کیمسٹری ماحولیات
کلیدی تصورات اور فارمولے
کیمسٹری ماحولیات کے لیے 5-7 ضروری تصورات فراہم کریں:
| # | تصور | مختصر وضاحت |
|---|---|---|
| 1 | گرین ہاؤس گیسیں | CO₂، CH₄ جیسی گیسیں جو فضا میں حرارت پھنساتی ہیں؛ CO₂ عالمی حدت میں تقریباً 76% حصہ ڈالتی ہے |
| 2 | پی ایچ اسکیل | تیزابیت/الکلینٹی کی پیمائش کرتا ہے؛ پی ایچ 7 غیر جانبدار، <7 تیزابی، >7 بنیادی؛ عام بارش کا پی ایچ = 5.6 |
| 3 | بی او ڈی (بائیو کیمیکل آکسیجن ڈیمانڈ) | نامیاتی مادے کو بیکٹیریا کے ذریعے گلنے سڑنے کے لیے درکار آکسیجن کی مقدار؛ صاف پانی کا بی او ڈی < 5 پی پی ایم |
| 4 | سی او ڈی (کیمیکل آکسیجن ڈیمانڈ) | تمام آلودگیوں کو آکسائڈائز کرنے کے لیے درکار کل آکسیجن؛ ہمیشہ بی او ڈی سے زیادہ |
| 5 | ایئر کوالٹی انڈیکس (AQI) | اسکیل 0-500؛ AQI > 300 = خطرناک؛ ہندوستانی شہروں کا اوسط AQI = 150-200 |
| 6 | ڈیسیبل اسکیل | آواز کے لیے لوگارتھمک اسکیل؛ 30 dB سرگوشی، 85 dB نقصان دہ، ٹرین ہارن = 90-110 dB |
10 مشق کے ایم سی کیوز
Q1. گرین ہاؤس اثر کے لیے بنیادی طور پر کون سی گیس ذمہ دار ہے؟ A) آکسیجن B) کاربن ڈائی آکسائیڈ C) نائٹروجن D) ہائیڈروجن
جواب: B) کاربن ڈائی آکسائیڈ
حل: CO₂ فضا کا 0.04% بناتی ہے لیکن 76% حرارت پھنساتی ہے۔ دیگر گرین ہاؤس گیسیں: CH₄ (16%)، N₂O (6%)، فلورینیٹڈ گیسیں (2%)۔
شارٹ کٹ: یاد رکھیں “CO₂ = 76% حدت کا” - C حروف تہجی میں پہلے آتا ہے، سب سے زیادہ فیصد
تصور: گرین ہاؤس گیسیں کا حصہ
Q2. عام بارش کے پانی کی پی ایچ ویلیو ہے: A) 7.0 B) 5.6 C) 6.5 D) 8.2
جواب: B) 5.6
حل: عام بارش کا پی ایچ = 5.6 حل شدہ CO₂ کے کاربونک ایسڈ بنانے کی وجہ سے: CO₂ + H₂O → H₂CO₃۔ ایسڈ رین کا پی ایچ < 5.0۔
شارٹ کٹ: “عام بارش = 5.6” - یاد رکھیں 5+6=11، جیسے بارش گر رہی ہے
تصور: پی ایچ اسکیل اور ایسڈ رین
Q3. ہندوستان میں رہائشی علاقوں کے لیے زیادہ سے زیادہ قابل اجازت شور کی سطح: A) 45 dB B) 55 dB C) 65 dB D) 75 dB
جواب: B) 55 dB
حل: CPCB معیارات: رہائشی = 55 dB (دن)، 45 dB (رات)؛ تجارتی = 65 dB؛ صنعتی = 75 dB؛ خاموش زون = 50 dB۔
شارٹ کٹ: “ہوم سویٹ 55” - رہائشی علاقے
تصور: شور کی آلودگی کے معیارات
Q4. ایک ریلوے اسٹیشن روزانہ 500 کلوگرام فضلہ پیدا کرتا ہے۔ اگر 40% بائیوڈیگریڈیبل ہے، تو سیوریج میں کتنا بی او ڈی لوڈ داخل ہوتا ہے؟ (فرض کریں 1 کلو بائیو ویسٹ = 0.5 کلو بی او ڈی) A) 50 کلو B) 100 کلو C) 200 کلو D) 250 کلو
جواب: B) 100 کلو
حل: بائیو ویسٹ = 500 کلو کا 40% = 200 کلو بی او ڈی لوڈ = 200 کلو × 0.5 = 100 کلو فارمولا: بی او ڈی = بائیو ویسٹ × کنورژن فیکٹر
شارٹ کٹ: “40% آف ہاف” - 40% تلاش کریں پھر اسے آدھا کریں
تصور: نامیاتی فضلے سے بی او ڈی کا حساب
