Ch 13: हमारा पर्यावरण | Class 10 Science

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अध्याय 13 · पर्यावरण

हमारा पर्यावरण

Our Environment

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1. पारिस्थितिक तंत्र — Ecosystem

पारिस्थितिक तंत्र (Ecosystem) — किसी क्षेत्र में पाए जाने वाले सभी जैव (Biotic) और अजैव (Abiotic) घटकों का समूह जो आपस में अंतर्क्रिया करते हैं।

पारिस्थितिक तंत्र के घटक:

अजैव घटक (Abiotic Components): सूर्य का प्रकाश, तापमान, वर्षा, जल, मिट्टी, वायु, खनिज लवण
जैव घटक (Biotic Components):
- उत्पादक (Producers): हरे पौधे — प्रकाश संश्लेषण द्वारा भोजन बनाते हैं (स्वपोषी/Autotrophs)
- उपभोक्ता (Consumers): प्राणी — उत्पादकों या अन्य जीवों से भोजन प्राप्त करते हैं (परपोषी/Heterotrophs)
- अपघटक (Decomposers): जीवाणु और कवक — मृत जीवों को सरल अकार्बनिक पदार्थों में तोड़ते हैं

उपभोक्ताओं के प्रकार:

प्राथमिक उपभोक्ता (Primary Consumers): शाकाहारी (Herbivores) — जैसे: खरगोश, हिरण, टिड्डा
द्वितीयक उपभोक्ता (Secondary Consumers): छोटे मांसाहारी — जैसे: मेंढक, छोटे पक्षी
तृतीयक उपभोक्ता (Tertiary Consumers): बड़े मांसाहारी — जैसे: साँप, बड़े पक्षी
सर्वोच्च उपभोक्ता (Top Consumers): शीर्ष शिकारी — जैसे: शेर, बाज

2. खाद्य श्रृंखला — Food Chain

खाद्य श्रृंखला — जीवों की वह श्रृंखला जिसमें भोजन (ऊर्जा) एक जीव से दूसरे जीव में क्रमिक रूप से स्थानांतरित होता है।

खाद्य श्रृंखला का उदाहरण:

घास → टिड्डा → मेंढक → साँप → बाज
प्रत्येक स्तर = पोषी स्तर (Trophic Level)
पहला पोषी स्तर = उत्पादक (घास), दूसरा = प्राथमिक उपभोक्ता (टिड्डा)...

3. 10% ऊर्जा नियम — Ten Percent Law

लिंडमैन (Lindeman, 1942) ने यह नियम दिया — किसी भी पोषी स्तर से अगले पोषी स्तर में केवल 10% ऊर्जा स्थानांतरित होती है। शेष 90% ऊर्जा जीवन प्रक्रियाओं (श्वसन, पाचन, गति आदि) और ऊष्मा के रूप में व्यय होती है।

उदाहरण — ऊर्जा प्रवाह:

सूर्य से उत्पादक (पौधे) → 1% ऊर्जा ग्रहण
मान लो उत्पादक में 1000 J ऊर्जा
प्राथमिक उपभोक्ता (शाकाहारी) → 100 J (10%)
द्वितीयक उपभोक्ता (मांसाहारी) → 10 J (10%)
तृतीयक उपभोक्ता → 1 J (10%)
इसीलिए खाद्य श्रृंखला में 3-4 पोषी स्तर ही होते हैं (ऊर्जा कम हो जाती है)

4. खाद्य जाल — Food Web

प्रकृति में एक जीव एक से अधिक खाद्य श्रृंखलाओं का हिस्सा होता है। इन आपस में जुड़ी खाद्य श्रृंखलाओं के जाल को खाद्य जाल (Food Web) कहते हैं।

खाद्य जाल पारिस्थितिक तंत्र में स्थिरता (stability) प्रदान करता है
यदि एक प्रजाति नष्ट हो, तो अन्य भोजन स्रोत उपलब्ध रहते हैं

5. जैव आवर्धन — Biological Magnification

जब हानिकारक रसायन (कीटनाशक जैसे DDT) खाद्य श्रृंखला में प्रत्येक पोषी स्तर पर बढ़ती सांद्रता (concentration) में संचित होते हैं, तो इसे जैव आवर्धन (Biological Magnification / Biomagnification) कहते हैं।

