পরিবেশের জন্য ভাবনা (Paribesher Jonno Bhabna) | WBBSE Class 10 Physical Science Chapter 1 অনুশীলনী প্রশ্নোত্তর

পরিবেশের জন্য ভাবনা (Paribesher Jonno Bhabna) Class 10 Physical Science Notes - Vision Institute

পশ্চিমবঙ্গ মধ্যশিক্ষা পর্ষদ (WBBSE) দশম শ্রেণির ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের প্রথম অধ্যায় 'পরিবেশের জন্য ভাবনা' (Concerns About Our Environment)-এর পাঠ্যপুস্তকের অনুশীলনী থেকে সমস্ত বহুবিকল্পভিত্তিক (MCQ), শূন্যস্থান পূরণ, সত্য/মিথ্যা, এক কথায় উত্তর (VSAQ), স্তম্ভ মেলানো এবং সংক্ষিপ্ত উত্তরভিত্তিক (SAQ) প্রশ্নোত্তর এখানে নির্ভুলভাবে এবং বৈজ্ঞানিক চিত্রসহ আলোচনা করা হলো।

১. বহুবিকল্পভিত্তিক প্রশ্নাবলী (MCQ) [প্রশ্নের মান-১]
MCQ ১ নীচের কোন গ্যাসটি ভূপৃষ্ঠ থেকে বিকিরিত দীর্ঘ তরঙ্গ দৈর্ঘ্য বিশিষ্ট অবলোহিত রশ্মি শোষণ করে?
  • (a) $\text{N}_2$
  • (b) $\text{O}_2$
  • (c) $\text{CH}_4$
  • (d) $\text{He}$
সঠিক উত্তর (c) $\text{CH}_4$ — মিথেন গ্যাস একটি উল্লেখযোগ্য গ্রিনহাউস গ্যাস। নাইট্রোজেন ($\text{N}_2$), অক্সিজেন ($\text{O}_2$) এবং হিলিয়াম ($\text{He}$) এর মতো গ্যাসগুলি প্রতিসম অণু হওয়ায় ভূপৃষ্ঠ থেকে বিকিরিত অবলোহিত (Infrared) রশ্মি শোষণ করতে পারে না। কিন্তু মিথেন ($\text{CH}_4$) অণুর বন্ধনগুলি অবলোহিত রশ্মি শোষণ করে কম্পিত হতে সক্ষম।
MCQ ২ নীচের কোনটি গ্রিনহাউস গ্যাস নয়?
  • (a) মিথেন
  • (b) জলীয় বাষ্প
  • (c) কার্বন ডাইঅক্সাইড
  • (d) অক্সিজেন
সঠিক উত্তর (d) অক্সিজেন — বায়ুমণ্ডলের প্রধান উপাদান অক্সিজেন ($\text{O}_2$) এবং নাইট্রোজেন ($\text{N}_2$) কোনো অবস্থাতেই গ্রিনহাউস গ্যাস নয়। অপরদিকে মিথেন ($\text{CH}_4$), জলীয় বাষ্প ($\text{H}_2\text{O}$) ও কার্বন ডাইঅক্সাইড ($\text{CO}_2$) প্রত্যেকেই অবলোহিত রশ্মি শোষণকারী গ্রিনহাউস গ্যাস।
MCQ ৩ কোন গ্যাসটি ওজোনস্তরে ওজোন ক্ষয়ে সহায়তা করে?
  • (a) $\text{CO}_2$
  • (b) $\text{Ar}$
  • (c) $\text{CFC}$
  • (d) $\text{He}$
সঠিক উত্তর (c) $\text{CFC}$ — ক্লোরোফ্লুরোকার্বন ($\text{CFC}$) স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে সূর্যালোকের অতিবেগুনি (UV) রশ্মির প্রভাবে বিয়োজিত হয়ে সক্রিয় ক্লোরিন পরমাণু ($\text{Cl}^\bullet$) তৈরি করে, যা ওজোন অণুকে ভেঙে অক্সিজেনে পরিণত করে দ্রুত ওজোন স্তরকে ক্ষয় করে।
MCQ ৪ কোন গ্যাসটি ওজোনস্তরে ওজোন ক্ষয়ে সহায়তা করে না?
  • (a) $\text{NO}$
  • (b) $\text{NO}_2$
  • (c) $\text{CFC}$
  • (d) $\text{CO}_2$
সঠিক উত্তর (d) $\text{CO}_2$ — নাইট্রিক অক্সাইড ($\text{NO}$), নাইট্রোজেন ডাইঅক্সাইড ($\text{NO}_2$) এবং $\text{CFC}$ প্রত্যেকেই প্রত্যক্ষ রাসায়নিক বিক্রিয়ায় ওজোন অণু বিনষ্ট করে। কিন্তু কার্বন ডাইঅক্সাইড ($\text{CO}_2$) গ্যাস ওজোন ক্ষয়ের সাথে সরাসরি যুক্ত থাকে না; এটি মূলত গ্লোবাল ওয়ার্মিং-এর জন্য দায়ী।
MCQ ৫ বায়োগ্যাসের প্রধান উপাদান হল—
  • (a) $\text{CH}_4$
  • (b) $\text{CFC}$
  • (c) $\text{CO}_2$
  • (d) $\text{CO}$
সঠিক উত্তর (a) $\text{CH}_4$ (মিথেন) — বায়োগ্যাসের প্রধান উপাদান হলো মিথেন গ্যাস, যার পরিমাণ প্রায় $50\% - 70\%$। এর দ্বিতীয় প্রধান উপাদান কার্বন ডাইঅক্সাইড ($\text{CO}_2$, প্রায় $30\% - 40\%$)।
MCQ ৬ কোনটি জীবাশ্ম জ্বালানি নয়?
  • (a) কয়লা
  • (b) ডিজেল
  • (c) সৌরশক্তি
  • (d) পেট্রোল
সঠিক উত্তর (c) সৌরশক্তি — সৌরশক্তি সূর্য থেকে সরাসরি প্রাপ্ত একপ্রকার অপ্রচলিত ও অফুরন্ত নবীকরণযোগ্য শক্তি। কয়লা, পেট্রোল ও ডিজেল হলো ভূগর্ভস্থ জীবাশ্ম থেকে তৈরি জীবাশ্ম জ্বালানি।
MCQ ৭ গ্রিনহাউস গ্যাস হিসেবে পৃথিবীর উষ্ণতা বৃদ্ধির জন্য বেশি দায়ী?
  • (a) $\text{N}_2\text{O}$
  • (b) $\text{CH}_4$
  • (c) $\text{CO}_2$
  • (d) $\text{H}_2\text{O}$ বাষ্প
সঠিক উত্তর (c) $\text{CO}_2$ (কার্বন ডাইঅক্সাইড) — সামগ্রিক গ্রিনহাউস এফেক্ট এবং মনুষ্যসৃষ্ট গ্লোবাল ওয়ার্মিং-এর ক্ষেত্রে কার্বন ডাইঅক্সাইডের অবদান সর্বাধিক (প্রায় $50\% - 60\%$), কারণ বিপুল পরিমাণ জীবাশ্ম জ্বালানি পোড়ানোর ফলে বায়ুমণ্ডলে এর পরিমাণ সবচেয়ে বেশি বৃদ্ধি পাচ্ছে।
২. অতি-সংক্ষিপ্ত উত্তরভিত্তিক প্রশ্নাবলী (VSAQ) [প্রশ্নের মান-১]
■ শূন্যস্থান পূরণ করো :
১ বায়ুর ________ স্তরের মধ্য দিয়ে জেট প্লেন চলাচল করে।
উত্তর

