પર્યાવરણ અને ટકાઉપણું (4300003) - શિયાળો 2022 ઉકેલ

પ્રશ્ન 1(a) [3 ગુણ]

#

વૈશ્વિક પર્યાવરણીય ઉછાળ ક્યારે થાય છે? કારણો સાથે સમજાવો.

જવાબ:

કોષ્ટક: પર્યાવરણીય ઉછાળની શરતો

પર્યાવરણીય ઉછાળ ત્યારે થાય છે જ્યારે માનવતાનું પર્યાવરણીય પદચિહ્ન પૃથ્વીની જૈવિક ક્ષમતા કરતા વધી જાય છે.

મુખ્ય કારણો:

• વસ્તી વૃદ્ધિ: માનવ સંખ્યામાં વધારો
• વપરાશની પદ્ધતિ: વ્યક્તિ દીઠ ઊંચો સંસાધન ઉપયોગ
• ટેકનોલોજીની અસર: બિનકાર્યક્ષમ સંસાધન ઉપયોગ

યાદશક્તિ સૂત્ર: “POP-CON-TECH” (Population-Consumption-Technology)

પ્રશ્ન 1(b) [4 ગુણ]

#

આકૃતિની મદદથી પોષણ કડી સમજાવો.

જવાબ:

graph TD
    A[સૂર્ય ઉર્જા] --> B[ઉત્પાદક: લીલા છોડ]
    B --> C[પ્રાથમિક ઉપભોક્તા: શાકાહારી]
    C --> D[ગૌણ ઉપભોક્તા: માંસાહારી]
    D --> E[તૃતીય ઉપભોક્તા: શિકારી]
    E --> F[અપઘટક: બેક્ટેરિયા/ફૂગ]
    F --> G[માટીમાં પોષક તત્વો]
    G --> B

પોષણ કડી એ ઇકોસિસ્ટમમાં એક ટ્રોફિક સ્તરથી બીજા સ્તરમાં ઉર્જા સ્થાનાંતરણનો રેખીય ક્રમ દર્શાવે છે.

ઘટકો:

• ઉત્પાદકો: સૂર્ય ઉર્જાને રાસાયણિક ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે
• પ્રાથમિક ઉપભોક્તા: ઉત્પાદકોને ખાય છે (શાકાહારી)
• ગૌણ ઉપભોક્તા: પ્રાથમિક ઉપભોક્તાને ખાય છે (માંસાહારી)
• અપઘટક: મૃત જીવોને વિઘટિત કરે છે

ઉર્જા પ્રવાહ: સૂર્યથી ટોચના શિકારી સુધી એક દિશામાં 10% કાર્યક્ષમતા સાથે.

યાદશક્તિ સૂત્ર: “PPSD” (Producer-Primary-Secondary-Decomposer)

પ્રશ્ન 1(c) [7 ગુણ]

#

કાર્બન ચક્ર પર ટૂંકી નોંધ લખો.

જવાબ:

graph TD
    A[વાતાવરણીય CO2] --> B[પ્રકાશસંશ્લેષણ]
    B --> C[છોડનું બાયોમાસ]
    C --> D[પ્રાણીઓનો વપરાશ]
    D --> E[શ્વસન]
    E --> A
    C --> F[અપઘટન]
    F --> A
    A --> G[સમુદ્રમાં વિસર્જન]
    G --> H[સમુદ્રી જીવન]
    H --> A
    I[અશ્મિભૂત ઇંધણ દહન] --> A

કાર્બન ચક્ર એ જૈવ-ભૂ-રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જેમાં કાર્બન વાતાવરણ, જીવમંડળ, જળમંડળ અને ભૂમંડળમાં ફરે છે.

મુખ્ય પ્રક્રિયાઓ:

• પ્રકાશસંશ્લેષણ: છોડ વાતાવરણમાંથી CO2 શોષે છે
• શ્વસન: જીવો CO2 પાછું વાતાવરણમાં છોડે છે
• અપઘટન: મૃત કાર્બનિક પદાર્થ સંગ્રહિત કાર્બન મુક્ત કરે છે
• સમુદ્રી વિનિમય: CO2 સમુદ્રના પાણીમાં ઓગળીને કાર્બોનિક એસિડ બનાવે છે

માનવીય પ્રભાવ:

• અશ્મિભૂત ઇંધણ દહન: વાતાવરણીય CO2 વધારે છે
• વનનાશ: કાર્બન પ્રતિબંધની ક્ષમતા ઘટાડે છે
• ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓ: વધારાના કાર્બન ઉત્સર્જન

પર્યાવરણીય મહત્વ: વાતાવરણીય CO2 સંતુલન જાળવે છે, વૈશ્વિક તાપમાન નિયંત્રિત કરે છે, જીવન પ્રક્રિયાઓને આધાર આપે છે.

યાદશક્તિ સૂત્ર: “PRDO-FDI” (Photosynthesis-Respiration-Decomposition-Ocean, Fossil-Deforestation-Industry)

પ્રશ્ન 1(c) અથવા [7 ગુણ]

#

જળીય નિવસનતંત્રનું વર્ગીકરણ કરો. દરિયાઈ નિવસનતંત્ર સમજાવો.

જવાબ:

કોષ્ટક: જળીય નિવસનતંત્ર વર્ગીકરણ

દરિયાઈ નિવસનતંત્રના ઘટકો:

graph TD
    A[દરિયાઈ નિવસનતંત્ર] --> B[પેલેજિક ઝોન]
    A --> C[બેન્થિક ઝોન]
    B --> D[ફોટિક ઝોન: 0-200m]
    B --> E[એફોટિક ઝોન: >200m]
    C --> F[ખંડીય શેલ્ફ]
    C --> G[ઊંડા સમુદ્રનું તળ]

દરિયાઈ નિવસનતંત્ર પૃથ્વીની સપાટીના 71% ભાગને આવરી લે છે, જેમાં જટિલ ખાદ્ય જાળ સાથે ખારા પાણીના મોટા વિસ્તારો છે.

ઝોન:

• પેલેજિક: ખુલ્લા પાણીનો સ્તંભ જેમાં પ્લાન્કટન, માછલીઓ
• બેન્થિક: સમુદ્રનું તળ જેમાં તળિયે રહેતા જીવો
• આંતરજોવારી: ભરતી-ઓટના વચ્ચેનો કિનારાનો વિસ્તાર

મહત્વ:

• આબોહવા નિયંત્રણ: સમુદ્રી પ્રવાહો વૈશ્વિક તાપમાન નિયંત્રિત કરે છે
• ઓક્સિજન ઉત્પાદન: દરિયાઈ ફાયટોપ્લાન્કટન વાતાવરણીય ઓક્સિજનના 50% ઉત્પાદન કરે છે
• આર્થિક મૂલ્ય: મત્સ્યવ્યવસાય, પરિવહન, પર્યટન

યાદશક્તિ સૂત્ર: “PBI-COE” (Pelagic-Benthic-Intertidal, Climate-Oxygen-Economy)

પ્રશ્ન 2(a) [3 ગુણ]

#

પૃથ્વીની વહન ક્ષમતા એટલે શું?

જવાબ:

કોષ્ટક: વહન ક્ષમતાના કારકો

વહન ક્ષમતા એ પર્યાવરણને અધોગતિ કર્યા વિના અનિશ્ચિત સમય સુધી ટકાવી શકાય તેવી મહત્તમ વસ્તી માપ છે.

પૃથ્વીની વહન ક્ષમતા આ પર આધાર રાખે છે:

• સંસાધન ઉપલબ્ધતા: તાજું પાણી, ખેતીલાયક જમીન, ઉર્જા સ્રોતો
• ટેકનોલોજી સ્તર: સંસાધન ઉપયોગની કાર્યક્ષમતા
• વપરાશની પદ્ધતિ: વ્યક્તિ દીઠ સંસાધન માંગ

વર્તમાન અંદાજ: વપરાશ સ્તર અને તકનીકી પ્રગતિના આધારે 4-16 અબજ લોકો.

