வேதியியல் சுற்றுச்சூழல்
முக்கிய கருத்துக்கள் & சூத்திரங்கள்
வேதியியல் சுற்றுச்சூழலுக்கான 5-7 அத்தியாவசிய கருத்துக்களை வழங்கவும்:
| # | கருத்து | சுருக்கமான விளக்கம் |
|---|---|---|
| 1 | பைங்குடில் வாயுக்கள் | CO₂, CH₄ போன்ற வாயுக்கள் வளிமண்டலத்தில் வெப்பத்தை சிக்க வைக்கின்றன; CO₂ புவி வெப்பமயமாதலில் ~76% பங்களிக்கிறது |
| 2 | pH அளவுகோல் | அமிலத்தன்மை/காரத்தன்மையை அளவிடுகிறது; pH 7 நடுநிலை, <7 அமிலம், >7 காரம்; இயல்பான மழை pH = 5.6 |
| 3 | BOD (உயிர்வேதியியல் ஆக்ஸிஜன் தேவை) | கரிமப் பொருட்களை சிதைக்க பாக்டீரியாவுக்குத் தேவையான O₂ அளவு; சுத்தமான நீர் BOD < 5 ppm |
| 4 | COD (வேதியியல் ஆக்ஸிஜன் தேவை) | அனைத்து மாசுபடுத்திகளையும் ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்ய தேவையான மொத்த O₂; எப்போதும் BOD ஐ விட அதிகம் |
| 5 | காற்று தரக் குறியீடு (AQI) | அளவுகோல் 0-500; AQI > 300 = ஆபத்தானது; இந்திய நகரங்களின் சராசரி AQI = 150-200 |
| 6 | டெசிபல் அளவுகோல் | ஒலிக்கான மடக்கை அளவுகோல்; 30 dB கிசுகிசுப்பு, 85 dB தீங்கு விளைவிக்கும், ரயில் ஊதல் = 90-110 dB |
10 பயிற்சி பலதேர்வு கேள்விகள்
Q1. பைங்குடில் விளைவுக்கு முதன்மையாக பொறுப்பான வாயு எது? A) ஆக்ஸிஜன் B) கார்பன் டை ஆக்சைடு C) நைட்ரஜன் D) ஹைட்ரஜன்
விடை: B) கார்பன் டை ஆக்சைடு
தீர்வு: CO₂ வளிமண்டலத்தில் 0.04% ஆக உள்ளது ஆனால் 76% வெப்பத்தை சிக்க வைக்கிறது. பிற பைங்குடில் வாயுக்கள்: CH₄ (16%), N₂O (6%), புளோரினேற்ற வாயுக்கள் (2%).
குறுக்குவழி: “CO₂ = வெப்பமயமாதலில் 76%” என நினைவில் கொள்ளுங்கள் - C என்பது எழுத்துக்களில் முதலில் வருகிறது, அதிக சதவீதம்
கருத்து: பைங்குடில் வாயுக்களின் பங்களிப்பு
Q2. இயல்பான மழை நீரின் pH மதிப்பு: A) 7.0 B) 5.6 C) 6.5 D) 8.2
விடை: B) 5.6
தீர்வு: இயல்பான மழை pH = 5.6, கார்பானிக் அமிலத்தை உருவாக்கும் கரைந்த CO₂ காரணமாக: CO₂ + H₂O → H₂CO₃. அமில மழை pH < 5.0.
குறுக்குவழி: “இயல்பான மழை = 5.6” - 5+6=11, மழை வீழ்ச்சி போல
கருத்து: pH அளவுகோல் மற்றும் அமில மழை
Q3. இந்தியாவில் குடியிருப்பு பகுதிகளுக்கான அதிகபட்ச அனுமதிக்கப்படும் இரைச்சல் அளவு: A) 45 dB B) 55 dB C) 65 dB D) 75 dB
விடை: B) 55 dB
தீர்வு: CPCB தரங்கள்: குடியிருப்பு = 55 dB (பகல்), 45 dB (இரவு); வணிக = 65 dB; தொழிற்சாலை = 75 dB; அமைதி மண்டலம் = 50 dB.
