UPSC CSE Prelims
जल प्रदूषण Previous Year Questions (PYQs)

Detailed Explanation:

सही उत्तर: ✅ विकल्प 1

सक्रिय कार्बन (Activated Carbon) जल और अपशिष्ट जल शोधन में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले अधिशोषकों (Adsorbents) में से एक है। इसकी अत्यधिक छिद्रयुक्त संरचना और विशाल सतह क्षेत्र इसे प्रदूषकों को हटाने में प्रभावी बनाते हैं। साथ ही इसे कार्बन-समृद्ध अपशिष्ट पदार्थों से कम लागत पर बनाया जा सकता है।

✅ कथन I सही है: सक्रिय कार्बन का उपयोग औद्योगिक अपशिष्ट जल और प्रदूषित जल से प्रदूषकों को हटाने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।

✅ कथन II सही है: इसकी सतह क्षेत्र बहुत बड़ा होता है और इसमें भारी धातुओं तथा अन्य प्रदूषकों को अधिशोषित करने की उच्च क्षमता होती है।

✅ कथन III सही है: सक्रिय कार्बन को नारियल के छिलके, धान की भूसी, बुरादा और अन्य कार्बन-समृद्ध अपशिष्टों से आसानी से बनाया जा सकता है।

✅ कथन II, कथन I की व्याख्या करता है: इसकी विशाल सतह और उच्च अधिशोषण क्षमता इसे प्रदूषक हटाने में प्रभावी बनाती है।

✅ कथन III, कथन I की व्याख्या करता है: कम लागत और अपशिष्ट से निर्माण की सुविधा इसे एक आकर्षक तथा टिकाऊ विकल्प बनाती है।

संक्षिप्त नोट्स: Activated Carbon

• सक्रिय कार्बन एक अत्यधिक छिद्रयुक्त कार्बन पदार्थ है।

• इसका सतह क्षेत्र 1,000 m²/g से भी अधिक हो सकता है।

• इसका उपयोग जल शोधन, वायु शोधन और अपशिष्ट जल उपचार में किया जाता है।

• यह भारी धातुओं, रंगों, कीटनाशकों और कार्बनिक प्रदूषकों को हटाने में प्रभावी है।

• इसे नारियल के छिलके, लकड़ी, कोयला और कृषि अपशिष्टों से बनाया जा सकता है।

• यह मुख्यतः Adsorption (अधिशोषण) की प्रक्रिया से कार्य करता है।

• पर्यावरण संरक्षण और प्रदूषण नियंत्रण में इसका व्यापक उपयोग होता है।

Detailed Explanation:

उत्तर: विकल्प 4 — अपशिष्ट जल उपचार प्रौद्योगिकियाँ

मेम्ब्रेन बायोरिएक्टर (MBRs) उन्नत अपशिष्ट जल उपचार प्रणालियाँ हैं जो पारंपरिक जैविक उपचार प्रक्रियाओं को मेम्ब्रेन निस्पंदन (माइक्रोफिल्ट्रेशन या अल्ट्राफिल्ट्रेशन) के साथ संयोजित करती हैं। ये प्रदूषकों को हटाने, उच्च गुणवत्ता वाला अपशिष्ट जल उत्पन्न करने और पारंपरिक उपचार विधियों की तुलना में कम स्थान की आवश्यकता में अत्यधिक कुशल हैं। MBRs का व्यापक रूप से नगरपालिका और औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है क्योंकि वे निलंबित ठोस, रोगजनकों और कार्बनिक प्रदूषकों को हटाने में उत्कृष्ट प्रदर्शन करते हैं।

📝 संक्षिप्त नोट्स: मेम्ब्रेन बायोरिएक्टर (MBRs)

