শিল্পের গ্যাসীয় বর্জ্য ও বায়ু দূষণের বিস্তারিত
শিল্পের গ্যাসীয় বর্জ্য ও বায়ু দূষণ
বায়ুমণ্ডলে নাইট্রোজেন (N₂), অক্সিজেন (O₂) এবং কার্বন ডাইঅক্সাইড (CO₂) একটি নির্দিষ্ট অনুপাতে থেকে পরিবেশের ভারসাম্য রক্ষা করে। প্রাকৃতিক ও মনুষ্যসৃষ্ট কারণে এই উপাদানগুলোর পরিমাণের তারতম্য ঘটলে পরিবেশের বিপর্যয় ও বায়ু দূষণ দেখা দেয়।
বায়ু দূষণের প্রধান উৎসসমূহ:
- সালফার ডাইঅক্সাইড (SO₂) ও সালফার ট্রাইঅক্সাইড (SO₃)
- কার্বন মনোক্সাইড (CO) ও কার্বন ডাইঅক্সাইড (CO₂)
- নাইট্রোজেন অক্সাইডসমূহ (NOₓ: NO, NO₂)
- হাইড্রোজেন সালফাইড (H₂S) ও অ্যামোনিয়া (NH₃)
- উদ্বায়ী হাইড্রোকার্বনসমূহ (যেমন: CH₄, C₆H₆)
- বিভিন্ন ধাতব কণা বা ধাতব অক্সাইড (যেমন: ZnO, লেড কণিকা)
- ধূলিকণা, ছাই (ফ্লাই অ্যাশ) ও ধোঁয়া
২. বায়ু দূষক (Air Pollutants) :
কোনো পদার্থ পরিবেশে তার স্বাভাবিক প্রাকৃতিক প্রাচুর্য অপেক্ষা অধিক পরিমাণে উপস্থিত থেকে মনুষ্যজাতি অথবা অন্যান্য জীবের স্বাভাবিক জীবনযাত্রার ওপর বিরূপ প্রতিক্রিয়ার সৃষ্টি করলে তাকে দূষক বলা হয়। যেমন— বায়ুতে স্বাভাবিকভাবে CO₂ থাকে, কিন্তু এর পরিমাণ বেড়ে 0.03% বা তার বেশি হলে এটি দূষক হিসেবে বিবেচিত হয়।
দূষকের প্রকারভেদ :
- প্রাইমারি (প্রাথমিক) দূষক: যেসব দূষক কোনো উৎস হতে নির্গত হয়ে সরাসরি অপরিবর্তিত অবস্থায় পরিবেশে আসে। উদাহরণ: CO, CO₂, SO₂, NO, NO₂, হাইড্রোকার্বনসমূহ, ছাই, ধূলিকণা।
- সেকেন্ডারি (গৌণ) দূষক: যেসব দূষক সরাসরি পরিবেশ আসে না, বরং প্রাথমিক দূষকসমূহের পারস্পরিক বিক্রিয়ায় বা পরিবেশের অন্য উপাদানের সাথে বিক্রিয়ায় তৈরি হয়। উদাহরণ: পারঅক্সিঅ্যাসাইল নাইট্রেট (PAN), ওজোন (O₃), সালফার ট্রাইঅক্সাইড (SO₃), সালফিউরিক অ্যাসিড (H₂SO₄), ডাইমিথাইল মার্কারি (CH₃)₂Hg।
গুরুত্বপূর্ণ কিছু পরিভাষা :
- দূষকের গ্রাহক (Receptor): দূষকের প্রভাবে জীবজগতের যে অংশ, উদ্ভিদকুল বা স্থাপত্য শিল্প ভীষণভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হয়। যেমন— অ্যাসিড বৃষ্টির ক্ষেত্রে জীব, উদ্ভিদ বা চুনাপাথরের তৈরি স্থাপত্য হলো গ্রাহক।
