पर्यावरण प्रदूषण: वायु प्रदूषण के कारण, प्रभाव और नियंत्रण|| pollution types and cause. Air polluition | pollutant||
पर्यावरण प्रदूषण: वायु प्रदूषण के कारण, प्रभाव और नियंत्रण|| pollution types and cause. Air polluition | pollutant||
भारत आज दुनिया के पहले दस औद्योगिक देशों में से एक है। आज हमारे पास धातु, रसायन, उर्वरक, पेट्रोलियम, खाद्य आदि जैसे प्रमुख उद्योगों में एक अच्छा औद्योगिक बुनियादी ढांचा है। इनमें से क्या निकला है? कीटनाशक, डिटर्जेंट, प्लास्टिक, सॉल्वैंट्स, ईंधन, पेंट, रंग, खाद्य योजक आदि कुछ उदाहरण हैं। परमाणु ऊर्जा में प्रगति के कारण जीवमंडल में रेडियोधर्मिता में भी वृद्धि हुई है। इनके अलावा, वातावरण में कई औद्योगिक अपशिष्ट और उत्सर्जन विशेष रूप से जहरीली गैसें हैं। खनन गतिविधियों ने भी इस समस्या को विशेष रूप से ठोस अपशिष्ट के रूप में जोड़ा।
इस प्रकार, प्रदूषण सभी विकास की एक आवश्यक बुराई है। प्रदूषण नियंत्रण की संस्कृति के विकास की कमी के कारण, हमारे देश में गैसीय, तरल और ठोस प्रदूषण का भारी बैकलॉग हो गया था। इसे साफ करना है। इस प्रकार हमारे देश में प्रदूषण नियंत्रण एक हालिया पर्यावरणीय चिंता है।
प्रदूषण क्या है ?
प्रदूषण हवा, पानी और मिट्टी की भौतिक, रासायनिक या जैविक विशेषताओं में एक अवांछनीय परिवर्तन है जो जीवन को हानिकारक रूप से प्रभावित कर सकता है या किसी भी जीवित जीव के स्वास्थ्य के लिए संभावित खतरा पैदा कर सकता है। प्रदूषण इस प्रकार जीवमंडल के किसी भी घटक में प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष परिवर्तन है जो जीवित घटकों के लिए हानिकारक है, और विशेष रूप से मनुष्य के लिए अवांछनीय है, जो औद्योगिक प्रगति, सांस्कृतिक और प्राकृतिक संपत्ति या सामान्य वातावरण पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है।
प्रदूषक क्या हैं?
कोई भी पदार्थ जो प्रदूषण का कारण बनता है, प्रदूषक कहलाता है। इस प्रकार एक प्रदूषक में कोई भी रासायनिक या भू-रासायनिक (धूल, तलछट, ग्रिट आदि) पदार्थ, जैविक घटक या उसके उत्पाद, या भौतिक कारक (गर्मी) शामिल हो सकते हैं जो मनुष्य द्वारा जानबूझकर ऐसी एकाग्रता में पर्यावरण में छोड़ा जाता है जो प्रतिकूल हानिकारक हो सकता है या अप्रिय प्रभाव।
पर्यावरण प्रदूषक
हमारे वायु, जल, भूमि को प्रदूषित करने वाले विभिन्न प्रमुख प्रदूषक इस प्रकार हैं:
निक्षेपित पदार्थ - कालिख, धुआँ, टार, धूल, मिट्टी आदि।
गैसें - नाइट्रोजन के ऑक्साइड (NO, NO2), सल्फर (SO2), कार्बन मोनोऑक्साइड, हैलोजन, (क्लोरीन, ब्रोमीन, आयोडीन),
अम्ल की बूंदें - सल्फ्यूरिक, अम्ल नाइट्रिक अम्ल आदि।
फ्लोराइड
धातु - पारा, सीसा, लोहा, जस्ता, निकल, टिन, कैडमियम, क्रोमियम आदि।
एग्रोकेमिकल्स - बायोसाइड्स (कीटनाशक, शाकनाशी, कवकनाशी, नेमाटिकाइड्स, जीवाणुनाशक, खरपतवारनाशी आदि), और उर्वरक।
जटिल कार्बनिक पदार्थ - बेंजीन, ईथर, एसिटिक एसिड, बेंजोपायरीन आदि।
