GSEB Solutions Class 11 Chemistry Chapter 14 પર્યાવરણીય રસાયણવિજ્ઞાન

Gujarat Board GSEB Textbook Solutions Class 11 Chemistry GSEB Solutions Class 11 Chemistry Chapter 14 પર્યાવરણીય રસાયણવિજ્ઞાન Textbook Questions and Answers.

Gujarat Board Textbook Solutions Class 11 Chemistry Chapter 14 પર્યાવરણીય રસાયણવિજ્ઞાન

GSEB Class 11 Chemistry પર્યાવરણીય રસાયણવિજ્ઞાન Text Book Questions and Answers

પ્રશ્ન 1.
પર્યાવરણીય રસાયણવિજ્ઞાનને વ્યાખ્યાયિત કરો.
ઉત્તર:
કુદરતમાં થતી રાસાયણિક અને જૈવરાસાયણિક પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ એટલે પર્યાવરણીય રસાયણવિજ્ઞાન. વિવિધ રાસાયણિક ઘટકોનાં પર્યાવરણમાં ઉદ્દભવ, વહન, પ્રક્રિયા અને અસરોનો તેમાં અભ્યાસ કરવામાં આવે છે.

પ્રશ્ન 2.
ક્ષોભ-આવરણીય પ્રદૂષણને લગભગ 100 શબ્દોમાં સમજાવો.
ઉત્તર:

• વાતાવરણના સૌથી નીચેના સ્તરમાં રહેલા અનિચ્છિત ઘટકોને કારણે ક્ષોભ-આવરણીય પ્રદૂષણ ઉત્પન્ન થાય છે.
• કાર્બન, નાઇટ્રોજન અને સલ્ફરના ઑક્સાઇડ અને હાઇડ્રોકાર્બન એ મુખ્ય વાયુરૂપ પ્રદૂષકો છે. સલ્ફરના ઑક્સાઇડ (SO₂ અને SO₃) નાઇટ્રોજનના ઑક્સાઇડ (NO અને NO₂) એ અશ્મિગત બળતણના દહન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.
• આ ઑક્સાઇડ વાતાવરણમાં રહેલા ઑક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરી નાઇટ્રિક ઍસિડ (HNO₃) અને સલ્ફયુરિક ઍસિડ (H₂SO₄) બનાવે છે. જે અંતે ઍસિડવર્ષાનું કારણ બને છે.
  2SO_2(g) + O_2(g) + 2H₂O_(l) → 2H₂SO_4(aq)
  4NO_2(g) + O_2(g) + 2H₂O_(l) → 4HNO_3(aq)
• ઍસિડવર્ષા ખેતીવાડી અને વૃક્ષો માટે નુકસાનકર્તા છે.
• હાઇડ્રોકાર્બન એ કાર્બન અને હાઇડ્રોજનનાં બનેલાં સંયોજનો છે. જેના દહનથી કાર્બનના ઑક્સાઇડ પ્રાપ્ત થાય છે.
• હાઇડ્રોકાર્બન કાર્સિનોમી યુક્ત હોય છે અને તેમાંથી બનતા સંયોજનો પણ મુખ્ય પ્રદૂષકો છે.
• CO પણ ખૂબ જ ઝેરી વાયુ છે. તે રુધિરમાં ભળે તો માણસનું મૃત્યુ નીપજે છે.
• CO₂ સ્વભાવે ઝેરી નથી પરંતુ તે ગ્લોબલ વૉર્મિંગમાં અગત્યનો ભાગ ભજવે છે. પરિણામે પૃથ્વીનું તાપમાન વધે છે અને ધ્રુવપ્રદેશનો બરફ પીગળે છે.
• ચોક્કસ પ્રકારના ધુમ્મસ, ધૂમ્ર, ધુમાડો, ધૂમ્ર-ધુમ્મસ વગેરે શ્વસનને લગતા રોગો મનુષ્યમાં ઉત્પન્ન કરે છે.

પ્રશ્ન 3.
કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ વાયુ કરતાં કાર્બન મોનૉક્સાઇડ વાયુ વધુ ખતરનાક શા માટે છે ? સમજાવો.
ઉત્તર:

• વિવિધ પ્રકારના બળતણના દહન દ્વારા CO અને CO₂ વાયુ મુક્ત થાય છે. કાર્બન મોનૉક્સાઇડ ઝેરી છે. જ્યારે કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ સ્વભાવે બિનઝેરી છે.
• કાર્બન મોનૉક્સાઇડ હીમોગ્લોબિન સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બોક્સિહીમોગ્લોબિન સંકીર્ણ બનાવે છે જેથી તે ઝેરી છે. આ કાર્બોક્સિહીમોગ્લોબિન એ ઑક્સિહીમોગ્લોબિન કરતાં વધુ સ્થાયી છે.
• 3 થી 4 % સાંદ્રતા ધરાવતું કાર્બોક્સિહીમોગ્લોબિન એ રુધિરની ઑક્સિજન શોષી રાખવાની ક્ષમતાને ઘટાડે છે.
• તેને કારણે માથાનો દુઃખાવો, નબળી દષ્ટિ, હૃદય અને રક્તવાહિનીઓનાં કાર્યમાં અનિયમન સર્જાય છે.
• તેનું પ્રમાણ ખૂબ જ વધી જવાથી મૃત્યુ નીપજે છે.
• કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ બિનઝેરી છે. તે ખૂબ જ ઊંચી સાંદ્રતાએ જ હાનિકારક છે.

પ્રશ્ન 4.
ગ્રીન હાઉસ અસર માટે જવાબદાર વાયુઓની યાદી તૈયાર કરો.
ઉત્તર:
મુખ્ય ગ્રીન હાઉસ વાયુઓ નીચે મુજબ છે :

1. કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ (CO₂)
2. મિથેન (CH₄)
3. પાણીની બાષ્પ (H₂O)
4. નાઇટ્રસ ઑક્સાઇડ (NO)
5. ઓઝોન (O₃)
6. ક્લોરોફ્લોરો કાર્બન (CFC)

પ્રશ્ન 5.
ઍસિડ વર્ષા ભારતમાં રહેલ મૂર્તિઓ અને સ્મારકોને કેવી રીતે નુકસાન કરે છે ?
અથવા
તાજમહેલ પર ઍસિડ વર્ષાની અસર સમજાવો.
ઉત્તર:

• તાજમહેલની આજુબાજુ વધુ સંખ્યામાં ઉદ્યોગો અને વિદ્યુત મથકો આવેલા છે. જે નીચી ગુણવત્તાવાળા કોલસા, કેરોસીન અને લાકડાનો બળતણ તરીકે ઉપયોગ કરે છે. જેના કારણે હવામાં સલ્ફર અને નાઇટ્રોજન ઑક્સાઇડનું પ્રમાણ વધે છે. જેના પરિણામે ઍસિડ વર્ષા થાય છે. જે તાજમહેલના આરસપહાણ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
  CaCO₃ + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O + CO₂
• આમ, આખા વિશ્વને આકર્ષિત કરનાર આ અદ્ભુત સ્મારકને નુકસાન પહોંચે છે. ઍસિડ વર્ષાને કારણે આ સ્મારક ધીરે ધીરે વિરૂપ બને છે અને પોતાની કુદરતી સુંદરતા ગુમાવતું જાય છે.

પ્રશ્ન 6.
ધૂમ્ર-ધુમ્મસ એટલે શું ? પારંપરિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ પ્રકાશ રાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસથી કેવી રીતે જુદું પડે છે ?
અથવા
ધૂમ્ર-ધુમ્મસના પ્રકારો વિશે ટૂંકમાં માહિતી આપો.
ઉત્તર:
ધૂમ્ર-ધુમ્મસ શબ્દ ધુમાડો અને હવામાંના ભેજ શબ્દોના જોડાણથી બનેલો છે. સામાન્ય રીતે હવાના પ્રદૂષણ તરીકે ધૂમ્ર- ધુમ્મસ જોવા મળે છે. તેના બે પ્રકાર છે :

(i) પારંપારિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ ઃ તે ઠંડા ભેજવાળા વાતાવરણમાં ઉત્પન્ન થાય છે. તે ધુમાડો, હવામાંના ભેજ અને સલ્ફર ડાયૉક્સાઇડનું મિશ્રણ છે. તે રાસાયણિક રીતે રિડક્શનકર્તા મિશ્રણ હોવાથી તેને રિડક્શનકર્તા ધૂમ્ર-ધુમ્મસ કહે છે.

(ii) પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ : તે ગરમ, શુષ્ક અને સૂર્યપ્રકાશવાળા હવામાનમાં ઉત્પન્ન થાય છે. તે વાહનો અને ઔદ્યોગિક એકમોમાંથી ઉત્પન્ન થતાં નાઇટ્રોજન ઑક્સાઇડ અને હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજનો પર પ્રકાશ પડવાથી ઉત્પન્ન થાય છે. ધૂમ્ર-ધુમ્મસ ઑક્સિડેશનકર્તા ધૂમ્ર-ધુમ્મસ કહે છે.

પ્રશ્ન 7.
પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસના નિર્માણ દરમિયાન થતી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ લખો.
અથવા
પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ-ધુમ્મસનું નિર્માણ કેવી રીતે થાય છે ? પ્રક્રિયાસહ સમજાવો.
ઉત્તર:

• અશ્મિગત બળતણનું દહન થવાથી જુદા જુદા પ્રકારના પ્રદૂષકો પૃથ્વીના ક્ષોભ આવરણમાં ઉત્સર્જિત થાય છે. આ પૈકી નાઇટ્રિક ઑક્સાઇડ (NO) અને હાઇડ્રોકાર્બનિક પૂરતું ઊંચું પ્રમાણ જમા થાય છે.
• સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં આ નાઇટ્રિક ઑક્સાઇડ અને હાઇડ્રોકાર્બન વચ્ચે શૃંખલા પ્રક્રિયા થઈ NO₂ બને છે. આ NO₂ સૂર્યપ્રકાશમાંથી મળતી ઊર્જા શોષી નાઇટ્રિક ઑક્સાઇડ અને મુક્ત ઑક્સિજન પરમાણુમાં ફેરવાય છે.

• મુક્ત થયેલો ઑક્સિજન પરમાણુ વધુ પ્રતિક્રિયાત્મક હોવાથી હવામાં રહેલા ઑક્સિજન વાયુ સાથે સંયોજાઈ ઓઝોન બનાવે છે.
  O_(g) + O_2(g) \(\rightleftharpoons\) O_2(g)
  ……………. (ii)
• આમ, પ્રક્રિયા (ii) દ્વારા બનેલો ઓઝોન વાયુ પ્રક્રિયા (i) દ્વારા બનેલા NO_(g) સાથે ખૂબ જ ઝડપથી પ્રક્રિયા કરી ફરીથી NO_2(g) બનાવે છે. આ NO₂ કથ્થાઈ રંગનો વાયુ છે. તેનું ઊંચું પ્રમાણ વાતાવરણને ધૂંધળું બનાવે છે.
  NO_(g) + O_3(g) → NO_2(g) + O_2(g) ……… (iii)
  ઓઝોન ઝેરી વાયુ છે. NO₂ અને O₃ બંને પ્રબળ ઑક્સિડેશનકર્તા છે. તે પ્રદૂષિત હવામાં દહન ન પામેલા હાઇડ્રોકાર્બન સાથે પ્રક્રિયા કરી ફોર્માલ્ડિહાઇડ, ઍક્રોલિન અને ૫૨ઑક્સિએસિટાઇલ નાઇટ્રેટ (PAN) બનાવે છે.

પ્રશ્ન 8.
પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ કઈ નુકસાનકારક અસરો દર્શાવે છે ? તેઓને કેવી રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય ?
અથવા
પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ-ધુમ્મસના ઘટકો જણાવી, તેની અસરો જણાવો.
ઉત્તર:

• ઓઝોન, નાઇટ્રિક ઑક્સાઇડ, ઍક્રોલિન, ફોર્માલ્ડિહાઇડ અને ૫૨ઑક્સિએસિટાઇલ નાઇટ્રેટ (PAN) એ પ્રકાશ રાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસના સામાન્ય ઘટકો છે.
• પ્રકાશ રાસાયણિક ધૂમ-ધુમ્મસની આરોગ્ય પર ગંભીર અસર થાય છે. ઓઝોન અને PAN આંખોમાં તીવ્ર બળતરા પેદા કરે છે.
• ઓઝોન અને નાઇટ્રિક ઑક્સાઇડ નાક અને ગળામાં બળતરા પેદા કરે છે. તેમની ઊંચી સાંદ્રતાથી માથું દુ:ખવું, છાતીમાં દુઃખાવો થવો, ગળું શુષ્ક થવું, કફ થવો અને શ્વાસ લેવામાં તકલીફ પડવી વગેરે તકલીફો થાય છે.
• ધૂમ્ર-ધુમ્મસ રબરને તોડે છે તે વનસ્પતિસૃષ્ટિને પણ નુકસાન પહોંચાડે છે. તેનાથી ધાતુઓ, પથ્થરો, બાંધકામ માટેની સામગ્રી, રબર અને રંગેલી સપાટીનું અપક્ષરણ પણ થાય છે.

પૂરક પ્રશ્ન : પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસને નિયંત્રિત કરવા તમે શું કરશો ?
ઉત્તર:

• પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસને નિયંત્રિત કરવા અનેક પ્રવિધિઓ વપરાય છે. જેમાંની કેટલીક નીચે પ્રમાણે છે :
  જો પ્રકાશ રાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસના પ્રાથમિક પૂર્વવર્તી જેવા કે, NO₂ અને હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજનો તથા દ્વિતીયક પૂર્વવર્તી જેવા કે ઓઝોન અને PAN ને નિયંત્રિત કરીએ તો પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ પર નિયંત્રણ કરી શકાય છે.
• વાહનોમાં ઉદ્દીપકીય રૂપાંતરકોના ઉપયોગ દ્વારા નાઇટ્રોજન ઑક્સાઇડ અને હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજનોને વાતાવરણમાં ભળતાં ઘટાડી શકાયા છે.
• કેટલાક વૃક્ષો જેવા કે પીનસ, જુનીપેરસ, ક્લેરકસ, પાયરસ અને વિટિસ કે જે નાઇટ્રોજન ઑક્સાઇડનું ચયાપચયન કરે છે. આવા વૃક્ષો વધુ ઉગાડવાથી પણ પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ પર નિયંત્રણ કરી શકાય છે.

