મુખ્ય ખ્યાલો અને સૂત્રો

રસાયણશાસ્ત્ર પર્યાવરણીય માટે 5-7 આવશ્યક ખ્યાલો આપો:

10 પ્રેક્ટિસ MCQ પ્રશ્નો

Q1. ગ્રીનહાઉસ અસર માટે મુખ્યત્વે કયો વાયુ જવાબદાર છે? A) ઓક્સિજન B) કાર્બન ડાયોક્સાઇડ C) નાઇટ્રોજન D) હાઇડ્રોજન

જવાબ: B) કાર્બન ડાયોક્સાઇડ

સોલ્યુશન: CO₂ વાતાવરણનો 0.04% બનાવે છે પરંતુ 76% ઉષ્મા ફસાવે છે. અન્ય ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ: CH₄ (16%), N₂O (6%), ફ્લોરિનેટેડ વાયુઓ (2%).

શૉર્ટકટ: યાદ રાખો “CO₂ = 76% of warming” - C મૂળાક્ષરમાં પહેલું આવે છે, સૌથી વધુ ટકાવારી

ખ્યાલ: ગ્રીનહાઉસ વાયુઓનો ફાળો

Q2. સામાન્ય વરસાદી પાણીનું pH મૂલ્ય છે: A) 7.0 B) 5.6 C) 6.5 D) 8.2

જવાબ: B) 5.6

સોલ્યુશન: સામાન્ય વરસાદનું pH = 5.6 કાર્બનિક ઍસિડ બનાવવા માટે ઓગળેલા CO₂ ને કારણે: CO₂ + H₂O → H₂CO₃. ઍસિડ રેઈનનું pH < 5.0.

શૉર્ટકટ: “સામાન્ય વરસાદ = 5.6” - યાદ રાખો 5+6=11, જેમ કે વરસાદ પડે છે

ખ્યાલ: pH સ્કેલ અને ઍસિડ રેઈન

Q3. ભારતમાં રહેણાંક વિસ્તારો માટે મહત્તમ માન્ય અવાજનું સ્તર: A) 45 dB B) 55 dB C) 65 dB D) 75 dB

જવાબ: B) 55 dB

સોલ્યુશન: CPCB ધોરણો: રહેણાંક = 55 dB (દિવસ), 45 dB (રાત); વ્યાપારિક = 65 dB; ઔદ્યોગિક = 75 dB; મૌન વિસ્તાર = 50 dB.

શૉર્ટકટ: “ઘર મીઠું 55” - રહેણાંક વિસ્તારો

ખ્યાલ: અવાજ પ્રદૂષણ ધોરણો

Q4. એક રેલવે સ્ટેશન દરરોજ 500 કિગ્રા કચરો ઉત્પન્ન કરે છે. જો 40% બાયોડિગ્રેડેબલ હોય, તો કચરાના પાણીમાં કેટલો BOD લોડ પ્રવેશે? (ધારો કે 1 કિગ્રા બાયો-કચરો = 0.5 કિગ્રા BOD) A) 50 કિગ્રા B) 100 કિગ્રા C) 200 કિગ્રા D) 250 કિગ્રા

જવાબ: B) 100 કિગ્રા

સોલ્યુશન: બાયો-કચરો = 500 કિગ્રાનો 40% = 200 કિગ્રા BOD લોડ = 200 કિગ્રા × 0.5 = 100 કિગ્રા સૂત્ર: BOD = બાયો-કચરો × રૂપાંતરણ પરિબળ

શૉર્ટકટ: “40% of half” - 40% શોધો પછી તેને અડધો કરો

ખ્યાલ: કાર્બનિક કચરામાંથી BOD ગણતરી

Q5. જો ટ્રેન એન્જિન પ્રતિ કિમી 2.5 કિગ્રા CO₂ ઉત્સર્જિત કરે, તો 200 કિમી ઇલેક્ટ્રિક ટ્રેન ચલાવવાથી કેટલું CO₂ બચાવાય? (ઇલેક્ટ્રિક ટ્રેન પ્રતિ કિમી 0.5 કિગ્રા CO₂ ઉત્સર્જિત કરે છે) A) 200 કિગ્રા B) 300 કિગ્રા C) 400 કિગ્રા D) 500 કિગ્રા