फोटोकैमिकल ऑक्सीडेंट - फोटोकैमिकल स्मॉग, ओजोन, पेरोक्सीएसिटाइल नाइट्रेट (PAN), पेरोक्सीबेंजोइल नाइट्रेट (PBzN), नाइट्रोजन ऑक्साइड, एल्डिहाइड, एथिलीन आदि।
ठोस कचरा
रेडियोधर्मी कचरे
शोर
प्रदूषण के प्रकार विभिन्न प्रकार के प्रदूषणों को विभिन्न तरीकों से वर्गीकृत किया जाता है। पर्यावरण के प्रदूषित होने के प्रकार के आधार पर हम वायु प्रदूषण, जल प्रदूषण, भूमि मृदा प्रदूषण, समुद्री प्रदूषण आदि की पहचान कर सकते हैं। इसमें शामिल प्रदूषक के प्रकार के आधार पर हमें सल्फर डाइऑक्साइड प्रदूषण, फ्लोराइड प्रदूषण, कार्बन मोनोऑक्साइड हो सकता है। प्रदूषण, धुआं प्रदूषण, सीसा प्रदूषण, पारा प्रदूषण, ठोस अपशिष्ट प्रदूषण, रेडियोधर्मी प्रदूषण, ध्वनि प्रदूषण इत्यादि। प्रदूषकों की विविधता में से, हम निम्नलिखित दो मूल प्रकार के प्रदूषकों को पहचानते हैं: गैर-अवक्रमणीय और बायोडिग्रेडेबल।
(1) गैर-अवक्रमणीय प्रदूषक
ये ऐसे पदार्थ और जहरीले पदार्थ हैं जैसे एल्युमिनियम के डिब्बे, मर्क्यूरिक साल्ट, लॉन्ग-चेन फिनोलिक्स, डीडीटी आदि। वे प्राकृतिक रूप से पारिस्थितिक तंत्र में चक्रित नहीं होते हैं, बल्कि खाद्य श्रृंखलाओं और जैव-भू-रासायनिक चक्रों में बाद की गति से होते हैं।
(2) बायोडिग्रेडेबल प्रदूषक
वे घरेलू अपशिष्ट हैं जिन्हें प्राकृतिक परिस्थितियों में तेजी से विघटित किया जा सकता है। जब वे जमा होते हैं तो वे समस्याएँ पैदा कर सकते हैं (अर्थात पर्यावरण में उनका इनपुट उनके अपघटन से अधिक हो जाता है)।
वायुमंडल
पृथ्वी का लंबवत विस्तारित वायुमंडल, गैसों का एक लिफाफा निम्नलिखित परतों में विभाजित है: (i) क्षोभमंडल (5 किमी तक) - सबसे कम वातावरण जिसमें तापमान भूमि या समुद्र की सतह से नीचे की ऊंचाई और ऊपर ट्रोपोपॉज़ से घिरा होता है, ( ii) समताप मंडल (5 से 45 किमी) - क्षोभमंडल के ऊपर का क्षेत्र, जिसमें ऊंचाई के साथ तापमान 900C तक बढ़ जाता है। यह स्ट्रैटोपॉज़ द्वारा सीमित है, (iii) मेसोस्फीयर (45 से 80 किमी) - समताप मंडल और थर्मोस्फीयर (आयनोस्फीयर) के बीच का हिस्सा। तापमान फिर से - 800C तक कम हो जाता है। (iv) थर्मोस्फीयर (आयनोस्फीयर) - 80 किमी से ऊपर, ऊपरी भाग जिसमें ऊंचाई के साथ तापमान बढ़ता है। वायुमंडल और बाह्य अंतरिक्ष के शून्य के बीच कोई सीमा नहीं है। पृथ्वी के वायुमंडल का लगभग 75% भाग 16 किमी के भीतर है।
वायुमंडल पृथ्वी के चारों ओर एक इन्सुलेट कंबल है। यह आवश्यक गैसों का स्रोत है, दिन और रात के तापमान का एक संकीर्ण अंतर बनाए रखता है और लंबी दूरी के रेडियो संचार के लिए एक माध्यम प्रदान करता है। यह घातक यूवी विकिरणों और उल्काओं के खिलाफ पृथ्वी के चारों ओर ढाल के रूप में भी कार्य करता है। वायुमंडल के बिना, न बिजली होगी, न हवा होगी, न बादल होंगे, न बारिश होगी, न बर्फ होगी और न ही आग होगी।
समुद्र में या उसके निकट स्वच्छ हवा की सामान्य संरचना (1990) इस प्रकार है:
गैसों का प्रतिशत (मात्रा के अनुसार)
नाइट्रोजन 78.084
ऑक्सीजन 20.9476
आर्गन 0.934
कार्बन डाइऑक्साइड 0.0314
मीथेन 0.0002
