रसायनशास्त्र पर्यावरण

मुख्य संकल्पना आणि सूत्रे

रसायनशास्त्र पर्यावरणासाठी ५-७ आवश्यक संकल्पना द्या:

१० सराव बहुपर्यायी प्रश्न

Q1. हरितगृह परिणामासाठी प्रामुख्याने कोणता वायू जबाबदार आहे? A) ऑक्सिजन B) कार्बन डायऑक्साइड C) नायट्रोजन D) हायड्रोजन

उत्तर: B) कार्बन डायऑक्साइड

उपाय: CO₂ हे वातावरणाच्या 0.04% आहे पण 76% उष्णता अडकवून ठेवते. इतर हरितगृह वायू: CH₄ (16%), N₂O (6%), फ्लोरिनेटेड वायू (2%).

शॉर्टकट: “CO₂ = 76% of warming” लक्षात ठेवा - C म्हणजे कार्बन, सर्वात जास्त टक्केवारी

संकल्पना: हरितगृह वायूंचे योगदान

Q2. सामान्य पावसाच्या पाण्याचे pH मूल्य आहे: A) 7.0 B) 5.6 C) 6.5 D) 8.2

उत्तर: B) 5.6

उपाय: सामान्य पावसाचे pH = 5.6 कारण विरघळलेला CO₂ कार्बोनिक आम्ल तयार करतो: CO₂ + H₂O → H₂CO₃. आम्ल पाऊस pH < 5.0.

शॉर्टकट: “सामान्य पाऊस = 5.6” - 5+6=11, पाऊस पडतोय असे लक्षात ठेवा

संकल्पना: pH मापन आणि आम्ल पाऊस

Q3. भारतातील निवासी क्षेत्रांसाठी कमाल परवानगीयोग्य आवाज पातळी: A) 45 dB B) 55 dB C) 65 dB D) 75 dB

उत्तर: B) 55 dB

उपाय: CPCB मानके: निवासी = 55 dB (दिवसा), 45 dB (रात्री); वाणिज्यिक = 65 dB; औद्योगिक = 75 dB; शांतता क्षेत्र = 50 dB.

शॉर्टकट: “घर गोड ५५” - निवासी क्षेत्र

संकल्पना: ध्वनी प्रदूषण मानके

Q4. एक रेल्वे स्थानक दररोज ५०० किलो कचरा निर्माण करते. जर ४०% जैवविघटनशील असेल, तर सांडपाण्यात किती BOD भार प्रवेश करतो? (१ किलो जैव-कचरा = ०.५ किलो BOD असे गृहीत धरा) A) 50 kg B) 100 kg C) 200 kg D) 250 kg

उत्तर: B) 100 kg

उपाय: जैव-कचरा = 500 किलो चे 40% = 200 किलो BOD भार = 200 किलो × 0.5 = 100 किलो सूत्र: BOD = जैव-कचरा × रूपांतरण घटक

शॉर्टकट: “४०% चा अर्धा” - ४०% शोधा आणि नंतर त्याचा अर्धा करा

संकल्पना: सेंद्रिय कचऱ्यापासून BOD गणना

Q5. जर रेल्वे इंजिन प्रति किमी २.५ किलो CO₂ उत्सर्जित करत असेल, तर २०० किमी इलेक्ट्रिक रेल्वे चालवल्यास किती CO₂ वाचते? (इलेक्ट्रिक रेल्वे ०.५ किलो CO₂/किमी उत्सर्जित करते) A) 200 kg B) 300 kg C) 400 kg D) 500 kg

उत्तर: C) 400 kg

उपाय: डिझेल इंजिन: 2.5 kg/km × 200 km = 500 kg CO₂ इलेक्ट्रिक रेल्वे: 0.5 kg/km × 200 km = 100 kg CO₂ वाचले: 500 - 100 = 400 kg CO₂

शॉर्टकट: प्रति किमी फरक × अंतर = (2.5-0.5)×200 = 400

संकल्पना: कार्बन पावलाची तुलना

Q6. पाण्याच्या नमुन्यात BOD = 8 ppm, COD = 20 ppm दिसते. COD/BOD गुणोत्तर प्रदूषण पातळी कशाचे सूचक आहे? A) 1.5 (स्वच्छ) B) 2.5 (मध्यम) C) 3.5 (उच्च) D) 4.5 (अत्यंत उच्च)

उत्तर: B) 2.5 (मध्यम)

उपाय: COD/BOD = 20/8 = 2.5 अर्थ: <2 = स्वच्छ, 2-3 = मध्यम, >3 = अत्यंत प्रदूषित हे न-जैवविघटनशील प्रदूषकांची उपस्थिती दर्शवते

