలు మరియు మందులు మొ||నవి.

ప్రశ్న 22.
నీటి కాలుష్యానికి కారణమైన వ్యవసాయరంగ రసాయన పదార్థాలను తెలపండి.
జవాబు:
వ్యవసాయరంగ రసాయనాలైన రసాయన ఎరువులు, క్రిమిసంహారిణులు, కలుపు మొక్క నివారణులు మొదలగునవి నీటి కాలుష్యానికి కారణాలు.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
భూవాతావరణంలోని భిన్న భాగాలను తెలపండి.
జవాబు:
వాతావరణాన్ని నాలుగు భాగాలుగా విభజించవచ్చు.
1) ట్రోపోవరణం :
ఇది వాతావరణంలో ప్రధానమైన విభాగం. దీనిలోనే గాలి ఉంది.

2) స్ట్రాటోవరణం :
ఈ విభాగంలో ప్రధానంగా ఓజోన్ పొర ఉంటుంది. సూర్యుని నుండి వచ్చే UV కాంతిని ఇది శోషించుకుంటుంది. ఫలితంగా ప్రమాదకరమైన UV కాంతి భూమిపై పడకుండా చూస్తుంది.

3) మిసోవరణం :
ఎత్తు పెరిగినకొద్దీ ఉష్ణోగ్రత తగ్గుతుంది. ఈ ఆవరణం ద్వారా ధ్వని తరంగాలు ప్రయాణం చేయలేవు.

4) థెర్మోవరణం :
ఈ ప్రాంతంలో ఎత్తుకు పోయేకొద్ది ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతూపోయి 1473K గరిష్ఠ విలువను చేరుకుంటుంది. సౌర కిరణాలను శోషించుకుని ఆక్సిజన్ వంటి వాతావరణ వాయువులు అయనీకరణం చెందుతాయి.

ప్రశ్న 2.
సింక్, COD, BOD, TLV పదాలను వివరించండి.
జవాబు:
సింక్ (శోషక నెలవు) : కాలుష్యకారిణిని చాలాకాలం నిల్వ చేసుకుని దానితో చర్య జరిపి, తాను కూడా నాశనం అయ్యే యానకాన్ని “సింక్” అంటారు.
ఉదా : పాలరాయిగోడ ‘గాలియందలి H₂SO₄ కు శోషక నెలవు.
సముద్రంలో ఉండే జంతుజాలాలు, CO₂ కు సింక్గా ఉంటాయి.

COD :
నీటిలో ఉన్న సేంద్రియ పదార్థాలను ఆక్సీకరణం చెందించడానికి కావలసిన ఆక్సిజన్ పరిమాణాన్ని “రసాయన ఆక్సిజన్ అవసరం (COD) అంటారు.

BOD :
20°C వద్ద 5 రోజులలో నీటిలోని సూక్ష్మజీవులు వినియోగించుకునే ఆక్సిజన్ పరిమాణాన్ని “జీవరసాయన ఆక్సిజన్ అవసరం” (BOD) అంటారు

TLV :
ఒక రోజులో ఒక వ్యక్తి 7-8 గంటల కాలం గాలిలోని విష పదార్థాలకు (లేదా) కాలుష్యాలకు గురి అయినప్పుడు వ్యక్తి ఆరోగ్యాన్ని భంగపరచడానికి అవసరమయ్యే పదార్థాల కనీస స్థాయిని ఆరంభ అవధి విలువ (TLV) అంటారు.

ప్రశ్న 3.
గాలిలో చోటు చేసుకొని ఉన్న వాయుస్థితి కాలుష్యాలను తెలిపి, అవి ఎలా ఏర్పడతాయి అనే దానిని తెలపండి.
జవాబు:
కొన్ని పదార్థాలు (లేదా) సమ్మేళనాలు గాలితో కలిసిపోయి మానవులు, జంతువులు, మొక్కలు మరియు భూవాతావరణంపై తీవ్ర ప్రభావాన్ని చూపుతాయి. ఆ సమ్మేళనాలను గాలి (లేదా) వాయు కాలుష్యాలు అంటారు.

వాయు కాలుష్యాలకు ఉదాహరణలు :
కార్బన్ మోనాక్సైడ్ (CO) :
అడవులు మండుట, సహజ వాయువు వెలువడుట, మార్ష్ గ్యాస్ ఉత్పన్నమగుట, అగ్నిపర్వత పేలుళ్ళు, రవాణా సాధనాలు, పారిశ్రామిక రంగం అభివృద్ధి మొదలగు వాటి వలన వాతావరణంలోకి ‘CO’ చేరుతుంది.

