పర్యావరణ అధ్యయనం - సమస్యలు

 ఏదైనా జీవి లేదా జీవ సముదాయాన్ని ఆవరించి ఉన్న జీవ, నిర్జీవ అనుఘటకాలు; వాటి మధ్య జరిగే అంతఃచర్యలను గురించి తెలియజేసే దాన్ని 'పర్యావరణం' అంటారు. దీన్ని 'భూగోళ పర్యావరణం' అని కూడా అంటారు.  పర్యావరణం అనే పదాన్ని ఆంగ్లంలో 'Environment' అని పిలుస్తారు. ఇది 'Environ' అనే ఫ్రెంచి పదం నుంచి వచ్చింది.  ఫ్రెంచి భాషలో 'Environ' అంటే 'చుట్టూ ఆవరించి ఉన్న' లేదా  'చుట్టుకొని ఉండటం' అని అర్థం.
* పర్యావరణంలో రెండు అనుఘటకాలు ఉంటాయి.

1) జీవ అనుఘటకాలు:
     వృక్షాలు (ఉత్పత్తిదారులు)
     జంతువులు (వినియోగదారులు)
     సూక్ష్మజీవులు (విచ్ఛిన్నకారులు)

2) నిర్జీవ అనుఘటకాలు:
    ఎ) శీతోష్ణస్థితి పరమైనవి: కాంతి, ఉష్ణం, వర్షపాతం.
    బి) భౌతిక పరమైనవి: గాలి, నేల, నీరు.
    సి) రసాయనికమైనవి: కార్బోహైడ్రేట్లు, ప్రొటీన్లు, లిపిడ్లు.
మానవుడి ప్రమేయం ఆధారంగా పర్యావరణం రెండు రకాలు
    1) కృత్రిమ, మానవ నిర్మిత పర్యావరణం
    2) సహజసిద్ధ పర్యావరణం

 కృత్రిమ, మానవ నిర్మిత పర్యావరణం: మానవుడు తన మనుగడ కోసం, తనకు కావాల్సిన అవసరాలను పొందడం కోసం అభివృద్ధిలో భాగంగా ఏర్పాటు చేసుకున్న పర్యావరణం.
 ఇది నాలుగు రకాలు.
  1) సాంఘిక పర్యావరణం: సమాజం, కుటుంబం, వివాహ వ్యవస్థ.
  2) సాంస్కృతిక పర్యావరణం: కట్టుబాట్లు, పండుగలు.
  3) ఆర్థిక పర్యావరణం: వాణిజ్య సముదాయాలు, పారిశ్రామిక సముదాయాలు.
  4) రాజకీయ పర్యావరణం: అసెంబ్లీ, సచివాలయం.
 

 సహజ పర్యావరణం:
మానవ ప్రమేయం లేకుండా భూమిపై ఉన్న అనుకూల శీతోష్ణస్థితి ప్రభావం వల్ల ఏర్పడిన పర్యావరణం.
దీన్ని నాలుగు ప్రధాన విభాగాలుగా విభజించారు.
1. శిలావరణం (Lithosphere)
2. జలావరణం (Hydrosphere)
3. వాతావరణం(Atmosphere)
4. జీవావరణం (Biosphere)
 

శిలావరణం
భూ ఉపరితలం నుంచి సగటున 40 కి.మీ. లోతు వరకు విస్తరించి ఉన్న ఘనస్థితిలోని భూమి పొర. ఇది బాహ్యపొర. భూ ఉపరితల దృశ్యంలో అంతర్గత, బహిర్గత బలాల వల్ల శిలలు శైథిల్య, క్షయ, విక్షేపణ చర్యలకు లోనుకావడం వల్ల పర్వతాలు, మైదానాలు, పీఠభూములు, నదీలోయల లాంటి భూ స్వరూపాలు ఏర్పడతాయి. నేలల ఆవిర్భవానికి, వృక్షజాతుల పెరుగుదలకు కావాల్సిన వివిధ రకాల పోషకాలను అందిస్తూ, సమస్త జీవ జాతులకు అవసరమైన ఆహారపు వనరులను, ఆవాసాలను అందించడంలో కీలక పాత్ర వహిస్తుంది.
 

