પ્રશ્ન 1(a) [3 ગુણ]#
ટૂંકનોધ લખો: પારિસ્થિતિક પિરામિડ.
જવાબ:
કોષ્ટક: પારિસ્થિતિક પિરામિડના પ્રકારો
પ્રકાર | વર્ણન | ઉદાહરણ |
---|---|---|
સંખ્યાનો પિરામિડ | દરેક સ્તરે જીવોની સંખ્યા દર્શાવે છે | વૃક્ષો → જંતુઓ → પક્ષીઓ |
બાયોમાસ પિરામિડ | જીવોનું કુલ દળ દર્શાવે છે | ઉત્પાદક સ્તરે વધુ |
ઊર્જા પિરામિડ | સ્તરોમાં ઊર્જાનો પ્રવાહ દર્શાવે છે | હંમેશા સીધો |
- ઊર્જા સ્થાનાંતરણ: માત્ર 10% ઊર્જા આગલા સ્તરમાં જાય છે
- પોષક સ્તરો: ઉત્પાદકો, પ્રાથમિક ઉપભોક્તાઓ, ગૌણ ઉપભોક્તાઓ
- હંમેશા સીધો: ઊર્જા પિરામિડ ક્યારેય ઊંધો નથી થતો
મેમરી ટ્રીક: “સંખ્યા-બાયોમાસ-ઊર્જા ઉપર વહે છે”
પ્રશ્ન 1(b) [4 ગુણ]#
વૈશ્વિક પારિસ્થિતિકીય ઊછાળ વિશે ટૂંકનોધ લખો.
જવાબ:
વૈશ્વિક પારિસ્થિતિકીય ઊછાળ એ ત્યારે થાય છે જ્યારે માનવતાની માંગ પૃથ્વીની પુનઃઉત્પાદન ક્ષમતા કરતાં વધી જાય છે.
મુખ્ય ઘટકો:
પરિબળ | વર્ણન |
---|---|
પૃથ્વી ઓવરશૂટ દિવસ | જે દિવસે વાર્ષિક સંસાધન વપરાશ પુનઃઉત્પાદન કરતાં વધે છે |
પારિસ્થિતિક પદચિહ્ન | કુદરતી સંસાધનો પર માનવીય માંગ |
બાયોકેપેસિટી | સંસાધનો પુનઃઉત્પન્ન કરવાની પૃથ્વીની ક્ષમતા |
- હાલની સ્થિતિ: વાર્ષિક 1.7 પૃથ્વી જેટલા સંસાધનોનો ઉપયોગ
- પરિણામો: હવામાન પરિવર્તન, જૈવવિવિધતા નુકસાન, સંસાધન અવક્ષય
- ઉકેલો: ટકાઉ વપરાશ, નવીકરણીય ઊર્જા અપનાવવી
મેમરી ટ્રીક: “માંગ પુરવઠા કરતાં વધારે = ઊછાળ”
પ્રશ્ન 1(c) [7 ગુણ]#
જૈવ-ભૂરાસાયણિક ચક્ર કોને કહે છે? કોઇ પણ બે ચક્ર વિશે વિગત માટે જણાવો.
જવાબ:
જૈવ-ભૂરાસાયણિક ચક્રો એ કુદરતી પ્રક્રિયાઓ છે જે જૈવિક અને અજૈવિક ઘટકો દ્વારા આવશ્યક તત્વોને પુનર્ચક્રિત કરે છે.
કાર્બન ચક્ર:
graph LR
A[વાતાવરણ CO2] --> B[છોડ પ્રકાશસંશ્લેષણ]
B --> C[પ્રાણીઓ શ્વસન]
C --> A
B --> D[વિઘટન]
D --> A
A --> E[સમુદ્ર શોષણ]
E --> A
નાઇટ્રોજન ચક્ર:
તબક્કો | પ્રક્રિયા | જીવતંત્ર |
---|---|---|
નાઇટ્રોજન સ્થિરીકરણ | N2 → NH3 | રાયઝોબિયમ બેક્ટેરિયા |
નાઇટ્રિફિકેશન | NH3 → NO3 | નાઇટ્રોસોમોનાસ, નાઇટ્રોબેક્ટર |
ડિનાઇટ્રિફિકેશન | NO3 → N2 | ડિનાઇટ્રિફાઇંગ બેક્ટેરિયા |
- મહત્વ: પ્રોટીન સંશ્લેષણ અને DNA રચના માટે આવશ્યક
- માનવીય અસર: ખાતરો કુદરતી સંતુલન વિખેરે છે
- સંરક્ષણ: રાસાયણિક ખાતરનો ઉપયોગ ઘટાડવો
મેમરી ટ્રીક: “બેક્ટેરિયા નાઇટ્રોજન ઠીક કરે છે, છોડ વાપરે છે”
પ્રશ્ન 1(c) OR [7 ગુણ]#
જંગલના નિસર્ગતંત્ર વિશે વિગત માટે જણાવો. વનનાશીકરણની અસરકારક પરિબળો અને જંગલના નિસર્ગતંત્રનું સંરક્ષણ માટેના પરિબળો સમજાવો.
જવાબ:
જંગલ નિસર્ગતંત્રના ઘટકો:
ઘટક | ઉદાહરણો |
---|---|
ઉત્પાદકો | વૃક્ષો, ઝાડીઓ, ઔષધીઓ |
પ્રાથમિક ઉપભોક્તાઓ | હરણ, સસલાં, જંતુઓ |
ગૌણ ઉપભોક્તાઓ | માંસાહારીઓ, પક્ષીઓ |
વિઘટકો | બેક્ટેરિયા, ફૂગ |
વનનાશીકરણની અસરો:
graph TD
A[વનનાશીકરણ] --> B[હવામાન પરિવર્તન]
A --> C[જૈવવિવિધતા નુકસાન]
A --> D[જમીન ધોવાણ]
A --> E[જળચક્ર વિક્ષેપ]
સંરક્ષણ પદ્ધતિઓ:
- વનીકરણ: નવા વિસ્તારોમાં વૃક્ષો લગાવવા
- પુનર્વનીકરણ: વન નષ્ટ થયેલા વિસ્તારોમાં વૃક્ષો લગાવવા
- સંરક્ષિત વિસ્તારો: રાષ્ટ્રીય ઉદ્યાનો અને અભયારણ્યો
- ટકાઉ કાપણી: નિયંત્રિત લાકડા કાપણી પ્રથાઓ
મેમરી ટ્રીક: “લગાવો, સંરક્ષિત કરો, ટકાઉપણાનો અભ્યાસ કરો”
પ્રશ્ન 2(a) [3 ગુણ]#
પ્રદૂષણ અને પ્રદૂષક ની વ્યાખ્યા આપો.
