GSEB Class 12 Biology Important Questions Chapter 10 માનવ-કલ્યાણમાં સૂક્મ્મ જીવો

Gujarat Board GSEB Class 12 Biology Important Questions Chapter 10 માનવ-કલ્યાણમાં સૂક્મ્મ જીવો Important Questions and Answers.

GSEB Class 12 Biology Important Questions Chapter 10 માનવ-કલ્યાણમાં સૂક્મ્મ જીવો

પ્રશ્ન 1.
સૂક્ષ્મજીવો વિશે સામાન્ય માહિતી આપો.
ઉત્તર:

• બૃહદદર્શી (macroscopic) વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓ ઉપરાંત, સૂક્ષ્મજીવો પૃથ્વી પરના જૈવિક તંત્રના મુખ્ય ઘટકો છે.
• સૂક્ષ્મજીવો સર્વવ્યાપી છે જે જમીન, હવા, પાણી, આપણા શરીરમાં તેમજ અન્ય પ્રાણીઓ અને વનસ્પતિઓમાં પણ જોવા મળે છે.
• સૂક્ષ્મજીવો એવાં સ્થાનોએ પણ જોવા મળે છે કે જયાં અન્ય જૈવસ્વરૂપો જોવા મળતા નથી. જેમ કે, ગરમ પાણીના ઝરા (geysers) જ્યાં તાપમાન 100°C કરતાં પણ વધુ હોય છે, ભૂમિમાં ઊંડે, અમુક મીટર જાડા બરફનાં સ્તરો હેઠળ અને અતિ ઍસિડિક વાતાવરણમાં જોવા મળે છે.

• પ્રજીવ, બૅક્ટરિયા, ફૂગ અને સૂક્ષ્મદર્શીવનસ્પતિજન્ય વાઇરસ, વિરોઇડ અને પ્રાયોન કે જે પ્રોટીનમય ચેપીકારકો છે.
• સૂક્ષ્મજીવો જેવાં કે બૅક્ટરિયા અને ઘણી ફૂગને પોષણયુક્ત માધ્યમમાં તેમની વસાહતોના નિર્માણ માટે ઉછેરવામાં આવે છે જેને નરી આંખે જોઈ શકાય છે. આવા સંવર્ધિત માધ્યમ સૂક્ષ્મજીવોના અભ્યાસ માટે ઉપયોગી છે.
• સૂક્ષ્મજીવો મનુષ્યમાં ઘણા રોગો પ્રેરવા માટે જવાબદાર છે તેઓ પ્રાણીઓ અને વનસ્પતિઓમાં પણ રોગપ્રેરે છે.
• પરંતુ બધા સૂક્ષ્મજીવો હાનિકારક હોતા નથી. કેટલાક સૂક્ષ્મજીવો મનુષ્યને વિવિધ રીતે ઉપયોગી છે.
• આધુનિક બાયોટેકનોલૉજી અને જેનેટિક એન્જિનિયરિંગના વ્યાપક જ્ઞાન દ્વારા આવા સૂક્ષ્મસજીવોનો ઉપયોગ વિવિધ રીતે માનવકલ્યાણ અર્થે કરવામાં આવે છે.

પ્રશ્ન 2.
ઘરગથ્થુ ઉત્પાદનોમાં સૂક્ષ્મજીવો કઈ રીતે ઉપયોગી છે?
અથવા
આપણી રોજબરોજની જિંદગીમાં બેક્ટરિયા અને ફૂગનું મહત્ત્વ જણાવો.
ઉત્તર:

• આપણે સૂક્ષ્મજીવો કે તેમની નીપજોનો ઉપયોગ દરરોજ કરીએ છીએ. જેનું સામાન્ય ઉદાહરણ દૂધમાંથી દહીંનું ઉત્પાદન છે.
• દૂધમાંથી દહીં બનાવવાની પ્રક્રિયામાં લેક્ટોબેસિલસ બૅન્ટેરિયાનો ઉપયોગ થાય છે. તેઓ લેક્ટિક ઍસિડ બેક્ટરિયા (LAB) તરીકે ઓળખાય છે.
• લેક્ટિક ઍસિડ બૅક્ટરિયા દૂધમાં વૃદ્ધિ પામે છે અને તેને દહીંમાં પરિવર્તિત કરે છે. વૃદ્ધિ દરમિયાન, LAB અમ્લો (acids) સર્જે છે જે દૂધને જમાવે છે અને દૂધમાં રહેલ પ્રોટીનનું આંશિક પાચન કરે છે.
• દહીંની થોડી માત્રા કે જે નિવેશ દ્રવ્ય કે આરંભકના રૂપમાં તાજા દૂધમાં ઉમેરવામાં આવે છે, જે લાખો LABધરાવે છે.
• જે અનુકૂળ તાપમાને ગુણિત થઈ, દૂધને દહીંમાં પરિવર્તિત કરે છે. જે વિટામિન B ની માત્રા વધારી પોષણ સંબંધી ગુણવત્તામાં વધારો કરે છે.
• આપણા જઠરમાં પણ સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા થતા રોગોને અટકાવવામાં LABએકલાભદાયી ભૂમિકા ભજવે છે.
• ઢોંસા અને ઈડલી બનાવવા માટે વપરાતું ખીરું પણ બેક્ટરિયા દ્વારા આથવણની ક્રિયાથી બને છે. આ ખીરામાં CO₂ ઉત્પન્ન થવાને કારણે તે ફૂલેલું દેખાય છે.
• બ્રેડ બનાવવા માટે વપરાતા ખીરામાં પણ બેકર્સયીસ્ટ (Saccharomyces cerevisiae)નો ઉપયોગ કરીને આથો લાવવામાં આવે છે.
• કેટલાંક પ્રણાલીગત પીણાં અને ખોરાક પણ સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા થતા આથવણથી મેળવાય છે. દક્ષિણ ભારતમાં પ્રણાલીગત ટોડી” (Toddy) પીણું પણ પામના રસમાં આથવણ લાવી બનાવાય છે.
• માછલી, સોયાબીન, વાંસને પણ આ રીતે આથવણ-પ્રક્રિયામાંથી પસાર કરી તેમાંથી ખાદ્યસામગ્રી બનાવાય છે.
• પા ચીઝની જુદી જુદી જાત તેના પોત, સુગંધ અને સ્વાદને કારણે જાણીતી છે જે તેમાં વપરાતા વિશિષ્ટ સૂક્ષ્મજીવોને લીધે હોયછે.
• ઉદાહરણ તરીકે ‘સ્વિસ ચીઝ’માં જોવા મળતાં મોટા કાણા તેમાં સર્જાતા CO₂ને કારણે જોવા મળે છે. જે પ્રોમિયોની બૅક્ટરિયમ શર્માની બેક્ટરિયાને કારણે સર્જાય છે.
• ‘રોક્વીફૉટચીઝ’ને પકવવા માટે તેના પરચોક્કસ ફૂગનું સંવર્ધન કરવામાં આવે છે તે ચીઝને ચોક્કસ સ્વાદ કે સુવાસ આપે છે.