স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার (বা শান্তমণ্ডল)। এই স্তরে মেঘ, ঝড়-বৃষ্টি, প্রবল বায়ুপ্রবাহ ইত্যাদি থাকে না বলে জেট প্লেনগুলি নিরাপদে চলাচল করতে পারে।

২ বায়ুমণ্ডলের ________ স্তরের ঘনত্ব সবচেয়ে বেশি।
উত্তর

ট্রপোস্ফিয়ার। কারণ বায়ুমণ্ডলের গ্যাসীয় উপাদানের প্রায় ৭৫% ভর এবং ধূলিকণা ও জলীয় বাষ্প এই স্তরে অবস্থিত হওয়ায় ট্রপোস্ফিয়ারের ঘনত্ব ও বায়ুর চাপ সর্বোচ্চ।

৩ ওজোন স্তর সূর্য থেকে আগত ________ রশ্মির ভূপৃষ্ঠে পতনকে প্রতিহত করে।
উত্তর

অতিবেগুনি (Ultraviolet বা UV) রশ্মির। ওজোন স্তর বিশেষ করে জীবজগতের জন্য মারাত্মক ক্ষতিকর UV-B ও UV-C রশ্মিকে শোষণ করে।

৪ মিথেন হাইড্রেটের সংকেত হল ________ ।
উত্তর

$4\text{CH}_4 \cdot 23\text{H}_2\text{O}$ (বা $4\text{CH}_4, 23\text{H}_2\text{O}$)। অর্থাৎ বরফের ন্যায় কেলাসের প্রতি ২৩টি জলের অণুর খাঁচায় ৪টি মিথেন অণু আবদ্ধ থাকে।

■ নীচের বিবৃতিগুলি সত্য না মিথ্যা লেখো :
১ ভ্যান অ্যালেন বিকিরণ বলয় দেখা যায় মেসোস্ফিয়ারে।
মিথ্যা যথাযথ তথ্য : ভ্যান অ্যালেন বিকিরণ বলয় (Van Allen Radiation Belt) বায়ুমণ্ডলের সর্বোচ্চ স্তর ম্যাগনেটোস্ফিয়ারে (Magnetosphere) পৃথিবীর শক্তিশালী চৌম্বকক্ষেত্রের উপস্থিতির কারণে দেখা যায়।
২ CFC রেফ্রিজারেটরে ব্যবহৃত হয়।
সত্য যথাযথ তথ্য : ক্লোরোফ্লুরোকার্বন ($\text{CFC}$ বা ফ্রিয়ন) রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয়, অদাহ্য ও বিষাক্তহীন হওয়ায় দীর্ঘকাল যাবৎ রেফ্রিজারেটর ও এয়ারকন্ডিশনারে হিমায়ক (refrigerant) হিসেবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে।
৩ মিথেন হাইড্রেটের খনি সমুদ্রের তলদেশের পৃথিবীপৃষ্ঠের পলিস্তরের নীচে অবস্থান করে।
সত্য যথাযথ তথ্য : সমুদ্রের গভীর তলদেশে উচ্চচাপ এবং নিম্ন তাপমাত্রার ($< 4^\circ\text{C}$) অনুকূল পরিবেশে পাললিক শিলাস্তরের নিচে মিথেন হাইড্রেটের বিশাল ভাণ্ডার জমা থাকে।
■ এক কথায় উত্তর দাও :
১ স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারের উচ্চতা বৃদ্ধির সঙ্গে উষ্ণতা বাড়ে না কমে?
উত্তর

বাড়ে। স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারের অন্তর্গত ওজোন স্তর সূর্যের অতিবেগুনি রশ্মি শোষণ করায় এই স্তরে উচ্চতা বৃদ্ধির সাথে উষ্ণতা প্রায় $-56^\circ\text{C}$ থেকে বেড়ে ঊর্ধ্বসীমায় $0^\circ\text{C}$ হয়।

২ বায়ুর কোন স্তরে মেরুজ্যোতি দেখা যায়?
উত্তর

থার্মোস্ফিয়ারে (বা আয়নোস্ফিয়ারে)। এই স্তরের তড়িদ্বাহিত আয়নিত কণা পৃথিবীর চৌম্বকক্ষেত্রে ক্রিয়া করে সুমেরু ও কুমেরু অঞ্চলে অরোরা বা মেরুজ্যোতি সৃষ্টি করে।