जैव आवर्धन का उदाहरण:

जल में DDT → 0.003 ppm
शैवाल (Producers) → 0.04 ppm
छोटी मछली → 0.5 ppm
बड़ी मछली → 2 ppm
पक्षी (शीर्ष उपभोक्ता) → 25 ppm
शीर्ष उपभोक्ताओं में सबसे अधिक सांद्रता → सबसे अधिक हानि

6. ओज़ोन परत — Ozone Layer

ओज़ोन (O₃) वायुमंडल के समतापमंडल (Stratosphere) में एक सुरक्षा परत बनाती है जो सूर्य की हानिकारक पराबैंगनी (UV) किरणों को पृथ्वी तक पहुँचने से रोकती है।

ओज़ोन का निर्माण:

UV किरणें + O₂ → O + O (ऑक्सीजन अणु टूटता है)
O + O₂ → O₃ (ओज़ोन बनती है)
यह प्रक्रिया सतत चलती रहती है → ओज़ोन परत बनी रहती है

6.1 ओज़ोन क्षरण (Ozone Depletion)

ओज़ोन परत के क्षरण के कारण:

CFCs (क्लोरोफ्लोरोकार्बन / Chlorofluorocarbons): रेफ्रिजरेटर, एयर कंडीशनर, एरोसोल स्प्रे में उपयोग
CFCs वायुमंडल में पहुँचकर UV किरणों से टूटते हैं → क्लोरीन मुक्त होती है
Cl + O₃ → ClO + O₂ → एक Cl परमाणु हजारों O₃ अणुओं को तोड़ सकता है
अंटार्कटिका के ऊपर "ओज़ोन छिद्र" (Ozone Hole) बना

ओज़ोन क्षरण रोकने के प्रयास:

UNEP (United Nations Environment Programme) द्वारा प्रयास
मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल (1987) — CFCs के उत्पादन और उपयोग पर प्रतिबंध
CFC के स्थान पर HFC/HCFC जैसे विकल्पों का उपयोग

7. कचरा प्रबंधन — Waste Management

जैव निम्नीकरणीय vs अजैव निम्नीकरणीय पदार्थ:

जैव निम्नीकरणीय (Biodegradable): जैविक प्रक्रियाओं द्वारा विघटित — जैसे: कागज, सब्जी/फल के छिलके, सूती कपड़ा, गोबर, लकड़ी
अजैव निम्नीकरणीय (Non-biodegradable): जैविक प्रक्रियाओं द्वारा विघटित नहीं — जैसे: प्लास्टिक, कांच, धातु, DDT, पॉलिथीन

अजैव निम्नीकरणीय पदार्थों के दुष्प्रभाव:

मृदा प्रदूषण — प्लास्टिक सड़ता नहीं, मिट्टी खराब करता है
जल प्रदूषण — नालों और नदियों में बहकर जलीय जीवों को हानि
जैव आवर्धन — DDT जैसे रसायन खाद्य श्रृंखला में बढ़ते जाते हैं
भूमि की उर्वरता कम — जल और वायु का प्रवाह अवरुद्ध

⚡ मुख्य बिंदु — Key Points

📌 पारिस्थितिक तंत्र — सारांश

उत्पादक (Producers): हरे पौधे — प्रकाश संश्लेषण → प्रथम पोषी स्तर
उपभोक्ता (Consumers): शाकाहारी → मांसाहारी → शीर्ष शिकारी
अपघटक (Decomposers): जीवाणु, कवक — मृत पदार्थों को तोड़ते हैं → पोषक तत्वों का पुनर्चक्रण
अजैव घटक: सूर्य, जल, मिट्टी, वायु, तापमान