વિશેષ જાણકારી (More Information):

• સીલેઝઢોરનો ખોરાક છે જે લીલી વનસ્પતિ પેશીઓમાં રહેલા કાર્બોદિતોમાં આથવણ લાવી બનાવવામાં આવે છે.
• અથાણું એ ખાટાં ફળ અને શાકભાજીના લેક્ટિક ઍસિડની આથવણ ક્રિયાનું જ પરિણામ છે.
• સ્ટ્રીપ્ટોકોકસલેક્ટિ અને લ્યુકોનોસ્ટીકસાયટ્રીવોટ્યુમરનો ઉપયોગ માખણ બનાવવામાં થાય છે. માખણમાં આવતી વિશિષ્ટ સુગંધ તેમાં રહેલાં ડાયએસીટાઇલને કારણે હોય છે જે સ્ટ્રીપ્ટોકોકસ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.
• સ્ટ્રીપ્ટોકોકસ થર્મોફીલસ અને લેક્ટોએસીલસ બલ્ચરીક્સના ઉપયોગથી દૂધમાંથી યોગર્ટ બને છે.

પ્રશ્ન 3.
ઔધોગિકક્ષેત્રે ઉત્પાદન માટે સૂઢમજીવોનેશમાં ઉછેરવામાં આવે છે?
ઉત્તર:

1. સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા માનવજાતને ઉપયોગી એવા ઘણાં ઉત્પાદનો ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રે સંશ્લેષિત કરવામાં આવે છે. પીણાં અને પ્રતિજૈવિક દ્રવ્યો તેનાં કેટલાંક ઉદાહરણો છે.
2. ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રે ઉત્પાદન માટે ઉપયોગી સૂક્ષ્મજીવોને મોટાં વાસણોમાં ઉછેરવામાં આવે છે જેને આથવણકારકો કહે છે.

પ્રશ્ન 4.
આથવણયુક્તપીણાંમાં સૂક્ષ્મજીવો કઈ રીતે ઉપયોગી છે?
ઉત્તર:

• પ્રાચીનકાળથી વાઇન, બીયર, વિસ્કી, બ્રાન્ડી કે રમ જેવાં પીણાં યીસ્ટની મદદથી ઉત્પાદિત કરવામાં આવે છે.
• આ જ હેતુ માટે વપરાતી યીસ્ટ સેક્ટરોમાયસિસ સેરિવિસી બ્રેડ બનાવવા માટે ઉપયોગી છે.
• આ પ્રકારની યીસ્ટ બ્રેવર્સ યીસ્ટ તરીકે ઓળખાય છે. તેની મદદથી અનાજ અને ફળોના રસમાંથી ઇથેનોલનું ઉત્પાદન થાય છે.
• આથવણ માટે વપરાતા કાચા માલને પ્રકાર અને પ્રક્રિયાના પ્રકાર (નિયંદિત કે અનિયંદિત)ને આધારે વિવિધ પ્રકારના આલ્કોહોલિક પીણાં મેળવાય છે. – વાઇન અને બીયરનું ઉત્પાદન નિશ્ચંદન વગર મેળવાય છે જ્યારે વિકી, બ્રાન્ડી અને રમ આથવણ પામેલ રસમાંથી નિયંદન દ્વારા મેળવાય છે.

પ્રશ્ન 5.
પ્રતિજૈવિક દ્રવ્યોની બનાવટમાં સૂક્ષ્મજીવોનો ફાળો જણાવો.
અથવા
પ્રતિજૈવિક દ્રવ્યો સમજાવો.
ઉત્તર:

• સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા પ્રતિજૈવિક દ્રવ્યોનું ઉત્પાદન 20મી સદીની અત્યંત મહત્ત્વપૂર્ણ શોધ અને માનવ સમાજના કલ્યાણ માટે એક ખૂબ મોટી ઉપલબ્ધિમાનવામાં આવે છે.
• ‘ઍન્ટિ’ ગ્રીક શબ્દ છે, જેનો અર્થ ‘વિરુદ્ધ’ અને ‘બાયો’નો અર્થ જીવન છે. બંનેના સમન્વય દ્વારા બનેલો શબ્દ “જીવનવિરુદ્ધ થાયછે. (સજીવો દ્વારા થતા રોગોના સંદર્ભમાં).
• જયારે મનુષ્યના સંદર્ભમાં તેઓ જીવનવિરુદ્ધ નહિ પરંતુ પૂર્વજીવન’ માનવામાં આવે છે.
• પ્રતિ જૈવિક દ્રવ્યો એક પ્રકારના રસાયણ છે. જેમનું નિર્માણ કેટલાક સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા કરવામાં આવે છે જે અન્ય સૂક્ષ્મજીવોને મારી નાખે છે અથવા તેમની વૃદ્ધિને મંદ પાડે છે.
• સૌપ્રથમ શોધાયેલું ઍન્ટિબાયૉટિક પેનિસિલિન છે.
• ઍલેક્ઝાન્ડર ફ્લેમિંગ જ્યારે સ્ટેફાયલોકોકાઈ બૅક્ટરિયા પર કાર્ય કરી રહ્યા હતા ત્યારે તેમણે જોયું કે ધોયા વગરની એક સંવર્ધિત પ્લેટ પર મોલ્ડ ઉત્પન્ન થઈ હતી, જ્યાં સ્ટેફાયલોકોક્સ વૃદ્ધિ પામી શક્યા નહિ. તેમણે નોંધ્યું કે મોલ્ડ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા રસાયણને કારણે આવું થયું. પછી તેને પેનિસિલિન’ નામ આપ્યું. કારણ કે તે પેનિસિલિયમનોટેટમમોલ્ડ (ફૂગ)માંથી સર્જાયું હતું.
• તેના ઘણા સમય પછી અર્નેસ્ટ ચેન અને હાવર્ડ ફ્લોરેએ તેને એક તીવ્ર ક્ષમતા ધરાવતી ઉપયોગી ઍન્ટિબાયૉટિક તરીકે પ્રસ્થાપિત કરી.
• આ એન્ટિબાયોટિકનો ઉપયોગ બીજા વિશ્વયુદ્ધમાં ઘાયલ અમેરિકન સૈનિકોની સારવાર માટે વ્યાપક રૂપમાં કરવામાં આવ્યો.
• ફલેમિંગ, ચેન અને ફ્લોરેનને આ સંશોધન માટે, 1945માં નોબલ પુરસ્કારથી સન્માનિત કરવામાં આવ્યા.
• પેનિસિલિન પછી અન્ય ઍન્ટિબાયોટિક્સને પણ અન્ય સૂક્ષ્મજીવોમાંથી મેળવવામાં આવ્યાં.
• પ્લેગ, કાળી ખાંસી, ડિયેરિયા તથા રક્તપિત જેવા ભયાનક રોગો, જેને કારણે વિશ્વમાં લાખો લોકો માર્યા છે, તેઓના ઉપચાર માટે ઍન્ટિબાયૉટિક્સ દ્વારા આ રોગોની સારવારમાં મોટો સુધારો થયો છે.

પ્રશ્ન 6.
રસાયણો, ઉભેચકો અને જૈવિક અણુઓના ઔધોગિક ઉત્પાદનમાં સૂક્ષ્મજીવો કઈ રીતે ઉપયોગી છે?
ઉત્તર:

• કેટલાક વિશિષ્ટ પ્રકારનાં રસાયણો જેવાં કે કાર્બનિક ઍસિડ, આલ્કોહોલ તેમજ ઉત્સચકો વગેરેના વ્યવસાયિક તથા ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં સૂક્ષ્મજીવોનો મોટા પાયે ઉપયોગ થાય છે.
• ઍસિડિક ઉત્પાદનોનાં ઉદાહરણ નીચે પ્રમાણે છે:
  1. એસ્પરજીસનાઇઝર ફૂગમાંથી સાઇટ્રિક ઍસિડ
  2. ઍસીટોબૅક્ટર ઍસેટી બૅક્ટરિયામાંથી ઍસિટિક ઍસિડ
  3. ક્લોસ્ટ્રિડિયમ બ્યુટીરિકમ બૅક્ટરિયા દ્વારા બ્યુટેરિક ઍસિડ
  4. લેક્ટોબેસિલસ બૅક્ટરિયા દ્વારા લેક્ટિક ઍસિડ મેળવાય છે.
• આમ, વિવિધ પ્રકારના ઍસિડ મેળવવા સૂક્ષ્મજીવ ઉપયોગી છે.
• ઇથેનોલના વ્યવસાયિક ઉત્પાદન માટે યીસ્ટ (saccharomyces cerevisiae)નો ઉપયોગ થાય છે.
• સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા વિવિધ ઉત્સચકોનું પણ ઉત્પાદન કરવામાં આવે છે.
• લાઇપેઝનો ઉપયોગ ડિટર્જન્ટની બનાવટમાં તેમજ લોન્ડ્રીમાં તૈલી ડાઘ દૂર કરવામાં થાય છે.
• બૉટલમાં પેક કરેલફૂટયુસને વધુ સાફ રાખવા તેને પેક્ટિનેઝ અને પ્રોટીએઝ વડે શુદ્ધ કરવામાં આવે છે.
• સ્ટ્રેપ્ટોકાઇનેઝ ઉત્સુચક સ્ટ્રેપ્ટોકોકસ બૅક્ટરિયામાંથી મેળવવામાં આવે છે જે જનીન ઇજનેરીવિદ્યા દ્વારા રૂપાંતરિત કરેલ છે. તેનો ઉપયોગદર્દીની રુધિરવાહિનીઓ અને જામેલ રુધિરને તોડવા માટે થાય છે. આમ તેનો ઉપયોગ clotbluster તરીકે થાયછે.
• જે એવા દર્દીઓ માટે ઉપયોગી છે જેમને હૃદયની વાહિનીઓ જામ થવાને કારણે હાર્ટએટેક થવાની સંભાવના હોય.
• ટ્રાયકોડર્મા પોલિસ્પોરમ યીસ્ટ દ્વારા મેળવાતું સાયક્લોસ્પોરિન A દર્દીઓના અંગ પ્રત્યારોપણમાં પ્રતિકારકતા ઘટાડનાર ઘટક તરીકે વપરાય છે.
• રુધિરમાં કોલેસ્ટેરોલનું પ્રમાણ ઘટાડવા સ્ટેટિન્સ વપરાય છે. જેનું વ્યવસાયિક ધોરણે ઉત્પાદન મોનાસ્કસ પુપુરિયસ યીસ્ટમાંથી કરવામાં આવે છે.

