Air Pollution : కాలుష్య ప్రభావానికి గురయ్యే మాధ్యమం ఏది?

వాయు కాలుష్యం
మానవ మనుగడకు గాలి, నీరు, నేల అత్యంత ప్రధానమైనవి. శాస్త్ర సాంకేతిక అభివృద్ధితో మనకు అనేక సౌకర్యాలు అందుబాటులోకి వస్తున్నాయి. కానీ మానవ కార్యకలా΄ాల వల్ల గాలి, నీరు, నేల వాటి సహజత్వాన్ని కోల్పోతున్నాయి. ఈ సహజ వనరులపై మనకెంత అధికారం ఉందో, వాటిని భావితరాలకు  అందించాల్సిన బాధ్యత కూడా అంతే ఉంది.

గాలి – వాతావరణం 
భూఉపరితలం నుంచి సుమారు 1000 కి.మీ. ఎత్తు వరకు వ్యాపించి ఉన్న వాయు మండలాన్ని వాతావరణం అంటారు. గాలి వివిధ వాయువుల మిశ్రమం. ఇందులో ప్రధాన అనుఘటకం నైట్రో జన్‌. తర్వాతి స్థానంలో ఆక్సిజన్, కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్, నీటిఆవిరి ఉన్నాయి. వీటితోపాటు ఆర్గాన్, హీలి­యం, నియాన్‌ అనే జడవాయువులు ఉన్నాయి.
                                     గాలి సంఘటనం

గాలిలోని ఈ వాయువులు వాటి సహజ ధర్మాన్ని కోల్పోకుండా ఉంటాయి. అయితే ఈ సంఘటనం అన్ని వేళలా, అన్ని ప్రదేశాల్లో స్థిరంగా ఉండకపోవచ్చు. పారిశ్రామిక వాడల్లో శిలాజ ఇంధనాలైన బొగ్గు, పెట్రోలియం తదితర పదార్థాలను ఎక్కువగా మండిస్తారు. అందువల్ల కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ పరిమాణం పెరుగుతుంది. శ్వాసక్రియలో భాగంగా మానవులు, ఇతర జంతుజాలం ఆక్సిజన్‌ను గ్రహించి కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ను విడుదల చేస్తాయి. వెంటిలేషన్‌ సరిగా లేని తరగతి గదిలో శ్వాసించేందుకు సరిపడా ఆక్సిజన్‌ లభించదు. దీంతో ఆవలింతలు వస్తాయి. మొక్కలు కిరణజన్య సంయోగక్రియ ద్వారా పిండి పదార్థాలను తయారు చేసుకుంటాయి. ఈ ప్రక్రియలో భాగంగా వాతావరణంలోని కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ను వినియోగించుకుని ఆక్సిజన్‌ను విడుదల చేస్తాయి. అందుకే వృక్షసంపద అధికంగా ఉన్న ప్రాంతాల్లోని గాలిలో కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ సమతుల్యంగా ఉంటుంది. ‘లెగ్యుమినేసి’ మొక్కలు ఉన్న ప్రాంతాల్లోని గాలిలో నైట్రోజన్‌ పరిమాణం సాధారణం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. ఈ మొక్కల వేర్ల బుడిపెల్లో బ్యాక్టీరియా ఉంటుంది. ఇది గాలిలోని నైట్రోజన్‌ను గ్రహించి మొక్కలకు ఉపయోగకరమైన నైట్రేట్‌ ఎరువుల రూపంలోకి మారుస్తుంది. 
జంతు, వృక్ష సంబంధ పదార్థాలు బ్యాక్టీరియా వల్ల కుళ్లిపోయి, వాటి ప్రోటీన్‌ సంబంధిత సంయోగ పదార్థాలు వియోగం చెంది నైట్రోజన్‌ విడుదలవుతుంది. ఇలా విడుదలైన నైట్రోజన్‌ గాలిలోకి చేరుతుంది.
గాలిలోని నీటిఆవిరి కూడా అన్ని ప్రదేశాల్లో ఒకేలా ఉండదు. ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు, సముద్ర తీర ప్రాంతాల్లో  గాలిలో నీటిఆవిరి ఎక్కువగా ఉంటుంది. పీఠభూమి ప్రాంతాల్లో తేమ(నీటిఆవిరి) తక్కువగా ఉంటుంది. శీతాకాలంలో ఉదయం, సాయంత్రం వేళల్లో నీటిఆవిరి అధికంగా ఉండటం వల్ల నీటిమంచు, పొగమంచు ఏర్పడతాయి.
మనం పీల్చే గాలి సహజ సంఘటనంలో ఉండటం లేదు. వాహనాలు, పరిశ్రమలు, థర్మల్‌ విద్యు త్‌ కేంద్రాలు విష వాయువులను వెలువరిస్తున్నాయి. బొగ్గును మండించటం, వంటచెరకు కాల్చడం తదితర చర్యల వల్ల కూడా అనేక విష వాయువులు గాలిలో చేరుతున్నాయి. ఇలా వాతావరణంలో చేరే వాటిలో కార్బన్‌  మోనాక్సైడ్, కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్, సల్ఫర్‌ డై ఆక్సైడ్, నైట్రస్‌ ఆక్సైడ్, నైట్రిక్‌ ఆక్సైడ్, నైట్రోజన్‌ డై ఆక్సైడ్, ఫ్రియాన్, ఓజోన్, మీథేన్‌ లాంటి వాయువులు; ఫ్లైయాష్, మెర్క్యురీ,  జింక్, క్రోమియం, కాడ్మియం తదితర లోహాలు ముఖ్యమైనవి.