దుష్ఫలితాలు :
1) లోనికి పీల్చుకొనబడిన ‘CO’ ఊపిరితిత్తుల ద్వారా రక్తప్రవాహంలోనికి ప్రవేశించును. అది ఎర్ర రక్తకణాల నందలి హిమోగ్లోబిన్ చర్య జరిపి కార్బాక్సి హిమోగ్లోబిన్ అను ఒక స్థిరమైన సంక్లిష్టాన్ని ఏర్పరచును. దీనివలన శరీర భాగాలందలి వివిధ రకాల కణాలకు తగినంత ఆక్సిజన్ సరఫరా అవదు. రక్తంనందలి కార్బాక్సీ హిమోగ్లోబిన్ పరిమాణం 5% కన్నా పెరిగితే గుండె మరియు శ్వాస ప్రక్రియలు తీవ్రంగా ప్రభావితం చెందుతాయి.

నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్లు :
వాతావరణం నందలి గాలిలో మెరుపులు మెరిసినపుడు, బాక్టీరియా చర్యల వలన వాతావరణంలోకి నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్లు చేరతాయి.

దుష్ఫలితాలు :

• వాతావరణంలో NO₂ గాఢత అధికంగా ఉండటం వలన ఆకులపై మచ్చలేర్పడతాయి. కిరణజన్య సంయోగక్రియ వేగం తగ్గిపోతుంది. క్లోరోసిస్ అను వ్యాధి కలుగును.
• ‘NO₂‘ మానవుల ఆరోగ్యంపై ప్రభావాన్ని కలుగజేయును. మ్యూకస్ పొరపై ప్రభావం చూపుట వలన శ్వాస సంబంధమైన ఇబ్బందులు కలుగజేయును.

సల్ఫర్ ఆక్సైడ్లు :
అగ్ని పర్వతాల పేలుళ్ళ వలన, H₂SO₄ ను తయారుచేయు కర్మాగారాల వలన, ఎరువుల కర్మాగారాల వలన, ప్రగలనం ద్వారా లోహ సంగ్రహణం వంటి కార్యకలాపాలలో వాతావరణంలోకి సల్ఫర్ ఆక్సైడ్లు విడుదలగును.

• వీటి వలన శ్వాసకోస వ్యాధులు ఏర్పడతాయి. ఆస్త్మా వంటివి.
• కంటి ప్రకోపనలు కలిగిస్తాయి.

హైడ్రోకార్బన్లు :
ఇవి ఆటోమొబైల్ ఇంధనాలు అసంపూర్ణంగా దహనం చెందుట వలన ఏర్పడతాయి.

• వీటి వలన క్యాన్సర్ వ్యాధి వస్తుంది.
• ఇవి మొక్కలకు హాని కలిగిస్తాయి.

ప్రశ్న 4.
గ్రీన్ హౌస్ ఫలితం అంటే ఏమిటి? ఇది ఎలా కలుగుతుంది?
జవాబు:
వాతావరణంలోని CO₂, నీటి ఆవిరులు పరారుణ కాంతిని శోషించుకొని మరల తిరిగి భూమిపైకి ఉద్గారం చేసే దృగ్విషయాన్ని భూమి వేడెక్కడం (లేక) హరితగృహ ప్రభావం (లేక) భౌగోళిక తాపనం అని అంటారు.

వాతావరణం నందలి గాలిలో గల CO₂, నీటి ఆవిరి సూర్యరశ్మి నందలి తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం గల కాంతిని శోషించుకొని భూమిని వేడిగావుంచుతాయి. భూగోళం వేడెక్కుటకు కారణమైన వాయువులను హరిత మందిర వాయువులంటారు.
ఉదా : CH₄, CO₂, O₃ మొదలగునవి.