પ્રશ્ન 7.
સુએઝ શું છે? સુએઝના પાણીને વિસર્જિત કરતા પહેલાં શેમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે?
ઉત્તર:

1. શહેરો અને નગરોમાં પ્રતિદિન મોટા પ્રમાણમાં ગંદા પાણીનું સર્જન થાય છે જેનો મુખ્ય ઘટક માનવમળ છે. નગરના આ ગંદા પાણીને વાહિન મળ કહે છે.
2. આ વાહિન મળમાં બહોળી માત્રામાં કાર્બનિક પદાર્થો અને સૂક્ષ્મજીવો જોવા મળે છે. તેમાંના કેટલાક રોગજન્ય હોય છે.
3. આવા શહેરી ગંદા પાણીને નદી અને ઝરણાંઓમાં સીધું (તે જ સ્વરૂપે) છોડવામાં આવતું નથી.
4. આ પાણીને વિસર્જિત કરતા પહેલા સુએઝ ટ્રીટમેન્ટ પ્લાન્ટ્સ STPsમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે. જેથી તે ઓછા પ્રદૂષિત બને.
5. ગંદા પાણીનો ઉપચાર પરપોષી સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા કરવામાં આવે છે જે આ સુએઝમાં કુદરતી રીતે વસતા હોય છે.

પ્રશ્ન 8.
સુએઝ સારવારમાં સમાવિષ્ટ થતા તબક્કાઓ સમજાવો.
ઉત્તર:

• સુએઝ સારવારની પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં કરવામાં આવે છે:
• પ્રાથમિક સારવાર આ પ્રથમ તબક્કામાં ગાળણ અને અવસાદન દ્વારા સુએઝમાં રહેલા ભૌતિક કણ – દ્રવ્યોનો (નાના અને મોટા કણો) તબક્કાવાર નિકાલ કરાય છે.
• પહેલાં, વારંવાર ગાળણ કરી તરતો કચરો દૂર કરાય છે. ત્યાર બાદ માટી અને નાની કાંકરીઓને અવસાદન દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે.
• આ રીતે ઘનદ્રવ્યો એકત્રિત થઈ પ્રાથમિક સ્લજ (કાદવ અને રગડો) રચે છે.
• જ્યારે ઉપરનું મુક્ત પાણી ઇફૂલ્યુઅન્ટ કહેવાય છે. ઇલ્યુઅન્ટને પ્રાથમિક સેટલિંગ ટાંકામાંથી દ્વિતીયક પ્રક્રિયા માટે લેવામાં આવે છે.
• દ્વિતીયક સારવાર અથવા જૈવિક સારવાર પ્રાથમિક ઇફૂલ્યુઅન્ટને મોટી વાયુમય જારક ટાંકીમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે.
• જ્યાં સતત આંદોલિત થતાં યંત્રો દ્વારા હવા પસાર કરવામાં આવે છે.
• જેથી ઉપયોગી કારક સૂક્ષ્મજીવોની વૃદ્ધિમાં ઝડપી વધારો થઈ તે લોક્સમાં ફેરવાય છે. (સૂક્ષ્મજીવોનું ફૂગના તંતુઓ સાથેના જોડાણથી બનતી જાળમય રચના) જ્યાં વૃદ્ધિ દરમિયાન તેઓ ઇલ્યુઅન્ટમાંનો મોટા ભાગનો કાર્બનિક જથ્થો આ સૂક્ષ્મજીવો વાપરી નાખે છે. પરિણામે ઇન્ફલ્યુઅન્ટના BOD (biochemical oxygen દ્વિતીય સારવાર demand)માં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાયછે.
• BOD એટલે એક લિટર પાણીમાં રહેલાં બધાં જ કાર્બનિક દ્રવ્યોનું ઑક્સિડેશન કરવા માટે બૅક્ટરિયા દ્વારા વપરાતો ઑક્સિજનનો જથ્થો.
• સુએઝ પાણીને ત્યાં સુધી ટ્રીટમેન્ટ આપવામાં આવે છે જ્યાં સુધી BODમાં ઘટાડો ન થાય.
• BOD કસોટી એટલે પાણીના નમૂનામાં સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા વપરાયેલ 02નું માપન અને તેથી પરોક્ષ રીતે BOD એ પાણીમાં રહેલ કાર્બનિક દ્રવ્યોનું માપન છે.
• નકામાં પાણીમાં BOD જેટલો વધારે તેટલી તે પાણીની પ્રદૂષણમાત્રા વધારે.
• સુએઝ પ્રક્રિયામાં એક વખત જરૂરી માત્રામાં BOD ઘટી જાય એટલે ઇફલ્યુઅન્ટને સેટલિંગ ટાંકામાં પસાર કરવામાં આવે છે. જ્યાં લોક્સનું અવસાદન થાય છે. આવું અવસાદિત દ્રવ્ય ક્રિયાશીલ સ્લજ કહેવાય છે.
• આ અવસાદિત દ્રવ્યોનો થોડોક જથ્થો પંપ કરીને જારક ટાંકામાં લઈ જવાય છે. જ્યાં તે નિવેશ દ્રવ્યની ગરજ સારે છે.
• બાકીના મોટા ભાગના સ્વજને મોટા એનએરોબિક સ્વજ ડાયજેસ્ટર્સ (કાદવકે રગડાને અજારક શ્વસનથી પચાવનાર હજમ ટાંકા)માં લઈ જવાય છે.