हाइड्रोजन 0.00005
अन्य गैस मिनट
पृथ्वी पर जीवन के सभी उच्च रूपों के अस्तित्व के लिए वायु आवश्यक है। औसतन, एक व्यक्ति को जीने के लिए हर दिन कम से कम 30 lb हवा की आवश्यकता होती है, लेकिन केवल लगभग 3 lb पानी और 1.5 lb भोजन ही होता है। एक व्यक्ति भोजन के बिना लगभग 5 सप्ताह और पानी के बिना लगभग 5 दिन जीवित रह सकता है, लेकिन हवा के बिना केवल 5 मिनट। स्वाभाविक रूप से, हर कोई ताजी, स्वच्छ हवा में सांस लेना पसंद करता है। लेकिन वातावरण, वायु नामक विभिन्न गैसों का अदृश्य लेकिन आवश्यक महासागर, मानव गतिविधियों से होने वाले प्रदूषण के लिए उतना ही संवेदनशील है जितना कि जल और भूमि के वातावरण।
वायु प्रदूषण
इसे वातावरण में विदेशी सामग्री की अत्यधिक सांद्रता के रूप में परिभाषित किया जाता है, जो व्यक्तियों के स्वास्थ्य को प्रभावित करता है और संपत्ति को भी नुकसान पहुंचाता है।
वायु प्रदूषण एपिसोड
लंदन स्मॉग : SO2 H2SO3 वायुमंडल में वाष्पित हो जाता है। जब ऑटोमोबाइल के निकास इस धुंध से फंस जाते हैं और सूरज की रोशनी के संपर्क में आते हैं, तो यह फोटोकैमिकल धुंध पैदा करता है।
भोपाल गैस त्रासदी : यूनियन कार्बाइड ऑफ इंडिया लिमिटेड, (यूसीआईएल), भोपाल, मध्य प्रदेश के कीटनाशक निर्माण संयंत्र में 3 दिसंबर, 1984 को जहरीली गैस, मिथाइल आइसोसाइनेट (एमटीसी) रिसाव। 46 टन एमआईसी 40 तक फैल गया था। किमी. प्रभाव : लगभग 65,000 लोग आंखों, फेफड़े, पेट, हृदय आदि में विभिन्न विकारों से पीड़ित थे। तत्काल लक्षण ब्रोंकोस्पज़म है जो खांसी, सीने में दर्द और पेट दर्द का कारण बनता है। कुछ ही समय में लगभग 3000 लोगों की मृत्यु हो गई, 1600 घरेलू पशुओं की मृत्यु हो गई और फसल की पैदावार कम हो गई।
ताजमहल के काला पड़ने का क्या कारण है?
ताजमहल का काला पड़ना प्रभाव :-
ताजमहल एक सफेद संगमरमर के पत्थर का मकबरा है। हाल ही में यह देखा गया कि ताजमहल की दीवारें मथुरा ऑयल रिफाइनरी से वायु प्रदूषण के कारण काली और विकृत हो गई हैं।
अम्लीय वर्षा मार्बल स्टोन (CaCO3) के साथ अभिक्रिया कर कैल्शियम सल्फेट बनाती है, जिससे कालापन और विरूपण होता है।
वायु प्रदूषण के प्रकार, स्रोत और प्रभाव
वायु प्रदूषण को केवल हवा में कुछ पदार्थों की पर्याप्त उच्च सांद्रता में और लंबे समय तक अवांछनीय प्रभावों का कारण बनने के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। "कुछ पदार्थ" कोई भी गैस, तरल या ठोस हो सकते हैं, हालांकि कुछ विशिष्ट पदार्थों को महत्वपूर्ण प्रदूषक माना जाता है क्योंकि बहुत बड़ी उत्सर्जन दर हानिकारक और अवांछित प्रभाव होती है। "काफी लंबी अवधि" कुछ घंटों से लेकर कई दिनों या हफ्तों तक कहीं भी हो सकती है; वैश्विक स्तर पर महीनों और वर्षों की अवधि चिंता का विषय है।
प्रदूषको का स्रोत :-
वायु प्रदूषण मुख्य रूप से उद्योग, थर्मल पावर स्टेशनों, ऑटोमोबाइल, घरेलू दहन आदि से गैसीय उत्सर्जन के परिणामस्वरूप होता है।