జలావరణం
భూ ఉపరితలంపై 71% జలభాగం ఆవరించింది.  జలచక్రం జలావరణంలో కీలక పాత్ర వహిస్తుంది. ఇది కార్బన్ శోశకం (Carbon sink)గా వ్యవహరిస్తుంది. భూగోళ ఉష్ణోగ్రతలను క్రమబద్దీకరిస్తుంది.
 

వాతావరణం
 భూ ఉపరితలం నుంచి దాదాపు 1600 కి.మీ. వరకు విస్తరించి ఉంది. భూమిపై జీవజాతి ఆవిర్భావం, మనుగడకు కావల్సిన అనువైన శీతోష్ణస్థితిని ఏర్పరచడంలో కీలక పాత్ర వహిస్తుంది. దీనికి రంగు, రుచి, వాసన ఉండదు. పారదర్శకమైన, స్థితిస్థాపక ధర్మాన్ని కలిగి ఉంటుంది.  ఇది అతినీల లోహిత కిరణాలను భూమిని చేరకుండా చూస్తుంది.
 

వాతావరణం - సంఘటనాలు:
 వాతావరణం ఘన, ద్రవ, వాయు పదార్థాలచే ఏర్పడి ఉంటుంది.
ఎ) ఘన పదార్థాలు:  భూ ఉపరితలం నుంచి ఘన పదార్థాలైన గాలిలోని దుమ్ము, ధూళి రేణువుల నుంచి ఏర్పడతాయి.  ఇవే వాతావరణంలోని ఘనపదార్థాలు. ఇవి వాతావరణంలోకి చేరిన నీటి ఆవిరి ద్రవీభవనం చెందడంలో హైగ్రోస్కోపిక్ కేంద్రాలుగా వ్యవహరిస్తాయి.
బి) ద్రవ పదార్థాలు: వాతావరణంలోకి చేరే నీటి ఆవిరి ద్రవ పదార్థాలు.
సి) వాయు పదార్థాలు: 'క్లోరిన్‌'ను మినహాయిస్తే మిగిలిన వాయు పదార్థాలన్నీ భూ వాతావరణంలో ఉన్నాయి.
వీటిలో అధిక శాతం
1) నైట్రోజన్ (78.08%)
2) ఆక్సిజన్ (20.94%)
3) ఆర్గాన్ (0.94%)
4) కార్బన్ డయాక్సైడ్ (0.03%) ఉంటుంది.
* CO₂ ను బొగ్గుపులుసు వాయువు అని కూడా అంటారు. ఇది గ్లోబల్ వార్మింగ్‌కు కారణమైన వాయువు.
 

వాతావరణ నిర్మాణం:
 సముద్ర మట్టం నుంచి వాతావరణంలో ఎత్తుకు వెళ్లేకొద్దీ ఉష్ణోగ్రతలోని మార్పులకు అనుగుణంగా వాతావరణాన్ని అయిదు ప్రధాన విభాగాలుగా విభజించారు.
  1) ట్రోపో ఆవరణం
  2) స్ట్రాటో ఆవరణం
  3) మీసో ఆవరణం
  4) థర్మో ఆవరణం
  5) ఎక్సో ఆవరణం
 