• प्रौद्योगिकी: एक इकाई में जैविक निम्नीकरण और मेम्ब्रेन निस्पंदन को संयोजित करती है
• मेम्ब्रेन प्रकार: 0.1-0.4 माइक्रोन के छिद्र आकार वाले माइक्रोफिल्ट्रेशन (MF) या अल्ट्राफिल्ट्रेशन (UF) मेम्ब्रेन का उपयोग करती है
• लाभ: उच्च अपशिष्ट जल गुणवत्ता, छोटा क्षेत्रफल, बायोमास का पूर्ण प्रतिधारण, और बेहतर रोगजनक हटाना
• अनुप्रयोग: नगरपालिका अपशिष्ट जल उपचार, औद्योगिक अपशिष्ट उपचार, जल पुनः उपयोग और पुनर्चक्रण
• सीमाएँ: उच्च पूंजी और परिचालन लागत, मेम्ब्रेन फाउलिंग समस्याएँ, ऊर्जा-गहन संचालन
• पर्यावरणीय महत्व: जल पुनः उपयोग को सक्षम बनाता है, प्रदूषण भार को कम करता है, और जल प्रबंधन में चक्रीय अर्थव्यवस्था का समर्थन करता है

Detailed Explanation:

उत्तर: विकल्प 4 — 1, 2 और 3

PFAS (परफ्लुओरोएल्काइल और पॉलीफ्लुओरोएल्काइल पदार्थ) के बारे में तीनों कथन सही हैं। इन सिंथेटिक रसायनों को अक्सर 'फॉरएवर केमिकल्स' कहा जाता है, जो उपभोक्ता उत्पादों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं और पर्यावरणीय स्थिरता और जैवसंचयन क्षमता द्वारा विशेषता रखते हैं।

✅ कथन 1 – सही: PFAS व्यापक रूप से पेयजल, खाद्य पदार्थों और खाद्य पैकेजिंग सामग्री में पाए जाते हैं क्योंकि उपभोक्ता उत्पादों में इनका व्यापक उपयोग होता है और ये पर्यावरण में रिसने की क्षमता रखते हैं।
✅ कथन 2 – सही: PFAS को 'फॉरएवर केमिकल्स' कहा जाता है क्योंकि मजबूत कार्बन-फ्लोरीन बंधन इन्हें पर्यावरणीय अपघटन प्रक्रियाओं के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी बनाता है।
✅ कथन 3 – सही: अपनी स्थिरता के कारण, PFAS समय के साथ जानवरों और मनुष्यों के ऊतकों में जमा होते हैं, जिससे जैवसंचयन और संभावित स्वास्थ्य जोखिम उत्पन्न होते हैं।

📝 संक्षिप्त नोट्स: PFAS (फॉरएवर केमिकल्स)

• पूर्ण रूप: परफ्लुओरोएल्काइल और पॉलीफ्लुओरोएल्काइल पदार्थ
• उपनाम: 'फॉरएवर केमिकल्स' अत्यधिक स्थायी प्रकृति के कारण
• रासायनिक संरचना: मजबूत कार्बन-फ्लोरीन बंधन होते हैं जो टूटने का प्रतिरोध करते हैं
• सामान्य उपयोग: नॉन-स्टिक कुकवेयर, जल-प्रतिरोधी कपड़े, अग्निशमन फोम, खाद्य पैकेजिंग, सौंदर्य प्रसाधन
• पर्यावरणीय स्थिरता: प्राकृतिक रूप से अपघटित नहीं होते; मिट्टी, पानी और हवा में जमा होते हैं
• स्वास्थ्य चिंताएं: जैवसंचयन से संभावित कैंसर जोखिम, यकृत क्षति, प्रतिरक्षा प्रणाली प्रभाव और विकासात्मक समस्याएं होती हैं
• वैश्विक चिंता: दुनिया भर में मनुष्यों और वन्यजीवों के रक्त नमूनों में पाए जाते हैं; बढ़ती नियामक जांच के अधीन

Detailed Explanation:

उत्तर: विकल्प 4 — प्रसाधन सामग्री

ट्राइक्लोसन (TCS) एक जीवाणुरोधी और कवकरोधी एजेंट है जो आमतौर पर विभिन्न व्यक्तिगत देखभाल और उपभोक्ता उत्पादों में पाया जाता है। यह सबसे अधिक प्रचलित रूप से प्रसाधन सामग्री जैसे टूथपेस्ट, साबुन, हैंड सैनिटाइज़र, बॉडी वॉश और डिओडोरेंट में मौजूद होता है। ट्राइक्लोसन के उच्च स्तर के लंबे समय तक संपर्क में रहने से स्वास्थ्य और पर्यावरणीय चिंताएं उत्पन्न हुई हैं, जिसके कारण कई देशों में प्रतिबंध और प्रतिबंध लगाए गए हैं।

📝 संक्षिप्त नोट्स: ट्राइक्लोसन

• रासायनिक प्रकृति: ट्राइक्लोसन एक सिंथेटिक रोगाणुरोधी यौगिक है जिसका उपयोग जीवाणु संदूषण को कम करने या रोकने के लिए किया जाता है।
• सामान्य उत्पाद: जीवाणुरोधी साबुन, टूथपेस्ट, हैंड सैनिटाइज़र, बॉडी वॉश, डिटर्जेंट, सौंदर्य प्रसाधन और कुछ चिकित्सा उपकरणों में पाया जाता है।
• स्वास्थ्य चिंताएं: लंबे समय तक संपर्क हार्मोन नियमन को बाधित कर सकता है (अंतःस्रावी व्यवधान), एंटीबायोटिक प्रतिरोध में योगदान कर सकता है, और त्वचा में जलन पैदा कर सकता है।
• पर्यावरणीय प्रभाव: ट्राइक्लोसन पर्यावरण में बना रह सकता है, जल निकायों को दूषित कर सकता है, और जलीय पारिस्थितिकी तंत्र को नुकसान पहुंचा सकता है।
• नियामक कार्रवाई: अमेरिकी FDA ने 2016 में ओवर-द-काउंटर एंटीसेप्टिक वॉश उत्पादों से ट्राइक्लोसन पर प्रतिबंध लगा दिया; EU ने 2014 में सौंदर्य प्रसाधनों में इसके उपयोग को प्रतिबंधित कर दिया।
• विकल्प: निर्माता तेजी से सुरक्षित विकल्पों जैसे अल्कोहल-आधारित सैनिटाइज़र और प्राकृतिक रोगाणुरोधी एजेंटों का उपयोग कर रहे हैं।

Detailed Explanation:

उत्तर: विकल्प 3 — जलीय पारिस्थितिकी तंत्र में प्रदूषण का आकलन

जैविक ऑक्सीजन मांग (BOD) जल निकायों में सूक्ष्मजीवों द्वारा कार्बनिक पदार्थों को विघटित करते समय उपभोग की गई घुलित ऑक्सीजन की मात्रा को मापने के लिए एक मानक मानदंड है। यह जल प्रदूषण का एक प्रमुख संकेतक है—उच्च BOD मान अधिक कार्बनिक प्रदूषण और ऑक्सीजन की कमी के कारण जलीय जीवन को संभावित नुकसान का संकेत देते हैं। BOD परीक्षण का व्यापक रूप से जलीय पारिस्थितिकी तंत्र के स्वास्थ्य और गुणवत्ता का आकलन करने के लिए पर्यावरण निगरानी में उपयोग किया जाता है।

Detailed Explanation:

उत्तर: विकल्प 1 — केवल 1 और 2

✅ कथन 1 – सही: NGRBA नदी बेसिन को योजना और प्रबंधन की इकाई के रूप में अपनाता है, जो राज्य-वार खंडित दृष्टिकोण से हटकर बेसिन-स्तरीय समग्र संरक्षण रणनीति की ओर बढ़ता है।

✅ कथन 2 – सही: NGRBA की स्थापना गंगा के लिए राष्ट्रीय स्तर पर नदी संरक्षण प्रयासों का नेतृत्व करने के लिए की गई थी। यह गंगा कायाकल्प के लिए शीर्ष योजना, वित्तपोषण, निगरानी और समन्वय प्राधिकरण के रूप में कार्य करता है।