- দূষকের সিংক (Sink): পরিবেশের যে মাধ্যম কোনো দূষককে অনবরত শোষণের মাধ্যমে পরিবেশ থেকে হ্রাস করে। যেমন— বায়ুমণ্ডলের CO₂-এর প্রধান সিংক হলো সমুদ্রের পানি এবং উদ্ভিদ।
- নিরাপদ সর্বোচ্চ মাত্রা (Threshold Limiting Value – TLV): পরিবেশে বিদ্যমান কোনো দূষক পদার্থ যে নির্দিষ্ট মাত্রা অতিক্রম করলে পরিবেশ ও জীবজগৎ ক্ষতিগ্রস্ত হয়, তাকে TLV বলে।
সারণি: WHO এর নির্দেশনা অনুযায়ী বায়ুতে বিভিন্ন দূষকের নিরাপদ সর্বোচ্চ মাত্রা (TLV) :
| গ্যাস | নিরাপদ সর্বোচ্চ মাত্রা (TLV) |
|---|---|
| সালফার ডাইঅক্সাইড (SO₂) | 0.03 ppm |
| সালফার ট্রাইঅক্সাইড (SO₃) | 0.05 ppm |
| কার্বন ডাইঅক্সাইড (CO₂) | 350 ppm |
| কার্বন মনোক্সাইড (CO) | 9 ppm |
| নাইট্রোজেন ডাইঅক্সাইড (NO₂) | 0.05 ppm |
| নাইট্রিক অক্সাইড (NO) | 0.05 ppm |
| মিথেন (CH₄) | 1.5 ppm |
| হাইড্রোজেন সালফাইড (H₂S) | 0.05 ppm |
৩. প্রধান প্রধান বায়ু দূষকের বিস্তারিত বিবরণ :
১. কার্বন মনোক্সাইড (CO)
উৎস: জীবাশ্ম জ্বালানির অসম্পূর্ণ দহন, যানবাহন থেকে নির্গত গ্যাস, কৃষিজাত বর্জ্য পদার্থের অসম্পূর্ণ দহন, ধাতু নিষ্কাশন শিল্প, খনিজ তেল উত্তোলন, আগ্নেয়গিরির অগ্নুৎপাত এবং বনাঞ্চলের দাবানল।
ক্ষতিকর প্রভাব: এটি একটি স্বাদহীন, গন্ধহীন ও বর্ণহীন বিষাক্ত গ্যাস যা “নীরব ঘাতক” নামে পরিচিত। রক্তে প্রবেশ করে এটি অক্সিজেনের তুলনায় দ্রুত হিমোগ্লোবিনের সাথে যুক্ত হয়ে স্থায়ী যৌগ গঠন করে, ফলে শরীরে অক্সিজেন প্রবাহ বন্ধ হয়ে যায়। অধিক পরিমাণে এটি হৃদরোগ ও মৃত্যুর কারণ হয়। এছাড়া উদ্ভিদের নাইট্রোজেন সংবন্ধন (সংযোজন) পদ্ধতিতে বাধা দেয়।
কার্বন মনোক্সাইডের বিষক্রিয়া: HbO₂ + CO → HbCO + O₂
রক্তের আয়রনের সাথে CO-এর বিক্রিয়া: Fe + 5CO → Fe(CO)₅
২. সালফার ডাইঅক্সাইড (SO₂)
উৎস: জীবাশ্ম জ্বালানির দহন, ধাতু নিষ্কাশন কারখানা, তৈল শোধনাগার, সালফিউরিক অ্যাসিড উৎপাদন শিল্প এবং স্টিল প্রস্তুতকরণ কারখানা। আগ্নেয়গিরির অগ্নুৎপাতে নির্গত গ্যাসে প্রায় 40-70% SO₂ থাকে।
