உலகளாவிய சூழல் சிக்கல்கள் (Global Environmental Issues)
ஏன் இது முக்கியம்? CO₂, CH₄, N₂O ஆகிய வாயுக்கள் வளிமண்டலத்தில் கண்ணாடி போல் செயல்படுகின்றன — வெப்பத்தை உள்ளே விட்டு வெளியேறவிடாமல் வைக்கின்றன. இந்த "கண்ணாடி வீடு" விளைவை புரிந்தால் புவி வெப்பமாதலின் இயக்கவியல் புரியும்.
ஓசோன் துளை, அமில மழை, பாலைவனமாதல் — மூன்றும் மனிதச் செயல்பாட்டால் ஏற்படுகின்றன; மூன்றுக்கும் தீர்வுகள் உள்ளன. இவற்றை இணைத்து புரிவதே இந்தப் பாடத்தின் நோக்கம்.
- புவி வெப்பமாதல் (global warming) மற்றும் காலநிலை மாற்றம் (climate change) ஆகியவற்றின் காரணிகளையும் விளைவுகளையும் விபரித்தல்.
- ஓசோன் படை நலிவு (ozone layer depletion), அமில மழை (acid rain), பாலைவனமாதல் (desertification) ஆகியவற்றைத் தொடர்புபடுத்தி விளக்குதல்.
- இவ்வுலகளாவிய சூழல் சிக்கல்களின் மனிதச் செயற்பாட்டுக் காரணங்களையும் கட்டுப்பாட்டு வழிகளையும் மதிப்பீடு செய்தல்.
1. புவி வெப்பமாதல் (Global Warming) மற்றும் காலநிலை மாற்றம் (Climate Change)
Change in average global temperature
Wikipedia → · CC
காலநிலை மாற்றம் (climate change) என்பது மனிதச் செயற்பாட்டினால் நேரடியாகவோ மறைமுகமாகவோ வளிமண்டலத்தின் (atmosphere) கட்டமைப்பு மாற்றமடைந்து, ஒப்பிடத்தக்க கால இடைவெளியில் ஏற்படும் காலநிலையின் கணிசமான, நீண்டகால மாற்றமாகும் (UNFCCC, 2011). காலநிலை மாற்றம் தொடர்பான அரசிடைக் குழு (IPCC) இதனை "நீண்டகாலம் நீடிக்கும் காலநிலைப் பண்புகளில் புள்ளியியல் ரீதியில் கணிசமான மாற்றம்" என வரையறுத்தது.
புவி வெப்பமாதல் (global warming) என்பது மேம்படுத்தப்பட்ட பசுமைக்குடில் விளைவினால் (greenhouse effect) அல்லது பசுமைக்குடில் வாயுக்களினால் (greenhouse gases, GHG) புவியின் மேற்பரப்பு வெப்பநிலை (வளிமண்டல மற்றும் கடல் வெப்பநிலை) அதிகரிப்பதாகும். காலநிலை மாற்றம் வெப்பமடைதலையும், அதன் விளைவாக ஏற்படும் பனிப்பாறை உருகல், அதீத மழை அல்லது அடிக்கடி ஏற்படும் வரட்சி போன்றவற்றையும் உள்ளடக்குகிறது. வேறுவிதமாகக் கூறின், புவி வெப்பமாதல் என்பது காலநிலை மாற்றம் எனும் பெரிய சிக்கலின் ஒரு அறிகுறியாகும்.
பங்களிப்புக் காரணிகள்:
- CO₂ மற்றும் ஏனைய GHG வெளியேற்றம்: படிம எரிபொருள் (fossil fuel) எரித்தல் — வாகனங்கள், மின்உற்பத்தி, தொழிற்சாலைகள் — மற்றும் காடுகள், திண்மக் கழிவு எரித்தல். CO₂ மிகப் பொதுவான பசுமைக்குடில் வாயு.
