సహజంగా లభించి... అధికంగా చేరి!
పర్యావరణ కాలుష్యం ప్రపంచ సమస్య. ఈ కాలుష్యంతో అనేక రసాయనశాస్త్ర అంశాలు ముడిపడి ఉన్నాయి. వాటిపై తరచూ పరీక్షల్లో ప్రశ్నలు వస్తున్నాయి. అందుకే అభ్యర్థులు నిత్యజీవితంలో ఎదురయ్యే వివిధ కాలుష్య కారకాలు, వాటి ఉత్పత్తి మూలస్థానాలు, రకాలు, దుష్ఫలితాలకు సంబంధించిన సాంకేతిక పదాల గురించి అధ్యయనం చేయాలి.
నిత్య జీవితంలో రసాయన శాస్త్రం - పర్యావరణ కాలుష్యం
వాతావరణం, శిలావరణం, జలావరణం, జీవావరణంలను కలిపి పర్యావరణంగా వ్యవహరిస్తారు.
వాతావరణం: భూమిని ఆవరించి దాదాపు 600 కి.మీ. వరకు (భూ ఉపరితలం నుంచి) ఉన్న రక్షక గాలి పొరనే వాతావరణం అంటారు.
వాతావరణంలో ఉండే అనుఘటకాలు
*నైట్రోజన్ - 78.32% *ఆక్సిజన్ - 20.16% *ఆర్గాన్ - 0.93% *తేమ - 0.04% *కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ - 0.03%
వాతావరణంలో అత్యధికంగా లభ్యమయ్యే వాయువు నైట్రోజన్, జడ వాయువు ఆర్గాన్. విశ్వంలో అత్యధికంగా లభించే వాయువు (నక్షత్రాలన్నింటిలో) హైడ్రోజన్, రెండో వాయువు హీలియం.
హైడ్రోజన్ 21వ శతాబ్దపు ఇంధనంగా ప్రసిద్ధి చెందింది. దీనికి కారణాలు-
* హైడ్రోజన్ విశ్వంలో అత్యధికంగా లభ్యమవడం.
* అత్యధిక గరిష్ఠ కెలోరిఫిక్ విలువను కలిగి ఉండటం (దాదాపుగా 150 కి.జౌ./గ్రా.).
* దీని బరువు అతి స్వల్పం కావడం (లీటర్ హైడ్రోజన్ వాయువు బరువు 0.09 గ్రా.).
* ఇంధనంగా ఇది కాలుష్యాన్ని విడుదల చేయకపోవడం. (హైడ్రోజన్ ఇంధనాన్ని ఆక్సిజన్ సమక్షంలో మండించినప్పుడు వెలువడే ఉద్గారాలు నీరు, శక్తి.)
శిలావరణం (భూపొరలు): శిలావరణంలో అత్యధికంగా ఉండే మూలకం (అలోహం) ఆక్సిజన్ (45.5%), అర్ధలోహ మూలకం సిలికాన్ (27.7%), లోహ మూలకం అల్యూమినియం (13.7%). ఖనిజాలు, పెట్రోలియం బావులు శిలావరణంలో భాగంగా ఉంటాయి.
జలావరణం: భూమిపై ఒక భాగం భూభాగం, మూడొంతుల నీరు ఉంది. దీనిలో 97% సముద్రాల రూపంలో ఉండగా మిగతా 3% లో (2% మంచు) 1% మాత్రమే తాగు నీరు (బావులు, మంచినీటి వనరులు) ఉంది.
జీవావరణం: మొక్కలు, జంతువులు, మానవులను కలిపి జీవావరణంగా వ్యవహరిస్తారు.
కాలుష్యం - సాంకేతిక పదాలు
కాలుష్యం: ప్రకృతిలో సహజ సిద్ధంగా లభ్యమై మానవ కార్యకలాపాల ద్వారా అధిక మోతాదులో పర్యావరణంలోకి చేరి జీవరాశులపై దుష్ప్రభావాన్ని చూపించే కారకాన్ని కాలుష్యం అంటారు.
మలినం: ప్రకృతిలో సహజ సిద్ధంగా లేకుండా, మానవ కార్యకలాపాల ద్వారా పర్యావరణంలోకి చేరి పర్యావరణ అణుసంఘటనాన్ని ప్రభావితం చేసే పదార్థాన్ని మలినం అంటారు.