৩ বায়ুর কোন স্তরকে শান্তমণ্ডল বলা হয়?
উত্তর

স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার-কে শান্তমণ্ডল বলা হয়।

৪ বায়ুমণ্ডলের কোন্ স্তরে সর্বনিম্ন তাপমাত্রা লক্ষ করা যায়?
উত্তর

মেসোস্ফিয়ারে। মেসোস্ফিয়ারের ঊর্ধ্বসীমায় মেসোপজে তাপমাত্রা কমে প্রায় $-93^\circ\text{C}$ (বা প্রায় $180\text{ K}$) হয়, যা বায়ুমণ্ডলের সর্বনিম্ন স্বাভাবিক তাপমাত্রা।

৫ আন্তর্জাতিক স্পেস স্টেশনের কক্ষপথটি বায়ুমণ্ডলের কোন্ স্তরে অবস্থিত?
উত্তর

থার্মোস্ফিয়ারে (ভূপৃষ্ঠের প্রায় ৩৭০ থেকে ৪২০ কিমি উচ্চতায়)।

বায়ুমণ্ডলের বিভিন্ন স্তর ও উচ্চতানুযায়ী উষ্ণতা পরিবর্তন

★ ওজোন স্তর (Ozone Layer : 20 - 35 km) — UV শোষণকারী ঢাল ট্রপোস্ফিয়ার (Troposphere : 0-16 km) ঘনমণ্ডল | মেঘ, ঝড়-বৃষ্টি | ঘনত্ব সর্বোচ্চ (75% ভর) | 15°C থেকে -56°C স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার (Stratosphere : 16-50 km) শান্তমণ্ডল | জেট বিমান চলাচল | উষ্ণতা বৃদ্ধি পেয়ে 0°C হয় মেসোস্ফিয়ার (Mesosphere : 50-85 km) শীতলতম স্তর (-93°C) | মহাকাশের উল্কা পুড়ে ছাই হয় থার্মোস্ফিয়ার / আয়নোস্ফিয়ার (85-500 km) মেরুজ্যোতি (Aurora) | ISS মহাকাশ স্টেশন (~400 km) | বেতার তরঙ্গ প্রতিফলন | 1200°C এক্সোস্ফিয়ার ও ম্যাগনেটোস্ফিয়ার (500 - 10,000 km) মেঘ ও ঝড় জেট প্লেন উল্কাদাহ ISS (স্পেস স্টেশন)
চিত্র ১.১ : ভূপৃষ্ঠের সাপেক্ষে বায়ুমণ্ডলের বিভিন্ন স্তরের বিস্তৃতি, উষ্ণতার আচরণ ও বৈশিষ্ট্যমূলক ঘটনাবলি
৬ ক্লোরিন পরমাণু (Cl) ওজোন অণুর ($\text{O}_3$) বিনষ্ট ঘটায়—একটি বিক্রিয়ার সাহায্যে দেখাও।
উত্তর

সক্রিয় ক্লোরিন পরমাণু ($\text{Cl}^\bullet$) ওজোন অণুকে ভেঙে ক্লোরিন মনোক্সাইড ($\text{ClO}^\bullet$) ও অক্সিজেন গ্যাস ($\text{O}_2$) উৎপন্ন করে:

$$\text{Cl}^\bullet + \text{O}_3 \rightarrow \text{ClO}^\bullet + \text{O}_2$$ $$\text{ClO}^\bullet + \text{O} \rightarrow \text{Cl}^\bullet + \text{O}_2$$

দ্বিতীয় ধাপে ক্লোরিন পরমাণু ($\text{Cl}^\bullet$) পুনরায় মুক্ত হয়ে পরবর্তী ওজোন অণুকে ধ্বংসের জন্য প্রস্তুত হয়। এভাবে একটি ক্লোরিন পরমাণু অনুঘটকের ন্যায় লক্ষাধিক ওজোন অণু বিনষ্ট করে।

৭ ওজোনস্তরের গাঢ়ত্ব কোন্ এককে প্রকাশ করা হয়?
উত্তর

ডবসন একক (Dobson Unit বা DU)। প্রমাণ চাপ ও উষ্ণতায় ওজোন স্তরের $0.01\text{ mm}$ বেধকে $1\text{ DU}$ বলে বিবেচনা করা হয়।

৮ কাঠকয়লা, পেট্রোল ও ইথানলের মধ্যে কোনটি জীবাশ্ম জ্বালানি?
উত্তর

পেট্রোল হলো জীবাশ্ম জ্বালানি। (কাঠকয়লা হলো কাঠ থেকে প্রস্তুত রূপান্তর এবং ইথানল হলো কৃষিজাত বায়োফুয়েল)।

৯ একটি বায়োফুয়েলের নাম লেখো।
উত্তর

বায়োইথানল (বা বায়োডিজেল / বায়োগ্যাস)। বায়োইথানল আখ ও ভুট্টার অবশিষ্টাংশ গেঁজিয়ে উৎপন্ন করা হয়।

১০ কয়লার একটি নমুনার তাপনমূল্য $30000\text{ kJ kg}^{-1}$ বলতে কী বোঝায়?
উত্তর

কয়লার একটি নমুনার তাপনমূল্য $30000\text{ kJ kg}^{-1}$ বলতে বোঝায়—$1\text{ kg}$ কয়লার ওই নমুনার বায়ুতে সম্পূর্ণ দহন ঘটালে $30000\text{ kJ}$ তাপশক্তি নির্গত হয়।

১১ স্থিতিশীল বৃদ্ধি ও উন্নয়নের জন্য বায়ুশক্তি ব্যবহার করা যায় কেন?
উত্তর

বায়ুশক্তি হলো একটি অফুরন্ত, পুনর্নবীকরণযোগ্য এবং সম্পূর্ণ পরিবেশবান্ধব শক্তি। এর ব্যবহারে কোনো প্রকার বায়ুদূষণ বা গ্রিনহাউস গ্যাস ($\text{CO}_2, \text{SO}_2$) উৎপন্ন হয় না এবং ভবিষ্যৎ প্রজন্মের জন্য জীবাশ্ম জ্বালানির মজুত অক্ষুণ্ণ থাকে।

১২ কোলবেড থেকে কোন্ জ্বালানি গ্যাস আহরণ করা হয়?
উত্তর

কয়লাখনির মিথেন বা কোলবেড মিথেন (Coal Bed Methane বা CBM)।

১৩ একটি শক্তি উৎসের নাম লেখো যেটি স্থিতিশীল বৃদ্ধি ও উন্নয়নের জন্য ব্যবহার করা যায়।
উত্তর