హరిత గృహ ప్రభావం వలన ఈ క్రింది దుష్ప్రభావాలు జరుగుతాయి

• ధృవ ప్రాంతాలలోని మంచు కరిగి, సముద్రమట్టం పెరిగి చాలా దేశాలు మునిగిపోతాయి.
• గ్లేసియర్లు, ధృవాల వద్ద గల మంచుటోపీలు పాక్షికంగా కరుగుట వలన వరదలు సంభవించవచ్చు.
• అకాలవర్షాలు, తుఫానులు, పెనుతుఫానులు ఏర్పడటం జరుగుతాయి.
• పంటనీరు బాగా ఇగిరిపోవడం వల్ల సాగునీరు పంటలకు సరిగా అందదు.

ప్రశ్న 5.
ఆమ్ల వర్షం ఏర్పడే విధానాన్ని తెలుపుతూ దానిలోని అంతర్గత రసాయన సమీకరణాలను వివరించండి.
జవాబు:
నైట్రోజన్ మరియు సల్ఫర్ ఆక్సైడ్లు వాతావరణంలో అనేక రసాయన చర్యలకు లోనయి HNO₃, H₃SO₄ లను ఏర్పరుస్తాయి. ఈ ఆమ్లాలు నీటిలో కరిగి ఆమ్ల వర్షాలుగా భూమిని చేరతాయి.

రసాయన సమీకరణాలు :
NO₂ + NO₃ → N₂O₅
N₂O₅ + H₂O → 2HNO₃
CO₂ + H₂O → H₂CO₃
SO₂ + H₂O → H₂SO₄
ఆమ్ల వర్ష pH విలువ 5.6 కన్నా తక్కువ.

ప్రశ్న 6.
ఆమ్ల వర్షం ద్వారా కలిగే చెడు ప్రభావాలను వివరించండి.
జవాబు:
ఆమ్ల వర్షాలవల్ల దుష్ఫలితాలు :

1. భవనాల, కట్టడాల జీవిత కాలం దెబ్బతింటుంది. అతి సుందరమైన భవనాల సౌందర్యం తగ్గిపోతుంది.
2. నేలలోని ‘pH’ మారి భూసారం తగ్గిపోతుంది. పంటలు బాగా పండవు.
3. మత్స్య సంపద నశించిపోతుంది.
4. శ్వాసకోశ సంబంధ వ్యాధులను కలుగచేస్తాయి.
5. అమ్మోనియా లవణాలు వాతావరణ ధూళిగా ఏరోసాల్ కణాలుగా ఉంటాయి.

ప్రశ్న 7.
కాంతి రసాయన స్మాగ్ ఎలా ఏర్పడుతుంది ? ఇది కలగజేసే చెడు ప్రభావాలు ఏమిటి ?
జవాబు:

• వాహనాలనుండి విడుదలయిన అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్లు, నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్లు సూర్యకాంతి సమక్షంలో చర్య జరిపి కాంతి రసాయన స్మాగ్ను ఏర్పరచును.
• ఇది పొడి, వేడి వాతావరణంలో ఏర్పడును.
• దీనిలో అధిక గాఢతగల ఆక్సీకారిణులు కలవు.

ఏర్పడుట :

• ఇంధన దహనం వలన ట్రోపోవరణం లోనికి కలుషిత కారిణులు విడుదలగును.”
• ఈ కలుషితాలలో హైడ్రోకార్బన్లు, నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్లు ముఖ్యమైనవి.
• ఈ కలుషితాలు సూర్యకాంతితో చర్య జరిపి క్రింది చర్యలు జరుగును.
  2 NO_(వా) + O_2(వా) → 2NO_2(వా)
  NO_2(వా) → NO_(వా) + O_(వా)
  O_(వా) + O_2(వా) → O_3(వా)
  NO_(వా) + O_3(వా) → NO_2(వా) + O_2(వా)
• O₃ విషపూరితమైనది మరియు NO₂, O₃ లు బలమైన ఆక్సీకారిణులు.
• ఇవి హైడ్రోకార్బన్లతో చర్య జరిపి HCHO, PAN వంటివి ఏర్పరుస్తాయి.
• కాంతి రసాయన స్మాగ్లోని అనుఘటకాలు NO, O₃, ఎక్రోలీన్, HCHO, PAN.

ప్రశ్న 8.
వాతావరణంలో ఓజోన్ పొర తరుగుదల ఎలా ఏర్పడుతుంది? ఈ ఓజోన్ పొర తరుగుదల ద్వారా ప్రాప్తించే హానికరమైన ప్రభావాలను పేర్కొనండి. [A.P. Mar. ’15]
జవాబు:
వాతావరణంలోని సాధారణ వాయువులతో CF₂Cl₂ సంయోగం చెంది స్ట్రాటోవరణంను చేరును.