યાદશક્તિ સૂત્ર: “RTC” (Resources-Technology-Consumption)

પ્રશ્ન 2(b) [4 ગુણ]

#

આહાર જાળ એ પોષણ કડી સાથે કેવી રીતે સંબંધિત છે?

જવાબ:

graph TD
    A[ઘાસ] --> B[સસલું]
    A --> C[હરણ]
    B --> D[શિયાળ]
    C --> D
    B --> E[બાજ]
    C --> F[વરુ]
    D --> G[અપઘટક]
    E --> G
    F --> G

આહાર જાળ એ ઇકોસિસ્ટમમાં જટિલ ખાદ્ય સંબંધો દર્શાવતા બહુવિધ પોષણ કડીઓનું પરસ્પર જોડાયેલું જાળ છે.

આહાર જાળ અને પોષણ કડી વચ્ચેનો સંબંધ:

• પોષણ કડી: ઉર્જા સ્થાનાંતરણનો રેખીય ક્રમ
• આહાર જાળ: બહુવિધ પરસ્પર જોડાયેલી પોષણ કડીઓ
• જટિલતા: આહાર જાળ વાસ્તવિક ઇકોસિસ્ટમ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દર્શાવે છે
• સ્થિરતા: બહુવિધ માર્ગો ઇકોસિસ્ટમ પ્રતિરોધક ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે

મુખ્ય તફાવતો:

• માળખું: કડી રેખીય, જાળ નેટવર્ક આધારિત
• ઉર્જા પ્રવાહ: કડી એક માર્ગ, જાળ બહુવિધ માર્ગો
• પ્રજાતિ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા: જાળ સર્વભક્ષીતા અને વૈકલ્પિક ખાદ્ય દર્શાવે છે

યાદશક્તિ સૂત્ર: “LNCR” (Linear-Network, Chain-Resilience)

પ્રશ્ન 2(c) [7 ગુણ]

#

હવા પ્રદૂષણ પર નોંધ લખો.

જવાબ:

કોષ્ટક: હવા પ્રદૂષણના સ્રોતો અને અસરો

હવા પ્રદૂષણ એ વાતાવરણમાં હાનિકારક પદાર્થોથી થતું દૂષણ છે જે માનવ આરોગ્ય અને પર્યાવરણ પર નકારાત્મક અસર કરે છે.

સ્રોત પ્રમાણે વર્ગીકરણ:

• પ્રાથમિક પ્રદૂષક: સીધું ઉત્સર્જિત (CO, SO2, કણો)
• ગૌણ પ્રદૂષક: રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દ્વારા રચાય (ઓઝોન, એસિડ વરસાદ)

મુખ્ય સ્રોતો:

• ગતિશીલ સ્રોતો: વાહનો, વિમાન, જહાજો
• સ્થિર સ્રોતો: પાવર પ્લાન્ટ, ઉદ્યોગો, રહેણાંક હોટિંગ
• કુદરતી સ્રોતો: જ્વાળામુખી વિસ્ફોટ, જંગલી આગ, ધૂળના તોફાન

નિયંત્રણ પગલાં:

• તકનીકી: કેટેલિટિક કન્વર્ટર, સ્ક્રબર, ફિલ્ટર
• નિયમનકારી: ઉત્સર્જન ધોરણો, ઇંધણ ગુણવત્તા નિયમો
• વૈકલ્પિક ઊર્જા: નવીકરણીય સ્રોતો, ઇલેક્ટ્રિક વાહનો

આરોગ્ય અસરો: શ્વસન રોગો, હૃદયરોગ સમસ્યાઓ, કેન્સર, આયુષ્યમાં ઘટાડો.

પર્યાવરણીય અસરો: એસિડ વરસાદ, ઓઝોન ઘટાડો, આબોહવા પરિવર્તન, દૃશ્યતામાં ઘટાડો.

યાદશક્તિ સૂત્ર: “PSMT-RE-HE” (Primary-Secondary-Mobile-stationary-Technological-Regulatory-Health-Environment)

પ્રશ્ન 2(a) અથવા [3 ગુણ]

#

પ્લાસ્ટિક કચરાની પર્યાવરણ પર ખરાબ અસરો સમજાવો.

જવાબ:

કોષ્ટક: પ્લાસ્ટિક કચરાની પર્યાવરણીય અસરો

પ્લાસ્ટિક કચરો તેની બિન-બાયોડિગ્રેડેબલ પ્રકૃતિને કારણે ગંભીર પર્યાવરણીય અધોગતિનું કારણ બને છે.

પર્યાવરણીય અસરો:

• દરિયાઈ પ્રદૂષણ: સમુદ્રમાં પ્લાસ્ટિક દરિયાઈ પ્રાણીઓને ફસાવટ અને ગળવાથી મારી નાખે છે
• માટી દૂષણ: માઇક્રોપ્લાસ્ટિક માટીની ફળદ્રુપતા અને પાકની વૃદ્ધિને અસર કરે છે
• ખાદ્ય શૃંખલા વિક્ષેપ: પ્લાસ્ટિકના કણો જીવોમાં સંચિત થાય છે

લાંબાગાળાની અસરો: કાયમી કાર્બનિક પ્રદૂષક, આવાસનો વિનાશ, ઇકોસિસ્ટમ અસંતુલન.

યાદશક્તિ સૂત્ર: “MSF” (Marine-Soil-Foodchain)

પ્રશ્ન 2(b) અથવા [4 ગુણ]

#

દૂષિત પાણીના લક્ષણો કયા છે? જળ પ્રદૂષણના મુખ્ય સ્રોતોની યાદી બનાવો.

જવાબ:

કોષ્ટક: જળ પ્રદૂષણના સૂચકો અને સ્રોતો

દૂષિત પાણીના લક્ષણો:

• ભૌતિક: રંગ ફેરફાર, ટર્બિડિટી, તરતા કચરા, ગંધ
• રાસાયણિક: ઊંચું BOD/COD, pH વિચલન, ભારે ધાતુઓ, ઝેરી સંયોજનો
• જૈવિક: રોગકારક સૂક્ષ્મજીવો, એલ્ગલ બ્લૂમ, માછલીઓનું મૃત્યુ

મુખ્ય સ્રોતો:

• બિંદુ સ્રોતો: ઔદ્યોગિક ડિસ્ચાર્જ, ગટર આઉટફોલ, કેન્દ્રિત પ્રાણી ખવડાવવું
• બિન-બિંદુ સ્રોતો: કૃષિ અપવાહ, શહેરી વરસાદી પાણી, વાતાવરણીય નિક્ષેપ

યાદશક્તિ સૂત્ર: “PCB-PIN” (Physical-Chemical-Biological, Point-Non-point)

પ્રશ્ન 2(c) અથવા [7 ગુણ]

#

ઈ-કચરો શું છે? ઈ-કચરાને પુન:ઉપયોગી કેવી રીતે બનાવી શકાય?