પ્રશ્ન 9.
ક્ષોભ-આવરણમાં ઓઝોનના ક્ષયન માટે કઈ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ થાય છે ? (સ્વાધ્યાય-14,9)
અથવા
ક્લોરોફ્લોરોકાર્બન (CFC) દ્વારા ઓઝોન વાયુનું ખંડન કેવી રીતે થાય છે ?
ઉત્તર:

• ઓઝોન સ્તરનું ક્ષયન થવાનું મુખ્ય કારણ (CFCs) ક્લોરો- ફ્લોરોકાર્બન સંયોજનનું ઉત્સર્જન છે, જેને ફ્રિઓન કહે છે. આ સંયોજનો અપ્રતિક્રિયાત્મક, અજ્વલનશીલ, બિનઝેરી કાર્બનિક સંયોજનો છે.
• તેઓનો ઉપયોગ રેફ્રિજરેટર, ઍરકન્ડિશનર, પ્લાસ્ટિક ફૉમના ઉત્પાદનમાં અને કમ્પ્યૂટરના ભાગોની સફાઈ માટે ઇલેક્ટ્રૉનિક ઉદ્યોગોમાં થાય છે.
• CFCs વાતાવરણના વાયુઓ સાથે મિશ્ર થઈ, સમતાપ આવરણમાં પ્રબળ પારજાંબલી કિરણોથી ખંડિત થઈને ક્લોરિન મુક્તમૂલક ઉત્પન્ન કરે છે.

• આ ક્લોરિન મુક્તમૂલક સમતાપ આવરણમાં રહેલા ઓઝોન સાથે પ્રક્રિયા કરી ક્લોરિન મોનૉક્સાઇડ મુક્તમૂલક અને ઑક્સિજન અણુ બનાવે છે.

• આ ક્લોરિન મોનૉક્સાઇડ મુક્તમૂલક ઑક્સિજન પરમાણુ સાથે પ્રક્રિયા કરી ક્લોરિન મુક્તમૂલક બનાવે છે.

• ક્લોરિન મુક્તમૂલક સતત બનતો જ રહે છે જે ઓઝોનવાયુનું ક્ષયન કરે છે. તેથી CFCs સમતાપ આવરણમાં ક્લોરિન મુક્તમૂલક ઉત્પન્ન કરવાવાળા અને ઓઝોન સ્તરને નુકસાન પહોંચાડનાર પરિવહનીયકારકો છે.

પ્રશ્ન 10.
ઓઝોન-સ્તરમાં ગાબડું એટલે શું ? તેના પરિણામો શું છે ?
અથવા
ઓઝોન સ્તરના ક્ષયનની પર્યાવરણ પર અસરો વિશે ટૂંકમાં સમજાવો.
ઉત્તર:

• ઓઝોન સ્તરના ક્ષયનથી વધુ પારજાંબલી વિકિરણો ક્ષોભ- આવરણમાં પ્રવેશે છે. આ પારજાંબલી વિકિરણોના કારણે ચામડી જીર્ણ થવી, આંખમાં મોતિયો આવવો, સૂર્યની ગરમીથી દઝાવું, ચામડીનું કૅન્સર થવું, જલજ વનસ્પતિનો નાશ થવો, માછલીની પ્રજનન ક્ષમતામાં ઘટાડો થવો વગેરે થાય છે.
• પારજાંબલી વિકિરણો વનસ્પતિ પ્રોટીન પર પણ અસર કરે છે. તેઓ વનસ્પતિ કોષમાં નુકસાનકારક ઉત્પરિવર્તન લાવે છે. તેનાથી વનસ્પતિનાં પર્ણો પર રહેલા છિદ્રો દ્વારા પાણીનું બાષ્પીભવન થાય છે અને જમીનમાં રહેલા ભેજનું પ્રમાણ ઘટે છે. આમ, ભૂપૃષ્ઠી જળનું બાષ્પીભવન વધે છે.
• પારજાંબલી વિકિરણોના વધુ પ્રમાણથી રંગ અને રેસાઓને નુકસાન થાય છે અને તેઓ જલદી ઝાંખા પડી જાય છે.

પ્રશ્ન 11.
જળ પ્રદૂષણના મુખ્ય કારણો કયાં છે ? સમજાવો.
ઉત્તર:
જળ પ્રદૂષણના મુખ્ય કારણો નીચે મુજબ છે :
(i) રોગકારકો : રોગ પેદા કરનાર અતિ ગંભીર જળપ્રદૂષકોને રોગકારકો કહેવાય છે.
સુએજ અને પ્રાણીઓના મળમૂત્રોમાંથી બૅક્ટેરિયા અને અન્ય સૂક્ષ્મજીવો સહિતના રોગકારકો પાણીમાં પ્રવેશે છે. મળમૂત્રમાં ઈસ્ટેરેશિયા કોલાઈ અને સ્ટેપ્ટોકોક્સ ફેકેલીસ જેવા બૅક્ટેરિયા રહેલા હોય છે. જે જઠર રોગો માટે જવાબદાર હોય છે.

(ii) કાર્બનિક કચરો : પાંદડાં, ઘાસ, કૃષિ કચરો વગેરે જેવા કાર્બનિક કચરાને પણ મુખ્ય જળપ્રદૂષક તરીકે ગણવામાં આવે છે. તેઓ પાણીને પ્રદૂષિત કરે છે. પાણીમાં વધુ જલજ વનસ્પતિને કારણે પણ જળ પ્રદૂષણ થાય છે. આ કચરો જૈવિઘટનીય હોય છે.

• બૅક્ટેરિયાની વધુ સંખ્યા પાણીમાં રહેલા કાર્બનિક પદાર્થનું વિઘટન કરે છે. તેઓ પાણીમાં રહેલા દ્રાવ્ય ઑક્સિજનનો ઉપયોગ કરે છે.
• જલીય દ્રાવણમાં દ્રાવ્ય ઑક્સિજનનું પ્રમાણ સીમિત હોય છે. ઠંડા પાણીમાં દ્રાવ્ય ઑક્સિજનની સાંદ્રતા 10 ppm જ્યારે હવામાં ઑક્સિજનની સાંદ્રતા 2,00,000 ppm હોવાથી થોડા પ્રમાણમાં રહેલા કાર્બનિક પદાર્થના વિઘટનથી પાણીમાં રહેલા દ્રાવ્ય ઑક્સિજનનું પ્રમાણ ઘટે છે.
• જલીય જીવસૃષ્ટિ માટે પાણીમાં રહેલા દ્રાવ્ય ઑક્સિજનની સાંદ્રતા 6 ppm થી ઓછી હોય તો માછલીઓનું સંવર્ધન રોકાઈ જાય છે. પાણીમાં ઑક્સિજન વાતાવરણ દ્વારા અથવા જલીય લીલી વનસ્પતિઓ દ્વારા સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં થતાં પ્રકાશસંશ્લેષણ મારફતે પ્રવેશે છે.
• રાત્રિના સમય દરમિયાન પ્રકાશસંશ્લેષણ થતું નથી. પરંતુ વનસ્પતિની શ્વસનક્રિયા ચાલુ હોય છે. તેથી દ્રાવ્ય ઑક્સિજનનું પ્રમાણ ઘટે છે.
• સૂક્ષ્મજીવો કાર્બનિક પદાર્થના ઑક્સિડેશન માટે પણ દ્રાવ્ય ઑક્સિજનનો ઉપયોગ કરે છે. આથી, જો પાણીમાં વધુ પ્રમાણમાં કાર્બનિક પદાર્થ ઉમેરવામાં આવે છે, તો તેમાં રહેલો ઑક્સિજન વપરાઈ જાય છે. જેથી ઑક્સિજન પર આધારિત જલીય જીવસૃષ્ટિ નાશ પામે છે.
• અજારક બૅક્ટેરિયા કે જેને ઑક્સિજનની જરૂર નથી. તેઓ કાર્બનિક કચરાનું વિઘટન કરે છે અને ખરાબ વાસવાળા રસાયણો ઉત્પન્ન કરે છે, જે માનવ સ્વાસ્થ્ય માટે હાનિકારક છે. જા૨ક બૅક્ટેરિયા કે જેને ઑક્સિજનની જરૂર છે. તેઓ કાર્બનિક કચરાનું વિઘટન કરે છે અને પાણીમાં દ્રાવ્ય ઑક્સિજનનું પ્રમાણ ઘટાડે છે.

પૂરક પ્રશ્ન : જૈવરાસાયણિક ઑક્સિજન જરૂરિયાત (BOD) એટલે શું ?
ઉત્તર:

• નિશ્ચિત કદના પાણીના નમૂનામાં રહેલા કાર્બનિક પદાર્થોના વિઘટન માટે જરૂરી ઑક્સિજનના જથ્થાને જૈવરાસાયણિક ઑક્સિજન (BOD) જરૂરિયાત કહે છે.
• પાણીમાં BOD નું મૂલ્ય કાર્બનિક પદાર્થના જૈવવિઘટન માટે જરૂરી ઑક્સિજનનો જથ્થો સૂચવે છે. સ્વચ્છ પાણીનું BOD મૂલ્ય 5 ppm થી ઓછું જ્યારે પ્રદૂષિત પાણીનું BOD નું મૂલ્ય 17ppm કે તેથી વધુ હોય છે.

પૂરક પ્રશ્ન : રાસાયણિક પ્રદૂષકો દ્વારા થતું જળ પ્રદૂષણ સવિસ્તર સમજાવો.
(iii) રાસાયણિક પ્રદૂષકો : પાણી ઉત્તમ દ્રાવક છે. કેડમિયમ, મરક્યુરી, નિકલ વગેરે ભારે ધાતુઓ ધરાવતાં પાણીમાં દ્રાવ્ય અકાર્બનિક સંયોજનોને રાસાયજ્ઞિક પ્રદૂષકો કહી શકાય.

• આ ધાતુઓનો માનવશરીર નિકાલ કરી શક્યું નથી. તેથી તેઓ માનવજાત માટે હાનિકારક છે. સમય જતાં માનવ શરીરમાં તેઓનું પ્રમાણ વધી જાય તો તે કિડની, મધ્યસ્થ ચેતાતંત્ર, યકૃત વગેરે જેવા અવયવોને નુકસાન પહોંચાડે છે.
• ખનીજ ઉદ્યોગના નકામા કચરામાં આવતો સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ અને મિ તથા બરફને પીગાળવા ઉપયોગમાં લેવામાં આવતાં દ્રાવ્ય ક્ષારો જેવાં કે સોડિયમ ક્લોરાઇડ અને કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડ વગેરે પણ રાસાયણિક પ્રદૂષકો છે. પેટ્રોલિયમ પેદાશો પણ પાણીના સ્રોતને પ્રદૂષિત કરે છે. દા.ત., સમુદ્રમાં ઢોળાયેલ તેલ.
• વિભિન્ન ઔદ્યોગિક રસાયણો જેવા કે પોલિક્લોરિનેટેડ બાયફિનાઇલ (PCBs) કે જે સફાઈ માટે દ્રાવક તરીકે, ડિટરજન્ટ તરીકે અને ખાતર તરીકે વપરાય છે. તે પણ જળપ્રદૂષક છે. PCBs કેન્સરપ્રેરક સંયોજનો છે.
• મોટાભાગના ડિટરજન્ટ જૈવવિઘટનીય હોવા છતાં તેઓ મુશ્કેલીઓ ઊભી કરે છે. બૅક્ટેરિયાને જ્યારે ડિટરજન્ટ સાથે ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે તે ઝડપથી વૃદ્ધિ પામી પાણીમાંના ઑક્સિજનનો ઉપયોગ કરે છે.
• ઑક્સિજનની ઊણપને કારણે જલીય જૈવસૃષ્ટિના ઘટકો જેવા કે, માછલી અને વનસ્પતિઓ નાશ પામે છે.
• ખાતરમાં રહેલ ફૉસ્ફેટ પાણીમાં ઉમેરાતાં લીલની ઝડપથી વૃદ્ધિ થાય છે. આ લીલ પાણીની સપાટી પર છવાઈ જતાં ઑક્સિજનની પાણીમાં સાંદ્રતા ઘટાડે છે.
• આમ, અજારક પરિસ્થિતિ ઉત્પન્ન થવાથી દુર્ગંધવાળી કોહવાણની પ્રક્રિયા શરૂ થાય છે અને જલીય જીવોના મૃત્યુનું કારણ બને છે. આ રીતે પુષ્પકુંજવાળું પાણી અન્ય જીવોની વૃદ્ધિ અવરોધે છે.
• જળાશયોમાં પોષક તત્ત્વોના વધુ પ્રમાણના કારણે વનસ્પતિનું પ્રમાણ વધે છે, તેથી પાણીમાં ઑક્સિજનનું પ્રમાણ ઘટે છે જે અન્ય જીવોનો નાશ કરે છે અને જૈવવિવિધતા ગુમાવાય છે જેને સુપોષણ (યુટ્રોફિકેશન) કહે છે.

પ્રશ્ન 12.
શું તમે તમારા વિસ્તારમાં જળપ્રદૂષણ જોયું છે ? તેને નિયંત્રિત કરવા તમે શું સૂચવો છો ?
ઉત્તર:

• જુદી જુદી માનવીય પ્રવૃત્તિઓને કારણે પાણીનું પ્રદૂષણ થાય છે. માનવીય પ્રવૃત્તિઓને કારણે પ્રદૂષકો જળ સ્રોતમાં દાખલ થાય છે અને પાણીને પ્રદૂષિત કરે છે.
• ઉદ્યોગો અને કારખાનાઓ ઝેરી પદાર્થો અને Fe, Al, Mn જેવી ભારે ધાતુઓનો ત્યાગ કરે છે. સુએજનો નિકાલ અને પ્રાણીઓ દ્વારા ઉત્સર્જાતા પદાર્થો પણ પાણીનાં પ્રદૂષણમાં ભાગ ભજવે છે. આ પદાર્થો ભળેલું પાણી પીવાલાયક રહેતું નથી.
• તેથી બધા જ ઔદ્યોગિક અને કારખાનાઓ દ્વારા ત્યજી દેવામાં આવેલ કચરો પાણીમાં ભળે તે પહેલાં તેને પ્રદૂષકો અને ઝેરી ધાતુઓ રહિત કરવો જોઈએ. આ પ્રદૂષકોની સાંદ્રતા સમયાંતરે તપાસવી જોઈએ. રાસાયણિક ખાતરને બદલે કૉમ્પોસ્ટ ખાતર વાપરવું જોઈએ. ઝેરી રસાયણો ભૌમજળમાં દાખલ થતા અટકાવવા જોઈએ.

