ప్రశ్నలు - జవాబులు
అతి స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు
1. 'స్విస్ జున్ను' పెద్ద రంధ్రాలను కలిగి ఉంటుంది ఎందుకు? దీనికి కారణమైన బ్యాక్టీరియమ్ పేరేమిటి?
జ: స్విస్ జున్నులో ఉండే పెద్ద రంధ్రాలు బ్యాక్టీరియమ్ CO2 ను ఎక్కువగా ఉత్పత్తి చేయడం వల్ల ఏర్పడతాయి.
దీనికి కారణమైన బ్యాక్టీరియమ్ 'ప్రోపియోని బ్యాక్టీరియమ్ షర్మనై'.
2. ఫెర్మెంటర్స్ అనేవి ఏమిటి?
జ: సూక్ష్మజీవులను పారిశ్రామిక పరంగా అధిక సంఖ్యలో పెంచే చాలా పెద్ద పాత్రలను ఫెర్మెంటర్స్ అంటారు.
3. న్యూక్లియోపాలిహైడ్రోవైరస్లను ఈ రోజుల్లో ఎందుకు వాడుతున్నారు?
జ: న్యూక్లియోపాలిహైడ్రోవైరస్లు జాతి - విశిష్టమైన కీటక నాశనులుగా పనిచేయడంలో శ్రేష్టమైనవి. ఇవి మొక్కలు, జంతువులు, క్షీరదాలు, పక్షులు, చేపలు మొదలైన వాటిపై ఎలాంటి ప్రభావాన్ని చూపవు.
4. జన్యు రూపాంతరం చెందిన ఏవైనా రెండు పంటల పేర్లను పేర్కొనండి.
జ: Bt పత్తి, Bt వంకాయ
5. పారిశ్రామికంగా ఉపయోగపడే రెండు ఎంజైమ్లను తెలపండి.
జ: లైపేజ్, స్ట్రెప్టోకైనేజ్
6. రోగ నిరోధకతను అణచివేసే ఒక కారకం పేరును తెలపండి. అది దేనినుంచి లభిస్తుంది?
జ: సైక్లోస్పోరిన్-తి. ఇది ట్రైకోడెర్మా పాలీస్పోరమ్ అనే శిలీంధ్రం నుంచి లభిస్తుంది.
7. పశువుల జీర్ణాశయం, మురుగునీటి అడుగున ఉండే ముద్ద మట్టి ఏ రకమైన బ్యాక్టీరియమ్ల సమూహాన్ని కలిగి ఉంటాయి?
జ: మిథనోజెన్లు - మిథనోబ్యాక్టీరియమ్లు.
8. స్టాటిన్ ఉత్పత్తి కోసం ఉపయోగించే సూక్ష్మజీవి పేరును తెలపండి. రక్తంలోని కొవ్వు స్థాయిని తగ్గించడానికి ఈ స్టాటిన్లు ఏ విధంగా ఉపయోగపడతాయి?
జ: * మోనాస్కస్ పర్ప్యూరిస్ అనే ఈస్ట్ రక్తంలో కొవ్వు తగ్గించే స్టాటిన్లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
* ఇవి కొలెస్ట్రాల్ సంశ్లేషణకు సంబంధించిన ఎంజైమ్ చర్యలకు పోటీపడే నిరోధకంగా పనిచేస్తాయి.
9. యాంటీబయోటిక్లను కనుక్కోవడం వైద్యరంగంలో మానవ సంక్షేమానికి ఏ విధంగా ఉపయోగపడింది?
జ: * యాంటీబయోటిక్లను వాడటం వల్ల వైద్యరంగంలో చికిత్సా పద్ధతి ఎంతో అభివృద్ధి చెందింది.
* యాంటీబయోటిక్లు ప్రాణాంతక వ్యాధులైన ప్లేగు, కోరింత దగ్గు, డిఫ్తీరియా, కుష్టు వ్యాధి మొదలైన వాటిని నిరోధించడంలో ఉపయోగపడుతున్నాయి.
* కొన్ని మత్తు పదార్థాల తయారీలో కాచి వడబోయటం (Distillation) అనేది ఎందుకు అవసరం?
10. ఆస్పరిజిల్లస్ నైజర్, క్లాస్ట్రీడియం బొట్యులినం, లాక్టోబాసిల్లస్లు ఒకేరకంగా చూపే ముఖ్య లక్షణం ఏది?
జ: * ఇవి కర్బన ఆమ్లాలను ఉత్తత్తి చేసే సూక్ష్మజీవులు.
* ఆస్పరిజిల్లస్ నైజర్ (శిలీంద్రం) నుంచి సిట్రికామ్లం, క్లాస్ట్రీడియం బోట్యులినం (బ్యాక్టీరియమ్) నుంచి బ్యుటరికామ్లం, లాక్టోబాసిల్లస్ (బ్యాక్టీరియమ్) నుంచి లాక్టిక్ ఆమ్లం ఉత్పత్తి అవుతాయి.
11. ఏవైనా రెండు జన్యు రూపాంతరం చెందిన పంటల పేర్లను పేర్కొనండి.