ట్రోపో ఆవరణం 
దీన్నే 'పరివర్తన ఆవరణం' అంటారు.  భూ ఉపరితలం నుంచి 13 కి.మీ. ఎత్తు వరకు వ్యాపించి ఉంటుంది. ఇది వాతావరణంలో మొదటి పొర. భూమధ్య రేఖా ప్రాంతంలో 18 కి.మీ., ధృవాల వద్ద 8 కి.మీ. వరకు వ్యాపించి ఉంటుంది. ఈ ఆవరణంలో భూమధ్యరేఖ ప్రాంతంలో ఉష్ణోగ్రతలు ఎక్కువగా ఉండటం వల్ల వ్యాకోచించడం, ధృవప్రాంతాల్లో ఉష్ణోగ్రతలు తక్కువగా ఉడటం వల్ల సంకోచించడం జరుగుతుంది. ఈ ఆవరణంలో ప్రతి 1000 మీటర్ల ఎత్తుకు వెళ్లేకొద్దీ 6.5ºC చొప్పున, ప్రతి 165 మీ. ఎత్తుకు వెళ్లేకొద్దీ 1ºC చొప్పున ఉష్ణోగ్రతలు తగ్గుతూ ఉంటాయి. దీన్ని సాధారణ క్షీణతా క్రమం (Normal Temperature Laps Rate) అంటారు. ఈ ఆవరణం పైభాగం కంటే కింది భాగంలో ఉష్ణోగ్రత అధికంగా ఉండి సంవహన క్రియకు దోహదపడుతుంది. మేఘాలు ఏర్పడటం, ఉరుములు, మెరుపులు, అల్పపీడనాలు, వర్షపాతం లాంటి వాతావరణ అలజడులన్నీ ఈ ఆవరణంలో ఏర్పడతాయి. ట్రోపో ఆవరణానికి, దానిపైన ఉన్న స్ట్రాటో ఆవరణానికి మధ్య ఉండే సరిహద్దును 'ట్రోపోపాస్' అంటారు. 'జెట్‌స్ట్రీం' పవనాలు ఈ ఆవరణంలో ఏర్పడతాయి. ఈ ఆవరణంలో ధృవప్రాంతంలో అధిక సాంద్రత, భూమధ్య రేఖా ప్రాంతంలో తక్కువ సాంద్రత ఉంటుంది.
 

స్ట్రాటో ఆవరణం
దీన్ని 'సమతాప ఆవరణం' అంటారు. ట్రోపోపాస్‌ను ఆనుకొని భూఉపరితలం నుంచి 50 కి.మీ. ఎత్తు వరకు వ్యాపించి ఉంటుంది. ఈ ఆవరణంలో ఎత్తుకు వెళ్లేకొద్దీ ఉష్ణోగ్రత దాదాపు స్థిరంగా ఉంటుంది. దీనికి 25 - 35 కి.మీ. ఎత్తులో 'ఓజోన్ పొర' ఉంటుంది. దీన్నే 'ఓజోన్ ఆవరణం' అని పిలుస్తారు. ఓజోన్ పొర UV కిరణాలను భూఉపరితలంలోకి రాకుండా ఆపుతుంది. ఇక్కడ ఎలాంటి అలజడులు లేకుండా నిర్మలంగా ఉండటం వల్ల విమానాలు ప్రయాణించడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది. ఈ ఆవరణంలో ఉన్నత స్థాయి మేఘాలు 'సిర్రస్ మేఘాలు' విస్తరించి ఉన్నాయి. ఈ ఆవరణం ప్రారంభంలో సుమారు -60ºC  ఉష్ణోగ్రత ఉండి, UV కిరణాలు హరించడం వల్ల ఉష్ణోగ్రతలు 0ºC  వరకు పెరుగుతాయి. ఈ ఆవరణంలో పై భాగంలో ఉన్న సన్నని పొరను 'స్ట్రాటోపాస్' అంటారు.
 

మీసో ఆవరణం
దీన్నే 'మధ్య ఆవరణం' అంటారు.  స్ట్రాటోపాస్ తర్వాత 80 కి.మీ. వరకు విస్తరించి ఉన్న వాతావరణంలోని మూడో పొర. ఎత్తుకు వెళ్లేకొద్దీ ఈ ఆవరణంలో ఉష్ణోగ్రత చాలా హెచ్చుస్థాయిలో తగ్గుతుంది. దీని కారణంగా ఈ ప్రాంతంలోని అణువులు చల్లబడి నిశ్చలస్థితిలో ఉంటాయి.  దీని కారణంగా ఆస్టరాయిడ్స్, తోకచుక్కలు, ఉల్కలు లాంటి ఖగోళ వస్తువులు ఈ ఆవరణంలోకి రాగానే పూర్తిగా మండి భూగోళ పరిరక్షణలో కీలక పాత్ర వహిస్తాయి.  దీన్ని 'బాహ్య ట్రోపో ఆవరణం' అని కూడా అంటారు. ఈ ఆవరణం పై సరిహద్దులో ఉష్ణోగ్రతలు -120ºC  వరకు ఉంటాయి. అందువల్ల ఇది వాతావరణంలో 'అతిశీతలమైన భాగంగా' ఉంటుంది.  ఈ ఆవరణానికి, థర్మో ఆవరణానికి మధ్య ఉండే పొరను 'మీసోపాస్' అంటారు.
 