પ્રશ્ન 13.
પૂરક પ્રશ્ન : જૈવરાસાયણિક ઑક્સિજન જરૂરિયાત (BOD) એટલે શું ?
ઉત્તર:

• નિશ્ચિત કદના પાણીના નમૂનામાં રહેલા કાર્બનિક પદાર્થોના વિઘટન માટે જરૂરી ઑક્સિજનના જથ્થાને જૈવરાસાયણિક ઑક્સિજન (BOD) જરૂરિયાત કહે છે.
• પાણીમાં BOD નું મૂલ્ય કાર્બનિક પદાર્થના જૈવવિઘટન માટે જરૂરી ઑક્સિજનનો જથ્થો સૂચવે છે. સ્વચ્છ પાણીનું BOD મૂલ્ય 5 ppm થી ઓછું જ્યારે પ્રદૂષિત પાણીનું BOD નું મૂલ્ય 17ppm કે તેથી વધુ હોય છે.

પૂરક પ્રશ્ન : રાસાયણિક પ્રદૂષકો દ્વારા થતું જળ પ્રદૂષણ સવિસ્તર સમજાવો.
(iii) રાસાયણિક પ્રદૂષકો : પાણી ઉત્તમ દ્રાવક છે. કેડમિયમ, મરક્યુરી, નિકલ વગેરે ભારે ધાતુઓ ધરાવતાં પાણીમાં દ્રાવ્ય અકાર્બનિક સંયોજનોને રાસાયજ્ઞિક પ્રદૂષકો કહી શકાય.

• આ ધાતુઓનો માનવશરીર નિકાલ કરી શક્યું નથી. તેથી તેઓ માનવજાત માટે હાનિકારક છે. સમય જતાં માનવ શરીરમાં તેઓનું પ્રમાણ વધી જાય તો તે કિડની, મધ્યસ્થ ચેતાતંત્ર, યકૃત વગેરે જેવા અવયવોને નુકસાન પહોંચાડે છે.
• ખનીજ ઉદ્યોગના નકામા કચરામાં આવતો સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ અને મિ તથા બરફને પીગાળવા ઉપયોગમાં લેવામાં આવતાં દ્રાવ્ય ક્ષારો જેવાં કે સોડિયમ ક્લોરાઇડ અને કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડ વગેરે પણ રાસાયણિક પ્રદૂષકો છે. પેટ્રોલિયમ પેદાશો પણ પાણીના સ્રોતને પ્રદૂષિત કરે છે. દા.ત., સમુદ્રમાં ઢોળાયેલ તેલ.
• વિભિન્ન ઔદ્યોગિક રસાયણો જેવા કે પોલિક્લોરિનેટેડ બાયફિનાઇલ (PCBs) કે જે સફાઈ માટે દ્રાવક તરીકે, ડિટરજન્ટ તરીકે અને ખાતર તરીકે વપરાય છે. તે પણ જળપ્રદૂષક છે. PCBs કેન્સરપ્રેરક સંયોજનો છે.
• મોટાભાગના ડિટરજન્ટ જૈવવિઘટનીય હોવા છતાં તેઓ મુશ્કેલીઓ ઊભી કરે છે. બૅક્ટેરિયાને જ્યારે ડિટરજન્ટ સાથે ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે તે ઝડપથી વૃદ્ધિ પામી પાણીમાંના ઑક્સિજનનો ઉપયોગ કરે છે.
• ઑક્સિજનની ઊણપને કારણે જલીય જૈવસૃષ્ટિના ઘટકો જેવા કે, માછલી અને વનસ્પતિઓ નાશ પામે છે.
• ખાતરમાં રહેલ ફૉસ્ફેટ પાણીમાં ઉમેરાતાં લીલની ઝડપથી વૃદ્ધિ થાય છે. આ લીલ પાણીની સપાટી પર છવાઈ જતાં ઑક્સિજનની પાણીમાં સાંદ્રતા ઘટાડે છે.
• આમ, અજારક પરિસ્થિતિ ઉત્પન્ન થવાથી દુર્ગંધવાળી કોહવાણની પ્રક્રિયા શરૂ થાય છે અને જલીય જીવોના મૃત્યુનું કારણ બને છે. આ રીતે પુષ્પકુંજવાળું પાણી અન્ય જીવોની વૃદ્ધિ અવરોધે છે.
• જળાશયોમાં પોષક તત્ત્વોના વધુ પ્રમાણના કારણે વનસ્પતિનું પ્રમાણ વધે છે, તેથી પાણીમાં ઑક્સિજનનું પ્રમાણ ઘટે છે જે અન્ય જીવોનો નાશ કરે છે અને જૈવવિવિધતા ગુમાવાય છે જેને સુપોષણ (યુટ્રોફિકેશન) કહે છે.

પ્રશ્ન 14.
શું તમે તમારા પડોશી વિસ્તારમાં જમીનનું પ્રદૂષણ જોયું છે ?
જમીન પ્રદૂષણને નિયંત્રિત કરવા તમે કેવા પ્રયત્નો હાથ ઘરશો ?
ઉત્તર:

• ઔદ્યોગિક નકામા પદાર્થો અને જંતુનાશકો, ખાતરો વગેરે જેવા ખેતીવાડીનાં પ્રદૂષકો જમીન પ્રદૂષણોમાં મુખ્ય સ્રોત છે.
• વનસ્પતિને ટકી રહેવા માટે જમીનની ગુણવત્તા અને ફળદ્રુપતા જાળવી રાખવી ખૂબ જ જરૂરી છે.
• DDT જેવા કીટનાશકો પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે. એને કારણે તે જમીનમાં ખૂબ જ લાંબો સમય ટકી રહે છે.
• આલ્ફીન અને ડાયએલ્ડ્રીન જેવા જંતુનાશકો નોનબાયોડિગ્રેડેબલ હોવાથી તે પર્યાવરણ માટે ખૂબ જ ઝેરી છે.
• તે આહારજાળમાં પ્રવેશીને શરીરની ક્રિયાઓમાં અવ્યવસ્થા ઉત્પન્ન કરે છે. આ ઉદ્યોગોના ખરાબ કચરા માટે પણ સાચું છે. કારણ કે તમો પણ Pb, Hg, Cd, As જેવાં તત્ત્વો હોય છે.
• આના માટેનો સારો રસ્તો એ છે કે સમયાંતરે જમીનના પ્રદૂષણની તપાસ કરાવતા રહેવું જોઈએ. ગંદું પાણી મુક્ત કરતા પહેલાં યોગ્ય પ્રક્રિયા દ્વારા તેને શુદ્ધ કરવું જરૂરી છે.

પ્રશ્ન 15.
કીટનાશક અને નીંદણનાશક એટલે શું ? ઉદાહરણ આપી સમજાવો.
ઉત્તર:
કીટનાશકો એ બે કે તેથી વધુ પદાર્થોનું મિશ્રણ છે. તે તીડ અને તીતીઘોડા જેવા અન્ય કીટકોનો નાશ કરવા ઉપયોગી છે. દા.ત., એલ્ડ્રીન અને ડેલ્ફીન નીંદણનાશકો એ એવા પદાર્થો છે કે જે નીંદણનો નાશ કરવા વપરાય છે.
દા.ત., સોડિયમ ક્લોરેટ – NaClO₃
સોડિયમ આર્સેનેટ – Na₃AsO₃

પ્રશ્ન 16.
હરિયાળું રસાયણવિજ્ઞાન એટલે શું ? તે પર્યાવરણીય પ્રદૂષણને ઘટાડવા કેવી રીતે મદદરૂપ થશે ?
ઉત્તર:

• 20 મી સદીના અંત સુધીમાં ખાતર અને કીટનાશકોના ઉપયોગથી તથા કૃષિની સુધારેલી પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરી, ઊંચી ગુણવત્તાવાળા બીજ, સિંચાઈ વગેરેની મદદથી ખાદ્ય ક્ષેત્રમાં આપણા દેશે આત્મનિર્ભરતા પ્રાપ્ત કરી છે.
• આ દરમિયાન જમીનનું વધુ શોષણ કરવાથી તથા ખાતર અને કીટનાશકોના વધુ ઉપયોગથી જમીન, પાણી અને હવાની ગુણવત્તા ઘટી છે.
• રસાયણવિજ્ઞાન અને અન્ય વિજ્ઞાનના સિદ્ધાંતો તથા વર્તમાન જ્ઞાનના ઉપયોગથી પર્યાવરણ પર થતી અવળી અસરને ઓછી કરવાના વિચારોને હરિયાળું રસાયણવિજ્ઞાન કહે છે.
• હરિયાળું રસાયણવિજ્ઞાન ઉત્પાદનની એવી પદ્ધતિ છે જે પર્યાવરણમાં ન્યૂનતમ પ્રદૂષણ પેદા કરે છે. પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થતી ઉપપેદાશોનો લાભદાયી ઉપયોગ ન કરી શકાય તો તે પ્રદૂષણમાં ઉમેરો કરે છે.
• નકામા પદાર્થો બનવા અને તેનો નિકાલ બંને આર્થિક દૃષ્ટિએ નુકસાનકારક છે.
• કાર્બનિક દ્રાવકો જેવા કે બેન્ઝિન, ટોલ્યુઇન, કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઇડ વગેરે અત્યંત ઝેરી છે. તેમનો ઉપયોગ કાળજીપૂર્વક કરવો જોઈએ.
• રાસાયણિક પ્રક્રિયાનો વ્યાપ તાપમાન, દબાણ અને ઉદ્દીપકના ઉપયોગ પર રહેલો છે.
• જો પર્યાવરણીય મિત્ર સ્વરૂપના માધ્યમની મદદથી પ્રક્રિયકો પર્યાવરણીય મિત્ર સ્વરૂપની નીપજોમાં ફેરવાય તો પર્યાવરણમાં કોઈ રાસાયણિક પ્રદૂષક ઉમેરાતું નથી.
• સંશ્લેષણ દરમિયાન પ્રારંભિક પદાર્થની પસંદગી સમયે એ બાબત ધ્યાનમાં રાખવી જોઈએ કે જ્યારે તે અંતિમ નીપજમાં ફેરવાય છે ત્યારે 100% નીપજ બને છે. જેને સંશ્લેષણ પ્રક્રિયા દરમિયાન મેળવી શકાય છે.
• પાણીની ઊંચી વિશિષ્ટ ઉષ્મા તથા નીચી બાષ્પશીલતાના કારણે તેને સંશ્લેષણ પ્રક્રિયાઓમાં માધ્યમ તરીકે લેવાય છે. તે સસ્તું, અપ્રજ્વલનશીલ તથા અકૅન્સરપ્રેરક માધ્યમ છે.

પ્રશ્ન 17.
પૃથ્વીના વાતાવરણમાં જો ગ્રીન હાઉસ વાયુઓ સંપૂર્ણપણે ગેરહાજર હોય તો શું થાય ? ચર્ચો.
ઉત્તર:

• પૃથ્વી પર સૌથી વધુ પ્રચુરતા ધરાવતા ગ્રીન હાઉસ વાયુઓ CO₂, CH₄, O₃, CFC અને પાણીની બાષ્પ છે. આ વાયુઓ પૃથ્વીની નજીકની સપાટી પર જોવા મળે છે.
• શોષણ પામેલી સૌરઊર્જા પૃથ્વીના વાતાવરણમાંથી ઉત્સર્જિત થાય છે અને તેને પરિણામે વાતાવરણ હૂંફાળું બને છે.
• પૃથ્વીના વાતાવરણનું તાપમાન જાળવી રાખવા ગ્રીન હાઉસ વાયુઓ જરૂરી છે.
• ગ્રીન હાઉસ વાયુઓ ન હોય તો પૃથ્વીનું સરેરાશ તાપમાન ઘટી જાય અને તેને જીવન જીવવા માટે અયોગ્ય બનાવે. તેથી પૃથ્વી પર જીવન શક્ય ન બને.

પ્રશ્ન 18.
એક તળાવમાં મોટી સંખ્યામાં મરેલી માછલીઓ તરતી જોવા મળી, તેમાં કોઈ ઝેરી પદાર્થ ન હતો, પરંતુ વિપુલ પ્રમાણમાં જલીય વનસ્પતિ જોવા મળી, માછલીઓના મરવાનાં કારણો સૂચવો.
ઉત્તર:
પાણીમાં દ્રાવ્ય ઑક્સિજનની માત્રા ખૂબ જ ઓછી હોય છે. પાણીમાં રહેલા સૂક્ષ્મજીવાણુઓની પ્રચુરતાને કારણે દ્રાવ્ય ઑક્સિજન ઘટે છે. કારણ કે પાણીમાં રહેલા સૂક્ષ્મજીવાણુઓ બૅક્ટેરિયા દ્વારા વિઘટન પામે છે. તેમના વિઘટન માટે ખૂબ જ વધુ માત્રામાં ઑક્સિજનની જરૂર પડે છે. તેથી તે પાણીમાં દ્રાવ્ય ઑક્સિજન વાપરે છે અને તેને કારણે પાણીનું BOD મૂલ્ય 6 થી પણ નીચું જાય છે અને તેને કારણે વધુ પ્રમાણમાં માછલીઓનું મૃત્યુ થાય છે.

પ્રશ્ન 19.
ઘરેલું કચરાને કેવી રીતે ખાતર તરીકે ઉપયોગમાં લઈ શકશો ?
ઉત્તર:

• નકામા પદાર્થના સ્વભાવને ધ્યાનમાં રાખીને તેનું વર્ગીકરણ બે પ્રકારે કરવામાં આવે છે :
  (i) બાયોડિગ્રેડેબલ પદાર્થો (જૈવિઘટનીય પદાર્થો)
  (ii) નોન-બાયોડિગ્રેડેબલ પદાર્થો (જૈવઅવિઘટનીય પદાર્થો)
• બાયોડિગ્રેડેબલ નકામો કચરો જેમ કે પાંદડાં, પાકેલાં ફળો વગેરેને જમીનમાં દાટી દેવા જોઈએ કે જેથી તેનું વિઘટન થાય અને તે ઉપયોગી નીવડે.
• નોન-બાયોડિગ્રેડેબલ પદાર્થો જેવા કે પ્લાસ્ટિક, કાચ, ધાતુનો ભંગાર વગેરેનું પુનઃચક્રણ કરીને ઉપયોગમાં લેવો જોઈએ.