- மீத்தேன் (CH₄): காற்றில்லாச் சிதைவு (கழிவு/உரக் கையாளுகை), கால்நடை வளர்ப்பு, நெற்செய்கை, குடல்நுண் நொதித்தல். CO₂ ஐ விட அதிக புவி வெப்பமாதல் ஆற்றல் ஆனால் குறைந்த செறிவு.
- நைத்திரசொட்சைட்டு (N₂O): உரம் உற்பத்தி/பயன்பாடு, தொழிற்சாலை செயன்முறைகள், நைத்திரிக்கமில உற்பத்தி, படிம எரிபொருள் எரிதல். வளிமண்டலத்தில் நீண்ட காலம் தங்கும்.
- காடழித்தல் (deforestation): காடுகள் ஒளிச்சேர்க்கையால் CO₂ ஐ உறிஞ்சும் (carbon sequestration). காடழித்தல் இக் காபன் உறிஞ்சும் திறனைக் குறைத்து வளிமண்டல CO₂ செறிவை அதிகரிக்கிறது.
- பைட்டோபிளாங்க்டான் (phytoplankton) அழிவு: ஓசோன் படை நலிவால் வரும் UV கதிர்வீச்சு கடல் பைட்டோபிளாங்க்டானை அழிக்கிறது. இவை வளிமண்டலக் காபனில் 60%–70% ஐ உறிஞ்சுபவை; இவ்வழிவு கடல்களின் CO₂ உறிஞ்சும் திறனைக் குறைக்கிறது.
விளைவுகள்:
- கடல் மட்ட உயர்வு: துருவப் பனிப்பாறை உருகல் மற்றும் நீரின் வெப்ப விரிவாக்கம் (thermal expansion); தீவு நாடுகள் பெரிதும் பாதிக்கப்படும்.
- அதீத வானிலை நிகழ்வுகள்: நீடித்த வரட்சி, செறிவான மழை, வெள்ளம், நிலச்சரிவு, புயல்.
- உணவு உற்பத்தி குறைவு: அதீத வானிலையால் பயிர் இழப்பு → உணவுப் பாதுகாப்பு அச்சுறுத்தல்.
- பவளப்பாறை சிதைவு: கடல் வெப்பநிலை உயர்வால் பவளம் வெளிறல் (coral bleaching); கடல் அமிலமாதல்.
- பூச்சித்தொகை அதிகரிப்பு: மலேரியா, டெங்கு போன்ற கொசு பரப்பும் நோய்கள் பரவல்.
- உயிர்ப்பல்வகைமை இழப்பு: சில இனங்கள் இடம்பெயரும்; இடம்பெயர இயலாதவை அழியக்கூடும்.
2. ஓசோன் படை நலிவு (Ozone Layer Depletion)
Global ozone concentration (TOMS)
Wikipedia → · CC
பெரும்பாலான ஓசோன் துணிக்கைகள் வளிமண்டலத்தில் படைமண்டலத்தில் (stratosphere) 10–50 கி.மீ. உயரத்தில் செறிந்துள்ளன; இதுவே ஓசோன் படை (ozone layer). சூரியனிலிருந்து வரும் அதீத அதிமேல் ஊதாக் (ultraviolet, UV) கதிர்வீச்சிலிருந்து உயிரினங்களைப் பாதுகாக்க இது மிக முக்கியம். இயற்கையாக ஓசோன் செறிவு 300–350 டொப்சன் அலகுகளாக (Dobson Units, D.U.) ஏறக்குறைய மாறாமல் இருக்கும். மனிதரால் உருவாக்கப்பட்ட ஓசோன் நலிவு இரசாயனங்களால் (ODCs) செறிவு 200 D.U.-க்குக் கீழே வீழ்வது ஓசோன் நலிவு; படையின் இந்த மெலிதல் ஓசோன் துவாரம் (ozone hole) எனப்படும்.