औद्योगिक चिमनी अपशिष्ट : ऐसे कई उद्योग हैं जो वायु प्रदूषण के स्रोत हैं। पेट्रोलियम रिफाइनरियां गैसीय प्रदूषकों का प्रमुख स्रोत हैं। मुख्य गैसें SO2 और NO2 या NOx हैं। सीमेंट कारखानों से बहुत अधिक धूल निकलती है, जो स्वास्थ्य के लिए संभावित खतरा है। स्टोन क्रशर और हॉट मिक्स प्लांट भी एक खतरा पैदा करते हैं। खाद्य और उर्वरक उद्योग जो गैसीय प्रदूषकों का उत्सर्जन करते हैं। रासायनिक निर्माण उद्योग जो हवा में अम्ल वाष्प का उत्सर्जन करते हैं।
थर्मल पावर स्टेशन: देश में कई थर्मल पावर स्टेशन और सुपर थर्मल पावर स्टेशन हैं। राष्ट्रीय ताप विद्युत निगम (एनटीपीसी) ऊर्जा उत्पादन बढ़ाने के लिए चार विशाल कोयला संचालित बिजली स्टेशन स्थापित कर रहा है। ये यूपी के सिंगरौली, मप्र में कोरबा, आंध्र प्रदेश के रामागुंडम और पश्चिम बंगाल के फरक्का में हैं। थर्मल प्लांट की कोयले की खपत कई मिलियन टन है। मुख्य प्रदूषक फ्लाई ऐश, SO2 और अन्य गैसें और हाइड्रोकार्बन हैं।
ऑटोमोबाइल: वाहनों से निकलने वाले जहरीले धुंए काफी वायु प्रदूषण का स्रोत हैं, जो केवल ताप विद्युत संयंत्रों के बाद हैं। लगातार बढ़ते वाहनों के यातायात घनत्व ने परिवेशी वायु गुणवत्ता के लिए निरंतर खतरा उत्पन्न किया है। ऑटोमोबाइल में उत्सर्जन के मुख्य स्रोत हैं (i) एग्जॉस्ट सिस्टम, (ii) फ्यूल टैंक और कार्बोरेटर और (iii) क्रैंककेस। निकास कई वायु प्रदूषक पैदा करता है जिसमें बिना जले हाइड्रोकार्बन, CO, NOx और लेड ऑक्साइड शामिल हैं। एल्डिहाइड, एस्टर, ईथर, पेरोक्साइड और केटोन्स के निशान भी हैं जो रासायनिक रूप से सक्रिय हैं और प्रकाश की उपस्थिति में धुंध बनाने के लिए गठबंधन करते हैं। पेट्रोल की अस्थिर प्रकृति के कारण ईंधन टैंक से वाष्पीकरण लगातार होता रहता है, जिससे हाइड्रोकार्बन का उत्सर्जन होता है। कार्बोरेटर के माध्यम से वाष्पीकरण तब होता है जब इंजन बंद हो जाता है और गर्मी का निर्माण होता है,
मानदंड वायु प्रदूषक
पांच प्राथमिक मानदंड प्रदूषकों में गैसें शामिल हैं- कार्बन मोनोऑक्साइड (CO), नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOx), सल्फर डाइऑक्साइड (SO2), और ठोस या तरल कण (10 माइक्रोन से छोटे), और पार्टिकुलेट लेड।
ए) कार्बन मोनोऑक्साइड
CO एक रंगहीन, गंधहीन और स्वादहीन गैस है।
यह तब उत्पन्न होता है जब कार्बनयुक्त ईंधन को आदर्श परिस्थितियों से कम में जलाया जाता है।
अधूरा दहन, CO2 के बजाय CO2 उत्पन्न करता है, जिसके परिणामस्वरूप निम्न में से कोई भी चर पर्याप्त रूप से उच्च नहीं रखा जाता है:
ऑक्सीजन की आपूर्ति
लौ तापमान
उच्च तापमान पर गैस निवास का समय और
दहन कक्ष अशांति।
अधिकांश CO उत्सर्जन परिवहन क्षेत्र से होता है। सीओ प्रति घंटा वायुमंडलीय सांद्रता अक्सर शहर के ड्राइविंग पैटर्न को दर्शाती है। शिखर सप्ताह के दिनों में सुबह और देर से दोपहर के घंटों के दौरान होते हैं।
सीओ, शहरी हवा में होने वाले स्तरों पर सामग्री या पौधों पर कोई हानिकारक प्रभाव नहीं पड़ता है; लेकिन मानव स्वास्थ्य पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है।