• અહીં રહેલા અજારક બૅક્ટરિયા જે સ્વજના અન્ય બૅક્ટરિયા તેમજ ફૂગનું પાચન કરે છે.
• આ પાચન દરમિયાન મિથેન, હાઇડ્રોજન, સલ્ફાઇડ અને કાર્બનડાયૉક્સાઇડમિશ્રિત વાયુસર્જાય છે જે બાયોગેસ સર્જે છે.
• આબાયૉગેસનો ઉપયોગ ઊર્જાના સ્રોત તરીકે કરાય છે કારણ કે તે જવલનશીલ હોય છે.
• દ્વિતીયક સારવારમાંથી પ્રાપ્ત ઇન્ફલ્યુઅન્ટને સામાન્યતઃ નૈસર્ગિક જળાશયો જેવાકે નદી અને ઝરણામાં મુક્ત કરવામાં આવે છે.
• આ રીતે સૂક્ષ્મજીવો પ્રતિદિન વિશ્વમાં લાખો ગેલન ગંદા પાણીની સારવારમાં મહત્ત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.
• વિશ્વના લગભગ બધા જ ભાગોમાં એક સદી કરતાં પણ વધુ સમયથી આ કાર્યપ્રણાલીનો ઉપયોગ થઈ રહ્યો છે.
• વધતા જતા શહેરીકરણને કારણે પહેલાની સાપેક્ષે ખૂબ વધુ માત્રામાં સુએઝ ઉત્પન્ન થઈ રહ્યું છે. પરંતુ આટલા મોટા જથ્થાની સાપેક્ષે સુએઝ ટ્રીટમેન્ટ પ્લાન્ટની સંખ્યા એટલી વધારાઈનથી.
• જેથી આવા અનુપચારિત સુએઝને સીધું જ નદીઓમાં ઠાલવી દેવામાં આવે છે. જેને કારણે પ્રદૂષણ અને પાણીજન્ય રોગોનું પ્રમાણ વધ્યું છે.
• વન અને પર્યાવરણ મંત્રાલયે આપણા દેશની મુખ્ય નદીઓને પ્રદૂષણથી બચાવવા માટે ગંગા એક્શન પ્લાન અને યમુના એક્શન પ્લાન શરૂ કર્યો છે.
• આ યોજના હેઠળ, મોટી સંખ્યામાં સુએઝ ટ્રીટમેન્ટ પ્લાન્ટ બનાવવાનો પ્રસ્તાવ છે. જેથી માત્ર ઉપચારિત કરેલ સુએઝ જ નદીઓમાં મુક્ત કરી શકાય.

પ્રશ્ન 9.
બાયોગેસના ઉત્પાદનમાં સૂક્ષ્મજીવોનો ફાળોવર્ણવો.
અથવા
બાયોગેસ પ્લાન્ટ વિશે માહિતી આપો.
ઉત્તર:

• બાયોગેસ એ વાયુઓનું મિશ્રણ (પ્રભાવી વાયુ મિથેન) છે. જે સૂક્ષ્મજીવોની પ્રક્રિયાથી મેળવાય છે અને તેનો ઉપયોગ બળતણ તરીકે થાય છે.
• સૂક્ષ્મજીવોની વૃદ્ધિ અને ચયાપચયને પરિણામે અંતિમ નીપજ તરીકે વિવિધ પ્રકારના વાયુઓ મળે છે.
• પ્રાપ્ત થતા વાયુના પ્રકારનો આધાર સૂક્ષ્મજીવો અને તેમના દ્વારા વપરાતા કાર્બનિક દ્રવ્યો પર રહેલો છે. ઉદાહરણ તરીકે ખીરાનું આથવણ, ચીઝ બનાવવાની પ્રક્રિયા અને પીણાંઓના ઉત્પાદન સમયે મુખ્યવાયુCO₂ ઉત્પન્ન થાય છે.
• આમ છતાં સેલ્યુલોઝ ઘટક પર ઉછેર પામતા કેટલાક અજારક બેક્ટરિયા મોટા પ્રમાણમાં મિથેન વાયુ સાથે CO₂ અને H₂ સર્જે છે. આવા બેક્ટરિયાને સંયુક્તપણે મિથેનોજેન્સ કહે છે અને તેમાંના એક મિથેનોબેક્ટરિયમ છે.
• આ પ્રકારના બૅક્ટરિયા ઢોરના આમાશય (rumen -જઠરનો એક ભાગ)માં જોવા મળે છે.
• ઢોરના ખોરાકમાં પુષ્કળ માત્રામાં આવેલ સેલ્યુલોઝવાળા દ્રવ્ય તેના આમાશયમાં પણ હોય છે. આમાશયમાં આ બૅક્ટરિયા સેલ્યુલોઝને તોડે છે અને પશુઓના પોષણમાં મહત્ત્વપૂર્ણ યોગદાન આપે છે.
• આમ, પશુઓનું છાણ જેને ગોબર કહેવાય છે. તે આ બૅક્ટરિયાની ઉચ્ચ માત્રા ધરાવે છે. આ છાણ બાયોગેસના ઉત્પાદનમાં વપરાય છે માટે તેને ગોબરગેસ કહે છે.
• બાયોગેસ પ્લાન્ટમાં કોંક્રિટનો ખાડો (10-15 ફૂટ ઊંડો) બનાવેલ હોય છે, જેમાં જૈવિક કચરો અને છાણનો કાદવ ભરવામાં આવે છે. તેની ઉપર તરતું આચ્છાદન રાખવામાં આવે છે.
• બૅક્ટરિયા દ્વારા સર્જાતા વાયુને કારણે આ આચ્છાદન ઉપર તરફ ઊંચકાયછે.
• પ્લાન્ટની સાથે વાયુને બહાર લઈ જતી પાઇપ ગોઠવેલી હોય છે. જે નજીકનાં ઘરોમાં બાયોગેસ પૂરો પાડવા માટેની પાઇપ સાથે જોડેલી હોય છે.
• વધેલા કાદવનો અન્યનળી દ્વારા બહાર નિકાલ કરવામાં આવે છે જેનો ખાતર તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
• ગ્રામ્ય વિસ્તારમાં પશુનું છાણ પુષ્કળ માત્રામાં પ્રાપ્ત થતું હોય છે કારણ કે ત્યાં પશુઓનો વિવિધ હેતુસર ઉપયોગ થાય છે. માટે જ બાયોગેસ પ્લાન્ટ ગ્રામીણ વિસ્તારોમાં વધુ જોવા મળે છે.