జ: 1) Bt పత్తి 2) Bt వంకాయ
12. నీలి ఆకుపచ్చ శైవలాలు జీవ ఎరువులుగా ప్రఖ్యాతి చెందలేదు ఎందుకు?
జ: నీలి ఆకుపచ్చ శైవలాలు నేలకు సేంద్రియ పదార్థాలను అందిస్తాయి. కానీ, ఇతర సూక్ష్మజీవుల్లా జలాభావ, ఆమ్ల పరిస్థితులను తట్టుకునే పరిస్థితులను కల్పించవు, శైవల మంజరులను ఏర్పరుస్తాయి.
13. ఏ జాతికి చెందిన పెనిసిలియం 'రాక్ఫోర్ట్ జున్ను' (Roquefort Cheese) ను తయారు చేస్తుంది?
జ: పెన్సిలియం రాక్ఫోర్ట్ అనే పెన్సిలియం జాతిని ఉపయోగించి రాక్ఫోర్ట్ జున్నును తయారు చేస్తారు.
14. పారిశ్రామికంగా ఉపయోగపడే రెండు ఎంజైమ్లను తెలపండి.
జ: 1) లైపేజ్ 2) స్ట్రెప్టోకైనేజ్
15. ఒక రోగ నిరోధకతను అణచివేసే కారకం పేరును తెలపండి.
జ: సైక్లోస్పోరిన్ A.
16. ఒక దండాకార వైరస్కి ఉదాహరణ ఇవ్వండి.
జ: టొబాకో మొజాయిక్ వైరస్ (TMV)
17. పశువుల జీర్ణాశయం, మురుగునీటి అడుగున ఉండే ముద్దమట్టి ఏ రకమైన బ్యాక్టీరియమ్ ల సమూహాన్ని కలిగి ఉంటాయి?
జ: మిథనోజెన్లు
18. వరిపొలాల్లో సయనో బ్యాక్టీరియమ్ లు ఉపయోగకరమైనవని. ఎందుకు?
జ: వరిపొలంలో నీలి ఆకుపచ్చ శైవలాలు (సయనో బ్యాక్టీరియమ్ లు) వాతావరణం నుంచి నత్రజనిని స్థాపనం చేస్తాయి. పంట దిగుబడిని పెంచుతాయి. అనబీనా, నాస్టాక్ శైవలాలు కర్బన పదార్థాన్ని మృత్తికకు జోడించి, దాన్ని సారవంతం చేస్తాయి.
19. ఏ ఆహార పదార్థంలో మీరు లాక్టిక్ ఆమ్ల బ్యాక్టీరియాను గుర్తిస్తారు? ఆ బ్యాక్టీరియమ్ పేరును తెలపండి.
జ: పాలు, లాక్టోబాసిల్లస్ (LAB)
20. యాంటీబయోటిక్ల ఉత్పత్తి కోసం ఉపయోగించే ఏవైనా రెండు శిలీంద్రాల పేర్లను పేర్కొనండి.
జ: పెన్సిలియం నొటెటం, పెన్సిలియం గ్రైసియోఫుల్వం.
21. పెన్సిలిన్ను యాంటీబయోటిక్గా ఉపయోగించే కార్యవిధానం చూపించిన శాస్త్రవేత్తల పేర్లను తెలపండి.
జ: ఎర్నెస్ట్ చైన్, హోవార్డ్ ఫ్లోరే
స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు
1. జీవశాస్త్ర విధానంలో వ్యర్థ జలాలను శుద్ధి చేసే ప్రక్రియలో సూక్ష్మజీవుల సమూహాల (Flocs) ప్రాముఖ్యం ఏమిటి?
జ: ప్రాథమిక ద్రవ వ్యర్థాలను పెద్దవైన, గాలి ప్రవహించే ట్యాంక్ల ద్వారా ప్రవహింపజేస్తారు. దాంతో ఇక్కడ అదే పనిగా యంత్రాలు కదులుతూ ఉండటంవల్ల గాలి ఈ వ్యర్థంలోనికి ప్రసారం అవుతుంది.
* ఉపయోగకరమైన వాయుసహిత సూక్ష్మజీవుల గుంపులు తేజోవంతంగా పెరుగుతాయి.
* ఈ సూక్ష్మజీవులు పెరుగుతూ, ద్రవ వ్యర్థం నుంచి ఎక్కువ శాతంలో కర్బన పదార్థాన్ని వినియోగించుకుంటాయి.
* దీనివల్ల వ్యర్థ ద్రవ పదార్థంలో BOD గణనీయంగా తగ్గిపోతుంది.
* మురుగునీటిలో పూర్తిగా BOD తగ్గేవరకు శుద్ధి చేస్తారు.
* తర్వాత బ్యాక్టీరియమ్ లు గుంపులుగా ఉండే ట్యాంక్లోనికి వ్యర్థ ద్రవ పదార్థాలను పంపించినపుడు అవి ముద్దగా అడుగుకు చేరతాయి. ఈ భాగాన్ని చురుకైన ఘనపదార్థం అంటారు.