📌 खाद्य श्रृंखला और 10% नियम

खाद्य श्रृंखला: उत्पादक → प्राथमिक उपभोक्ता → द्वितीयक → तृतीयक
10% ऊर्जा नियम (Lindeman): प्रत्येक पोषी स्तर से अगले में केवल 10% ऊर्जा
शेष 90% = श्वसन + पाचन + गति + ऊष्मा
इसीलिए खाद्य श्रृंखला में 3-4 पोषी स्तर ही होते हैं
खाद्य जाल: कई खाद्य श्रृंखलाओं का जुड़ाव → स्थिरता

📌 जैव आवर्धन (Biomagnification)

हानिकारक रसायन (DDT) प्रत्येक पोषी स्तर पर बढ़ती सांद्रता में
शीर्ष उपभोक्ता में सर्वाधिक सांद्रता → सर्वाधिक हानि
ये रसायन अजैव निम्नीकरणीय हैं → शरीर से बाहर नहीं निकलते

📌 ओज़ोन परत — Quick Reference

ओज़ोन (O₃): समतापमंडल में → UV किरणें अवशोषित करती है
निर्माण: UV + O₂ → O + O; O + O₂ → O₃
क्षरण: CFCs → Cl मुक्त → Cl + O₃ → ClO + O₂
प्रतिबंध: मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल (1987) — CFCs पर प्रतिबंध

📌 जैव vs अजैव निम्नीकरणीय

जैव निम्नीकरणीय (Biodegradable): कागज, फलों के छिलके, गोबर, सूती कपड़ा, लकड़ी → अपघटकों द्वारा विघटित
अजैव निम्नीकरणीय (Non-biodegradable): प्लास्टिक, कांच, धातु, DDT, पॉलिथीन → विघटित नहीं → प्रदूषण

📖 NCERT पाठ्यपुस्तक प्रश्न-उत्तर — Solutions

पाठगत प्रश्न (In-Text Questions)

प्रश्न 1: जैव निम्नीकरणीय और अजैव निम्नीकरणीय पदार्थों में क्या अंतर है?▼

जैव निम्नीकरणीय (Biodegradable):

जैविक प्रक्रियाओं (जीवाणु, कवक) द्वारा विघटित हो जाते हैं
पर्यावरण में संचित नहीं होते
उदा: कागज, सब्जी के छिलके, सूती कपड़ा, गोबर

अजैव निम्नीकरणीय (Non-biodegradable):

जैविक प्रक्रियाओं द्वारा विघटित नहीं होते
पर्यावरण में लंबे समय तक संचित रहते हैं → प्रदूषण
उदा: प्लास्टिक, कांच, धातु, DDT, पॉलिथीन

प्रश्न 2: ओज़ोन परत क्यों महत्वपूर्ण है? इसके क्षरण से क्या हानि होगी?▼

ओज़ोन परत का महत्व: समतापमंडल में ओज़ोन (O₃) परत सूर्य की हानिकारक पराबैंगनी (UV) किरणों को अवशोषित करती है, जिससे पृथ्वी पर जीवन सुरक्षित रहता है।

क्षरण से हानि:

त्वचा कैंसर (Skin cancer) का खतरा बढ़ेगा
मोतियाबिंद (Cataract) की समस्या
प्रतिरक्षा तंत्र (Immune system) कमजोर
पौधों की प्रकाश संश्लेषण क्षमता प्रभावित
जलीय जीवों (Aquatic organisms) को हानि

प्रश्न 3: पारिस्थितिक तंत्र में अपघटकों (Decomposers) की क्या भूमिका है?▼

अपघटक (जीवाणु और कवक) मृत जीवों और उनके अवशेषों को सरल अकार्बनिक पदार्थों में तोड़ते हैं।

महत्व:

पोषक तत्वों का पुनर्चक्रण (Nutrient recycling) — मिट्टी में वापस
मृत पदार्थ हटाकर पर्यावरण स्वच्छ रखते हैं
ह्यूमस (Humus) बनाते हैं → मिट्टी की उर्वरता बढ़ती है
बिना अपघटकों के पोषक तत्व मिट्टी में नहीं लौटेंगे → जीवन संभव नहीं

अभ्यास प्रश्न (Exercise Questions)

प्रश्न 4: पारिस्थितिक तंत्र के विभिन्न घटकों के नाम बताइए।▼

अजैव घटक (Abiotic): सूर्य का प्रकाश, तापमान, वर्षा, जल, मिट्टी, वायु

जैव घटक (Biotic):

