પર્યાવરણ અને ટકાઉપણું (4300003) - શિયાળુ 2021 ઉકેલ

પ્રશ્ન 1 (કોઈપણ સાત) [14 ગુણ]

#

1. ‘પરિસ્થિતિશાસ્ત્ર’ અને ‘નિવસનતંત્ર’ ની વ્યાખ્યા આપો.

#

જવાબ: Ecology એ જીવિત જીવોના તેમના પર્યાવરણ સાથેના સંબંધોનો વૈજ્ઞાનિક અભ્યાસ છે. Ecosystem એ એકમ તરીકે કામ કરતા જીવો અને તેમના ભૌતિક પર્યાવરણનો જૈવિક સમુદાય છે.

કોષ્ટક:

• જૈવિક ઘટકો: તંત્રમાં જીવંત જીવો
• અજૈવિક ઘટકો: હવા, પાણી, માટી જેવા નિર્જીવ પરિબળો

મેમરી ટ્રીક: “દરેક ઘટક એકસાથે રહે છે” (Ecology Creates Living Together)

2. ‘પ્રદૂષણ’ અને ‘પ્રદૂષક’ ની વ્યાખ્યા આપો.

#

જવાબ: Pollution એ પર્યાવરણમાં હાનિકારક પદાર્થોનો પ્રવેશ છે જે પ્રતિકૂળ અસરો લાવે છે. Pollutant એ કોઈપણ પદાર્થ છે જે વધારે માત્રામાં હાજર હોય ત્યારે પ્રદૂષણ લાવે છે.

કોષ્ટક:

• પ્રાથમિક પ્રદૂષકો: સીધા વિસર્જિત પદાર્થો
• ગૌણ પ્રદૂષકો: વાતાવરણમાં પ્રતિક્રિયાઓથી બનેલા

મેમરી ટ્રીક: “પ્રદૂષણ સમસ્યાઓ પેદા કરે છે” (Pollution Produces Problems)

3. ‘અવાજનું પ્રદૂષણ’ એટલે શું? ધ્વનિની તીવ્રતાનો એકમ શું છે?

#

જવાબ: Noise pollution એ અનિચ્છિત અથવા વધુ પડતો અવાજ છે જે માનવીય પ્રવૃત્તિઓને ખલેલ પહોંચાડે છે. ધ્વનિની તીવ્રતાનો એકમ decibel (dB) છે.

કોષ્ટક:

• સાંભળવાની સીમા: 0 dB
• પીડાની સીમા: 120 dB

મેમરી ટ્રીક: “Decibel નુકસાન નક્કી કરે છે” (dB Determines Damage)

4. ઘન કચરાનું વ્યવસ્થાપન શું છે? તેના હેતુઓ જણાવો.

#

જવાબ: Solid waste management એ પર્યાવરણીય અસર ઘટાડવા અને જાહેર આરોગ્યની સુરક્ષા માટે કચરાના ઉત્પાદનથી અંતિમ નિકાલ સુધીનું વ્યવસ્થિત સંચાલન છે.

હેતુઓ:

• જાહેર આરોગ્ય સંરક્ષણ: રોગ પ્રસારણ અટકાવવું
• પર્યાવરણ સંરક્ષણ: પ્રદૂષણ અને દૂષણ ઘટાડવું
• સંસાધન પુનઃપ્રાપ્તિ: સામગ્રીનું પુનઃઉપયોગ અને રીસાયકલિંગ
• ખર્ચ અસરકારકતા: આર્થિક કચરા નિયંત્રણ

મેમરી ટ્રીક: “લોકો સંસાધન સંરક્ષણની અપેક્ષા રાખે છે” (Protection, Environment, Resource, Cost)

5. સોલાર સેલના પ્રકારો સમજાવો.

#

જવાબ: Solar cells સૂર્યપ્રકાશને photovoltaic effect દ્વારા સીધી વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

કોષ્ટક:

• Silicon-based: સૌથી સામાન્ય પ્રકાર
• Non-silicon: ઉદીયમાન તકનીકો

મેમરી ટ્રીક: “મોટાભાગના લોકો વિચારે છે” (Mono, Poly, Thin-film)

6. ‘આબોહવા (જલવાયુ) પરિવર્તન’ શું છે?

#

જવાબ: Climate change એ મુખ્યત: માનવીય પ્રવૃત્તિઓ અને greenhouse gas ઉત્સર્જનને કારણે વૈશ્વિક તાપમાન અને હવામાન પેટર્નમાં લાંબા ગાળાના ફેરફારોનો સંદર્ભ આપે છે.

કારણો:

• Greenhouse gases: CO₂, CH₄, N₂O ઉત્સર્જન
• વનનાશ: કાર્બન શોષણમાં ઘટાડો
• ઔદ્યોગિક પ્રવૃત્તિઓ: અશ્મિભૂત ઇંધનનું બર્નિંગ

અસરો:

• વધતું તાપમાન: વૈશ્વિક ઉષ્ણતા
• દરિયાઈ સ્તરમાં વધારો: બરફ પીગળવાથી

મેમરી ટ્રીક: “પરિવર્તન પરિણામો બનાવે છે” (Change Creates Consequences)

7. C.F.C શું છે?

#

જવાબ: CFC (Chlorofluorocarbon) એ કાર્બન, ફ્લોરિન અને ક્લોરિન અણુઓ ધરાવતા કૃત્રિમ સંયોજનો છે, જે અગાઉ refrigeration અને aerosols માં વપરાતા હતા.