પ્રશ્ન 20.
તમે તમારા ખેતરમાં અથવા બગીચામાં કૉમ્પોસ્ટ બનાવવાના ખાડા તૈયાર કરેલા છે. ઉત્તમ કૉમ્પોસ્ટ બનાવવાની પ્રક્રિયાની ચર્ચા દુર્ગંધ, માખીઓ તથા નકામા પદાર્થોના પુનઃર્યક્રણના સંદર્ભમાં કરો.
ઉત્તર:
માનવજાતને ખરાબ દુર્ગંધથી બચાવવા માટે કૉમ્પોસ્ટ નીપજોની યોગ્ય માવજત જરૂરી છે. તેને ઢાંકીને રાખવાથી તેની દુર્ગંધમાં ઘટાડો થાય છે. જેનું પુનઃ ચક્રણ થઈ શક્તું હોય તેમને પુનઃ ચક્રણ માટે ઉદ્યોગો સુધી પહોંચાડવો જોઈએ.

GSEB Class 11 Chemistry પર્યાવરણીય રસાયણવિજ્ઞાન NCERT Exemplar Questions

બહુવિકલ્પ પ્રશ્નો (પ્રકાર – I)
નીચેના પ્રશ્નોમાં એક જ વિકલ્પ સાચો છે.

પ્રશ્ન 1.
નીચેના પૈકી કયો ગ્રીનહાઉસ વાયુ નથી ?
(A) CO
(B) O₃
(C) CH₄
(D) H₂O બાષ્પ
જવાબ
(A) CO

• પૃથ્વીની નજીકનાં સ્તરમાંથી જે સૂર્યપ્રકાશનું શોષણ કરે અને વિકિરણ પૃથ્વી પર પાછા મોકલે તે વાયુઓને ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ કહે છે.
• કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ, મિથેન, પાણીની બાષ્પ, CFCS વગેરે ગ્રીનહાઉસ વાયુ છે. CO ગ્રીનહાઉસ વાયુ નથી.

પ્રશ્ન 2.
પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ-ધુમ્મસ હૂંફાળા સૂકા અને સૂર્યપ્રકાશવાળા વાતાવરણમાં ઉદ્ભવે છે. નીચેના પૈકી એક પ્રકાશ- રાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસનો ઘટક નથી તેને ઓળખો :
(A) NO₂
(B) O₃
(C) SO₂
(D) અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન
જવાબ
(C) SO₂

• ગરમ, શુષ્ક અને સૂર્યપ્રકાશવાળા વાતાવરણમાં ઉત્પન્ન થતાં ધુમ્મસને પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ કહે છે. ઉનાળાના સમયમાં જ્યારે વાતાવરણમાં NO₂ અને હાઇડ્રોકાર્બન વધુ પ્રમાણમાં હાજર હોય ત્યારે આ પ્રકારનું ધુમ્મસ જોવા મળે છે.
• O₃, PAN, આલ્ડિહાઇડ અને કિટોનનો વાતાવરણમાં વધુ જથ્થો ભેગો થાય છે. ત્યારે SO₂ એ પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર- ધુમ્મસ માટે જવાબદાર નથી.

પ્રશ્ન 3.
પારંપરિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ માટે નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું નથી ?
(A) તેનાં મુખ્ય ઘટકો ઑટોમોબાઇલ અને ફૅક્ટરીઓમાંથી થતા ઉત્સર્જન ઉપર સૂર્યપ્રકાશની અસરથી ઉદ્ભવે છે.
(B) ઠંડા અને ભેજવાળા વાતાવરણમાં ઉત્પન્ન થાય છે.
(C) તે રિડક્શનકર્તા ગુણધર્મવાળાં સંયોજનો ધરાવે છે.
(D) તે ધુમાડો, ધુમ્મસ અને સલ્ફર ડાયૉક્સાઇડ ધરાવે છે.
જવાબ
(A) તેના મુખ્ય ઘટકો ઑટોમોબાઇલ અને ફૅક્ટરીઓમાંથી થતા ઉત્સર્જન ઉપર સૂર્યપ્રકાશની અસરથી ઉદ્ભવે છે.

• ધુમ્મસ બે પ્રકારનાં હોય છે : પારંપરિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ અને પ્રકાશ રાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ.
• પારંપરિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ એ ઠંડા અને ભેજવાળા વાતાવરણમાં જોવા મળે છે. તે ધુમાડા, હવામાંના ભેજ અને સલ્ફ ડાયૉક્સાઇડનું મિશ્રણ છે. રાસાયણિક રીતે તે રિડક્શનકર્તા મિશ્રણ હોવાથી તેને રિડક્શનકર્તા ધૂમ્ર-ધુમ્મસ કહે છે.
  નોંધ : વાહનો અને કારખાનામાંથી છૂટા પડતા વાયુઓ પારંપરિક ધુમ્મસ માટે જવાબદાર નથી.

પ્રશ્ન 4.
જૈવરાસાયણિક ઑક્સિજન જરૂરિયાત (BOD) એ પાણીમાં રહેલા કાર્બનિક ઘટકોનું માપ છે. BODનું મૂલ્ય 5 ppm કરતાં ઓછું હોય તેવો પાણીનો નમૂનો સૂચવે છે કે ………………
(A) ઓગળેલા ઑક્સિજનથી સમૃદ્ધ છે.
(B) ઓગળેલા ઑક્સિજનની ઊણપ છે.
(C) પુષ્કળ પ્રદૂષિત છે.
(D) જલીય જીવન માટે અયોગ્ય છે.
જવાબ
(A) ઓગળેલા ઑક્સિજનથી સમૃદ્ધ છે.

• નિશ્ચિત કદના પાણીના નમૂનામાં રહેલા કાર્બનિક પદાર્થોનાં વિઘટન માટે સૂક્ષ્મ જીવાણુઓ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા જરૂરી ઑક્સિજનની માત્રાને જૈવરાસાયણિક ઑક્સિજન જરૂરિયાત (BOD) (Biochemical Oxygen Demand) કહે છે.
• જો પાણીમાં BOD નું પ્રમાણ 5 ppm કરતાં ઓછું હોય તો તેને શુદ્ધ કરવાની જરૂર છે તેમ કહેવાય. જ્યારે BODનું મૂલ્ય 17 ppm થી વધુ હોય તો તે ખૂબ જ દૂષિત પાણી કહેવાય છે.
• BODનું મૂલ્ય 5ppmથી ઓછું પ્રમાણ હોય તો તેને ઑક્સિજન સમૃદ્ધ પાણી કહીએ છીએ.

પ્રશ્ન 5.
નીચેનામાંથી કયું વિધાન ખોટું છે ?
(A) ગ્રીનહાઉસ અસર માટે ઓઝોન જવાબદાર નથી.
(B) ઓઝોન વાયુ વાતાવરણમાંના સલ્ફર ડાયૉક્સાઇડનું ઑક્સિડેશન સલ્ફર ટ્રાયૉક્સાઇડમાં કરી શકે છે.
(C) ઓઝોન છિદ્ર સમતાપ આવરણમાં ઓઝોન સ્તરને પાતળું કરે છે.
(D) ઉપરના સમતાપ આવરણમાં UV કિરણોની ઑક્સિજન ઉપર પ્રક્રિયાથી ઓઝોન ઉત્પન્ન થાય છે.
જવાબ
(A) ગ્રીનહાઉસ અસર માટે ઓઝોન જવાબદાર નથી.
ઓઝોન ગ્રીનહાઉસ અસર માટે જવાબદાર છે. તેનો ફાળો 8% જેટલો છે.
નોંધ : પૃથ્વી દ્વારા શોષાયેલી સૌર ઊર્જાનું ફરીથી ઉત્સર્જન થાય ત્યારે
પૃથ્વીની નજીકના વાતાવરણમાં રહેલા CO₂ અને H₂O દ્વારા તેનું અધિશોષણ થાય છે અને તેના કારણે પૃથ્વીનું તાપમાન વધે છે, જેને ગ્રીનહાઉસ અસર કહે છે.

પ્રશ્ન 6.
કાર્બનિક કચરો ધરાવતું સુએજ પાણી, નદી, તળાવ જેવા જળસ્રોતમાં નિકાલ ન કરવું જોઈએ, કારણ કે તે જળને પ્રદૂષિત કરે છે. આવા પ્રદૂષિત પાણીમાં માછલી મૃત્યુ પામે છે, કારણ કે …………………
(A) મચ્છરોની પુષ્કળ સંખ્યા
(B) ઓગળેલા ઑક્સિજનના પ્રમાણમાં વધારો
(C) ઓગળેલા ઑક્સિજનના પ્રમાણમાં ઘટાડો
(D) કાદવથી ઝાલરના (gills) અવરોધને લીધે
જ્વાબ
(C) ઓગળેલા ઑક્સિજનના પ્રમાણમાં ઘટાડો
જળચર જીવન માટે પાણીમાં ઓગળેલા ઑક્સિજનની માત્રા ખૂબ જ જરૂરી છે. સૂક્ષ્મજીવાણું પાણીમાં ઓગળેલા ઑક્સિજનનો ઉપયોગ કરી કાર્બનિક કચરાનું ઑક્સિડેશન કરે છે જેથી પાણીમાં ઑક્સિજનનું પ્રમાણ ઘટે છે, જે જળચર જીવન માટે હાનિકારક છે.

પ્રશ્ન 7.
પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ માટે નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું નથી ?
(A) ઑક્સિડેશનકર્તાનું ઊંચું પ્રમાણ ધરાવે છે.
(B) ઑક્સિડેશનકર્તાનું નીચું પ્રમાણ ધરાવે છે.
(C) તેનું નિયમન NO₂, હાઇડ્રોકાર્બન ઓઝોન વગેરેના ઉત્સર્જનને નિયંત્રિત કરીને કરી શકાય છે.
(D) પિનસ (pinus) જેવાં વૃક્ષોના વાવેતરથી પ્રકાશ-રાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસને નિયંત્રિત કરી શકાય છે.
જવાબ
(B) ઑક્સિડેશનકર્તાનું નીચું પ્રમાણ ધરાવે છે.

• ઈ.સ. 1950માં સૌપ્રથમ વખત લોસ એન્જલસમાં પ્રકાશ- રાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ નોંધવામાં આવ્યું હતું.
• હવામાંના NO₂ અને હાઇડ્રોકાર્બન વચ્ચે પ્રકાશરાસાયણિક પ્રક્રિયાથી પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ ઉત્પન્ન થાય છે.
• ઓઝોન, PAN, આલ્ડિહાઇડ (RCHO) અને R₂CO₃ ની માત્રા વાતાવરણમાં ઉત્પન્ન થાય છે. આ ઘટકો આંખોમાં તીવ્ર બળતરા ઉત્પન્ન કરે છે. પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસમાં ઓઝોન, ઑર્ગેનિક ઑક્સિડન્ટ જેવા ઑક્સિડન્ટની માત્રા વધુ હોય છે.

પ્રશ્ન 8.
પૃથ્વીની આસપાસ વાયુઓના આવરણને વાતાવરણ કહે છે. દરિયાની સપાટીથી 10 km સુધી વિસ્તરેલા સૌથી નીચા સ્તરને ………………….. કહે છે.
(A) સમતાપ આવરણ
(B) ક્ષોભ આવરણ
(C) મેસોસ્ફિયર
(D) જલાવરણ
જવાબ
(B) ક્ષોભ આવરણ
વાતાવરણનો સૌથી નીચેનો વિસ્તાર ક્ષોભ-આવરણ છે. તે દરિયાઈ સપાટીથી લગભગ 10 kmની ઊંચાઈ સુધી વિસ્તરેલ છે. ક્ષોભ-આવરણમાં અશાંત ધૂળના રજકણો, વધુ પ્રમાણમાં પાણીની બાષ્પ તથા વાદળો છે.
નોંધ : વાતાવરણને ચાર ભાગમાં વહેંચવામાં આવે છે. (i) ક્ષોભ- આવરણ (ii) સમતાપ (iii) મેસોસ્ફિયર (iv) જલાવરણ.

પ્રશ્ન 9.
ડાયનાઇટ્રોજન અને ડાયઑક્સિજન હવાનાં મુખ્ય ઘટકો છે. પરંતુ તેઓ એકબીજા સાથે પ્રક્રિયા કરી નાઇટ્રોજનના ઑક્સાઇડ બનાવતા નથી કારણ કે ………………..
(A) આ પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક છે અને ખૂબ ઊંચું તાપમાન આવશ્યક છે.
(B) આ પ્રક્રિયા ઉદીપકની હાજરીમાં જ શરૂ થઈ શકે છે.
(C) નાઇટ્રોજનના ઑક્સાઇડ ખૂબ જ અસ્થાયી છે.
(D) N₂ અને O₂ નિષ્ક્રિય છે.
જવાબ
(A) આ પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક છે અને ખૂબ ઊંચું તાપમાન આવશ્યક છે.
વાતાવરણના મુખ્ય ઘટકો N₂, O₂ અને પાણીની બાષ્પ છે. N₂ = 78.08% અને O₂ = 20.95% નાઇટ્રોજન સક્રિય વાયુ ન હોવાથી તે બંને પ્રક્રિયા કરતાં નથી. N₂ માં રહેલા ત્રિબંધ ખૂબ જ સ્થાયી છે અને તેની વિયોજન એન્થાલ્પી ઘણી ઊંચી છે. તેથી બંને એકબીજા સાથે ખૂબ જ ઊંચા તાપમાને પ્રક્રિયા કરે છે.

પ્રશ્ન 10.
પ્રદૂષકો જે હવામાં સીધા જ સ્રોતમાંથી ભળે છે તેમને પ્રાથમિક પ્રદૂષકો કહે છે. પ્રાથમિક પ્રદૂષકો કેટલીક વાર દ્વિતીયક પ્રદૂષકોમાં રૂપાંતરિત થાય છે. નીચેનામાંથી કર્યો દ્વિતીયક વાયુ પ્રદૂષક છે ?
(A) CO
(B) હાઇડ્રોકાર્બન
(C) પેરૉક્સિએસિટાઇલ નાઇટ્રેટ
(D) NO
જવાબ
(C) પેરૉક્સિએસિટાઇલ નાઇટ્રેટ
વાતાવરણમાં રહેલા હાઇડ્રોકાર્બન તે NO₂ ની પ્રકાશ પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ઑક્સિજન પરમાણુ સાથે જોડાઈને ખૂબ જ સક્રિય મધ્યસ્થી મુક્તમૂલક બનાવે છે. આ મુક્તમૂલક પ્રક્રિયાઓની શ્રેણીની શરૂઆત કરે છે. પેરૉઑક્સિએસિટાઇલ નાઇટ્રેટ (PAN) બને છે જેને દ્વિતીયક અથવા ગૌણ પ્રદૂષક કહે છે.
Hydrocarbon + O → RCO^· (મુક્તમૂલક)
RCO^· + O₂ → RCO^·₃
RCO^·₃ + NO₂ → RCO₃NO₂

પ્રશ્ન 11.
નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું છે ?
(A) ઓઝોન છિદ્ર એ સમતાપ આવરણમાં રચાયેલું છિદ્ર છે, જેમાંથી ઓઝોન વાયુ બહાર નીકળે છે.
(B) ઓઝોન છિદ્ર એ ક્ષોભ આવરણમાં રચાયેલું છિદ્ર છે, જેમાંથી ઓઝોન વાયુ બહાર નીકળે છે.
(C) ઓઝોન છિદ્ર સમતાપ આવરણમાં કેટલાંક સ્થળોએ ઓઝોન સ્તરને પાતળું કરે છે.
(D) ઓઝોન છિદ્ર એટલે પૃથ્વીની ફરતેથી ઓઝોન સ્તરનું સંપૂર્ણપણે દૂર થઈ જવું.
જવાબ
(C) ઓઝોન છિદ્ર સમતાપ આવરણમાં કેટલાંક સ્થળોએ ઓઝોન સ્તરને પાતળું કરે છે.