सीओ शरीर की कोशिकाओं तक ऑक्सीजन ले जाने की रक्त की क्षमता में हस्तक्षेप करता है। जब साँस ली जाती है, तो यह कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन (COHb) बनाने के लिए रक्त प्रवाह में हीमोग्लोबिन से आसानी से जुड़ जाता है।
सीओ की थोड़ी मात्रा भी पूरे शरीर में पहुंचाई जाने वाली ऑक्सीजन की मात्रा को गंभीर रूप से कम कर सकती है - मस्तिष्क का कार्य प्रभावित होता है और ऑक्सीजन की कमी को पूरा करने के प्रयास में हृदय गति बढ़ जाती है।
बी)। नाइट्रोजन के ऑक्साइड
नाइट्रोजन के 7 ऑक्साइड पाए जाते हैं - NO, NO2, NO3, N2O, N2O3, N2O4 और N2O5।
वायु प्रदूषण के अध्ययन में नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO2) महत्वपूर्ण हैं।
नाइट्रोजन ऑक्साइड (या NOx) के दो स्रोत हैं:
थर्मल NOx तब बनता है जब दहन हवा में नाइट्रोजन और ऑक्सीजन को नाइट्रोजन के ऑक्सीकरण के लिए पर्याप्त उच्च तापमान (> 1000 K) तक गर्म किया जाता है।
ईंधन NOx नाइट्रोजन यौगिकों के ऑक्सीकरण से उत्पन्न होता है जो स्वयं ईंधन अणुओं में रासायनिक रूप से बंधे होते हैं। प्राकृतिक गैस में लगभग नाइट्रोजन नहीं होता है और कुछ कोयले में वजन के हिसाब से 3% N हो सकता है। ईंधन NOx अक्सर NOx का प्रमुख स्रोत होता है।
लगभग सभी NOx उत्सर्जन NO के रूप में होते हैं, जिनका स्वास्थ्य पर कोई प्रतिकूल प्रभाव नहीं पड़ता है।
हालांकि, NO, NO2 में ऑक्सीकृत हो सकता है, जो सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में हाइड्रोकार्बन के साथ प्रतिक्रिया करके फोटोकैमिकल स्मॉग बनाता है, जो हानिकारक है।
NO2 भी नाइट्रिक एसिड (HNO3) बनाने के लिए वातावरण में हाइड्रॉक्सिल रेडिकल (HO) के साथ प्रतिक्रिया करता है और इसके परिणामस्वरूप अम्लीय वर्षा होती है।
NO2 उच्च सांद्रता में एक तीव्र अड़चन है। अपेक्षाकृत कम सांद्रता के लंबे समय तक संपर्क बच्चों में बढ़े हुए ब्रोंकाइटिस से जुड़ा हुआ है। यह पौधों को भी नुकसान पहुंचा सकता है। नाइट्रिक एसिड में परिवर्तित होने पर यह धातु की सतहों के क्षरण का कारण बनता है।
NO एक रंगहीन गैस है, लेकिन NO2 स्मॉग को अपना लाल भूरा रंग देती है।
एनओएक्स उत्सर्जन में कमी हासिल करना कठिन हो गया है।
जब मोबाइल स्रोत नियंत्रण पेश किए जाते हैं, तो दहन प्रक्रिया में संशोधन जो CO के उत्सर्जन में सुधार करते हैं, NOx समस्या को बदतर बनाते हैं और इसके विपरीत। CO को नियंत्रित करने के लिए, यह दहन वायु आपूर्ति को बढ़ाने और तापमान बढ़ाने में मदद करता है। NOx को नियंत्रित करने के लिए विपरीत सत्य है।
NO-NO2–O3 फोटोकैमिकल रिएक्शन सीक्वेंस
दहन के दौरान NO बनता है
N2 + O2 à 2 नहीं
इस प्रकार उत्सर्जित नाइट्रिक ऑक्साइड NO2 में ऑक्सीकृत हो सकता है।
2 NO + O2 à 2 NO2।
यदि सूर्य का प्रकाश उपलब्ध है, तो NO2 प्रकाश-अपघटन कर सकता है, और मुक्त परमाणु ऑक्सीजन तब ओजोन बनाने में मदद कर सकता ह NO2 + hvà NO + O
O + O2 + M O3 + M
