UPSC CSE Prelims
हरितगृह गैसें Previous Year Questions (PYQs)

Detailed Explanation:

कथन I — गलत। भारत का प्रति व्यक्ति CO₂ उत्सर्जन लगभग 1.9-2.0 टन है, 0.5 टन से कम नहीं। दिया गया आंकड़ा बहुत कम और गलत है।

कथन II — सही। भारत एशिया-प्रशांत क्षेत्र में ईंधन दहन से CO₂ उत्सर्जन में दूसरे स्थान पर है — चीन के बाद (जो पहले स्थान पर है)।

कथन III — सही। बिजली और ऊष्मा उत्पादन (मुख्यतः कोयला-आधारित) भारत में CO₂ उत्सर्जन का सबसे बड़ा स्रोत है।

Detailed Explanation:

उत्तर: विकल्प 3 — केवल तीन

हाइड्रोफ्लोरोकार्बन (HFCs) सिंथेटिक यौगिक हैं जिनका उपयोग मुख्य रूप से ओजोन-क्षयकारी पदार्थों के विकल्प के रूप में किया जाता है। दिए गए अनुप्रयोगों में, HFCs का उपयोग एरोसोल (प्रणोदक के रूप में), फोम एजेंट (प्लास्टिक फोम बनाने के लिए), और अग्नि अवरोधकों (स्वच्छ अग्निशामक के रूप में) में किया जाता है, लेकिन स्नेहक में नहीं।

✅ एरोसोल – सही: HFCs हेयरस्प्रे, डिओडोरेंट और क्लीनिंग स्प्रे जैसे एरोसोल उत्पादों में गैर-ज्वलनशील प्रणोदक के रूप में कार्य करते हैं।
✅ फोम एजेंट – सही: HFCs का व्यापक रूप से थर्मल इन्सुलेशन के लिए पॉलीयूरेथेन और पॉलीस्टाइरीन फोम के निर्माण में फोम-ब्लोइंग एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।
✅ अग्नि अवरोधक – सही: HFCs (जैसे HFC-227ea) का उपयोग अग्निशमन प्रणालियों में "स्वच्छ एजेंट" के रूप में किया जाता है, जो ओजोन-क्षयकारी हैलोन को प्रतिस्थापित करते हैं।
❌ स्नेहक – गलत: स्नेहक खनिज तेल, सिंथेटिक हाइड्रोकार्बन (पॉलीअल्फाओलेफिन), या एस्टर से बनाए जाते हैं, HFCs से नहीं।

📝 संक्षिप्त नोट्स: हाइड्रोफ्लोरोकार्बन (HFCs)

• प्रकृति: सिंथेटिक कार्बनिक यौगिक जिनमें हाइड्रोजन, फ्लोरीन और कार्बन परमाणु होते हैं; इनमें क्लोरीन नहीं होता।
• ओजोन प्रभाव: HFCs ओजोन परत को क्षय नहीं करते (CFCs और HCFCs के विपरीत) क्योंकि इनमें क्लोरीन और ब्रोमीन नहीं होते।
• जलवायु प्रभाव: उच्च ग्लोबल वार्मिंग पोटेंशियल (GWP) वाली शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैसें, जो CO₂ की तुलना में सैकड़ों से हजारों गुना अधिक होती हैं।
• सामान्य उपयोग: प्रशीतन और वातानुकूलन, एरोसोल प्रणोदक, फोम-ब्लोइंग एजेंट, अग्निशमन प्रणाली और विलायक अनुप्रयोग।
• नियामक ढांचा: मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल के किगाली संशोधन (2016) के तहत नियंत्रित, जो HFC उत्पादन और उपभोग में चरणबद्ध कमी को अनिवार्य बनाता है।
• भारत की प्रतिबद्धता: भारत ने 2021 में किगाली संशोधन की पुष्टि की, 2047 तक HFC उपयोग में 85% की कमी का संकल्प लिया।
• विकल्प: प्राकृतिक प्रशीतक (अमोनिया, CO₂, हाइड्रोकार्बन), कम GWP वाले HFOs (हाइड्रोफ्लोरोओलेफिन)।

Detailed Explanation:

उत्तर: विकल्प 2 — चावल

दी गई फसलों में चावल की खेती मीथेन (CH₄) और नाइट्रस ऑक्साइड (N₂O) दोनों का सबसे महत्वपूर्ण मानवजनित स्रोत है। जलमग्न धान के खेत अवायवीय (anaerobic) परिस्थितियाँ उत्पन्न करते हैं जो मीथेनोजेनिक बैक्टीरिया द्वारा मीथेन उत्पादन को बढ़ावा देती हैं, जो फिर चावल के पौधों के माध्यम से मुक्त होती है। इसके अतिरिक्त, चावल की खेती में नाइट्रोजन-आधारित उर्वरकों के भारी उपयोग से नाइट्रस ऑक्साइड उत्सर्जन होता है जब मिट्टी के सूक्ष्मजीव अतिरिक्त नाइट्रोजन को परिवर्तित करते हैं जो चावल के पौधों द्वारा खराब रूप से अवशोषित होती है।