• બે પ્રકારના સંયોજનો જોવા મળે છે કે જે ઓઝોન સ્તરને કાઢી નાંખવામાં સૌથી વધુ જવાબદાર છે. તેઓ (i) NO અને (ii) ક્લોરોફ્લોરોકાર્બન છે.

• આ પ્રક્રિયાઓ સમતાપ આવરણમાં થાય છે.

પ્રશ્ન 12.
નીચેનામાંથી કઈ બાબત હરિયાળું રસાયણવિજ્ઞાનમાં સમાયેલ નથી ?
(A) શક્ય હોય તો સંશ્લેષિત પ્રક્ષાલકોના સ્થાને વનસ્પતિજન્ય તેલમાંથી બનાવેલા સાબુનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.
(B) ક્લોરિનયુક્ત વિરંજકોના સ્થાને H₂O₂નો ઉપયોગ વિરંજનકાર્યમાં કરવો જોઈએ.
(C) ટૂંકા અંતરની મુસાફરી માટે પેટ્રોલ / ડીઝલ વડે ચાલતાં વાહનોને બદલે સાઇકલનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.
(D) પદાર્થોના સ્વચ્છ સંરક્ષણ માટે પ્લાસ્ટિકના પાત્રોનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.
જવાબ
(D) પદાર્થના સ્વચ્છ સંરક્ષણ માટે પ્લાસ્ટિકના પાત્રોનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.
પદાર્થોને ચોખ્ખાઈથી રાખવા માટે પ્લાસ્ટિકના કેનનો ઉપયોગ કરવો તે હરિયાળું રસાયણમાં સમાવિષ્ટ નથી. પ્લાસ્ટિકના ઉપયોગથી નદી અને તળાવનું પાણી પ્રદૂષિત થાય છે. પ્લાસ્ટિકની વસ્તુઓ નોન-બાયોડિગ્રેડેબલ છે.

બહુવિકલ્પ પ્રશ્નો (પ્રકાર – II)
નીચેના પ્રશ્નોમાં બે કે વધારે વિકલ્પો સાચાં હોઈ શકે છે.

પ્રશ્ન 1.
નીચેનામાંથી કઈ પરિસ્થિતિ પ્રદૂષિત વાતાવરણ દર્શાવ છે :
(A) વરસાદી પાણીની pH 5.6
(B) વાતાવરણમાં કાર્બન ડાયૉક્સાઇડનું પ્રમાણ 0.03 %
(C) જૈવરાસાયણિક ઑક્સિજન જરૂરિયાત (BOD) 10 ppm
(D) સુપોષણ (Eutrophication)
જવાબ
((C) જૈવરાસાયણિક ઑક્સિજન જરૂરિયાત (BOD) 10 ppm , (D) સુપોષણ (Eutrophication))

• પ્રદૂષિત પાણીમાં રહેલા ઘટકો આલ્ગી (શેવાળ)ના વધવા માટે જવાબદાર છે. જે પાણીની સપાટીને ઢાંકી દે છે અને પાણીમાં ઑક્સિજનનું પ્રમાણ ઘટાડે છે. જે એનએરોબિક (અજા૨ક) પરિસ્થિતિ, સડાના સંચય અને પ્રાણીઓના મૃત્યુ માટે જવાબદાર છે. જેને યુટ્રોફિકેશન (સુપોષણ) કહે છે.
• નિશ્ચિત કદના પાણીના નમૂનામાં રહેલા કાર્બનિક પદાર્થોના વિઘટન માટે જરૂરી ઑક્સિજનના જથ્થાને જૈવ-રાસાયણિક ઑક્સિજન જરૂરિયાત કહે છે. સ્વચ્છ પાણીનું BOD મૂલ્ય 5 ppm થી ઓછું જ્યારે વધુ પ્રદૂષિત પાણીનું BOD મૂલ્ય 17ppm કે તેથી વધુ હોય છે.
• વરસાદના પાણીમાં રહેલો H⁺ વાતાવરણમાંના કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરતો હોવાથી વરસાદના પાણીની pH 6 હોય છે. જ્યારે વરસાદના પાણીની pH 5.6 કરતાં ઓછી હોય તો તેવા વરસાદને ઍસિડ વર્ષા કહે છે.

પ્રશ્ન 2.
ફૉસ્ફેટ ધરાવતાં ખાતરો પાણીને પ્રદૂષિત કરે છે. આવા પદાર્થો જળસ્રોતમાં ઉમેરવાથી ………………
(A) લીલનો વિકાસ વધે છે.
(B) પાણીમાં ઓગળેલા ઑક્સિજનની માત્રા ઘટે છે.
(C) કૅલ્શિયમ ફૉસ્ફેટ જમા થાય છે.
(D) માછલીઓનું પ્રમાણ વધે છે.
જવાબ
((A) લીલનો વિકાસ વધે છે., (B) પાણીમાં ઓગળેલા ઑક્સિજનની માત્રા ઘટે છે. )

• ખાતરમાં ફૉસ્ફેટ હોય છે. પાણીમાં આ ફૉસ્ફેટ ઉમેરાવાથી લીલની વૃદ્ધિ ઝડપથી થાય છે. આ લીલ પાણીની સપાટી ઉપર છવાઈ જાય છે અને પાણીમાંના ઑક્સિજનની સાંદ્રતા/માત્રા ઘટાડે છે.
• જે અજારક પરિસ્થિતિ, કોહવાણની પ્રક્રિયા તથા જલીય પ્રાણીઓના મૃત્યુ માટે જવાબદાર છે. આ પુષ્પકુંજ (bloom) વાળું પાણી જળાશયોમાંના અન્ય જીવોની વૃદ્ધિને પણ અટકાવે છે.
• જેમાં જળાશયોમાં પોષક તત્ત્વોની માત્રા વધવાથી વનસ્પતિનું પ્રમાણ વધે છે જેથી ઑક્સિજનની માત્રા ઘટે છે અને અન્ય જીવોનો નાશ કરે છે અને અંતે જૈવિવિધતા ગુમાવાય છે. જેને સુપોષણ (યુટ્રોફિકેશન-Eutrophication) કહે છે.

પ્રશ્ન 3.
ઍસિડ-વર્ષામાં હાજર ઍસિડ ……………… છે.
(A) પેરૉક્સિએસિટાઇલ નાઇટ્રેટ
(B) H₂CO₃
(C) NHO₃
(D) H₂SO₄
જવાબ
(B, C, D)

• કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ (CO₂) એ પાણીમાં સહેજ દ્રાવ્ય થઈ કાર્બોનિક ઍસિડ બનાવે છે.
  CO₂ + H₂O → H₂CO₃
• નાઇટ્રોજનના ઑક્સાઇડની પાણીના બાષ્પ સાથે ઑક્સિડેશન પ્રક્રિયા થતાં નાઇટ્રિક ઍસિડ મળે છે.
  NO + O₂ → 2NO₂
  2NO₂ + H₂O → HNO₃ + HNO₂
• SO₂નું પ્રદૂષિત હવાના રજકણો અથવા ધાતુ આયનની હાજરીમાં ઑક્સિડેશન થવાથી SO₃ મળે છે. આ SO₃ પાણીની બાષ્પ સાથે પ્રક્રિયા કરી H₂SO₄ બનાવે છે.

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

પ્રશ્ન 4.
ગ્લોબલ વૉર્મિંગને લીધે પરિણામો હોઈ શકે છે ………………
(A) પૃથ્વીના સરેરાશ તાપમાનમાં વધારો
(B) હિમાલયના ગ્લેશિયરના બરફનું પીગળવું
(C) જૈવરાસાયણિક ઑક્સિજન જરૂરિયાતમાં વધારો
(D) સુપોષણ (Eutrophication)
જવાબ
((A) પૃથ્વીના સરેરાશ તાપમાનમાં વધારો, (B) હિમાલયના ગ્લેશિયરના બરફનું પીગળવું)

• પૃથ્વી ઉપર આવતી સૌર ઊર્જા અચળ રહે છે પરંતુ હવામાંના CO₂ની માત્રા વધે છે. પરિણામે પૃથ્વી પર પાછી આવતી સૌર ઊર્જા પણ વધે છે.
• આમ, પૃથ્વીની સપાટીનું તાપમાન પણ વધે છે. આમ, તાપમાનનો વધારો પૃથ્વી પરના તાપમાનને અસર કરે છે અને તેના કારણે હિમાલયના ગ્લેશિયરનો બરફ પીગળશે અને પૃથ્વીના નીચાણવાળા ભાગમાં પૂર આવશે.

ટૂંક જવાબી પ્રકારના પ્રશ્નો

પ્રશ્ન 1.
ગ્રીનહાઉસ અસરને કારણે ગ્લોબલ વૉર્મિંગ થાય છે. ગ્રીનહાઉસ અસર માટે જવાબદાર પદાર્થો કયા છે ?
ઉત્તર:
કેટલાક વાયુનો ફાળો કે જે ગ્રીનહાઉસ અસરને ગ્લોબલ વૉર્મિંગ માટે જવાબદાર બનાવે છે તે નીચે મુજબ છે :

કેટલાક વાયુઓ	તેઓનો ફાળો
કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ	50%
પાણીની બાષ્પ	2%
નાઇટ્રસ ઑક્સાઇડ	4%
ઓઝોન	8%
ક્લોરોફ્લોરોકાર્બન	17%
મિથેન	19%

પ્રશ્ન 2.
ઍસિડ-વર્ષા કેટલાક ઍસિડ ધરાવે છે. આવા એસિડનાં નામ આપો અને તે વરસાદમાં ક્યાંથી ભળે છે તે જણાવો.
ઉત્તર:

• ઍસિડ વર્ષામાં H₂CO₃, HNO₃ અને H₂SO₄ આવેલા છે. વાતાવરણમાંના CO₂ પાણીની બાષ્પની હાજરીમાં દ્રાવ્ય થવાથી H₂CO₃ બને છે.
  CO₂ + H₂O → H₂CO₃
• NO નાઇટ્રિક ઑક્સાઇડના કુદરતી સ્રોત દાવાનળ અને વીજળીના ચમકારા છે. વિમાન, વાહનોના એન્જિનના દહન, ભઠ્ઠીઓમાં દહન તથા વિદ્યુતમથકો દ્વારા પણ નાઇટ્રોજન ઑક્સાઇડ ઉત્પન્ન થઈ જાય છે.
• નાઇટ્રિક ઑક્સાઇડ ધીમે ધીમે હવા સાથે પ્રક્રિયા કરી NO₂ બનાવે છે. આ NO₂ પાણીમાં દ્રાવ્ય થઈ પ્રક્રિયા કરી HNO₃ બનાવે છે.
  3NO₂ + H₂O \(\rightleftharpoons\) 2HNO₃ + NO
• અશ્મિગત બળતણના દહનથી સલ્ફર ઑક્સાઇડ ઉત્પન્ન થાય છે અને સલ્ફાઇડયુક્ત ખનીજમાંથી તેમની ધાતુના નિષ્કર્ષણ- માંથી પણ સલ્ફર ઑક્સાઇડ બને છે. સલ્ફર ડાયૉક્સાઇડ આ જ રીતે સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ પણ બનાવે છે.
  SO₂ + O₂ + H₂O → H₂SO₄ + [O]

પ્રશ્ન 3.
ઓઝોન એક ઝેરી વાયુ છે અને પ્રબળ ઑક્સિડેશનર્તા હોવા છતાં સમતાપ આવરણ (stratosphere)માં તેની અગત્ય ખૂબ જ છે. જો આ વિસ્તારમાંથી ઓઝોન સંપૂર્ણપણે દૂર થાય, તો શી અસર થાય તે સમજાવો.
ઉત્તર:
પૃથ્વીના વાતાવરણમાં આવેલા સમતાપ આવરણમાં આવેલ ઓઝોન એ કુદરતી બક્ષિસ છે. પૃથ્વીની સપાટીથી 20 થી 35 km સુધીના વિસ્તારમાં ઓઝોન સ્તર વિસ્તરેલું છે. સૂર્યમાંથી નીકળતા હાનિકારક પારજાંબલી કિરણોથી ઓઝોન સ્તર પૃથ્વીને બચાવે છે.

ઓઝોન સ્તરમાં ગાબડું એ સમગ્ર જીવસૃષ્ટિ માટે હાનિકારક છે. ઓઝોનની માત્રામાં 5% જેટલા ઘટાડાને કારણે ચામડીના કૅન્સરમાં 20% જેટલો વધારો થઈ શકે છે. આંખના રોગ જેવા કે આંખમાં મોતિયો આવવો જેવા રોગ માટે પારજાંબલી કિરણો પણ જવાબદાર છે.

તેના કારણે આનુવંશિક પરિવર્તન આવે છે અને પાકને પણ નુકસાન થાય છે તથા તે બીજી વનસ્પતિને પણ નુકસાન પહોંચાડે છે. પારજાંબલી કિરણો જળ જીવસૃષ્ટિ તથા જળચર વનસ્પતિને પણ અસર કરે છે.

