પ્રકરણ ૧૪ નૈસર્ગિક સ્ત્રોતો
પ્રશ્ન 15. ભૂમિ-પ્રદૂષણ શાનાથી થાય છે?તેનાથી ભૂમિ પર શું અસર થાય છે?
ઉત્તર : ભૂમિ-પ્રદૂષણ આધુનિક ખેતીમાં રાસાયણિક ખાતરો અને જંતુનાશકોનો વધુ માત્રામાં અને લાંબા સમય સુધી ઉપયોગ કરવાથી થાય છે.આ ઉપરાંત ભૂમિ પરથી વનસ્પતિ આવરણો દૂર કરવાથી ભૂમિ પ્રદૂષણ થાય છે.વધુ પડતા ખાતર અને જંતુનાશકોના ઉપયોગથી ભૂમિના સુક્ષ્મ જીવો નાશ પામે છે અને ભૂમિની સંરચનાનો નાશ થાય છે.હ્યુમસ બનાવવામાં મદદરૂપ તેમજ પોષક દ્રવ્યોના પુનઃચક્રીયકરણમાં મદદરૂપ અળસિયાંનો પણ નાશ થઈ શકે છે. જો ટકાઉ (નિભાવપાત્ર) કૃષિ ન કરવામાં આવે,તો ઉપજાઉં ભૂમિ ખૂબ ઝડપથી પડતર (બિનઉપજાઉ) ભૂમિમાં પરિવર્તન પામી જાય છે. ઉપયોગી ઘટકો ભૂમિ પરથી દૂર થવાથી અને અન્ય હાનિકારક તેના પર આવેલી જૈવવિવિધતા નાશ પામે છે.પદાર્થો ભૂમિમાં ભળી જવાને કારણે ભૂમિની ફળદ્રુપતા ઘટે છે.
પ્રશ્ન 16. ટૂંક નોંધ લખો: કુદરતમાં જલચક્ર
ઉત્તર : જળસ્રોતમાંથી પાણીનું બાષ્પીભવન થતાં બાષ્પ વાતાવરણમાં જાય છે અને આ બાષ્પ ઠંડી પડી વરસાદના સ્વરૂપમાં પાણી પૃથ્વીની સપાટી પર પડે છે અને નદીઓ દ્વારા પાણી સમુદ્રમાં પહોચે છે.તેને જલચક્ર કહે છે.જલચક્ર એ ખરેખર મૃદાવરણ,વાતાવરણ અને જલાવરણ તથા સજીવો વચ્ચે થતું પાણીનું ચક્રીય વહન છે.સપાટીય જળ સૂર્ય–ઉષ્માથી બાષ્પીભવન પામી બાષ્પમાં ફેરવાય છે.વનસ્પતિઓમાં બાષ્પોત્સર્જનની ક્રિયા દ્વારા અને સજીવોમાં શ્વસનનીક્રિયા દ્વારા પાણી બાષ્પ ગુમાવાય છે.આ બાષ્પ વાતાવરણમાં ઊંચે જઈ ઠંડી પડે છે.સંઘનન દ્વારા વરસાદ,બરફ,હીમ સ્વરૂપે પૃથ્વી પર પાણી પાછું ફરે છે.
વરસાદ સ્વરૂપે આવતા પાણીનો કેટલોક ભાગ ભૂમિમાં શોષાઈ ભૂમીય જળ તરીકે રહે છે. કેટલુંક ભૂમીય જળ ઝરણા દ્વારા સપાટી પર આવે છે.વરસાદરૂપે આવતા પાણીનો કેટલોક ભાગ જળાશયો, નદી, કૂવા, વગેરેમાં આવે છે.આપણા રોજિંદા ઉપયોગ માટે આ જળનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.વનસ્પતિઓ મૂળ દ્વારા ભૂમીય જળનું શોષણ કરે છે. અન્ય સજીવો,જીવજંતુઓ,સ્થળજ પ્રાણી વિવિધ ક્રિયાઓમાં પાણીનો ઉપયોગ કરે છે.