Q5. اگر ٹرین انجن فی کلومیٹر 2.5 کلو CO₂ خارج کرتا ہے، تو 200 کلومیٹر الیکٹرک ٹرین چلانے سے کتنی CO₂ بچتی ہے؟ (الیکٹرک ٹرین 0.5 کلو CO₂/کلومیٹر خارج کرتی ہے) A) 200 کلو B) 300 کلو C) 400 کلو D) 500 کلو
جواب: C) 400 کلو
حل: ڈیزل انجن: 2.5 کلو/کلومیٹر × 200 کلومیٹر = 500 کلو CO₂ الیکٹرک ٹرین: 0.5 کلو/کلومیٹر × 200 کلومیٹر = 100 کلو CO₂ بچت: 500 - 100 = 400 کلو CO₂
شارٹ کٹ: فی کلومیٹر فرق × فاصلہ = (2.5-0.5)×200 = 400
تصور: کاربن فوٹ پرنٹ کا موازنہ
Q6. پانی کے نمونے میں بی او ڈی = 8 پی پی ایم، سی او ڈی = 20 پی پی ایم دکھائی دیتا ہے۔ آلودگی کی سطح کی نشاندہی کرنے والا سی او ڈی/بی او ڈی تناسب کیا ہے؟ A) 1.5 (صاف) B) 2.5 (درمیانہ) C) 3.5 (زیادہ) D) 4.5 (بہت زیادہ)
جواب: B) 2.5 (درمیانہ)
حل: سی او ڈی/بی او ڈی = 20/8 = 2.5 تشریح: <2 = صاف، 2-3 = درمیانہ، >3 = بہت آلودہ یہ نان بائیوڈیگریڈیبل آلودگیوں کی موجودگی کی نشاندہی کرتا ہے
شارٹ کٹ: “بی او ڈی 8، سی او ڈی 20 → 2.5 گنا” - درمیانی آلودگی
تصور: بی او ڈی/سی او ڈی آلودگی کا جائزہ
Q7. AQI حساب: PM2.5 = 120 μg/m³، PM10 = 180 μg/m³، NO₂ = 80 ppb۔ ہندوستانی معیارات کا استعمال کرتے ہوئے، AQI رینج کا تخمینہ لگائیں۔ A) 100-150 B) 150-200 C) 200-250 D) 250-300
جواب: B) 150-200
حل: PM2.5 (120 μg/m³) AQI ~170 کے مساوی ہے PM10 (180 μg/m³) AQI ~160 کے مساوی ہے NO₂ (80 ppb) AQI ~120 کے مساوی ہے بدترین پیرامیٹر غالب آتا ہے → AQI ≈ 170
شارٹ کٹ: سب سے زیادہ انفرادی آلودگی AQI = مجموعی AQI
تصور: AQI حساب کی میتھڈالوجی
Q8. ریلوے ٹریک ہیٹنگ: اسٹیل ریلز (لمبائی 100m، α = 12×10⁻⁶/°C) 30°C اضافے کا تجربہ کرتی ہیں۔ اگر پھیلاؤ روک دیا جائے تو تھرمل ایکسپینشن اور ماحولیاتی اسٹریس کا حساب لگائیں۔ A) 3.6 ملی میٹر، 75 MPa B) 2.4 ملی میٹر، 50 MPa C) 1.8 ملی میٹر، 37.5 MPa D) 4.8 ملی میٹر، 100 MPa
جواب: A) 3.6 ملی میٹر، 75 MPa
حل: ایکسپینشن: ΔL = L₀αΔT = 100×12×10⁻⁶×30 = 0.0036 m = 3.6 ملی میٹر اسٹریس: σ = EαΔT = 200×10⁹×12×10⁻⁶×30 = 72 MPa ≈ 75 MPa
شارٹ کٹ: “12×30=360” ملی میٹر کے لیے، پھر اسٹریس ≈ MPa میں ایکسپینشن کا 2×
تصور: تھرمل ایکسپینشن اور ماحولیاتی اسٹریس
Q9. ویسٹ واٹر ٹریٹمنٹ: انفلو 1000 m³/دن کے ساتھ 300 mg/L بی او ڈی۔ پلانٹ 85% بی او ڈی ہٹاتا ہے۔ روزانہ خارج ہونے والے بی او ڈی لوڈ کا حساب لگائیں۔ (1 کلو = 1000 گرام) A) 15 کلو B) 30 کلو C) 45 کلو D) 60 کلو
جواب: C) 45 کلو
حل: انفلو بی او ڈی = 1000 m³ × 300 g/m³ = 300,000 g = 300 کلو 85% ہٹ گیا → 15% باقی رہ گیا خارج شدہ بی او ڈی = 300 کلو × 0.15 = 45 کلو
شارٹ کٹ: “1000×300=300 کلو اندر، 15% باہر = 45 کلو”
تصور: ویسٹ واٹر ٹریٹمنٹ کی کارکردگی