* దీనిలోని కొంత భాగాన్ని మళ్లీ జలయంత్రం ద్వారా వాయుపూరిత ట్యాంక్లోనికి అంతర్నివేశంగా ఉపయోగిస్తారు. మిగిలిన స్థూల భాగాన్ని జలయంత్రాల సహాయంతో పెద్దవిగా ఉన్న అవాయు సహిత ఘనపదార్థ జీవ సహకారులున్న ట్యాంక్లోకి పంపుతారు.
* అవాయు బ్యాక్టీరియా ఈ మట్టిలోని బ్యాక్టీరియమ్ లను, శిలీంద్రాలను జీర్ణింపజేస్తాయి.
2. కీటక చీడలను నియంత్రించడంలో బాసిల్లస్ థురంజియెన్సిస్ ఏ విధంగా ఉపయోగపడుతుంది?
జ: సూక్ష్మజీవుల నియంత్రణ సహకారులుగా బాసిల్లస్ థురింజియెన్సిస్ బ్యాక్టీరియమ్ ను వాడుతున్నారు.
* బాసిల్లస్ థురంజియెన్సిస్ (Bt) బ్యాక్టీరియమ్ ను ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా సీతాకోక చిలుకల గొంగళి పురుగులను నియంత్రించవచ్చు.
* ఇవి ఎండిన సూక్ష్మబీజాలుగా పొట్లాల్లో దొరుకుతాయి.
* వీటిని నీటిలో కలిపి వ్యాధి కలగజేసే బ్రాసికా మొక్కలు, పండ్లచెట్లపై పిచికారి చేయడం ద్వారా ఈ సూక్ష్మబీజాలను కీటక లార్వాలు భుజిస్తాయి.
* లార్వా జీర్ణకోశంలో విషపూరిత పదార్థం విడుదల కావడం ద్వారా లార్వా చనిపోతుంది.
* ఈ బ్యాక్టీరియమ్ వ్యాధి గొంగళి పురుగులను మాత్రమే చంపివేస్తుంది. కానీ, మిగతా కీటకాలకు హాని చేయకుండా వదలి వేస్తుంది.
* జన్యు ఇంజినీరింగ్లో గత దశాబ్దంగా వస్తున్న విధానాల అభివృద్ధి వల్ల శాస్త్రజ్ఞులు బాసిల్లస్ థురింజియెన్సిస్లోని విషపూరిత జన్యువులను మొక్కల్లోకి ప్రవేశపెట్టారు.
* అలాంటి మొక్కలు కీటకాలు, చీడలను ఎదిరించి నిలుస్తాయి. ఉదా: Bt పత్తి, Bt వంకాయ.
3. మైకోరైజా శిలీంద్రాలు మొక్కలను ఆంటిపెట్టుకుని ఏ విధంగా వాటికి సహాయపడతాయి?
జ: శిలీంద్రాలకు, నాళికా కణజాలయుత మొక్కల వేర్లకు మధ్య ఉన్న సంబంధాన్ని మైకోరైజా అంటారు.
* కొన్ని శిలీంద్రాలు పరిణితి చెందిన మొక్కల వేర్లతో సహజీవన సహవాసం చేయడం వల్ల శిలీంద్రమూలాలు ఏర్పడతాయి.
* గ్లోమస్ ప్రజాతికి చెందిన అనేక శిలీంద్రాలు శిలీంద్ర మూలాన్ని ఏర్పరుస్తాయి.
* సహజీవన సహవాసంలోని శిలీంద్రం, మొక్క మృత్తిక నుంచి ఫాస్ఫరస్ను శోషించే విధంగా చేస్తుంది. ఇలాంటి సహవాసాలతో కూడిన మొక్కలు, ఇతర లాభాలను కూడా చూపిస్తాయి.
ఉదా: వేరుతొలిచే వ్యాధి జనకం నుంచి ప్రతిరోధకత, ఉప్పునీటికి, నీటికొరతకు ఓర్చుకోవడం, మొక్క పెరుగుదల అభివృద్ధి మొత్తంగా జరిగేలా చూడటం లాంటివి.
4. పెన్సిసిలిన్ను ఏ విధంగా కనుక్కున్నారు?
జ: మొదటగా కనుక్కున్న యాంటీబయోటిక్ పెన్సిలిన్.
* అలెగ్జాండర్ ఫ్లెమింగ్ స్టాఫిలోకోకై బ్యాక్టీరియాపై పరిశోధన చేస్తున్నప్పుడు ఒకసారి కడగకుండా వదిలివేసిన ఒక వర్థన పళ్లెంలో పెరుగుతున్న ఒక రకం (శిలీంద్రం) చుట్టూ స్టాఫిలోకోకై పెరగలేదు.
* ఈ శిలీంద్రం (మోల్డ్) ఒక రసాయన పదార్థాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తున్నట్లు ఆయన కనుక్కున్నాడు. అది పెన్సిలియం నోటెటం అనే శిలీంద్రం అని గుర్తించి, దానికి 'పెన్సిలిన్' అని నామకరణం చేశాడు.
* పెన్సిలిన్ను పూర్తిస్థాయిలో, అమోఘమైన యాంటీబయోటిక్గా నిరూపించినవారు ఎర్నెస్ట్ చైన్, హోవార్డ్ ఫ్లోరే.
* ఈ యాంటీబయోటిక్ను రెండో ప్రపంచ యుద్ధంలో గాయపడిన అమెరికన్ సైనికుల చికిత్స కోసం విరివిగా ఉపయోగించారు.