જવાબ:

કોષ્ટક: ઈ-કચરાનું વર્ગીકરણ

ઈ-કચરાનું વર્ગીકરણ:

• સફેદ સામાન: મોટા ઘરેલું ઉપકરણો
• બ્રાઉન સામાન: મનોરંજન ઇલેક્ટ્રોનિક્સ
• ગ્રે સામાન: IT અને ટેલિકોમ્યુનિકેશન સાધનો
• ગ્રીન સામાન: નવીકરણીય ઊર્જા સાધનો

ઈ-કચરા રિસાયકલિંગ પ્રક્રિયા:

graph TD
    A[સંગ્રહ] --> B[વર્ગીકરણ]
    B --> C[વિઘટન]
    C --> D[કાપવું]
    D --> E[વિભાજન]
    E --> F[સામગ્રી પુનઃપ્રાપ્તિ]
    F --> G[શુદ્ધિકરણ]
    G --> H[નવા ઉત્પાદનો]

રિસાયકલિંગ પદ્ધતિઓ:

• યાંત્રિક: સામગ્રીનું ભૌતિક વિભાજન
• ધાતુશાસ્ત્રીય: ધાતુ પુનઃપ્રાપ્તિ માટે ઊંચા તાપમાનની પ્રક્રિયા
• રાસાયણિક: કિંમતી ધાતુઓ માટે લીચિંગ પ્રક્રિયાઓ

પડકારો: હાનિકારક સામગ્રી હેન્ડલિંગ, જટિલ રચના, આર્થિક વ્યવહાર્યતા.

ફાયદાઓ: સંસાધન સંરક્ષણ, પ્રદૂષણ નિવારણ, રોજગાર સર્જન, ખાણકામની જરૂરિયાત ઘટાડવી.

યાદશક્તિ સૂત્ર: “WBGG-CSDSMR” (White-Brown-Gray-Green, Collection-Sorting-Dismantling-Shredding-Separation-Material-Refining)

પ્રશ્ન 3(a) [3 ગુણ]

#

BOD અને COD વચ્ચેનો તફાવત લખો.

જવાબ:

કોષ્ટક: BOD વિ COD સરખામણી

BOD (બાયોકેમિકલ ઓક્સિજન ડિમાન્ડ):

• સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા વપરાતી ઓક્સિજન માપે છે
• બાયોડિગ્રેડેબલ કાર્બનિક પ્રદૂષણ દર્શાવે છે
• માનક ટેસ્ટ: 20°C પર 5 દિવસ

COD (કેમિકલ ઓક્સિજન ડિમાન્ડ):

• રાસાયણિક ઓક્સિડેશન માટે જરૂરી ઓક્સિજન માપે છે
• કુલ કાર્બનિક પ્રદૂષણ દર્શાવે છે
• મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ વાપરે છે (પોટેશિયમ ડાઇક્રોમેટ)

યાદશક્તિ સૂત્ર: “BTCD” (Biological-Time-Chemical-Degradation)

પ્રશ્ન 3(b) [4 ગુણ]

#

ઘન કચરાનું વર્ગીકરણ કરો.

જવાબ:

કોષ્ટક: ઘન કચરાનું વર્ગીકરણ

ઘન કચરાનું વર્ગીકરણ:

graph TD
    A[ઘન કચરો] --> B[મ્યુનિસિપલ ઘન કચરો]
    A --> C[ઔદ્યોગિક કચરો]
    A --> D[હાનિકારક કચરો]
    A --> E[કૃષિ કચરો]
    B --> F[કાર્બનિક: 50-60%]
    B --> G[રિસાયક્લેબલ: 20-30%]
    B --> H[જડ: 10-20%]

સ્રોત દ્વારા:

• મ્યુનિસિપલ: રહેણાંક, વ્યાપારી, સંસ્થાકીય કચરો
• ઔદ્યોગિક: ઉત્પાદન, પ્રક્રિયાકરણ ઉપ-ઉત્પાદનો
• કૃષિ: પાક અવશેષો, પ્રાણીઓનો કચરો

રચના દ્વારા: કાર્બનિક (બાયોડિગ્રેડેબલ), અકાર્બનિક (બિન-બાયોડિગ્રેડેબલ), રિસાયક્લેબલ સામગ્રી.

વ્યવસ્થાપન હાયરાર્કી: ઘટાડો, પુનઃઉપયોગ, રિસાયકલ, પુનઃપ્રાપ્તિ, નિકાલ.

યાદશક્તિ સૂત્ર: “MIA-OIR” (Municipal-Industrial-Agricultural, Organic-Inorganic-Recyclable)

પ્રશ્ન 3(c) [7 ગુણ]

#

આકૃતિની મદદથી સોલર ફોટોવોલ્ટેઇક સિસ્ટમ સમજાવો.

જવાબ:

graph TD
    A[સૂર્ય કિરણોત્સર્ગ] --> B[PV પેનલ]
    B --> C[DC પાવર]
    C --> D[ઇન્વર્ટર]
    D --> E[AC પાવર]
    E --> F[લોડ/ગ્રિડ]
    G[બેટરી] --> C
    E --> G
    H[ચાર્જ કંટ્રોલર] --> G
    C --> H

સોલર ફોટોવોલ્ટેઇક સિસ્ટમ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીનો ઉપયોગ કરીને સૂર્યપ્રકાશને સીધા વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

ઘટકો:

• PV મોડ્યુલ: સિલિકોન સેલ્સ પ્રકાશને DC વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરે છે
• ઇન્વર્ટર: DC ને AC પાવરમાં રૂપાંતરિત કરે છે
• બેટરી સ્ટોરેજ: વધારાની ઊર્જા પછીના ઉપયોગ માટે સંગ્રહિત કરે છે
• ચાર્જ કંટ્રોલર: બેટરી ચાર્જિંગને નિયંત્રિત કરે છે
• મોનિટરિંગ સિસ્ટમ: પ્રદર્શન અને ખામીઓને ટ્રેક કરે છે

કાર્યિંગ સિદ્ધાંત:

1. ફોટોવોલ્ટેઇક અસર: સોલર સેલ્સ ફોટોન્સને શોષે છે
2. ઇલેક્ટ્રોન ઉત્તેજના: ઇલેક્ટ્રોન-હોલ જોડી બનાવે છે
3. કરંટ જનરેશન: ઇલેક્ટ્રોન પ્રવાહ DC કરંટ બનાવે છે
4. પાવર કંડિશનિંગ: ઇન્વર્ટર DC ને AC માં રૂપાંતરિત કરે છે

પ્રકારો:

• ગ્રિડ-કનેક્ટેડ: યુટિલિટી ગ્રિડ સાથે સમન્વયિત
• સ્ટેન્ડ-એલોન: બેટરી બેકઅપ સાથે સ્વતંત્ર સિસ્ટમ
• હાઇબ્રિડ: ગ્રિડ-કનેક્ટેડ અને બેટરી સ્ટોરેજનું સંયોજન

ઉપયોગો: રહેણાંક છત, વ્યાપારી ઇમારતો, યુટિલિટી-સ્કેલ પાવર પ્લાન્ટ, દૂરના વિસ્તારોમાં વીજકરણ.

ફાયદાઓ: સ્વચ્છ ઊર્જા, ઓછા જાળવણી, મોડ્યુલર ડિઝાઇન, લાંબી આયુષ્ય (25+ વર્ષ).

યાદશક્તિ સૂત્ર: “PIBCM-PECG” (Panel-Inverter-Battery-Controller-Monitor, Photovoltaic-Electron-Current-Grid)

પ્રશ્ન 3(a) અથવા [3 ગુણ]

#

પરંપરાગત અને બિનપરંપરાગત ઊર્જા સ્રોતોની સરખામણી કરો.

જવાબ:

કોષ્ટક: ઊર્જા સ્રોતોની સરખામણી

પરંપરાગત ઊર્જા સ્રોતો: કોલસો, તેલ, કુદરતી ગેસ, પરમાણુ શક્તિ - મર્યાદિત સંસાધનો પર્યાવરણીય ચિંતાઓ સાથે.

બિનપરંપરાગત ઊર્જા સ્રોતો: સૌર, પવન, હાઇડ્રો, બાયોમાસ - ટકાઉ લાક્ષણિકતાઓ સાથે નવીકરણીય સંસાધનો.