ক্ষতিকর প্রভাব: এটি একটি অম্লধর্মী গ্যাস। মানুষের চোখ ও শ্বাসনালীতে জ্বালাপোড়া সৃষ্টি করে এবং শ্বাসকষ্ট, হাঁপানি, ব্রংকাইটিস ও অ্যালার্জির সৃষ্টি করে। উদ্ভিদের ক্লোরোফিল নষ্ট করে দেয় (ক্লোরোসিস রোগ), যার ফলে উদ্ভিদের বৃদ্ধি ব্যাহত হয়। এর বড় পরিবেশগত প্রভাব হলো অ্যাসিড বৃষ্টি।
৩. নাইট্রোজেন অক্সাইডসমূহ (NOₓ)
উৎস: রাসায়নিক সার প্রস্তুত ও ব্যবহার, নাইট্রিক অ্যাসিড (HNO₃) উৎপাদন শিল্প, স্টিল কারখানা, পারমাণবিক বিস্ফোরণ এবং বায়ুমণ্ডলে বজ্রপাতের সময় উচ্চ তাপমাত্রায় NO ও NO₂ সৃষ্টি হয়।
ক্ষতিকর প্রভাব: NO₂ একটি তীব্র বিষাক্ত ও অম্লধর্মী বাদামি গ্যাস। অধিক পরিমাণে NO₂ এটি ফুসফুসের প্রদাহ, ব্রংকাইটিস ও নিউমোনিয়া সৃষ্টি করে। NO₂ আলোক রাসায়নিক ধোঁয়া বা ফটোকেমিক্যাল স্মোগ (Photochemical Smog) সৃষ্টি করে যা চোখ-নাক জ্বালাপোড়া ও শ্বাসকষ্টের জন্য দায়ী। এর সবচেয়ে ক্ষতিকর পরিবেশগত প্রভাব হলো অ্যাসিড বৃষ্টি।
৪. হাইড্রোজেন সালফাইড (H₂S)
উৎস: আগ্নেয়গিরির গ্যাস, সালফারযুক্ত জৈব যৌগের পচন, পেট্রোলিয়াম বিশোধন, কাগজ শিল্প এবং সালফিউরিক অ্যাসিড কারখানা।
ক্ষতিকর প্রভাব: এটি পচা ডিমের গন্ধযুক্ত একটি অত্যন্ত বিষাক্ত অম্লধর্মী গ্যাস, যার জীবনবিধ্বংসী ক্ষমতা প্রায় হাইড্রোজেন সায়ানাইড (HCN) এর সমান। অল্প মাত্রায় এটি মাথাব্যথা, বমি বমি ভাব, চোখ ও গলা জ্বালাপোড়া এবং ক্ষুধামন্দা তৈরি করে। বায়ুতে এর পরিমাণ বেশি হলে (H₂S) মানুষের মৃত্যু ঘটতে পারে, কারণ এটি শরীরের অত্যাবশ্যকীয় প্রোটিনের সাথে বিক্রিয়া করে বিষক্রিয়া ঘটায়।
৫. হাইড্রোকার্বন (প্রধানত মিথেন, CH₄)
উৎস: আর্দ্র ধানক্ষেত, কর্দমাক্ত জলাভূমি, গবাদি পশুর মলমূত্রের পচন, মোটরগাড়ির জ্বালানির অসম্পূর্ণ দহন, কয়লার অন্তর্ধুম পাতন এবং রাসায়নিক শিল্পে ব্যবহৃত দ্রাবক (বেনজিন, টলুইন ইত্যাদি)।
ক্ষতিকর প্রভাব: মিথেন তীব্র গ্রিনহাউজ গ্যাস হিসেবে বৈশ্বিক উষ্ণতা বাড়ায়। বাতাসে অতিমাত্রায় পলিসাইক্লিক অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বনের উপস্থিতি ফুসফুসে ক্যান্সার সৃষ্টি করে। এছাড়া সূর্যালোকের উপস্থিতিতে এরা ফটোকেমিক্যাল স্মোগ তৈরি করে।