ગુણધર્મો:

• ઓઝોન નાશક: stratospheric ozone નાશ કરે છે
• Greenhouse gas: વૈશ્વિક ઉષ્ણતામાં યોગદાન
• સ્થિર સંયોજનો: લાંબા વાતાવરણીય આયુષ્ય
• Montreal Protocol: આંતરરાષ્ટ્રીય પ્રતિબંધ કરાર

મેમરી ટ્રીક: “ક્લોરિન ફ્લોરિન કાર્બન” (CFC ઘટકો)

8. ISO-14000 ના ફાયદા આપો.

#

જવાબ: ISO 14000 પર્યાવરણીય વ્યવસ્થાપન પ્રણાલીઓ માટેનું આંતરરાષ્ટ્રીય ધોરણ છે.

ફાયદા:

• પર્યાવરણીય અનુપાલન: કાનૂની જરૂરિયાતોની પૂર્તિ
• ખર્ચ ઘટાડો: કુશળ સંસાધન ઉપયોગ
• બજાર ફાયદો: કંપનીની છબીમાં સુધારો
• જોખમ વ્યવસ્થાપન: પર્યાવરણીય દુર્ઘટનાઓ અટકાવવી

કોષ્ટક:

મેમરી ટ્રીક: “કંપનીઓ બજાર માન્યતા મેળવે છે” (Compliance, Cost, Market, Risk)

9. ભારતમાં પર્યાવરણ સંબંધિત વિવિધ કાયદાઓની યાદી બનાવો.

#

જવાબ: ભારતમાં વ્યાપક પર્યાવરણીય કાયદાકીય માળખું છે.

મુખ્ય કાયદાઓ:

• Air Act (1981): હવા પ્રદૂષણ નિયંત્રણ
• Water Act (1974): પાણી પ્રદૂષણ અટકાવવા
• Environment Protection Act (1986): વ્યાપક પર્યાવરણીય કાયદો
• Wildlife Protection Act (1972): જૈવવિવિધતા સંરક્ષણ
• Forest Conservation Act (1980): વન સંરક્ષણ

મેમરી ટ્રીક: “તમામ પાણી પર્યાવરણ વન્યજીવ વન” (AWEWF)

10. વરસાદના પાણીના સંચયની વિવિધ પદ્ધતિઓની યાદી બનાવો.

#

જવાબ: Rainwater harvesting ભવિષ્યના ઉપયોગ માટે વરસાદી પાણીનું સંગ્રહ અને સંચય કરે છે.

પદ્ધતિઓ:

• છતથી સંચય: છતમાંથી સીધો સંગ્રહ
• સપાટીની વહેણ સંચય: જમીનની સપાટીમાંથી
• રિચાર્જ પિટ્સ: ભૂગર્ભજળ રિચાર્જિંગ
• ચેક ડેમ: નદીના પાણીનો સંગ્રહ

કોષ્ટક:

મેમરી ટ્રીક: “છત સપાટી રિચાર્જ ચેક” (RSRC)

પ્રશ્ન 2(અ) [3 ગુણ]

#

ટૂંક નોંધ લખો: ફૂડ ચેઇન.

#

જવાબ: Food chain ecosystem માં વિવિધ trophic levels દ્વારા ઊર્જા અને પોષકતત્વોના પ્રવાહને દર્શાવે છે.

graph LR
    A[ઉત્પાદકો<br/>છોડ] --> B[પ્રાથમિક ઉપભોક્તા<br/>શાકાહારી]
    B --> C[ગૌણ ઉપભોક્તા<br/>માંસાહારી]
    C --> D[તૃતીય ઉપભોક્તા<br/>ટોપ શિકારી]
    D --> E[વિઘટનકર્તા<br/>બેક્ટેરિયા/ફૂગ]

• ઊર્જા સ્થાનાંતરણ: આગલા સ્તરે માત્ર 10% જાય છે
• Biomass પિરામિડ: ઉચ્ચ સ્તરે ઘટતું જાય છે

મેમરી ટ્રીક: “છોડ પ્રાથમિક શક્તિ પૂરી પાડે છે” (Producer to Predator Path)

અથવા

#

Ecosystem ને અસર કરતાં ઘટકો સમજાવો.

#

જવાબ: Ecosystems વિવિધ જૈવિક અને અજૈવિક ઘટકોથી પ્રભાવિત થાય છે.

ઘટકો:

• આબોહવા ઘટકો: તાપમાન, વરસાદ, ભેજ
• માટીના ઘટકો: pH, પોષકતત્વો, રચના
• જૈવિક ઘટકો: જાતિઓના સંબંધો, વસ્તીની ઘનતા
• માનવીય ઘટકો: પ્રદૂષણ, નિવાસસ્થાન નાશ

કોષ્ટક:

મેમરી ટ્રીક: “આબોહવા માટી જીવવિજ્ઞાન માનવો” (CSBH)

પ્રશ્ન 2(બ) [3 ગુણ]

#

ટૂંક નોંધ લખો: કાલ્પનિક જળ

#

જવાબ: Virtual water એ માલ અને સેવાઓના ઉત્પાદનમાં વપરાતું છુપાયેલું પાણી છે, જે supply chain માં કુલ પાણીના વપરાશને દર્શાવે છે.