મુખ્ય તફાવતો: ઘટાડો વિ નવીકરણીય, પ્રદૂષણ વિ સ્વચ્છ, સ્થાપિત વિ ઉભરતી ટેકનોલોજી.

યાદશક્તિ સૂત્ર: “AEC” (Availability-Environmental-Cost)

પ્રશ્ન 3(b) અથવા [4 ગુણ]

#

કુદરતી પરિભ્રમણ આધારિત સોલર વોટર હીટરનું કાર્યિંગ સમજાવો.

જવાબ:

કુદરતી પરિભ્રમણ સોલર વોટર હીટર બાહ્ય પંપ વિના પાણીના પરિભ્રમણ માટે થર્મોસાઇફોન સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરે છે.

કાર્યિંગ સિદ્ધાંત:

• સોલર કલેક્શન: કલેક્ટર સૂર્ય કિરણોત્સર્ગ શોષીને પાણીને ગરમ કરે છે
• ઘનતાનો તફાવત: ગરમ પાણી ઓછું ઘન બને છે, કુદરતી રીતે ઉપર આવે છે
• પરિભ્રમણ: ટાંકીના તળિયેથી ઠંડું પાણી કલેક્ટરમાં વહે છે
• સંગ્રહ: ગરમ પાણી ઇન્સ્યુલેટેડ સ્ટોરેજ ટાંકીમાં એકત્રિત થાય છે

ઘટકો: ફ્લેટ પ્લેટ કલેક્ટર, ઇન્સ્યુલેટેડ સ્ટોરેજ ટાંકી, જોડાણ પાઇપ, સેફ્ટી વાલ્વ.

ફાયદાઓ: વીજળીની જરૂર નથી, સરળ ડિઝાઇન, ઓછી જાળવણી, ખર્ચ-અસરકારક.

યાદશક્તિ સૂત્ર: “SDCS” (Solar-Density-Circulation-Storage)

પ્રશ્ન 3(c) અથવા [7 ગુણ]

#

હોરિઝોન્ટલ એક્સિસ વિન્ડ ટર્બાઇનનો કાર્યસિદ્ધાંત સમજાવો.

જવાબ:

graph LR
    A[પવન ઊર્જા] --> B[રોટર બ્લેડ]
    B --> C[શાફ્ટ રોટેશન]
    C --> D[ગિયરબોક્સ]
    D --> E[જનરેટર]
    E --> F[વિદ્યુત શક્તિ]
    G[નેસેલ] --> B
    H[ટાવર] --> G

હોરિઝોન્ટલ એક્સિસ વિન્ડ ટર્બાઇન (HAWT) એરોડાયનેમિક લિફ્ટ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીને પવનની ગતિ ઊર્જાને વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે.

કાર્યિંગ સિદ્ધાંત:

1. પવન કેપ્ચર: રોટર બ્લેડ એરોડાયનેમિક પ્રોફાઇલ સાથે ડિઝાઇન કરેલા
2. લિફ્ટ જનરેશન: બ્લેડ સપાટીઓ પર દબાણનો તફાવત લિફ્ટ બળ બનાવે છે
3. રોટેશન: લિફ્ટ બળ રોટરને આડી ધરી આસપાસ ફેરવે છે
4. સ્પીડ કન્વર્ઝન: ગિયરબોક્સ રોટેશનલ સ્પીડ 30-50 rpm થી 1500 rpm સુધી વધારે છે
5. પાવર જનરેશન: ઊંચી સ્પીડ રોટેશન વિદ્યુત જનરેટર ચલાવે છે

ઘટકો:

• રોટર એસેમ્બલી: 2-3 બ્લેડ, હબ, પિચ કંટ્રોલ સિસ્ટમ
• નેસેલ: ગિયરબોક્સ, જનરેટર, કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ હાઉસ કરે છે
• ટાવર: ઓપ્ટિમલ ઊંચાઈ (50-120m) પર નેસેલને સપોર્ટ કરે છે
• ફાઉન્ડેશન: માળખાકીય સ્થિરતા માટે કોંક્રિટ બેઝ

કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ:

• યાવ સિસ્ટમ: ટર્બાઇનને પવનની દિશા તરફ ઓરિએન્ટ કરે છે
• પિચ કંટ્રોલ: ઓપ્ટિમલ પવન કેપ્ચર માટે બ્લેડ એંગલ એડજસ્ટ કરે છે
• બ્રેક સિસ્ટમ: ઈમર્જન્સી સ્ટોપિંગ મેકેનિઝમ

ફાયદાઓ: ઊંચી કાર્યક્ષમતા (35-45%), સાબિત ટેકનોલોજી, સ્કેલની અર્થવ્યવસ્થા. ગેરફાયદાઓ: વિઝ્યુઅલ ઈમ્પેક્ટ, ઘોંઘાટ, પક્ષીઓની અથડામણ, પવનની પરિવર્તનશીલતા.

પાવર કેલ્ક્યુલેશન: P = 0.5 × ρ × A × V³ × Cp જ્યાં: ρ = હવાની ઘનતા, A = સ્વેપ્ટ એરિયા, V = પવનની ઝડપ, Cp = પાવર કોએફિશિયન્ટ

યાદશક્તિ સૂત્ર: “WLRSG-RNTP-YPB” (Wind-Lift-Rotation-Speed-Generation, Rotor-Nacelle-Tower-Foundation, Yaw-Pitch-Brake)

પ્રશ્ન 4(a) [3 ગુણ]

#

ભરતી ઊર્જાના લાભ અને ગેરલાભ જણાવો.

જવાબ:

કોષ્ટક: ભરતી ઊર્જાના ફાયદા અને ગેરફાયદા

ભરતી ઊર્જા પૃથ્વી, ચંદ્ર અને સૂર્ય વચ્ચેના ગુરુત્વાકર્ષણ બળોનો ઉપયોગ કરીને વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે.

ફાયદાઓ:

• વિશ્વસનીયતા: અત્યંત અનુમાનિત ભરતી ચક્ર
• સ્વચ્છ ઊર્જા: શૂન્ય ઓપરેશનલ ઉત્સર્જન
• ટકાઉપણું: ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર દાયકાઓ ટકે છે

ગેરફાયદાઓ:

• ભૌગોલિક મર્યાદાઓ: ચોક્કસ કિનારાકીય પરિસ્થિતિઓની જરૂર
• ઊંચી કિંમતો: મોંઘું ઇન્સ્ટોલેશન અને જાળવણી
• ઇકોલોજિકલ ઈમ્પેક્ટ: દરિયાઈ ઇકોસિસ્ટમ્સને અસર કરે છે

યાદશક્તિ સૂત્ર: “RCD-GHE” (Reliable-Clean-Durable, Geographic-High cost-Ecological)

પ્રશ્ન 4(b) [4 ગુણ]

#

બાયોગેસ પ્લાન્ટનો કાર્યસિદ્ધાંત સમજાવો.

જવાબ:

graph TD
    A[કાર્બનિક કચરો ઇનપુટ] --> B[મિક્સિંગ ટાંકી]
    B --> C[ડાયજેસ્ટર ટાંકી]
    C --> D[ગેસ કલેક્શન]
    C --> E[સ્લરી આઉટપુટ]
    D --> F[બાયોગેસ સ્ટોરેજ]
    F --> G[અંતિમ ઉપયોગ]

બાયોગેસ પ્લાન્ટ કાર્બનિક કચરા સામગ્રીના એનેરોબિક ડાયજેસ્શન દ્વારા મિથેન સમૃદ્ધ ગેસ ઉત્પન્ન કરે છે.