જવાબ:
વ્યાખ્યાઓ:
શબ્દ | વ્યાખ્યા |
---|---|
પ્રદૂષણ | પર્યાવરણમાં હાનિકારક પદાર્થોનો ઉમેરો |
પ્રદૂષક | પર્યાવરણીય દૂષણ લાવનાર પદાર્થ |
- સ્ત્રોતો: ઔદ્યોગિક, ઘરેલુ, કૃષિ પ્રવૃત્તિઓ
- પ્રકારો: હવા, પાણી, જમીન, ધ્વનિ પ્રદૂષણ
- અસરો: આરોગ્યની સમસ્યાઓ, પર્યાવરણતંત્રને નુકસાન
મેમરી ટ્રીક: “પ્રદૂષકો પ્રદૂષણ લાવે છે”
પ્રશ્ન 2(b) [4 ગુણ]#
હવાના પ્રદૂષણને નિયંત્રણ રાખવા માટે ગ્રેવિટી સેટલિંગ ચેમ્બર વિશે ટૂંકનોધ લખો.
જવાબ:
ગ્રેવિટી સેટલિંગ ચેમ્બર:
કાર્યસિદ્ધાંત:
પરિમાણ | વર્ણન |
---|---|
પદ્ધતિ | કણોનું ગુરુત્વાકર્ષણ સ્થાપન |
કાર્યક્ષમતા | >50 μm કણો માટે 50-70% |
વેગ | ધીમો ગેસ વેગ સ્થાપનને મંજૂરી આપે છે |
- ઉપયોગો: સિમેન્ટ, ખાણકામ, ધાતુવિદ્યા ઉદ્યોગો
- ફાયદા: સરળ ડિઝાઇન, ઓછો જાળવણી ખર્ચ
- મર્યાદાઓ: બારીક કણો માટે બિનઅસરકારક
મેમરી ટ્રીક: “ગુરુત્વાકર્ષણ ભારે કણો સ્થાપિત કરે છે”
પ્રશ્ન 2(c) [7 ગુણ]#
ઘન કચરાનું વ્યવસ્થાપન સમજાવો.
જવાબ:
ઘન કચરા વ્યવસ્થાપન શ્રેણી:
graph TD
A[ઘટાડવું] --> B[પુનઃઉપયોગ]
B --> C[પુનર્ચક્રણ]
C --> D[પુનઃપ્રાપ્તિ]
D --> E[નિકાલ]
વ્યવસ્થાપન પદ્ધતિઓ:
પદ્ધતિ | વર્ણન | ફાયદા |
---|---|---|
લેન્ડફિલ | નિયંત્રિત દફન | સરળ, ખર્ચ-અસરકારક |
દહન | ઉચ્ચ તાપમાનમાં બાળવું | વોલ્યુમ ઘટાડો |
ખાતર | જૈવિક વિઘટન | પોષક તત્વોથી ભરપૂર ખાતર |
પુનર્ચક્રણ | સામગ્રી પુનઃપ્રાપ્તિ | સંસાધન સંરક્ષણ |
ઘટકો:
- સંગ્રહ: ઘર-ઘર પિકઅપ સિસ્ટમ
- પરિવહન: કાર્યક્ષમ વાહન માર્ગ
- ઉપચાર: વર્ગીકરણ, પ્રક્રિયા, નિકાલ
- મોનિટરિંગ: નિયમિત ગુણવત્તા તપાસ
મેમરી ટ્રીક: “ભેગું કરો, પરિવહન કરો, ઉપચાર કરો, મોનિટર કરો”
પ્રશ્ન 2(a) OR [3 ગુણ]#
ઘોંઘાટની નિવારણ અસર જણાવો.
જવાબ:
ધ્વનિ પ્રદૂષણની અસરો:
પ્રકાર | અસરો |
---|---|
આરોગ્યની અસરો | સાંભળવાની ખોટ, તાણ, હાઈ બ્લડ પ્રેશર |
મનોવૈજ્ઞાનિક | ચિડાઈ, ઊંઘની અવ્યવસ્થા, ચિંતા |
પર્યાવરણીય | વન્યજીવો વિક્ષેપ, પર્યાવરણતંત્ર નુકસાન |
- સ્ત્રોતો: ટ્રાફિક, ઉદ્યોગો, બાંધકામ, એરક્રાફ્ટ
- માપદંડ: ડેસિબલ (dB) સ્કેલ
- નિયંત્રણ: ધ્વનિ અવરોધ, ધ્વનિ નિયમો
મેમરી ટ્રીક: “ધ્વનિ આરોગ્ય અને વસવાટને હાનિ પહોંચાડે છે”
પ્રશ્ન 2(b) OR [4 ગુણ]#
પાણીનું પ્રદૂષણ એટલે શું? પાણીના મુખ્ય પ્રદૂષકો જણાવો.
જવાબ:
પાણી પ્રદૂષણ વ્યાખ્યા: હાનિકારક પદાર્થો દ્વારા જળાશયોનું દૂષણ જે તેને ઉપયોગ માટે અનુપયુક્ત બનાવે છે.
મુખ્ય જળ પ્રદૂષકો:
વર્ગ | ઉદાહરણો |
---|---|
રાસાયણિક | ભારે ધાતુઓ, જંતુનાશકો, ખાતરો |
જૈવિક | બેક્ટેરિયા, વાયરસ, પરજીવીઓ |
ભૌતિક | છેતરી પાવેલા ઘન પદાર્થો, થર્મલ પ્રદૂષણ |
કિરણોત્સર્ગી | પરમાણુ કચરા સામગ્રી |
- સ્ત્રોતો: ઔદ્યોગિક વિસર્જન, ઘરેલુ ગંદુ પાણી, કૃષિ પ્રવાહ
- અસરો: રોગ સંક્રમણ, પર્યાવરણતંત્ર વિક્ષેપ
- નિયંત્રણ: ઉપચાર પ્લાન્ટ, પ્રદૂષણ નિવારણ
મેમરી ટ્રીક: “રાસાયણિક, જૈવિક, ભૌતિક, કિરણોત્સર્ગી”
પ્રશ્ન 2(c) OR [7 ગુણ]#
ઇ-વેસ્ટ એટલે શું? ઇ-વેસ્ટની પર્યાવરણ અને માનવ સ્વાસ્થ્ય પર અસર વિશે લખો તેના રીસાયક્લિંગ વિશે સમજાવો.