সৌরশক্তি (Solar Energy) বা বায়ুশক্তি।

■ বামস্তম্ভের সঙ্গে ডানস্তম্ভের সামঞ্জস্য বিধান করো :
স্তম্ভ মিল বামস্তম্ভের সাথে ডানস্তম্ভের সঠিক সামঞ্জস্য বিধান:

অনুশীলনীর প্রদত্ত স্তম্ভ দুটি:

বামস্তম্ভ ডানস্তম্ভ
(a) মেরুজ্যোতি (i) গ্যাসোলিন
(b) গ্রিনহাউস প্রভাব (ii) অপুনর্ভব শক্তি
(c) জীবাশ্ম জ্বালানি (iii) থার্মোস্ফিয়ার
(d) ভূতাপ (iv) গ্লোবাল ওয়ার্মিং
সঠিক সমাধান
বামস্তম্ভ ডানস্তম্ভ (সঠিক সামঞ্জস্য) যৌক্তিক কারণ / ব্যাখ্যা
(a) মেরুজ্যোতি (iii) থার্মোস্ফিয়ার থার্মোস্ফিয়ারের আয়নমণ্ডলে তড়িদ্বাহিত আয়ন ও চৌম্বকক্ষেত্রের ক্রিয়ায় মেরুজ্যোতি দেখা যায়।
(b) গ্রিনহাউস প্রভাব (iv) গ্লোবাল ওয়ার্মিং গ্রিনহাউস গ্যাসের বৃদ্ধিজনিত তীব্র গ্রিনহাউস এফেক্টই গ্লোবাল ওয়ার্মিং ঘটায়।
(c) জীবাশ্ম জ্বালানি (i) গ্যাসোলিন (বা অপুনর্ভব শক্তি) পেট্রোলিয়াম থেকে পাতন প্রক্রিয়ায় প্রাপ্ত গ্যাসোলিন (পেট্রোল) একটি প্রধান জীবাশ্ম জ্বালানি।
(d) ভূতাপ (ii) অপুনর্ভব শক্তি* পাঠ্যপুস্তকের স্তম্ভ মেলানোয় (c) $\rightarrow$ (i) গ্যাসোলিন হওয়ায় (d) $\rightarrow$ (ii) মিল হয়। (বিজ্ঞানসম্মতভাবে ভূতাপ একটি পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি; তবে পাঠ্যক্রমের অপশন মেলানোর ক্ষেত্রে এটি নির্দিষ্ট)।
৩. সংক্ষিপ্ত উত্তরভিত্তিক প্রশ্নাবলী (SAQ) [প্রশ্নের মান-২]
SAQ ১ ওজোন স্তর সৃষ্টি হয় কীভাবে?
উত্তর

স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে সূর্যালোক থেকে আগত ক্ষুদ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ($< 240\text{ nm}$) অতিবেগুনি (UV) রশ্মি শোষণ করে অক্সিজেন অণু ($\text{O}_2$) বিয়োজিত হয়ে দুটি সক্রিয় অক্সিজেন পরমাণুতে পরিণত হয়:

$$\text{O}_2 \xrightarrow{h\nu \text{ (UV)}} \text{O} + \text{O}$$

পরবর্তী ধাপে, এই সক্রিয় অক্সিজেন পরমাণু ($\text{O}$) বায়ুর অপর একটি অক্সিজেন অণুর ($\text{O}_2$) সাথে যুক্ত হয়ে ওজোন অণু ($\text{O}_3$) গঠন করে:

$$\text{O} + \text{O}_2 \rightarrow \text{O}_3 \quad (\text{ওজোন})$$

একই সাথে ওজোন অণু অপেক্ষাকৃত দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের UV রশ্মি শোষণ করে আবার অক্সিজেন অণু ও পরমাণুতে রূপান্তরিত হয়:

$$\text{O}_3 \xrightarrow{h\nu} \text{O}_2 + \text{O}$$ $$\text{O}_3 + \text{O} \rightarrow 2\text{O}_2$$

এইভাবে ওজোন তৈরি এবং ওজোন ভেঙে যাওয়ার মধ্যে একটি গতিশীল সাম্যাবস্থা (Dynamic Equilibrium) বজায় থাকে, যা স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে ওজোন স্তরের সৃষ্টি করে।

SAQ ২ ওজোন স্তর ধ্বংসের দুটি ক্ষতিকারক প্রভাব উল্লেখ করো।
উত্তর

ওজোন স্তর ক্ষয়ের ফলে ক্ষতিকারক UV-B রশ্মি পৃথিবীতে পৌঁছে নিম্নলিখিত মারাত্মক প্রভাব ফেলে:

  • ১. মানবস্বাস্থ্যের ওপর প্রভাব : ত্বকে সরাসরি UV রশ্মি আপতিত হলে ত্বকের মারাত্মক ক্যানসার (মেলানোমা), অকালে চামড়ায় বলিরেখা এবং চোখের কর্নিয়া ক্ষতিগ্রস্ত হয়ে ছানি (Cataract) পড়ে ও দৃষ্টিশক্তি নষ্ট হয়। শরীরের অনাক্রম্যতা বা রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা মারাত্মকভাবে হ্রাস পায়।
  • ২. উদ্ভিদ ও উদ্ভিজ্জ জগতের ওপর প্রভাব : UV রশ্মির তীব্রতায় উদ্ভিদের ক্লোরোফিল ধ্বংসপ্রাপ্ত হয়ে সালোকসংশ্লেষ প্রক্রিয়া ব্যাহত হয়। ফলে শস্যের উৎপাদন হ্রাস পায় এবং সমুদ্রের বাস্তুতন্ত্রের ভিত্তি ফাইটোপ্ল্যাঙ্কটন (Phytoplankton) ধ্বংস হয়ে সামুদ্রিক খাদ্যশৃঙ্খল বিপন্ন হয়।
SAQ ৩ গ্রিনহাউস এফেক্টের জন্য দায়ী গ্যাসগুলির নাম লেখো।
উত্তর

গ্রিনহাউস প্রভাব ও বিশ্ব উষ্ণায়নের জন্য দায়ী প্রধান গ্যাসগুলি হলো :