వాతావరణ కాలుష్యం – పదాల వివరణ

కాలుష్యం: మానవ లేదా ప్రకృతి కార్యకలా­΄ాల వల్ల విడుదలై, పరిసరాల మీద దుష్ప్రభావం చూపే పదార్థాన్ని కాలుష్యం అంటారు.
ఉదాహరణ: సల్ఫర్‌ డై ఆక్సైడ్, కార్బన్‌ మోనాక్సైడ్, కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ లాంటి వాయువులు. లెడ్, మెర్క్యురీ తదితర లోహాలు. పుప్పోడి రేణువులు, దుమ్ము, ధూళి, రేడియోధార్మిక పదార్థాలు, పురుగు మందులు మొదలైనవి.
మలినం: ప్రకృతిలో సహజంగా లభించని, మానవ లేదా ప్రకృతి కార్యకలా΄ాల ద్వారా పరిసరాల్లోకి విడుదలైన పదార్థాన్నే మలినం అంటారు.
ఉదాహరణ: భోపాల్‌ దుర్ఘటనకు కారణమైన మిౖథైల్‌ ఐసోసయనేట్‌. ఢిల్లీ దుర్ఘటనకు కారణమైన పైరో సల్ఫ్యూరిక్‌ ఆమ్లం. హరిత గృహ ప్రభావానికి, ఓజోన్‌ పరిరక్షీణతకు కారణమైన క్లోరోఫ్లోరో కార్బన్లు (ఫ్రియాన్‌లు). ఈ వాయువులు ప్రకృతిలో సహజసిద్ధంగా లభించవు. మానవ కార్యకలాపాల ద్వారా గాలిలో చేరాయి.
గ్రాహకం: కాలుష్య ప్రభావానికి గురయ్యే మాధ్యమాన్ని గ్రాహకం అంటారు.
ఉదా: ఆటోమొబైల్‌ గ్యారేజిలో, రోడ్లపై వాహనాల నుంచి వెలువడే పొగ ద్వారా మన కళ్లు ఎర్రబారి మండుతాయి. ఈ సందర్భంలో కళ్లను గ్రాహకాలు అనవచ్చు.
సింక్‌: కాలుష్యాలతో చర్య జరిపే మాధ్యమాన్ని సింక్‌ అంటారు. ఉదాహరణకు అడవులు, సముద్రాలు కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ను పీల్చుకుని సింక్‌లుగా పనిచేస్తాయి.
వాతావరణ విభాగాలు