પ્રશ્ન 4.
જલીયજીવન માટે પાણીમાં ઓગળેલો ઑક્સિજન વાયુ ખૂબ જ અગત્યનો છે. પાણીમાં ઓગળેલા ઑક્સિજનની માત્રામાં ઘટાડા માટે કઈ પ્રક્રિયાઓ જવાબદાર છે ?
ઉત્તર:

• ફૉસ્ફેટ અને નાઇટ્રેટયુક્ત ખાતરનો ઉપયોગ, ડિટર્જન્ટ, મનુષ્ય દ્વારા ગંદા પાણીનો નિકાલ અને કાર્બનિક કચરો કે જે ખાદ્ય મિલ, પેપર મિલ દ્વારા પાણીમાં નાખવામાં આવે છે. જે પાણીમાં ઓગળેલા ઑક્સિજનની માત્રા ઘટાડવા માટે જવાબદાર છે.
• સૂક્ષ્મજીવો કાર્બનિક પદાર્થના ઑક્સિડેશન માટે પણ દ્રાવ્ય ઑક્સિજનનો ઉપયોગ કરે છે. રાત્રિના સમય દરમિયાન પ્રકાશસંશ્લેષણ થતું નથી પરંતુ વનસ્પતિની શ્વસનક્રિયા ચાલુ હોય છે. પરિણામે દ્રાવ્ય ઑક્સિજનનું પ્રમાણ ઘટે છે.

પ્રશ્ન 5.
રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓને આધારે ક્લોરોફ્લોરો કાર્બન (CFC) દ્વારા સમતાપ આવરણમાં થતું ઓઝોન સ્તરનું ક્ષયન સમજાવો.
ઉત્તર:

• પ્રોપેલન્ટ તરીકે વપરાતા એરોસોલ અને રેફ્રિજરેટરમાંથી શીતક તરીકે વર્તતા ક્લોરોફ્લોરોકાર્બન વાતાવરણમાં ભળે છે. તે દ્રાવક તરીકે પણ ઉપયોગી છે.
• તેમનું આયુષ્ય ખૂબ જ લાંબું હોય છે. તે વર્ષો સુધી વાતાવરણમાં રહે છે અને વાતાવરણના ઉપરના સ્તરમાં (સ્ટ્રેટોસ્ફિયરમાં) પહોંચે છે, ત્યાં તે સૂર્યનાં પારજાંબલી કિરણોની હાજરીમાં વિઘટિત થાય છે અને તે ક્લોરિન પરમાણુ અથવા મુક્તમૂલક આપે છે.

• આ સક્રિય ક્લોરિન પરમાણુ ઓઝોન સ્તરને તોડી નાંખે છે.

• એવું જોવા મળેલ છે કે CFC નો એક પરમાણુ ઓઝોનના 1000 અણુને તોડી નાંખે છે.

પ્રશ્ન 6.
શહેરમાં ઔધોગિક અને ઘરેલું ઘન કચરાનું અયોગ્ય સંચાલનથી કઈ હાનિકારક અસરો ઉદ્ભવે છે ?
ઉત્તર:

• ઔદ્યોગિક કે સામાન્ય બધા જ ઘન કચરા બે પ્રકારના હોય છે :
  1. બાયોડિગ્રેડેબલ (જૈવવિઘટનીય)
  2. નોન-બાયોડિગ્રેડેબલ (જૈવઅવિઘટનીય)
• જો આવા કચરાનો યોગ્ય નિકાલ કરવામાં ન આવે તો તે ઢોર ખાય છે. પૉલિથીન જેવા નોન-બાયોડિગ્રેડેબલ કચરો ખાવાથી તેમનું મૃત્યુ પણ થાય છે.

પ્રશ્ન 7.
શૈક્ષણિક પ્રવાસ દરમિયાન વનસ્પતિ વિજ્ઞાનના વિધાર્થીએ એક સુંદર તળાવ એક ગામમાં જોયું. એ વિસ્તારના ઘણા છોડ તે વિધાર્થીએ એકઠા કર્યા. તેણે જોયું કે ગ્રામવાસીઓ તળાવ નજીક કપડાં ધોતા હતા અને કેટલાક નકામો ઘરગથ્થુ કચરો તળાવની સુંદરતા બગાડી રહ્યાં હતાં.
થોડા વર્ષો બાદ તેણે તે જ તળાવની ફરીથી મુલાકાત લીધી. તે એ જોઈ ખૂબ જ આશ્ચર્યચકિત થયો કે તળાવ આખું લીલથી ભરાઈ ગયું હતું. અણગમતી વાસ આવતી હતી અને તેનું પાણી ઉપયોગમાં લેવા લાયક ન હતું. આ તળાવની પરિસ્થિતિનાં કારણોની ચર્ચા કરો.
ઉત્તર:

• તળાવની આ હાલત માટે સુપોષણ પ્રક્રિયા જવાબદાર છે. સામાન્ય કચરો અને ડિટર્જન્ટ જેવા કાર્બનિક પદાર્થો વનસ્પતિને પોષણ પૂરું પાડે છે જે જળચર વનસ્પતિ અને શેવાળ (આલ્ગી)ની વૃદ્ધિ માટે જવાબદાર છે.
• જે બૅક્ટેરિયાની વૃદ્ધિ વડે વિઘટન પામે છે. જે ખરાબ વાસ ધરાવે છે અને તળાવની સુંદરતાને નુકસાન પહોંચાડે છે.

પ્રશ્ન 8.
જૈવ-વિઘટનીય અને જૈવ-અવિઘટનીય પ્રદૂષકો એટલે શું ?
ઉત્તર:
બૅક્ટેરિયા અને સૂક્ષ્મ જીવાણુઓ દ્વારા જેનું વિઘટન થાય તેને (બાયોડિગ્રેડેબલ) જૈવ-વિઘટનીય પ્રદૂષકો કહે છે. દા.ત., ગટર, ગાયનું છાણ, ફળ, શાકભાજી વગેરે. બૅક્ટેરિયા દ્વારા જેનું વિઘટન ન થાય તેમને (નોન-બાયોડિગ્રેડેબલ) જૈવ-અવિઘટનીય પ્રદૂષકો કહે છે. દા.ત., પારો, ઍલ્યુમિનિયમ, કૉપર, લૅડ, ડીડીટી વગેરે.

પ્રશ્ન 9.
પાણીમાં ઓગળેલા ઑક્સિજનના સ્રોત કયા કયા છે ?
ઉત્તર:
પાણીમાં દ્રાવ્ય ઑક્સિજનનાં સ્રોત નીચે મુજબ છે :

1. જળચર વનસ્પતિ દ્વારા થતું પ્રકાશસંશ્લેષણ
2. પાણીની સપાટી સીધી જ હવાનાં સંપર્કમાં (કુદરતી વાયુ મિશ્રણ) આવવાથી
3. યાંત્રિક વાયુમિશ્રણ

પ્રશ્ન 10.
જળસ્રોતમાં BODના માપનનું મહત્ત્વ શું છે ?
ઉત્તર:
જૈવ-રાસાયણિક ઑક્સિજન જરૂરિયાત (BOD) એ કાર્બનિક બાયોડિગ્રેડેબલ પદાર્થો દ્વારા થતાં પ્રદૂષણનો માપક્રમ છે. આ બાયોડિગ્રેડેબલ પ્રદૂષકોનું બૅક્ટેરિયા દ્વારા વિઘટન થાય છે અને તે દ્રાવ્ય ઑક્સિજન ઉપયોગમાં લે છે. BOD નું ઓછું મૂલ્ય દર્શાવે છે કે પાણીમાં ઓછા બાયોડિગ્રેડેબલ પદાર્થો છે.

પ્રશ્ન 11.
શા માટે લીલના વધુ પડતા વિકાસને કારણે લીલથી ઢંકાયેલું પાણી પ્રદૂષિત થાય છે ?
ઉત્તર:
આસપાસના વિસ્તારમાં ખાતરનાં વધુ પડતા ઉપયોગને કારણે ફૉસ્ફેટ આયન પાણીમાં ભળે છે જે આલ્ગી (શેવાળ)ની વધુ પડતી વૃદ્ધિ માટે જવાબદાર છે. આ શેવાળનું વિઘટન થવાથી તેમાંથી દુર્ગંધ આવે છે અને અનાકર્ષક દેખાવ ઉત્પન્ન કરે છે. જેથી તે સ્વિમિંગ કે બૉટિંગ જેવી ક્રિયાઓ માટે ઉપયોગી રહેતું નથી. જ્યારે દ્રાવ્ય ઑક્સિજનમાં થતો ઘટાડો એ માછલી અને તેના જેવા અન્ય જળચર પ્રાણીઓ માટે પણ હાનિકારક છે.

પ્રશ્ન 12.
ગામમાં એક ફેક્ટરી શરૂ થઈ અચાનક જ ગ્રામવાસીઓને અણગમતી વાસનો અનુભવ થયો. ત્યારબાદ તેઓને માથાનો દુખાવો, છાતીમાં દુખાવો, ગળામાં શુષ્કતા તથા શ્વાસ લેવામાં તકલીફની ફરિયાદો કરવા માંડ્યા. ગ્રામવાસીઓએ ફેક્ટરીની ચીમનીમાંથી નીકળતાં ઘટકોને આ માટે જવાબદાર ગણ્યા. આ બાબતમાં શું થયું હશે ? તે સમજાવો તથા તમારી સમજૂતીને સમર્થન આપતી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ લખો.
ઉત્તર:

• ગ્રામવાસીઓમાં જે અણગમતી વાસનો અચાનક જ અનુભવ થયો તે દર્શાવે છે કે ફૅક્ટરીની ચીમનીમાંથી નાઇટ્રોજન ઑક્સાઇડ અને સલ્ફર ઑક્સાઇડ વાયુ બહાર નીકળે છે. ગૅસોલીન, કોલસો અને કુદરતી વાયુના દહનથી આ વાયુઓ ઉત્પન્ન થાય છે.
• ઑટોમોબાઇલ એન્જિનમાં જ્યારે ઊંચા તાપમાને અભિગત બળતણનું દહન થાય છે ત્યારે તેમાંથી ડાયનાઇટ્રોજન અને ડાયઑક્સિજન વાયુ મળે છે જે ભેગા મળીને નાઇટ્રિક ઑક્સાઇડ NO આપે છે.

• સલ્ફરયુક્ત અભિગત બળતણનાં દહનથી અથવા આયર્ન પાઇરાઇટ્સ અથવા કૉપર પાઇરાઇટ્સ જેવી સલ્ફાઇડની કાચી ધાતુના ભૂંજન દ્વારા SO₂ વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે.
  Cu₂S + O₂ → 2Cu + SO₂

પ્રશ્ન 13.
SO₂નું SO₃માં ઑક્સિડેશન ઉદ્દીપકની ગેરહાજરીમાં ખૂબ જ ધીમી પ્રક્રિયા છે. છતાં વાતાવરણમાં આ પ્રક્રિયા ખૂબ જ સરળતાથી થાય છે. સમજાવો આ કઈ રીતે થાય છે ? અને SO₂નુંSO₃માં રૂપાંતર થવા માટેની રાસાયણિક પ્રક્રિયાનાં સમીકરણો આપો.
ઉત્તર:

• SO₂ નું SO₃ માં રૂપાંતર પ્રકાશરાસાયણિક રીતે અથવા બિનપ્રકાશરાસાયણિક પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે. પારજાંબલી વિભાગની નજીક SO, નાં અણુઓ પ્રકાશરાસાયણિક રીતે ઓઝોન સાથે જોડાય છે.

• ધૂળના રજકણોની હાજરીમાં ઑક્સિજનના અણુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને SO₂ વાયુ બિનપ્રકાશરાસાયણિક રીતે SO₃માં ફેરવાય છે.

પ્રશ્ન 14.
પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસમાં ઓઝોન ક્યાંથી દાખલ થાય છે ?
ઉત્તર:

• સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં NO₂ નું પ્રકાશરાસાયણિક વિઘટન થઈને NO અને O મળે છે.

• ઑક્સિજન ૫૨માણુ એ ખૂબ જ સક્રિય ઘટક છે. તે દ્વિપરમાણ્વીય ઑક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઓઝોન બનાવે છે.
  O₂ + O + M → O₃ + M
• જ્યાં, M એ નાઇટ્રોજન જેવા નિષ્ક્રિય વાયુ છે. આ O₃ ધુમ્મસનાં નિર્માણ દરમિયાન ઉત્પન્ન થાય છે.

પ્રશ્ન 15.
સમતાપ આવરણમાં ઓઝોન કઈ રીતે બને છે ?
ઉત્તર:
સમતાપ આવરણમાં રહેલો ઓઝોન એ ડાયઑક્સિજન (O₂) પર UV- વિકિરણની અસરની નીપજ છે. UV-વિકિરણો ઑક્સિજન વાયુના અણુનું ઑક્સિજન (મુક્તમૂલકમાં વિભાજન કરે છે. આ ઑક્સિજન મુક્તમૂલક) અન્ય ઑક્સિજન અણુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઓઝોન બનાવે છે.

નોંધ : સમતાપ આવરણમાં 180 nm થી 240 nmની વચ્ચેની તરંગલંબાઈ ધરાવતો ફોટોન O₂ અણુને તોડીને O₂ પરમાણુમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

પ્રશ્ન 16.
ઓઝોન વાયુ હવા કરતાં ભારે છે છતાં પૃથ્વીની નજીક ઓઝોન સ્તર ગોઠવાતું નથી. શા માટે ?
ઉત્તર:

• સમતાપ આવરણમાં ઓઝોન વાયુ સતત બન્યા કરે છે અને 240 થી 360 nm તરંગલંબાઈ ધરાવતા UV-વિકિરણની હાજરીમાં તેનું વિઘટન પણ થાય છે.

• O અણુ રજકણમાંના O₃ મુક્તમૂલક સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
  O₃ + O → 2O₂
  2O₃ → 3O₂
• તેથી પ્રક્રિયા દરમિયાન એવું સંતુલન સ્થપાય કે જેમાં O₃ નું વિઘટન અને O₃ બનવા વચ્ચેનો વેગ સમાન થાય અને તેમની વચ્ચે O₃ ની સાંદ્રતા અચળ બને.

પ્રશ્ન 17.
થોડા સમય પહેલાં ઍન્ટાટિકાની ઉપર ધ્રુવીય સમતાપી વાદળોની રચના થઈ હતી તેમ નોંધ્યું છે. શા માટે તેની રચના થઈ ? સૂર્યપ્રકાશની ગરમીથી આવા વાદળો તૂટતા શું થશે ?
ઉત્તર:

• ઉનાળામાં નાઇટ્રોજન ડાયૉક્સાઇડ અને મિથેન; ક્લોરિન મોનૉક્સાઇડ અને ક્લોરિન સાથે પ્રક્રિયા કરી ક્લોરિનયુક્ત નીપજ બનાવે છે. જે ઓઝોનના ક્ષયનને વધુ હદ સુધી રોકે છે, જ્યારે શિયાળામાં ઍન્ટાટિકા પર વિશિષ્ટ પ્રકારનું વાદળ રચાય છે જેને ધ્રુવીય સમતાપ વાદળ કહે છે.
• આ વાદળ એવી સપાટી પ્રદાન કરે છે જેના પર બનેલો ક્લોરિન નાઇટ્રેટ જળવિભાજન પામી હાઇપોક્લોરસ ઍસિડ બનાવે છે. તે હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ સાથે પણ પ્રક્રિયા કરી ક્લોરિન અણુ બનાવે છે.

