వాతావరణంలో హానికర అలజడి!

జనరల్‌ స్టడీస్‌
రసాయనశాస్త్రం

సహజ వాయువులతో నిండిన వాతావరణాన్ని కలుషితం చేసి, మనుషుల ఆరోగ్యంతో పాటు జీవావరణ   సమతౌల్యతను, జీవరాశుల ఉనికిని నాశనం చేసేదే వాయు కాలుష్యం. శ్వాసక్రియ నుంచి స్ట్రాటో ఆవరణలోని ఓజోన్‌ పొర వరకు అన్నింటినీ దెబ్బతీస్తుంది. నిర్జీవ పదార్థాలకు కూడా హాని కలిగించే ఈ కాలుష్యంపై పరీక్షార్థులకు సమగ్ర అవగాహన ఉండాలి. ఘన, ద్రవ, వాయు రూపాల్లో ఉండే ముఖ్యమైన కాలుష్య కారకాలు, రసాయన సమ్మేళనాలు, వాటి ప్రభావాలతో పాటు వాయు కాలుష్యం సృష్టించే   సంక్షోభాలు, పర్యవసానాలు, పరిష్కారాల గురించి వివరంగా తెలుసుకోవాలి.

వాయు కాలుష్యం

మానవుల కారణంగా ప్రకృతిలోని భౌతిక, రసాయన, జీవసంబంధ కారకాల్లో హానికరమైన లక్షణాలు ఏర్పడితే దాన్ని కాలుష్యంగా పేర్కొంటారు. నదులు, సముద్రాలు, భూమి, వాతావరణం మొదలైనవాటిలో కాలుష్యం దేనినైనా ప్రభావితం చేయవచ్చు. అవి ప్రధానంగా రెండు రకాలుగా ఉన్నాయి.
1) బయోడిగ్రేడబుల్‌: జీవపదార్థాల చర్యల వల్ల    నశిస్తుంది. ఉదా: చెత్త
2) నాన్‌ బయోడిగ్రేడబుల్‌: ఈ రకం క్రిమిసంహారిణులు వాతావరణంలో పేరుకుపోయి ఆహార పదార్థాలపై ప్రభావం చూపుతాయి.ఉదా: డీడీటీ

గాలి కాలుష్యం: కాలుష్యాల్లో గాలి కాలుష్యం ప్రధాన మైంది. భూమిని ఆవరించి ఉన్న గాలి పొర (వాతావరణం)లో కొన్ని వాయువులు ఉంటాయి. అందులో నైట్రోజన్‌, ఆక్సిజన్‌, నీటిఆవిరి ఎక్కువ మోతాదులో ఉంటాయి. నియాన్‌, హీలియం, మీథేన్‌, క్రిప్టాన్‌, నైట్రస్‌ ఆక్సైడ్‌, హైడ్రోజన్‌, గ్జినాన్‌, సల్ఫర్‌ డయాక్సైడ్‌, ఓజోన్‌, అమ్మోనియా లాంటివి సూక్ష్మ ఘటకాలుగా ఉంటాయి. ఇవి భూమి ఉపరితలం నుంచి పైకి వెళ్లేకొద్దీ తగ్గుతాయి.

గాలి కాలుష్యాన్ని కలిగించే ముఖ్యమైన సమ్మేళనాలు:
కార్బన్‌ ఆక్సైడ్‌లు: కార్బన్‌ మోనాక్సైడ్‌, కార్బన్‌డైఆక్సైడ్‌
నైట్రోజన్‌ ఆక్సైడ్‌లు: నైట్రస్‌ ఆక్సైడ్‌, నైట్రిక్‌ ఆక్సైడ్‌
హైడ్రోకార్బన్‌లు: మీథేన్‌, బ్యూటేన్‌ మొదలైనవి
లోహాలు: లెడ్‌, మెర్క్యురీ
కార్బన్‌ కాలుష్యాలు, దుమ్ముధూళి: క్రిమి సంహారిణులు, బయోసైడ్స్‌.
కాంతి: కాంతి రసాయన చర్యల వల్ల ఏర్పడే పొగమంచు.