• બાયોગેસનો ઉપયોગ રાંધવા અને પ્રકાશ ઊર્જા મેળવવા માટે થાય છે.
• ભારતમાં ઇન્ડિયન એગ્રીકલ્ચરલ રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ (IARI) તથા ખાદી અને ગ્રામ ઉદ્યોગ (Khadi and Village Industries
  Commission KVIC)ના પ્રયાસોથી બાયૉગૅસ ટેક્નોલૉજી વિકસાવવામાં આવી છે.

પ્રશ્ન 10.
જૈવનિયંત્રકોશું છે? સમજાવો.
ઉત્તર:

1. જૈવનિયંત્રકો એટલે જૈવિક પદ્ધતિઓના ઉપયોગ દ્વારા વનસ્પતિ રોગો અને પેસ્ટનું નિયંત્રણ.
2. આધુનિકયુગમાં, કીટનાશકો અને પેસ્ટીસાઇટ્સના વધતા ઉપયોગ દ્વારા તેનું નિયંત્રણ થઈ રહ્યું છે.
3. આ રસાયણો વિષારી છે અને મનુષ્ય તેમજ પ્રાણીઓ માટે ખૂબ જ હાનિકર્તા છે. ઉપરાંત તેઓ આપણા પર્યાવરણ, ફળો, શાકભાજી અને પાકને પ્રદૂષિત કરી રહ્યા છે.
4. નીંદણના નાશ માટે વપરાતા નીંદણનાશક દ્વારા આપણી ભૂમિપ્રદૂષિત થઈ રહી છે.
5. આમ, જૈવનિયંત્રકો એ ભૂમિનું પ્રદૂષણ અટકાવવામાં ઉપયોગી છે.

પ્રશ્ન 11.
ઉપદ્રવી જંતુ અને રોગોનું જૈવનિયંત્રણ સમજાવો.
ઉત્તર:

• કૃષિક્ષેત્રે પેસ્ટ કંટ્રોલની આ પદ્ધતિ રસાયણોના ઉપયોગની સાપેક્ષે પ્રાકૃતિક ભક્ષકો પર વધુ નિર્ભર છે.
• કાર્બનિક ખેતી કરનાર અનુસાર જૈવ-વિવિધતા જ સ્વાથ્યની ચાવી છે. દશ્ય ભૂમિ પર જેટલી વિવિધતા વધુ, તેટલું વધુ તેનું સ્થાયીપણું.
• જૈવિક ખેતી કરતા ખેડૂતો એક એવું તંત્ર વિકસાવવામાં કાર્યરત હોય છે જેમાં કીટકોનું (જેને કેટલીકવાર પેસ્ટ કહેવામાં આવે છે.) નિવારણ ન કરતા તેના સ્થાને વ્યવસ્થાપન સ્તરે એક જીવંત અને ગતિશીલ નિવસનતંત્રમાં તેના ઘટાડા અને સંતુલન માટે જટિલ તંત્રનું નિર્માણ કરવામાં આવે.
• આમ, પરંપરાગત ખેતીની રાસાયણિક પદ્ધતિઓમાં આડેધડ લાભદાયી અને હાનિકારક બંને જીવોને મારી નાંખવામાં આવે છે. તે સમગ્ર દૃષ્ટિકોણમાં જોવા મળતા સજીવોની પારસ્પરિક પ્રક્રિયાઓની સમજ છે.
• ઓર્ગેનિક ફાર્મરનો મોટે ભાગે આ દૃષ્ટિકોણ વિકસિત થાય છે કે પ્રાણી કે જેને આપણે જીવાત (પેસ્ટ) પણ કહીએ છીએ તેનું નિવારણ માત્ર અશક્ય નથી, પરંતુ અનિચ્છનીય પણ છે.
• તેમના વગર લાભદાયી પરભક્ષી અને પરોપજીવી કીટક જીવંત રહી શકે નહીં કે જે જીવાત પર પોતાના પોષણ કે ખોરાક માટે નિર્ભર હોય છે.
• આથી જૈવનિયંત્રણ દ્વારા વિષારી રસાયણો અને પેસ્ટીસાઇટ્સ પરની આપણી નિર્ભરતા મહદંશે ઘટી જાય છે.
• જૈવ કૃષિના પ્રસ્તાવ થકી આપણે ભિન્ન જીવંત સ્વરૂપોથી પરિચિત થઈએ છીએ તેમજ ખેતરમાંના પરભક્ષી અને પેસ્ટ દ્વારા તેમના જીવનચક્ર, ખોરાકગ્રહણ કરવાની પ્રક્રિયા તેમજ વસવાટના સ્વરૂપમાં તેમને પસંદ કરવામાં આવે છે.
• જે આપણને જૈવનિયંત્રણનાં યોગ્ય સાધનોનો વિકાસ કરવામાં મદદ કરે છે.

z

પ્રશ્ન 12.
પેસ્ટ અને રોગોના જૈવનિયંત્રણમાં સૂક્ષ્મજીવોનો ફાળો સમજાવો.
ઉત્તર:

• ખૂબ જ જાણીતા લેડીબર્ડ અને ડ્રેગન ફલાયસ જેના શરીર પર લાલ અને કાળા રંગના નિશાન હોય છે તેવા વ્યંગકીટકોનો ઉપયોગ ક્રમશઃ એફિક્સ અને મચ્છરોથી છૂટકારો મેળવવામાં ખૂબ લાભદાયી છે.
• સૂક્ષ્મજીવી જેવ-નિયંત્રણના ઉદાહરણ સ્વરૂપ બેસિલસ કુરિન્જિનેન્સિસ (જેને Bt તરીકે ઓળખાય છે.) બેક્ટરિયાનો ઉપયોગ પતંગિયાની ઇયળના નિયંત્રણ માટે કરવામાં આવે છે.
• તેઓ શુષ્ક બીજાણુ સ્વરૂપે પૅકેટમાં ઉપલબ્ધ છે. જેને પાણીમાં ભેળવીને, અસરગ્રસ્ત વનસ્પતિઓ જેવી કે રાઈ અને ફળાઉ વૃક્ષો પર તેનો છંટકાવ કરવામાં આવે છે.
• કીટકોના ડિમ્ભ તેમને ખાઈ જાય છે. ડિમ્બના અન્નમાર્ગમાં આ વિષ મુક્ત થાય છે અને ડિમ્મને મારી નાખે છે.
• તે કેટરપીલરને મારી નાખે છે પરંતુ અન્ય કીટકોને કોઈ નુકસાન પહોંચાડતા નથી.
• લગભગ છેલ્લા દસકામાં જનીન ઇજનેરીવિદ્યાના વિકાસથી વૈજ્ઞાનિકોએ Bરનાવિષકારક જનીનને વનસ્પતિમાં દાખલ કર્યું છે.
• આવી વનસ્પતિઓ કીટ-જીવાતના આક્રમણ સામે પ્રતિકારકતા દર્શાવે છે. Bકપાસ જેનું જાણીતું ઉદાહરણ છે.
• જૈવ-નિયંત્રણ હેઠળ ટ્રાયકોડર્માફૂગનો ઉપયોગ રોગિષ્ઠ પાકની સારવારમાં કરવામાં આવે છે.
• ટ્રાયકોર્ડમાં મુક્તજીવી ફૂગ છે જે સામાન્યતઃ મૂળના નિવસનતંત્રમાં જોવા મળે છે. તે ઘણા વનસ્પતિ રોગકારકો માટે અસરકારક જૈવનિયંત્રક છે.
• બકુલો વાઇરસ કીટકો અને અન્ય સંધિપાદીઓમાં રોગ સર્જે છે. મોટા ભાગના બકુલોવાઇરસ જૈવ-નિયંત્રકો છે.
• તેમનો સમાવેશ ન્યુક્લિઓ પોલીહેડ્રોવાઇરસ પ્રજાતિ હેઠળ થાય છે. આ વિષાણુ જાતિ-વિશેષ, લઘુ વર્ણપટીય કીટકીય પ્રયોજન માટે શ્રેષ્ઠ માનવામાં આવે છે. – તેઓ વનસ્પતિ, સસ્તન, પક્ષીઓ, માછલીઓ કે લક્ષ્યહીન કીટકો પર કોઈ નકારાત્મક અસર ધરાવતા નથી. તે વિશેષરૂપે ત્યારે ઇચ્છનીય છે, જ્યારે લાભદાયી કીટકોનું સંરક્ષણ થાય.
• જેથી ઇન્ટિગ્રેટેડ પેસ્ટ પ્રોગ્રામ (integrated pest management – IPM)માં તેમનો ઉપયોગ કરી સંવેદી નિવસનતંત્રીય વિસ્તારનો ઉપચાર થાય.

પ્રશ્ન 13.
જૈવિક ખાતરોમાં સૂક્ષ્મજીવો કઈ રીતે ઉપયોગી છે?
ઉત્તર:

1. પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ એ ચિંતાનું મુખ્ય કારણ છે. કૃષિ-ઉત્પાદનોની વધતી માંગને પહોંચી વળવા માટે રાસાયણિક ખાતરોનો વધુ પડતો ઉપયોગ એ પ્રદૂષણનું મુખ્ય કારણ છે.
2. રાસાયણિક ખાતરોના વધુ પડતાં ઉપયોગથી ઘણી સમસ્યાઓ સર્જાઈ છે. જેના પરિણામે કાર્બનિક ખેતી કરવા અને જૈવિક ખાતરોનો ઉપયોગ વધારવાદબાણ વધી રહ્યું છે.
3. જૈવિક ખાતરો એવા સજીવો છે જે ભૂમિને પોષકોથી સમૃદ્ધ બનાવે છે. જૈવ ખાતરોનો મુખ્ય સ્રોત બૅક્ટરિયા, ફૂગ અને સાયનોબૅક્ટરિયાછે.
4. શિમ્બી કુળની વનસ્પતિઓના મૂળ પર ગંડિકાનું નિર્માણ સહજીવી રાઇઝોબિયમબેક્ટરિયા દ્વારા થાય છે.
5. આ બૅક્ટરિયા વાતાવરણમાંના એકનું સ્થાપન કરી કાર્બનિક દ્રવ્યો બનાવે છે જે વનસ્પતિ માટે પોષક ઘટક તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
6. અન્ય બેક્ટરિયા જે ભૂમિમાં મુક્તજીવી (એઝોસ્પીરીલિયમ અને એઝોટોબૅક્ટર) તરીકે વસે છે, તેઓ પણ વાતાવરણમાંના એકનું સ્થાપન કરીને, ભૂમિને નાઇટ્રોજનથી સમૃદ્ધ કરે છે.
7. ફૂગ પણ વનસ્પતિ સાથેનું સહજીવન રચવા માટે જાણીતી છે (માઇકોરાઇઝા).
8. ગ્લોમસ પ્રજાતિની ઘણી ફૂગ માઇકોરાઇઝા રચે છે જેમાં ફૂગ સહજીવી તરીકે ભૂમિમાંથી ફૉસ્ફરસનું શોષણ કરે છે અને વનસ્પતિને પૂરો પાડે છે.
9. આવું સંકલન ધરાવતી વનસ્પતિઓને અન્ય લાભ પણ મળે છે જેવા કે, મૂળમાં રોગ પ્રેરતા રોગકારકો સામે પ્રતિકારકતા, ક્ષાર અને શુષ્કતા સામે ટકી રહેવાની ક્ષમતા તેમજ વનસ્પતિની સર્વાગી વૃદ્ધિ અને વિકાસ પ્રેરે છે.
10. સાયનો બૅક્ટરિયા સ્વપોષી સૂક્ષ્મજીવો છે. જે જલીય તેમજ સ્થલીય વાતાવરણમાં વિસ્તૃતરૂપે જોવા મળે છે. જેમાંના મોટા ભાગના વાતાવરણમાંના નાઇટ્રોજનને સ્થાપિત કરે છે. દા.ત., એનાબીના, નોસ્ટોક, ઓસિલેટોરિયા વગેરે.
11. ડાંગરનાં ખેતરોમાં સાયનો બૅક્ટરિયા જૈવિક ખાતર તરીકે ઉપયોગી છે. નીલહરિત લીલ પણ ભૂમિમાં કાર્બનિક દ્રવ્યોનો વધારો કરે છે અને જમીનની ફળદ્રુપતામાં વધારો કરે છે.
12. આપણા દેશમાં મોટી સંખ્યામાં જૈવ-ખાતરો બજારમાં વ્યાપારી ધોરણે પ્રાપ્ય છે અને ખેડૂતો તેમનો નિયમિતરૂપે ઉપયોગ કરી રહ્યા છે, જેથી ખનીજ તત્ત્વોની ભરપાઈ થઈ શકે અને રાસાયણિક ખાતરો પરની નિર્ભરતા ઓછી થાય.

તફાવત આપો. (2 ગુણ)

પ્રશ્ન 1.
રાસાયણિક ખાતર અને જૈવિક ખાતર
ઉત્તર:

રાસાયણિક ખાતર	જૈવિક ખાતર
(1) રાસાયણિક ખાતરમાં વિવિધ પ્રકારના રસાયણોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.	(1) જૈવિક ખાતરમાં વિવિધ પ્રકારના સૂક્ષ્મજીવોનો સમાવેશ થાયછે.
(2) રાસાયણિક ખાતરોનો વધુ ઉપયોગભૂમિનું પ્રદૂષણ વધારે છે.	(2) જૈવિક ખાતર ભૂમિને ફળદ્રુપ બનાવી પાક ઉત્પાદન વધારે છે.
(3) સ્રોત તરીકે નાઇટ્રોજન, ફૉસ્ફરસ, પોટેશિયમ વગેરેનો ઉપયોગ થાય છે.	(3) સ્રોત તરીકે બૅક્ટરિયા, ફૂગ અને સાયનો બૅક્ટરિયાનો ઉપયોગ થાય છે.
(4) રાસાયણિક ખાતર પર્યાવરણ માટે નુકસાનકારક છે.	(4) જૈવિક ખાતર પર્યાવરણ માટે ફાયદાકારક છે.

વૈિજ્ઞાનિક કારણો આપો. (2 ગુણ)

પ્રશ્ન 1.
બાયોગેસ પ્લાન્ટ ગ્રામીણ વિસ્તારોમાં વધુ જોવા મળે છે.
ઉત્તર:
બાયોગેસમાં મુખ્યત્વે પ્રાણીઓના મળમૂત્રનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ગ્રામીણ વિસ્તારોમાં પશુઓનો વિવિધ હેતુસર ઉપયોગ થાય છે માટે ગ્રામીણ વિસ્તાર નજીક બાયોગેસ પ્લાન્ટફાયદાકારક રહે છે.

પ્રશ્ન 2.
હાલના સમયમાં કાર્બનિક ખેતી અને જૈવિકખાતરોના ઉપયોગ પર દબાણ વધ્યું છે.
ઉત્તર:
કૃષિ-ઉત્પાદનોની વધતી માંગને પહોંચી વળવા માટે રાસાયણિક ખાતરોનો ઉપયોગ વધી ગયો છે જે પ્રદૂષણ સર્જવા માટેનું અગત્યનું કારણ છે. આવા રાસાયણિક ખાતરો સજીવોના સ્વાથ્ય માટે હાનિકારક છે. પરિણામે કાર્બનિક ખેતી અને જૈવિક ખાતરોનો ઉપયોગ વધારવા દબાણ વધી રહ્યું છે. જૈવિક ખાતરો એ ભૂમિને ફળદ્રુપ બનાવે છે.

પ્રશ્ન 3.
ઢોરના આમાશયમાં પુષ્કળસેલ્યુલોઝવાળા ઘટકોનું પણ સહેલાઈથી પાચન થઈ જાય છે.
ઉત્તર:
મિથેનોજેન્સ બૅક્ટરિયા એ સેલ્યુલોઝનું સહેલાઈથી વિઘટન કરી શકે છે. આ પ્રકારના બેક્ટરિયા ઢોરના આમાશયમાં જોવા મળે છે. ઢોરના ખોરાકમાં રહેલા સેલ્યુલોઝવાળા ઘટકોને આ બૅક્ટરિયા તોડે છે અને પશુઓના પોષણમાં મહત્ત્વપૂર્ણ યોગદાન આપે છે.