ఉదా: మిథైల్ ఐసోసైనేట్, DDT
గ్రాహకం: కాలుష్యం ద్వారా దుష్ప్రభావానికి గురయ్యే మాధ్యమాన్ని గ్రాహకం (Receptor) అంటారు.
శోషకం (sink): చాలా కాలం నిలిచి ఉండే కాలుష్యాన్ని తనలో ఉంచుకొని దాంతో అన్యోన్య చర్య జరిపే మాధ్యమాన్ని శోషకం అంటారు.
ఉదా: కార్బన్ డై ఆక్సైడ్కు మహాసముద్రాలు శోషకాలుగా ఉంటాయి.
ఆరంభ అవధి విలువ (Threshold Limiting Value): ఆరోగ్యవంతుడైన పారిశ్రామిక కార్మికుడు తన రోజువారీ పనికాలంలో ఎక్కువ సంవత్సరాలు అదే కాలుష్య వాతావరణంలో పనిచేసినప్పటికీ ఎలాంటి దుష్ప్రభావానికి గురికాకుండా ఉండటానికి ఆమోదించిన విష కాలుష్య కనిష్ఠ పరిమాణాన్ని ఆరంభ అవధి విలువ అంటారు.
ఉదా: x, y, z అనే పరిశ్రమల ఆరంభ అవధి విలువలు వరుసగా 3 ppm, 9 ppm, 17 ppm అయితే x అనేది ఎక్కువ ప్రమాదకారి, z తక్కువ ప్రమాదకారి.
కాలుష్య కారకాలు - రకాలు
* పర్యావరణంలోకి చేరే విధానం ఆధారంగా ఇవి రెండు రకాలు.
ప్రాథమిక కాలుష్య కారకాలు: మోటారు వాహనాలు, పరిశ్రమల నుంచి నేరుగా పర్యావరణంలోకి చేరేవి.
ఉదా: CO2, CO, SO2, సంపూర్ణంగా దహనం చెందని హైడ్రోకార్బన్లు.
గౌణ కాలుష్య కారకాలు: ప్రాథమిక కాలుష్య కారకాల మధ్య జరిగే రసాయన చర్య ఫలితంగా ఇవి ఏర్పడతాయి.
ఉదా: PAN, ఎక్రొలిన్, ఫార్మాల్డిహైడ్, ట్రోపో ఆవరణ ఓజోన్
* జీవక్షయీకృత ప్రక్రియ ఆధారంగా కాలుష్య కారకాలు రెండు రకాలు.
జీవక్షయీకృత కాలుష్య కారకాలు: ప్రకృతిలోని సహజ చర్యల ద్వారా విచ్ఛిన్నం చెందేవి. ఉదా: గృహ వ్యర్థాలు
జీవక్షయీకృతం కాని కాలుష్య కారకాలు: ఉదా: ప్లాస్టిక్ వ్యర్థాలు, DDT (డైక్లోరో డైఫినైల్ ట్రైక్లోరో ఈథేన్), భారలోహాలు.
* భౌతికస్థితి ఆధారంగా రెండు రకాలు
వాయుస్థితి కాలుష్య కారకాలు: ఇవి వాయుస్థితిలో ఉంటాయి. ఉదా: SO2, NO2, CO
కణస్థితి కాలుష్య కారకాలు: ఇవి కణాల రూపంలో (1 μm వ్యాసం గలవి) ఉండే కాలుష్య కారకాలు.
ఇవి రెండు రకాలు
1) ప్రాణం ఉన్న కణ కాలుష్య కారకాలు: కరోనా వైరస్, కొన్ని శిలీంధ్రాలు గాలి ద్వారా ఊపిరితిత్తుల్లోకి చేరి అనుకూల వాతావరణంలో తమ సంఖ్యను పెంచుకొని ఎలర్జీ లాంటి సమస్యలను కలిగిస్తాయి.
2) ప్రాణంలేని కణ కాలుష్య కారకాలు: ఉదా: గాలిలోని కార్బన్ కణాలు (Smoke), పొగమంచు, ఫ్యూమ్, మిస్ట్లు, స్మాగ్.
స్మాగ్: స్మాగ్ అనేది పొగ, పొగమంచుల మిశ్రమం. ఇవి రెండు రకాలు.