• જ્યારે વસંતઋતુમાં ઍન્ટાટિકા પર સૂર્યપ્રકાશ પાછો ફરે છે ત્યારે સૂર્યની ગરમી આ વાદળને વિખંડિત કરે છે અને સૂર્યપ્રકાશ દ્વારા HOCl અને Cl₂ નું પ્રકાશીય વિભાજન થાય છે.

• આમ, ક્લોરિન મુક્તમૂલક બને છે અને ઓઝોનના ક્ષયન માટેની શૃંખલા પ્રક્રિયાનો પ્રારંભ કરે છે.

પ્રશ્ન 18.
એક વ્યક્તિ મહાનગરપાલિકા દ્વારા પૂરું પડાતું પાણી ઉપયોગમાં લે છે. પાણીની અછતને કારણે તે ભૂગર્ભ જળનો ઉપયોગ કરે છે. તેને વિરેચક અસર અનુભવાય છે. તેનું કારણ શું હશે ?
ઉત્તર:
પીવાના પાણીમાં સલ્ફેટનું પ્રમાણ જો >500 ppm કરતાં વધુ જોવા મળે તો માનવીમાં વિરેચક અસર (Laxative effect) પેદા કરે છે. તેનું મધ્યમસરનું પ્રમાણ નુકસાનરહિત હોય છે.

IV. જોડકાં પ્રકારના પ્રશ્નો
નીચેના કેટલાક પ્રશ્નોમાં ડાબી બાજુની કોલમનો એક વિકલ્પ જમણી બાજુની કોલમના એક અથવા એકથી વધુ વિકલ્પો સાથે સંલગ્ન હોઈ શકે છે.

પ્રશ્ન 1.
કૉલમ – Iનાં પદોને કૉલમ – IIનાં સંયોજનો સાથે યોગ્ય રીતે જોડો :

કોલમ – I	કૉલમ – II
(A) ઍસિડ-વર્ષા	(1) CHCl2 – CHF2
(B) પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ	(2) CO
(C) હીમોગ્લોબિન સાથે સંયોજાય	(3) CO2
(D) ઓઝોન-સ્તર ક્ષયન	(4) SO2
	(5) અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન

ઉત્તર:
(A – 3, 4), (B – 5, 4), (C – 2), (D – 1)

(A) ઍસિડ વર્ષા કાર્બનના ઑક્સાઇડ, સલ્ફર (અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન) અને નાઇટ્રોજનને કારણે થાય છે.
(B) પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ ન બળેલા બળતણ (અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન) અને SO₂ ને કારણે થાય છે.
(C) હીમોગ્લોબિન સાથે કાર્બન મોનૉક્સાઇડ ઝેરી બને છે.
(D) ક્લોરોફ્લોરોકાર્બન દ્વારા ઓઝોનનું ક્ષયન થાય છે.

પ્રશ્ન 2.
કોલમ – I (પ્રદૂષક) કોલમ – II (અસર) સાથે યોગ્ય રીતે જોડો :

કોલમ – I (પ્રદૂષક)	કોલમ – II (અસર)
(A) સલ્ફરના ઑક્સાઇડ	(1) ગ્લોબલ વૉર્મિંગ
(B) નાઇટ્રોજન ડાયોક્સાઇડ	(2) કિડનીને નુકસાન
(C) કાર્બન ડાયોક્સાઇડ	(3) ‘બ્લૂબેબી’ રોગ
(D) પીવાના પાણીમાં નાઇટ્રેટ	(4) શ્વાસને લગતા રોગો
(E) લૅડ	(5) ગીચ અને ટ્રાફિકવાળા વિસ્તારોમાં લાલ ઝાકળ

ઉત્તર:
(A – 4), (B – 5), (C – 1), (D – 3), (E – 2)
(A) સલ્ફર ડાયૉક્સાઇડની ઓછી માત્રાને કારણે શ્વાસને લગતા રોગો થાય છે. દા.ત., અસ્થમા, બ્રોન્કાયટીસ
(B) ગીચ અને ટ્રાફિકવાળા વિસ્તારોમાં લાલ ઝાકળ તે નાઇટ્રોજનના ડાયૉક્સાઇડને કારણે હોય છે.
(C) વાતાવરણમાં વધતું જતું CO₂નું પ્રમાણ એ ગ્લોબલ વૉર્મિંગ માટે જવાબદાર છે.
(D) પીવાના પાણીમાં નાઇટ્રેટનું વધુ પડતું પ્રમાણ મિથેનો- ગ્લોબિનેમિયા (બ્લુબેબી) રોગ માટે કારણભૂત છે.
(E) લૅંડ એ કિડનીને નુકસાન કરી શકે છે.

પ્રશ્ન 3.
કૉલમ – I માં આપેલી પ્રવૃત્તિને કૉલમ – II માં આપેલ પ્રદૂષકના પ્રકાર સાથે યોગ્ય રીતે જોડો :

કોલમ – I (પ્રવૃત્તિ)	કોલમ – II (પ્રદૂષકના પ્રકાર)
(A) સલ્ફરયુક્ત નકામા કચરાના દહનથી ઉદ્ભવતા વાયુને વાતાવરણમાં મુક્ત કરતાં	(1) જળ-પ્રદૂષણ
(B) કાર્લોમેટને કીટનાશક તરીકે ઉપયોગ કરતાં	(2) પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ, વનસ્પતિસૃષ્ટિને નુકસાન, બાંધકામ- સામગ્રીનું ક્ષારણ, શ્વસનને લગતી તક્લીફો, જળ-પ્રદૂષણ
(C) સાંશ્લેષિત પ્રક્ષાલકોનો ઉપયોગ કપડાં ધોવામાં કરતાં	(3) ઓઝોન-સ્તરને નુકસાન
(D) ઑટોમોબાઇલ અને ફેક્ટરીઓમાંથી નીકળતાં વાયુઓને વાતાવરણમાં મુક્ત કરતાં	(4) માનવીમાં ચેતાતંત્રને લગતા રોગો
(E) કમ્પ્યૂટરના ભાગોની સફાઈ માટે ક્લોરોફલોરોકાર્બન સંયોજનનો ઉપયોગ કરતાં	(5) પારંપરિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ, એસિડવર્ષા, શ્વસનને લગતી તકલીફો બાંધકામને નુકસાન, ધાતુક્ષારણ

ઉત્તર:
(A – 5), (B – 4), (C – 1), (D – 2), (E – 3)
(A) પારંપરિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ, ઍસિડવર્ષા, પાણીનું પ્રદૂષણ, શ્વસનને લગતી તકલીફો, બાંધકામને નુકસાન, ધાતુક્ષારણ
(B) માનવીમાં ચેતાતંત્રને લગતા રોગો
(C) જળ પ્રદૂષણ
(D) પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ, વનસ્પતિ સૃષ્ટિને નુકસાન, બાંધકામ-સામગ્રીનું ક્ષારણ, શ્વસનને લગતી તકલીફો, જળપ્રદૂષણ
(E) ઓઝોન સ્તરને નુકસાન

પ્રશ્ન 4.
કૉલમ – I પ્રદૂષકોને કૉલમ – IIમાં તેની અસરો સાથે યોગ્ય રીતે જોડો :

કોલમ – I (પ્રદૂષકો)	કોલમ – II (અસરો)
(A) ફોસ્ફેટ ખાતરયુક્ત પાણી	(1) પાણીમાં BODની માત્રામાં વધારો
(B) હવામાં મિથેન વાયુ	(2) એસિડવર્ષા
(C) પાણીમાં સાંશ્લેષિત પ્રક્ષાલક	(3) ગ્લોબલ વૉર્મિંગ
(D) હવામાં નાઇટ્રોજન ઑક્સાઇડ્સ	(4) સુપોષણ

ઉત્તર:
(A – 1, 4), (B – 3), (C – 1), (D – 2)
(A) ફૉસ્ફેટ ખાતર યુક્ત આલ્ગી (શેવાળ)ની વૃદ્ધિ વધારે છે અને BODની માત્રામાં વધારો થાય છે અને તેને કારણે સુપોષણ થાય છે.
(B) હવામાં મિથેન વાયુ ઑક્સિડેશન થઈને CO₂ બનાવે છે જેને કારણે ગ્લોબલ વૉર્મિંગ થાય છે.
(C) પાણીમાં રહેલ સાંશ્લેષિત પ્રક્ષાલક BOD ની માત્રામાં વધારો કરે છે.
(D) હવામાં નાઇટ્રોજન ઑક્સાઇડ્સ પાણી સાથે મિશ્ર થઈને નાઇટ્રિક ઍસિડ બનાવે (ઍસિડવર્ષા) છે.

V. વિધાન અને કારણ પ્રકારના પ્રશ્નો
નીચેના પ્રશ્નોમાં વિધાન (A) અને ત્યાર પછી કારણ (R) આપેલું છે. દરેક પ્રશ્ન માટે નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો.

(A) વિધાન A અને R બંને સાચાં છે અનેR વિધાન A ની સાચી સમજૂતી છે.
(B) વિધાન A અને R બંને સાચાં છે, પરંતુ R એ વિધાન A ની સાચી સમજૂતી નથી.
(C) વિધાન A અને R બંને ખોટાં છે.
(D) વિધાન A ખોટું અને R સાચું છે.

પ્રશ્ન 1.
વિધાન, (A) : છોડના વિકાસ માટે બનાવેલા ઘરોમાં ગ્રીનહાઉસ અસર જોવા મળી હતી અને તે લીલાં રંગના કાચમાંથી બનાવેલા હતા.
કારણ (R) : કાચનાં ઘરો લીલા રંગના કાચથી બનેલા હોવાથી જ ગ્રીનહાઉસ નામ આપવામાં આવ્યું છે.
જવાબ
(C) વિધાન A અને B બંને ખોટાં છે.

• ઠંડા દેશોમાં વનસ્પતિને ઊગવા માટે જરૂરી સૂર્યપ્રકાશ ઓછો હોય છે તેથી વનસ્પતિને એવા કાચના ઘરમાં ઉગાડવામાં આવે છે કે જેથી સૂર્યપ્રકાશ એ ગ્રીનહાઉસમાં આવે તથા જમીન અને છોડને ઉષ્માભર્યા રાખે.
• હૂંફાળી જમીન અને છોડ પારરક્ત વિકિરણોનું ઉત્સર્જન કરે છે. કાચ એ પારરક્ત કિરણો માટે અર્ધપારદર્શક હોવાથી કેટલાક વિકિરણો શોષાય છે અને કેટલાક વિકિરણો પાછા ફરે છે.

પ્રશ્ન 2.
વિધાન (A) : ઍસિડ-વર્ષાની pH 5.6 કરતાં ઓછી હોય છે.
કારણ (R) : વાતાવરણમાં રહેલો CO₂ વરસાદી પાણીમાં ઓગળે છે અને કાર્બોનિક ઍસિડ બનાવે છે.
જવાબ
(B) વિધાન A અને R બંને સાચાં છે, પરંતુ R એ વિધાન A ની સાચી સમજૂતી નથી.

• સામાન્ય રીતે વરસાદનાં પાણીની pH 5.6 જેટલી હોય છે અને તે વાતાવરણનો CO₂ વરસાદના પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે ત્યારે તે પાણીમાં રહેલા H⁺ ને કારણે હોય છે.
  H₂O_(l) + CO_2(g)2g → H₂CO_3(aq)
  H₂CO_3(aq)3(aq) \(\rightleftharpoons \mathrm{H}_{(a q)}^{+}\) → HCO_3(aq)
• જો વરસાદના પાણીની pH 5.6 કરતાં ઓછી હોય તો તેને ઍસિડવર્ષા કહે છે.

પ્રશ્ન 3.
વિધાન (A) : પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસનું એ સ્વભાવે ઑક્સિડેશનકર્તા છે.
કારણ (R) : પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ NO₂ અને O₃ ધરાવે છે. જે સાંકળ-પ્રક્રિયાને પરિણામે ઉત્પન્ન થાય છે.
જવાબ
(A) વિધાન A અને R બંને સાચાં છે અને R વિધાન A ની સાચી સમજૂતી છે.

• જ્યારે અશ્મિભૂત બળતણનું દહન થાય છે ત્યારે જુદા-જુદા પ્રદૂષકો તેમાંથી નીકળીને પૃથ્વીનાં ટ્રોપોસ્ફિયરમાં ભળે છે. બહાર નીકળતા પ્રદૂષકોમાંના બે હાઇડ્રોકાર્બન (ન બળેલ બળતણ) અને નાઇટ્રિક ઑક્સાઇડ (NO) છે.
• જ્યારે આ પ્રદૂષકો પૂરતી ઊંચાઈએ જમા થાય છે ત્યારે સૂર્યપ્રકાશ સાથેની તેમની આંતરક્રિયાથી NOનું ઑક્સિડેશન થઈ NO₂ બને છે. આ NO₂ સૂર્યપ્રકાશમાંથી મળતી ઊર્જાનું શોષણ કરી નાઇટ્રિક ઑક્સાઇડ અને ઑક્સિજન મુક્તમૂલકમાં વિઘટતિ થાય છે.

પ્રશ્ન 4.
વિધાન (A) : કાર્બન ડાયોક્સાઇડ એક અગત્યનો ગ્રીનહાઉસ વાયુ છે.
કારણ (R) : પ્રાણીઓ અને વનસ્પતિની શ્વસનક્રિયાને કારણે તે પુષ્કળ પ્રમાણમાં ઉત્પન્ન થાય છે.
જવાબ
(B) વિધાન A અને B બંને સાચાં છે, પરંતુ R એ વિધાન A ની સાચી સમજૂતી નથી.
કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ એ એક અગત્યનો ગ્રીનહાઉસ વાયુ છે. તે કોલસો, કુદરતી વાયુ, પેટ્રોલિયમ જેવા અશ્મિભૂત બળતણના દહન દ્વારા ખૂબ જ મોટી માત્રામાં ઉત્પન્ન થાય છે. તે વનસ્પતિ અને પ્રાણીઓની શ્વસનક્રિયા દ્વારા પુષ્કળ પ્રમાણમાં ઉત્પન્ન થાય છે.