* ఈ ఆవిష్కరణకు ఫ్లెమింగ్, చైన్, ఫ్లోరేలకు 1945లో నోబెల్ బహుమతి వచ్చింది.
5. మానవుల ఆరోగ్యాన్ని మెరుగు పరచడంలో శిలీంద్రాల మూలమైన జీవసామర్థ్య అణువులు ఏ విధంగా సహాయపడతాయి?
జ: * పెన్సిలియం నొటెటం అనే శిలీంద్రం నుంచి లభించే పెన్సిలిన్ అనే యాంటీబయోటిక్ను ప్రాణాంతక వ్యాధులైన ప్లేగు, కోరింతదగ్గు, డిఫ్తీరియా, కుష్ఠువ్యాధి చికిత్సకు వినియోగిస్తున్నారు.
* సైక్లోస్పోరిన్ A, ఇది అవయవ మార్పిడి జరిగే రోగులకు రోగ నిరోధకత బహిరంగం కాకుండా ఉండే సహకారిగా ఉపయోగిస్తారు. ట్రైకోడర్మా పాలిస్పోరం అనే శిలీంద్రం నుంచి దీన్ని ఉత్పత్తి చేస్తారు.
* మొనాస్కస్ పర్ప్యూరస్ అనే ఈస్ట్ రక్తంలో కొవ్వును తగ్గించే 'స్టాటిన్'లను ఉత్పత్తి చేయగా ఇది కొలెస్ట్రాల్ సంశ్లేషణకు సంబంధించిన ఎంజైమ్ చర్యకు పోటీపడే నిరోధకంగా పని చేస్తుంది.
6. బయోగ్యాస్ రసాయనిక స్వభావాన్ని తెలపండి. బయోగ్యాస్ ఉత్పత్తి ప్రక్రియను వివరించండి.
జ: సూక్ష్మజీవుల చర్య ద్వారా ఉత్పత్తి అయిన ఇంధనంగా ఉపయోగపడే వాయువుల మిశ్రమాన్నే బయోగ్యాస్ అంటారు. దీనిలో మీథేన్, CO2, కొంచెం మొత్తంలో హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్, తేమ ఉంటాయి.
* మిథనోజన్లు అనే అవాయు బ్యాక్టీరియా సెల్యులోజ్ పదార్థంపై పెరుగుతూ అధికశాతం మీథేన్ వాయువును CO2, H2 లతో సహా ఉత్పత్తి చేస్తాయి.
మిథనో బ్యాక్టీరియమ్: సాధారణంగా ఇది మురుగునీటిని శుద్ధిచేసే ప్రక్రియలోని వాయురహిత మురుగు మట్టిలో ఉంటుంది. పశువుల జీర్ణకోశంలోని ఒక భాగంలో కూడా ఈ బ్యాక్టీరియమ్ ఉంటుంది.
* సాధారణంగా గోబర్ అని పిలిచే పశువుల వ్యర్థ్యం, (పేడ)లో మిథనోజన్లు ఎక్కువగా ఉంటాయి. పేడనుపయోగించి బయోగ్యాస్ (గోబర్గ్యాస్) ఉత్పత్తి చేస్తారు.
బయోగ్యాస్ ఉత్పత్తి: బయోగ్యాస్ ప్లాంట్లో ఒక సిమెంట్ ట్యాంక్ (14 - 15 అడుగుల లోతున) ఉంటుంది. దీనిలోకి జీవ/ వ్యర్థ పదార్థాలను సేకరించి, దీనికి పలుచగా ఉండే పేడను కలుపుతారు.
* ఈ పలుచని పేడభాగంపై తేలుతూ ఉండే ఒక మూతను పెడతారు. సూక్ష్మజీవులు పనిచేసే సామర్థ్యం వల్ల ట్యాంక్లోపల వాయువు ఏర్పడి, ఈ మూసినభాగం పైపైకి జరుగుతుంది. ఈ బయోగ్యాస్ పరికర నిర్మాణంలో బయటకు వెళ్లే మార్గం ఒక పైపు ద్వారా దగ్గరలోని నివాసగృహాలను కలుపుతూ బయోగ్యాస్ను సరఫరా చేస్తారు.
7. 'క్లాట్బస్టర్'గా ఏ బ్యాక్టీరియమ్ ను ఉపయోగిస్తారు? దీని చర్యా విధానం ఏది?
జ: * స్ట్రెప్టోకోకస్ను క్లాట్బస్టర్గా ఉపయోగిస్తారు.
* స్ట్రెప్టోకోకస్ బ్యాక్టీరియమ్ లు స్ట్రెప్టోకైనేజ్ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.
* జెనెటిక్ ఇంజినీరింగ్ పద్ధతిలో వీటిని రూపాంతరం చేసి, హృదయ కణజాల సంక్రమణం కలిగిన రోగుల్లో గుండెపోటు రాకుండా రక్తనాళాల్లో ఏర్పడే గడ్డలను తొలగించడానికి ఉపయోగిస్తారు.
8. జీవ ఎరువులు అంటే ఏమిటి? రెండు ఉదాహరణలు ఇచ్చి, జీవ ఎరువులుగా వాటిపాత్రను చర్చించండి.