స్ట్రాటోవరణంలో CF₂Cl₂ UV-కిరణాలతో చర్య జరిపి క్లోరిన్ – స్వేచ్ఛా ప్రాతిపదికలను ఏర్పరుచును.

ఓజోన్ పొర రంధ్రాల వల్ల ఫలితాలు :
ఓజోన్ వియోగం (రంధ్రాలు) చెందడం వల్ల ఎక్కువ U.V కిరణాలు ట్రాపోస్ఫియర్ను చేరి క్రింది ఫలితాలు తెస్తాయి.

1) చర్మం ముడతలు పడటం 2) శుక్లాలు 3) చర్మంపై పుళ్ళు 4) చర్మ క్యాన్సర్ 5) చేపల ఉత్పత్తికి ప్రమాదం 6) ఫైటో ప్లాంక్టన్లను చంపడం 7) మొక్కల ప్రోటీన్లపై పనిచేసి ఉత్పరివర్తన పరిణామాలకు నష్టం 8) మొక్కల స్టోమాటాల ద్వారా ఆవిరి చెందించడం 9) భూమిలో తేమశాతం తగ్గించడం 10) పెయింట్లు, వస్త్రాలకు నష్టం చేసి అవి వెలిసిపోయేటట్లు చేయడం 11) కిరణజన్య సంయోగక్రియపై ప్రభావం.

ప్రశ్న 9.
నీటి కాలుష్యానికి కారణమైన పారిశ్రామిక వ్యర్థాలను పేర్కొనండి. త్రాగేనీటి అంతర్జాతీయ ప్రమాణాలను పేర్కొనండి.
జవాబు:
పారిశ్రామిక వ్యర్థాలు రెండు రకాలు.
1. పద్ధతి వ్యర్థాలు :
ఇవి కర్బన, అకర్బన రెండు రసాయన చర్యా పద్ధతుల్లో వస్తాయి. అకర్బన పద్ధతి వ్యర్థాలు రసాయన పరిశ్రమలు, ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ పరిశ్రమలు, లోహ నిష్కర్షణ, పెట్రోలియమ్ పరిశ్రమలు మొదలైన వాటి నుంచి అవి విడుదల చేసిన వ్యర్థాల్లో వస్తాయి. ఇవి విషతుల్యమైనవే కానీ, జీవ ప్రక్రియలకు అడ్డురావు. అదే కర్బన రసాయన వ్యర్థ పదార్ధాలయితే ఫుడ్ ప్రాసెసింగ్ పరిశ్రమలు, పాల ఉత్పత్తుల పరిశ్రమలు, సారాబట్టీలు, స్వేదన యంత్రాలు, కాగితపు పరిశ్రమ, బట్టల మిల్లులు, కర్బన రసాయనాల తయారీ పరిశ్రమలు మొదలైనవాటి నుంచి వస్తాయి. కర్బన ప్రక్రియ వ్యర్థాల్ని తొలగించడం చాలా కష్టం.

2. రసాయన వ్యర్థాలు :
ఆమ్లాలు, క్షారాలు, డిటర్జెంట్లు, పేలుడు పదార్థాలు, రంజనాలు, క్రిమి సంహారకాలు, ఫంగస్ సంహారకాలు, ఎరువులు, సిలికోన్లు, ప్లాస్టిక్ లు, రెజిన్లు ఇతర పద్ధతుల కోసం వాడే అనేక ఇతర రసాయనాలతో అనేక రసాయన వ్యర్థాలు వుంటాయి. సెడిమెంటేషన్, ఫ్లక్యులేషన్, కడగడం, వడపోత, ఇగర్చడం, స్వేదనం, విద్యుద్విశ్లేషణం, అధిశోషణం, స్ఫటికీకరణం, స్క్రీనింగ్, దహనం, సెంట్రిఫ్యూజింగ్ మొదలైన విధానాల్లో రసాయన వ్యర్ధాలు వస్తాయి. ఇవి సాధారణంగా ఆమ్ల స్వభావం, క్షార స్వభావం లేదా విష స్వభావం ఉన్న పదార్థాలు, అధిక BOD గలవి. రంగులు కలిగి తేలికగా మండిపోతాయి.