৪. ফটোকেমিক্যাল স্মোগ (Photochemical Smog) সৃষ্টি:
শহরাঞ্চলে বা শিল্প এলাকায় অটোমোবাইল ইঞ্জিন থেকে নির্গত NO₂ গ্যাস বাতাসের অক্সিজেন দ্বারা জারিত হয়ে O₃ তৈরি করে। এই O₃ সূর্যালোকের উপস্থিতিতে ভেঙে অত্যন্ত সক্রিয় ওজোন (O) এবং মুক্ত রেডিক্যাল তৈরি করে। পরবর্তীতে এই উপাদানগুলো অপরিশোধিত হাইড্রোকার্বনের সাথে যুক্ত হয়ে পারঅক্সিঅ্যাসাইল নাইট্রেট (PAN) নামক তীব্র ক্ষতিকর মিশ্র দূষক তৈরি করে, যা আকাশে বাদামি কুয়াশার স্তর বা ফটোকেমিক্যাল স্মোগ সৃষ্টি করে।
O + O₂ → O₃
O₃ + হাইড্রোকার্বন → PAN (পারঅক্সিঅ্যাসাইল নাইট্রেট)
৫. প্রলম্বিত কণা (Particulates) ও পেশাগত রোগ:
বায়ুতে ভেসে থাকা 10⁻³ থেকে 10⁻⁶ মি. ব্যাসের ক্ষুদ্র কঠিন বা তরল কণিকাকে পার্টিকুলেটস বলে। এদের মধ্যে অতি ক্ষুদ্র কণাগুলোকে অ্যারোসল বলে।
- পাতার ছিদ্র বন্ধ হওয়া: এই কণাগুলো উদ্ভিদের পাতার পত্ররন্ধ্র বন্ধ করে দেয়, ফলে সালোকসংশ্লেষণ ব্যাহত হয় এবং ফসলের উৎপাদন হ্রাস পায়।
- লেড (Pb) কণার প্রভাব: মোটরগাড়ির ধোঁয়া থেকে নির্গত লেড শিশুদের মস্তিষ্কের ক্ষতি করে, স্নায়ুজনিত রোগ সৃষ্টি করে এবং রক্তে লোহিত রক্তকণিকার (RBC) বিকাশ ব্যাহত করে।
পেশাভিত্তিক ফুসফুসের রোগসমূহ:
| কারখানার ধরণ / শ্রমিক | আক্রান্ত রোগ | দায়ী কণা / কারণ |
|---|---|---|
| কয়লা খনির শ্রমিক | ব্ল্যাক লাং বা কালো ফুসফুস রোগ | কয়লার সূক্ষ্ম গুঁড়া |
| কাপড় কল শ্রমিক | হোয়াইট লাং বা সাদা ফুসফুস রোগ | তুলো ও কাপড়ের সুক্ষ্ম আঁশ |
| অ্যাসবেস্টস কারখানার শ্রমিক | অ্যাসবেস্টোসিস (Asbestosis) | অ্যাসবেস্টস কণা |
| সিমেন্ট ও পাথর ভাঙ্গা কারখানা | সিলিকোসিস (Silicosis) | সিলিকা বা কোয়ার্টজ কণা (SiO₂) |
ক. জ্ঞানমূলক প্রশ্ন ও উত্তর (মান – ১)
১. বায়ু দূষক (Air Pollutant) কাকে বলে?
উত্তর: কোনো পদার্থ পরিবেশে তার স্বাভাবিক প্রাকৃতিক প্রাচুর্য অপেক্ষা অধিক পরিমাণে উপস্থিত থেকে যদি মানুষ বা অন্য কোনো জীবের স্বাভাবিক জীবনযাত্রার ওপর বিরূপ প্রতিক্রিয়ার সৃষ্টি করে, তবে তাকে বায়ু দূষক বলে।
২. প্রাইমারি (প্রাথমিক) বায়ু দূষক কাকে বলে?