జ: మృత్తిక పోషణ సహజ గుణాన్ని పెంచే జీవులను జీవ ఎరువులుగా వ్యవహరిస్తారు. ఈ జీవులు మృత్తికను పోషకాల ద్వారా సారవంతం చేసి, దాని నాణ్యతను పెంపొందిస్తాయి. జీవ ఎరువులకు ముఖ్యమైన ఆధారం (మూలం) బ్యాక్టీరియమ్ లు, శిలీంద్రాలు, నీలి ఆకుపచ్చ శైవలాలు.
బ్యాక్టీరియమ్ లు: లెగ్యూమ్ మొక్కల వేరు బుడిపెల్లో ఉన్న రైజోబియమ్ బ్యాక్టీరియా వాతావరణంలోని నత్రజనిని స్థాపించి, కర్బన రూపాలుగా మార్చడం వల్ల మొక్క దీన్ని పోషకంగా గ్రహిస్తుంది. అజోస్పైరిల్లం, అజటోబాక్టర్ లాంటి బ్యాక్టీరియమ్ ల వల్ల కూడా మృత్తికలో నత్రజని భాగం పెరుగుతుంది.
శిలీంద్రాలు: శిలీంద్రాలకు, నాళికా కణజాలయుత మొక్కల వేర్లకు మధ్య ఉన్న సంబంధాన్ని మైకోరైజా అంటారు. గ్లోమస్ ప్రజాతికి చెందిన అనేక శిలీంద్రాలు శిలీంద్రమూలాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. సహజీవన సహవాసంలోని శిలీంద్రం, మొక్క మృత్తిక నుంచి ఫాస్ఫరస్ను శోషించే విధంగా చేస్తుంది. ఇటువంటి సహవాసాలతో కూడిన మొక్కలు వేరు తొలిచే వ్యాధిజనకం నుంచి ప్రతిరోధకతను పెంపొందిస్తాయి. ఉప్పునీటిని, నీటికొరతను ఓర్చుకునేలా చేస్తాయి. మొక్క పెరుగుదల అభివృద్ధి మొత్తంగా జరిగేలా చూస్తాయి.
9. మనం ఉతికే దుస్తులకు ఉపయోగించే డిటర్జెంట్లోని ఎంజైమ్ల పాత్ర ఎలాంటిది? ఉదాహరణ ఇవ్వండి.
జ: * లైపేజ్ ఎంజైమ్లను సబ్బుల తయారీలో వినియోగిస్తారు. ఇవి బట్టలపై నూనె మరకలను తొలగించడానికి ఉపయోగపడతాయి.
* ఎమైలేజ్ ఎంజైమ్ స్టార్చ్ ఆధారిత తెగలను విడగొడుతుంది.
* ప్రోటియేజస్ దుస్తులపై ఉన్న ప్రొటీన్ అణువులను విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది.
* ఎంజైమ్ల వాడకం వల్ల వస్త్రాలను వేడినీటిలో శుద్ధిచేసిన్పటికీ, వాటి రంగు పోకుండా ఉంటుంది.
దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు
1. ఎ) శుద్ధిచేయని మురుగు నీటిని ఎక్కువ మొత్తంగా నదుల్లోకి విడుదల చేస్తే ఏం జరుగుతుంది?
బి) అవాయుపూరిత మురుగునీటి మట్టిని జీర్ణింప జేయడం అనేది మురుగునీటి శుద్ధి విధానంలో ఏ విధంగా ముఖ్యమైంది?
జ: ఎ) నగరాల్లో, పట్టణాల్లో ప్రతిరోజు ఎక్కువ మొత్తంలో పనికిరాని, వ్యర్థమైన నీరు ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఈ నగర సంబంధమైన పనికిరాని నీటిని మురుగునీరు అని కూడా అంటారు. దీనిలో ఎక్కువ భాగం మనుషుల మలంతో నిండి ఉంటుంది. దీనిలో ఎక్కువ శాతం కర్బన సంబంధ పదార్థం, వ్యాధికారకమైన సూక్ష్మజీవులు ఉంటాయి. ఈ మురుగునీటిని శుద్ధి చేయకుండా నదులు, సరస్సుల్లోకి నేరుగా విడుదల చేస్తే జలకాలుష్యం, నీటి ద్వారా సంక్రమించే అనేక వ్యాధులు వస్తాయి.
బి) నగర సంబంధ మురుగునీరు 'మురుగునీటిని శుభ్రపరిచే యంత్రాల' ద్వారా శుద్ధిచేసిన, తర్వాత నదులు, సరస్సుల్లోకి విడుదల చేస్తారు. ఈ శుద్ధి విధానం రెండు దశల్లో జరుగుతుంది.