જવાબ:
ઇ-વેસ્ટ વ્યાખ્યા: ઇલેક્ટ્રોનિક વેસ્ટમાં કાઢી નાખવામાં આવેલા વિદ્યુત અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોનો સમાવેશ થાય છે.
પર્યાવરણીય અસર:
graph LR
A[ઇ-વેસ્ટ] --> B[જમીન દૂષણ]
A --> C[પાણી પ્રદૂષણ]
A --> D[હવા પ્રદૂષણ]
A --> E[સંસાધન અવક્ષય]
આરોગ્યની અસર:
ઝેરી સામગ્રી | આરોગ્યની અસરો |
---|---|
સીસું | ન્યુરસ સિસ્ટમને નુકસાન |
પારો | મગજ અને કિડનીને નુકસાન |
કેડમિયમ | કેન્સર, ફેફસાંને નુકસાન |
ઇ-વેસ્ટ રીસાયક્લિંગ પ્રક્રિયા:
- સંગ્રહ: નિર્દિષ્ટ સંગ્રહ કેન્દ્રો
- ડિસમેન્ટલિંગ: ઘટકોનું મેન્યુઅલ વિભાજન
- પુનઃપ્રાપ્તિ: મૂલ્યવાન સામગ્રીઓનું નિષ્કર્ષણ
- નિકાલ: ઝેરી પદાર્થોનું સુરક્ષિત સંચાલન
મેમરી ટ્રીક: “એકત્ર કરો, ડિસમેન્ટલ કરો, પુનઃપ્રાપ્ત કરો, સુરક્ષિત નિકાલ કરો”
પ્રશ્ન 3(a) [3 ગુણ]#
BOD એટલે શું? BOD ની અગત્યતા સમજાવો.
જવાબ:
BOD (Biochemical Oxygen Demand):
પરિમાણ | વર્ણન |
---|---|
વ્યાખ્યા | કાર્બનિક પદાર્થોને વિઘટિત કરવા માટે સૂક્ષ્મજીવાણુ દ્વારા જરૂરી ઓક્સિજન |
એકમ | mg/L અથવા ppm |
ટેસ્ટ સમયગાળો | 20°C પર 5 દિવસ |
મહત્વ:
- પાણીની ગુણવત્તા: કાર્બનિક પ્રદૂષણનું સ્તર દર્શાવે છે
- ઉપચાર કાર્યક્ષમતા: ઉપચાર પ્લાન્ટની કામગીરી મોનિટર કરે છે
- પર્યાવરણીય આરોગ્ય: જલીય પર્યાવરણતંત્રની સ્થિતિ આંકે છે
મેમરી ટ્રીક: “બેક્ટેરિયા ઓક્સિજન માંગ પ્રદૂષણ માપે છે”
પ્રશ્ન 3(b) [4 ગુણ]#
પરંપરાગત અને બિનપરંપરાગત ઊર્જાના સ્ત્રોતની સરખામણી કરો.
જવાબ:
ઊર્જા સ્ત્રોતોની સરખામણી:
પરિમાણ | પરંપરાગત | બિનપરંપરાગત |
---|---|---|
ઉદાહરણો | કોલસો, તેલ, કુદરતી ગેસ | સૌર, પવન, બાયોમાસ |
ઉપલબ્ધતા | મર્યાદિત અનામત | અમર્યાદિત/નવીકરણીય |
પર્યાવરણ | ઉચ્ચ પ્રદૂષણ | પર્યાવરણ મૈત્રી |
કિંમત | પ્રારંભે સસ્તી | ઉચ્ચ પ્રારંભિક કિંમત |
ટકાઉપણું | બિન-ટકાઉ | ટકાઉ |
- પરંપરાગત: ઝડપથી ઘટતા, ગ્રીનહાઉસ ગેસ લાવે છે
- બિનપરંપરાગત: સ્વચ્છ, વિપુલ, ભવિષ્યનો ઊર્જા ઉકેલ
- સંક્રમણ: નવીકરણીય ઊર્જા તરફ વૈશ્વિક પરિવર્તન
મેમરી ટ્રીક: “પરંપરાગત પ્રદૂષિત કરે છે, નવીકરણીય ટકાવે છે”
પ્રશ્ન 3(c) [7 ગુણ]#
પવનચક્કીનું વર્ગીકરણ કરી આડી ધરી વાળી પવનચક્કી વિશે સમજાવો.
જવાબ:
પવન ટર્બાઇનનું વર્ગીકરણ:
graph TD
A[પવન ટર્બાઇન] --> B[આડી ધરી - HAWT]
A --> C[ઊભી ધરી - VAWT]
B --> D[અપવિન્ડ]
B --> E[ડાઉનવિન્ડ]
C --> F[ડેરિયસ]
C --> G[સેવોનિયસ]
આડી ધરી પવન ટર્બાઇન (HAWT):
ઘટકો:
ઘટક | કાર્ય |
---|---|
રોટર બ્લેડ | પવન ઊર્જાને ફરતી ગતિમાં રૂપાંતરિત કરે છે |
નેસેલ | જનરેટર અને ગિયરબોક્સ રાખે છે |
ટાવર | ઇષ્ટ ઊંચાઈ પર ટર્બાઇનને ટેકો આપે છે |
ફાઉન્ડેશન | માળખાકીય સ્થિરતા પ્રદાન કરે છે |
કાર્યસિદ્ધાંત:
- પવનની દિશા: રોટર અક્ષની સમાંતર
- બ્લેડ ડિઝાઇન: એરોડાયનેમિક લિફ્ટ સિદ્ધાંત
- પાવર જનરેશન: વેરિયેબલ સ્પીડ ઓપરેશન
- કાર્યક્ષમતા: 35-45% ઊર્જા રૂપાંતરણ
ફાયદા:
- ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા: વધુ સારો પાવર કોએફિશિઅન્ટ
- પરિપક્વ ટેકનોલોજી: સુસ્થાપિત ડિઝાઇન
- ખર્ચ અસરકારક: ઓછો જાળવણી ખર્ચ
મેમરી ટ્રીક: “આડી ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા”
પ્રશ્ન 3(a) OR [3 ગુણ]#
રીન્યુએબલ એનર્જીની જરૂરિયાત સમજાવો.