Q10. ریلوے کوئلہ ٹرانسپورٹ: 1000 ٹن کوئلہ (2.5% سلفر) جلایا جاتا ہے۔ 90% ہٹانے کے لیے SO₂ اخراج اور چونا پتھر کی ضرورت کا حساب لگائیں۔ (CaCO₃ + SO₂ → CaSO₃ + CO₂) A) 50 ٹن SO₂، 78.75 ٹن CaCO₃ B) 45 ٹن SO₂، 70.9 ٹن CaCO₃ C) 55 ٹن SO₂، 86.6 ٹن CaCO₃ D) 40 ٹن SO₂، 63 ٹن CaCO₃
جواب: A) 50 ٹن SO₂، 78.75 ٹن CaCO₃
حل: کوئلے میں سلفر = 1000 × 0.025 = 25 ٹن بننے والا SO₂ = 25 × (64/32) = 50 ٹن 90% ہٹانے کے لیے: 45 ٹن SO₂ کو CaCO₃ کی ضرورت ہے مولز SO₂ = 45×10⁶/64 = 703,125 mol درکار CaCO₃ = 703,125 × 100/10⁶ = 70.3 ٹن 10% اضافے کے ساتھ = 77.3 ≈ 78.75 ٹن
شارٹ کٹ: “S→SO₂ دگنا کرتا ہے، پھر چونے کے پتھر کے لیے ×1.75”
تصور: فلوی گیس ڈیسلفرائزیشن اسٹوکیومیٹری
5 پچھلے سال کے سوالات
PYQ 1. ایسڈ رین کا پی ایچ عام طور پر ہوتا ہے: A) 7 کے برابر B) 5 سے کم C) 5-6 کے درمیان D) 7 سے زیادہ [RRB NTPC 2021 CBT-1]
جواب: B) 5 سے کم
حل: عام بارش کا پی ایچ = 5.6۔ ایسڈ رین اس وقت بنتی ہے جب SO₂ اور NOₓ حل ہو کر سلفیورک/نائٹرک ایسڈ بناتے ہیں، پی ایچ کو 5.0 سے نیچے لے جاتے ہیں۔
امتحان کی ٹپ: ترتیب یاد رکھیں: عام بارش 5.6 → ایسڈ رین <5.0 → خالص پانی 7.0
PYQ 2. کون سا آلودگی میناماتا بیماری کا سبب بنتا ہے؟ A) لیڈ B) مرکری C) کیڈمیم D) آرسینک [RRB Group D 2022]
جواب: B) مرکری
حل: میناماتا بیماری (جاپان، 1950s) صنعتی سیوریج سے میتھائل مرکری کی وجہ سے ہوئی۔ مرکری مچھلی میں جمع ہوتی ہے، اعصابی نظام کو متاثر کرتی ہے۔
امتحان کی ٹپ: “میناماتا = مرکری” - دونوں ‘M’ سے شروع ہوتے ہیں
PYQ 3. بہت آلودہ پانی کے لیے بی او ڈی ویلیو ہے: A) <5 پی پی ایم B) 5-10 پی پی ایم C) >17 پی پی ایم D) 15-17 پی پی ایم [RRB ALP 2018]
جواب: C) >17 پی پی ایم
حل: بی او ڈی معیارات: <5 پی پی ایم = صاف، 5-10 پی پی ایم = درمیانی آلودہ، >17 پی پی ایم = بہت آلودہ۔ زیادہ بی او ڈی زیادہ نامیاتی آلودگی کی نشاندہی کرتا ہے۔
امتحان کی ٹپ: “17 = ہیوی آلودگی” - حد کے طور پر یاد رکھیں
PYQ 4. اوزون لیئر ڈپلیشن کا سبب ہے: A) CO₂ B) CFCs C) SO₂ D) CH₄ [RRB JE 2019]
جواب: B) CFCs
حل: کلوروفلورو کاربنز (CFCs) اسٹریٹوسفیئر میں کلورین کے ایٹم خارج کرتے ہیں، O₃ کو کیٹیلیٹک طور پر تباہ کرتے ہیں: Cl + O₃ → ClO + O₂۔ ایک Cl ایٹم 100,000 O₃ مالیکیولز تباہ کرتا ہے۔
امتحان کی ٹپ: “CFC = کلورین اوزون پر حملہ کرتا ہے” - براہ راست لنک
PYQ 5. ہندوستان میں تجارتی علاقوں کے لیے زیادہ سے زیادہ قابل اجازت آواز کی سطح: A) 55 dB B) 65 dB C) 75 dB D) 85 dB [RPF SI 2019]
جواب: B) 65 dB
حل: CPCC شور کے معیارات: رہائشی = 55 dB، تجارتی = 65 dB، صنعتی = 75 dB، خاموش زون = 50 dB (تمام دن کے وقت کی حدیں)۔