குறுக்குவழி: “வீடு இனிமையான 55” - குடியிருப்பு பகுதிகள்
கருத்து: இரைச்சல் மாசு தரங்கள்
Q4. ஒரு ரயில் நிலையம் தினசரி 500 கிலோ கழிவுகளை உருவாக்குகிறது. 40% உயிரியல் சிதைவுக்குட்பட்டதாக இருந்தால், கழிவு நீரில் எவ்வளவு BOD சுமை நுழைகிறது? (1 கிலோ உயிரி-கழிவு = 0.5 கிலோ BOD எனக் கொள்க) A) 50 கிலோ B) 100 கிலோ C) 200 கிலோ D) 250 கிலோ
விடை: B) 100 கிலோ
தீர்வு: உயிரி-கழிவு = 500 கிலோவில் 40% = 200 கிலோ BOD சுமை = 200 கிலோ × 0.5 = 100 கிலோ சூத்திரம்: BOD = உயிரி-கழிவு × மாற்று காரணி
குறுக்குவழி: “பாதியில் 40%” - 40% கண்டுபிடித்து பின்னர் அதை பாதியாக்கவும்
கருத்து: கரிமக் கழிவிலிருந்து BOD கணக்கீடு
Q5. ரயில் இயந்திரம் கிமீக்கு 2.5 கிலோ CO₂ வெளியிடுகிறது என்றால், 200 கிமீ ஓட்டத்திற்கு மின்சார ரயிலை இயக்குவதால் எவ்வளவு CO₂ சேமிக்கப்படுகிறது? (மின்சார ரயில் கிமீக்கு 0.5 கிலோ CO₂ வெளியிடுகிறது) A) 200 கிலோ B) 300 கிலோ C) 400 கிலோ D) 500 கிலோ
விடை: C) 400 கிலோ
தீர்வு: டீசல் இயந்திரம்: 2.5 கிலோ/கிமீ × 200 கிமீ = 500 கிலோ CO₂ மின்சார ரயில்: 0.5 கிலோ/கிமீ × 200 கிமீ = 100 கிலோ CO₂ சேமிக்கப்பட்டது: 500 - 100 = 400 கிலோ CO₂
குறுக்குவழி: கிமீக்கு வித்தியாசம் × தூரம் = (2.5-0.5)×200 = 400
கருத்து: கார்பன் பாதச்சுவடு ஒப்பீடு
Q6. நீர் மாதிரி BOD = 8 ppm, COD = 20 ppm எனக் காட்டுகிறது. மாசு அளவைக் குறிக்கும் COD/BOD விகிதம் என்ன? A) 1.5 (சுத்தமானது) B) 2.5 (மிதமானது) C) 3.5 (அதிகம்) D) 4.5 (மிக அதிகம்)
விடை: B) 2.5 (மிதமானது)
தீர்வு: COD/BOD = 20/8 = 2.5 விளக்கம்: <2 = சுத்தமானது, 2-3 = மிதமானது, >3 = அதிக மாசுள்ளது இது உயிரியல் சிதைவுக்குட்படாத மாசுபடுத்திகளின் இருப்பைக் குறிக்கிறது
குறுக்குவழி: “BOD 8, COD 20 → 2.5 மடங்கு” - மிதமான மாசு
கருத்து: BOD/COD மாசு மதிப்பீடு
Q7. AQI கணக்கீடு: PM2.5 = 120 μg/m³, PM10 = 180 μg/m³, NO₂ = 80 ppb. இந்திய தரங்களைப் பயன்படுத்தி, AQI வரம்பை மதிப்பிடவும். A) 100-150 B) 150-200 C) 200-250 D) 250-300
விடை: B) 150-200
தீர்வு: PM2.5 (120 μg/m³) AQI ~170 உடன் ஒத்துள்ளது PM10 (180 μg/m³) AQI ~160 உடன் ஒத்துள்ளது NO₂ (80 ppb) AQI ~120 உடன் ஒத்துள்ளது மோசமான அளவுரு ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது → AQI ≈ 170
குறுக்குவழி: அதிக தனிப்பட்ட மாசுபடுத்தி AQI = ஒட்டுமொத்த AQI
கருத்து: AQI கணக்கீட்டு முறை