જવાબ:
નવીકરણીય ઊર્જાની જરૂરિયાત:
કારણ | વર્ણન |
---|---|
ઊર્જા સુરક્ષા | આયાત પર નિર્ભરતા ઘટાડવી |
પર્યાવરણ સંરક્ષણ | શૂન્ય કાર્બન ઉત્સર્જન |
આર્થિક ફાયદા | રોજગાર સર્જન, ખર્ચ ઘટાડો |
- અશ્મિ ઇંધન અવક્ષય: મર્યાદિત અનામત, વધતી કિંમતો
- હવામાન પરિવર્તન: ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઘટાડવાની તાત્કાલિક જરૂર
- ટકાઉ વિકાસ: ભવિષ્યને સાક્ષાત્કાર કર્યા વગર વર્તમાન જરૂરિયાતો પૂરી કરવી
મેમરી ટ્રીક: “સુરક્ષા, પર્યાવરણ, અર્થવ્યવસ્થાને નવીકરણીય જોઈએ”
પ્રશ્ન 3(b) OR [4 ગુણ]#
ટૂંકનોધ લખો: ભૂ-થર્મલ ઊર્જા.
જવાબ:
ભૂ-થર્મલ ઊર્જા:
પૃથ્વીની અંદરની સપાટીની નીચે સંગ્રહિત ગરમીની ઊર્જા જેનો પાવર જનરેશન માટે ઉપયોગ થાય છે.
પ્રકારો:
પ્રકાર | તાપમાન | ઉપયોગ |
---|---|---|
ઉચ્ચ તાપમાન | >150°C | પાવર જનરેશન |
મધ્યમ તાપમાન | 90-150°C | સીધું ગરમ કરવું |
નીચો તાપમાન | <90°C | હીટ પમ્પ |
- સ્ત્રોતો: ગરમ ઝરણા, ગિઝર, ભૂગર્ભ જળાશયો
- ફાયદા: સતત ઉપલબ્ધતા, ઓછું ઉત્સર્જન
- ઉપયોગો: વીજ ઉત્પાદન, સ્પેસ હીટિંગ, ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓ
મેમરી ટ્રીક: “પૃથ્વીની ગરમી ઘરોને પાવર આપે છે”
પ્રશ્ન 3(c) OR [7 ગુણ]#
સોલર ફોટો વોલ્ટેઇક સેલનો સિદ્ધાંત લખી કાર્યપદ્ધતિ સમજાવો. તેના ઉપયોગો લખો.
જવાબ:
સોલર ફોટોવોલ્ટેઇક સેલ સિદ્ધાંત:
ફોટોવોલ્ટેઇક અસરનો ઉપયોગ કરીને સૂર્યપ્રકાશને સીધા વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
કાર્ય પ્રક્રિયા:
graph LR
A[સૂર્યપ્રકાશ] --> B[સિલિકોન સેલ]
B --> C[ઇલેક્ટ્રોન હલનચલન]
C --> D[વિદ્યુત પ્રવાહ]
D --> E[DC પાવર]
E --> F[ઇન્વર્ટર]
F --> G[AC પાવર]
સેલ માળખું:
સ્તર | સામગ્રી | કાર્ય |
---|---|---|
ઉપરનો સ્તર | N-type સિલિકોન | વધારાના ઇલેક્ટ્રોન |
નીચેનો સ્તર | P-type સિલિકોન | ઇલેક્ટ્રોન હોલ |
જંક્શન | P-N જંક્શન | વિદ્યુત ક્ષેત્ર સર્જન |
કાર્ય પગલાં:
- ફોટોન શોષણ: સિલિકોન દ્વારા પ્રકાશ ઊર્જા શોષાય છે
- ઇલેક્ટ્રોન ઉત્તેજના: ઇલેક્ટ્રોન ઊર્જા મેળવે છે અને હલે છે
- પ્રવાહ જનરેશન: ઇલેક્ટ્રોન પ્રવાહ વીજળી બનાવે છે
- બાહ્ય સર્કિટ: લોડ દ્વારા પ્રવાહ વહે છે
ઉપયોગો:
- રહેણાંક: છતની સોલર સિસ્ટમ
- વ્યાપારિક: સોલર ફાર્મ, સ્ટ્રીટ લાઇટિંગ
- ઔદ્યોગિક: રિમોટ પાવર સપ્લાય, સેટેલાઇટ
- પરિવહન: સોલર વાહનો, ચાર્જિંગ સ્ટેશન
ફાયદા:
- સ્વચ્છ ઊર્જા: ઓપરેશન દરમિયાન કોઈ ઉત્સર્જન નહીં
- ઓછી જાળવણી: ન્યૂનતમ હલતા ભાગો
- મોડ્યુલર: સ્કેલેબલ ઇન્સ્ટોલેશન
મેમરી ટ્રીક: “સૂર્ય સિલિકોન પર પ્રહાર કરે છે, પ્રવાહ ચાલુ કરે છે”
પ્રશ્ન 4(a) [3 ગુણ]#
ગ્રીન હાઉસ અસર સમજાવો.
જવાબ:
ગ્રીનહાઉસ અસર:
કુદરતી પ્રક્રિયા જ્યાં ચોક્કસ ગેસો પૃથ્વીના વાતાવરણમાં ગરમીને ફસાવે છે.