ઉદાહરણો:

• 1 kg ઘઉં: 1,300 લિટર virtual water

• 1 kg બીફ: 15,400 લિટર virtual water

• 1 કપાસનું t-shirt: 2,700 લિટર virtual water

• Water footprint: કુલ virtual water વપરાશ

• વેપારની અસરો: પાણીથી સમૃદ્ધ દેશો virtual water નિકાસ કરે છે

મેમરી ટ્રીક: “વર્ચ્યુઅલ વોટર વર્લ્ડવાઇડ” (VWW)

અથવા

#

‘જૈવ-વૈવિધ્ય’ એટલે શું? જૈવ-વૈવિધ્યના પ્રકારો જણાવો.

#

જવાબ: Biodiversity એ પૃથ્વી પર આનુવંશિક, જાતિઓ અને ecosystem સ્તરે જીવન સ્વરૂપોની વિવિધતા છે.

પ્રકારો:

• આનુવંશિક વિવિધતા: જાતિઓની અંદર વિવિધતા
• જાતિઓ વિવિધતા: વિવિધ જાતિઓની સંખ્યા
• Ecosystem વિવિધતા: નિવાસસ્થાન અને સમુદાયોની વિવિધતા

mindmap
  root((Biodiversity))
    આનુવંશિક
      DNA વિવિધતા
      વસ્તી આનુવંશિકતા
    જાતિઓ
      વનસ્પતિ
      પ્રાણી
    Ecosystem
      જમીની
      જળીય

મેમરી ટ્રીક: “જીન્સ જાતિઓ Ecosystems” (GSE)

પ્રશ્ન 2(ક) [4 ગુણ]

#

કાર્બનચક્ર સમજાવો.

#

જવાબ: Carbon cycle પૃથ્વીના વાતાવરણ, જમીન, પાણી અને જીવોમાં કાર્બનની હિલચાલનું વર્ણન કરે છે.

graph LR
    A[વાતાવરણીય CO₂] --> B[પ્રકાશસંશ્લેષણ]
    B --> C[વનસ્પતિ બાયોમાસ]
    C --> D[પ્રાણીઓનું સેવન]
    D --> A
    C --> E[વિઘટન]
    E --> A
    F[અશ્મિભૂત ઇંધન] --> A
    A --> G[સમુદ્રી શોષણ]
    G --> H[દરિયાઈ જીવ]

પ્રક્રિયાઓ:

• પ્રકાશસંશ્લેષણ: છોડ દ્વારા CO₂ શોષણ
• શ્વસન: જીવો દ્વારા CO₂ છોડવું
• વિઘટન: વાતાવરણમાં કાર્બન પરત આવવું
• સમુદ્રી આપલે: દરિયાઈ પાણીમાં CO₂ ઓગળવું

મેમરી ટ્રીક: “છોડ શ્વાસ લે છે, મરે છે, સમુદ્ર” (PBDO)

અથવા

#

જલીયચક્ર દોરો અને સમજાવો

#

જવાબ: Hydrologic cycle એ વાતાવરણ, જમીન અને મહાસાગરોમાં પાણીની સતત હિલચાલ છે.

graph LR
    A[સમુદ્ર] --> B[બાષ્પીભવન]
    B --> C[જળવાષ્પ]
    C --> D[ઘનીકરણ]
    D --> E[વાદળો]
    E --> F[વરસાદ]
    F --> G[સપાટીની વહેણ]
    F --> H[ઘૂસણખોરી]
    G --> A
    H --> I[ભૂગર્ભજળ]
    I --> A

પ્રક્રિયાઓ:

• બાષ્પીભવન: પાણીથી વાષ્પમાં રૂપાંતર
• ઘનીકરણ: વાષ્પથી પ્રવાહીમાં રૂપાંતર
• વરસાદ: વરસાદ, બરફનું નિર્માણ
• ઘૂસણખોરી: ભૂગર્ભજળ રિચાર્જ

મેમરી ટ્રીક: “દરેક વાદળ વરસાદ લાવે છે” (ECPR)

પ્રશ્ન 2(ડ) [4 ગુણ]

#

હવાના પ્રદૂષણને નિયંત્રણમાં વપરાતા સાધનો જણાવો અને કોઈ એક સમજાવો.

#

જવાબ: હવા પ્રદૂષણ નિયંત્રણ સાધનો ઔદ્યોગિક ઉત્સર્જનમાંથી પ્રદૂષકો દૂર કરે છે.

સાધનોની યાદી:

• Cyclone separators: કણીય દૂરીકરણ
• Electrostatic precipitators: ઝીણા કણોનો સંગ્રહ
• Bag filters: કાપડ ગાળક
• Scrubbers: ગેસ શોષણ

Electrostatic Precipitator:

• ચાર્જિંગ: કણો વિદ્યુત ચાર્જ મેળવે છે
• સંગ્રહ: ચાર્જ થયેલા કણો પ્લેટ્સ તરફ આકર્ષાય છે
• કાર્યક્ષમતા: ઝીણા કણોનું 99% દૂરીકરણ

મેમરી ટ્રીક: “ચાર્જ કલેક્ટ ક્લીન” (CCC)

અથવા

#

પ્રશ્ન 2(ડ) [4 ગુણ]

#

પર્યાવરણીય પ્રદૂષણના પ્રકારો જણાવો અને અવાજના પ્રદૂષણની અસરો જણાવો

#

જવાબ: પર્યાવરણીય પ્રદૂષણના પ્રકારો:

• હવા પ્રદૂષણ: વાતાવરણીય દૂષણ
• પાણી પ્રદૂષણ: જળીય દૂષણ
• માટી પ્રદૂષણ: જમીનનું દૂષણ
• અવાજ પ્રદૂષણ: ધ્વનિ દૂષણ

