పర్యావరణ రసాయన శాస్త్రం
వాయు కాలుష్యం
వివిధ జీవరాశుల మనుగడకు అవసరమైన వాతావరణం ఒక్క భూమిపైనే ఉంది. అయితే మానవుని చర్యల వల్ల వాతావరణ సమతౌల్యం దెబ్బతిని జీవుల మనుగడ ప్రమాదంలో పడింది. సాధారణ వాతావరణంలో ప్రధాన వాయువులైన నైట్రోజన్ 78.32%, ఆక్సిజన్ 20.16%గా ఉంటాయి. కార్బన్ డై ఆక్సైడ్, నీటిఆవిరి, ఆర్గాన్, నియాన్, హీలియం, హైడ్రోజన్, క్రిప్టాన్, ఓజోన్‌లు స్వల్ప మొత్తంలో ఉండే వాయువులు.సాధారణ శ్వాసక్రియతో ప్రాణికోటి ఆక్సిజన్‌ను తీసుకుని కార్బన్ డై ఆక్సైడ్‌ను విడుదల చేస్తాయి.
ఈ కార్బన్ డై ఆక్సైడ్‌ను మొక్కలు పీల్చుకుని సూర్యరశ్మి సమక్షంలో నీటిఆవిరితో కలిసి ‘కిరణజన్య సంయోగక్రియ’ ద్వారా పిండి పదార్థాలను తయారుచేసుకుంటూ మనకు కావల్సిన ‘ఆక్సిజన్’ను విడుదల చేస్తాయి. నైట్రోజన్‌ను స్థిరీకరణం చేసే సూక్ష్మజీవులు వాతావరణంలోని నైట్రోజన్‌ను ఉపయోగించుకుంటాయి. పారిశ్రామిక విప్లవంతో మొదలైన పారిశ్రామికీకరణ, విచ్చలవిడిగా అడవుల నరికివేత, థర్మల్ విద్యుత్ ప్లాంట్లు, వాహనాల కారణంగా వాతావరణంలోకి వివిధ కాలుష్యకర వాయువులు విడుదలవుతున్నాయి. ఈ వాయు వుల వల్ల గాలిలోని నైట్రోజన్, ఆక్సిజన్‌ల నిష్పత్తికి భంగం కలుగుతోంది. తద్వారా వాతావరణ సమతౌల్యత దెబ్బతింటోంది.
వాతావరణం భూమి నుంచి సుమారు 500 కి.మీ. వరకు విస్తరించి ఉంటుంది. వాతావరణంలో ప్రధానంగా నాలుగు పొరలు ఉంటాయి.
1. ట్రోపోవరణం (0-11 కి.మీ.)
2. స్ట్రాటోవరణం (11-50 కి.మీ.)
3. మీసోవరణం (50-85 కి.మీ.)
4. థర్మోవరణం (85-500 కి.మీ.)
వీటిలో ప్రధానమైంది ట్రోపోవరణం. ఈ పొరలోనే గాలి ఉంటుంది. ఎత్తుకు పోయే కొద్దీ గాలి సాంద్రత పీడనం తగ్గుతుంది. ఈ పొర ఉష్ణ సమతౌల్యతను కాపాడుతుంది. అయితే మానవ చర్యల వల్ల అధిక మోతాదులో వివిధ కాలుష్య కారక వాయువులు చేరి వాతావరణ సమతౌల్యత దెబ్బతింటోంది. అవి ప్రధానంగా..
కార్బన్ డై ఆక్సైడ్: కార్బన్ మోనాక్సైడ్ ), కార్బన్ డై ఆక్సైడ్
నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్‌లు: నైట్రస్ ఆక్సైడ్ , నైట్రిక్ ఆక్సైడ్ , నైట్రోజన్ డై ఆక్సైడ్
సల్ఫర్ ఆక్సైడ్ అయిన సల్ఫర్ డై ఆక్సైడ్
హైడ్రో కార్బన్‌లు: మీథేన్, ఈథేన్, ఎసిటలీన్, బ్యూటేన్ మొదలైనవి.
లోహాలు: లెడ్, మెర్క్యురీ మొదలైనవి.
ఫియాన్‌లు (క్లోరో ఫ్లోరో కార్బన్‌లు)
కాంతి రసాయన స్మాగ్ (పొగమంచు)
ఓజోన్‌లు
ధూళి కణాలు
అమ్మోనియా
వీటివల్ల కలిగే ప్రధాన అనర్థాలు మూడు.
1. భూగోళం వేడెక్కడం (గ్లోబల్ వార్మింగ్) లేదా హరిత గృహ ప్రభావం (గ్రీన్‌హౌస్ ప్రభావం)
2. ఆమ్ల వర్షాలు
3. ఓజోన్ పొర తరుగుదల
ఈ కాలుష్య కారక వాయువులు వాతావరణంలో వివిధ రకాలుగా కలుస్తున్నాయి. థర్మల్ ప్లాంట్లలో, వివిధ పరిశ్రమల్లో బొగ్గును మండించడం, వంటచెరకు మండించడం, వాహనాల్లో పెట్రోల్, డీజిల్‌ను మండించడం వల్ల కార్బన్ ఆక్సైడ్‌లు వాతావరణంలోకి చేరుతున్నాయి. ఆయిల్ రిఫైనరీలు, థర్మల్ ప్లాంట్లలో బొగ్గును మండించడం, అగ్నిపర్వతాలు, రసాయన పరిశ్రమల ద్వారా సల్ఫర్ డై ఆక్సైడ్ చేరుతోంది. శీతలీకరణ పరిశ్రమ ద్వారా ఫ్రియాన్‌లు, శిలాజ ఇంధనాల దహనం వల్ల నైట్రిక్ ఆక్సైడ్, నైట్రోజన్ డై ఆక్సైడ్‌లు; సూపర్‌సోనిక్ జెట్ విమానాల ద్వారా నైట్రిక్ ఆైక్సైడ్, ఉరుములు మెరుపుల ద్వారా నైట్రస్ ఆక్సైడ్‌లు వాతావరణంలో చేరుతాయి. పెట్రోల్ దహనం, నెయిల్‌పాలిష్, పెయింట్ల ద్వారా లెడ్ వాతావరణంలోకి చేరుతోంది.