પદ્ધતિ:
પગલું | પ્રક્રિયા |
---|---|
સૌર કિરણોત્સર્ગ | સૂર્યની ઊર્જા પૃથ્વી સુધી પહોંચે છે |
સપાટી શોષણ | પૃથ્વી શોષે છે અને ગરમ થાય છે |
પુનઃકિરણોત્સર્ગ | પૃથ્વી ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગ બહાર કાઢે છે |
ગેસ ફસાવણી | ગ્રીનહાઉસ ગેસો ગરમી ફસાવે છે |
- કુદરતી અસર: જીવન માટે પૃથ્વીનું તાપમાન જાળવે છે
- વધારેલી અસર: માનવીય પ્રવૃત્તિઓ ગ્રીનહાઉસ ગેસ વધારે છે
- પરિણામ: ગ્લોબલ વોર્મિંગ અને હવામાન પરિવર્તન
મેમરી ટ્રીક: “ગેસો ગરમી ફસાવે છે, પૃથ્વી ગરમ થાય છે”
પ્રશ્ન 4(b) [4 ગુણ]#
જળવાયુ પરિવર્તન માટે આંતરરાષ્ટ્રીય કરાર વિશે જણાવો.
જવાબ:
આંતરરાષ્ટ્રીય હવામાન પ્રોટોકોલ:
પ્રોટોકોલ | વર્ષ | ઉદ્દેશ્ય |
---|---|---|
ક્યોટો પ્રોટોકોલ | 1997 | ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઉત્સર્જન ઘટાડવું |
પેરિસ એગ્રિમેન્ટ | 2015 | ગ્લોબલ વોર્મિંગ 1.5°C સુધી મર્યાદિત કરવું |
મોન્ટ્રીયલ પ્રોટોકોલ | 1987 | ઓઝોન સ્તરનું સંરક્ષણ |
મુખ્ય લક્ષણો:
- ઉત્સર્જન લક્ષ્યાંકો: વિકસિત દેશો માટે બંધનકર્તા પ્રતિબદ્ધતાઓ
- સ્વચ્છ વિકાસ: વિકાસશીલ રાષ્ટ્રોમાં ટેકનોલોજી ટ્રાન્સફર
- કાર્બન ટ્રેડિંગ: બજાર-આધારિત ઉત્સર્જન ઘટાડાની પદ્ધતિઓ
- મોનિટરિંગ: નિયમિત રિપોર્ટિંગ અને ચકાસણી સિસ્ટમ
મેમરી ટ્રીક: “ક્યોટો, પેરિસ, મોન્ટ્રીયલ હવામાનનું સંરક્ષણ કરે છે”
પ્રશ્ન 4(c) [7 ગુણ]#
બાયોગેસ પ્લાન્ટ આકૃતિ સાથે સમજાવો.
જવાબ:
બાયોગેસ પ્લાન્ટ:
ઘટકો:
ઘટક | કાર્ય |
---|---|
ઇનલેટ ટાંકી | કાર્બનિક કચરો મેળવે છે |
ડાઇજેસ્ટર | એનેરોબિક વિઘટન થાય છે |
ગેસ હોલ્ડર | ઉત્પન્ન થયેલ બાયોગેસ સંગ્રહ કરે છે |
આઉટલેટ | વપરાયેલ સ્લરી કાઢે છે |
કાર્ય પ્રક્રિયા:
- લોડિંગ: કાર્બનિક કચરો પાણી સાથે મિશ્રિત
- પાચન: બેક્ટેરિયા કચરાને એનેરોબિક રીતે વિઘટિત કરે છે
- ગેસ ઉત્પાદન: મિથેન અને CO2 ઉત્પન્ન થાય છે
- સંગ્રહ: ગેસ હોલ્ડરમાં ઉપયોગ માટે સંગ્રહિત
કાચો માલ:
- પ્રાણી કચરો: ગાયનું છાણ, પોલ્ટ્રી ડ્રોપિંગ્સ
- છોડ કચરો: કૃષિ અવશેષો, રસોડાનો કચરો
- પાણી: યોગ્ય સુસંગતતા જાળવે છે
ઉત્પાદનો:
- બાયોગેસ: રસોઈ/ગરમ કરવા માટે 50-70% મિથેન
- સ્લરી: ઉત્તમ કાર્બનિક ખાતર
ફાયદા:
- નવીકરણીય: સતત ગેસ ઉત્પાદન
- કચરા વ્યવસ્થાપન: કચરાને ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે
- ગ્રામીણ વિકાસ: ગામો માટે યોગ્ય
મેમરી ટ્રીક: “કચરો અંદર, ગેસ બહાર, ખાતર બોનસ”
પ્રશ્ન 4(a) OR [3 ગુણ]#
ટૂંકનોધ લખો: ગ્રીન હાઉસ ગેસો.
જવાબ:
ગ્રીનહાઉસ ગેસો:
ગેસ | સ્ત્રોત | યોગદાન |
---|---|---|
કાર્બન ડાયોક્સાઇડ | અશ્મિ ઇંધન, વનનાશ | 76% |
મિથેન | કૃષિ, લેન્ડફિલ | 16% |
નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ | ખાતરો, દહન | 6% |
ફ્લોરિનેટેડ ગેસો | ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓ | 2% |
- ગુણધર્મો: ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગ શોષે છે અને બહાર કાઢે છે
- અસર: ગરમી ફસાવીને ગ્લોબલ વોર્મિંગ લાવે છે
- નિયંત્રણ: ઉત્સર્જન ઘટાડવું, વિકલ્પોનો ઉપયોગ
મેમરી ટ્રીક: “CO2, CH4, N2O, F-ગેસો પૃથ્વીને ગરમ કરે છે”
પ્રશ્ન 4(b) OR [4 ગુણ]#
ઓઝોન સ્તરમાં બાકોરા સમજાવો.
જવાબ:
ઓઝોન સ્તર અવક્ષય:
માનવીય પ્રવૃત્તિઓને કારણે સ્ટ્રેટોસ્ફિયરમાં ઓઝોન સાંદ્રતામાં ઘટાડો.