  1. কার্বন ডাইঅক্সাইড ($\text{CO}_2$) : প্রধান গ্রিনহাউস গ্যাস (মোট অবদানের প্রায় ৬০%)।
  2. মিথেন ($\text{CH}_4$) : দ্বিতীয় প্রধান গ্রিনহাউস গ্যাস (অবদান প্রায় ২০%)।
  3. ক্লোরোফ্লুরোকার্বন ($\text{CFCs}$) : অত্যন্ত শক্তিশালী তাপ শোষক যৌগ (অবদান প্রায় ১৪%)।
  4. নাইট্রাস অক্সাইড ($\text{N}_2\text{O}$) : (অবদান প্রায় ৬%)।
  5. জলীয় বাষ্প ($\text{H}_2\text{O}$ vapor) : প্রাকৃতিক গ্রিনহাউস প্রভাবের প্রধান নিয়ন্ত্রক।
  6. ওজোন ($\text{O}_3$) : ট্রপোস্ফিয়ারিক ওজোন গ্রিনহাউস গ্যাস হিসেবে কাজ করে।
SAQ ৪ বায়োগ্যাস কাকে বলে?
উত্তর

অক্সিজেনের অনুপস্থিতিতে (অবায়ুজীবী পরিবেশ) এবং অবায়ুজীবী ব্যাকটিরিয়ার (মিথানোজেনিক ব্যাকটিরিয়া) ক্রিয়ায় বিভিন্ন জৈব বর্জ্য পদার্থ (যেমন—গোবর, উদ্ভিজ্জ বর্জ্য, পশুর মলমূত্র, কৃষিজাত আবর্জনা প্রভৃতি) পচনের ফলে যে দাহ্য গ্যাসমিশ্রণ উৎপন্ন হয়, তাকে বায়োগ্যাস বলে।

উপাদান : বায়োগ্যাসের প্রধান উপাদান হলো মিথেন ($\text{CH}_4$, ৫০-৭০%) এবং কার্বন ডাইঅক্সাইড ($\text{CO}_2$, ৩০-৪০%)। এছাড়া সামান্য পরিমাণে হাইড্রোজেন ($\text{H}_2$), নাইট্রোজেন ($\text{N}_2$) ও হাইড্রোজেন সালফাইড ($\text{H}_2\text{S}$) থাকে। গোবর থেকে প্রস্তুত বায়োগ্যাসকে গোবর গ্যাস বলা হয়।

SAQ ৫ কোনো জ্বালানির তাপন মূল্য বলতে কী বোঝায়? কয়লা ও ডিজেলের মধ্যে কোন্টির তাপনমূল্য বেশি?
উত্তর

তাপনমূল্যের সংজ্ঞা : প্রমাণ অবস্থায় একক ভর (কঠিন বা তরল জ্বালানির ক্ষেত্রে $1\text{ kg}$) বা প্রমাণ চাপ ও উষ্ণতায় একক আয়তনের (গ্যাসীয় জ্বালানির ক্ষেত্রে $1\text{ m}^3$) কোনো জ্বালানির বায়ুতে বা অক্সিজেনে সম্পূর্ণ দহনের ফলে যে পরিমাণ তাপশক্তি উৎপন্ন হয়, তাকে ওই জ্বালানির তাপনমূল্য (Calorific Value) বলে। এর SI একক হলো $\text{kJ kg}^{-1}$ বা $\text{J kg}^{-1}$।

কয়লা ও ডিজেলের তুলনা :

  • কয়লার তাপনমূল্য প্রায় $25,000 - 30,000\text{ kJ kg}^{-1}$
  • ডিজেলের তাপনমূল্য প্রায় $45,000\text{ kJ kg}^{-1}$

অতএব, কয়লা ও ডিজেলের মধ্যে ডিজেলের তাপনমূল্য বেশি।

SAQ ৬ ওজোন স্তর ধ্বংসে $\text{NO}$, $\text{NO}_2$ এবং $\text{CFC}$-এর ভূমিকা আলোচনা করো।
উত্তর

(ক) $\text{NO}$ ও $\text{NO}_2$-এর ভূমিকা : স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে দ্রুতগামী সুপারসনিক জেট বিমানের নির্গত ধোঁয়া থেকে নাইট্রিক অক্সাইড ($\text{NO}$) নির্গত হয়। এটি ওজোনকে জারিত করে নাইট্রোজেন ডাইঅক্সাইড ও অক্সিজেনে পরিণত করে:

$$\text{NO} + \text{O}_3 \rightarrow \text{NO}_2 + \text{O}_2$$ $$\text{NO}_2 + \text{O} \rightarrow \text{NO} + \text{O}_2$$

এখানে $\text{NO}$ অনুঘটক হিসেবে কাজ করে এবং স্বয়ং ধ্বংস না হয়ে ক্রমাগত ওজোন বিনষ্ট করে চলে।

(খ) $\text{CFC}$-এর ভূমিকা : হিমায়ক হিসেবে ব্যবহৃত ক্লোরোফ্লুরোকার্বন ($\text{CFCl}_3$) স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে গিয়ে তীব্র UV রশ্মির প্রভাবে বিয়োজিত হয়ে সক্রিয় মুক্ত ক্লোরিন মূলক ($\text{Cl}^\bullet$) তৈরি করে:

$$\text{CFCl}_3 \xrightarrow{h\nu \text{ (UV)}} \text{CFCl}_2 + \text{Cl}^\bullet$$ $$\text{Cl}^\bullet + \text{O}_3 \rightarrow \text{ClO}^\bullet + \text{O}_2$$ $$\text{ClO}^\bullet + \text{O} \rightarrow \text{Cl}^\bullet + \text{O}_2$$

উৎপন্ন সক্রিয় ক্লোরিন পরমাণু আবার নতুন ওজোন অণুকে আক্রমণ করে। হিসাব অনুযায়ী, মাত্র একটি সক্রিয় ক্লোরিন পরমাণু প্রায় ১ লক্ষ ওজোন অণুকে ধ্বংস করতে পারে।

