शंकर आईएएस सारांश: ओजोन क्षय | पर्यावरण (Environment) for UPSC CSE in Hindi PDF Download

परिचय

ओज़ोन का क्षय एक महत्वपूर्ण पर्यावरणीय मुद्दा है, जिसके पृथ्वी के वायुमंडल पर दूरगामी प्रभाव हैं। मानव गतिविधियों के कारण ओज़ोन परत का क्षय हुआ है, जो जीवन को हानिकारक पराबैंगनी विकिरण से बचाने के लिए महत्वपूर्ण है। ओज़ोन के छिद्र, विशेष रूप से अंटार्कटिका के ऊपर, उभरे हैं, जिससे वैश्विक चिंता बढ़ी है। ओज़ोन के क्षय के कारणों, परिणामों और इसे हल करने के लिए अंतरराष्ट्रीय प्रयासों की संक्षिप्त समझ आवश्यक है, जो इसके व्यापक पर्यावरणीय चुनौतियों के साथ आपसी संबंध को पहचानती है।

ओज़ोन का क्षय

• यह वायुमंडल की दो अलग-अलग परतों में पाया जाता है।
• ट्रोपोस्फीयर में ओज़ोन "बुरा" है क्योंकि यह हवा को गंदा करता है और स्मॉग बनाने में मदद करता है, जो सांस लेने के लिए अच्छा नहीं है।
• स्ट्रेटोस्फीयर में ओज़ोन "अच्छा" है क्योंकि यह पृथ्वी पर जीवन की रक्षा करता है, कुछ सूर्य के हानिकारक पराबैंगनी (UV) किरणों को अवशोषित करके।
• ओज़ोन के छिद्र की विशेष क्षेत्र में ओज़ोन की सांद्रता में कमी।
• ऐसे ओज़ोन छिद्र का सबसे अच्छा उदाहरण अंटार्कटिका के ऊपर का वातावरण है, जहां केवल लगभग 50 प्रतिशत ओज़ोन है जो पहले वहां मौजूद था।

स्रोत

(i) क्लोरोफ्लोरोकार्बन (CFCs):

• CFCs के अणु क्लोरीन, फ्लोरीन और कार्बन से बने होते हैं।
• इनका उपयोग रेफ्रिजरेंट के रूप में (66%) किया जाता है:
• एरोसोल स्प्रे में प्रोपेलेंट्स,
• प्लास्टिक निर्माण में फोमिंग एजेंट (30%),
• आग बुझाने वाले एजेंट,
• इलेक्ट्रॉनिक और धातु के घटकों की सफाई के लिए सॉल्वेंट्स,
• भोजन को फ्रीज करने आदि में।
• CFCs की विशेषताओं जैसे कि गंदगी रहित, अग्नि प्रतिरोधी, कम विषाक्तता और रासायनिक स्थिरता के कारण इसका व्यापक और विविध उपयोग है।
• वायुमंडल में CFCs का निवास समय 40 से 150 वर्षों के बीच अनुमानित है।

रासायनिक प्रतिक्रिया:

• CFCs UV विकिरण = क्लोरीन अणुओं का मुक्त होना।
• एक मुक्त क्लोरीन अणु ओज़ोन अणु के साथ = क्लोरीन मोनोऑक्साइड (ClO) बनाता है।
• क्लोरीन मोनोऑक्साइड का ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया = (O2) और मुक्त क्लोरीन अणु (Cl) का पुनर्गठन।
• जो तत्व O3 (यानी, क्लोरीन) को नष्ट करता है, वह चक्र के अंत में पुनर्गठित हो रहा है।
• एक एकल क्लोरीन अणु हजारों ओज़ोन अणुओं को नष्ट कर सकता है इससे पहले कि वह प्रतिक्रियाशील नाइट्रोजन या हाइड्रोजन यौगिकों से मिले, जो अंततः क्लोरीन को इसके भंडार में वापस ले जाते हैं।

(ii) नाइट्रोजन ऑक्साइड:

रासायनिक प्रतिक्रिया - नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) उत्प्रेरक रूप से ओजोन को नष्ट करता है।

• नाइट्रिक ऑक्साइड ओजोन - नाइट्रोजन डाइऑक्साइड O2
• नाइट्रोजन डाइऑक्साइड मोनोऑक्साइड = नाइट्रिक ऑक्साइड O2

अन्य पदार्थ

ब्रोमीन

• ब्रोमीन युक्त यौगिक जिन्हें हलन्स और HBFCs कहा जाता है, जैसे कि हाइड्रोब्रोमो फ्लोरोकार्बन [दोनों का उपयोग अग्निशामक यंत्रों में और मिथाइल ब्रोमाइड (एक व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाला कीटनाशक) में किया जाता है]। प्रत्येक ब्रोमीन परमाणु एक क्लोरीन परमाणु की तुलना में सौ गुना अधिक ओजोन अणुओं को नष्ट करता है।