પાણી ઘણા બધા પદાર્થોને દ્રાવ્ય કરવા માટે સક્ષમ દ્રાવક છે.પાણી જ્યાં જ્યાંથી પસાર થાય તેમ તેમ તેમાં વિવિધ ખનીજો દ્રાવ્ય થાય છે.આ રીતે નદીના વહેતા પાણી દ્વારા ઘણાં પોષક દ્રવ્યો સપાટીથી દરિયા કે સમુદ્રમાં જાય છે અને દરિયાઈ સજીવોના ઉપયોગમાં લેવાય છે દરિયા અને સમુદ્રમાં આવતું પાણી પુનઃબાષ્પીભવન પામે છે અને જલચક્ર ચાલતું રહે છે.
પ્રશ્ન 17. નાઇટ્રોજનચક્ર સમજાવો. અથવા નિવસનતંત્રમાં જોવા મળતું સૌથી અગત્યનું પોષણચક્ર સમજાવો.
ઉત્તર : નિવસનતંત્રમાં જોવા મળતું સૌથી અગત્યનું પોષણચક્ર નાઇટ્રોજનચક્ર છે.
નાઇટ્રોજનનું પ્રમાણ અને મહત્ત્વ : વાતાવરણની હવામાં 78% નાઇટ્રોજન વાયુ સ્વરૂપે છે. સજીવોમાં પ્રોટીનના બંધારણીય એકમ એમિનો ઍસિડ તેમજ ન્યુક્લિઇક ઍસિડ RNA અને DNA જેવા જટિલ કાર્બનિક અણુઓના નિર્માણ અને કેટલાક વિટામિન્સ માટે નાઇટ્રોજન પોષક તત્ત્વ અગત્યનું છે. જૈવિક રીતે અગત્યનાં સંયોજનો આલ્કલૉઇડ અને યુરિયામાં બંધારણીય ઘટક નાઇટ્રોજન હોય છે.
નાઇટ્રોજનનું સ્થાપન (N2 સ્થાપન) : બધા સજીવો મુક્ત નાઈટ્રોજનનો સીધો ઉપયોગ કરી શકતા નથી. આથી વાતાવરણના નાઈટ્રોજનનું તેના ક્ષારો માં રૂપાંતર થવાની ક્રિયાને નાઇટ્રોજન સ્થાપન કહે છે. નાઇટ્રોજન સ્થાપન બે રીતે જોવા મળે છે :
(1) રાસાયણિક નાઇટ્રોજન સ્થાપનઃ આકાશમાં વીજળીના ચમકારા દ્વારા ઊંચા તાપમાને અને ઊંચા દબાણે વાયુરૂપમાં N2 નું તેના ઑક્સાઇડ NO2 માં સ્થાપન થાય છે. આ ઑક્સાઇડ પાણીમાં દ્રાવ્ય થઈ નાઇટ્રિક ઍસિડ અને નાઇટ્સ ઍસિડરૂપે વરસાદના પાણી સાથે મૃદાવરણ અને જલાવરણમાં પ્રવેશે છે ત્યારે વિવિધ સજીવો દ્વારા તેનો ઉપયોગ થાય છે.
(2) જૈવ નાઇટ્રોજન સ્થાપન : રાસાયણિક N2 સ્થાપન કરતાં જૈવ N2 સ્થાપન અનેકગણું વધારે હોય છે. તેમાં સજીવો ભાગ લે છે. શિબી કુળની વનસ્પતિઓ (કઠોળ) ના મૂળમાં વિશિષ્ટ પ્રકારની સંરચના મૂળ ગડિકામાં રહેલા સહજીવી બૅક્ટરિયા રાઇઝોબિયમ,ભૂમિમાં રહેલા કેટલાક મુક્તજીવી બૅક્ટરિયા નાઇટ્રોજન સ્થાપનની ક્ષમતા ધરાવે છે . આ સજીવો વાતાવરણના N2 નું એમોનિફિક્શન ક્રિયા દ્વારા એમોનિયા (NH3) માં રૂપાંતર કરે છે.
એમોનિયા (NH3) નાઇટ્રીકરણ ક્રિયા દ્વારા નાઇટ્રાઇટ (NO2 ) અને નાઇટ્રેટ (NO3) માં ફેરવાય છે.
જૈવ ઘટકોમાં N2નું વહન : એમોનિયમ,નાઇટ્રેટ કે નાઇટ્રાઇટનું વનસ્પતિઓ શોષણ કરી તેમને એમિનો ઍસિડમાં ફેરવે છે.એમિનો ઍસિડનો ઉપયોગ પ્રોટીન નિર્માણમાં થાય છે.