ওজোন স্তর সৃষ্টি ও CFC দ্বারা ধ্বংসের অনুঘটন চক্র

১. ওজোন স্তরের প্রাকৃতিক সৃষ্টি O₂ + অতিবেগুনি রশ্মি (UV) → O + O O + O₂ → O₃ (ওজোন সৃষ্টি) O₃ + UV → O₂ + O (UV শোষণ) গতিশীল সাম্যাবস্থায় ওজোনস্তর সুরক্ষিত থাকে ২. CFC দ্বারা ওজোন স্তর ধ্বংস CFCl₃ + UV → CFCl₂ + Cl• (সক্রিয়) Cl• + O₃ → ClO• + O₂ ClO• + O → Cl• + O₂ পুনরায় Cl• পরমাণু মুক্ত হয় ১টি Cl• পরমাণু প্রায় ১ লক্ষ ওজোন ধ্বংস করে
চিত্র ১.২ : ওজোন গ্যাসের প্রাকৃতিক উৎপাদন ও ক্লোরোফ্লুরোকার্বন (CFC) জনিত ক্ষয়ের তুলনামূলক রাসায়নিক চক্র
SAQ ৭ গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন হ্রাসে কী কী উপায় অবলম্বন করা যেতে পারে তা সংক্ষেপে লেখো।
উত্তর

গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন নিয়ন্ত্রণে নিম্নলিখিত কার্যকর পদক্ষেপ গ্রহণ করা আবশ্যক :

  1. জীবাশ্ম জ্বালানির ব্যবহার হ্রাস : বিদ্যুৎ উৎপাদন ও পরিবহণে কয়লা, পেট্রোল ও ডিজেলের ব্যবহার ক্রমশ কমিয়ে পরিবেশবান্ধব অপ্রচলিত নবীকরণযোগ্য শক্তি (সৌরশক্তি, বায়ুশক্তি, জলবিদ্যুৎ, ভূতাপশক্তি ইত্যাদি) ব্যবহারে জোর দিতে হবে।
  2. ব্যাপক হারে বনসৃজন : অরণ্য ধ্বংস বন্ধ করতে হবে এবং ব্যাপকভাবে গাছ লাগাতে হবে। উদ্ভিদ সালোকসংশ্লেষ প্রক্রিয়ায় বিপুল পরিমাণ $\text{CO}_2$ গ্যাস গ্রহণ করে বায়ুমণ্ডলে এর পরিমাণ কমিয়ে রাখে।
  3. শক্তি সংরক্ষণ ও দক্ষতা বৃদ্ধি : শিল্প ও দৈনন্দিন জীবনে কম বিদ্যুৎ খরচের যন্ত্র (যেমন LED বাতি, স্টার-রেটেড ইলেকট্রনিক্স) ব্যবহার করতে হবে এবং ব্যক্তিগত গাড়ির পরিবর্তে গণপরিবহন (বাস, মেট্রো, ট্রেন) ব্যবহার বৃদ্ধি করতে হবে।
  4. CFC ও ক্ষতিকর রাসায়নিকের ব্যবহার বন্ধ : রেফ্রিজারেটর এবং শীতাতপ নিয়ন্ত্রণ যন্ত্রে CFC-এর পরিবর্তে পরিবেশবান্ধব তরল (যেমন হাইড্রোফ্লুরোকার্বন বা HFC, আইসোবিউটেন) ব্যবহার নিশ্চিত করতে হবে।
SAQ ৮ ভবিষ্যতে পরিবেশের ওপর বিশ্ব উষ্ণায়নের দুটি সম্ভাব্য প্রভাবের উল্লেখ করো।
উত্তর

বিশ্ব উষ্ণায়ন (Global Warming)-এর মারাত্মক দুটি সম্ভাব্য ভবিষ্যৎ প্রভাব হলো :

  • ১. মেরু অঞ্চলের বরফ গলন ও সমুদ্রপৃষ্ঠের উচ্চতা বৃদ্ধি : উষ্ণতা বৃদ্ধির কারণে সুমেরু ও কুমেরু এবং বিভিন্ন পর্বতের হিমবাহের বরফ দ্রুত গলে যাবে। ফলে সমুদ্রের জলতলের উচ্চতা বৃদ্ধি পেয়ে পৃথিবীর বহু নিচু উপকূলবর্তী জনপদ, শহর ও দ্বীপ (যেমন সুন্দরবন, মালদ্বীপ, বাংলাদেশ ও কলকাতার উপকূলীয় অঞ্চল) চিরতরে জলমগ্ন হওয়ার প্রবল আশঙ্কা রয়েছে।
  • ২. জলবায়ু পরিবর্তন ও প্রাকৃতিক বিপর্যয় : বৃষ্টিপাতের নির্দিষ্ট ঋতুচক্র বদলে গিয়ে কোথাও তীব্র দীর্ঘস্থায়ী খরা এবং কোথাও বিধ্বংসী বন্যা সৃষ্টি হবে। ঘূর্ণিঝড় (সাইক্লোন, হ্যারিকেন), সামুদ্রিক জলোচ্ছ্বাস ও দাবানলের মাত্রা এবং ধ্বংসলীলা বহু গুণ বৃদ্ধি পাবে, যা কৃষিকাজ ও খাদ্য নিরাপত্তাকে ধ্বংস করবে।
SAQ ৯ ওজোনস্তরকে প্রাকৃতিক সৌরপর্দা বলা হয় কেন ব্যাখ্যা করো।
উত্তর

সূর্য থেকে দৃশ্যমান আলোর সাথে সাথে প্রচণ্ড ক্ষতিকারক উচ্চ শক্তিসম্পন্ন ক্ষুদ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অতিবেগুনি রশ্মি (UV-B ও UV-C) মহাকাশ থেকে পৃথিবীর দিকে ছুটে আসে। এই অতিবেগুনি রশ্মি সরাসরি পৃথিবীতে পৌঁছালে সমস্ত উদ্ভিদ ও প্রাণীজগতের কোষ ধ্বংস হতো, প্রাণীকূল ক্যানসার ও অন্ধত্বের শিকার হতো এবং পৃথিবীতে জীবনের অস্তিত্ব বিপন্ন হতো।