I. ప్రాథమిక శుద్ధి విధానం: ఈ విధానంలో భౌతికంగా కనిపించే పెద్ద, చిన్న పదార్థాలను మురుగునీటి నుంచి వడపోత, అవసాదనం ద్వారా తీసివేస్తారు. ఈ పదార్థాలను దశలవారీగా తీసివేస్తారు. ముందుగా తేలుతున్న వ్యర్థ పదార్థాలను వరుస వడపోతలతో తీసివేస్తారు. తర్వాత గ్రిట్ (మట్టి, చిన్న చిన్న రాళ్లను అవసాదనం) ద్వారా తీసివేస్తారు. అడుగున ఉండిపోయిన దాన్ని ప్రాథమిక ఘన పదార్థమని, మిగతా పై భాగాన్ని ద్రవ వ్యర్థం అని అంటారు. ప్రాథమికంగా కిందకు చేరే ట్యాంక్లోని ద్రవ వ్యర్థాన్ని రెండోసారి శుద్ధికోసం తీసుకుంటారు.
II. ద్వితీయ శుద్ధి విధానం: ప్రాథమిక ద్రవ వ్యర్థాన్ని చాలా పెద్దవిగా ఉండే, గాలి ప్రవహించే ట్యాంక్ల ద్వారా ప్రవహింపజేస్తారు. ఇక్కడ అదేపనిగా యంత్రాలు కదులుతూ గాలి ఈ వ్యర్థంలోనికి ప్రసారం అయ్యేలా చేస్తాయి.
దీనిలో ఉపయోగకరమైన వాయు సహిత సూక్ష్మజీవుల గుంపులు తేజోవంతంగా పెరుగుతాయి. ఈ సూక్ష్మజీవులు పెరుగుతూ, ద్రవ వ్యర్థం నుంచి ఎక్కువ శాతంలో కర్బన పదార్థాన్ని వినియోగించుకుంటాయి.
దీని వల్ల వ్యర్థ ద్రవ పదార్థంలో BOD గణనీయంగా తగ్గిపోతుంది. మురుగునీటిలో BOD పూర్తిగా తగ్గేవరకూ శుద్ధి చేస్తారు. ఒక్కోసారి మురుగునీరు లేదా అపరిశుద్ధమైన నీటిలోని BOD ని గణనీయంగా తగ్గించిన తర్వాత వ్యర్థ ద్రవ పదార్థాన్ని బ్యాక్టీరియమ్ లు గుంపులుగా ఉండే ట్యాంక్లోనికి పంపించినప్పుడు అక్కడ అవి ముద్దగా అడుగుకు చేరతాయి. ఈ ముద్దగా ఉండే భాగాన్ని చురుకైన ఘనపదార్థం అంటారు. ఈ చురుకైన ఘన పదార్థంలోని కొంత భాగాన్ని తిరిగి జలయంత్రం ద్వారా వాయుపూరిత ట్యాంక్లో అంతర్నివేశంగా పనిచేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. మిగిలిన స్థూలభాగాన్ని జలయంత్రాల సహాయంతో పెద్దవిగా ఉండే అవాయు సహిత ఘనపదార్థాలు, జీర్ణసహకారులున్న ట్యాంక్లోనికి పంపుతారు. ఇక్కడ ఇతర రకాల బ్యాక్టీరియమ్ లు (అవాయుసహితంగా పెరిగేవి) ఈ మట్టి పదార్థంలోని బ్యాక్టీరియమ్ లను, శిలీంద్రాలను జీర్ణింపజేస్తాయి. ఈ జీర్ణక్రియలో బ్యాక్టీరియమ్ లు మీథేన్, హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్, CO2 లాంటి మిశ్రమ వాయువులను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఈ వాయువులు 'బయోగ్యాస్'గా ఏర్పడి, మండే గుణం కలిగి ఉండటం వల్ల శక్తిగా వినియోగించడానికి ఉపయోగపడతాయి.
ద్వితీయ శుద్ధి విధానం తర్వాత ఏర్పడిన ద్రవ వ్యర్థ పదార్థాన్ని సాధారణంగా ప్రకృతి సిద్ధమైన నీటి వనరులైన నదులు, సరస్సుల్లోకి విడుదల చేస్తారు. అడవులు, పర్యావరణ మంత్రిత్వశాఖ, 'గంగా', 'యమునా' కార్యాచరణ పథకాల ద్వారా మనదేశంలోని ముఖ్యమైన నదులను కాలుష్యం నుంచి కాపాడటం ప్రారంభించింది.
అభ్యాసాలు
1. బ్యాక్టీరియాలను సాధారణ నేత్రాలతో చూడలేం, కానీ, వీటిని సూక్ష్మదర్శిని సహాయంతో చూడవచ్చు. మీరు ఒక శాంపిల్ భాగాన్ని మీ ఇంటి నుంచి మీ జీవశాస్త్ర ప్రయోగశాలకు తీసుకుని వెళ్లవలసి వచ్చినప్పుడు, అక్కడ సూక్ష్మదర్శినితో సూక్ష్మజీవుల ఉనికిని ప్రదర్శించడానికి మీరు ఏ శాంపిల్ను తీసుకొని వెళతారు? ఎందుకు?
జ. పెరుగు శాంపిల్ భాగాన్ని ప్రయోగశాలకు తీసుకువెళ్లి, సూక్ష్మదర్శినిలో పరిశీలిస్తే దానిలో లాక్టిక్ యాసిడ్ (LAB) అయిన లాక్టోబాసిల్లస్ను చూడవచ్చు.