કાર્યિંગ સિદ્ધાંત:

1. ફીડ તૈયારી: કાર્બનિક કચરો પાણી સાથે મિક્સ (1:1 રેશિયો)
2. એનેરોબિક ડાયજેસ્શન: ઓક્સિજન-મુક્ત વાતાવરણમાં બેક્ટેરિયા કાર્બનિક પદાર્થને તોડે છે
3. ગેસ ઉત્પાદન: મિથેન (50-70%) અને CO2 (30-40%) ઉત્પન્ન થાય છે
4. ગેસ કલેક્શન: બાયોગેસ ગેસ હોલ્ડર ડોમમાં એકત્રિત થાય છે

પ્રક્રિયાના તબક્કાઓ:

• હાયડ્રોલિસિસ: જટિલ કાર્બનિક પદાર્થો સરળ સંયોજનોમાં તૂટે છે
• એસિડોજેનેસિસ: કાર્બનિક એસિડ રચના
• મિથેનોજેનેસિસ: મિથેનોજેનિક બેક્ટેરિયા દ્વારા મિથેન ઉત્પાદન

ઓપ્ટિમલ કંડિશન્સ: તાપમાન 35-40°C, pH 6.8-7.2, રિટેન્શન ટાઇમ 15-30 દિવસ.

યાદશક્તિ સૂત્ર: “FAGH-HAM” (Feed-Anaerobic-Gas-Holder, Hydrolysis-Acidogenesis-Methanogenesis)

પ્રશ્ન 4(c) [7 ગુણ]

#

ગ્રીનહાઉસ અસર સમજાવો.

જવાબ:

graph TD
    A[સૂર્ય કિરણોત્સર્ગ] --> B[પૃથ્વીની સપાટી]
    B --> C[ગરમી શોષણ]
    C --> D[ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગ]
    D --> E[ગ્રીનહાઉસ ગેસેસ]
    E --> F[હીટ ટ્રેપિંગ]
    F --> G[પૃથ્વી તરફ પુનઃકિરણોત્સર્ગ]
    G --> H[ગ્લોબલ વોર્મિંગ]

ગ્રીનહાઉસ અસર એ પ્રક્રિયા છે જેમાં વાતાવરણીય ગેસેસ સૂર્યથી આવતી ગરમીને પકડી રાખે છે, જેનાથી પૃથ્વીની સપાટીનું તાપમાન સામાન્ય કરતાં વધારે થાય છે.

કુદરતી ગ્રીનહાઉસ અસર:

• સૂર્ય કિરણોત્સર્ગ: સૂર્ય શોર્ટ-વેવ કિરણોત્સર્ગ (દૃશ્ય પ્રકાશ) ઉત્સર્જિત કરે છે
• સપાટી શોષણ: પૃથ્વી સૂર્ય ઊર્જા શોષીને ગરમ થાય છે
• હીટ રી-ઇમિશન: પૃથ્વી લોંગ-વેવ ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગ ઉત્સર્જિત કરે છે
• ગેસ શોષણ: ગ્રીનહાઉસ ગેસેસ ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગ શોષે છે
• હીટ રિટેન્શન: પકડાયેલી ગરમી નીચલા વાતાવરણને ગરમ કરે છે

ગ્રીનહાઉસ ગેસેસ અને યોગદાન:

• કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO2): 76% - અશ્મિભૂત ઇંધણ દહન, વનનાશ
• મિથેન (CH4): 16% - કૃષિ, લેન્ડફિલ, પશુધન
• નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ (N2O): 6% - ફર્ટિલાઇઝર, અશ્મિભૂત ઇંધણ દહન
• ફ્લોરિનેટેડ ગેસેસ: 2% - ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓ, રેફ્રિજરેશન

વધેલી ગ્રીનહાઉસ અસર: માનવીય પ્રવૃત્તિઓ ગ્રીનહાઉસ ગેસની સાંદ્રતા વધારે છે, હીટ ટ્રેપિંગ તીવ્ર બનાવે છે.

પરિણામો:

• ગ્લોબલ ટેમ્પરેચર રાઇઝ: પ્રિ-ઇન્ડસ્ટ્રિયલ કાળથી સરેરાશ 1.1°C વધારો
• આબોહવા પરિવર્તન: બદલાયેલા વરસાદી પેટર્ન, આત્યંતિક હવામાન ઘટનાઓ
• સમુદ્રી સપાટીમાં વધારો: થર્મલ વિસ્તરણ અને બરફની ચાદર પીગળવી
• ઇકોસિસ્ટમ વિક્ષેપ: પ્રજાતિઓનું સ્થાનાંતરણ, કોરલ બ્લીચિંગ, જંગલની આગ

શમન વ્યૂહરચનાઓ:

• નવીકરણીય ઊર્જા: અશ્મિભૂત ઇંધણ અવલંબન ઘટાડવું
• ઊર્જા કાર્યક્ષમતા: ટેકનોલોજી અને પ્રથાઓમાં સુધારો
• કાર્બન સિક્વેસ્ટ્રેશન: વન પુનઃસ્થાપન, કાર્બન કેપ્ચર સ્ટોરેજ
• આંતરરાષ્ટ્રીય સહકાર: પેરિસ એગ્રીમેન્ટ, ઉત્સર્જન ઘટાડાના લક્ષ્યો

યાદશક્તિ સૂત્ર: “SSAHR-CMNO-GTSE-RECC” (Solar-Surface-Absorption-Heat-Radiation, CO2-Methane-Nitrous-Other, Global-Temperature-Sea-Ecosystem, Renewable-Efficiency-Carbon-Cooperation)

પ્રશ્ન 4(a) અથવા [3 ગુણ]

#

આબોહવા પરિવર્તન શું છે?

જવાબ:

કોષ્ટક: આબોહવા પરિવર્તનના સૂચકો

આબોહવા પરિવર્તન એ વૈશ્વિક તાપમાન અને હવામાનની પેટર્નમાં લાંબાગાળાના ફેરફારોનો સંદર્ભ છે, જે મુખ્યત્વે 20મી સદીના મધ્યથી માનવીય પ્રવૃત્તિઓને કારણે થયા છે.

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:

• તાપમાન વૃદ્ધિ: વૈશ્વિક સરેરાશ તાપમાનમાં વધારો
• હવામાનની આત્યંતિકતા: વધુ વારંવાર વાવાઝોડા, દુષ્કાળ, પૂર
• ઇકોસિસ્ટમ ફેરફારો: પ્રજાતિ સ્થાનાંતરણ, આવાસ નુકસાન

પ્રાથમિક કારણ: અશ્મિભૂત ઇંધણ દહન, વનનાશ, ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓથી વધેલા ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઉત્સર્જન.

યાદશક્તિ સૂત્ર: “TSE” (Temperature-Sea level-Ecosystem)

પ્રશ્ન 4(b) અથવા [4 ગુણ]

#

આબોહવા પરિવર્તનને નિયંત્રિત કરવા કયા કયા પગલાં ભરી શકાય?

જવાબ:

કોષ્ટક: ગ્લોબલ વોર્મિંગ નિયંત્રણ પગલાં

નિયંત્રણ પગલાં:

સરકારી સ્તરે:

• નીતિ ફ્રેમવર્ક: કાર્બન પ્રાઇસિંગ, ઉત્સર્જન ધોરણો
• નવીકરણીય ઊર્જા: સોલર, વિન્ડ પાવર પ્રમોશન
• પબ્લિક ટ્રાન્સપોર્ટ: માસ ટ્રાન્ઝિટ સિસ્ટમ ડેવલપમેન્ટ

ઔદ્યોગિક સ્તરે:

• સ્વચ્છ ટેકનોલોજી: કાર્યક્ષમ પ્રક્રિયાઓ, કચરો ઘટાડવો
• કાર્બન કેપ્ચર: સ્ટોરેજ અને યુટિલાઇઝેશન ટેકનોલોજીઓ
• ટકાઉ પ્રથાઓ: ગ્રીન મેન્યુફેક્ચરિંગ, સર્ક્યુલર ઇકોનોમી

વ્યક્તિગત સ્તરે:

• ઊર્જા બચત: LED લાઇટ્સ, કાર્યક્ષમ ઉપકરણો
• પરિવહન: ચાલવું, સાયક્લિંગ, કારપૂલિંગ
• જીવનશૈલીમાં ફેરફાર: ઓછો વપરાશ, રિસાયક્લિંગ

યાદશક્તિ સૂત્ર: “PRT-CCS-ECL” (Policy-Renewable-Transport, Carbon-Clean-Sustainable, Energy-Communication-Lifestyle)

પ્રશ્ન 4(c) અથવા [7 ગુણ]

#

આબોહવા પરિવર્તનને હળવું કરવા વૈશ્વિક સ્તરે કયા અગત્યના કરારો થયા છે?