భూమిపై సుమారు 500 కి.మీ. వరకు వ్యాప్తి చెంది ఉన్న వాతావరణాన్ని నాలుగు భాగాలుగా విభజించవచ్చు. భూమి ఉపరితలం నుంచి పైకి ΄ోయే కొద్దీ గాలి సాంద్రత, పీడనం, ఉష్ణోగ్రత తగ్గుతాయి. అందుకే ఎత్తయిన కొండ ప్రాంతాల్లో త్వరగా వంట చేయలేం. పర్వతారోహకులకు ఆక్సిజన్‌ సరిగా అందదు.
ట్రోపో ఆవరణం (0–11 కి.మీ), స్ట్రాటో ఆవరణం (11–50 కి.మీ.), మీసో ఆవరణం (50–85 కి.మీ.), థర్మో ఆవరణం (85–500 కి.మీ.) అనేవి వాతావరణంలోని పొరలు.
స్ట్రాటోస్పియర్‌లో ఓజోన్‌ పొర ఉంటుంది. ఇది సూర్యరశ్మిలోని చర్మ క్యాన్సర్‌ను కలిగించే అతినీలలోహిత కిరణాలను భూమికి చేరకుండా అడ్డుకుంటుంది. కానీ ఫ్రియాన్లు ఓజోన్‌ పరిరక్షీణతకు కారణమవుతున్నాయి. స్ట్రాటో స్పియర్‌లోనే విమానాలు ప్రయాణిస్తాయి. అంతరిక్షం నుంచి భూమివైపు వేగంగా దూసుకొచ్చే ఉల్కలు మీసో ఆవరణంలో మండి΄ోతాయి. భూమి నుంచి ఉద్గారమైన రేడియో తరంగాలు థర్మోస్పియర్‌ ద్వారా తిరిగి భూమికి పరావర్తనం చెందుతాయి.