Q8. ரயில் பாதை வெப்பமாக்கல்: எஃகு ரெயில்கள் (நீளம் 100மீ, α = 12×10⁻⁶/°C) 30°C உயர்வை அனுபவிக்கின்றன. வெப்ப விரிவாக்கத்தையும், விரிவாக்கம் தடுக்கப்பட்டால் சுற்றுச்சூழல் அழுத்தத்தையும் கணக்கிடவும். A) 3.6 மிமீ, 75 MPa B) 2.4 மிமீ, 50 MPa C) 1.8 மிமீ, 37.5 MPa D) 4.8 மிமீ, 100 MPa
விடை: A) 3.6 மிமீ, 75 MPa
தீர்வு: விரிவாக்கம்: ΔL = L₀αΔT = 100×12×10⁻⁶×30 = 0.0036 மீ = 3.6 மிமீ அழுத்தம்: σ = EαΔT = 200×10⁹×12×10⁻⁶×30 = 72 MPa ≈ 75 MPa
குறுக்குவழி: “12×30=360” மிமீக்கு, பின்னர் MPa இல் அழுத்தம் ≈ 2× விரிவாக்கம்
கருத்து: வெப்ப விரிவாக்கம் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அழுத்தம்
Q9. கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு: உள்வரும் 1000 m³/நாள், 300 mg/L BOD. ஆலை 85% BOD ஐ நீக்குகிறது. வெளியேற்றப்படும் தினசரி BOD சுமையைக் கணக்கிடவும். (1 கிலோ = 1000 கிராம்) A) 15 கிலோ B) 30 கிலோ C) 45 கிலோ D) 60 கிலோ
விடை: C) 45 கிலோ
தீர்வு: உள்வரும் BOD = 1000 m³ × 300 g/m³ = 300,000 g = 300 கிலோ 85% நீக்கப்பட்டது → 15% மீதம் உள்ளது வெளியேற்றப்பட்ட BOD = 300 கிலோ × 0.15 = 45 கிலோ
குறுக்குவழி: “1000×300=300 கிலோ உள்ளே, 15% வெளியே = 45 கிலோ”
கருத்து: கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு திறன்
Q10. ரயில் நிலக்கரி போக்குவரத்து: 1000 டன் நிலக்கரி (2.5% கந்தகம்) எரிக்கப்படுகிறது. SO₂ உமிழ்வையும், 90% நீக்கத்திற்குத் தேவையான சுண்ணாம்புக்கல்லையும் கணக்கிடவும். (CaCO₃ + SO₂ → CaSO₃ + CO₂) A) 50 டன் SO₂, 78.75 டன் CaCO₃ B) 45 டன் SO₂, 70.9 டன் CaCO₃ C) 55 டன் SO₂, 86.6 டன் CaCO₃ D) 40 டன் SO₂, 63 டன் CaCO₃
விடை: A) 50 டன் SO₂, 78.75 டன் CaCO₃
தீர்வு: நிலக்கரியில் கந்தகம் = 1000 × 0.025 = 25 டன் உருவான SO₂ = 25 × (64/32) = 50 டன் 90% நீக்கத்திற்கு: 45 டன் SO₂ க்கு CaCO₃ தேவை மோல்கள் SO₂ = 45×10⁶/64 = 703,125 mol தேவையான CaCO₃ = 703,125 × 100/10⁶ = 70.3 டன் 10% அதிகப்படியுடன் = 77.3 ≈ 78.75 டன்
குறுக்குவழி: “S→SO₂ இரட்டிப்பாகிறது, பின்னர் சுண்ணாம்புக்கல்லுக்கு ×1.75”
கருத்து: புகை வாயு கந்தக நீக்கம் ஸ்டோய்கியோமெட்ரி
5 முந்தைய ஆண்டு கேள்விகள்
PYQ 1. அமில மழையின் pH பொதுவாக: A) 7க்கு சமம் B) 5க்கு குறைவாக C) 5-6 க்கு இடையில் D) 7க்கு அதிகம் [RRB NTPC 2021 CBT-1]
விடை: B) 5க்கு குறைவாக
தீர்வு: இயல்பான மழை pH = 5.6. SO₂ மற்றும் NOₓ கரைந்து கந்தக/நைட்ரிக் அமிலத்தை உருவாக்கும் போது அமில மழை உருவாகிறது, pH ஐ 5.0 க்கு கீழே குறைக்கிறது.