উত্তর: যেসব দূষক কোনো উৎস হতে নির্গত হয়ে সরাসরি অপরিবর্তিত অবস্থায় পরিবেশে আসে এবং বায়ু দূষণ ঘটায়, তাদেরকে প্রাইমারি বায়ু দূষক বলে।
৩. সেকেন্ডারি (গৌণ) বায়ু দূষক কাকে বলে?
উত্তর: যেসব দূষক সরাসরি কোনো উৎস থেকে পরিবেশে আসে না, বরং প্রাথমিক দূষকসমূহের পারস্পরিক বিক্রিয়ায় বা পরিবেশের অন্য উপাদানের সাথে বিক্রিয়ায় তৈরি হয়, তাদেরকে সেকেন্ডারি বায়ু দূষক বলে।
৪. দূষকের গ্রাহক বা রিসেপ্টর (Receptor) কী?
উত্তর: দূষকের প্রভাবে জীবজগতের যে বিশেষ অংশ, উদ্ভিদকুল বা স্থাপত্য শিল্প ভীষণভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হয়, তাকে ওই দূষক পদার্থের গ্রাহক বা রিসেপ্টর বলে।
৫. দূষকের সিংক (Sink) কাকে বলে?
উত্তর: পরিবেশের কোনো মাধ্যম যদি কোনো দূষকের সাথে অনবরত বিক্রিয়া করে দূষককে শোষণ বা পরিবেশ থেকে তার পরিমাণ হ্রাস করতে পারে, তবে ওই মাধ্যমটিকে ওই দূষকের সিংক বলে।
৬. বায়ুমণ্ডলে কার্বন ডাইঅক্সাইড (CO₂)-এর প্রধান সিংক কোনগুলো?
উত্তর: বায়ুমণ্ডলের CO₂-এর প্রধান সিংক হলো সমুদ্রের পানি এবং উদ্ভিদ।
৭. TLV-এর পূর্ণরূপ কী?
উত্তর: TLV-এর পূর্ণরূপ হলো Threshold Limiting Value (নিরাপদ সর্বোচ্চ মাত্রা)।
৮. দূষকের নিরাপদ সর্বোচ্চ মাত্রা বা TLV কী?
উত্তর: পরিবেশে বিদ্যমান কোনো দূষক পদার্থ যে নির্দিষ্ট মাত্রা বা পরিমাণ অতিক্রম করলে পরিবেশ ও জীবজগৎ ক্ষতিগ্রস্ত হয়, তাকে ওই দূষক পদার্থের নিরাপদ সর্বোচ্চ মাত্রা বা TLV বলে।
৯. WHO-এর নির্দেশনা অনুযায়ী বায়ুতে SO₂ গ্যাসের নিরাপদ সর্বোচ্চ মাত্রা কত?
উত্তর: WHO-এর নির্দেশনা অনুযায়ী বায়ুতে SO₂ গ্যাসের নিরাপদ সর্বোচ্চ মাত্রা 0.03 ppm।
১০. WHO-এর নির্দেশনা অনুযায়ী বায়ুতে SO₃ গ্যাসের নিরাপদ সর্বোচ্চ মাত্রা কত?
উত্তর: WHO-এর নির্দেশনা অনুযায়ী বায়ুতে SO₃ গ্যাসের নিরাপদ সর্বোচ্চ মাত্রা 0.05 ppm।
১১. কোন গ্যাসকে “নীরব ঘাতক” (Silent Killer) বলা হয়?
উত্তর: কার্বন মনোক্সাইড (CO) গ্যাসকে নীরব ঘাতক বলা হয়।
১২. কার্বক্সিহিমোগ্লোবিন (HbCO) কী?