પ્રશ્ન 5.
વિધાન (A) : ઉપલા સમતાપ આવરણમાં સૂર્યકિરણોની હાજરીને લીધે ઓઝોનનું વિઘટન થાય છે.
કારણ (R) : ઓઝોન-સ્તર ક્ષયને કારણે UV કિરણોનો વધુ જથ્થો પૃથ્વીની સપાટી સુધી પહોંચે છે.
જવાબ
(D) વિધાન A ખોટું અને R સાચું છે.

• ઓઝોન સ્તર સ્ટેટ્રોસ્ફિયરમાં જોવા મળે છે. ઓઝોન સ્તરનું ક્ષયન (ઓઝોન સ્તરમાં ગાબડાનું નિર્માણ)એ NO (કુદરતી સ્રોત અથવા માનવીય પ્રવૃત્તિ અથવા સુપરસોનિક વિમાન દ્વારા થતા વાયુઓનાં ઉત્સર્જન દ્વારા મળે) અથવા CFC કે જેને ફ્રિઓન (પ્રોપેલન્ટ દ્વારા બનતા એરોસોલનાં છંટકાવ અથવા રેફ્રિજરેટર કે જ્યાં તે શીતક તરીકે ઉપયોગી છે) સાથેની પ્રક્રિયાથી થાય છે.
• આ ઓઝોન સ્તરમાં ગાબડું એ પારજાંબલી વિકિરણોને તેમાંથી પસાર થવા દઈ આપણા સુધી પહોંચાડે છે. જે ચામડીના કૅન્સર માટે જવાબદાર છે.

પ્રશ્ન 6.
વિધાન (A) : ક્લોરિનેટેડ સાંશ્લેષિત કીટનાશકોનો વધુ પડતો ઉપયોગ જમીન અને જળ-પ્રદૂષણનું કારણ છે.
કારણ (R) : આવા કીટનાશકો જૈવ-અવિઘટનીય છે.
જવાબ
(A) વિધાન A અને R બંને સાચાં છે અને R વિધાન A ની સાચી સમજૂતી છે.
કેટલાક કીટનાશકો, જંતુનાશકો અને નીંદણનાશકો જમીન અને પાણીને પ્રદૂષિત કરે છે જે નોન-બાયોડિગ્રેડેબલ છે.

પ્રશ્ન 7.
વિધાન (A) : જો સંગૃહીત પાણીનું BOD મૂલ્ય 5 ppm કરતાં ઓછું હોય, તો તે ખૂબ જ પ્રદૂષિત પાણી ગણાય.
કારણ (R) : BODનું ઊંચું મૂલ્ય અર્થાત્ પાણીમાં બેક્ટેરિયાની નીચી સક્રિયતા
જવાબ
(C) વિધાન A અને R બંને ખોટાં છે.
પાણીના નિશ્ચિત જથ્થામાં રહેલા કાર્બનિક પદાર્થને તોડવા બૅક્ટેરિયા દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા ઑક્સિજનના જથ્થાને BOD કહે છે. જો BODનું મૂલ્ય 5 ppm થી ઓછું હોય તો પાણી લગભગ શુદ્ધ છે. ઊંચું BOD મૂલ્ય એટલે બૅક્ટેરિયાની પાણીમાં સક્રિયતા વધુ.

VI. દીર્ઘ જવાબી પ્રકારના પ્રશ્નો

પ્રશ્ન 1.
નીચેના માટે હરિયાળું રસાયણવિજ્ઞાન કઈ રીતે લાગુ પાડશો ?
(a) પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસને નિયંત્રિત કરવા.
(b) હેલોજનયુક્ત દ્રાવક ડ્રાયક્લિનિંગમાં તથા બ્લીચિંગ અને ક્લોરિનનો ઉપયોગ ટાળવા.
(c) સાંશ્લેષિત પ્રક્ષાલકનો ઉપયોગ ઓછો કરવા.
(d) પેટ્રોલ અને ડીઝલના વપરાશને ઓછો કરવા.
ઉત્તર:
(a) પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસને નિયંત્રિત કરવા અથવા તેના ઘટાડા માટેનો સૌથી સીધો અને સરળ ઉપાય એ છે કે નાઇટ્રોજનના ઑક્સાઇડ અને હાઇડ્રોકાર્બનને વાતાવરણમાં ભળતા અટકાવવાં.
નીચેની કેટલીક પદ્ધતિઓનો અમલ કરવાથી નાઇટ્રોજનના ઑક્સાઇડ અને હાઇડ્રોકાર્બનને વાતાવરણમાં ભળતો ઓછો કરી શકાય.

• વાહનોમાં સારી ગુણવત્તાવાળા ઉદ્દીપકીય રૂપાંતરકોનો ઉપયોગ કરવાથી હાનિકારક વાયુઓ બિનહાનિકારક વાયુઓમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
• વાતાવરણમાં ચોક્કસ સંયોજનોનો છંટકાવ કરી મુક્તમૂલક પેદા કરે છે જે મુક્તમૂલક સાથે જોડાઈ રહે છે અને પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસના ઝેરી સંયોજનો બનાવે છે. તે પ્રતિક્રિયાઓ શરૂ કરે છે. ડાયઇથાઇલ હાઇડ્રૉક્સિ- લેમાઇન સંયોજન પ્રકાશરાસાયણિક ધૂમ્ર-ધુમ્મસ રોકવા માટે મળી આવે છે.
• કેટલાક વૃક્ષો જેવા કે પીનસ, જુનીપેરસ, પાયરસ અને વિટિસ કે જે નાઇટ્રોજનનું ઑક્સાઇડનું ચયાપચન કરી શકે છે.

(b) કપડાંનાં ડ્રાયક્લિનિંગમાં વપરાતાં સંયોજનો / દ્રાવકો સામાન્ય રીતે ક્લોરિનયુક્ત હોય છે જે કૅન્સરજન્ય હોય છે. ક્લોરિન- યુક્ત સંયોજનોને બદલે જે સંયોજનો પ્રવાહી કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ સાથે કામ કરી શકે તેની શોધ કરવી જોઈએ. કપડાંને બ્લીચિંગ કરવા ક્લોરિનયુક્ત બ્લીચિંગના બદલે H₂O₂ નો ઉપયોગ કરવાથી પરિણામ પણ સારું મળે છે અને તે નુકસાનકર્તા / હાનિકારક નથી. પહેલાં Cl₂ વાયુનો ઉપયોગ કાગળના બ્લીચિંગમાં થતો હતો. ક્લોરિન એ ખૂબ જ ઝેરી છે. તેના ઉપયોગને યોગ્ય ઉદ્દીપકની હાજરીમાં H₂O₂ દ્વારા બદલવામાં આવે છે.

(c) સફાઈકામમાં સાંશ્લેષિત ડિટર્જન્ટનો ઉપયોગ ઓછો કરવા શક્ય હોય તો વનસ્પતિ તેલમાંથી બનાવેલા સાબુનો ઉપયોગ કરવો. વનસ્પતિ તેલ જૈવ-વિઘટનીય હોય છે જ્યારે ડિટર્જન્ટ જૈવ-વિઘટનીય હોતા નથી.

(d) પેટ્રોલ અને ડીઝલના બદલે CNG અને LPGનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ પ્રદૂષણરહિત ઈંધણ છે. પેટ્રોલ અને ડીઝલની જગ્યાએ બીજા પદાર્થો જેવા કે હાઇડ્રોજન ઇથાઇલ આલ્કોહૉલ વગેરેનો પણ ઉપયોગ કરી શકાય.

પ્રશ્ન 2.
લીલી વનસ્પતિ પ્રકાશસંશ્લેષણમાં C7O₂ ઉપયોગમાં લે છે અને O₂ વાતાવરણમાં મુક્ત કરે છે. તેમ છતાં CO₂ને ગ્રીનહાઉસ અસર માટે જવાબદાર ગણવામાં આવે છે. શા માટે ? સમજાવો.
ઉત્તર:

• કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ વાતાવરણમાંનો કુદરતી ઘટક છે અને તે વનસ્પતિના તમામ સ્વરૂપો માટે આવશ્યક છે. તેનું પ્રમાણ આશરે વાતાવરણના કદના 0.033 % જેટલું છે. જીવસૃષ્ટિ માટે જરૂરી તાપમાન જાળવવા તે મદદરૂપ છે.
• વાતાવરણમાં CO₂નું પ્રમાણ જળવાઈ રહે છે, કારણ કે તે શ્વસન દરમિયાન અભિગત બળતણના દહનથી ચૂનાના પથ્થરના વિઘટન દ્વારા મુક્ત થાય છે પરંતુ સાથે સાથે તે વનસ્પતિ દ્વારા પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન વપરાય છે.
• જોકે માનવ પ્રવૃત્તિઓ દ્વારા આ સંતુલનને ખલેલ પહોંચે છે અને વાતાવરણમાં CO₂ નું સ્તર વધી જાય છે. આમ થવાનું કારણ વધુ પડતો અશ્મિગત બળતણનો ઉપયોગ, જંગલોનો નાશ અને ઔદ્યોગીકરણ છે. એવું અનુમાન કરવામાં આવ્યું છે કે છેલ્લી સદીમાં લગભગ 25% જેટલું CO₂નું પ્રમાણ વધ્યું છે.
• લગભગ છેલ્લાં 120 વર્ષ દરમિયાન પૃથ્વીના તાપમાનમાં લગભગ 0.4°C થી 0.8°C સુધીનો વધારો જોવા મળ્યો છે. વર્તમાન અંદાજ પ્રમાણે CO₂ ની માત્રા બમણી કરવાથી 1.0°C થી 3.5°C જેટલો તાપમાનમાં વધારો થશે. ગ્રીનહાઉસ અસરમાં CO₂નો ફાળો 50 % જેટલો છે જ્યારે બીજા બધા વાયુઓનો ફાળો પણ 50 % જેટલો છે.

પ્રશ્ન 3.
ગ્રીનહાઉસ અસરથી ગ્લોબલ વૉર્મિંગ થાય છે. સમજાવો.
ઉત્તર:

• સૂર્યમાંથી આવતો દશ્યમાન પ્રકાશ પૃથ્વી સુધી પહોંચે છે અને તેને ગરમ કરે છે. જોકે પૃથ્વી જ્યારે ઠંડી પડે છે ત્યારે, આ ઊર્જાને ઇન્ફ્રારેડ કિરણોના સ્વરૂપમાં પૃથ્વીની સપાટીથી બહાર કાઢવામાં આવે છે. જે લાંબી તરંગલંબાઈ અને ગરમીની અસર ધરાવે છે.
• આ ઇન્ફ્રારેડ કિરણો CO₂ અને પાણીની બાષ્પ દ્વારા શોષાય છે. આ રીતે શોષાયેલી ગરમી પૃથ્વીની સપાટી ઉપર પાછી ફરે છે અને આ રીતે પૃથ્વી ઉપર ગરમીનું પ્રમાણ વધે છે.
• જો પૃથ્વી પર આવતી સૌર ઊર્જા સતત રહે પણ CO₂ની માત્રામાં વધારો થાય તો પૃથ્વી પર પાછી ફરતી ઊર્જા / ગરમીની માત્રામાં પણ વધારો થાય છે. આમ, પૃથ્વીની સપાટી પરનું તાપમાન વધે છે.
• આમ, ગ્લોબલ વૉર્મિંગ ગ્રીનહાઉસ અસર માટે જવાબદાર વાયુઓની માત્રા ઉપર આધારિત છે.

પ્રશ્ન 4.
ખેડૂત તેના ખેતરમાં કીટનાશકોનો ઉપયોગ કરે છે. તેના ખેતરમાં થતો પાક માછલીઓના ખોરાક તરીકે વપરાય છે. તેને જણાવવામાં આવ્યું કે, આ માછલીઓ મનુષ્યને ખાવા માટે યોગ્ય નથી. કારણ કે માછલીના કોષોમાં મોટા પ્રમાણમાં કીટનાશકો એકત્રિત માલૂમ પડ્યા છે. સમજાવો આ કઈ રીતે થયું હશે ?
ઉત્તર:

• જમીન દ્વારા જંતુનાશકો પાકમાં જાય છે અને પાકમાંથી આ જંતુનાશકો માછલીના ખોરાકમાં જાય છે. જંતુનાશકો માછલીના ખોરાક દ્વારા પાણીમાં જાય છે અને છેલ્લે માછલીના શરીરમાં પ્રવેશે છે.
• આમ, જંતુનાશકો આહાર શૃંખલા દ્વારા નિમ્નપોષી સ્તરમાંથી ઉચ્ચપોષી સ્તરમાં સ્થાનાંતર પામે છે. એક સમયે જંતુનાશકોની માત્રા માછલીમાં એટલી પહોંચી જાય છે કે જે ગંભીર ચયાપચય અને દેહધાર્મિક ક્રિયાઓને ખલેલ પહોંચાડે છે.

પ્રશ્ન 5.
ડ્રાયક્લિનિંગમાં ટેટ્રાક્લોરો ઇથિનને બદલે પ્રવાહી CO₂ને યોગ્ય પ્રક્ષાલકમાં લેતાં તે પૈકલ્પિક દ્રાવક બને છે. ટેટ્રાક્લોરો ઇથીનનો ઉપયોગ અટકાવીને પર્યાવરણને ક્યા પ્રકારના નુકસાનથી બચાવી શકાય છે ? પ્રદૂષણની દૃષ્ટિએ પ્રવાહીકૃત CO₂ને યોગ્ય પ્રક્ષાલક સાથે ઉપયોગમાં લેવો શું સંપૂર્ણપણે સુરક્ષિત છે ? સમજાવો.
ઉત્તર:

• ટેટ્રાક્લોરો ઇથેન – Cl₂ CH CHI₂ એ કૅન્સરજન્ય હોવાનું જાણવા મળ્યું છે અને તે ભૂર્ગભજળને પણ પ્રદૂષિત કરે છે. યોગ્ય ડિટર્જન્ટ સાથે પ્રવાહી CO₂ના ઉપયોગથી હાનિકારક અસરોને અટકાવી શકાય છે.
• ડિટર્જન્ટ સાથે પ્રવાહી CO₂નો ઉપયોગ એ સંપૂર્ણપણે સલામત નથી. કારણ કે મોટાભાગના ડિટર્જન્ટ જૈવ-વિઘટનીય નથી અને તેઓ જળ પ્રદૂષણ ફેલાવે છે. આ ઉપરાંત પ્રવાહી CO₂ વાતાવરણમાં પ્રવેશી ગ્રીનહાઉસ અસર ઉત્પન્ન કરવામાં ફાળો આપશે.