उत्पादक (Producers): हरे पौधे, शैवाल — प्रकाश संश्लेषण द्वारा भोजन बनाते हैं
उपभोक्ता (Consumers): शाकाहारी (प्राथमिक), मांसाहारी (द्वितीयक, तृतीयक), सर्वाहारी
अपघटक (Decomposers): जीवाणु, कवक — मृत जैव पदार्थों का विघटन

प्रश्न 5: खाद्य श्रृंखला क्या है? एक उदाहरण देकर समझाइए। खाद्य श्रृंखला में सामान्यतः 3-4 पोषी स्तर ही क्यों होते हैं?▼

खाद्य श्रृंखला: जीवों की वह श्रृंखला जिसमें ऊर्जा एक जीव से दूसरे में क्रमिक रूप से स्थानांतरित होती है।

उदाहरण: घास → टिड्डा → मेंढक → साँप → बाज

3-4 पोषी स्तर क्यों?

10% ऊर्जा नियम — प्रत्येक स्तर पर केवल 10% ऊर्जा अगले स्तर में
यदि उत्पादक में 1000 J → प्राथमिक: 100 J → द्वितीयक: 10 J → तृतीयक: 1 J
4-5 पोषी स्तरों के बाद उपलब्ध ऊर्जा इतनी कम हो जाती है कि जीव जीवित नहीं रह सकते

प्रश्न 6: जैव आवर्धन (Biological Magnification) क्या है? क्या यह पारिस्थितिक तंत्र के विभिन्न स्तरों पर प्रभावित करता है?▼

जैव आवर्धन: हानिकारक अजैव निम्नीकरणीय रसायन (जैसे DDT) खाद्य श्रृंखला में प्रत्येक पोषी स्तर पर बढ़ती सांद्रता में संचित होते हैं।

प्रभाव:

उत्पादक (पौधे): सबसे कम सांद्रता
प्राथमिक उपभोक्ता: थोड़ी अधिक सांद्रता
शीर्ष उपभोक्ता: सर्वाधिक सांद्रता → सर्वाधिक हानि
DDT पक्षियों के अंडों के खोल को पतला करता है → प्रजनन प्रभावित
मनुष्य में भी खाद्य श्रृंखला द्वारा हानिकारक रसायन पहुँचते हैं

प्रश्न 7: ओज़ोन परत कैसे बनती है? इसके क्षरण (Depletion) का क्या कारण है?▼

ओज़ोन का निर्माण:

समतापमंडल में UV किरणें O₂ को तोड़ती हैं: O₂ → O + O
मुक्त ऑक्सीजन O₂ से जुड़ती है: O + O₂ → O₃ (ओज़ोन)

क्षरण का कारण:

CFCs (क्लोरोफ्लोरोकार्बन) — रेफ्रिजरेटर, AC, एरोसोल में
CFCs वायुमंडल में UV से टूटते हैं → Cl (क्लोरीन) मुक्त
Cl + O₃ → ClO + O₂
एक Cl परमाणु हजारों O₃ अणु तोड़ सकता है
मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल (1987) — CFCs पर अंतरराष्ट्रीय प्रतिबंध

प्रश्न 8: ऊर्जा प्रवाह (Energy Flow) एकदिशीय (Unidirectional) क्यों होता है?▼

ऊर्जा प्रवाह एकदिशीय होता है क्योंकि:

ऊर्जा उत्पादक → उपभोक्ता की दिशा में बहती है, कभी विपरीत दिशा में नहीं
प्रत्येक पोषी स्तर पर 90% ऊर्जा ऊष्मा के रूप में व्यय होती है (ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम)
व्यय हुई ऊर्जा पुनः उपयोग योग्य नहीं होती
अपघटक मृत जीवों से पोषक तत्व पुनर्चक्रित करते हैं, लेकिन ऊर्जा नहीं