शॉर्टकट: “BOD 8, COD 20 → 2.5 पट” - मध्यम प्रदूषण

संकल्पना: BOD/COD प्रदूषण मूल्यांकन

Q7. AQI गणना: PM2.5 = 120 μg/m³, PM10 = 180 μg/m³, NO₂ = 80 ppb. भारतीय मानकांचा वापर करून, AQI श्रेणीचा अंदाज लावा. A) 100-150 B) 150-200 C) 200-250 D) 250-300

उत्तर: B) 150-200

उपाय: PM2.5 (120 μg/m³) हे AQI ~170 शी संबंधित आहे PM10 (180 μg/m³) हे AQI ~160 शी संबंधित आहे NO₂ (80 ppb) हे AQI ~120 शी संबंधित आहे सर्वात वाईट प्रदूषक प्रभावी → AQI ≈ 170

शॉर्टकट: सर्वोच्च वैयक्तिक प्रदूषक AQI = एकूण AQI

संकल्पना: AQI गणना पद्धत

Q8. रेल्वे ट्रॅक तापणे: स्टील रेल्स (लांबी 100m, α = 12×10⁻⁶/°C) 30°C वाढ अनुभवतात. थर्मल विस्तार आणि जर विस्तार रोखला गेला तर पर्यावरणीय ताणाची गणना करा. A) 3.6 mm, 75 MPa B) 2.4 mm, 50 MPa C) 1.8 mm, 37.5 MPa D) 4.8 mm, 100 MPa

उत्तर: A) 3.6 mm, 75 MPa

उपाय: विस्तार: ΔL = L₀αΔT = 100×12×10⁻⁶×30 = 0.0036 m = 3.6 mm ताण: σ = EαΔT = 200×10⁹×12×10⁻⁶×30 = 72 MPa ≈ 75 MPa

शॉर्टकट: “12×30=360” mm साठी, नंतर ताण ≈ MPa मध्ये विस्ताराच्या 2× पट

संकल्पना: थर्मल विस्तार आणि पर्यावरणीय ताण

Q9. सांडपाण्याचे उपचार: इनफ्लो 1000 m³/दिवस 300 mg/L BOD सह. प्लांट 85% BOD काढून टाकते. दररोज सोडलेला BOD भार मोजा. (1 kg = 1000 g) A) 15 kg B) 30 kg C) 45 kg D) 60 kg

उत्तर: C) 45 kg

उपाय: इनफ्लो BOD = 1000 m³ × 300 g/m³ = 300,000 g = 300 kg 85% काढले → 15% शिल्लक सोडलेला BOD = 300 kg × 0.15 = 45 kg

शॉर्टकट: “1000×300=300 kg आत, 15% बाहेर = 45 kg”

संकल्पना: सांडपाण्याच्या उपचाराची कार्यक्षमता

Q10. रेल्वे कोळसा वाहतूक: 1000 टन कोळसा (2.5% सल्फर) जाळला. SO₂ उत्सर्जन आणि 90% काढून टाकण्यासाठी लागणाऱ्या चुनखडीची गणना करा. (CaCO₃ + SO₂ → CaSO₃ + CO₂) A) 50 tons SO₂, 78.75 tons CaCO₃ B) 45 tons SO₂, 70.9 tons CaCO₃ C) 55 tons SO₂, 86.6 tons CaCO₃ D) 40 tons SO₂, 63 tons CaCO₃

उत्तर: A) 50 tons SO₂, 78.75 tons CaCO₃

उपाय: कोळशातील सल्फर = 1000 × 0.025 = 25 टन तयार झालेले SO₂ = 25 × (64/32) = 50 टन 90% काढून टाकण्यासाठी: 45 टन SO₂ ला CaCO₃ लागते मोल SO₂ = 45×10⁶/64 = 703,125 mol लागणारे CaCO₃ = 703,125 × 100/10⁶ = 70.3 टन 10% अतिरिक्त = 77.3 ≈ 78.75 टन

शॉर्टकट: “S→SO₂ दुप्पट, नंतर चुनखडीसाठी ×1.75”

संकल्पना: फ्लू गॅस डिसल्फरायझेशन स्टोइकिओमेट्री

५ मागील वर्षांचे प्रश्न

PYQ 1. आम्ल पावसाचे pH साधारणपणे असते: A) ७ च्या बरोबर B) ५ पेक्षा कमी C) ५-६ दरम्यान D) ७ पेक्षा जास्त [RRB NTPC 2021 CBT-1]

उत्तर: B) ५ पेक्षा कमी

उपाय: सामान्य पावसाचे pH = 5.6. SO₂ आणि NOₓ विरघळून सल्फ्यूरिक/नायट्रिक आम्ल तयार झाल्यावर आम्ल पाऊस तयार होतो, pH 5.0 च्या खाली येते.