Noise Pollution ની અસરો:

• આરોગ્યની અસરો: સાંભળવાની ખોટ, તણાવ, હાયપરટેન્શન
• માનસિક અસરો: હેરાનગતિ, ઊંઘનો ખલેલ
• કામગીરીની અસરો: ધ્યાન ઘટવું, ઉત્પાદકતા ઘટવી
• વાતચીતની અસરો: બોલચાલમાં અવરોધ

કોષ્ટક:

મેમરી ટ્રીક: “હવા પાણી માટી અવાજ” (AWSS)

પ્રશ્ન 3(અ) [3 ગુણ]

#

E-વેસ્ટ શું છે? પર્યાવરણ અને માનવીઓ ઉપર E-વેસ્ટની અસરો જણાવો.

#

જવાબ: E-waste (Electronic waste) એ હાનિકારક સામગ્રી ધરાવતા ફેંકાયેલા વિદ્યુત અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોનો સમાવેશ થાય છે.

પર્યાવરણીય અસરો:

• માટીનું દૂષણ: ભારે ધાતુઓનું લીકેજ
• પાણીનું પ્રદૂષણ: ઝેરી રસાયણોનો વહેણ
• હવાનું પ્રદૂષણ: બર્નિંગથી ઝેરી ધુમાડો

માનવીય અસરો:

• આરોગ્ય જોખમો: લીડ, મર્ક્યુરી વિષાક્તતા
• શ્વસનની સમસ્યાઓ: ઝેરી વાયુનો શ્વાસ
• ચામડીના રોગો: રસાયણો સાથે સીધો સંપર્ક

કોષ્ટક:

મેમરી ટ્રીક: “ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનો દરેકને જોખમમાં મૂકે છે” (E4)

અથવા

#

પ્લાસ્ટિક કચરો શું છે? પ્લાસ્ટિકના કચરાથી થતી અસરો જણાવો.

#

જવાબ: Plastic waste એ બાયોડિગ્રેડેબલ ન હોવાના કારણે પર્યાવરણમાં ટકી રહેતા ફેંકાયેલા પ્લાસ્ટિક સામગ્રીનો સમાવેશ થાય છે.

અસરો:

• દરિયાઈ પ્રદૂષણ: સમુદ્રમાં પ્લાસ્ટિકનો સંચય
• વન્યજીવોની અસર: પ્રાણીઓને ફસાવવું, ગળવું
• માટીનું ક્ષીણીકરણ: ફળદ્રુપતા અને પાણી ઘૂસણમાં ઘટાડો
• માનવ આરોગ્ય: ખોરાકના ચેઇનમાં માઇક્રોપ્લાસ્ટિક

વર્ગીકરણ:

• એક વારનો ઉપયોગ: બેગ, બોટલ, સ્ટ્રો
• પેકેજિંગ વેસ્ટ: ખોરાકના કન્ટેનર, આવરણ
• ઔદ્યોગિક પ્લાસ્ટિક: ઉત્પાદનનો કચરો

મેમરી ટ્રીક: “પ્લાસ્ટિક ટકે છે, સમસ્યાઓ ટકે છે” (PPPP)

પ્રશ્ન 3(બ) [3 ગુણ]

#

ઘન કચરાના મુખ્ય સ્ત્રોતો આપો.

#

જવાબ: Solid waste વિવિધ માનવીય પ્રવૃત્તિઓ અને કુદરતી પ્રક્રિયાઓમાંથી ઉત્પન્ન થાય છે.

સ્ત્રોતો:

• આવાસીય: ઘરેલું કચરો, ખોરાકનો કચરો
• વ્યાવસાયિક: ઓફિસ વેસ્ટ, પેકેજિંગ સામગ્રી
• ઔદ્યોગિક: ઉત્પાદન કચરો, રસાયણો
• કૃષિ: પાકના અવશેષો, પ્રાણીઓનો કચરો
• મ્યુનિસિપલ: રસ્તાની સફાઈ, પાર્કની જાળવણી

કોષ્ટક:

મેમરી ટ્રીક: “આવાસીય વ્યાવસાયિક ઔદ્યોગિક કૃષિ મ્યુનિસિપલ” (RCIAM)

અથવા

#

ઘન કચરાના નિકાલની વિવિધ પદ્ધતિઓ જણાવો અને કોઈપણ એકને સમજાવો.

#

જવાબ: નિકાલની પદ્ધતિઓ:

• લેન્ડફિલિંગ: નિયંત્રિત કચરાનું દફનાવવું
• ઇન્સિનરેશન: ઊર્જા પુનઃપ્રાપ્તિ સાથે કચરો બાળવો
• કમ્પોસ્ટિંગ: કાર્બનિક કચરાનું વિઘટન
• રીસાયક્લિંગ: સામગ્રી પુનઃપ્રાપ્તિ અને પુનઃઉપયોગ

Sanitary Landfill:

• ડિઝાઇન: લાઈનર સાથે એન્જિનિયર્ડ સિસ્ટમ
• ઓપરેશન: દૈનિક આવરણ, સંકુચન
• પર્યાવરણ સંરક્ષણ: લીચેટ અને ગેસ નિયંત્રણ

મેમરી ટ્રીક: “લેન્ડ ઇન્સિનરેટ કમ્પોસ્ટ રીસાયકલ” (LICR)

પ્રશ્ન 3(ક) [4 ગુણ]

#

પ્રવાહી ફ્લેટ પ્લેટ કલેક્ટરનું કાર્ય સ્વચ્છ આકૃતિ સાથે સમજાવો.