जहां hv एक फोटॉन (l <0.38 µm) का प्रतिनिधित्व करता है और M एक अणु (आमतौर पर O2 या N2) का प्रतिनिधित्व करता है, जिसकी उपस्थिति प्रतिक्रिया से अतिरिक्त ऊर्जा को अवशोषित करने के लिए आवश्यक है।
ओजोन फिर NO को NO2 में बदल सकता है:
O3 + NO à NO2 + O2
इस प्रकार, NO सांद्रता में वृद्धि होती है क्योंकि सुबह-सुबह यातायात NO के भार का उत्सर्जन करता है। फिर जैसे-जैसे सुबह होती है, NO में गिरावट आती है और NO2 में वृद्धि होती है क्योंकि NO, NO2 में परिवर्तित हो जाता है। जैसे-जैसे दोपहर के समय सूर्य की तीव्रता बढ़ती है, NO2 के प्रकाश-अपघटन की दर बढ़ती जाती है; इस प्रकार NO2 गिरना शुरू हो जाता है जबकि O3 बढ़ जाता है। ओजोन NO के साथ अपनी प्रतिक्रिया में इतना प्रभावी है कि जब तक O3 मौजूद है, NO सांद्रता शेष दोपहर तक नहीं बढ़ती है, भले ही नए उत्सर्जन हो सकते हैं।
यदि केवल NO2 फोटोलिटिक चक्र शामिल है, तो वास्तविक मापा डेटा के हिसाब से O3 फोटोकैमिकल स्मॉग में पर्याप्त मात्रा में जमा नहीं हो सकता है। हाइड्रोकार्बन की शुरूआत ओजोन के उत्पादन और विनाश में संतुलन को बिगाड़ देती है, इस प्रकार अधिक O3 जमा करने की अनुमति देती है। फोटोकैमिकल स्मॉग और ओजोन
जब नाइट्रोजन के ऑक्साइड, विभिन्न हाइड्रोकार्बन और सूर्य के प्रकाश एक साथ आते हैं, तो वे प्रतिक्रियाओं का एक जटिल सेट शुरू करते हैं जो कई माध्यमिक प्रदूषक उत्पन्न करते हैं जिन्हें फोटोकैमिकल ऑक्सीडेंट के रूप में जाना जाता है।
ओजोन (O3) सबसे प्रचुर मात्रा में फोटोकैमिकल ऑक्सीडेंट है जो छाती के कसना और लोगों में श्लेष्मा झिल्ली की जलन, रबर उत्पादों के टूटने और वनस्पति को नुकसान के लिए जिम्मेदार है।
फोटोकैमिकल स्मॉग के अन्य घटक जैसे, फॉर्मलाडेहाइड, पेरोक्सी बेंजॉयल नाइट्रेट (PBzN), पेरोक्सी एसिटाइल नाइट्रेट (PAN) और एक्रोलिन आंखों में जलन पैदा करते हैं।
फोटोकैमिकल स्मॉग के निर्माण को सरल शब्दों में व्यक्त किया जा सकता है: हाइड्रोकार्बन + NOx + सूर्य का प्रकाश फोटोकैमिकल स्मॉग।
सी)। सल्फर के ऑक्साइड
80% से अधिक मानवजनित सल्फर ऑक्साइड उत्सर्जन स्थिर स्रोतों में जीवाश्म ईंधन के दहन का परिणाम है। उसमें से लगभग 85% विद्युत उपयोगिता बिजली संयंत्रों से जारी किया जाता है। केवल 2% राजमार्ग वाहनों से आता है।
सल्फर उत्सर्जन का एकमात्र महत्वपूर्ण गैर-दहन स्रोत पेट्रोलियम शोधन, तांबा गलाने और सीमेंट निर्माण से जुड़ा है।
तेल और कोयले में आमतौर पर सल्फर (0.5-6%) की प्रशंसनीय मात्रा होती है, या तो अकार्बनिक सल्फाइड के रूप में या कार्बनिक सल्फर के रूप में। जब इन ईंधनों को जलाया जाता है, तो सल्फर ज्यादातर सल्फर डाइऑक्साइड (SO2) के रूप में निकलता है, लेकिन सल्फर ट्राइऑक्साइड (SO3) की थोड़ी मात्रा के साथ भी।
SO2, एक बार जारी होने के बाद, प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला में SO3 में परिवर्तित हो सकता है, जिसमें एक बार फिर से OH जैसे मुक्त कण शामिल होते हैं ।
SO2 + ओह । एचओ SO2 ।
एचओ SO2 । + O2 SO3 + HO2 ।