જવાબ:

કોષ્ટક: મુખ્ય આબોહવા કરારો

મહત્વપૂર્ણ વૈશ્વિક આબોહવા કરારો:

1. યુનાઇટેડ નેશન્સ ફ્રેમવર્ક કન્વેન્શન ઓન ક્લાઇમેટ ચેન્જ (UNFCCC) - 1992:

• ઉદ્દેશ્ય: ગ્રીનહાઉસ ગેસની સાંદ્રતા સ્થિર કરવી
• સિદ્ધાંતો: સામાન્ય પરંતુ વિભેદિત જવાબદારીઓ
• ફ્રેમવર્ક: ભાવિ આબોહવા વાટાઘાટોનો આધાર

2. ક્યોટો પ્રોટોકોલ - 1997:

• બંધનકર્તા લક્ષ્યો: વિકસિત દેશો 5.2% ઉત્સર્જન ઘટાડો (1990 સ્તર)
• લવચીક મેકેનિઝમ: ઉત્સર્જન ટ્રેડિંગ, ક્લીન ડેવલપમેન્ટ મેકેનિઝમ
• કમિટમેન્ટ પીરિયડ: પ્રથમ (2008-2012), બીજો (2013-2020)

3. પેરિસ એગ્રીમેન્ટ - 2015:

• તાપમાન લક્ષ્ય: ગ્લોબલ વોર્મિંગને 2°C કરતાં નીચે, પ્રાધાન્ય 1.5°C
• રાષ્ટ્રીય નિર્ધારિત યોગદાન (NDCs): દેશો પોતાના લક્ષ્યો સેટ કરે છે
• પુનરાવલોકન મેકેનિઝમ: પાંચ વર્ષીય મૂલ્યાંકન અને વિસ્તૃતિકરણ ચક્ર
• આબોહવા ફાઇનાન્સ: વિકાસશીલ દેશો માટે વાર્ષિક $100 બિલિયન

4. અન્ય મહત્વપૂર્ણ કરારો:

• મોન્ટ્રીયલ પ્રોટોકોલ (1987): ઓઝોન સ્તર સંરક્ષણ, અપ્રત્યક્ષ આબોહવા લાભો
• કોપેનહેગન એકોર્ડ (2009): ઉત્સર્જન ઘટાડા પર રાજકીય કરાર
• દોહા એમેન્ડમેન્ટ (2012): ક્યોટો પ્રોટોકોલ કમિટમેન્ટ વિસ્તૃત

અમલીકરણના પડકારો:

• અનુપાલન: સ્વૈચ્છિક બનામ ફરજિયાત પ્રતિબદ્ધતાઓ
• ફાઇનાન્સિંગ: શમન અને અનુકૂલન માટે પૂરતું ફંડિંગ
• ટેકનોલોજી ટ્રાન્સફર: વિકાસશીલ દેશો માટે સ્વચ્છ ટેકનોલોજી પહોંચ
• મોનિટરિંગ: પારદર્શક રિપોર્ટિંગ અને વેરિફિકેશન સિસ્ટમ્સ

તાજેતરના વિકાસો:

• આર્ટિકલ 6 નિયમો: પેરિસ એગ્રીમેન્ટ હેઠળ આંતરરાષ્ટ્રીય કાર્બન માર્કેટ્સ
• લોસ એન્ડ ડેમેજ: આબોહવા-સંવેદનશીલ દેશો માટે સહાય
• નેટ-ઝીરો કમિટમેન્ટ્સ: દેશો કાર્બન ન્યુટ્રાલિટીની પ્રતિજ્ઞા લે છે

યાદશક્તિ સૂત્ર: “UKPOM-CDOG-TFMC” (UNFCCC-Kyoto-Paris-Other-Montreal, Copenhagen-Doha-Other-Goals, Technology-Finance-Monitoring-Commitments)

પ્રશ્ન 5(a) [3 ગુણ]

#

ઓઝોન સ્તરની ક્ષતિની અસરો સમજાવો.

જવાબ:

કોષ્ટક: ઓઝોન ઘટાડાની અસરો

**ઓઝોન સ્તર ઘટાડાના પરિણામે પૃથ્વીની સપાટી પર વધુ અલ્ટ્રાવાયોલેટ-B (UV-B) કિરણોત્સર્ગ પહોંચે છે.

અસરો:

• માનવ આરોગ્ય: ચામડીના કેન્સરનો દર વધારે, આંખને નુકસાન, રોગપ્રતિકારક તંત્રનું દમન
• દરિયાઈ ઇકોસિસ્ટમ્સ: ફાયટોપ્લાન્કટનમાં ઘટાડો સમુદ્રી ખાદ્ય શૃંખલાને અસર કરે છે
• કૃષિ અસર: પાકની ઉપજમાં ઘટાડો, છોડની વૃદ્ધિમાં અવરોધ

કારણ: ક્લોરોફ્લોરોકાર્બન્સ (CFCs) સ્ટ્રેટોસ્ફિયરમાં ઓઝોન અણુઓનો નાશ કરે છે.

યાદશક્તિ સૂત્ર: “HMA” (Human-Marine-Agricultural)

પ્રશ્ન 5(b) [4 ગુણ]

#

ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ પર ટૂંકી નોંધ લખો.

જવાબ:

કોષ્ટક: મુખ્ય ગ્રીનહાઉસ ગેસેસ

ગ્રીનહાઉસ ગેસેસ એ વાતાવરણીય સંયોજનો છે જે પૃથ્વીની સપાટીથી વિકરાળેલી ગરમીને પકડી રાખે છે.

મુખ્ય ગ્રીનહાઉસ ગેસેસ:

• કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO2): સૌથી વધુ મુખ્ય, અશ્મિભૂત ઇંધણ દહનથી
• મિથેન (CH4): શક્તિશાળી પરંતુ ટૂંકી આયુષ્ય, કૃષિમાંથી
• નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ (N2O): લાંબી આયુષ્ય, ફર્ટિલાઇઝર અને ઉદ્યોગોથી
• ફ્લોરિનેટેડ ગેસેસ: ખૂબ શક્તિશાળી, રેફ્રિજરેશન અને ઔદ્યોગિક ઉપયોગથી

ગુણધર્મો: ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગ શોષે છે, દૃશ્ય પ્રકાશ માટે પારદર્શક, વિવિધ વાતાવરણીય આયુષ્ય.

ગ્લોબલ વોર્મિંગ પોટેન્શિયલ: ચોક્કસ સમયગાળા દરમિયાન CO2 ની તુલનામાં ગરમી પકડવાની ક્ષમતા માપે છે.

યાદશક્તિ સૂત્ર: “CMNF” (Carbon dioxide-Methane-Nitrous oxide-Fluorinated gases)

પ્રશ્ન 5(c) [7 ગુણ]

#

5R નો ખ્યાલ સમજાવો.