सल्फ्यूरिक एसिड के कण

ये कण क्लोरीन को आणविक भंडारों से मुक्त करते हैं, और प्रतिक्रियाशील नाइट्रोजन को निष्क्रिय रूपों में परिवर्तित करते हैं, इस प्रकार क्लोरीन भंडारों के निर्माण को रोकते हैं।

ओजोन ह्रास में ध्रुवीय स्ट्रेटोस्फेरिक बादलों की भूमिका

• बादल के बर्फ के कण रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए उपसाधन प्रदान करते हैं जो क्लोरीन को इसके भंडारों से मुक्त करते हैं। HCl और ClNO2 के बीच की प्रतिक्रिया बहुत धीमी होती है, लेकिन यह प्रतिक्रिया किसी उपयुक्त उपसाधन की उपस्थिति में तेजी से होती है, जो ध्रुवीय स्ट्रेटोस्फेरिक बादलों द्वारा प्रदान की जाती है।
• PSCs न केवल क्लोरीन को सक्रिय करते हैं, बल्कि वे प्रतिक्रियाशील नाइट्रोजन को भी अवशोषित करते हैं।

• यदि नाइट्रोजन ऑक्साइड मौजूद होते, तो वे क्लोरीन मोनोऑक्साइड के साथ मिलकर क्लोरीन नाइट्रेट (ClNO2) का भंडार बनाते।
• हर वसंत, अंटार्कटिका के ओजोन परत में अमेरिका के आकार का एक छिद्र विकसित होता है, जो दक्षिण ध्रुव पर होता है।
• हर साल आर्कटिक में, उत्तर ध्रुव पर एक छोटा छिद्र विकसित होता है।

अंटार्कटिका में ओजोन छिद्र क्यों प्रमुख है?

अंटार्कटिक स्ट्रैटोस्फियर बहुत ठंडी होती है। कम तापमान ध्रुवीय स्ट्रैटोस्फेरिक बादलों (PSCs) के निर्माण को सक्षम बनाता है, जो 20 किमी से नीचे होते हैं।

• वर्टेक्स एक तेजी से परिपत्र हवा की अंगूठी है जो अंटार्कटिक क्षेत्र में ओज़ोन के क्षय को सीमित करती है। अंटार्कटिक वर्टेक्स की दीर्घकालिकता एक अन्य कारक है, जो ओज़ोन के क्षय के लिए अनुकूल परिस्थितियों को बढ़ाती है।
• वास्तव में, वर्टेक्स पूरे ध्रुवीय सर्दी के दौरान बना रहता है, मध्य वसंत में भी। जबकि, आर्कटिक में वर्टेक्स ध्रुवीय वसंत (मार्च-अप्रैल) आने तक विघटित हो जाता है।
• ओज़ोन मापन उपकरण और तकनीकें विविध हैं। इनमें से कुछ हैं डॉब्सन स्पेक्ट्रोफोटोमीटर और M83 नामक फ़िल्टर ओज़ोनमीटर, और टोटल ओज़ोन मैपिंग स्पेक्ट्रोमीटर (TOMS) जो निम्बस-7 उपग्रह में है।
• उमहेहर तकनीक - कुल ओज़ोन की प्रचुरता का सबसे सामान्य माप डॉब्सन यूनिट है (जो अग्रणी वायुमंडलीय भौतिक विज्ञानी गॉर्डन डॉब्सन के नाम पर है) जो ओज़ोन कॉलम की मोटाई है (मानक तापमान और दबाव (STP) पर संकुचित) मिली-सेंटीमीटर में।

आर्कटिक ओज़ोन क्षय

ओज़ोन की कमी का ध्यान देने योग्य रुझान आर्कटिक क्षेत्र तक फैला हुआ है, जहाँ मार्च 1996 में एक महत्वपूर्ण घटना हुई थी, जब आर्कटिक ओज़ोन कमी, जो उत्तरी गोलार्ध में सबसे व्यापक थी, ने ब्रिटेन को प्रभावित किया। वैज्ञानिक इस घटना को उत्तरी अक्षांशों में ऊपरी वायुमंडल के ऐतिहासिक ठंडा होने के साथ जोड़ते हैं। 1992 की सर्दियों से, उत्तरी गोलार्ध में ओज़ोन कमी लगातार बढ़ रही है। ओज़ोन-नाशक रसायनों का संचय और आर्कटिक स्ट्रैटोस्फियर में बढ़ती ठंडी तापमान, ध्रुवीय स्ट्रैटोस्फेरिक बादलों (PSCs) के निर्माण में योगदान करते हैं, जो कमी की समस्या को और बढ़ाते हैं।