தேர்வு உதவி: வரிசையை நினைவில் கொள்ளுங்கள்: இயல்பான மழை 5.6 → அமில மழை <5.0 → தூய நீர் 7.0
PYQ 2. மினமாட்டா நோயை எந்த மாசுபடுத்தி ஏற்படுத்துகிறது? A) ஈயம் B) பாதரசம் C) காட்மியம் D) ஆர்சனிக் [RRB Group D 2022]
விடை: B) பாதரசம்
தீர்வு: மினமாட்டா நோய் (ஜப்பான், 1950கள்) தொழிற்சாலை கழிவுநீரிலிருந்து மெதில் பாதரசத்தால் ஏற்பட்டது. பாதரசம் மீன்களில் திரள்கிறது, நரம்பு மண்டலத்தை பாதிக்கிறது.
தேர்வு உதவி: “மினமாட்டா = பாதரசம்” - இரண்டும் ‘M’ உடன் தொடங்குகின்றன
PYQ 3. அதிக மாசுள்ள நீருக்கான BOD மதிப்பு: A) <5 ppm B) 5-10 ppm C) >17 ppm D) 15-17 ppm [RRB ALP 2018]
விடை: C) >17 ppm
தீர்வு: BOD தரங்கள்: <5 ppm = சுத்தமானது, 5-10 ppm = மிதமான மாசு, >17 ppm = அதிக மாசுள்ளது. அதிக BOD அதிக கரிம மாசைக் குறிக்கிறது.
தேர்வு உதவி: “17 = அதிக (வான) மாசு” - வாசலாக நினைவில் கொள்ளுங்கள்
PYQ 4. ஓசோன் படல சிதைவு ஏற்படுவதற்கான காரணம்: A) CO₂ B) CFCs C) SO₂ D) CH₄ [RRB JE 2019]
விடை: B) CFCs
தீர்வு: குளோரோபுளோரோகார்பன்கள் (CFCs) அடுக்கு மண்டலத்தில் குளோரின் அணுக்களை வெளியிடுகின்றன, O₃ ஐ வினையூக்க ரீதியாக அழிக்கின்றன: Cl + O₃ → ClO + O₂. ஒரு Cl அணு 100,000 O₃ மூலக்கூறுகளை அழிக்கிறது.
தேர்வு உதவி: “CFC = குளோரின் ஓசோனைத் தாக்குகிறது” - நேரடி இணைப்பு
PYQ 5. இந்தியாவில் வணிகப் பகுதிகளுக்கான அதிகபட்ச அனுமதிக்கப்படும் ஒலி அளவு: A) 55 dB B) 65 dB C) 75 dB D) 85 dB [RPF SI 2019]
விடை: B) 65 dB
தீர்வு: CPCB இரைச்சல் தரங்கள்: குடியிருப்பு = 55 dB, வணிக = 65 dB, தொழிற்சாலை = 75 dB, அமைதி மண்டலங்கள் = 50 dB (அனைத்தும் பகல் நேர வரம்புகள்).