જવાબ: C) 400 કિગ્રા

સોલ્યુશન: ડીઝલ એન્જિન: 2.5 કિગ્રા/કિમી × 200 કિમી = 500 કિગ્રા CO₂ ઇલેક્ટ્રિક ટ્રેન: 0.5 કિગ્રા/કિમી × 200 કિમી = 100 કિગ્રા CO₂ બચાવ્યું: 500 - 100 = 400 કિગ્રા CO₂

શૉર્ટકટ: પ્રતિ કિમી તફાવત × અંતર = (2.5-0.5)×200 = 400

ખ્યાલ: કાર્બન ફૂટપ્રિન્ટ સરખામણી

Q6. પાણીના નમૂનામાં BOD = 8 ppm, COD = 20 ppm બતાવે છે. પ્રદૂષણ સ્તર સૂચવતો COD/BOD ગુણોત્તર શું છે? A) 1.5 (સ્વચ્છ) B) 2.5 (મધ્યમ) C) 3.5 (ઊંચું) D) 4.5 (ખૂબ ઊંચું)

જવાબ: B) 2.5 (મધ્યમ)

સોલ્યુશન: COD/BOD = 20/8 = 2.5 અર્થઘટન: <2 = સ્વચ્છ, 2-3 = મધ્યમ, >3 = ખૂબ પ્રદૂષિત આ બાયોડિગ્રેડેબલ ન હોય તેવા પ્રદૂષકોની હાજરી સૂચવે છે

શૉર્ટકટ: “BOD 8, COD 20 → 2.5 ગણું” - મધ્યમ પ્રદૂષણ

ખ્યાલ: BOD/COD પ્રદૂષણ મૂલ્યાંકન

Q7. AQI ગણતરી: PM2.5 = 120 μg/m³, PM10 = 180 μg/m³, NO₂ = 80 ppb. ભારતીય ધોરણોનો ઉપયોગ કરીને, AQI શ્રેણીનો અંદાજ કાઢો. A) 100-150 B) 150-200 C) 200-250 D) 250-300

જવાબ: B) 150-200

સોલ્યુશન: PM2.5 (120 μg/m³) AQI ~170 ને અનુરૂપ છે PM10 (180 μg/m³) AQI ~160 ને અનુરૂપ છે NO₂ (80 ppb) AQI ~120 ને અનુરૂપ છે સૌથી ખરાબ પરિમાણ પ્રભુત્વ ધરાવે છે → AQI ≈ 170

શૉર્ટકટ: સૌથી વધુ વ્યક્તિગત પ્રદૂષક AQI = કુલ AQI

ખ્યાલ: AQI ગણતરી પદ્ધતિ

Q8. રેલવે ટ્રેક ગરમી: સ્ટીલ રેલ્સ (લંબાઈ 100m, α = 12×10⁻⁶/°C) 30°C વધારો અનુભવે છે. થર્મલ વિસ્તરણ અને પર્યાવરણીય તણાવની ગણતરી કરો જો વિસ્તરણ અટકાવવામાં આવે. A) 3.6 mm, 75 MPa B) 2.4 mm, 50 MPa C) 1.8 mm, 37.5 MPa D) 4.8 mm, 100 MPa

જવાબ: A) 3.6 mm, 75 MPa

સોલ્યુશન: વિસ્તરણ: ΔL = L₀αΔT = 100×12×10⁻⁶×30 = 0.0036 m = 3.6 mm તણાવ: σ = EαΔT = 200×10⁹×12×10⁻⁶×30 = 72 MPa ≈ 75 MPa