જવાબ:

graph TD
    A[5R ખ્યાલ] --> B[Refuse - ઇનકાર]
    A --> C[Reduce - ઘટાડો]
    A --> D[Reuse - પુનઃઉપયોગ]
    A --> E[Repurpose - નવો હેતુ]
    A --> F[Recycle - પુનર્ચક્રણ]
    B --> G[બિનજરૂરી વસ્તુઓ ટાળો]
    C --> H[વપરાશ ઓછો કરો]
    D --> I[વસ્તુઓનો વારંવાર ઉપયોગ]
    E --> J[નવા ઉપયોગ શોધો]
    F --> K[નવા ઉત્પાદનોમાં પ્રક્રિયા]

5R ખ્યાલ એ કચરા વ્યવસ્થાપનની હાયરાર્કી છે જે કચરા નિવારણ અને સંસાધન સંરક્ષણને પ્રાથમિકતા આપે છે.

પ્રાથમિકતાના ક્રમમાં પાંચ R’s:

1. Refuse - ઇનકાર:

• વ્યાખ્યા: બિનજરૂરી વસ્તુઓ સ્વીકારવાનો ઇનકાર
• ઉદાહરણો: સિંગલ-યુઝ પ્લાસ્ટિક, પ્રમોશનલ ફ્રીબીઝ, વધુ પેકેજિંગ
• અસર: સ્રોતે કચરાનું ઉત્પાદન અટકાવે છે

2. Reduce - ઘટાડો:

• વ્યાખ્યા: વપરાશ અને કચરા ઉત્પાદન ઓછું કરવું
• ઉદાહરણો: ફક્ત જરૂરી વસ્તુઓ ખરીદવી, ટકાઉ ઉત્પાદનો પસંદ કરવા, ઊર્જા બચત
• અસર: સંસાધન નિષ્કર્ષણ અને કચરાના પ્રમાણમાં ઘટાડો

3. Reuse - પુનઃઉપયોગ:

• વ્યાખ્યા: વસ્તુઓનો તેમના મૂળ સ્વરૂપમાં વારંવાર ઉપયોગ
• ઉદાહરણો: સ્ટોરેજ માટે કાચની બરણીઓ, કપડાંનું દાન, ફર્નિચરનો પુનઃઉપયોગ
• અસર: ઉત્પાદનની આયુષ્ય વધારે છે, બદલીની જરૂરિયાત ઘટાડે છે

4. Repurpose - નવો હેતુ:

• વ્યાખ્યા: ફેંકવાને બદલે વસ્તુઓ માટે નવા ઉપયોગો શોધવા
• ઉદાહરણો: ટાયર પ્લાન્ટર, બોટલ વેઝ, કાર્ડબોર્ડ ઓર્ગેનાઇઝર
• અસર: સર્જનાત્મક કચરા વાળવું, કલાત્મક મૂલ્ય ઉમેરો

5. Recycle - પુનર્ચક્રણ:

• વ્યાખ્યા: કચરા સામગ્રીને નવા ઉત્પાદનોમાં પ્રક્રિયા કરવી
• ઉદાહરણો: કાગળનું રિસાયકલિંગ, ધાતુ પુનઃપ્રાપ્તિ, પ્લાસ્ટિક રિપ્રોસેસિંગ
• અસર: સંસાધન પુનઃપ્રાપ્તિ, લેન્ડફિલ ભાર ઘટાડવો

5R અભિગમના ફાયદાઓ:

• પર્યાવરણીય: ઘટેલું પ્રદૂષણ, સંસાધન સંરક્ષણ, ઇકોસિસ્ટમ સંરક્ષણ
• આર્થિક: ખર્ચ બચત, રિસાયકલિંગ ઉદ્યોગમાં રોજગાર સર્જન
• સામાજિક: સમુદાયિક જાગરૂકતા, ટકાઉ જીવનશૈલી પ્રોત્સાહન

અમલીકરણ હાયરાર્કી: પહેલા ઇનકાર અને ઘટાડા પર ધ્યાન આપો (નિવારણ), પછી પુનઃઉપયોગ અને નવો હેતુ (કચરો વાળવું), અંતે રિસાયકલ (કચરા પ્રક્રિયા).

પડકારો: વર્તન પરિવર્તનની જરૂરિયાતો, ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર વિકાસ, આર્થિક પ્રોત્સાહનોનું સંકલન.

યાદશક્તિ સૂત્ર: “Real Recycling Requires Refusing Rubbish” (Refuse-Reduce-Reuse-Repurpose-Recycle)

પ્રશ્ન 5(a) અથવા [3 ગુણ]

#

વન્યજીવ સંરક્ષણ કાયદો, 1972 ની નોંધપાત્ર વિશેષતાઓ લખો.

જવાબ:

કોષ્ટક: વન્યજીવ સંરક્ષણ કાયદો 1972 ની વિશેષતાઓ

વન્યજીવ સંરક્ષણ કાયદો, 1972 ભારતમાં વન્યજીવ સંરક્ષણ માટે કાનૂની માળખું પ્રદાન કરે છે.

નોંધપાત્ર વિશેષતાઓ:

• પ્રજાતિ સંરક્ષણ: સંરક્ષણ સ્તર પ્રમાણે પ્રજાતિઓનું છ અનુસૂચીમાં વર્ગીકરણ
• શિકાર પ્રતિબંધ: સંરક્ષિત પ્રજાતિઓના શિકાર પર સંપૂર્ણ પ્રતિબંધ
• આવાસ સંરક્ષણ: સંરક્ષિત વિસ્તારોનું હોદ્દો અને વ્યવસ્થાપન
• વેપાર નિયંત્રણ: વન્યજીવ ઉત્પાદન વાણિજ્યનું નિયંત્રણ

અમલીકરણ: વન્યજીવ અપરાધ નિયંત્રણ બ્યુરો, વન વિભાગો, વન્યજીવ અપરાધો માટે વિશેષ અદાલતો.

સુધારાઓ: નવી પ્રજાતિઓ સામેલ કરવા અને જોગવાઈઓ મજબૂત બનાવવા માટે નિયમિત અપડેટ્સ.

યાદશક્તિ સૂત્ર: “SHTE” (Species-Hunting-Trade-Enforcement)

પ્રશ્ન 5(b) અથવા [4 ગુણ]

#

ભારતમાં પર્યાવરણ નીતિઓ કઇ કઇ છે?

જવાબ:

કોષ્ટક: ભારતની મુખ્ય પર્યાવરણ નીતિઓ

મુખ્ય પર્યાવરણ નીતિઓ:

રાષ્ટ્રીય પર્યાવરણ નીતિ (2006):

• ઉદ્દેશ્ય: પર્યાવરણ સંરક્ષણ સાથે ટકાઉ વિકાસ
• સિદ્ધાંતો: પ્રદૂષક ચુકવે, સાવચેતીનો અભિગમ
• અમલીકરણ: વિભાગો વચ્ચે એકીકરણ

ક્ષેત્રીય નીતિઓ:

• રાષ્ટ્રીય જળ નીતિ: એકીકૃત જળ સંસાધન વ્યવસ્થાપન
• રાષ્ટ્રીય વન નીતિ: 33% વન આવરણનું લક્ષ્ય
• રાષ્ટ્રીય સોલર મિશન: નવીકરણીય ઊર્જા પ્રોત્સાહન
• કચરા વ્યવસ્થાપન નિયમો: ઘન કચરો, ઈ-કચરો, પ્લાસ્ટિક કચરા વ્યવસ્થાપન

નિયમનકારી માળખું: પર્યાવરણ સંરક્ષણ કાયદો, જળ અધિનિયમ, વાયુ અધિનિયમ, વન સંરક્ષણ અધિનિયમ.

યાદશક્તિ સૂત્ર: “NWFS” (National-Water-Forest-Solar)

પ્રશ્ન 5(c) અથવા [7 ગુણ]

#

વરસાદી પાણીનો સંચય વિગતે સમજાવો.