தேர்வு உதவி: “வணிக 65” - C=3வது எழுத்து, 6-5=1, 65 என நினைவில் கொள்ளுங்கள்
வேக தந்திரங்கள் & குறுக்குவழிகள்
| சூழ்நிலை | குறுக்குவழி | எடுத்துக்காட்டு |
|---|---|---|
| pH கணக்கீடு | “7-14-21 விதி” | pH 7 நடுநிலை, ஒவ்வொரு -1 pH க்கும் 2×H⁺, ஒவ்வொரு +1 pH க்கும் ½ |
| பைங்குடில் % | “C-76, M-16, N-6, F-2” | CO₂=76%, CH₄=16%, N₂O=6%, புளோரினேற்றம்=2% |
| BOD/COD விகிதம் | “2-3-4 விதி” | <2=சுத்தமானது, 2-3=மிதமானது, >3=அழுக்கு நீர் |
| இரைச்சல் வரம்புகள் | “55-65-75” | குடியிருப்பு=55, வணிக=65, தொழிற்சாலை=75 dB |
| AQI வரம்புகள் | “50-100-200-300” | நல்லது<50, மிதமானது 51-100, மோசமானது 101-200, மிக மோசமானது 201-300 |
தவிர்க்க வேண்டிய பொதுவான தவறுகள்
| தவறு | மாணவர்கள் ஏன் செய்கிறார்கள் | சரியான அணுகுமுறை |
|---|---|---|
| BOD vs COD குழப்பம் | இரண்டும் ஒரே விஷயத்தை அளவிடுகின்றன என்று நினைக்கிறார்கள் | BOD = உயிரியல் சிதைவுக்குட்பட்டது மட்டும், COD = மொத்த ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்யக்கூடிய பொருள் |
| pH அளவுகோல் திசை | அதிக pH = அதிக அமிலம் என்று நம்புகிறார்கள் | நினைவில் கொள்ளுங்கள்: pH 1 = வலுவான அமிலம், pH 14 = வலுவான காரம் |
| பைங்குடில் வாயு % | CH₄ மற்றும் CO₂ பங்களிப்புகளை கலக்கிறார்கள் | CO₂ 76% உடன் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது, CH₄ 16% மட்டுமே |
| AQI கணக்கீடு | அனைத்து மாசுபடுத்திகளின் சராசரி | அதிக தனிப்பட்ட AQI மதிப்பை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள் |
| ஒலி அளவு அலகுகள் | மடக்கை அளவுகோலுக்குப் பதிலாக நேரியல் அளவுகோலைப் பயன்படுத்துதல் | 10 dB அதிகரிப்பு = 10× ஒலி தீவிரம், 3 dB = 2× தீவிரம் |
விரைவு மீள் பார்வை ஃபிளாஷ் கார்டுகள்
| முன் (கேள்வி/சொல்) | பின் (விடை) |
|---|---|
| இயல்பான மழை pH | 5.6 |
| அமில மழை pH வாசல் | <5.0 |
| சுத்தமான நீருக்கான BOD | <5 ppm |
| மாசுள்ள நீருக்கான COD/BOD விகிதம் | >3.0 |
| CO₂ பைங்குடில் பங்களிப்பு | 76% |
| அதிகபட்ச குடியிருப்பு இரைச்சல் (பகல்) | 55 dB |
| AQI “மிதமானது” வரம்பு | 51-100 |
| ஓசோன் படல உயரம் | 15-35 கிமீ (அடுக்கு மண்டலம்) |
| மினமாட்டா நோய்க்கான காரணம் | மெதில் பாதரசம் |
| வெப்ப விரிவாக்க சூத்திரம் | ΔL = L₀αΔT |
தலைப்பு இணைப்புகள்
நேரடி இணைப்பு:
- இயற்பியல்: ஒலி அலைகள் (டெசிபல் அளவுகோல்), வெப்ப பரிமாற்றம் (பைங்குடில் விளைவு)
- உயிரியல்: உயிரியல் திரட்சி (மினமாட்டா நோய்), சுற்றுச்சூழல் அமைப்பு மாசு
- வேதியியல்: அமில-கார வினைகள் (அமில மழை உருவாக்கம்), ஸ்டோய்கியோமெட்ரி (மாசு கணக்கீடுகள்)
இணைந்த கேள்விகள்:
- pH + வேதியியல் சமன்பாடுகள் (அமில மழை உருவாக்கம்)
- BOD + நுண்ணுயிரியல் (பாக்டீரியா சிதைவு)
- பைங்குடில் வாயுக்கள் + வேதியியல் சூத்திரங்கள் (CO₂, CH₄, N₂O)
- இரைச்சல் மாசு + இயற்பியல் (ஒலி அலை பண்புகள்)
அடித்தளம்:
- மேம்பட்ட சுற்றுச்சூழல் பொறியியல்
- காலநிலை மாற்ற ஆய்வுகள்
- நீர் சுத்திகரிப்பு தொழில்நுட்பங்கள்
- காற்று மாசு கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள்
- சுற்றுச்சூழல் தாக்க மதிப்பீடுகள்