HO2 कट्टरपंथी तब प्रारंभिक OH को वापस करने के लिए NO के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है। (HO2. + NO® NO2 + OH । )।
सल्फ्यूरिक एसिड बनाने के लिए सल्फर ट्राइऑक्साइड बहुत जल्दी H2O के साथ प्रतिक्रिया करता है, जो अम्लीय वर्षा का प्रमुख कारण है।
SO3 + H2O H2SO4
सल्फ्यूरिक एसिड के अणु या तो हवा में मौजूद कणों पर संघनित होकर या जल वाष्प के साथ H2O - H2SO4 बूंदों से विलय करके तेजी से कण बन जाते हैं।
प्राय: वायुमंडल में पार्टिकुलेट मैटर के एक महत्वपूर्ण अंश में ऐसे सल्फेट (SO42-) एरोसोल होते हैं।
SO2 गैस से सल्फेट कणों में परिवर्तन धीरे-धीरे होता है, इसमें कुछ दिन लगते हैं। किसी भी रूप में, सल्फर को वर्षा (गीला जमाव) के दौरान या बिना वर्षा (शुष्क जमाव) के होने वाली धीमी निरंतर हटाने की प्रक्रियाओं द्वारा जमा किया जा सकता है।
शहरी हवा में अधिकांश सल्फेट कणों का प्रभावी आकार 2 माइक्रोन से कम होता है, जिनमें से अधिकांश 0.2 माइक्रोन की सीमा में होते हैं। उनका आकार श्वसन प्रणाली में गहरी पैठ की अनुमति देता है।
SO2 अत्यधिक पानी में घुलनशील है (किसी भी अन्य मानदंड प्रदूषकों की तुलना में बहुत अधिक)। नतीजतन, जब इसे अंदर लिया जाता है, तो इसके ऊपरी श्वसन पथ, नाक और ऊपरी वायु के अधिकांश मार्गों में अवशोषित होने की सबसे अधिक संभावना होती है।
हालांकि, जब सल्फर एक एरोसोल में प्रवेश करता है, तो कणों के वायुगतिकीय गुण स्वयं जमाव के क्षेत्र को प्रभावित करते हैं और सल्फर ऑक्साइड फेफड़ों में कहीं अधिक गहराई तक पहुंच सकते हैं।
पार्टिकुलेट मैटर और सल्फर ऑक्साइड का संयोजन सहक्रियात्मक रूप से कार्य कर सकता है, दोनों के प्रभाव अलग-अलग दोनों की तुलना में बहुत अधिक हानिकारक हैं।
सल्फर ऑक्साइड वनस्पति को नुकसान पहुंचा सकते हैं। सल्फर प्रदूषक पेंट को फीका कर सकते हैं, धातुओं को खराब कर सकते हैं और कार्बनिक फाइबर को कमजोर कर सकते हैं। एयरबोर्न सल्फेट्स दृश्यता को काफी कम कर देते हैं और वातावरण को खराब कर देते हैं।
सल्फेट्स के लंबे समय तक संपर्क से संगमरमर, चूना पत्थर (CaCO3) और मोर्टार के निर्माण को गंभीर नुकसान होता है, क्योंकि इन सामग्रियों में कार्बोनेट को सल्फेट्स द्वारा बदल दिया जाता है।
CaCO3 + H2SO4® CaSO4 + CO2 + H2O
इस प्रतिक्रिया से उत्पन्न कैल्शियम सल्फेट (जिप्सम) पानी में घुलनशील होता है और आसानी से धुल जाता है, जिससे एक गड्ढा, क्षत-विक्षत सतह निकल जाती है।
घ) लीड
अतीत में अधिकांश सीसा उत्सर्जन मोटर वाहनों से जलने वाले गैसोलीन से हुआ है जिसमें एंटीनॉक एडिटिव, टेट्राएथिल लेड, (C2 H5) 4 Pb होता है।
सीसा मुख्य रूप से अकार्बनिक कणों के रूप में वायुमंडल में उत्सर्जित होता है।
इसमें से अधिकांश को स्रोत के तत्काल आसपास के क्षेत्र में बसने से वातावरण से हटा दिया जाता है।
वायुजनित सीसा मानव आबादी को सीधे साँस द्वारा प्रभावित कर सकता है, इस स्थिति में राजमार्गों के नजदीक रहने वाले लोगों को सबसे बड़ा जोखिम होता है, या खाद्य पदार्थों पर सीसा जमा होने के बाद इसे निगला जा सकता है।