N2 નો ભૌતિક પર્યાવરણમાં પુનઃપ્રવેશ : જ્યારે વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓનું મૃત્યુ થાય છે ત્યારે મૃતદેહ ભૂમિમાં ઉમેરાય છે. ભૂમિમાં રહેલા કેટલાક બૅક્ટરિયા વિવિધ સંયોજનમાં આવેલા નાઇટ્રોજનનું નાઇટ્રાઇટ અને નાઇટ્રેટમાં પરિવર્તન કરી ભૂમિમાં પાછા મુક્ત કરાય છે.તેમનો વનસ્પતિ ફરી ઉપયોગ કરી શકે છે.
ડિનાઇટ્રિફિકેશન : કેટલાક ( ટ્યુડોમોનાસ ) પ્રકારના બેક્ટેરિયા નાઇટ્રાઇટ અને નાઇટ્રેટનું અણું સ્વરૂપ નાઇટ્રોજનમાં રૂપાંતર કરે છે. આમ,નાઇટ્રોજન પુનઃવાતાવરણમાં પ્રવેશે છે .
આમ,વાતાવરણમાં નાઇટ્રોજન પોતાના મૂળભૂત સ્વરૂપથી પસાર થતાં ભૂમિ અને પાણીમાં સાદા અણુઓના સ્વરૂપમાં ફેરવાય છે.તે સજીવોમાં વધારે જટિલ અણુઓના સ્વરૂપમાં ફેરવાઈ અંતે તે સામાન્ય સ્વરૂપમાં વાતાવરણમાં પાછો આવે છે.
પ્રશ્ન 18. કાર્બન ચક્ર પર નોંધ લખો.
ઉત્તર : પૃથ્વી પર કાર્બન ઘણાં વિવિધ સ્વરૂપોમાં મળી આવે છે.હીરા અને ગ્રેફાઇટમાં મૂળભૂત સ્વરૂપમાં મળી આવે છે.
વાતાવરણમાં સંયોજન સ્વરૂપ કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ તરીકે જ્યારે મૃદાવરણમાં વિવિધ પ્રકારનાં ખનીજોમાં કાર્બોનેટ અને બાયકાર્બોનેટ તરીકે કાર્બન મળી આવે છે.
સજીવોમાં કાર્બનનું મહત્ત્વ : બધા જ સજીવોમાં કાર્બન આધારિત અણુઓ કાર્બોદિત,પ્રોટીન,ચરબી, ન્યુક્લિઇક ઍસિડ અને વિટામિન છે. વિવિધ પ્રાણીઓનું બાહ્યકંકાલ અને અંતઃકંકાલ કાર્બોનેટ ક્ષારોનું બનેલું છે.
વાતાવરણના Co2 નો ઉપયોગ: ક્લોરોફિલ ધરાવતા બધા સજીવ સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ નો ઉપયોગ કરી પ્રકાશસંશ્લેષણની ક્રિયા દ્વારા તેનું ગ્લુકોઝમાં રૂપાંતર કરે છે.
આ ગ્લુકોઝના અણુ અન્ય પદાર્થોમાં રૂપાંતર પામે છે અથવા સજીવોમાં મહત્ત્વના અન્ય અણુઓનું સંશ્લેષણ કરવા માટે ઊર્જા આપે છે.
વાતાવરણમાં co2નો ઉમેરો : જીવંત સજીવોમાં ઊર્જા મેળવવાની શ્વસન પ્રક્રિયામાં ગ્લુકોઝ નો ઉપયોગ થાય છે.શ્વસનની ક્રિયામાં ઑક્સિજનનો ઉપયોગ કરીને કે કર્યા વગર ગ્લુકોઝમાંથી કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ ઉત્પન્ન થાય છે. આ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાતાવરણમાં ઉમેરાય છે.
દહનની ક્રિયા જેમાં રસોઈ માટે,ઉષ્મા મેળવવા,પરિવહન માટે અને ઉદ્યોગોમાં બળતણનો ઉપયોગ થાય છે. તેના દ્વારા ઉત્પન્ન થતો કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ વાતાવરણમાં ઉમેરાય છે.