కార్బన్‌ మోనాక్సైడ్‌: మోటారు వాహనాల్లోని ఇంధనాలైన పెట్రోల్‌, డీజిల్‌, కిరోసిన్‌ అసంపూర్ణ దహనచర్యకు గురైనప్పుడు కార్బన్‌ మోనాక్సైడ్‌ వెలువడుతుంది. గాలిలో సాధారణంగా ఉండాల్సిన కార్బన్‌ మోనాక్సైడ్‌ విలువ 9 పీపీఎం. అంతకంటే ఎక్కువ ఉంటే మనిషి మనుగడకు హానికరం. ఈ వాయువును పీలిస్తే శ్వాసక్రియలో శరీర భాగాలకు అందే ఆక్సిజన్‌ పరిమాణం తగ్గిపోతుంది. దీంతో కళ్లు తిరగడం, స్పృహ తప్పడం లాంటివి జరిగి మరణం కూడా సంభవించే అవకాశాలున్నాయి.

నైట్రోజన్‌ ఆక్సైడ్‌లు: ఇవి కూడా శిలాజ ఇంధనాల దహన క్రియ ఫలితమే. సూపర్‌సోనిక్‌ విమానాల ద్వారా నైట్రోజన్‌ ఆక్సైడ్‌లు గాలిలోకి విడుదలవుతాయి. వాతావరణంలో వీటి గాఢత 10 పీపీఎం కంటే దాటితే కిరణజన్య సంయోగక్రియ జరిపే సామర్థ్యం తగ్గుతుంది. అంతేకాకుండా ఓజోన్‌ పొర సాంద్రత తగ్గి అతినీలలోహిత (యూవీ) కిరణాలు భూమిపై పడే అవకాశం ఉంది.

సల్ఫర్‌ ఆక్సైడ్‌లు: మానవ కార్యకలాపాల కారణంగా సల్ఫర్‌ డయాక్సైడ్‌ వాతావరణంలో ఏర్పడుతుంది. దీంతో శ్వాససంబంధ వ్యాధులు వస్తాయి. వాతావరణంలో దీని పరిమాణం 500 పీపీఎం ఉంటే మరణం సంభవించవచ్చు. మొక్కల్లో ఇది ఆకులను ప్రభావితం చేయడం వల్ల అవి పసుపు రంగులోకి మారిపోతాయి. దీన్ని క్లోరోసిన్‌ అంటారు. కిరణజన్య సంయోగక్రియ సరిగ్గా జరగదు.

• ఆస్‌బెస్టాస్‌ గనులు, గాజు పరిశ్రమల్లో పనిచేసే కార్మికులు సిలికా కణాల లాంటి కాలుష్యకారిణుల ప్రభావంతో సిలికోన్‌ వ్యాధి బారిన పడతారు.

హైడ్రోకార్బన్‌లు: డీజిల్‌ వాహనాల పొగ ద్వారా ఈ హైడ్రోకార్బన్‌లు వాతావరణంలో విడుదలవుతాయి. అవి వరుసగా మీథేన్‌, ఈథేన్‌, ఎసిటిలిన్‌, ప్రొపేన్‌, బ్యూటేన్‌ అవుతాయి. ఇవి కీడును కలిగించే కాంతి రసాయన ఆక్సీకరణ జన్యుపదార్థాలుగా మారతాయి. వాతావరణంలో మొక్కల చిగుళ్లకు హాని కలిగిస్తాయి. మొక్కల్లోని సెల్యులోజ్‌ పతనం అయ్యే విధంగా చేస్తాయి. అలాగే పరిశ్రమల నుంచి వెలువడే పొగలో కార్బన్‌ కణాలు ఏరోసోల్‌ రూపంలో ఉంటాయి. గాలిలో ప్రమాదకరమైన కాంతి రసాయన పొగమంచును ఇవి ఏర్పరుస్తాయి.