#

જવાબ: Liquid Flat Plate Collector પાણી ગરમ કરવા માટે સૌર કિરણોત્સર્ગને ઉષ્મીય ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે.

કાર્યપ્રણાલી:

• સૌર શોષણ: કાળી શોષક પ્લેટ સૌર ઊર્જા કેપ્ચર કરે છે
• ગરમી સ્થાનાંતરણ: શોષાયેલી ગરમી વહેતા પ્રવાહીમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે
• પરિભ્રમણ: ગરમ પ્રવાહી ઉપર આવે છે, ઠંડો પ્રવાહી અંદર જાય છે
• ઇન્સ્યુલેશન: ગરમીના નુકસાનને ન્યૂનતમ કરે છે

ઘટકો:

• પારદર્શક આવરણ: કન્વેક્શન લોસ ઘટાડે છે
• શોષક પ્લેટ: મહત્તમ સૌર શોષણ
• હીટ ટ્રાન્સફર ફ્લુઇડ: પાણી અથવા એન્ટિફ્રીઝ સોલ્યુશન

મેમરી ટ્રીક: “સૌર શોષણ ગરમી સ્થાનાંતરણ બનાવે છે” (SACHT)

અથવા

#

સોલાર પોન્ડ પર ટૂંક નોંધ લખો

#

જવાબ: Solar pond એ મીઠાપાણીનું પૂલ છે જે સૌર કલેક્ટર અને ઉષ્મીય સ્ટોરેજ સિસ્ટમ બંને તરીકે કામ કરે છે.

રચના:

• ઉપરનો ઝોન: ઓછી મીઠાની સાંદ્રતા
• મધ્યમ ઝોન: વધતી મીઠાની ગ્રેડિએન્ટ
• નીચેનો ઝોન: વધુ મીઠાની સાંદ્રતા

કાર્યપ્રણાલી:

• ઘનતા ગ્રેડિએન્ટ: કન્વેક્શન મિશ્રણ અટકાવે છે
• ગરમી સ્ટોરેજ: નીચેનો સ્તર ઉષ્મીય ઊર્જા સંગ્રહ કરે છે
• તાપમાન: તળિયે 70-85°C સુધી પહોંચી શકે છે

ઉપયોગો:

• વીજ ઉત્પાદન: વરાળ ઉત્પાદન
• ઔદ્યોગિક ગરમી: પ્રોસેસ હીટ સપ્લાય
• ડિસેલિનેશન: પાણીની શુદ્ધિકરણ

મેમરી ટ્રીક: “મીઠું સૌર ઉષ્મીય સંગ્રહ કરે છે” (SSST)

પ્રશ્ન 3(ડ) [4 ગુણ]

#

સેવોનિયસ પવનચક્કી સ્વચ્છ આકૃતિ સાથે સમજાવો.

#

જવાબ: Savonius wind turbine એ S-આકારના રોટર બ્લેડ સાથેનું વર્ટિકલ એક્સિસ વિન્ડ ટર્બાઇન છે.

કાર્યપ્રણાલી:

• ડ્રેગ સિદ્ધાંત: પવન બ્લેડ પર વિભેદક ડ્રેગ બનાવે છે
• પરિભ્રમણ: S-આકાર સતત પરિભ્રમણ બનાવે છે
• સેલ્ફ-સ્ટાર્ટિંગ: ઓછી પવનની ઝડપે શરૂ થાય છે
• વર્ટિકલ એક્સિસ: પવનની દિશાથી સ્વતંત્ર

ફાયદા:

• સરળ ડિઝાઇન: ઓછી જાળવણીની જરૂરિયાતો
• ઓછો અવાજ: શાંત ઓપરેશન
• બધી પવન દિશાઓ: સર્વદિશીય ક્ષમતા

ગેરફાયદા:

• ઓછી કાર્યક્ષમતા: HAWT ની સરખામણીમાં 20-30%
• જગ્યાની જરૂરિયાત: મોટા વિસ્તારની જરૂર

મેમરી ટ્રીક: “S-આકાર ધીમે ધીમે શરૂ થાય છે” (SSS)

અથવા

#

આડી અરીવાળી તથા ઊભી અરીવાળી પવનચક્કીની તુલના કરો.

#

જવાબ: વિન્ડ ટર્બાઇનનું રોટર એક્સિસ ઓરિએન્ટેશનના આધારે વર્ગીકરણ થાય છે.

તુલના કોષ્ટક:

HAWT ફીચર્સ:

• અપવિન્ડ ડિઝાઇન: રોટર પવનનો સામનો કરે છે
• પિચ કન્ટ્રોલ: બ્લેડ એંગલ એડજસ્ટમેન્ટ
• યૉ સિસ્ટમ: પવનની દિશા ટ્રેકિંગ

VAWT ફીચર્સ:

• સર્વદિશીય: પવન ટ્રેકિંગની જરૂર નથી
• જમીન સ્થાપના: સરળ જાળવણી
• ઓછી પવનની ઝડપ: વધુ સારી કામગીરી

મેમરી ટ્રીક: “આડી ઉચ્ચ, ઊભી વર્સેટાઇલ” (HHVV)

પ્રશ્ન 4(અ) [3 ગુણ]

#

આબોહવા (જલવાયુ) પરિવર્તનની અસરો જણાવો.