प्रश्न 9: अजैव निम्नीकरणीय पदार्थों से पर्यावरण को क्या-क्या हानि होती है?▼

मृदा प्रदूषण: प्लास्टिक, पॉलिथीन मिट्टी में सड़ते नहीं → भूमि बंजर
जल प्रदूषण: नदियों-नालों में बहकर जलीय जीवों को हानि
जैव आवर्धन: DDT जैसे रसायन खाद्य श्रृंखला में → शीर्ष उपभोक्ताओं को सर्वाधिक हानि
जलीय जीवों की मृत्यु: प्लास्टिक बैग खाकर मछली, कछुए, डॉल्फिन मरते हैं
मिट्टी की उर्वरता कम: जल और वायु का प्रवाह अवरुद्ध
सौंदर्य प्रदूषण: कचरा फैलने से पर्यावरण की सुंदरता नष्ट

🎯 प्रश्न बैंक — Question Bank

बहुविकल्पीय प्रश्न (MCQs)

1. 10% ऊर्जा नियम किसने दिया?

A) डार्विन
B) लिंडमैन
C) मेंडल
D) लैवॉजिए

✅ सही उत्तर: B) लिंडमैन — लिंडमैन (Lindeman, 1942) ने 10% ऊर्जा नियम दिया — प्रत्येक पोषी स्तर से अगले में केवल 10% ऊर्जा स्थानांतरित होती है।

2. ओज़ोन परत के क्षरण का प्रमुख कारण क्या है?

A) CO₂
B) SO₂
C) NO₂
D) CFCs

✅ सही उत्तर: D) CFCs — CFCs (क्लोरोफ्लोरोकार्बन) ओज़ोन को तोड़ते हैं। एक Cl परमाणु हजारों O₃ अणुओं को नष्ट कर सकता है।

3. खाद्य श्रृंखला में सर्वाधिक ऊर्जा किस पोषी स्तर में होती है?

A) उत्पादक (Producers)
B) प्राथमिक उपभोक्ता
C) द्वितीयक उपभोक्ता
D) तृतीयक उपभोक्ता

✅ सही उत्तर: A) उत्पादक (Producers) — उत्पादक (हरे पौधे) प्रथम पोषी स्तर हैं और सबसे अधिक ऊर्जा रखते हैं। प्रत्येक अगले स्तर पर ऊर्जा 10% हो जाती है।

4. निम्नलिखित में से कौन-सा अजैव निम्नीकरणीय पदार्थ है?

A) कागज
B) सूती कपड़ा
C) पॉलिथीन बैग
D) लकड़ी

✅ सही उत्तर: C) पॉलिथीन बैग — पॉलिथीन प्लास्टिक है जो जैविक प्रक्रियाओं द्वारा विघटित नहीं होती। कागज, सूती कपड़ा और लकड़ी जैव निम्नीकरणीय हैं।

5. जैव आवर्धन (Biomagnification) में हानिकारक रसायनों की सांद्रता सबसे अधिक कहाँ होती है?

A) उत्पादक में
B) शीर्ष उपभोक्ता में
C) अपघटक में
D) प्राथमिक उपभोक्ता में

✅ सही उत्तर: B) शीर्ष उपभोक्ता में — जैव आवर्धन में DDT जैसे रसायन प्रत्येक पोषी स्तर पर बढ़ती सांद्रता में संचित होते हैं, शीर्ष उपभोक्ता में सर्वाधिक।

लघु उत्तरीय प्रश्न (Short Answer Questions)

1. पर्यावरण में अपघटकों (Decomposers) का क्या महत्व है?▼

अपघटक (जीवाणु, कवक) मृत जीवों को सरल अकार्बनिक पदार्थों में विघटित करते हैं।

पोषक तत्वों का पुनर्चक्रण — N, P, K आदि मिट्टी में वापस
मृत पदार्थ हटाकर पर्यावरण स्वच्छ रखते हैं
ह्यूमस बनाते हैं → मिट्टी की उर्वरता बढ़ती है
इनके बिना मृत जीवों का ढेर लग जाएगा, पोषक तत्व मिट्टी में नहीं लौटेंगे