సంప్రదాయక స్మాగ్: ఇది పొగ, మంచు, సల్ఫర్ డై ఆక్సైడ్లను కలిగి ఉండి శీతల (ఆర్ద్ర), తడి, వర్ష వాతావరణంలో ఏర్పడుతుంది. రసాయనికంగా ఇది క్షయకరణ స్వభావం ఉన్న మిశ్రమం. దీన్ని మొదటిసారి లండన్లో గుర్తించారు. దీన్ని సల్ఫ్యూరస్ స్మాగ్గా పిలుస్తారు.
కాంతి రసాయన స్మాగ్: ఇది తడిలేని, వేడి, సూర్యరశ్మి సమక్షంలో ఏర్పడుతుంది. సంపూర్ణంగా దహనం చెందని హైడ్రోకార్బన్లు, నైట్రిక్ ఆక్సైడ్ కాలుష్యాల గాఢతలు అధిక స్థాయిలకు చేరినప్పుడు ఇవి సౌరకాంతిలో పరస్పర చర్యలో పాల్గొంటాయి. ఓజోన్, ఎక్రొలిన్, PAN, ఫార్మాల్డిహైడ్ లాంటి బలమైన ఆక్సీకరణులు ఉంటాయి. కాబట్టి దీన్ని ఆక్సీకరణ సామర్థ్య స్మాగ్ అని అంటారు. కాంతి రసాయన స్మాగ్ వల్ల రబ్బరు బీటలు బారడం, రంగు పూయబడిన ఉపరితలాల క్షీణత, లోహక్షయం లాంటి దుష్పలితాలు ఏర్పడతాయి.
మాదిరి ప్రశ్నలు
1. వాతావరణంలో అత్యధికంగా లభ్యమయ్యే వాయువు?
1) హైడ్రోజన్ 2) నైట్రోజన్ 3) ఆక్సిజన్ 4) హీలియం
2. హైడ్రోజన్ వాయువును ఇంధనంగా మండించినప్పుడు వెలువడేవి?
1) SO2, శక్తి 2) CO2, శక్తి 3) H2O, శక్తి 4) CO, శక్తి
3. కిందివాటిలో ప్రాథమిక కాలుష్య కారకాన్ని గుర్తించండి.
1) ఓజోన్ 2) ఎక్రొలిన్ 3) పెరాక్సీ ఎసిటైల్ నైట్రేట్ 4) కార్బన్ డై ఆక్సైడ్
4. పొడిమంచు రసాయన ఫార్ములా?
1) ఘన H2O 2) ఘన D2O 3) ఘన CO2 4) ఘన H2O2
5. x, y, z అనే పరిశ్రమల ఆరంభ అవధి విలువలు వరుసగా 17 ppm, 9 ppm, 19 ppm అయితే x, y, z పరిశ్రమలను దుష్పభావాన్ని కలిగించే తీవ్రత ఆధారంగా తగ్గేక్రమంలో అమర్చండి.
1) y > x > z 2) z > x > y 3) x = y = z 4) x > y > z
6. కిందివాటిలో ఆక్సీకరణ సామర్థ్య స్మాగ్ను గుర్తించండి.
1) సల్ఫ్యూరస్ స్మాగ్ 2) సంప్రదాయక స్మాగ్ 3) లండన్ స్మాగ్ 4) కాంతి రసాయన స్మాగ్
7. శిలావరణంలో అత్యధికంగా లభించే అలోహ మూలకం?
1) సిలికాన్ 2) అల్యూమినియం 3) ఆక్సిజన్ 4) నైట్రోజన్
8. భోపాల్ గ్యాస్ను గుర్తించండి.
1) మిథైల్ ఐసోసైనైడ్ 2) మిథైల్ ఐసోసైనేట్ 3) మిథైల్ సైనైడ్ 4) మిథైల్ సైనేట్
9. కిందివాటిలో కణ కాలుష్య కారకాన్ని గుర్తించండి.
1) SO2 2) NO2 3) CO2 4) స్మాగ్
సమాధానాలు
1-2, 2-3, 3-4, 4-3, 5-1, 6-4, 7-3, 8-2, 9-4.
రచయిత: దామ ధర్మరాజు
మరిన్ని అంశాలు ... మీ కోసం!