#

જવાબ: Climate change વૈશ્વિક સ્તરે વ્યાપક પર્યાવરણીય અને સામાજિક-આર્થિક અસરો લાવે છે.

પર્યાવરણીય અસરો:

• તાપમાનમાં વૃદ્ધિ: વૈશ્વિક સરેરાશ વધારો
• દરિયાઈ સ્તરમાં વૃદ્ધિ: ઉષ્મીય વિસ્તરણ અને બરફ પીગળવાથી
• હવામાનની ચરમસીમાઓ: તીવ્ર તોફાન, દુષ્કાળ, પૂર
• ઇકોસિસ્ટમ ફેરફાર: જાતિઓનું સ્થળાંતર અને લુપ્ત થવું

સામાજિક-આર્થિક અસરો:

• કૃષિ અસર: પાકના ઉત્પાદનમાં બદલાવ
• પાણીના સંસાધનો: ઉપલબ્ધતા અને ગુણવત્તાની સમસ્યાઓ
• માનવ આરોગ્ય: ગરમીનો તાણ, રોગનો ફેલાવો
• આર્થિક નુકસાન: ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરનું નુકસાન

કોષ્ટક:

મેમરી ટ્રીક: “તાપમાન સમુદ્ર હવામાન ઇકોસિસ્ટમ” (TSWE)

અથવા

#

ગ્રીન હાઉસ વાયુઓ પર ટૂંક નોંધ લખો.

#

જવાબ: Greenhouse gases પૃથ્વીના વાતાવરણમાં ગરમી અટકાવે છે, જે greenhouse effect દ્વારા વૈશ્વિક ઉષ્ણતા લાવે છે.

મુખ્ય Greenhouse Gases:

• કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO₂): ઉત્સર્જનના 76%
• મિથેન (CH₄): ઉત્સર્જનના 16%
• નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ (N₂O): ઉત્સર્જનના 6%
• ફ્લોરિનેટેડ ગેસીસ: ઉત્સર્જનના 2%

સ્ત્રોતો:

• CO₂: અશ્મિભૂત ઇંધનનું બર્નિંગ, વનનાશ
• CH₄: કૃષિ, લેન્ડફિલ, પશુધન
• N₂O: ખાતર, અશ્મિભૂત ઇંધન દહન

વૈશ્વિક ઉષ્ણતા ક્ષમતા:

• CO₂: સંદર્ભ (GWP = 1)
• CH₄: CO₂ કરતાં 25 ગણી
• N₂O: CO₂ કરતાં 298 ગણી

મેમરી ટ્રીક: “કાર્બન મિથેન નાઇટ્રસ ફ્લોરિન” (CMNF)

પ્રશ્ન 4(બ) [4 ગુણ]

#

આબોહવા (જલવાયુ) પરિવર્તન સંચાલન સમજાવો.

#

જવાબ: Climate change management માં greenhouse gas ઉત્સર્જન ઘટાડવા અને આબોહવાની અસરોને અનુકૂળ થવાની વ્યૂહરચનાઓનો સમાવેશ થાય છે.

શમન વ્યૂહરચનાઓ:

• નવીકરણીય ઊર્જા: સૌર, પવન, હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર
• ઊર્જા કાર્યક્ષમતા: સુધારેલી બિલ્ડિંગ ડિઝાઇન, LED લાઇટિંગ
• કાર્બન સિક્વેસ્ટ્રેશન: વન સંરક્ષણ, વૃક્ષ વાવેતર
• ટકાઉ પરિવહન: ઇલેક્ટ્રિક વાહનો, જાહેર પરિવહન

અનુકૂલન વ્યૂહરચનાઓ:

• ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર સ્થિતિસ્થાપકતા: પૂર સંરક્ષણ, દુષ્કાળ-પ્રતિરોધી પાકો
• પાણી વ્યવસ્થાપન: વરસાદી પાણીનો સંગ્રહ, કુશળ સિંચાઈ
• દરિયાકાંઠા સંરક્ષણ: દરિયાઈ દિવાલો, મેન્ગ્રોવ પુનઃસ્થાપન
• કટોકટીની તૈયારી: પ્રારંભિક ચેતવણી પ્રણાલીઓ

નીતિગત પગલાં:

• કાર્બન કિંમત: ઉત્સર્જન પર કર
• નવીકરણીય ઊર્જા લક્ષ્યો: સ્વચ્છ ઊર્જા લક્ષ્યો
• બિલ્ડિંગ કોડ: ઊર્જા કાર્યક્ષમતા માનદંડો

મેમરી ટ્રીક: “શમન અનુકૂલન નીતિ” (MAP)

અથવા

#

ઓઝોન સ્તરની ક્ષતિની અસરો જણાવો.

#

જવાબ: Ozone layer depletion stratospheric ozone ઘટાડે છે, જે હાનિકારક UV કિરણોત્સર્ગને પૃથ્વી પર પહોંચવા દે છે.