2. CFCs क्या हैं? ये ओज़ोन परत को कैसे नुकसान पहुँचाते हैं?▼

CFCs (क्लोरोफ्लोरोकार्बन): कार्बन, क्लोरीन और फ्लोरीन वाले रासायनिक यौगिक। रेफ्रिजरेटर, AC, एरोसोल स्प्रे में उपयोग होता है।

ओज़ोन को नुकसान:

CFCs वायुमंडल में ऊपर पहुँचकर UV किरणों से टूटते हैं
Cl (क्लोरीन) मुक्त होती है
Cl + O₃ → ClO + O₂ (ओज़ोन टूटती है)
ClO + O → Cl + O₂ (Cl पुनः मुक्त → चक्र जारी)
एक Cl परमाणु हजारों O₃ अणु नष्ट कर सकता है

3. "शाकाहारी भोजन करना पर्यावरण के लिए बेहतर है।" तर्क दीजिए।▼

10% ऊर्जा नियम के अनुसार:

उत्पादक (अनाज/सब्जी) → मनुष्य: 10% ऊर्जा सीधे मिलती है
उत्पादक → पशु → मनुष्य: केवल 1% ऊर्जा मिलती है (दो चरणों में 10% × 10%)
शाकाहार में कम संसाधन (भूमि, जल, ऊर्जा) लगते हैं
मांसाहार के लिए पशुपालन → अधिक भूमि, जल, अनाज की आवश्यकता
अतः शाकाहार ऊर्जा-दक्ष और पर्यावरण-अनुकूल है

दीर्घ उत्तरीय प्रश्न (Long Answer Questions)

1. पारिस्थितिक तंत्र में ऊर्जा प्रवाह को विस्तार से समझाइए। 10% ऊर्जा नियम क्या है?▼

ऊर्जा का स्रोत: सूर्य → पौधे (उत्पादक) सूर्य की ऊर्जा का लगभग 1% प्रकाश संश्लेषण द्वारा ग्रहण करते हैं।

ऊर्जा प्रवाह:

उत्पादक (1000 J) → प्रकाश संश्लेषण द्वारा सौर ऊर्जा → रासायनिक ऊर्जा
प्राथमिक उपभोक्ता (100 J) → शाकाहारी पौधे खाते हैं
द्वितीयक उपभोक्ता (10 J) → मांसाहारी शाकाहारी खाते हैं
तृतीयक उपभोक्ता (1 J) → शीर्ष शिकारी

10% ऊर्जा नियम (Lindeman, 1942):

प्रत्येक पोषी स्तर से अगले में केवल 10% ऊर्जा स्थानांतरित
शेष 90% = श्वसन + पाचन + उत्सर्जन + गति + ऊष्मा
ऊर्जा प्रवाह एकदिशीय (unidirectional) — कभी विपरीत नहीं
इसीलिए 3-4 पोषी स्तर ही संभव (ऊर्जा अत्यंत कम हो जाती है)

2. ओज़ोन परत क्या है? इसका निर्माण कैसे होता है? ओज़ोन क्षरण के कारण और उपाय विस्तार से लिखिए।▼

ओज़ोन परत: वायुमंडल के समतापमंडल (15-50 km ऊँचाई) में O₃ अणुओं की परत जो हानिकारक UV किरणें अवशोषित करती है।

निर्माण:

UV किरणें O₂ को तोड़ती हैं: O₂ → O + O
O + O₂ → O₃ (ओज़ोन)
यह प्रक्रिया सतत चलती रहती है

क्षरण के कारण:

CFCs — रेफ्रिजरेटर, AC, एरोसोल, फोम में उपयोग
CFCs ऊपरी वायुमंडल में UV से टूटते हैं → Cl मुक्त
Cl + O₃ → ClO + O₂ → ClO + O → Cl + O₂ (चक्रीय)
1 Cl → 10,000+ O₃ अणु नष्ट
अंटार्कटिका पर "ओज़ोन छिद्र" बना

उपाय:

मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल (1987) — UNEP द्वारा — CFCs पर प्रतिबंध
CFC विकल्प — HFC, HCFC का उपयोग
पुराने रेफ्रिजरेटर/AC का सही निपटान
जनजागरूकता और अंतरराष्ट्रीय सहयोग

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