ప్రధాన వాయు కాలుష్యాలు

కార్బన్‌ మోనాక్సైడ్‌ (CO): ఇది విషపూరితమైంది. పెట్రోల్‌ లాంటి శిలాజ ఇంధనాలు తక్కువ గాలి(ఆక్సిజన్‌) సమక్షంలో అసంపూర్తిగా మండటం వల్ల ఇది వాతావరణంలోకి విడుదలవుతుంది. వాహనాలు, ఐరన్, స్టీల్‌ పరిశ్రమలు, ఘన వ్యర్థాల నుంచి కూడా ఇది విడుదలవుతుంది. కార్బన్‌ మోనాక్సైడ్‌ను పీల్చడం ప్రమాదకరం. ఇది హిమోగ్లోబిన్‌తో కార్బాక్సీ హీమోగ్లోబిన్‌ను ఏర్పర్చి రక్తంలో ఆక్సిజన్‌ సరఫరా కాకుండా చేస్తుంది. హిమోగ్లోబిన్‌తో ఆక్సిజన్‌ ఏర్పరిచే బంధం కంటే CO బలమైన బంధాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. వాతావరణంలో ఆమోదింపదగిన CO స్థాయి 7 పీపీఎం. దీని పరిమాణం ఎక్కువైతే దృష్టి కోల్పోవడం (10 పీపీఎం), తలనొప్పి (100 పీపీఎం), స్పృహ కోల్పోవడం (250 పీపీఎం), కోమాలోకి వెళ్లడం (750 పీపీఎం), తక్షణ మరణం (1000 పీపీఎం) లాంటి దుష్ప్రభావాలు తలెత్తుతాయి. కార్బన్‌ మోనాక్సైడ్‌కు నేల ప్రధానమైన సింక్‌.  నేలలోని కొన్ని రకాల సూక్ష్మజీవులు వాతావరణంలోని COను తొలగిస్తాయి. 
కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ (CO2): ఇది విషపూరితం కాని కాలుష్యకారకం. శ్వాసక్రియ, శిలాజ ఇంధనాల దహనం, సిమెంట్‌ పరిశ్రమలు (సున్నపురాయిని కాల్చడం ద్వారా), మొక్కలు కుళ్లి΄ోవడం, అగ్నిపర్వతాల విస్ఫోటనం తదితర కారణాల వల్ల CO2 వాతావరణంలో కలుస్తుంది. అడవులను ప్రధాన కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ సింక్‌లుగా పేర్కొనవచ్చు. సముద్రాలు కూడా కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ను కరిగించుకొని కార్బొనేట్లు, బైకార్బొనేట్లను ఏర్పరుస్తూ మరో ప్రధాన సింక్‌లుగా పనిచేస్తాయి. సూర్యరశ్మి సమక్షంలో క్లోరోఫిల్‌ ఉన్న మొక్కలు కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ను గ్రహించి పిండిపదార్థాలను తయారుచేసుకుంటాయి. ఇవి CO2 స్థాయిని తగ్గిస్తాయి. హరిత గృహ ప్రభావం (భూగోళ తాపం) కలిగించే వాయువుల్లో కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ ప్రధానమైంది. 
ఇతరవాయువులు: నీటి ఆవిరి, ఫ్రియాన్లు, ఓజోన్, మీథేన్, నైట్రస్‌ ఆక్సైడ్‌.
సల్ఫర్‌ డై ఆక్సైడ్‌: ఇది ఘాటైన వాసన ఉన్న, రంగు లేని వాయువు. నేలబొగ్గును మండించటం (ఉదా: థర్మల్‌ పవర్‌ ΄్లాంట్లు), పెట్రోలియం రిఫైనరీలు, అగ్నిపర్వతాలు, పైరైటిస్‌ ఖనిజాల (ఐరన్, కాపర్, జింక్‌ సల్ఫైడ్‌లు) భర్జనం, కుళ్లిన పదార్థాల నుంచి విడుదలైన హైడ్రోజన్‌ సల్ఫైడ్‌ ఆక్సీకరణం తదితర కారణాల వల్ల ఇది వాతావరణంలోకి చేరుతుంది. ఇది నైట్రోజన్‌ ఆక్సైడ్‌తో కలిసి ఆమ్ల వర్షానికి కారణమవుతుంది. ఆమ్ల వర్షాల వల్ల నేల pH తగ్గుతుంది. ఫలితంగా నేల నిస్సారమవుతుంది. పాలరాయి లేదా చలువరాయి/సున్నపురాయితో నిర్మించిన కట్టడాలకు సల్ఫర్‌ డై ఆక్సైడ్‌ వల్ల నష్టం వాటిల్లుతుంది. పాలరాతి కట్టడమైన తాజ్‌మహల్‌ పసుపు రంగులోకి మారడానికి మదురలోని  చమురు శుద్ధి కర్మాగారం విడుదల చేసే సల్ఫర్‌ డై ఆక్సైడే కారణం. ఈ వాయువు ఊపిరితిత్తుల వ్యాధిని కలిగిస్తుంది. మొక్కల పెరుగుదలను క్షీణింపజేస్తుంది.
నైట్రోజన్‌ ఆక్సైడ్‌లు: నైట్రస్‌ ఆక్సైడ్, నైట్రిక్‌ ఆక్సైడ్, నైట్రోజన్‌ డై ఆక్సైడ్‌లు కాలుష్యాన్ని కలిగించే ప్రధాన నైట్రోజన్‌ ఆక్సైడ్‌లు. ఇవి గ్రీన్‌హౌస్‌ వాయువులు. నైట్రోజన్‌ ఆక్సైడ్‌ స్ట్రాటోస్పియర్‌లో కాంతి రసాయన చర్యల్లో పాల్గొని ఓజోన్‌ పొర క్షీణతకు కారణమవుతుంది. ఇది నేలలోని సూక్ష్మజీవుల వల్ల కూడా ఉత్పత్తి అవుతుంది. సాధారణంగా గాలిలోని నైట్రోజన్, ఆక్సిజన్‌ ఒకదానితో మరొకటి చర్య జరపవు. కానీ మెరుపులు ఏర్పడినప్పుడు అధిక ఉష్ణోగ్రతల (1483 ఓ కంటే అధికం) వద్ద ఈ రెండు వాయువులు చర్య జరపుతాయి. ఫలితంగా నైట్రోజన్‌ ఆక్సైడ్‌లు వాతావరణంలోకి విడుదలవుతాయి. నైట్రోజన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ సూర్యరశ్మి సమక్షంలో విఘటనం చెంది చర్యాశీలత ఉన్న ఆక్సిజన్‌ పరమాణువును ఏర్పరుస్తుంది. ఇది బాష్పశీల హైడ్రోకార్బన్లు, పెరాక్సీ ఎసిటైల్‌ నైట్రేట్‌ లాంటి సమ్మేళనాలతో కలిసి ‘కాంతి రసాయన స్మాగ్‌’కు కారణమవుతుంది.