விளைவுகள்: UV-B கதிர்வீச்சின் ஊடுருவல் அதிகரிப்பதால் — தோல் புற்றுநோய், கண் நோய்கள், தொற்றுநோய்கள்; தாவரங்களின் உடற்றொழில் மற்றும் வளர்ச்சிப் பாதிப்பு; இனக்கூட்டு மாற்றம் (மரபுமாற்றம்/mutation) ஆகியவற்றால் உயிர்ப்பல்வகைமை மாற்றம்; கடல் உணவுவலையின் அடித்தளமான பைட்டோபிளாங்க்டான் அழிவு; மீன், இறால், நண்டு, இருவாழ்விகளின் ஆரம்ப வளர்ச்சி நிலைச் சேதம்.
3. பாலைவனமாதல் (Desertification)
Global dryland distribution (aridity index)
Wikipedia → · CC
காலநிலை மாறுபாடுகள் மற்றும் மனிதச் செயற்பாடுகள் காரணமாக வறண்ட, அரை-வறண்ட மற்றும் உலர் துணை-ஈரப் பகுதிகளில் (arid, semi-arid, dry sub-humid) தரைச் சீரழிவு (land degradation) நடைபெறும் செயன்முறை பாலைவனமாதல் (desertification) ஆகும் (UNCCD, பாரிஸ், 1994).
காரணிகள்: காடழித்தல் (மழை, ஈரப்பதன், நிலத்தடி நீர் ஊட்டத்தைக் குறைக்கிறது), நீர்/மண் மிகைச் சுரண்டல், கட்டுப்பாடற்ற சுரங்கம், விவசாய இரசாயனங்களின் அதிகப் பயன்பாடு, மோசமான நில மேலாண்மை, மிகை மேய்தல் (overgrazing).
விளைவுகள்: சூழல்தொகுதிச் சேவைகள் குறைவு, உயிர்ப்பல்வகைமை இழப்பு, தாவர மூடுதிறன் குறைவால் நீர்ப்பற்றாக்குறை, வாழிட அழிவு, பயிர் உற்பத்தி குறைவு → உணவுப் பாதுகாப்பு அச்சுறுத்தல்; மண் மற்றும் தாவரங்களின் காபன் தேக்கற் திறன் குறைவு.
4. அமில மழை (Acid Rain)
Origins of acid rain
Wikipedia → · CC
முக்கியமாகச் சல்பரொட்சைட்டு (SO₂) மற்றும் நைதரசன் ஒட்சைட்டுகளால் (oxides of nitrogen) ஏற்படும் காற்று மாசடைதலின் விளைவாக எழும் தீவிர சூழல் சிக்கல். இப்பதார்த்தங்கள் திண்மக் கழிவு, வெப்ப மின்நிலையங்கள், வாகன எந்திரங்களில் படிம எரிபொருள் எரிதலால் வெளியேறுகின்றன. அமில மழை (acid rain) என்பது மழை, பனி, மூடுபனி, உலர் துகள்கள் என அமில படிதலை (acid deposition) உள்ளடக்கும் பொதுச் சொல்.
விளைவுகள்: கட்டிடங்கள் மற்றும் சலவைக்கல் (marble) சிலைகளுக்கு நேரடிச் சேதம்; ஓடைகள், ஏரிகள், சதுப்புநிலங்கள் போன்ற நன்னீர்ச் சூழல்தொகுதிகளின் அமிலத்தன்மை அதிகரித்து கட்டமைப்பு மாற்றம்; மண்ணுயிரிகள் அழிவு, மண் வளம் இழப்பு; செப்பு, அலுமினியம், ஈயம், பாதரசம் போன்ற உலோகங்கள் மண்/நீரோட்டம்/குடிநீருக்குக் கசிதல் (leaching); காடுகளுக்குச் சேதம்.