సిలికోన్లు, పొగరాని పొడులు, క్రిమి సంహారకాలు, TNT తయారీ మొదలైన పరిశ్రమల్లో వచ్చే వ్యర్థాలు సాధారణంగా ఆమ్ల లక్షణంతో ఉంటాయి.

ప్రశ్న 10.
పర్యావరణ కాలుష్యాన్ని నివారించడానికి అవలంభించే హరిత రసాయనశాస్త్రంలోని ప్రణాళికలను సవివరంగా తెలపండి.
జవాబు:
హరిత రసాయన శాస్త్రము :
రసాయన శాస్త్రం, ఇతర శాస్త్ర విభాగాలను ఉపయోగించి వాటి అవగాహన, సూత్రాలతో సాధ్యమైనంతవరకు పర్యావరణంలో కాలుష్యం రాకుండా చూడటం గురించి చెప్పేదే హరిత రసాయన శాస్త్రం.

హరిత రసాయనశాస్త్రంలో ముఖ్యమైనది గ్రీన్ హౌస్ వాయువులైన CH₄, CO₂ వంటివి ఏర్పడకుండా చూసి గ్రీన్ హౌస్ ప్రభావం లేకుండా ఉంచడం నేలను అతిగా ఉపయోగిస్తూ దాని కోసం వాడుతున్న రసాయన ఎరువులు, క్రిమి సంహారక మందులు నేలను, నీటిని చివరకు గాలిని కూడా కలుషితం చేస్తున్నాయి. అయితే భూమి సాగు, వ్యవసాయం ఎట్టి పరిస్థితుల్లోనూ ఆపడానికి వీలుకానివి. అలాంటప్పుడు దీని వల్ల సంభవించే పర్యావరణ కాలుష్యాన్ని నివారించడానికి పద్ధతులను పెంపొందించాలి. సాధారణ రసాయన చర్యల్లో ఉప ఉత్పత్తులేర్పడతాయి. చాలా చర్యలలో ఈ ఉప ఉత్పత్తులే కాలుష్య కారకాలు అవుతాయి. హరిత రసాయన శాస్త్రం ముఖ్యంగా వ్యర్థ ఉప – ఉత్పత్తులు ఉత్పన్నం కాకుండా చూసేందుకు పనిచేస్తుంది.

మామూలుగా వాడుతున్న ఇంధనాలు, శక్తి వ్యవస్థలకు బదులుగా సంప్రదాయేతర ఇంధనాలు, శక్తి వ్యవస్థలను ఉపయోగించేందుకు హరిత రసాయన శాస్త్రం సాయం చేస్తుంది. దీనితో కాలుష్యాన్ని నివారించవచ్చు.

ఒక చర్యలో సాధ్యమైనంతవరకు 100% ఉత్పన్నాలు ఏర్పరిచే క్రియాజనకాలను తీసుకోవాలి. దీని కోసం కొన్ని కనీస పరిస్థితులను చర్యలో ఉపయోగించాలి. ఉదాహరణకు కర్బన ద్రావణుల కంటే చర్యను నీటిలో జరిపే వీలు కల్పిస్తే నీటిని ఎక్కువ విశిష్టోష్ణం, తక్కువగా బాష్పీభవనం చెందడం, మంటలంటుకోకపోవటం, క్యాన్సర్ కలిగించే గుణాలు లేకపోవడం వల్ల కాలుష్య ప్రభావముండదు. హరిత రసాయన శాస్త్రం తక్కువ ఖర్చుతో కూడినది. తక్కువ రసాయనాలు వాడటం, తక్కువ శక్తినుపయోగించడం, అతి తక్కువ కారకాలను ఉత్పత్తి చేయడం దీని ముఖ్య ఉద్దేశ్యం.
ఉదా : 1. రసాయనాల సంశ్లేషణం :
ప్రస్తుతం ఎసిటాల్డిహైడ్ న్ను (CH₃ CHO) వ్యాపార సరళిలో ఒకే దశలో జల ద్రావణంలో అయానిక ఉత్ప్రేరకం వాడి ఇథిలీన్ ను ఆక్సీకరణం చేసి తయారుచేస్తున్నారు. ఇందులో ఉత్పాదన దిగుబడి 90% పైనే ఉంటుంది.