જ્યારથી ઔદ્યોગિક ક્રાંતિ થઈ અને મોટા પ્રમાણમાં અમિ બળતણના ઉપયોગ સાથે વાતાવરણમાં કાર્બન ડાયૉક્સાઇડની ટકાવારી બમણા પ્રમાણમાં વધી છે. આમ,કાર્બનનું વિવિધ ભૌતિક તેમજ જૈવિક ક્રિયાઓ દ્વારા પુનઃ ચક્રીયકરણ થાય છે.
નાઇટ્રોજનનું પ્રમાણ અને મહત્ત્વ : વાતાવરણની હવામાં 78% નાઇટ્રોજન વાયુ સ્વરૂપે છે. સજીવોમાં પ્રોટીનના બંધારણીય એકમ એમિનો ઍસિડ તેમજ ન્યુક્લિઇક ઍસિડ RNA અને DNA જેવા જટિલ કાર્બનિક અણુઓના નિર્માણ અને કેટલાક વિટામિન્સ માટે નાઇટ્રોજન પોષક તત્ત્વ અગત્યનું છે. જૈવિક રીતે અગત્યનાં સંયોજનો આલ્કલૉઇડ અને યુરિયામાં બંધારણીય ઘટક નાઇટ્રોજન હોય છે.
નાઇટ્રોજનનું સ્થાપન (N2 સ્થાપન) : બધા સજીવો મુક્ત નાઈટ્રોજનનો સીધો ઉપયોગ કરી શકતા નથી. આથી વાતાવરણના નાઈટ્રોજનનું તેના ક્ષારો માં રૂપાંતર થવાની ક્રિયાને નાઇટ્રોજન સ્થાપન કહે છે. નાઇટ્રોજન સ્થાપન બે રીતે જોવા મળે છે :
(1) રાસાયણિક નાઇટ્રોજન સ્થાપનઃ આકાશમાં વીજળીના ચમકારા દ્વારા ઊંચા તાપમાને અને ઊંચા દબાણે વાયુરૂપમાં N2 નું તેના ઑક્સાઇડ NO2 માં સ્થાપન થાય છે. આ ઑક્સાઇડ પાણીમાં દ્રાવ્ય થઈ નાઇટ્રિક ઍસિડ અને નાઇટ્સ ઍસિડરૂપે વરસાદના પાણી સાથે મૃદાવરણ અને જલાવરણમાં પ્રવેશે છે ત્યારે વિવિધ સજીવો દ્વારા તેનો ઉપયોગ થાય છે.
(2) જૈવ નાઇટ્રોજન સ્થાપન : રાસાયણિક N2 સ્થાપન કરતાં જૈવ N2 સ્થાપન અનેકગણું વધારે હોય છે. તેમાં સજીવો ભાગ લે છે. શિબી કુળની વનસ્પતિઓ (કઠોળ) ના મૂળમાં વિશિષ્ટ પ્રકારની સંરચના મૂળ ગડિકામાં રહેલા સહજીવી બૅક્ટરિયા રાઇઝોબિયમ,ભૂમિમાં રહેલા કેટલાક મુક્તજીવી બૅક્ટરિયા નાઇટ્રોજન સ્થાપનની ક્ષમતા ધરાવે છે . આ સજીવો વાતાવરણના N2 નું એમોનિફિક્શન ક્રિયા દ્વારા એમોનિયા (NH3) માં રૂપાંતર કરે છે.
એમોનિયા (NH3) નાઇટ્રીકરણ ક્રિયા દ્વારા નાઇટ્રાઇટ (NO2 ) અને નાઇટ્રેટ (NO3) માં ફેરવાય છે.
જૈવ ઘટકોમાં N2નું વહન : એમોનિયમ,નાઇટ્રેટ કે નાઇટ્રાઇટનું વનસ્પતિઓ શોષણ કરી તેમને એમિનો ઍસિડમાં ફેરવે છે.એમિનો ઍસિડનો ઉપયોગ પ્રોટીન નિર્માણમાં થાય છે.
N2 નો ભૌતિક પર્યાવરણમાં પુનઃપ્રવેશ : જ્યારે વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓનું મૃત્યુ થાય છે ત્યારે મૃતદેહ ભૂમિમાં ઉમેરાય છે. ભૂમિમાં રહેલા કેટલાક બૅક્ટરિયા વિવિધ સંયોજનમાં આવેલા નાઇટ્રોજનનું નાઇટ્રાઇટ અને નાઇટ્રેટમાં પરિવર્તન કરી ભૂમિમાં પાછા મુક્ત કરાય છે.તેમનો વનસ્પતિ ફરી ઉપયોગ કરી શકે છે.