5. ஒப்பீடு — நான்கு உலகளாவிய சிக்கல்கள்
| சிக்கல் / Issue | முதன்மைக் காரணி | முக்கிய விளைவு |
|---|---|---|
| புவி வெப்பமாதல் (global warming) | CO₂, CH₄, N₂O — பசுமைக்குடில் வாயுக்கள் | கடல் மட்ட உயர்வு, அதீத வானிலை |
| ஓசோன் படை நலிவு (ozone depletion) | CFCs, MeBr, HCFC (குளோரின்/புரோமின்) | UV-B ஊடுருவல், தோல் புற்றுநோய் |
| பாலைவனமாதல் (desertification) | காடழித்தல், மிகை மேய்தல், மண் சீரழிவு | தரைச் சீரழிவு, உணவுப் பாதுகாப்பு இழப்பு |
| அமில மழை (acid rain) | SO₂, NOₓ → H₂SO₄, HNO₃ | நன்னீர் அமிலமாதல், கட்டிட/காடு சேதம் |
Human Impacts on the Environment — Crash Course Ecology
Crash Course Ecology
- மேம்படுத்தப்பட்ட பசுமைக்குடில் விளைவு / Enhanced greenhouse effect
- ஓசோன் படை நலிவு / Ozone depletion
- அமில மழை / Acid rain
- நிலநடுக்கம் / Earthquakes
- எரிமலை / Volcanoes
பதில் / Answer
- CH₄ / Methane
- CO₂ / Carbon dioxide
- N₂O
- SF₆
- O₃
பதில் / Answer
- CO₂
- CH₄ (மீத்தேன்) / Methane
- SO₂
- CFC
- O₂
பதில் / Answer
- CO₂
- N₂O (நைத்திரசொட்சைட்டு) / Nitrous oxide
- CO
- SO₂
- -
பதில் / Answer
- கருங்காபன் (black carbon) / Black carbon
- நீராவி / Water vapour
- ஓசோன் / Ozone
- -
- -
பதில் / Answer
- UV ஐ அதிகரிக்கும் / Increases UV
- காபன் உறிஞ்சும் திறனைக் குறைக்கும் / Reduces carbon sequestration
- SO₂ ஐ வெளியிடும் / Releases SO₂
- ஓசோனைச் சிதைக்கும் / Destroys ozone
- -
பதில் / Answer
- பவளப்பாறை / Coral
- பைட்டோபிளாங்க்டான் (phytoplankton) / Phytoplankton
- மீன் / Fish
- கடற்பாசி / Seaweed
- -
பதில் / Answer
- துருவப் பனிப்பாறை உருகல் + நீரின் வெப்ப விரிவாக்கம் / Polar ice melt + thermal expansion
- அமில மழை / Acid rain
- ஓசோன் துவாரம் / Ozone hole
- காடழித்தல் / Deforestation
- -
பதில் / Answer
- பவளம் வெளிறல் / Coral bleaching
- ஓசோன் துவாரம் / Ozone hole
- அமில மழை / Acid rain
- பாலைவனமாதல் / Desertification
- -
பதில் / Answer
- காசநோய் / Tuberculosis
- மலேரியா, டெங்கு / Malaria, dengue
- நீரிழிவு / Diabetes
- தட்டம்மை / Measles
- -
பதில் / Answer
- குழிமண்டலம் (troposphere) / Troposphere
- படைமண்டலம் (stratosphere), 10–50 கி.மீ. / Stratosphere, 10–50 km
- வெளிமண்டலம் / Exosphere
- மீச்சூடுமண்டலம் / Thermosphere
- -
பதில் / Answer
- pH
- டொப்சன் அலகு (Dobson Unit) / Dobson Unit
- லக்ஸ் / Lux
- டெசிபெல் / Decibel
- மோல் / Mole
பதில் / Answer
- 350 D.U.-க்கு மேல் / Above 350 D.U.
- 200 D.U.-க்குக் கீழ் / Below 200 D.U.
- 300 D.U. / 300 D.U.
- 500 D.U. / 500 D.U.