हवा में लेड के संपर्क में आने का अधिकांश मानव जोखिम अंतःश्वसन का परिणाम है। यह अनुमान लगाया गया है कि लगभग एक तिहाई सीसे के कण श्वसन प्रणाली में जमा हो जाते हैं और उनमें से लगभग आधे को रक्त प्रवाह द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है।
लेड के लिए NAAQS मानक - 1.5 µ g/m3 ।
सीसा विषाक्तता आक्रामक, शत्रुतापूर्ण और विनाशकारी व्यवहार परिवर्तन के साथ-साथ सीखने की अक्षमता, दौरे, गंभीर और स्थायी मस्तिष्क क्षति और यहां तक कि मृत्यु का कारण बन सकती है। बच्चों और गर्भवती महिलाओं को सबसे ज्यादा खतरा होता है।
बच्चों में न्यूरोबिहेवियरल परिवर्तन से जुड़े रक्त में लेड का स्तर 50-60 माइक्रोग्राम प्रति डेसीलीटर (μg/dL) से शुरू होता है। एन्सेफैलोपैथी, संभावित मस्तिष्क क्षति या मृत्यु के साथ 80 माइक्रोग्राम / डीएल के स्तर पर होती है।
लेड एक्सपोज़र के स्रोत ® वायु उत्सर्जन, पीने का पानी (कॉपर पाइपिंग सिस्टम में इस्तेमाल किए गए लेड सोल्डर से लेड को बाहर निकाला जा सकता है), भोजन में लेड का अंतर्ग्रहण और लेड पेंट।
ई. पार्टिकुलेट मैटर
वायुमंडलीय पार्टिकुलेट मैटर को किसी भी बिखरे हुए पदार्थ, ठोस या तरल के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिसमें व्यक्तिगत समुच्चय एकल छोटे अणुओं (लगभग 0.0002 मिमी व्यास) से बड़े होते हैं, लेकिन 500 मिमी से छोटे होते हैं।
पार्टिकुलेट मैटर विविध और जटिल है।
कणों के आकार से काफी हद तक मानव श्वसन तंत्र की खुद की रक्षा करने की क्षमता कणों के आकार से निर्धारित होती है।
10 मिमी . से बड़े कण
श्वसन तंत्र में प्रवेश करने वाले बड़े कण नाक के बालों और अस्तर में फंस सकते हैं। एक बार पकड़े जाने के बाद, उन्हें खांसने या छींकने से बाहर निकाला जा सकता है।
छोटे कण जो इसे ट्रेकोब्रोनचियल सिस्टम में बनाते हैं, बलगम द्वारा कब्जा कर लिया जा सकता है, सिलिया जैसे छोटे बालों द्वारा गले में वापस काम किया जाता है, और निगलने या थूकने से हटाया जाता है।
10mm . से छोटे कण
ये कण इसे फेफड़ों में बना सकते हैं, लेकिन उनके आकार के आधार पर, वे वहां जमा हो भी सकते हैं और नहीं भी।
कुछ कण इतने छोटे होते हैं कि वे फेफड़ों में वायु प्रवाह का अनुसरण करते हैं और फिर वापस बाहर आ जाते हैं।
मोटे तौर पर 0.5 और 10 मिमी के बीच के कण अवसादन द्वारा फेफड़ों में जमा होने के लिए पर्याप्त बड़े हो सकते हैं। तलछट 2 और 4 मिमी के बीच के कणों के लिए सबसे प्रभावी है।
मनुष्यों पर प्रतिकूल स्वास्थ्य प्रभावों की दृष्टि से पार्टिकुलेट <10 मिमी सबसे महत्वपूर्ण हैं।
वातावरण में उच्च कण सांद्रता, विशेष रूप से सल्फर® श्वसन संक्रमण, हृदय संबंधी विकार, ब्रोंकाइटिस, अस्थमा, निमोनिया के ऑक्साइड।
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धन्यवाद।
Sudheer Bhargav (agriculturist)
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