ఒక చిన్న పెరుగు బిందువులో మిలియన్ల లాక్టోబాసిల్లస్ కణాలు ఉంటాయి. ఈ బ్యాక్టీరియమ్ పాలను గట్టిపరచి, పాలప్రోటీన్లను జీర్ణం చేయడం ద్వారా పెరుగుగా మారుస్తుంది.
2. జీవక్రియ జరిగేటప్పుడు సూక్ష్మజీవులు వాయువులను విడుదల చేస్తాయని ఉదాహరణలతో నిరూపించండి.
జ. స్విస్ జున్నులో ఉండే పెద్ద రంధ్రాలు ప్రోపియోని బ్యాక్టీరియమ్ షర్మనై అనే బ్యాక్టీరియమ్ ఎక్కువగా CO2 ను ఉత్పత్తి చేయడం వల్ల ఏర్పడతాయి.
మిథనో బ్యాక్టీరియమ్ తో పశువుల వ్యర్థాన్ని ఉపయోగించి బయోగ్యాస్ (గోబర్గ్యాస్) ఉత్పత్తి చేస్తారు. బయోగ్యాస్ మండే గుణం కలిగి ఉండి, శక్తిగా వినియోగించడానికి ఉపయోగపడుతుంది. కాబట్టి బయోగ్యాస్ను దీపకాంతిగా, వంట చేయడానికీ ఉపయోగిస్తారు.
3. గంగా కార్యాచరణ పథకంలో ఏయే రాష్ట్రాలు నిమగ్నమై ఉన్నాయి?
జ. ఉత్తరప్రదేశ్, హర్యానా, ఢిల్లీ రాష్ట్రాలు
4. గోధుమ, వరి, శనగలతో తయారయ్యే కొన్ని సంప్రదాయ భారతదేశ ఆహారాలను పేర్కొనండి. ఈ ఆహారాల్లో ఏవి సూక్ష్మజీవులను ఉపయోగించుకుంటాయి?
జ. గోధుమ - రొట్టె, కేక్
వరి - ఇడ్లీ, దోస
శనగలు - డోక్లా, కండ్వి
వరి, గోధుమ నుంచి తయారయ్యే ఆహార పదార్థాల్లో సూక్ష్మజీవులు పాల్గొంటాయి.
5. హానికరమైన బ్యాక్టీరియమ్ వల్ల కలిగే వ్యాధులను నివారించడంలో సూక్ష్మజీవులు ఏ విధంగా ముఖ్యమైన భూమికను పోషిస్తున్నాయి?
జ. సూక్ష్మజీవులు యాంటీబయోటిక్లు అనే రసాయన పదార్థాలను ఉత్పత్తిచేసి, ఇతర వ్యాధికారక సూక్ష్మజీవులను చంపుతాయి. లేదా వాటి పెరుగుదలను ఆపివేస్తాయి.
ఉదా: పెన్సిలియం నొటెటం అనే శిలీంద్రం నుంచి పెన్సిలిన్ అనే సూక్ష్మజీవనాశకం లభిస్తుంది. ఇది స్టాఫైలోకోకస్ బ్యాక్టీరియా పెరుగుదలను ఆపివేస్తుంది.
6. సూక్ష్మజీవులను కూడా ఇంధనానికి మూలంగా ఉపయోగించవచ్చునని మీరు భావిస్తున్నారా? మీ సమాధానం 'అవును' అయితే ఏ విధంగా?
జ. సూక్ష్మజీవులైన మిథనోకోకస్, మిథనో బాసిల్లస్లు పేడను ఉపయోగించి అవాయు శ్వాసక్రియ ద్వారా ళ్లింపచేసి మీథేన్, H2S, CO2 లను విడుదల చేస్తాయి. ఇవి గోబర్ గ్యాస్గా మారి శక్తిగా ఉపయోగపడతాయి.
7. సూక్ష్మజీవులను ఉపయోగించడం ద్వారా రసాయన ఎరువులు, చీడనాశనుల వినియోగాన్ని తగ్గించవచ్చు. ఇది ఏ విధంగా జరుగుతుందో వివరించండి?
జ. బాసిల్లస్ థురంజియెన్సిస్ అనే బ్యాక్టీరియమ్ ను, బాక్యులో వైరస్లను, ట్రైకోడర్మా జాతికి చెందిన శిలీంద్రాలను బయోపెస్టిసైడ్లుగా, జీవ నియంత్రణ సహకారులుగా ఉపయోగించడం వల్ల చీడనాశకాల వినియోగాన్ని తగ్గించవచ్చు.
* జీవ ఎరువులుగా రైజోబియమ్ లాంటి బ్యాక్టీరియా, శిలీంద్రమూలాలు (గ్లోమస్), సయనో బ్యాక్టీరియమ్ లను ఉపయోగించి రసాయన ఎరువుల వాడకాన్ని తగ్గించవచ్చు.