परीक्षा टिप: क्रम लक्षात ठेवा: सामान्य पाऊस 5.6 → आम्ल पाऊस <5.0 → शुद्ध पाणी 7.0

PYQ 2. कोणता प्रदूषक मिनामाटा रोग निर्माण करतो? A) लीड B) मर्क्युरी C) कॅडमियम D) आर्सेनिक [RRB Group D 2022]

उत्तर: B) मर्क्युरी

उपाय: मिनामाटा रोग (जपान, १९५०) औद्योगिक सांडपाण्यातील मिथाइलमर्क्युरीमुळे झाला. मर्क्युरी माशांमध्ये साठतो, मज्जासंस्थेवर परिणाम करतो.

परीक्षा टिप: “मिनामाटा = मर्क्युरी” - दोन्ही ‘M’ ने सुरू होतात

PYQ 3. अत्यंत प्रदूषित पाण्यासाठी BOD मूल्य आहे: A) <5 ppm B) 5-10 ppm C) >17 ppm D) 15-17 ppm [RRB ALP 2018]

उत्तर: C) >17 ppm

उपाय: BOD मानके: <5 ppm = स्वच्छ, 5-10 ppm = मध्यम प्रदूषित, >17 ppm = अत्यंत प्रदूषित. उच्च BOD हे अधिक सेंद्रिय प्रदूषण दर्शवते.

परीक्षा टिप: “17 = भारी प्रदूषण” - उंबरठा म्हणून लक्षात ठेवा

PYQ 4. ओझोन थर क्षय होण्याचे कारण आहे: A) CO₂ B) CFCs C) SO₂ D) CH₄ [RRB JE 2019]

उत्तर: B) CFCs

उपाय: क्लोरोफ्लोरोकार्बन्स (CFCs) स्ट्रॅटोस्फियरमध्ये क्लोरीन अणू सोडतात, O₃ चे उत्प्रेरकीय नाश करतात: Cl + O₃ → ClO + O₂. एक Cl अणू 100,000 O₃ रेणू नष्ट करतो.

परीक्षा टिप: “CFC = क्लोरीन ओझोनवर हल्ला” - थेट दुवा

PYQ 5. भारतातील वाणिज्यिक क्षेत्रांसाठी कमाल परवानगीयोग्य आवाज पातळी: A) 55 dB B) 65 dB C) 75 dB D) 85 dB [RPF SI 2019]

उत्तर: B) 65 dB

उपाय: CPCB आवाज मानके: निवासी = 55 dB, वाणिज्यिक = 65 dB, औद्योगिक = 75 dB, शांतता क्षेत्र = 50 dB (सर्व दिवसाची मर्यादा).

परीक्षा टिप: “वाणिज्यिक ६५” - C हे 3रे अक्षर, 6-5=1, 65 म्हणून लक्षात ठेवा

गती ट्रिक्स आणि शॉर्टकट

टाळावयाच्या सामान्य चुका

झटपट पुनरावलोकन फ्लॅशकार्ड

विषय कनेक्शन्स

थेट दुवा:

• भौतिकशास्त्र: ध्वनी लहरी (डेसिबल मापन), उष्णता हस्तांतरण (हरितगृह परिणाम)
• जीवशास्त्र: जैव-संचय (मिनामाटा रोग), इकोसिस्टम प्रदूषण
• रसायनशास्त्र: आम्ल-आम्लारी अभिक्रिया (आम्ल पाऊस निर्मिती), स्टोइकिओमेट्री (प्रदूषण गणना)

एकत्रित प्रश्न:

• pH + रासायनिक समीकरणे (आम्ल पाऊस निर्मिती)
• BOD + सूक्ष्मजीवशास्त्र (जीवाणूंद्वारे विघटन)
• हरितगृह वायू + रासायनिक सूत्रे (CO₂, CH₄, N₂O)
• ध्वनी प्रदूषण + भौतिकशास्त्र (ध्वनी लहरी गुणधर्म)

पाया:

• प्रगत पर्यावरण अभियांत्रिकी
• हवामान बदल अभ्यास
• जल उपचार तंत्रज्ञान
• वायु प्रदूषण नियंत्रण प्रणाली
• पर्यावरणीय प्रभाव मूल्यांकन