2. మొదట్లో ఘాటైన వాసన గల క్లోరిన్ వాయువును కాగితం పరిశ్రమలో కాగితానికి విరంజనకారిగా వాడేవారు. ప్రస్తుతం ఉత్ప్రేరకం సమక్షంలో హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ను విరంజనకారిగా వాడుతున్నారు. ఉత్ప్రేరకం హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ విరంజన ధర్మాన్ని పెంపొందిస్తుంది.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
పర్యావరణ కాలుష్యం అంటే ఏమిటి? ఈ కాలుష్యం ఎన్ని రకాలు?
జవాబు:
మోటారు వాహనాలు విడుదల చేసే పొగలో అనేక హైడ్రోకార్బన్ల మిశ్రమం ఉంటుంది. ఈ హైడ్రోకార్బన్లు అన్ని కీడును కలిగించే కాంతి రసాయన ఆక్సీకరణ జన్యు పదార్థాలుగా మారతాయి. ఈ జన్యు పదార్థాలు మొక్కల చిగుళ్ళకు హానిని కలుగచేస్తాయి. మొక్కలలోని సెల్యులోస్ న్ను కూడా పతనం అయ్యేట్లుగా చేస్తాయి. మరొక జన్యు పదార్ధమైన పెరాక్సీ బెంజయిల్ నైట్రేటు – కంట్లో దురద, నీరు కారడం జరుగుతుంది. ఇది పొగమంచును కలుగచేస్తుంది. దీని వలన కళ్ళు కనిపించడం తగ్గుతుంది.

పరిశ్రమల నుండి వెలువడే పొగలోని కార్బన్ కణాలు, లోహాల పరిశ్రమల నుండి లోహాలను నిష్కర్షణను చేసినపుడు లోహాలు కణరూపంలోను గాలిలో చేరుకుంటాయి. ఈ గాలిని పీల్చడం వలన శ్వాస సంబంధమైన వ్యాధులు ఏర్పడే అవకాశం ఉంటుంది. అదే విధంగా క్రిమి సంహారక మందులు తయారుచేసే కర్మాగారాల నుండి వెలువడే వ్యర్ధ వాయువుల ద్వారా, ఇవి వాతావరణంలోకి ప్రవేశించి మానవుల ఆరోగ్యానికి హాని కలుగచేస్తాయి.

ఈ విధంగా పెద్ద పెద్ద పరిశ్రమలు వాటి నుండి వెలువడే వ్యర్ధ పదార్థాలే కాకుండా, పరిశ్రమలలో జరిగే ప్రమాదాల వలన కూడా వాతావరణ కాలుష్యం ఏర్పడుతుంది.

వాతావరణంలో విడుదల చేయబడిన SO₂, NO₂, O₃ వంటి కాలుష్యాలు పొగమంచు రూపంలో వెలువడి చాలా నష్టాన్ని కలుగచేస్తాయి. ఈ పొగమంచు వలన భారీ ఎత్తు మరణాలు కూడా సంభవిస్తాయి. ఈ పొగమంచు ప్రభావం తగ్గాలంటే వాహనాలలో దహనక్రియ సంపూర్ణంగా జరిగేటట్లు చూడాలి. నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్ ఉత్పత్తిని తగ్గించాలి.

వాతావరణ కాలుష్యం ఈ క్రింది సంక్షోభాలను కలుగచేస్తుంది.

1. ఆమ్ల వర్షాలు – నైట్రోజన్, సల్ఫర్ ఆక్సైడ్ వలన
2. ఓజోను పొరలో చిల్లులు – స్ట్రాటోస్ఫియర్లో జరిగే కాంతి రసాయన చర్యల వల్ల.
3. హరితగృహ ప్రభావం – భూమి వేడెక్కడం.

ఇంతేకాకుండా శిలాజ అవశేష ఇంధనాలు మండడం వల్ల వాతావరణంలో ఉన్న CO₂ యొక్క పరిమాణంలో చాలా మార్పు వస్తుంది. దీనివలన కూడా వాతావరణం కాలుష్యం అవుతుంది.

కాలుష్యంలోని రకాలు :

1. వాయు కాలుష్యం
2. జల కాలుష్యం
3. భూ కాలుష్యం
4. తైల కాలుష్యం
5. ధ్వని కాలుష్యం

ప్రశ్న 2.
కింది వాటిని వివరంగా తెలపండి.
(a) భూగోళం వేడెక్కడం (b) ఓజోన్ తరుగుదల (c) ఆమ్ల వర్షం (d) యూట్రోఫికేషన్
జవాబు:
a) వాతావరణంలోని CO₂, నీటి ఆవిరులు పరారుణ కాంతిని శోషించుకొని మరల తిరిగి భూమిపైకి ఉద్గారం చేసే దృగ్విషయాన్ని భూమి వేడెక్కడం (లేక) హరితగృహ ప్రభావం (లేక) భౌగోళిక తాపనం అని అంటారు.