8. నదిలోని నీరు, శుద్ధి పరచని మురుగునీరు, రెండోసారి శుద్ధిపరిచిన తరువాత మురుగు యంత్రం నుంచి విడుదలయ్యే నీటి శాంపిల్స్ను BOD పరీక్షకు గురిచేశారు. వీటికి A, B, C అని గుర్తింపునిచ్చారు. అయితే పరిశోధన సహాయకుడు వీటికి గుర్తింపు ఇవ్వలేదు. ఈ మూడు శాంపిల్స్ BOD విలువలు 20 mg/L, 8 mg/L, 400 mg/L అని వరుసగా నమోదు చేశాడు. వీటిలో ఏ నీరు ఎక్కువ కాలుష్యానికి గురైంది? నదిలోని నీరు తేటగా ఉందని భావిస్తూ మీరు ప్రతి దానికి సరైన గుర్తింపును ఇవ్వగలరా?
జ. 1) 'C' శాంపిల్ (400 mg/L) BOD కలిగిన నీరు అధిక కాలుష్యానికి గురైంది. ఇది మురుగునీరు.
2) 'A' శాంపిల్ (20 mg/L) BOD కలిగింది. ఇది రెండోసారి శుద్ధిపరచిన తర్వాత మురుగు యంత్రం నుంచి విడుదలయ్యే నీరు.
3) 'B' శాంపిల్ (8 mg/L) BOD కలిగింది. ఇది నదిలోని నీరు.
9. సైక్లోస్పోరిన్ A (నిరోధకత నివారించే ఔషధం), స్టాటిన్ను (రక్తంలో కొవ్వు పదార్థాన్ని తగ్గించే సహకారం) పొందే సూక్ష్మజీవుల పేర్లను తెలపండి.
జ. సైక్లోస్పోరిన్ A - ట్రైకోడెర్మా పాలీస్పోరం
స్టాటిన్లు - మోనాస్కస్ పర్ప్యూరియస్
10. కింద పేర్కొన్న వాటిలో సూక్ష్మజీవుల పాత్రను గురించి తెలుసుకుని, మీ ఉపాధ్యాయుడితో చర్చించండి.
జ. a) ఏకకణ ప్రొటీన్ (SCP) b) మృత్తిక.
a) ఏకకణ ప్రొటీన్: మంచి ప్రొటీన్ కోసం సూక్ష్మజీవులను పారిశ్రామికంగా పెంచుతున్నారు.
ఉదా: శైవలాలు, శిలీంద్రాలు, బ్యాక్టీరియమ్ లు. ఇవి వ్యర్థపదార్థాలపై పెరుగుతూ, ఎక్కువ మొత్తంలో ప్రొటీన్లను తమ కణాల్లో నిల్వచేసి ఉంచుతాయి. వాటిని సేకరించి, ఎండబెట్టి ఏకకణ ప్రొటీన్లుగా జంతువులకు, మానవులకు ఆహారంగా వాడవచ్చు.
ఉదా: స్పైరులినా (శైవలం), కాండిడా (శిలీంద్రం), మిథైలోఫిలస్ (బ్యాక్టీరియా).
b) మృత్తిక: వివిధ రకాల మృత్తికా రేణువులు, సూక్ష్మజీవులు, వాయువులు, నీరు కలిసి ఉన్న సారవంతమైన భూ ఉపరితలపు పొర. దీనిలో పూతికాహార బ్యాక్టీరియమ్ లు చనిపోయిన వృక్ష, జంతు దేహాలను కుళ్లింపజేసి, వాటిలోని పోషకాలను నేలకు అందిస్తాయి. పరిసరాలను శుభ్రపరుస్తాయి. కొన్ని సూక్ష్మజీవులు N2 స్థాపన చేసి, నేల సారాన్ని పెంచుతున్నాయి.
11. కిందివాటిని అవరోహణ క్రమం (Descending order) లో మానవ సమాజ సంక్షేమంలో ప్రాముఖ్యాన్ని బట్టి అమర్చండి. మీ సమాధానానికి తగిన వివరణ ఇవ్వండి.
పెన్సిలిన్, బయోగ్యాస్, సిట్రిక్ ఆమ్లం, పెరుగు.
జ. పెన్సిలిన్ - బయోగ్యాస్ - సిట్రిక్ ఆమ్లం - పెరుగు
a) పెన్సిలిన్ అనే సూక్ష్మజీవనాశకం ఇతర బ్యాక్టీరియమ్ వ్యాధులను నివారిస్తుంది.
b) బయోగ్యాస్ - జీవ ఇంధనంగా ఉపయోగిస్తారు.
c) సిట్రిక్ ఆమ్లం - ఆహార పదార్థాల నిల్వకు ఉపయోగిస్తారు.
d) పెరుగు - లాక్టోబాసిల్లస్ వల్ల పాల నుంచి ఏర్పడే ఆహారం.
12. మురుగునీరు అంటే ఏమిటి? అది మనకు ఏ విధంగా హానికరమైనది?
జ. పట్టణాల్లో, నగరాల్లో, పనికిరాని, వ్యర్థమైన, మనుష్యుల మలంతో నిండి ఉన్న నీటిని మురుగు నీరు అంటారు. దీని వల్ల జలకాలుష్యం ఏర్పడుతుంది. నీటి ద్వారా సంక్రమించే అనేక వ్యాధులు కలుగుతాయి.
13. ప్రాథమిక, ద్వితీయ మురుగునీటి శుద్ధివిధానంలోని ముఖ్యమైన తేడాలు ఏమిటి?
జ.