హరిత గృహ ప్రభావం లేదా భూగోళం వేడెక్కడం: సాధారణంగా సూర్యరశ్మి ద్వారా భూ ఉపరితలాన్ని చేరే కిరణాల శక్తి, భూమి తిరిగి అంతరాళంలోకి వికిరణం చెందించే ఉష్ణ శక్తుల మధ్య సమతౌల్యత ద్వారా భూమి ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉంటుంది. అయితే గ్రీన్‌హౌస్ వాయువులుగా పిలిచే కార్బన్ డై ఆక్సైడ్, ఓజోన్, మీథేన్ నీటిఆవిరి, నైట్రస్ ఆక్సైడ్, నైట్రిక్ ఆక్సైడ్‌ల ఫ్రియాన్ పరిమాణం పెరిగితే ఇవి సూర్యరశ్మిలోని ఉష్ణ వికిరణాలైన పరారుణ (ఐఖ) వికిరణాలను పట్టి బంధించి అంతరాళంలోకి పోనియ్యవు. అందువల్ల భూమి వేడెక్కుతుంది. అంటే తలుపులు మూసివేసిన కారు గాజు పలకల్లా, లేదా నర్సరీల్లో ‘గ్రీన్‌హౌస్’కు గాజు పలకల్లా పని చేస్తాయి.
ఈ ప్రక్రియనే హరిత గృహ ప్రభావం (గ్రీన్‌హౌస్ ప్రభావం) లేదా భూగోళం వేడెక్కడం (గ్లోబల్ వార్మింగ్) అని అంటారు. దీనికి ప్రధాన కారణమైన కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ స్థాయిలో 50 శాతం పెరుగుదల భూగోళ ఉష్ణోగ్రతను సుమారు 3నిఇ వరకు పెంచుతుంది. భూగోళం వేడెక్కడం కారణంగా ధ్రువ ప్రాంతాల్లోని మంచు కరిగి సముద్ర నీటిమట్టాలు పెరిగి లోతట్టు ప్రాంతాలు మునగడం, జలాశయాల్లో నీటి బాష్పీభవన రేటు పెరిగి నీటికొరత ఏర్పడటం, అకాల వర్షాలు మొదలైన దుష్ర్పభావాలు కలుగుతాయి.
ఆమ్ల వర్షాలు:
నైట్రిక్ ఆక్సైడ్‌లు, నైట్రోజన్ డై ఆక్సైడ్‌లు, సల్ఫర్ డై ఆక్సైడ్‌లు ప్రధానంగా ఆమ్ల వర్షానికి కారణాలు. ఆమ్ల వర్షాల వల్ల నేల సహజ ఆమ్లత్వం లేదా ఞఏ మారిపోయి భూసారం దెబ్బ తింటుంది. చలువరాతితో కట్టిన పురాతన కట్టడాలు దెబ్బతింటాయి. చర్మ వ్యాధులు కూడా రావచ్చు.
ఓజోన్ పొర క్షీణించడం:
స్ట్రాటోవరణంలో భూమి చుట్టూ ఉండేదే ఓజోన్ పొర. ఇది సూర్యుని నుంచి భూమిని చేరే అతినీలలోహిత (్ఖగ) కిరణాలను వడపోసి భూమిని చేరకుండా కాపాడుతుంది (ఈ ఓజోన్ గాలిలో ఉన్నప్పుడు గ్రీన్‌హౌస్ ఎఫెక్ట్‌ను కలుగజేస్తుంది). అయితే క్లోరోఫ్లోరో కార్బన్‌లు (ఇఊఇ), నైట్రిక్ ఆక్సైడ్, క్లోరిన్‌లు ఈ ఓజోన్ పొరకు చిల్లులు పడేట్లు చేసి దాన్ని క్షీణింపచేస్తున్నాయి. ఈ ధ్రువ ప్రాంతాల్లో ఓజోన్ పొరకు ఎక్కువ నష్టం కలుగుతోంది. ఓజోన్ పొరకు చిల్లులు పడటం వల్ల హానికారక ్ఖగ కిరణాలు భూమిని చేరి చర్మ వ్యాధులను కలుగజేస్తాయి. స్ట్రాటోవరణంలో మేఘాలు, ఫ్రియాన్ల అంతర ప్రవాహం వల్ల చర్మ క్యాన్సర్ వ్యాధులు, కంటి శుక్లాలు పెరుగుతాయి. మొక్కల్లో కిరణజన్య సంయోగక్రియ సామర్థ్యం విపరీతంగా తగ్గిపోతుంది.