- -
பதில் / Answer
- குளோரின் மற்றும் புரோமின் / Chlorine and bromine
- சல்பர் மற்றும் நைதரசன் / Sulphur and nitrogen
- காபன் மற்றும் ஐதரசன் / Carbon and hydrogen
- ஈயம் மற்றும் பாதரசம் / Lead and mercury
- -
பதில் / Answer
- CFC
- MeBr
- HCFC
- CO₂
- Halon
பதில் / Answer
- தோல் புற்றுநோய், கண் நோய்கள் / Skin cancer, eye diseases
- நீரிழிவு / Diabetes
- இரத்த அழுத்தம் / Hypertension
- ஈரல் நோய் / Liver disease
- -
பதில் / Answer
- புறச்சிவப்புக் கதிர் / Infrared
- UV-B அதிமேல் ஊதாக் கதிர் / UV-B ultraviolet
- கண்தெரி ஒளி / Visible light
- வானொலி அலை / Radio waves
- -
பதில் / Answer
- மாண்ட்ரியல் நெறிமுறை (1989) / Montreal Protocol (1989)
- CITES (1975)
- ராம்சார் சமவாயம் (1971) / Ramsar (1971)
- MARPOL (1973)
- -
பதில் / Answer
- வறண்ட, அரை-வறண்ட, உலர் துணை-ஈரப் பகுதிகள் / Arid, semi-arid, dry sub-humid
- அயனமண்டல மழைக்காடுகள் / Tropical rainforest
- துருவப் பகுதிகள் / Polar regions
- கடற்கரை ஈரநிலங்கள் / Coastal wetlands
- -
பதில் / Answer
- UNCCD (பாரிஸ், 1994) / UNCCD (Paris, 1994)
- மாண்ட்ரியல் நெறிமுறை / Montreal Protocol
- CBD (1992)
- CITES (1975)
- -
பதில் / Answer
- காடழித்தல் + மிகை மேய்தல் / Deforestation + overgrazing
- ஓசோன் நலிவு / Ozone depletion
- கடல் மட்ட உயர்வு / Sea level rise
- பவளம் வெளிறல் / Coral bleaching
- -
பதில் / Answer
- உயிர்ப்பல்வகைமை மற்றும் காபன் தேக்கற் திறன் குறைவு / Loss of biodiversity and carbon storage
- ஓசோன் துவாரம் / Ozone hole
- கடல் அமிலமாதல் / Ocean acidification
- UV-B அதிகரிப்பு / Increased UV-B
- -
பதில் / Answer
- CO₂ மற்றும் O₂ / CO₂ and O₂
- SO₂ மற்றும் NOₓ / SO₂ and NOₓ
- CH₄ மற்றும் N₂ / CH₄ and N₂
- CFC மற்றும் Halon / CFC and Halon
- -
பதில் / Answer
- 7.0
- 5.6
- 9.0
- 2.0
- 4.0
பதில் / Answer
- நைத்திரிக்கமிலம் / Nitric acid
- சல்பூரிக்கமிலம் (H₂SO₄) / Sulfuric acid
- காபனிக்கமிலம் / Carbonic acid
- ஐதரோகுளோரிக்கமிலம் / Hydrochloric acid
- -
பதில் / Answer
- பாதுகாக்கும் / Protects them
- நேரடிச் சேதம் ஏற்படுத்தும் / Causes direct damage
- நிறம் மாற்றும் மட்டும் / Only changes colour
- எந்த விளைவும் இல்லை / No effect
- -
பதில் / Answer
- தங்கம், வெள்ளி / Gold, silver
- செப்பு, அலுமினியம், ஈயம், பாதரசம் / Copper, aluminium, lead, mercury
- இரும்பு மட்டும் / Iron only
- துத்தநாகம் / Zinc only
- -
பதில் / Answer
- அமிலத்தன்மை அதிகரித்து கட்டமைப்பு மாற்றம் / Increased acidity, altered structure
- காரத்தன்மை அதிகரிப்பு / Increased alkalinity
- வெப்பநிலை உயர்வு / Temperature rise
- உப்புத்தன்மை குறைவு / Reduced salinity