మాదిరి ప్రశ్నలు
1.    వాతావరణంలోకి కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ను విడుదల చేసే ప్రక్రియలేవి?
    ఎ. అగ్ని పర్వతాల విస్ఫోటనం
    బి. జంతు శ్వాసక్రియ
    సి. కిరణజన్య సంయోగక్రియ
    డి. మొక్కలు కుళ్లి΄ోవడం
    1) ఎ,బి మాత్రమే    
    2) ఎ, సి, డి మాత్రమే
    3) ఎ, బి, డి మాత్రమే    
    4) పైవన్నీ
2.    స్టీల్‌ పరిశ్రమ వాతావరణంలోకి విడుదల చేసే కాలుష్య కారక వాయువులేవి?
    1) సల్ఫర్‌ డై ఆక్సైడ్‌         2) కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ 
    3) కార్బన్‌ మోనాక్సైడ్‌       4) పైవన్నీ
3.    మెరుపులు ఏర్పడినప్పుడు విడుదలయ్యే వాయువు ఏది?
    1) నైట్రస్‌ ఆక్సైడ్‌  
    2) కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ 
    3) సల్ఫర్‌ డై ఆక్సైడ్‌         
    4) నైట్రోజన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ 
4.    కాంతి రసాయన పొగమంచుకు కారణమైన పదార్థాలేవి?
    1) నైట్రస్‌ ఆక్సైడ్‌                        2) పొగ
    3) పెరాక్సీ ఎసిటైల్‌ నైట్రేట్‌         4) పైవన్నీ
5.    వాతావరణంలో అనుమతించదగ్గ కార్బన్‌ మోనాక్సైడ్‌ స్థాయి?
    1) 10 పీపీఎం    2) 7 పీపీఎం
    3) 50 పీపీఎం    4) 100 పీపీఎం
6.    కింద ఇచ్చిన వాటిలో గాలిని కలుషితం చేయనిది?
    1) ఫ్లై యాష్‌      2) ఫ్రియాన్‌ 
    3) హైడ్రోజన్‌ సల్ఫైడ్‌  4) ఫ్లోరైడ్‌ 
7.    అంటార్కిటికాలో ఓజోన్‌ క్షీణతకు కారణమైన పదార్థం?
    1) ఎక్రోలిన్‌     2)PAN
    3) CO, CO2    4) క్లోరిన్‌ నైట్రేట్‌ 
8.    కార్బన్‌ మోనాక్సైడ్‌ (CO) విడుదలకు ప్రధాన కారణం?
    1) పరిశ్రమలు    2) వాహనాలు
    3) అడవులు    4) అగ్నిపర్వతాలు
9.    రేడియో తరంగాలను పరావర్తనం చేసే వాతావరణ పొర?
    1) స్ట్రాటో ఆవరణం        
    2) మీసో ఆవరణం
    3) ట్రోపో ఆవరణం    
    4) థర్మో ఆవరణం
10.    వాతావరణం పై పొరల్లో ఓజోన్‌ పొర క్షీణతకు కారణమైన వాయువులేవి?
    1) ఫుల్లరీన్లు  
    2) ఫ్రియాన్లు
    3) పాలిహాలోజన్లు
    4) ఫెర్రోసీన్‌ 

సమాధానాలు
    
1) 3;    2) 4;    3) 1;    4) 4;    5) 2;
6) 4;    7) 4;    8) 2;    9) 4;    10) 2.