উত্তর: কার্বন মনোক্সাইড (CO) গ্যাস রক্তের হিমোগ্লোবিনের (Hb) সাথে বিক্রিয়া করে যে স্থায়ী জটিল যৌগ গঠন করে, তাকে কার্বক্সিহিমোগ্লোবিন বলে।
১৩. ক্লোরোসিস (Chlorosis) রোগ কী?
উত্তর: সালফার ডাইঅক্সাইড (SO₂) গ্যাসের প্রভাবে উদ্ভিদের সবুজ ক্লোরোফিল নষ্ট হয়ে যাওয়ার প্রক্রিয়াকে ক্লোরোসিস বলে, যার ফলে গাছের বৃদ্ধি বাধা পায়।
১৪. ফটোমিক্যাল স্মোগ (Photochemical Smog) কী?
উত্তর: সূর্যালোকের উপস্থিতিতে নাইট্রোজেনের অক্সাইডসমূহ (NOₓ) এবং উদ্বায়ী হাইড্রোকার্বনের বিক্রিয়ায় উৎপন্ন পারঅক্সিঅ্যাসাইল নাইট্রেট (PAN), ওজোন (O₃) ইত্যাদির মিশ্রণে তৈরি বাদামি কুয়াশার স্তরকে ফটোমিক্যাল স্মোগ বলে।
১৫. PAN-এর পূর্ণরূপ কী?
উত্তর: PAN-এর পূর্ণরূপ হলো Peroxyacetyl Nitrate (পারঅক্সিঅ্যাসাইল নাইট্রেট)।
১৬. অ্যারোসল (Aerosol) কাকে বলে?
উত্তর: বাতাসে প্রলম্বিত কণাগুলোর মধ্যে যেসব কণার ব্যাস অত্যন্ত ক্ষুদ্র (ক্ষুদ্রতম ব্যাসের কণা), সেগুলোকে অ্যারোসল বলে।
১৭. প্রলম্বিত কণা বা পার্টিকুলেটস (Particulates) কী?
উত্তর: বাতাসে ভেসে থাকা ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র কঠিন ও তরল কণিকাকে (যেমন: ধূলিকণা, ছাই, ধাতব অক্সাইড) প্রলম্বিত কণা বা পার্টিকুলেটস বলে।
১৮. সিলিকোসিস (Silicosis) রোগ কী?
উত্তর: প্রতিনিয়ত শ্বাস-প্রশ্বাসের সাথে সিলিকা বা কোয়ার্টজ (SiO₂) যুক্ত ধূলিকণা ফুসফুসে প্রবেশের ফলে সৃষ্ট জটিল রোগকে সিলিকোসিস বলে।
১৯. কয়লা খনির শ্রমিকেরা ফুসফুসের কোন রোগে আক্রান্ত হয়?
উত্তর: কয়লা খনির শ্রমিকেরা ব্ল্যাক লাং বা কালো ফুসফুস রোগে আক্রান্ত হয়।
২০. কাপড় কলের শ্রমিকদের পেশাগত ফুসফুসের রোগের নাম কী?
উত্তর: কাপড় কলের শ্রমিকদের ফুসফুসের রোগের নাম হোয়াইট লাং বা সাদা ফুসফুস রোগ।
২১. অ্যাসবেস্টোসিস রোগের জন্য দায়ী কোন উপাদান?
উত্তর: অ্যাসবেস্টোসিস রোগের জন্য দায়ী অ্যাসবেস্টস কারখানার সূক্ষ্ম অ্যাসবেস্টস কণা।
২২. আগ্নেয়গিরির অগ্ন্যুপাতে নির্গত গ্যাসে শতকরা কত ভাগ SO₂ থাকে?
উত্তর: আগ্নেয়গিরির অগ্ন্যুপাতে নির্গত গ্যাসে প্রায় 40-70% SO₂ থাকে।
খ. অনুধাবনমূলক প্রশ্ন ও উত্তর (মান – ২)
4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃
গ. বহুনির্বাচনী প্রশ্ন (MCQ) ও উত্তর