امتحان کی ٹپ: “تجارتی 65” - C تیسرا حرف ہے، 6-5=1، 65 کے طور پر یاد رکھیں
اسپیڈ ٹرکس اور شارٹ کٹس
| صورت حال | شارٹ کٹ | مثال |
|---|---|---|
| پی ایچ کا حساب | “7-14-21 قاعدہ” | پی ایچ 7 غیر جانبدار، ہر -1 پی ایچ پر 2×H⁺، ہر +1 پی ایچ پر ½ |
| گرین ہاؤس % | “C-76, M-16, N-6, F-2” | CO₂=76%، CH₄=16%، N₂O=6%، فلورینیٹڈ=2% |
| بی او ڈی/سی او ڈی تناسب | “2-3-4 قاعدہ” | <2=صاف، 2-3=درمیانہ، >3=گندا پانی |
| شور کی حدیں | “55-65-75” | رہائشی=55، تجارتی=65، صنعتی=75 dB |
| AQI رینجز | “50-100-200-300” | اچھا<50، درمیانہ 51-100، خراب 101-200، بہت خراب 201-300 |
عام غلطیاں جن سے بچنا ہے
| غلطی | طلباء یہ کیوں کرتے ہیں | درست طریقہ |
|---|---|---|
| بی او ڈی بمقابلہ سی او ڈی میں الجھنا | سمجھتے ہیں کہ دونوں ایک ہی چیز کی پیمائش کرتے ہیں | بی او ڈی = صرف بائیوڈیگریڈیبل، سی او ڈی = کل آکسائڈائزایبل مادہ |
| پی ایچ اسکیل کی سمت | یقین کرتے ہیں کہ زیادہ پی ایچ = زیادہ تیزابی | یاد رکھیں: پی ایچ 1 = مضبوط تیزاب، پی ایچ 14 = مضبوط بیس |
| گرین ہاؤس گیس % | CH₄ اور CO₂ کے حصوں میں الجھنا | CO₂ 76% پر غالب ہے، CH₄ صرف 16% |
| AQI حساب | تمام آلودگیوں کا اوسط لینا | زیادہ سے زیادہ انفرادی AQI ویلیو لیں |
| آواز کی سطح کے یونٹس | لوگارتھمک کی بجائے لینیئر اسکیل استعمال کرنا | 10 dB اضافہ = 10× آواز کی شدت، 3 dB = 2× شدت |
فوری نظر ثانی کے فلیش کارڈز
| فرنٹ (سوال/اصطلاح) | بیک (جواب) |
|---|---|
| عام بارش کا پی ایچ | 5.6 |
| ایسڈ رین پی ایچ تھریش ہولڈ | <5.0 |
| صاف پانی کے لیے بی او ڈی | <5 پی پی ایم |
| آلودہ پانی کے لیے سی او ڈی/بی او ڈی تناسب | >3.0 |
| CO₂ گرین ہاؤس کا حصہ | 76% |
| زیادہ سے زیادہ رہائشی شور (دن) | 55 dB |
| AQI “درمیانہ” رینج | 51-100 |
| اوزون لیئر کی اونچائی | 15-35 کلومیٹر (اسٹریٹوسفیئر) |
| میناماتا بیماری کا سبب | میتھائل مرکری |
| تھرمل ایکسپینشن فارمولا | ΔL = L₀αΔT |
موضوعات کے روابط
براہ راست لنک:
- فزکس: آواز کی لہریں (ڈیسیبل اسکیل)، حرارت کی منتقلی (گرین ہاؤس اثر)
- بائیولوجی: بائیو ایکومولیشن (میناماتا بیماری)، ماحولیاتی نظام کی آلودگی
- کیمسٹری: ایسڈ بیس ری ایکشنز (ایسڈ رین کی تشکیل)، اسٹوکیومیٹری (آلودگی کے حساب)
مشترکہ سوالات:
- پی ایچ + کیمیکل مساوات (ایسڈ رین کی تشکیل)
- بی او ڈی + مائیکرو بائیولوجی (بیکٹیریل ڈیکمپوزیشن)
- گرین ہاؤس گیسیں + کیمیکل فارمولے (CO₂، CH₄، N₂O)
- شور کی آلودگی + فزکس (آواز کی لہر کی خصوصیات)
بنیاد:
- اعلیٰ ماحولیاتی انجینئرنگ
- موسمیاتی تبدیلی کے مطالعے
- پانی کی ٹریٹمنٹ ٹیکنالوجیز
- ہوا کی آلودگی کنٹرول سسٹمز
- ماحولیاتی اثرات کے جائزے