કારણો:
પદાર્થ | સ્ત્રોત | અસર |
---|---|---|
CFCs | રેફ્રિજરન્ટ્સ, એરોસોલ | ઓઝોન અણુઓ તોડે છે |
હેલોન | ફાયર એક્સ્ટિંગ્યુશર | ઉત્પ્રેરક ઓઝોન વિનાશ |
મિથાઇલ બ્રોમાઇડ | જંતુનાશકો | ઓઝોન સ્તર પાતળું થવું |
પ્રક્રિયા:
- UV વિભાજન: UV કિરણોત્સર્ગ CFC અણુઓ તોડે છે
- ક્લોરિન મુક્તિ: મુક્ત ક્લોરિન અણુઓ મુક્ત થાય છે
- ઓઝોન વિનાશ: ક્લોરિન ઓઝોન અણુઓનો નાશ કરે છે
- સાંકળ પ્રતિક્રિયા: એક CFC અણુ ઘણા ઓઝોન અણુઓનો નાશ કરે છે
અસરો: વધેલું UV કિરણોત્સર્ગ, ત્વચા કેન્સર, પાક નુકસાન
મેમરી ટ્રીક: “CFCs ચઢે છે, ક્લોરિન ઓઝોન કાપે છે”
પ્રશ્ન 4(c) OR [7 ગુણ]#
જળવાયુ પરિવર્તન એટલે શું? જળવાયુ પરિવર્તન માટે જવાબદાર પરિબળો સમજાવો.
જવાબ:
હવામાન પરિવર્તન વ્યાખ્યા: વૈશ્વિક હવામાન પેટર્ન અને તાપમાનમાં લાંબા ગાળાના પરિવર્તનો.
કારણો:
graph TD
A[હવામાન પરિવર્તન કારણો] --> B[કુદરતી]
A --> C[માનવીય પ્રવૃત્તિઓ]
B --> D[સૌર ભિન્નતાઓ]
B --> E[જ્વાળામુખી વિસ્ફોટ]
C --> F[ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઉત્સર્જન]
C --> G[વનનાશ]
C --> H[ઔદ્યોગિક પ્રવૃત્તિઓ]
માનવીય કારણો:
પ્રવૃત્તિ | યોગદાન |
---|---|
અશ્મિ ઇંધન બર્નિંગ | CO2 ઉત્સર્જનનું 65% |
વનનાશ | 15% ઉત્સર્જન |
ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓ | 20% ઉત્સર્જન |
અસરો:
પર્યાવરણીય અસરો:
- તાપમાન વધારો: વૈશ્વિક સરેરાશ તાપમાન વધારો
- સમુદ્રી સપાટી વધારો: થર્મલ વિસ્તરણ અને બરફ પીગળવું
- હવામાન ચરમસીમાઓ: વધુ વારંવાર દુષ્કાળ, પૂર
જૈવિક અસરો:
- જાતિઓનું સ્થળાંતર: પ્રાણીઓ ઠંડા પ્રદેશોમાં જતા રહે છે
- પર્યાવરણતંત્ર વિક્ષેપ: ખોરાક સાંકળમાં ફેરફારો
- જૈવવિવિધતા નુકસાન: જાતિઓના લુપ્ત થવાના દર વધે છે
માનવીય અસરો:
- કૃષિ: પાક ઉત્પાદનમાં ફેરફાર, ખોરાક સુરક્ષાની સમસ્યાઓ
- આરોગ્ય: ગરમીનો તાણ, રોગ વેક્ટર ફેરફારો
- અર્થવ્યવસ્થા: ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર નુકસાન, અનુકૂલન ખર્ચ
ઘટાડો વ્યૂહરચનાઓ:
- નવીકરણીય ઊર્જા: અશ્મિ ઇંધનમાંથી સંક્રમણ
- ઊર્જા કાર્યક્ષમતા: વપરાશ ઘટાડવો
- કાર્બન સિક્વેસ્ટ્રેશન: વન સંરક્ષણ, વૃક્ષ રોપણી
- આંતરરાષ્ટ્રીય સહયોગ: વૈશ્વિક કરારો અને નીતિઓ
મેમરી ટ્રીક: “માનવીય ક્રિયાઓ પૃથ્વીને ગરમ કરે છે, દરેકને અસર થાય છે”
પ્રશ્ન 5(a) [3 ગુણ]#
“ખેત તલાવડી” વિશે સમજાવો.
જવાબ:
ખેત તલાવડી (ફાર્મ પોન્ડ):
સિંચાઈ માટે કૃષિ ક્ષેત્રોમાં નાના જળ સંચય માળખું.
લક્ષણો:
પરિમાણ | વર્ણન |
---|---|
માપ | 20m x 20m x 3m ઊંડાઈ |
ક્ષમતા | 1200 ઘન મીટર |
કિંમત | સરકાર દ્વારા સબસિડી આપવામાં આવે છે |
- હેતુ: વરસાદી પાણીનો સંગ્રહ, સૂકા સમયે સિંચાઈ
- ફાયદા: વધેલી પાક ઉપજ, ભૂગર્ભજળ પુનર્ભરણ
- બાંધકામ: પ્લાસ્ટિક શીટ અથવા સિમેન્ટથી લાઇન કરેલ
મેમરી ટ્રીક: “ફાર્મ પોન્ડ પાકો માટે વરસાદ સંગ્રહ કરે છે”
પ્રશ્ન 5(b) [4 ગુણ]#
ગ્રીન બિલ્ડિંગના ઉદ્દેશો અને તેના ફાયદા જણાવો.
જવાબ:
ગ્રીન બિલ્ડિંગ લક્ષ્યાંકો:
લક્ષ્ય | વર્ણન |
---|---|
ઊર્જા કાર્યક્ષમતા | ઊર્જા વપરાશ ઘટાડવો |
જળ સંરક્ષણ | પાણીનો ઉપયોગ ન્યૂનતમ કરવો |
સામગ્રી કાર્યક્ષમતા | ટકાઉ સામગ્રીનો ઉપયોગ |
ઇન્ડોર પર્યાવરણ | હવાની ગુણવત્તા સુધારવી |
ફાયદા:
- પર્યાવરણીય: ઘટેલું કાર્બન ફૂટપ્રિન્ટ, કચરો ન્યૂનીકરણ
- આર્થિક: ઓછા ઓપરેટિંગ ખર્ચ, વધેલી મિલકત કિંમત
- આરોગ્ય: વધુ સારી ઇન્ડોર હવાની ગુણવત્તા, કુદરતી પ્રકાશ
- સામાજિક: વધેલો રહેવાસીઓનો આરામ, ઉત્પાદકતા
ગ્રીન બિલ્ડિંગ લક્ષણો:
- સોલર પેનલ: નવીકરણીય ઊર્જા ઉત્પાદન
- વરસાદી પાણી સંચય: જળ સંરક્ષણ
- ગ્રીન રૂફ: ઇન્સ્યુલેશન અને હવા શુદ્ધિકરણ
મેમરી ટ્રીક: “ગ્રીન લક્ષ્યાંકો: ઊર્જા, પાણી, સામગ્રી, પર્યાવરણ”
પ્રશ્ન 5(c) [7 ગુણ]#
વરસાદના પાણીના સંચયની જુદી જુદી રીતો જણાવો.