- -
பதில் / Answer
- பவளம் / Coral
- பைட்டோபிளாங்க்டான் / Phytoplankton
- திமிங்கலம் / Whales
- கடற்பறவை / Seabirds
- -
பதில் / Answer
- ஓசோன் நலிவு — CFC / Ozone depletion — CFC
- அமில மழை — SO₂, NOₓ / Acid rain — SO₂, NOₓ
- புவி வெப்பமாதல் — CFC மட்டுமே / Global warming — only CFC
- பாலைவனமாதல் — காடழித்தல் / Desertification — deforestation
- -
பதில் / Answer
- UV கடல் பைட்டோபிளாங்க்டானை அழித்து CO₂ உறிஞ்சலைக் குறைக்கும் / UV destroys phytoplankton, reducing CO₂ uptake
- ஓசோன் CO₂ ஐ வெளியிடும் / Ozone releases CO₂
- UV மீத்தேனை உருவாக்கும் / UV makes methane
- தொடர்பில்லை / No link
- -
பதில் / Answer
- புவி வெப்பமாதலுக்கான மூன்று மனிதச் செயற்பாட்டுக் காரணிகளைக் கூறுக. / State three human activities contributing to global warming. (3)
- ஓசோன் படை நலிவுக்குக் காரணமான பதார்த்தங்களையும் ஒரு சுகாதார விளைவையும் கூறுக. / Name the substances causing ozone depletion and one health effect. (2)
- அமில மழை எவ்வாறு உருவாகிறது? இரு வாயுக்கள் + உருவாகும் அமிலங்களைக் குறிப்பிடுக. / How does acid rain form? Name two gases and the acids produced. (3)
- பாலைவனமாதலின் இரு விளைவுகளைக் கூறுக. / Give two effects of desertification. (2)
மாதிரி விடை / Model answer
(ஆ) CFCs, MeBr, Halons, HCFC (குளோரின்/புரோமின்) → ஓசோன் சிதைவு; விளைவு — தோல் புற்றுநோய்/கண் நோய். (2)
(இ) SO₂ மற்றும் NOₓ வளிமண்டல நீரோடு வினையாடி முறையே சல்பூரிக்கமிலம் (H₂SO₄) மற்றும் நைத்திரிக்கமிலமாக (HNO₃) மாறி மழையில் கீழிறங்குகின்றன. (3)
(ஈ) தாவர மூடுதிறன் குறைவு + நீர்ப்பற்றாக்குறை; உயிர்ப்பல்வகைமை/காபன் தேக்கம் இழப்பு; உணவுப் பாதுகாப்பு அச்சுறுத்தல். (2)
புவி வெப்பமாதல், ஓசோன் படை நலிவு, அமில மழை, பாலைவனமாதல் ஆகிய உலகளாவிய சூழல் சிக்கல்களை அவற்றின் காரணிகள் மற்றும் விளைவுகளுடன் விபரிக்க. / Describe global warming, ozone depletion, acid rain and desertification with their causes and effects.
விடைக் குறிப்புகள் / Answer outline
• ஓசோன் நலிவு — CFC/MeBr/HCFC (குளோரின்/புரோமின்) → UV-B ஊடுருவல், தோல் புற்றுநோய், பைட்டோபிளாங்க்டான் அழிவு; தீர்வு — மாண்ட்ரியல் நெறிமுறை (1989).
• அமில மழை — SO₂/NOₓ → H₂SO₄/HNO₃, pH < 5.6 → கட்டிடம்/காடு சேதம், நன்னீர் அமிலமாதல், உலோகக் கசிவு.
• பாலைவனமாதல் — காடழித்தல்/மிகை மேய்தல்/மண் சீரழிவு (UNCCD 1994) → தரைச் சீரழிவு, உணவுப் பாதுகாப்பு இழப்பு.
• இடைத்தொடர்பு — ஓசோன் நலிவு பைட்டோபிளாங்க்டானை அழித்து புவி வெப்பமாதலை மோசமாக்கும்.
பதில் / Show answer
- புவி வெப்பமடைதல் — பைங்குடில் வாயுக்கள் (CO₂, CH₄).
- ஓசோன் சிதைவு — CFC; புற ஊதாக் கதிர் ↑.
- அமில மழை — SO₂, NOₓ.