థర్మో లేదా ఐనో ఆవరణం 
దీన్నే 'ఉష్ణ ఆవరణం' అంటారు.  మీసోపాస్‌ను ఆనుకొని దాదాపు 400 కి.మీ. వరకు వ్యాపించి ఉంటుంది. ఈ ఆవరణంలో పైకి వెళ్లేకొద్దీ ఉష్ణోగ్రత అనూహ్యంగా పెరుగుతుంది. ఈ ఆవరణంలో వాయువులు అయనీకరణం చెంది ఉండటం వల్ల దీన్ని 'ఐనో ఆవరణం' అంటారు. ఈ ఆవరణంలో వాయు అణువుల మధ్య జరిగే థర్మోన్యూక్లియర్ చర్యల వల్ల విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు జనిస్తూ, రేడియో, దూరదర్శన్ తరంగాలను భూమివైపు పరావర్తనం చెందిస్తాయి.
 

ఎక్సో ఆవరణం
దీన్ని 'బాహ్య ఆవరణం' అంటారు.  ఇది థర్మో ఆవరణంపై ఆవరించి ఉంటుంది. ఈ ఆవరణంలో పూర్తిగా తేలిక వాయువులైన హైడ్రోజన్, హీలియం ఉంటాయి. ఇక్కడ పదార్థం 'ప్లాస్మాస్థితిలో' ఉంటుంది. ఈ ఆవరణంపై భూ గురుత్వాకర్షణ తక్కువగా ఉంటుంది.
 

కాంతి పుంజాలు
సూర్యుడి నుంచి వెలువడే అధిక శక్తిమంతమైన వికిరణాలు ఐనో ఆవరణంలోకి ప్రయాణించి అందులోని ఆక్సిజన్, నైట్రోజన్‌లతో విభేదిస్తాయి. ఫలితంగా రసాయన చర్యలు జరిగి మిరుమిట్లు గొలిపే కాంతి వెలువడుతుంది. వీటిని కాంతి పుంజాలు లేదా అరోరాలు అంటారు.
 * ఈ కాంతి కిరణాలు అయస్కాంత ధృవాలవైపు ఆకర్షితమవుతాయి.
 * ఉత్తర ధృవాన్ని 'అరోరా బొరియాలసిస్', దక్షిణ ధృవాన్ని 'అరోరా ఆస్ట్రాలసిస్' అంటారు.
 * ఈ కాంతి పుంజాలు అధిక కాంతిని వెలువరుస్తాయి.
* వాతావరణం, పర్యావరణం నుంచి జీవరాశులు వినియోగించుకునే వివిధ పదార్థాల చలనానికి దోహదపడుతుంది.
 

జీవావరణం
శిలావరణం, జలావరణం, వాతావరణం కలుసుకునే సంధి ప్రాంతాన్ని 'జీవావరణం' అంటారు. జీవావరణం భూ ఉపరితలం మీద, ఉపరితలం నుంచి 200 మీ. లోతు వరకు, భూ ఉపరితల వాతావరణంలో 7 నుంచి 8 కి.మీ. ఎత్తు వరకు విస్తరించి ఉంటుంది.   పర్యావరణం ఈ నాలుగు ఆవరణాలతో కూడిన ఒక సమ్మిళిత లేదా సమగ్ర ఆవరణం.  పర్యావరణానికి సరిహద్దులు లేవు. విశ్వమంతటా వ్యాపించి ఉంటుంది.  పర్యావరణంలో మానవుడు ఒక కేంద్ర బిందువు.  పర్యావరణ సమస్యలైన ఆమ్ల వర్షాలు, ఓజోన్ పొర క్షీణత, హరిత వాయువుల ప్రభావం విశ్వమంతా ఉన్నాయి.