માનવો પર અસરો:

• ચામડીનું કેન્સર: વધેલા UV-B કિરણોત્સર્ગના સંપર્કથી
• આંખનું મોતિયો: આંખના લેન્સને UV નુકસાન
• રોગપ્રતિકારક શક્તિ ઘટવી: નબળી રોગપ્રતિકારક પ્રણાલી
• અકાળે વૃદ્ધાવસ્થા: ચામડીના નુકસાનને વેગ આપવો

પર્યાવરણ પર અસરો:

• પાકનું નુકસાન: કૃષિ ઉત્પાદકતામાં ઘટાડો
• દરિયાઈ ઇકોસિસ્ટમ: ફાયટોપ્લાંકટોનમાં ઘટાડો
• સામગ્રીનું ક્ષીણીકરણ: પ્લાસ્ટિક અને રબરનું નુકસાન
• આબોહવા પરિવર્તન: greenhouse gas તરીકે ઓઝોન

કોષ્ટક:

મેમરી ટ્રીક: “ચામડી આંખો રોગપ્રતિકારક આબોહવા” (SEIC)

પ્રશ્ન 4(ક) [7 ગુણ]

#

બાયોગેસ પ્લાન્ટને આકૃતિ સાથે સમજાવો.

#

જવાબ: Biogas plant કાર્બનિક કચરાના anaerobic digestion દ્વારા મિથેન-સમૃદ્ધ ગેસ ઉત્પન્ન કરે છે.

ઘટકો:

• ડાયજેસ્ટર ટેન્ક: Anaerobic fermentation ચેમ્બર
• ગેસ ડોમ: બાયોગેસ સંગ્રહ અને સ્ટોરેજ
• ઇનલેટ પાઇપ: કચરા સામગ્રીનું ફીડિંગ
• આઉટલેટ પાઇપ: પચેલા સ્લરીને દૂર કરવું

પ્રક્રિયા:

• હાઇડ્રોલિસિસ: જટિલ કાર્બનિક પદાર્થો તૂટે છે
• એસિડોજેનેસિસ: એસિડ બનાવતા બેક્ટેરિયાની ક્રિયા
• મિથેનોજેનેસિસ: મિથેન ઉત્પન્ન કરતા બેક્ટેરિયા
• ગેસ ઉત્પાદન: 50-70% મિથેન, 30-40% CO₂

ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓ:

• તાપમાન: 30-40°C શ્રેષ્ઠ
• pH: 6.8-7.2 રેન્જ
• રીટેન્શન ટાઇમ: 15-30 દિવસ
• C:N રેશિયો: 20-30:1 શ્રેષ્ઠ

ઉપયોગો:

• રસોઈ ઇંધન: ઘરેલું ઊર્જાની જરૂરિયાતો
• પ્રકાશ: ગેસ લેમ્પ રોશની
• વીજળી: જનરેટર પાવર
• ખાતર: પોષક તત્વોથી સમૃદ્ધ સ્લરી

ફાયદા:

• નવીકરણીય ઊર્જા: ટકાઉ ઇંધન સ્ત્રોત
• કચરા વ્યવસ્થાપન: કાર્બનિક કચરાનો ઉપયોગ
• પર્યાવરણીય ફાયદા: મિથેન ઉત્સર્જનમાં ઘટાડો
• આર્થિક ફાયદા: ઇંધન પર ખર્ચ બચત

મેમરી ટ્રીક: “બાયોગેસ ફાયદા: નવીકરણીય કચરા પર્યાવરણ અર્થતંત્ર” (BRWEE)

પ્રશ્ન 5(અ) [4 ગુણ]

#

‘ગ્લોબલ વોર્મિંગ’ પર ટૂંક નોંધ લખો.

#

જવાબ: Global warming માનવીય પ્રવૃત્તિઓને કારણે પૃથ્વીના સરેરાશ સપાટીના તાપમાનમાં લાંબા ગાળાના વધારાનો સંદર્ભ આપે છે.

કારણો:

• Greenhouse gases: CO₂, CH₄, N₂O ઉત્સર્જન
• વનનાશ: કાર્બન શોષણમાં ઘટાડો
• ઔદ્યોગિક પ્રવૃત્તિઓ: અશ્મિભૂત ઇંધન દહન
• પરિવહન: વાહન ઉત્સર્જન

અસરો:

• તાપમાન વૃદ્ધિ: પૂર્વ-ઔદ્યોગિક સમયથી 1.1°C
• બરફ પીગળવો: આર્કટિક દરિયાઈ બરફ, ગ્લેશિયર સંકુચિત થવા
• દરિયાઈ સ્તર વૃદ્ધિ: દરિયાકાંઠાના પૂરનું જોખમ
• હવામાન ફેરફાર: ચરમ ઘટનાઓની આવૃત્તિ

પુરાવા:

• તાપમાનના રેકોર્ડ: તાજેતરના દાયકાઓમાં સૌથી ગરમ વર્ષો
• બરફ કોર ડેટા: ઐતિહાસિક CO₂ સ્તરો
• સેટેલાઇટ માપ: વૈશ્વિક તાપમાન મોનિટરિંગ

ઉકેલો:

• નવીકરણીય ઊર્જા: સ્વચ્છ પાવર સ્ત્રોતો
• ઊર્જા કાર્યક્ષમતા: ઘટતો વપરાશ
• કાર્બન કેપ્ચર: ટેકનોલોજી ડેવલપમેન્ટ
• આંતરરાષ્ટ્રીય સહયોગ: પેરિસ એગ્રીમેન્ટ

મેમરી ટ્રીક: “Greenhouse ગેસીસ વૈશ્વિક ફેરફાર બનાવે છે” (GGGC)

પ્રશ્ન 5(બ) [4 ગુણ]

#

‘5R નો કન્સેપ્ટ’ સમજાવો.