ओज़ोन के पर्यावरणीय प्रभाव

• मानव और पशु स्वास्थ्य पर प्रभाव
• स्थलीय पौधों पर प्रभाव
• जल पारिस्थितिकी तंत्र पर प्रभाव
• जैव-रासायनिक चक्रों पर प्रभाव
• वायु गुणवत्ता पर प्रभाव
• सामग्री पर प्रभाव

ओज़ोन नाशक पदार्थों के नियम

ओज़ोन को कम करने वाले पदार्थों के नियम

• जुलाई 2000 में, ओज़ोन को कम करने वाले पदार्थों (नियमन और नियंत्रण) नियम, 2000 को पर्यावरण (संरक्षण) अधिनियम के तहत पेश किया गया। ये नियम 2001, 2003, 2004, और 2005 में संशोधित किए गए, जो विभिन्न ओज़ोन को कम करने वाले पदार्थों (ODSs) के चरणबद्ध निपटान के लिए समय सीमा निर्धारित करते हैं, साथ ही उनके उत्पादन, व्यापार, आयात, और निर्यात को नियंत्रित करते हैं, और ODS युक्त उत्पादों की भी निगरानी करते हैं।
• प्रतिबंध और समय सीमा: ये नियम 1 जनवरी 2003 के बाद अधिकांश उत्पादों में CFCs के उपयोग पर प्रतिबंध लगाते हैं, सिवाय मीटरड डोज इनहेलर्स और चिकित्सा उद्देश्यों के। हैलोन का उपयोग 1 जनवरी 2001 के बाद आवश्यक उद्देश्यों को छोड़कर प्रतिबंधित है। अन्य ODSs, जैसे कि कार्बन टेट्राक्लोराइड और मिथाइलक्लोरोफॉर्म, और मीटरड डोज इनहेलर्स के लिए CFC का उपयोग 1 जनवरी 2010 तक किया जा सकता है। मिथाइल ब्रोमाइड का उपयोग 1 जनवरी 2015 तक अनुमति दी गई है, और HCFCs, जो CFCs के लिए अंतरिम विकल्प हैं, 1 जनवरी 2040 तक अनुमति प्राप्त हैं।

ओज़ोन को कम करने वाले पदार्थों (नियमन और नियंत्रण) संशोधन नियम, 2019

• पर्यावरण (संरक्षण) अधिनियम 1986 के तहत प्रकाशित, ओज़ोन को कम करने वाले पदार्थों (नियमन और नियंत्रण) संशोधन नियम, 2019 में कहा गया है कि पर्यावरण, वन और जलवायु परिवर्तन मंत्रालय (MoEFCC) 1 जनवरी 2020 से HCFC-141b के लिए आयात लाइसेंस जारी करने पर प्रतिबंध लगाता है।
• HCFC-141b का चरणबद्ध निपटान: भारत ने 1 जनवरी 2020 तक फोम बनाने वाली कंपनियों द्वारा उपयोग किए जाने वाले हाइड्रोक्लोरोफ्लोरोकार्बन (HCFC)-141b को सफलतापूर्वक समाप्त कर दिया, जो ODSs से दूर जाने के लिए देश की प्रतिबद्धता के अनुरूप है, पर्यावरण के अनुकूल और ऊर्जा-कुशल तकनीकों की ओर।

• HCFC-141b का समाप्ति: भारत ने हाइड्रोक्रोरोफ्लोरोकार्बन (HCFC)-141b को सफलतापूर्वक समाप्त कर दिया, जो फोम उत्पादक व्यवसायों द्वारा उपयोग किया जाता था, 1 जनवरी 2020 तक, जो देश की ODSs से दूर जाने की प्रतिबद्धता के अनुरूप है, ताकि पर्यावरण के अनुकूल और ऊर्जा-कुशल तकनीकों की ओर बढ़ा जा सके।

HCFC-141b का समाप्ति: भारत ने हाइड्रोक्रोरोफ्लोरोकार्बन (HCFC)-141b को सफलतापूर्वक समाप्त कर दिया, जो फोम उत्पादक व्यवसायों द्वारा उपयोग किया जाता था, 1 जनवरी 2020 तक, जो देश की ODSs से दूर जाने की प्रतिबद्धता के अनुरूप है, ताकि पर्यावरण के अनुकूल और ऊर्जा-कुशल तकनीकों की ओर बढ़ा जा सके।