જવાબ:

graph TD
    A[વરસાદ] --> B[કેચમેન્ટ એરિયા]
    B --> C[કલેક્શન સિસ્ટમ]
    C --> D[ફર્સ્ટ ફ્લશ ડાયવર્ટર]
    D --> E[ફિલ્ટરેશન]
    E --> F[સ્ટોરેજ ટાંકી]
    F --> G[વિતરણ]
    H[રીચાર્જ પિટ] --> I[ભૂગર્ભ જળ]
    C --> H

વરસાદી પાણીનો સંચય એ ફાયદાકારક હેતુઓ માટે વરસાદી પાણીનું સંગ્રહ, સંચય અને ઉપયોગ છે.

વરસાદી પાણી સંચય સિસ્ટમના ઘટકો:

1. કેચમેન્ટ એરિયા:

• કાર્ય: વરસાદ સંગ્રહ માટેની સપાટી (છત, ખુલ્લા વિસ્તારો)
• સામગ્રી: સ્વચ્છ, બિન-ઝેરી હોવી જોઈએ (એસ્બેસ્ટોસ, લેડ પેઇન્ટેડ સપાટીઓ ટાળો)
• ગણતરી: સંગ્રહ = કેચમેન્ટ એરિયા × વરસાદ × રનઓફ કોએફિશિયન્ટ

2. સંગ્રહ અને પરિવહન સિસ્ટમ:

• ગટર: કેચમેન્ટ સપાટીથી પાણીને ચેનલ કરે છે
• ડાઉનસ્પાઉટ્સ: ગટર્સથી પાણી લઈ જતા વર્ટિકલ પાઇપ્સ
• પરિવહન: વિવિધ ઘટકોને જોડતા પાઇપ્સ

3. ફર્સ્ટ ફ્લશ ડાયવર્ટર:

• હેતુ: કાટમાળ સાથેનું પ્રારંભિક ગંદું પાણી દૂર કરે છે
• પ્રકારો: મેન્યુઅલ વાલ્વ, ઑટોમેટિક ડાયવર્ટર, ફ્લોટિંગ બોલ સિસ્ટમ
• ક્ષમતા: સામાન્ય રીતે 100 ચો.મી. છતના વિસ્તાર દીઠ 10-15 લિટર

4. ફિલ્ટરેશન સિસ્ટમ:

• કોર્સ ફિલ્ટર: પાંદડા, કાટમાળ દૂર કરે છે (મેશ સ્ક્રીન)
• ફાઇન ફિલ્ટર: રેતી, કાંકરી, એક્ટિવેટેડ કાર્બન
• સ્લો સેન્ડ ફિલ્ટર: પીવાના પાણી માટે જૈવિક ટ્રીટમેન્ટ

5. સ્ટોરેજ સિસ્ટમ:

• સરફેસ સ્ટોરેજ: જમીન ઉપર ટાંકીઓ, જળાશયો
• અન્ડરગ્રાઉન્ડ સ્ટોરેજ: જમીન નીચે સમ્પ્સ, સિસ્ટર્ન્સ
• સામગ્રી: ફેરોસિમેન્ટ, પ્લાસ્ટિક, કોંક્રિટ, ફાઇબરગ્લાસ

વરસાદી પાણી સંચયના પ્રકારો:

A. છતની સંચય:

• ડાયરેક્ટ સ્ટોરેજ: તાત્કાલિક ઉપયોગ માટે ટાંકીમાં વરસાદી પાણી સંગ્રહ
• ઇન્ડાયરેક્ટ રીચાર્જ: ભૂગર્ભ જળ રીચાર્જ કરવા માટે પાણીને દિશા આપવી

B. સરફેસ વોટર હાર્વેસ્ટિંગ:

• ચેક ડેમ્સ: સ્ટ્રીમ્સ વચ્ચે નાના અવરોધો
• પર્કોલેશન ટાંકીઓ: કૃત્રિમ રીચાર્જ સ્ટ્રક્ચર્સ
• કન્ટૂર બંડિંગ: જળ સંચય સાથે માટી સંરક્ષણ

ફાયદાઓ:

• જળ સુરક્ષા: બાહ્ય જળ સ્રોતો પર નિર્ભરતા ઘટાડે છે
• ભૂગર્ભ જળ રીચાર્જ: પાણીના સ્તરમાં ઘટાડો અટકાવે છે
• પૂર નિયંત્રણ: સપાટીનો અપવાહ અને શહેરી પૂર ઘટાડે છે
• ગુણવત્તા સુધારણા: પ્રદૂષિત વિસ્તારોમાં સામાન્ય રીતે ભૂગર્ભ જળ કરતાં વધુ સારું
• ખર્ચ-અસરકારક: જળ પુરવઠા યોજનાઓ કરતાં ઓછું
• ઊર્જા બચત: પમ્પિંગ જરૂરિયાતો ઘટાડે છે

ડિઝાઇન વિચારણાઓ:

• વરસાદી પેટર્ન: મોસમી વિતરણ, તીવ્રતા
• પાણીની માંગ: ઘરેલું જરૂરિયાતો, ઉપયોગ પેટર્ન
• સ્ટોરેજ ક્ષમતા: સૂકા સમયગાળાના આધારે
• ગુણવત્તા જરૂરિયાતો: પીવાના બનામ બિન-પીવાના ઉપયોગ
• સાઇટ કંડિશન્સ: જગ્યાની ઉપલબ્ધતા, માટીની પારગમ્યતા

જાળવણી જરૂરિયાતો:

• નિયમિત સફાઈ: ગટર, ફિલ્ટર, સ્ટોરેજ ટાંકીઓ
• છતની જાળવણી: દૂષણ સ્રોતો અટકાવવા
• સિસ્ટમ નિરીક્ષણ: લીકેજ, અવરોધો તપાસવા
• પાણીની ગુણવત્તા પરીક્ષણ: પીવાના ઉપયોગ માટે સમયાંતરે વિશ્લેષણ

સરકારી પહેલો:

• બિલ્ડિંગ કોડ્સ: નવા બાંધકામોમાં વરસાદી પાણી સંચય ફરજિયાત
• સબસિડી: ઇન્સ્ટોલેશન માટે નાણાકીય પ્રોત્સાહનો
• જાગૃતિ કાર્યક્રમો: સમુદાયિક શિક્ષણ અને તાલીમ
• તકનીકી સહાય: ડિઝાઇન ગાઇડલાઇન્સ, અમલીકરણ સહાય

પડકારો:

• પ્રારંભિક ખર્ચ: સંપૂર્ણ સિસ્ટમ માટે સેટઅપ ખર્ચ
• જાળવણી: નિયમિત જાળવણીની જરૂરિયાતો
• જગ્યાની જરૂરિયાતો: સ્ટોરેજ ટાંકી માટે જગ્યાની જરૂર
• મોસમી ઉપલબ્ધતા: મોનસૂન પેટર્ન પર નિર્ભરતા
• ગુણવત્તાની ચિંતાઓ: સંભવિત દૂષણ મુદ્દાઓ

ગણતરીનું ઉદાહરણ:

• છતનો વિસ્તાર: 100 ચો.મી.
• વાર્ષિક વરસાદ: 1000 મી.મી.
• રનઓફ કોએફિશિયન્ટ: 0.8
• સંચયપાત્ર પાણી = 100 × 1 × 0.8 = 80,000 લિટર/વર્ષ

યાદશક્તિ સૂત્ર: “CCFFS-RSBD-WGFQC-RCSMQ” (Catchment-Collection-Flush-Filter-Storage, Rooftop-Surface-Benefits-Design, Water-Groundwater-Flood-Quality-Cost, Regular-Check-System-Maintenance-Quality)