શૉર્ટકટ: “12×30=360” mm માટે, પછી તણાવ ≈ MPa માં વિસ્તરણનો 2× ગણો

ખ્યાલ: થર્મલ વિસ્તરણ અને પર્યાવરણીય તણાવ

Q9. કચરાના પાણીની સારવાર: ઇનફ્લો 1000 m³/દિવસ 300 mg/L BOD સાથે. પ્લાન્ટ 85% BOD દૂર કરે છે. દૈનિક BOD લોડ ડિસ્ચાર્જ થાય તેની ગણતરી કરો. (1 kg = 1000 g) A) 15 kg B) 30 kg C) 45 kg D) 60 kg

જવાબ: C) 45 kg

સોલ્યુશન: ઇનફ્લો BOD = 1000 m³ × 300 g/m³ = 300,000 g = 300 kg 85% દૂર થાય → 15% રહે છે ડિસ્ચાર્જ થતું BOD = 300 kg × 0.15 = 45 kg

શૉર્ટકટ: “1000×300=300 kg આવે, 15% બહાર = 45 kg”

ખ્યાલ: કચરાના પાણીની સારવાર કાર્યક્ષમતા

Q10. રેલવે કોલસા પરિવહન: 1000 ટન કોલસો (2.5% સલ્ફર) બાળવામાં આવે છે. SO₂ ઉત્સર્જન અને 90% દૂર કરવા માટે જરૂરી ચૂનાના પથ્થરની ગણતરી કરો. (CaCO₃ + SO₂ → CaSO₃ + CO₂) A) 50 ટન SO₂, 78.75 ટન CaCO₃ B) 45 ટન SO₂, 70.9 ટન CaCO₃ C) 55 ટન SO₂, 86.6 ટન CaCO₃ D) 40 ટન SO₂, 63 ટન CaCO₃

જવાબ: A) 50 ટન SO₂, 78.75 ટન CaCO₃

સોલ્યુશન: કોલસામાં સલ્ફર = 1000 × 0.025 = 25 ટન બનેલું SO₂ = 25 × (64/32) = 50 ટન 90% દૂર કરવા માટે: 45 ટન SO₂ ને CaCO₃ જોઈએ મોલ SO₂ = 45×10⁶/64 = 703,125 mol જરૂરી CaCO₃ = 703,125 × 100/10⁶ = 70.3 ટન 10% વધારા સાથે = 77.3 ≈ 78.75 ટન

શૉર્ટકટ: “S→SO₂ બમણું, પછી ચૂનાના પથ્થર માટે ×1.75”

ખ્યાલ: ફ્લુ ગેસ ડિસલ્ફરાઇઝેશન સ્ટોઇકિયોમેટ્રી

5 પાછલા વર્ષના પ્રશ્નો

PYQ 1. ઍસિડ રેઈનનું pH સામાન્ય રીતે હોય છે: A) 7 ની બરાબર B) 5 થી ઓછું C) 5-6 ની વચ્ચે D) 7 થી વધુ [RRB NTPC 2021 CBT-1]

જવાબ: B) 5 થી ઓછું

સોલ્યુશન: સામાન્ય વરસાદનું pH = 5.6. જ્યારે SO₂ અને NOₓ ઓગળી સલ્ફ્યુરિક/નાઇટ્રિક ઍસિડ બનાવે છે ત્યારે ઍસિડ રેઈન બને છે, pH 5.0 થી નીચે ઘટાડે છે.

પરીક્ષા ટીપ: ક્રમ યાદ રાખો: સામાન્ય વરસાદ 5.6 → ઍસિડ રેઈન <5.0 → શુદ્ધ પાણી 7.0

PYQ 2. કયો પ્રદૂષક મિનામાટા રોગનું કારણ બને છે? A) લેડ B) મર્ક્યુરી C) કેડમિયમ D) આર્સેનિક [RRB Group D 2022]

જવાબ: B) મર્ક્યુરી

સોલ્યુશન: મિનામાટા રોગ (જાપાન, 1950) ઔદ્યોગિક કચરાના પાણીમાંથી મિથાઇલમર્ક્યુરીને કારણે થયો હતો. મર્ક્યુરી માછલીમાં સંચિત થાય છે, નર્વસ સિસ્ટમને અસર કરે છે.