పర్యావరణంపై మానవ ప్రభావం
 ప్రాచీన మానవుడు తన కనీస అవసరాల (గాలి, నీరు, నేల, ఆవాసం) మేరకే సహజ వనరులను వినియోగించుకునేవాడు. ఇందులో భాగంగా ఏర్పడే వ్యర్థాలను పర్యావరణం సులభంగా తనలో ఇముడ్చుకుంటుంది. మానవుడు నిప్పును కనుక్కోవడంతో ఇది పర్యావరణంపై ప్రభావాన్ని చూపిందని చెప్పవచ్చు.  కౄర మృగాలను దెబ్బదీయడం, అడవులను తగుల బెట్టి వ్యవసాయ భూములుగా మార్చడం లాంటివి జరిగాయి.  పారిశ్రామిక విప్లవం తర్వాత మరింత తీవ్ర ప్రభావం చూపింది.
i) జనాభా పెరుగుదల
ii) పారిశ్రామిక, పట్టణీకరణ
iii) అభివృద్ధి చెందిన శాస్త్ర సాంకేతిక పరిజ్ఞానం
iv) ఘన వ్యర్థ పరిమాణం పెరగడం లాంటివి పర్యావరణ కాలుష్యానికి కారణం.
                             ఉపాధి, విద్య, వైద్య, విలాసవంతమైన జీవనాన్ని వెతుక్కుంటూ ప్రజలు గ్రామీణ ప్రాంతాల నుంచి నగరాలకు ఎక్కువగా వెళ్లడం. దీంతో నగరీకరణ జరిగి ఆవరణ వ్యవస్థ కలుషితం అవుతుంది.  పశ్చిమ రాజస్థాన్‌లోని ఎడారి ప్రాంతాలకు సాగునీటిని అందిస్తూ ఆ ప్రాంతాన్ని సస్యశ్యామలం చేయడానికి నిర్మించిన 'ఇందిరా గాంధీ కాలువ' నిర్మాణం వల్ల జొన్నలు, సజ్జలు లాంటి ఆహార పంటల సాగు తగ్గి చెరకు, పత్తి లాంటి వాణిజ్య పంటల సాగు విస్తీర్ణం పెంచడం, సాంద్ర వ్యవసాయ విధానాల వల్ల భూ వనరులు క్షార నేలలుగా మారిపోతున్నాయి.  పర్షియా సింధూశాఖ ప్రాంతంలో చమురు నిక్షేపాలు వెలికితీయడంతో పరిశ్రమల సంఖ్య పెరిగి ఆ ప్రాంత భూ వనరులపై ఒత్తిడి పెరుగుతుంది.  హరిత విప్లవం వల్ల సాంకేతిక పద్ధతులైన రసాయన ఎరువులు, పురుగు మందుల వినియోగం ఎక్కువ కావ‌డం వల్ల భూమి, జలవనరులు కాడ్మియం, ఫ్లోరిన్, మెర్క్యురీ, లెడ్ లాంటి భారీ లోహాలతో కలుషితమైంది.  ప్రస్తుతం మానవుడు ఫ్లోరైడ్ లోపం వల్ల ఫ్లోరోసిస్, కాడ్మియం వల్ల ఇటాయి - ఇటాయి, మెర్క్యురీ (పాదరసం) వల్ల మినిమిటా లాంటి వ్యాధులను ఎదుర్కొంటున్నాడు.  నివాస, పారిశ్రామిక ప్రాంతాల నుంచి వెలువడే మురుగు నీరు, పంట పొలాలు, చేపల చెరువులు, రొయ్యల చెరువుల నుంచి విడుదలయ్యే జల వ్యర్థాలు జలాశయంలో చేరడం వల్ల 'యూట్రిఫికేషన్' అనే కాలుష్యం ఏర్పడుతుంది.
 కోస్టల్ కారిడార్ నిర్మాణాలు, ట్రాలరి బోట్‌లు, డీప్ షిప్పింగ్ వల్ల కూడా కాలుష్యం అవుతుంది.