ડિનાઇટ્રિફિકેશન : કેટલાક ( ટ્યુડોમોનાસ ) પ્રકારના બેક્ટેરિયા નાઇટ્રાઇટ અને નાઇટ્રેટનું અણું સ્વરૂપ નાઇટ્રોજનમાં રૂપાંતર કરે છે. આમ,નાઇટ્રોજન પુનઃવાતાવરણમાં પ્રવેશે છે .
આમ,વાતાવરણમાં નાઇટ્રોજન પોતાના મૂળભૂત સ્વરૂપથી પસાર થતાં ભૂમિ અને પાણીમાં સાદા અણુઓના સ્વરૂપમાં ફેરવાય છે.તે સજીવોમાં વધારે જટિલ અણુઓના સ્વરૂપમાં ફેરવાઈ અંતે તે સામાન્ય સ્વરૂપમાં વાતાવરણમાં પાછો આવે છે.
પ્રશ્ન 18. કાર્બન ચક્ર પર નોંધ લખો.
ઉત્તર : પૃથ્વી પર કાર્બન ઘણાં વિવિધ સ્વરૂપોમાં મળી આવે છે.હીરા અને ગ્રેફાઇટમાં મૂળભૂત સ્વરૂપમાં મળી આવે છે.
વાતાવરણમાં સંયોજન સ્વરૂપ કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ તરીકે જ્યારે મૃદાવરણમાં વિવિધ પ્રકારનાં ખનીજોમાં કાર્બોનેટ અને બાયકાર્બોનેટ તરીકે કાર્બન મળી આવે છે.
સજીવોમાં કાર્બનનું મહત્ત્વ : બધા જ સજીવોમાં કાર્બન આધારિત અણુઓ કાર્બોદિત,પ્રોટીન,ચરબી, ન્યુક્લિઇક ઍસિડ અને વિટામિન છે. વિવિધ પ્રાણીઓનું બાહ્યકંકાલ અને અંતઃકંકાલ કાર્બોનેટ ક્ષારોનું બનેલું છે.
વાતાવરણના Co2 નો ઉપયોગ: ક્લોરોફિલ ધરાવતા બધા સજીવ સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ નો ઉપયોગ કરી પ્રકાશસંશ્લેષણની ક્રિયા દ્વારા તેનું ગ્લુકોઝમાં રૂપાંતર કરે છે.
આ ગ્લુકોઝના અણુ અન્ય પદાર્થોમાં રૂપાંતર પામે છે અથવા સજીવોમાં મહત્ત્વના અન્ય અણુઓનું સંશ્લેષણ કરવા માટે ઊર્જા આપે છે.
વાતાવરણમાં co2નો ઉમેરો : જીવંત સજીવોમાં ઊર્જા મેળવવાની શ્વસન પ્રક્રિયામાં ગ્લુકોઝ નો ઉપયોગ થાય છે.શ્વસનની ક્રિયામાં ઑક્સિજનનો ઉપયોગ કરીને કે કર્યા વગર ગ્લુકોઝમાંથી કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ ઉત્પન્ન થાય છે. આ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાતાવરણમાં ઉમેરાય છે.
દહનની ક્રિયા જેમાં રસોઈ માટે,ઉષ્મા મેળવવા,પરિવહન માટે અને ઉદ્યોગોમાં બળતણનો ઉપયોગ થાય છે. તેના દ્વારા ઉત્પન્ન થતો કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ વાતાવરણમાં ઉમેરાય છે.
જ્યારથી ઔદ્યોગિક ક્રાંતિ થઈ અને મોટા પ્રમાણમાં અમિ બળતણના ઉપયોગ સાથે વાતાવરણમાં કાર્બન ડાયૉક્સાઇડની ટકાવારી બમણા પ્રમાણમાં વધી છે. આમ,કાર્બનનું વિવિધ ભૌતિક તેમજ જૈવિક ક્રિયાઓ દ્વારા પુનઃ ચક્રીયકરણ થાય છે.
0 Comments