📝 संक्षिप्त नोट्स: कृषि से ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन

• चावल से मीथेन: जलभराव वाले धान के खेत ऑक्सीजन-रहित (अवायवीय) परिस्थितियाँ बनाते हैं जो मीथेनोजेनिक आर्किया के लिए आदर्श हैं, जो CH₄ का उत्पादन करते हैं जो चावल के पौधों के तनों और मिट्टी के माध्यम से निकलती है।
• उर्वरकों से नाइट्रस ऑक्साइड: नाइट्रोजन उर्वरक मिट्टी में सूक्ष्मजीवीय प्रक्रियाओं (नाइट्रीकरण और विनाइट्रीकरण) से गुजरते हैं, N₂O मुक्त करते हैं, विशेष रूप से जब अधिक मात्रा में लगाए जाते हैं।
• वैश्विक तापन क्षमता: CH₄, 100 वर्षों में CO₂ से 28-34 गुना अधिक शक्तिशाली है; N₂O, CO₂ से लगभग 265-298 गुना अधिक शक्तिशाली है।
• चावल बनाम अन्य फसलें: कपास, गेहूँ और गन्ना मुख्य रूप से ऊंची भूमि की फसलें हैं जिनमें लंबे समय तक जलभराव नहीं होता, जो न्यूनतम मीथेन उत्पन्न करती हैं। धान के खेत वैश्विक मीथेन उत्सर्जन का ~10-12% हिस्सा हैं।
• शमन रणनीतियाँ: वैकल्पिक गीला करना और सुखाना (AWD), बेहतर उर्वरक प्रबंधन, धीमी-रिलीज़ उर्वरकों का उपयोग, और कम-उत्सर्जन वाली चावल किस्मों का विकास।

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उत्तर: विकल्प 4 — 1, 2 और 3

तीनों कथन सही हैं क्योंकि कृषि मृदाएँ, मवेशी और मुर्गी पालन उद्योग प्रतिक्रियाशील नाइट्रोजन यौगिकों के महत्वपूर्ण स्रोत हैं जो पर्यावरण प्रदूषण और जलवायु परिवर्तन में योगदान करते हैं।

✅ कथन 1 – सही: कृषि मृदाएँ सूक्ष्मजीवी प्रक्रियाओं जैसे नाइट्रीकरण और डीनाइट्रीकरण के माध्यम से नाइट्रोजन ऑक्साइड (विशेष रूप से नाइट्रस ऑक्साइड - N₂O) मुक्त करती हैं, विशेषकर नाइट्रोजन आधारित उर्वरकों से।

✅ कथन 2 – सही: मवेशी मुख्य रूप से मूत्र और खाद के अपघटन के माध्यम से अमोनिया (NH₃) पर्यावरण में मुक्त करते हैं, जो वायु प्रदूषण और अम्लीय वर्षा में योगदान करता है।

✅ कथन 3 – सही: मुर्गी पालन उद्योग खाद प्रबंधन और चारा उत्पादन प्रक्रियाओं से अमोनिया, नाइट्रस ऑक्साइड और नाइट्रोजन ऑक्साइड सहित प्रतिक्रियाशील नाइट्रोजन यौगिक मुक्त करता है।

📝 संक्षिप्त नोट्स: प्रतिक्रियाशील नाइट्रोजन प्रदूषण

• नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOx): मुख्य रूप से कृषि मृदाओं से N₂O; CO₂ की तुलना में ~300 गुना ऊष्मन क्षमता वाली शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस; ओजोन क्षरण में भी योगदान।
• अमोनिया (NH₃): पशुधन अपशिष्ट और खाद से मुक्त; वायुमंडल में सूक्ष्म कण (PM2.5) बनाता है; जल निकायों में जमा होने पर सुपोषण में योगदान।
• कृषि नाइट्रोजन के स्रोत: कृत्रिम उर्वरक प्रयोग, पशु खाद, फसल अवशेष अपघटन और फलीदार खेती।
• पर्यावरणीय प्रभाव: वायु गुणवत्ता में गिरावट, मृदा अम्लीकरण, जल प्रदूषण, जैव विविधता हानि और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन।
• पशुधन योगदान: वैश्विक पशुधन क्षेत्र मानवजनित ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के ~10-12% के लिए जिम्मेदार, महत्वपूर्ण नाइट्रोजन यौगिक मुक्ति के साथ।