• మధ్యప్రదేశ్‌లోని భోపాల్‌ నగరంలో యూనియన్‌ కార్బైడ్‌ సంస్థ ఫ్యాక్టరీలో వెలువడిన మిథైల్‌ ఐసోసైనేట్‌ అనే విషవాయువు వల్ల వేలమంది చనిపోయారు. దేశంలో దిల్లీ అత్యంత కలుషితమైన నగరం. వాతావరణ కాలుష్యంలో ప్రపంచంలో దిల్లీ నాలుగో స్థానంలో ఉంది. వాతావరణ కాలుష్యానికి గురికాని ఏకైక భారతదేశ నగరం షిల్లాంగ్‌.

లోహాలు: లెడ్‌, మెర్క్యురీ లాంటి భారలోహాలు; పారిశ్రామిక వ్యర్థపదార్థాలు వాతావరణాన్ని కలుషితం చేస్తాయి. నీటిలో మెర్క్యురీ కాలుష్యం వల్ల మినిమాటా అనే జబ్బు వస్తుంది. మిథైల్‌ మెర్క్యురీ సమ్మేళనం ఈ వ్యాధికి కారణమని పరిశోధనల్లో తేలింది.

ఫ్లోరోసిస్‌: మనం తాగే నీటిలో ఫ్లోరైడ్‌ 3 పీపీఎం కంటే ఎక్కువగా ఉంటే ఫ్లోరోసిస్‌ వ్యాధి వస్తుంది. దీని బాధితులకు ఎముకలు పటిష్టంగా ఉండవు. కీళ్లనొప్పులు, ఎముకలు త్వరగా విరగడం, విరిగినవి త్వరగా అతుక్కోకపోవడం జరుగుతుంది.

పొగమంచు: పొగ, మంచు కలయిక ద్వారా పొగమంచు వాతావరణంలో ఏర్పడుతుంది. సూర్యరశ్మి ప్రభావంలో నైట్రోజన్‌ ఆక్సైడ్‌లు, హైడ్రోకార్బన్‌లు, ఓజోన్‌లు కలిసి పొగమంచు ఏర్పరుస్తాయి. గోధుమ (బ్రౌన్‌) రంగులో ఉండే ఇది అపాయకరమైంది. దీనిని పీలిస్తే శ్వాసక్రియ, నాడీమండల దోషాలు వస్తాయి. కంటిపాప పొరలతో చర్య జరిపి కన్నీళ్లకు కారణమవుతుంది. దీనివల్ల తలనొప్పి వస్తుంది. మొక్కల ఆకులు రాలిపోతాయి. దీని విషప్రభావాన్ని లాస్‌ఏంజిల్స్‌లో మొదటిసారిగా గుర్తించారు. ఈ పొగమంచు ప్రభావం తగ్గాలంటే వాహనాల్లో దహనక్రియ సంపూర్ణంగా జరగాలి.

వాతావరణ సంక్షోభం: వాతావరణ కాలుష్యం.. గ్రీన్‌ హౌస్‌ ప్రభావం, ఆమ్ల వర్షం, ఓజోన్‌ పొర క్షీణించడం లాంటి సంక్షోభాలను కలిగిస్తుంది.

గ్రీన్‌హౌస్‌ ప్రభావం: నీటిఆవిరి, మీథేన్‌, కార్బన్‌ డయాక్సైడ్‌, నైట్రస్‌ ఆక్సైడ్‌, ఓజోన్‌, రిఫ్రిజిరేటర్లలో వాడే క్లోరోఫ్లోరో కార్బన్‌లను గ్రీన్‌హౌస్‌ వాయువులు అంటారు. మొక్కలు పగలంతా కిరణజన్య సంయోగక్రియలో కార్బన్‌డైఆక్సైడ్‌ను పీల్చుకుంటాయి. అడవుల నరికివేత కారణంగా కార్బన్‌ డైఆక్సైడ్‌ వినియోగం తక్కువై వాతావరణంలో దాని గాఢత పెరుగుతుంది. గ్రీన్‌హౌస్‌ ప్రభావం కారణంగా ఉపఉష్ణమండల వాతావరణంలో వేడి పెరిగి ఆ ప్రాంతంలో ఆహార ఉత్పత్తికి తోడ్పతుంది. బుధ గ్రహంపై కూడా గ్రీస్‌హౌస్‌ ప్రభావం ఉంది. దీనికి కారణం అక్కడ అగ్నిపర్వతాలు ఉండటమే. చెట్లు క్రమేపీ నరికి వేయడం వల్ల కార్బన్‌డైఆక్సైడ్‌ పెరుగుతుంది. దీనివల్ల భూమిపైకి ఉద్గారమయ్యే కిరణాలు పెరిగి ఉపరితలం వేడెక్కుతుంది. 50%- CO2 వాయువు పెరిగితే ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత 3 oC పెరుగుతుంది. భూమి మీద 1oC ఉష్ణోగ్రత పెరిగితే ధ్రువ ప్రాంతాల్లో మంచు కరిగి చాలా దేశాలు నీట మునిగే ప్రమాదం ఉంది. భూమి వేడెక్కడం వల్ల అకాల వర్షాలు, పెనుతుపాన్లు సంభవిస్తాయి.