જવાબ:
વરસાદી પાણી સંચયની પદ્ધતિઓ:
સપાટી પદ્ધતિઓ:
graph TD
A[વરસાદી પાણી સંચય] --> B[સપાટી પદ્ધતિઓ]
A --> C[ભૂગર્ભજળ પદ્ધતિઓ]
B --> D[તળાવો અને ટાંકીઓ]
B --> E[ચેક ડેમ]
C --> F[પરકોલેશન ખાડાઓ]
C --> G[રિચાર્જ વેલ]
વિગતવાર પદ્ધતિઓ:
પદ્ધતિ | વર્ણન | ઉપયોગ |
---|---|---|
છતની સંચય | બિલ્ડિંગની છતમાંથી પાણી એકત્ર કરવું | શહેરી વિસ્તારો |
સપાટી પ્રવાહ | જમીનની સપાટીમાંથી પાણી પકડવું | ગ્રામીણ વિસ્તારો |
ચેક ડેમ | નાળાઓ આરપાર નાના અવરોધો | પર્વતીય પ્રદેશો |
પરકોલેશન ટાંકીઓ | પાણીને ભૂગર્ભમાં જવા દેવાનું | ભૂગર્ભજળ પુનર્ભરણ |
સિસ્ટમના ઘટકો:
- કેચમેન્ટ એરિયા: વરસાદી પાણી એકત્ર કરતી સપાટી
- કન્વેયન્સ સિસ્ટમ: પરિવહન માટે ગટર, પાઇપ
- સ્ટોરેજ સિસ્ટમ: પાણી રાખવા માટે ટાંકીઓ, તળાવો
- ફિલ્ટર સિસ્ટમ: કચરો અને દૂષિત પદાર્થો કાઢવા
છતની સંચય પ્રક્રિયા:
- સંગ્રહ: છતની સપાટી પર વરસાદ પડે છે
- કન્વેયન્સ: ગટર અને ડાઉનસ્પાઉટ દ્વારા પાણી વહે છે
- ફર્સ્ટ ફ્લશ: પ્રારંભિક ગંદું પાણી દિવર્ટ કરવામાં આવે છે
- સ્ટોરેજ: સાફ પાણી ટાંકીઓમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે
- વિતરણ: વિવિધ હેતુઓ માટે પાણીનો ઉપયોગ
ફાયદા:
- જળ સુરક્ષા: બાહ્ય પુરવઠા પર નિર્ભરતા ઘટાડવી
- પૂર નિયંત્રણ: સપાટી પ્રવાહ અને પૂર ઘટાડવો
- ભૂગર્ભજળ પુનર્ભરણ: ભૂગર્ભ જળાશયો ફરીથી ભરવા
- ખર્ચ બચાવવો: પાણીના બિલ ઘટાડવા
ડિઝાઇન વિચારણાઓ:
- વરસાદ ડેટા: વાર્ષિક વરસાદી પેટર્ન
- કેચમેન્ટ એરિયા: ઉપલબ્ધ છત/જમીન વિસ્તાર
- સ્ટોરેજ ક્ષમતા: માંગ અને પુરવઠાના આધારે
- પાણીની ગુણવત્તા: ઉપચારની જરૂરિયાતો
મેમરી ટ્રીક: “પકડો, પહોંચાડો, સંગ્રહ કરો, ફિલ્ટર કરો, વાપરો”
પ્રશ્ન 5(a) OR [3 ગુણ]#
લાઇફ સાયકલ એનાલિસિસ (LCA) એટલે શું?
જવાબ:
લાઇફ સાયકલ એનાલિસિસ (LCA):
ઉત્પાદનના સંપૂર્ણ જીવન ચક્ર દરમિયાન તેની પર્યાવરણીય અસરોનું વ્યવસ્થિત મૂલ્યાંકન.
LCA તબક્કાઓ:
તબક્કો | વર્ણન |
---|---|
કાચો માલ | સંસાધન નિષ્કર્ષણ |
ઉત્પાદન | ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ |
ઉપયોગ તબક્કો | ઉત્પાદનનો ઉપયોગ |
જીવનનો અંત | નિકાલ અથવા રીસાયક્લિંગ |
- હેતુ: પર્યાવરણીય હોટસ્પોટ ઓળખવા, વિકલ્પોની સરખામણી કરવી
- ઉપયોગો: ઉત્પાદન ડિઝાઇન, નીતિ નિર્ણયો, ઉપભોક્તા પસંદગી
મેમરી ટ્રીક: “જીવન ચક્ર: કાચો, બનાવો, વાપરો, નિકાલ કરો”
પ્રશ્ન 5(b) OR [4 ગુણ]#
જૈવ વૈવિધ્ય કાયદા, 2002 ની મુખ્ય લાક્ષણિકતા જણાવો.
જવાબ:
જૈવિક વિવિધતા કાયદો, 2002:
મુખ્ય લાક્ષણો:
લક્ષણ | વર્ણન |
---|---|
ત્રિ-સ્તરીય માળખું | રાષ્ટ્રીય, રાજ્ય, સ્થાનિક જૈવવિવિધતા બોર્ડ |
પૂર્વ મંજૂરી | બાયો-રિસોર્સ એક્સેસ માટે જરૂરી |
લાભ વહેંચણી | સ્થાનિક સમુદાયો સાથે ન્યાયસંગત વહેંચણી |
બાયો-પાઇરસી નિવારણ | પરંપરાગત જ્ઞાનનું સંરક્ષણ |
મુખ્ય જોગવાઈઓ:
- એક્સેસ નિયમન: જૈવિક સંસાધનો પર નિયંત્રણ
- ટકાઉ ઉપયોગ: ઉપયોગ દ્વારા સંરક્ષણ
- સમુદાયિક અધિકારો: સ્થાનિક સમુદાયના યોગદાનને માન્યતા
- દંડ: ઉલ્લંઘન માટે કડક સજા
ઉદ્દેશ્યો: સંરક્ષણ, ટકાઉ ઉપયોગ, ન્યાયસંગત લાભ વહેંચણી
મેમરી ટ્રીક: “જૈવવિવિધતા કાયદો: એક્સેસ, લાભ, સંરક્ષણ, સુરક્ષા”
પ્રશ્ન 5(c) OR [7 ગુણ]#
5R નો કોન્સેપ્ટ સમજાવો.