বায়ুমণ্ডলের স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে অবস্থিত ওজোন স্তরটি একটি ছাতা বা পর্দার মতো কাজ করে সূর্য থেকে আগত এই ক্ষতিকারক অতিবেগুনি রশ্মির প্রায় ৯৭% থেকে ৯৯% শোষণ করে নেয় এবং কেবল সহনশীল ও প্রয়োজনীয় আলোক রশ্মিকে পৃথিবীতে আসতে দেয়। জীবজগৎকে রক্ষা করার এই অতুলনীয় ভূমিকার জন্যই ওজোনস্তরকে 'প্রাকৃতিক সৌরপর্দা' (Natural Sunscreen) বা 'ওজোন ছত্র' বলা হয়।

SAQ ১০ স্থিতিশীল উন্নয়নের ধারণাটি কী?
উত্তর

১৯৮৭ সালে রাষ্ট্রসংঘের ব্রুন্টল্যান্ড কমিশন (Brundtland Commission)-এর দেওয়া বিশ্বখ্যাত রিপোর্ট ‘Our Common Future’-এ স্থিতিশীল উন্নয়নের সার্বিক রূপরেখা তুলে ধরা হয়।

সংজ্ঞা : "যে উন্নয়ন ভবিষ্যৎ প্রজন্মের নিজেদের চাহিদা মেটানোর সামর্থ্যকে ব্যাহত না করে বর্তমান প্রজন্মের সার্বিক চাহিদাকে পূরণ করতে পারে, তাকেই স্থিতিশীল উন্নয়ন (Sustainable Development) বা টেকসই উন্নয়ন বলে।"

মূল উদ্দেশ্য : অর্থনৈতিক অগ্রগতি অর্জনের পাশাপাশি প্রাকৃতিক সম্পদকে সচেতনভাবে সংরক্ষণ করা, যাতে পরিবেশ দূষিত না হয় এবং ভবিষ্যতের প্রজন্ম শক্তির সংকট বা সম্পদের অভাবের মুখোমুখি না হয়।

SAQ ১১ কয়লাখনির মিথেন ও মিথেন হাইড্রেট আহরণ পদ্ধতি সংক্ষেপে উল্লেখ করো।
উত্তর

(ক) কয়লাখনির মিথেন (Coal Bed Methane বা CBM) আহরণ : খনিজ কয়লার কঠিন স্তরের আণুবীক্ষণিক রন্ধ্রে মিথেন গ্যাস অধিশোষিত (adsorbed) অবস্থায় থাকে। কয়লাস্তর পর্যন্ত স্টিলের পাইপ নামিয়ে শক্তিশালী পাম্পের সাহায্যে স্তরে জমে থাকা ভূগর্ভস্থ জল বাইরে বের করে আনা হয়। এর ফলে কয়লাস্তরের চাপ দ্রুত হ্রাস পায়। চাপ কমে যাওয়ায় অধিশোষিত মিথেন গ্যাস মুক্ত হয় এবং পাইপের ভেতর দিয়ে সহজে ভূপৃষ্ঠে উঠে আসে।

(খ) মিথেন হাইড্রেট থেকে মিথেন আহরণ (কার্বন ডাইঅক্সাইড ইনজেকশন পদ্ধতি) : সমুদ্রের গভীর তলদেশে মিথেন হাইড্রেট স্তরে পাইপের সাহায্যে উচ্চ চাপে কার্বন ডাইঅক্সাইড ($\text{CO}_2$) গ্যাস প্রবেশ করানো হয়। তাপগতীয়ভাবে $\text{CO}_2$-হাইড্রেট মিথেন হাইড্রেটের চেয়ে বেশি স্থায়ী। তাই $\text{CO}_2$ গ্যাস জলের স্ফটিক খাঁচা থেকে মিথেনকে প্রতিস্থাপিত করে নিজে খাঁচায় প্রবেশ করে। ফলে মিথেন গ্যাস মুক্ত হয়ে নলের মাধ্যমে ভূপৃষ্ঠে উঠে আসে:

$$\text{মিথেন হাইড্রেট} + \text{CO}_2 \rightarrow \text{CO}_2\text{ হাইড্রেট} + \text{CH}_4\uparrow$$
SAQ ১২ মিথেন হাইড্রেট কী?
উত্তর

মিথেন হাইড্রেট (Methane Hydrate) হলো একটি কঠিন সাদা কেলাসাকার ক্ল্যাথরেট যৌগ (Clathrate Compound), যেখানে উপযুক্ত নিম্ন তাপমাত্রা ও উচ্চ চাপে বরফসদৃশ জলের অণুগুলির তৈরি খাঁচার মতো জালিকার মধ্যে মিথেন গ্যাস আবদ্ধ থাকে।

  • রাসায়নিক সংকেত : $4\text{CH}_4 \cdot 23\text{H}_2\text{O}$ (বা $4\text{CH}_4, 23\text{H}_2\text{O}$)।
  • উৎস : গভীর সমুদ্রের তলদেশের পাললিক শিলাস্তরের নিচে এবং মেরু অঞ্চলের পারমাফ্রস্টে (হিমায়িত মাটির নিচে) এটি প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায়।
  • শক্তি সম্ভাবনা : $1\text{ m}^3$ কঠিন মিথেন হাইড্রেট বিয়োজিত হলে সাধারণ চাপ ও উষ্ণতায় প্রায় ১৬০ থেকে ১৭০ ঘনমিটার বিশুদ্ধ মিথেন গ্যাস নির্গত হয়। তাই এটি ভবিষ্যতের এক অপার সম্ভাবনাময় জ্বালানির উৎস।