వాతావరణం నందలి గాలిలో గల CO₂, నీటి ఆవిరి సూర్యరశ్మి నందలి తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం గల కాంతిని శోషించుకొని భూమిని వేడిగా వుంచుతాయి. భూగోళం వేడెక్కుటకు కారణమైన వాయువులను హరిత మందిర వాయువులంటారు.
ఉదా : CH₄, CO₂, O₃ మొదలగునవి.

హరిత గృహ ప్రభావం వలన ఈ క్రింది దుష్ప్రభావాలు జరుగుతాయి

1. ధృవ ప్రాంతాలలోని మంచు కరిగి, సముద్రమట్టం పెరిగి చాలా దేశాలు మునిగిపోతాయి.
2. గ్లేసియర్లు, ధృవాల వద్ద గల మంచుటోపీలు పాక్షికంగా కరుగుట వలన వరదలు సంభవించవచ్చు.
3. అకాలవర్షాలు, తుఫానులు, పెనుతుఫానులు ఏర్పడటం జరుగుతాయి.
4. పంటనీరు బాగా ఇగిరిపోవడం వల్ల సాగునీరు పంటలకు సరిగా అందదు.

b) ఓజోన్ పొర రంధ్రాల వల్ల ఫలితాలు :
ఓజోన్ వియోగం (రంధ్రాలు) చెందడం వల్ల ఎక్కువ U.V కిరణాలు ట్రాపోస్ఫియర్ను చేరి క్రింది ఫలితాలు తెస్తాయి.

1) చర్మం ముడతలు పడటం 2) శుక్లాలు 3) చర్మంపై పుళ్ళు 4) చర్మ క్యాన్సర్ 5) చేపల ఉత్పత్తికి ప్రమాదం 6) ఫైటో ప్లాంక్టన్లను చంపడం 7) మొక్కల ప్రోటీన్లపై పనిచేసి ఉత్పరివర్తన పరిణామాలకు నష్టం 8) మొక్కల స్టోమాటాల ద్వారా నీటిని ఆవిరి చెందించడం 9) భూమిలో తేమశాతం తగ్గించడం 10) పెయింట్లు, వస్త్రాలకు నష్టం చేసి అవి వెలిసిపోయేటట్లు చేయడం 11) కిరణజన్య సంయోగక్రియపై ప్రభావం.

c) నైట్రోజన్ మరియు సల్ఫర్ ఆక్సైడ్లు వాతావరణంలో అనేక రసాయన చర్యలకు లోనయి HNO₃, H₂SO₄ లను ఏర్పరుస్తాయి. ఈ ఆమ్లాలు నీటిలో కరిగి ఆమ్ల వర్షాలుగా భూమిని చేరతాయి.
NO₂ + NO₃ → N₂O₃
N₂O₅ + H₂O → 2HNO₃
CO₂ + H₂O → H₂CO₃
SO₂ + H₂O → H₂SO₄

దుష్ఫలితాలు :

1. భవనాల, కట్టడాల జీవిత కాలం దెబ్బతింటుంది. అతి సుందరమైన భవనాల సౌందర్యం తగ్గిపోతుంది.
2. నేలలోని ‘pH’ మారి భూసారం తగ్గిపోతుంది. పంటలు బాగా పండవు.
3. మత్స్య సంపద నశించిపోతుంది.
4. శ్వాసకోశ సంబంధ వ్యాధులను కలుగచేస్తాయి.
5. అమ్మోనియా లవణాలు వాతావరణ ధూళిగా ఏరోసాల్ కణాలుగా ఉంటాయి.

d) నీటిలోనికి వదలబడిన వ్యర్థ ఫాస్ఫేట్లు సరస్సులలో పోషకములను పెంచుతాయి. సరస్సులోని పోషకాలు హెచ్చుటను ‘యుట్రోఫికరణం’ అందురు. ఇందువలన కర్బన అవశేషాలు పెరుగును.