ఆమ్ల వర్షం: పరిశ్రమలు, వాహనాలు విడుదల చేసే నైట్రోజన్‌ డై ఆక్సైడ్‌లు, సల్ఫర్‌ డై ఆక్సైడ్‌లు వాతావరణంలో ఉండి వర్షపు బిందువులతో కలిసి ఆమ్ల వర్షాలుగా మారి వర్షం రూపంలో కురుస్తాయి. గాలిలో నైట్రోజన్‌, సల్ఫ్యూరిక్‌ ఆమ్లాలు వర్షంతో కలిసి భూమి మీదకు చేరడాన్ని ఆమ్ల వర్షం అంటారు. దీనివల్ల భూసారం తగ్గి పంటలు సరిగా పండవు. ఇది భూమిలోని క్యాల్షియం, మెగ్నీషియం లాంటి పోషక పదార్థాలను తొలగిస్తుంది. ఆమ్లవర్ష ప్రభావం వల్ల పురాతన విగ్రహాలు, కట్టడాలు తొందరగా పాడైపోతాయి. తాజ్‌మహల్‌ సౌందర్యం క్రమంగా కళావిహీనమవుతోంది. మానవులకు శ్వాసకోశ సంబంధ వ్యాధులు, చర్మరోగాలు వస్తాయి.

ఓజోన్‌ పొర: సూర్యుడి నుంచి వెలువడే అతినీలలోహిత కిరణాలు జీవరాశులను తాకితే హాని కలుగుతుంది. ఈ కిరణాలు నేరుగా భూమిని చేరకుండా ఓజోన్‌ పొర అడ్డుకుంటుంది. క్లోరోఫ్లోరో కార్బన్స్‌ అనే రసాయన పదార్థాల చర్యల ద్వారా ఏర్పడిన ప్రియాన్లు ఓజోన్‌ పొరను క్షీణింపజేస్తున్నాయి. జెట్‌ విమానాల నుంచి విడుదలయ్యే వ్యర్థ వాయువుల్లోని నైట్రోజన్‌ ఆక్సైడ్‌ వాతావరణంలోకి ప్రవేశించి ఓజోన్‌ పొరను దెబ్బతీస్తోంది. ఫలితంగా మొక్కల్లో కిరణజన్య సంయోగక్రియ సరిగా జరగడం లేదు.

• అగ్నిపర్వతాలు పేలినప్పుడు విడుదలయ్యే క్లోరిన్‌ వల్ల ఓజోన్‌ పొర సాంద్రత తగ్గుతుంది. రిఫ్రిజిరేటర్లు, ఏసీల వల్ల కూడా క్లోరోఫ్లోరో కార్బన్‌లు విడుదలై ఓజోన్‌ పొర సాంద్రత తగ్గుతుంది. అతినీలలోహిత కిరణాల వల్ల మానవులకు చర్మ వ్యాధులు వస్తాయి. పరిశ్రమల నుంచి వెలువడే CFC లను, ప్రియాన్‌ వాడకాన్ని తగ్గిస్తే కొంతవరకు ఓజోన్‌ పొరను రక్షించుకోవచ్చు.

రచయిత: చంటి రాజుపాలెం