মিথেন হাইড্রেটের কেলাস খাঁচা ও গ্রিনহাউস এফেক্টের বৈজ্ঞানিক রূপরেখা

মিথেন হাইড্রেট (Fire Ice) খাঁচা H₂O H₂O H₂O H₂O H₂O H₂O CH₄ মিথেন গ্যাস সংকেত : 4CH₄ · 23H₂O 1 m³ হাইড্রেট → 160-170 m³ মিথেন গ্যাস গ্রিনহাউস এফেক্টের কার্যপ্রণালী সূর্য উত্তপ্ত পৃথিবী পৃষ্ঠ (Earth Surface) ক্ষুদ্র তরঙ্গ UV ও আলো গ্রিনহাউস গ্যাস স্তর (CO₂, CH₄) দীর্ঘতরঙ্গ IR বাধা পেয়ে ফেরে
চিত্র ১.৩ : (বামে) বরফের স্ফটিক খাঁচায় আবদ্ধ মিথেন অণু এবং (ডানে) গ্রিনহাউস গ্যাস কর্তৃক দীর্ঘতরঙ্গ অবলোহিত রশ্মির পুনবিকিরণ
SAQ ১৩ বিশ্বউষ্ণায়ন ও গ্রিনহাউস এফেক্ট কীভাবে সম্পর্কযুক্ত??
উত্তর

গ্রিনহাউস এফেক্ট (Greenhouse Effect) হলো একটি স্বাভাবিক প্রাকৃতিক ঘটনা। বায়ুমণ্ডলে উপস্থিত $\text{CO}_2, \text{CH}_4, \text{N}_2\text{O}$ এবং জলীয় বাষ্প সূর্যের ক্ষুদ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তাপীয় বিকিরণকে আসতে দিলেও পৃথিবী থেকে ফিরে যাওয়া দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অবলোহিত (IR) রশ্মিকে শোষণ করে পৃথিবীপৃষ্ঠকে উপযুক্ত উষ্ণতায় (গড়ে প্রায় $15^\circ\text{C}$) ধরে রাখে। এটি না থাকলে পৃথিবীর তাপমাত্রা $-23^\circ\text{C}$-এ নেমে যেত এবং প্রাণের অস্তিত্ব থাকত না।

কিন্তু সমস্যা সৃষ্টি হয় যখন অতিরিক্ত জীবাশ্ম জ্বালানি দহন, নির্বিচারে বনভূমি নিধন ও দূষণের ফলে বায়ুমণ্ডলে গ্রিনহাউস গ্যাসগুলির মাত্রা অস্বাভাবিকভাবে বেড়ে যায়। এর ফলে স্বাভাবিক অপেক্ষা বহুগুণ বেশি তাপ বায়ুমণ্ডলে আটকে পড়ে। গ্রিনহাউস প্রভাবের এই অনিয়ন্ত্রিত বৃদ্ধির প্রত্যক্ষ ফলাফল হিসেবে বিশ্বজুড়ে পৃথিবীর গড় উষ্ণতা ক্রমেই মারাত্মক হারে বেড়ে চলেছে—এই অবস্থাকেই বিশ্ব উষ্ণায়ন বা গ্লোবাল ওয়ার্মিং (Global Warming) বলে।

সুতরাং, বর্ধিত গ্রিনহাউস প্রভাব হলো কারণ এবং বিশ্ব উষ্ণায়ন হলো তার প্রত্যক্ষ ফল।

SAQ ১৪ Fire ice-এর সংকেত লেখো। এর থেকে কীভাবে মিথেন গ্যাস পাওয়া যায়?
উত্তর

Fire ice-এর রাসায়নিক সংকেত : $4\text{CH}_4 \cdot 23\text{H}_2\text{O}$ (বা $4\text{CH}_4, 23\text{H}_2\text{O}$)। দেখতে সাধারণ সাদা বরফের মতো হলেও এতে আগুন ছোঁয়ালে দাহ্য মিথেন গ্যাসের উপস্থিতির কারণে বরফের মতো পিণ্ডটি জ্বলতে থাকে, তাই একে 'ফায়ার আইস' (Fire Ice) বা 'জ্বলন্ত বরফ' বলা হয়।

মিথেন গ্যাস পাওয়ার পদ্ধতি :

  1. চাপ হ্রাস ও তাপমাত্রা বৃদ্ধি (Thermal Depressurization) : মিথেন হাইড্রেটকে সমুদ্রতলের চরম উচ্চচাপ থেকে মুক্ত করে স্বাভাবিক চাপে আনলে বা সামান্য উত্তপ্ত করলেই বরফের খাঁচাটি দ্রুত গলে যায় এবং প্রচুর পরিমাণে মিথেন গ্যাস মুক্ত হয়:
    $$4\text{CH}_4 \cdot 23\text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\Delta / \text{চাপ হ্রাস}} 4\text{CH}_4\uparrow + 23\text{H}_2\text{O}$$
  2. $\text{CO}_2$ গ্যাস প্রতিস্থাপন পদ্ধতি : মিথেন হাইড্রেট খনিতে নলের মাধ্যমে উচ্চচাপে তরল বা গ্যাসীয় $\text{CO}_2$ প্রবেশ করালে $\text{CO}_2$ জলের খাঁচায় মিথেনকে প্রতিস্থাপিত করে মিথেন গ্যাসকে নলের বাইরে বের করে দেয়।

গুরুত্বপূর্ণ পরীক্ষার টিপস (মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান)

  • বায়ুমণ্ডলের শান্তমণ্ডল বলা হয় স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার-কে এবং ক্ষুব্ধমণ্ডল বলা হয় ট্রপোস্ফিয়ার-কে।
  • ওজোন স্তরের ঘনত্ব পরিমাপের একক হলো Dobson Unit (DU)। ওজোনের ঘনত্ব 200 DU-এর নিচে নামলে তাকে ওজোন গহ্বর বলে।
  • ১টি সক্রিয় ক্লোরিন পরমাণু ($\text{Cl}^\bullet$) স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে প্রায় ১ লক্ষ ওজোন অণু ($\text{O}_3$) ধ্বংস করতে পারে।
  • কয়লার নমুনার তাপনমূল্য $30000\text{ kJ kg}^{-1}$ বলতে বোঝায় $1\text{ kg}$ কয়লার পূর্ণ দহনে $30000\text{ kJ}$ তাপ উৎপন্ন হয়।
  • মিথেন হাইড্রেটকে Fire Ice বলা হয় এবং এর সংকেত $4\text{CH}_4 \cdot 23\text{H}_2\text{O}$।

আলোচনা ও মন্তব্য (Comments)

মন্তব্য করতে অনুগ্রহ করে গুগল অ্যাকাউন্ট দিয়ে সাইন-ইন করুন।

মন্তব্য লোড হচ্ছে...