ప్రశ్న 3.
హరిత రసాయనశాస్త్రం పర్యావరణ కాలుష్యాన్ని నివారిస్తుంది. వివరించండి.
జవాబు:
హరిత రసాయన శాస్త్రము :
రసాయన శాస్త్రం, ఇతర శాస్త్ర విభాగాలను ఉపయోగించి వాటి అవగాహన, సూత్రాలతో సాధ్యమైనంతవరకు పర్యావరణంలో కాలుష్యం రాకుండా చూడటం గురించి చెప్పేదే హరిత రసాయన శాస్త్రం.

హరిత రసాయనశాస్త్రంలో ముఖ్యమైనది గ్రీన్ హౌస్ వాయువులైన CH₄, CO₂ వంటివి ఏర్పడకుండా చూసి గ్రీన్ హౌస్ ప్రభావం లేకుండా ఉంచడం నేలను అతిగా ఉపయోగిస్తూ దాని కోసం వాడుతున్న రసాయన ఎరువులు, క్రిమి సంహారక మందులు నేలను, నీటిని చివరకు గాలిని కూడా కలుషితం చేస్తున్నాయి. అయితే భూమి సాగు, వ్యవసాయం ఎట్టి పరిస్థితుల్లోనూ ఆపడానికి వీలుకానివి. అలాంటప్పుడు దీని వల్ల సంభవించే పర్యావరణ కాలుష్యాన్ని నివారించడానికి పద్ధతులను పెంపొందించాలి. సాధారణ రసాయన చర్యల్లో ఉప ఉత్పత్తులేర్పడతాయి. చాలా చర్యలలో ఈ ఉప ఉత్పత్తులే కాలుష్య కారకాలు అవుతాయి. హరిత రసాయన శాస్త్రం ముఖ్యంగా వ్యర్థ ఉప – ఉత్పత్తులు ఉత్పన్నం కాకుండా చూసేందుకు పనిచేస్తుంది.

మామూలుగా వాడుతున్న ఇంధనాలు, శక్తి వ్యవస్థలకు బదులుగా సంప్రదాయేతర ఇంధనాలు, శక్తి వ్యవస్థలను ఉపయోగించేందుకు హరిత రసాయన శాస్త్రం సాయం చేస్తుంది. దీనితో కాలుష్యాన్ని నివారించవచ్చు.

ఒక చర్యలో సాధ్యమైనంతవరకు 100% ఉత్పన్నాలు ఏర్పరిచే క్రియాజనకాలను తీసుకోవాలి. దీని కోసం కొన్ని కనీస పరిస్థితులను చర్యలో ఉపయోగించాలి. ఉదాహరణకు కర్బన ద్రావణుల కంటే చర్యను నీటిలో జరిపే వీలు కల్పిస్తే నీటిని ఎక్కువ విశిష్టోష్టం, తక్కువగా బాష్పీభవనం చెందడం, మంటలంటుకోకపోవటం, క్యాన్సర్ కలిగించే గుణాలు లేకపోవడం వల్ల కాలుష్య ప్రభావముండదు. హరిత రసాయన శాస్త్రం తక్కువ ఖర్చుతో కూడినది. తక్కువ రసాయనాలు వాడటం, తక్కువ శక్తినుపయోగించడం, అతి తక్కువ కారకాలను ఉత్పత్తి చేయడం దీని ముఖ్య ఉద్దేశ్యం.
ఉదా : 1. రసాయనాల సంశ్లేషణం :
ప్రస్తుతం ఎసిటాల్డిహైడ్ న్ను (CH₃ CHO) వ్యాపార సరళిలో ఒకే దశలో జల ద్రావణంలో అయానిక ఉత్ప్రేరకం వాడి ఇథిలీన్ ను ఆక్సీకరణం చేసి తయారుచేస్తున్నారు. ఇందులో ఉత్పాదన దిగుబడి 90% పైనే ఉంటుంది.

2. మొదట్లో ఘాటైన వాసన గల క్లోరిన్ వాయువును కాగితం పరిశ్రమలో కాగితానికి విరంజనకారిగా వాడేవారు. ప్రస్తుతం ఉత్ప్రేరకం సమక్షంలో హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ను విరంజనకారిగా వాడుతున్నారు. ఉత్ప్రేరకం హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ విరంజన ధర్మాన్ని పెంపొందిస్తుంది.