જવાબ:
5R કોન્સેપ્ટ:
પર્યાવરણીય ટકાઉપણા માટે કચરા વ્યવસ્થાપન શ્રેણી.
5Rs:
graph TD
A[5R શ્રેણી] --> B[1. ઇનકાર]
A --> C[2. ઘટાડો]
A --> D[3. પુનઃઉપયોગ]
A --> E[4. પુનઃહેતુ]
A --> F[5. પુનર્ચક્રણ]
વિગતવાર સમજાવટ:
R | વ્યાખ્યા | ઉદાહરણો | ફાયદા |
---|---|---|---|
ઇનકાર (Refuse) | બિનજરૂરી વસ્તુઓ ટાળવી | પ્લાસ્ટિક બેગ, ડિસ્પોઝેબલ | કચરા ઉત્પાદન અટકાવવું |
ઘટાડવું (Reduce) | વપરાશ ન્યૂનીકરણ | ઊર્જા, પાણી, સામગ્રી | સંસાધનની માંગ ઓછી કરવી |
પુનઃઉપયોગ (Reuse) | વસ્તુઓનો વારંવાર ઉપયોગ | કન્ટેનર, કપડાં | ઉત્પાદનનું જીવન લંબાવવું |
પુનઃહેતુ (Repurpose) | વસ્તુઓ માટે નવા ઉપયોગ શોધવા | ટાયર પ્લાન્ટર, બોટલ હસ્તકલા | સર્જનાત્મક કચરો દિવર્ટ કરવું |
પુનર્ચક્રણ (Recycle) | નવા ઉત્પાદનોમાં પ્રક્રિયા કરવી | કાગળ, પ્લાસ્ટિક, ધાતુઓ | સામગ્રી પુનઃપ્રાપ્તિ |
અમલીકરણ વ્યૂહરચનાઓ:
વ્યક્તિગત સ્તરે:
- ઇનકાર: સિંગલ-યુઝ પ્લાસ્ટિકને ના કહો
- ઘટાડો: માત્ર જરૂરી વસ્તુઓ ખરીદો
- પુનઃઉપયોગ: કન્ટેનર અને સામગ્રીનો પુનઃઉપયોગ કરો
- પુનઃહેતુ: સર્જનાત્મક DIY પ્રોજેક્ટ્સ
- પુનર્ચક્રણ: યોગ્ય વર્ગીકરણ અને નિકાલ
સમુદાય સ્તરે:
- જાગૃતિ કાર્યક્રમો: 5R સિદ્ધાંતો વિશે શિક્ષણ
- ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર: રીસાયક્લિંગ સુવિધાઓ અને સંગ્રહ સિસ્ટમ
- નીતિઓ: કચરા ઘટાડવાને પ્રોત્સાહન આપનાર નિયમો
- પ્રોત્સાહન: ટકાઉ પ્રથાઓ માટે પુરસ્કારો
ઔદ્યોગિક સ્તરે:
- ટકાઉપણા માટે ડિઝાઇન: લાંબા સમય સુધી ચાલતા ઉત્પાદનો
- સામગ્રી પસંદગી: રીસાયકલ અને બાયોડિગ્રેડેબલ સામગ્રી
- પરિપત્ર અર્થવ્યવસ્થા: બંધ-લૂપ ઉત્પાદન સિસ્ટમ
- વિસ્તૃત ઉત્પાદક જવાબદારી: ઉત્પાદક જવાબદારી
પર્યાવરણીય ફાયદા:
- સંસાધન સંરક્ષણ: ઘટેલી કાચી સામગ્રી નિષ્કર્ષણ
- ઊર્જા બચત: ઓછી ઉત્પાદન ઊર્જા જરૂરિયાતો
- પ્રદૂષણ ઘટાડો: ઘટેલું કચરો ઉત્પાદન
- હવામાન સંરક્ષણ: ઘટેલું ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઉત્સર્જન
આર્થિક ફાયદા:
- ખર્ચ બચત: ઓછો નિકાલ અને સામગ્રી ખર્ચ
- નોકરી સર્જન: રીસાયક્લિંગ અને પુનઃઉપયોગ ક્ષેત્રોમાં ગ્રીન જોબ્સ
- નવીનતા: ટકાઉ તકનીકોનો વિકાસ
- બજાર તકો: નવા બિઝનેસ મોડેલ
સામાજિક ફાયદા:
- સમુદાય સંલગ્નતા: સામૂહિક પર્યાવરણીય ક્રિયા
- આરોગ્ય સુધારણા: સ્વચ્છ પર્યાવરણ
- શિક્ષણ: પર્યાવરણીય જાગૃતિ અને જવાબદારી
- સાંસ્કૃતિક પરિવર્તન: ટકાઉ જીવનશૈલી અપનાવવી
પડકારો:
- વર્તન પરિવર્તન: વપરાશની આદતો પર કાબુ મેળવવો
- ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર: પર્યાપ્ત રીસાયક્લિંગ સુવિધાઓ
- આર્થિક અવરોધો: પ્રારંભિક રોકાણની જરૂરિયાતો
- નીતિ સમર્થન: સરકારી નિયમો અને પ્રોત્સાહન
સફળતાની વાર્તાઓ:
- ઝીરો વેસ્ટ શહેરો: સાન ફ્રાન્સિસ્કો, કામિકાત્સુ
- કોર્પોરેટ પહેલ: કંપની 5R કાર્યક્રમો
- શાળા કાર્યક્રમો: વિદ્યાર્થી પર્યાવરણીય શિક્ષણ
- સમુદાય પ્રોજેક્ટ્સ: સ્થાનિક કચરા ઘટાડવાના પ્રયાસો
મેમરી ટ્રીક: “ખરેખર ઘટાડો પુનઃઉપયોગ પુનઃહેતુ પુનર્ચક્રણ”