#

જવાબ: 5R concept ટકાઉ સંસાધન ઉપયોગ માટે કચરા વ્યવસ્થાપન પદાનુક્રમ છે.

graph TD
    A[5R પદાનુક્રમ] --> B[Refuse]
    A --> C[Reduce]
    A --> D[Reuse]
    A --> E[Repurpose]
    A --> F[Recycle]

5 R’s:

1. Refuse:

• બિનજરૂરી વસ્તુઓ ટાળો: એકવાર વપરાશની વસ્તુઓને ના કહો
• ઉદાહરણો: પ્લાસ્ટિક બેગ, સ્ટ્રો, વધુ પડતું પેકેજિંગ

2. Reduce:

• વપરાશ ઓછો કરો: ઓછા સંસાધનોનો ઉપયોગ
• ઉદાહરણો: ઊર્જા સંરક્ષણ, પાણી બચાવવું

3. Reuse:

• અનેક વાર ઉપયોગ: ઉત્પાદનનું જીવન વધારવું
• ઉદાહરણો: કાચના જાર કન્ટેનર તરીકે, કાગળ બંને બાજુ

4. Repurpose:

• સર્જનાત્મક પુનઃઉપયોગ: જૂની વસ્તુઓ માટે નવું કાર્ય
• ઉદાહરણો: ટાયર પ્લાન્ટર, બોટલ પક્ષી ફીડર

5. Recycle:

• સામગ્રી પુનઃપ્રાપ્તિ: નવા ઉત્પાદનોમાં પ્રક્રિયા
• ઉદાહરણો: કાગળ, પ્લાસ્ટિક, ધાતુ રીસાયક્લિંગ

ફાયદા:

• કચરા ઘટાડો: લેન્ડફિલ પર ઓછો બોજ
• સંસાધન સંરક્ષણ: કુદરતી સંસાધન સાચવણી
• ખર્ચ બચત: આર્થિક ફાયદા
• પર્યાવરણ સંરક્ષણ: પ્રદૂષણ ઘટાડો

મેમરી ટ્રીક: “રિફ્યુઝ રિડ્યુસ રીયુઝ રિપર્પઝ રીસાયકલ” (R5)

પ્રશ્ન 5(ક) [3 ગુણ]

#

ગ્રીન બિલ્ડિંગના ફાયદા સમજાવો.

#

જવાબ: Green building પર્યાવરણીય અને માનવીય ફાયદા માટે ટકાઉ ડિઝાઇન અને બાંધકામ પ્રથાઓનો સમાવેશ કરે છે.

પર્યાવરણીય ફાયદા:

• ઊર્જા કાર્યક્ષમતા: ઘટતો વીજ વપરાશ
• પાણી સંરક્ષણ: કુશળ પાણી પ્રણાલીઓ
• કચરા ઘટાડો: બાંધકામ અને ઓપરેશનલ કચરા ઓછા કરવા

આર્થિક ફાયદા:

• ઓપરેટિંગ કોસ્ટ બચત: ઓછા યુટિલિટી બિલ
• મિલકતના ભાવમાં વધારો: બજાર પ્રીમિયમ
• ટેક્સ પ્રોત્સાહન: સરકારી રિબેટ

આરોગ્ય ફાયદા:

• ઇન્ડોર એર ક્વોલિટી: વધુ સારી વેન્ટિલેશન સિસ્ટમ
• કુદરતી લાઇટિંગ: વધુ સારી રહેવાસીઓની સગવડતા
• ઝેરી સામગ્રી ઘટાડો: વધુ સ્વસ્થ વાતાવરણ

કોષ્ટક:

મેમરી ટ્રીક: “ગ્રીન બિલ્ડિંગ્સ પર્યાવરણીય આર્થિક આરોગ્ય આપે છે” (GBEEH)

પ્રશ્ન 5(ડ) [3 ગુણ]

#

ભારતમાં પર્યાવરણ સંબંધિત વિવિધ કાયદાઓ જણાવો અને કોઈપણ એક સમજાવો.

#

જવાબ: ભારતમાં પર્યાવરણીય કાયદાઓ:

• Water (Prevention and Control of Pollution) Act, 1974
• Air (Prevention and Control of Pollution) Act, 1981
• Environment Protection Act, 1986
• Wildlife Protection Act, 1972
• Forest (Conservation) Act, 1980
• Biodiversity Act, 2002

Environment Protection Act, 1986: હેતુઓ:

• વ્યાપક માળખું: એકંદર પર્યાવરણ સંરક્ષણ
• પ્રદૂષણ નિવારણ: હવા, પાણી, માટી દૂષણ નિયંત્રણ
• માનદંડ સેટિંગ: પર્યાવરણીય ગુણવત્તા માનદંડો
• અમલીકરણ: ઉલ્લંઘન માટે દંડ

શક્તિઓ:

• કેન્દ્ર સરકાર સત્તા: પર્યાવરણીય નિયમો
• નિરીક્ષણ અધિકારો: ઔદ્યોગિક સુવિધાઓની દેખરેખ
• બંધ કરવાના આદેશો: બિન-અનુપાલન કરતા ઉદ્યોગો
• કટોકટીના પગલાં: પર્યાવરણીય સંકટોનો પ્રતિસાદ

મહત્વ:

• છત્ર કાયદો: બધા પર્યાવરણીય પાસાઓને આવરે છે
• ભોપાલ દુર્ઘટના પછી: ઔદ્યોગિક અકસ્માતોનો પ્રતિસાદ

મેમરી ટ્રીક: “પાણી હવા પર્યાવરણ વન્યજીવ વન જૈવવિવિધતા” (WAEWFB)