❌ कथन 3 – गलत: NGRBA के अध्यक्ष भारत के प्रधानमंत्री हैं, न कि बारी-बारी से मुख्यमंत्री। गंगा बेसिन राज्यों के मुख्यमंत्री संबंधित केंद्रीय कैबिनेट मंत्रियों के साथ प्राधिकरण के सदस्य हैं।

Detailed Explanation:

✅ कथन 1 – सही: ब्रोमिनेटेड ज्वाला मंदक (BFRs) स्थायी कार्बनिक प्रदूषक (POPs) हैं जो पर्यावरणीय निम्नीकरण के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी हैं और पारिस्थितिकी तंत्र में लंबे समय तक बने रहते हैं।

✅ कथन 2 – सही: BFRs वसा में घुलनशील (लिपोफिलिक) हैं और मनुष्यों तथा जानवरों के वसायुक्त ऊतकों में जैव संचयन से गुजरते हैं, जिससे संभावित अंतःस्रावी व्यवधान और तंत्रिका विषाक्तता होती है।

Detailed Explanation:

✅ आर्सेनिक (1) – सही: पश्चिम बंगाल, बिहार, उत्तर प्रदेश, असम, झारखंड के भूजल में आर्सेनिक युक्त चट्टानों से प्राकृतिक रिसाव के कारण पाया जाता है; आर्सेनिकोसिस और त्वचा रोग का कारण बनता है।
❌ सॉर्बिटॉल (2) – गलत: यह एक शुगर अल्कोहल है जो कृत्रिम मिठास और आर्द्रक के रूप में उपयोग होता है; भारत में प्राकृतिक रूप से भूजल प्रदूषक नहीं है।
✅ फ्लोराइड (3) – सही: राजस्थान, आंध्र प्रदेश, तमिलनाडु, गुजरात, हरियाणा और अन्य राज्यों में स्थानिक रूप से पाया जाता है; भूगर्भीय स्रोतों से दंत और कंकाल फ्लोरोसिस का कारण बनता है।
❌ फॉर्मलडिहाइड (4) – गलत: यह एक औद्योगिक रसायन और कीटाणुनाशक है; भारतीय पेयजल प्रणालियों में सामान्य भूजल संदूषक नहीं है।
✅ यूरेनियम (5) – सही: पंजाब, राजस्थान, हरियाणा और दक्षिणी भारत के कुछ भागों के भूजल में पाया गया है; यूरेनियम युक्त ग्रेनाइट चट्टानों से रिसाव होता है।

Detailed Explanation:

✅ कथन 1 – सही: चूनेदार फाइटोप्लांकटन (जैसे कोक्कोलिथोफोर्स) को कैल्शियम कार्बोनेट कवच बनाने के लिए कार्बोनेट आयनों की आवश्यकता होती है; महासागर अम्लीकरण इन आयनों को कम करता है, जिससे उनका कैल्सीकरण, वृद्धि और उत्तरजीविता बाधित होती है।

✅ कथन 2 – सही: प्रवाल भित्तियाँ कैल्शियम कार्बोनेट से बनी होती हैं; बढ़ी हुई अम्लता संतृप्ति अवस्था को कम करती है, जिससे प्रवालों के लिए कंकाल बनाना कठिन हो जाता है और भित्ति विघटन हो सकता है।

✅ कथन 3 – सही: कई समुद्री अकशेरुकी (मोलस्क, इकाइनोडर्म) में फाइटोप्लांकटोनिक लार्वा होते हैं जो समुद्री जल रसायन परिवर्तनों के प्रति संवेदनशील होते हैं; अम्लीकरण उनके विकास और कवच निर्माण को बाधित करता है, जिससे मृत्यु दर बढ़ती है।

❌ कथन 4 – गलत: यद्यपि अम्लीकरण डाइमिथाइल सल्फाइड (DMS) उत्पादन को कम कर सकता है जो मेघ संघनन नाभिक को प्रभावित करता है, यह एक अप्रत्यक्ष जलवायु प्रतिक्रिया है, महासागर पारिस्थितिकी तंत्र के लिए प्राथमिक प्रत्यक्ष चिंता नहीं।