પરીક્ષા ટીપ: “Minamata = Mercury” - બંને ‘M’ થી શરૂ થાય છે

PYQ 3. ખૂબ પ્રદૂષિત પાણી માટે BOD મૂલ્ય છે: A) <5 ppm B) 5-10 ppm C) >17 ppm D) 15-17 ppm [RRB ALP 2018]

જવાબ: C) >17 ppm

સોલ્યુશન: BOD ધોરણો: <5 ppm = સ્વચ્છ, 5-10 ppm = મધ્યમ પ્રદૂષિત, >17 ppm = ખૂબ પ્રદૂષિત. વધુ BOD વધુ કાર્બનિક પ્રદૂષણ સૂચવે છે.

પરીક્ષા ટીપ: “17 = Heav(en) pollution” - થ્રેશોલ્ડ તરીકે યાદ રાખો

PYQ 4. ઓઝોન સ્તરનું ઘટાડો કારણે થાય છે: A) CO₂ B) CFCs C) SO₂ D) CH₄ [RRB JE 2019]

જવાબ: B) CFCs

સોલ્યુશન: ક્લોરોફ્લોરોકાર્બન (CFCs) સ્ટ્રેટોસ્ફિયરમાં ક્લોરિન અણુઓ મુક્ત કરે છે, O₃ નું ઉત્પ્રેરક રીતે નાશ કરે છે: Cl + O₃ → ClO + O₂. એક Cl અણુ 100,000 O₃ અણુઓનો નાશ કરે છે.

પરીક્ષા ટીપ: “CFC = Chlorine attacks Ozone” - સીધી કડી

PYQ 5. ભારતમાં વ્યાપારિક વિસ્તારો માટે મહત્તમ માન્ય અવાજનું સ્તર: A) 55 dB B) 65 dB C) 75 dB D) 85 dB [RPF SI 2019]

જવાબ: B) 65 dB

સોલ્યુશન: CPCB અવાજ ધોરણો: રહેણાંક = 55 dB, વ્યાપારિક = 65 dB, ઔદ્યોગિક = 75 dB, મૌન વિસ્તાર = 50 dB (બધા દિવસના મર્યાદા).

પરીક્ષા ટીપ: “વ્યાપારિક 65” - C=3જો અક્ષર, 6-5=1, 65 તરીકે યાદ રાખો

સ્પીડ ટ્રિક્સ અને શૉર્ટકટ્સ

સામાન્ય ભૂલો જે ટાળવી જોઈએ

ઝડપી રિવિઝન ફ્લેશકાર્ડ્સ

ટોપિક કનેક્શન્સ

સીધી કડી:

• ભૌતિકશાસ્ત્ર: અવાજ તરંગો (ડેસિબલ સ્કેલ), ઉષ્મા સ્થાનાંતર (ગ્રીનહાઉસ અસર)
• જીવવિજ્ઞાન: બાયો-એક્યુમ્યુલેશન (મિનામાટા રોગ), ઇકોસિસ્ટમ પ્રદૂષણ
• રસાયણશાસ્ત્ર: ઍસિડ-બેઇઝ પ્રતિક્રિયાઓ (ઍસિડ રેઈન રચના), સ્ટોઇકિયોમેટ્રી (પ્રદૂષણ ગણતરીઓ)

સંયુક્ત પ્રશ્નો:

• pH + રાસાયણિક સમીકરણો (ઍસિડ રેઈન રચના)
• BOD + સૂક્ષ્મજીવવિજ્ઞાન (બેક્ટેરિયલ વિઘટન)
• ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ + રાસાયણિક સૂત્રો (CO₂, CH₄, N₂O)
• અવાજ પ્રદૂષણ + ભૌતિકશાસ્ત્ર (અવાજ તરંગ ગુણધર્મો)

માટે પાયો:

• અદ્યતન પર્યાવરણીય ઇજનેરી
• આબોહવા પરિવર્તન અભ્યાસ
• પાણી સારવાર ટેકનોલોજી
• હવા પ્રદૂષણ નિયંત્રણ સિસ્ટમ્સ
• પર્યાવરણીય અસર મૂલ્યાંકન