पर्यावरण जीवविज्ञान IV: विषविज्ञान और सूक्ष्मजीवविज्ञान — अवशोषण, वितरण, जैव-रूपांतरण और उत्सर्जन, तीव्र और दीर्घकालिक विषाक्तता, जैव-आमापन, TLV, सुरक्षा सीमा और चिकित्सीय सूचकांक, जलजनित रोग और वायुवाहित सूक्ष्मजीव — और पर्यावरणीय जैव-प्रौद्योगिकी: जैव-उपचार, जैव-सूचक, जैव-उर्वरक, जैव-ईंधन और जैव-संवेदक

इकाई III दो अनुप्रयुक्त विषयों से समाप्त होती है। पहला विषविज्ञान और सूक्ष्मजीवविज्ञान है: कोई विषैला कारक कैसे अवशोषित, वितरित, रूपांतरित और उत्सर्जित होता है; तीव्र और दीर्घकालिक विषाक्तता का अंतर और मात्रा-अनुक्रिया वक्र; जैव-आमापन; देहली सीमा मान, सुरक्षा सीमा और चिकित्सीय सूचकांक, अंकगणित हल सहित; और प्रमुख जलजनित रोग तथा वायुवाहित सूक्ष्मजीव। दूसरा पर्यावरणीय जैव-प्रौद्योगिकी है: सूक्ष्मजीवों और पौधों द्वारा स्वस्थाने और बहिःस्थाने जैव-उपचार; जैव-सूचक; जैव-उर्वरक; जैव-ईंधन; और जैव-संवेदक। अध्याय पाठ्यपुस्तक स्तर पर लिखा गया है: स्वास्थ्य पर प्रभाव तथ्यात्मक रूप से बताए गए हैं, जैसे परीक्षक उन्हें पूछता है।

1. विषैले कारकों का अवशोषण, वितरण, जैव-रूपांतरण और उत्सर्जन

विष-गतिकी इसका अनुसरण करती है कि शरीर किसी विषैले पदार्थ के साथ क्या करता है। अवशोषण फेफड़ों (गैसें, वाष्प और सूक्ष्म कण, रक्त तक सबसे तेज़ मार्ग), जठरांत्र मार्ग (संदूषित भोजन और जल) और त्वचा (वसा-विलेय विलायक और अनेक कीटनाशक) से होता है। वसा-विलेय, अनायनित अणु झिल्लियों को सबसे आसानी से पार करते हैं। रक्त द्वारा वितरण विषैले पदार्थ को उसके क्रिया और भंडारण स्थलों तक ले जाता है: वसा-विलेय ऑर्गेनोक्लोरीन और PCB वसा ऊतक में, सीसा, फ़्लोराइड और स्ट्रॉन्शियम अस्थि में, कैडमियम वृक्क और यकृत में संचित होते हैं; रक्त-मस्तिष्क अवरोध अनेक पदार्थों को रोकता है पर मेथिलमरकरी को नहीं, और अपरा अनेक विषैले पदार्थों को भ्रूण तक पहुँचाती है। भंडारण स्थल बाद में अपनी सामग्री मुक्त कर सकते हैं, जैसे भार घटने या स्तनपान के दौरान वसा के संचलन पर।

जैव-रूपांतरण, मुख्यतः यकृत में, वसा-विलेय रसायनों को जल-विलेय रसायनों में बदलता है जिन्हें उत्सर्जित किया जा सके। चरण I अभिक्रियाएँ (ऑक्सीकरण, अपचयन और जल-अपघटन, सर्वोपरि साइटोक्रोम P450 मोनोऑक्सीजिनेज़ों द्वारा) एक क्रियाशील समूह जोड़ती या उजागर करती हैं; चरण II अभिक्रियाएँ उत्पाद को ग्लूक्यूरोनिक अम्ल, सल्फ़ेट, ग्लूटाथायोन या ऐमीनो अम्लों से संयुग्मित करती हैं। सामान्यतः यह विषहरण करता है, पर कभी-कभी जैव-सक्रियण करता है: बेंज़ो[a]पाइरीन तब तक हानिरहित है जब तक P450 एंज़ाइम उसे DNA से बँधने वाले डाइऑल एपॉक्साइड में नहीं बदलते, इसीलिए वह कैंसरजन है। उत्सर्जन मुख्यतः वृक्कों द्वारा मूत्र में और यकृत द्वारा पित्त तथा मल में होता है; वाष्पशील यौगिक फेफड़ों से निकलते हैं, और कुछ विषैले पदार्थ दुग्ध, पसीने, बालों और नाख़ूनों में उत्सर्जित होते हैं, इसीलिए पारे और आर्सेनिक के उद्भासन की निगरानी हेतु बालों का प्रयोग होता है। जैव-सांद्रण गुणक, किसी जीव में सांद्रता और जल में सांद्रता का अनुपात, मापता है कि कोई रसायन कितनी प्रबलता से संचित होता है; जल में 0.002 mg/L पर उपस्थित किसी कीटनाशक को 5 mg/kg रखने वाली मछली का BCF 2,500 L/kg है।

2. तीव्र और दीर्घकालिक विषाक्तता, जैव-आमापन, TLV, सुरक्षा सीमा और चिकित्सीय सूचकांक

तीव्र विषाक्तता एकल मात्रा या अल्प उद्भासन से, सामान्यतः 24 से 96 घंटे के भीतर, होती है और माध्यिका घातक मात्रा (LD₅₀, शरीर-भार के प्रति kg mg में वह मात्रा जो आधे परीक्षण जंतुओं को मारती है) से, या जल अथवा वायु द्वारा उद्भासन हेतु माध्यिका घातक सांद्रता (LC₅₀) से मापी जाती है। LD₅₀ जितना कम, पदार्थ उतना अधिक विषैला। दीर्घकालिक विषाक्तता लंबी अवधि, जीवनकाल के बड़े भाग, में निम्नतर मात्राओं के बार-बार उद्भासन से होती है और कैंसर, अंग क्षति, प्रजनन तथा विकासात्मक प्रभावों या तंत्रिका-विषाक्तता के रूप में प्रकट होती है; इसे कोई-प्रेक्षित-प्रतिकूल-प्रभाव-नहीं स्तर (NOAEL) और न्यूनतम-प्रेक्षित-प्रतिकूल-प्रभाव स्तर (LOAEL) से अभिलक्षित किया जाता है। अधिकांश विषैले प्रभावों हेतु मात्रा-अनुक्रिया वक्र S-आकार का होता है जिसमें एक देहली होती है जिसके नीचे कोई प्रभाव नहीं दिखता; आनुवंशिक-विषैले कैंसरजनों हेतु नियामक सामान्यतः कोई देहली नहीं मानते, जिससे किसी भी मात्रा में कुछ जोखिम होता है। दो विषैले पदार्थ मिलकर योगात्मक, सहक्रियात्मक (ऐस्बेस्टस और धूम्रपान फेफड़े के कैंसर का जोखिम गुणित करते हैं) या प्रतिरोधी रूप से कार्य कर सकते हैं।

जैव-आमापन मानक परिस्थितियों में किसी पदार्थ या बहिःस्राव का सजीवों पर प्रभाव मापता है, और किसी मिश्रण की संयुक्त विषाक्तता को पकड़ता है जिसे एकल पदार्थों का रासायनिक विश्लेषण नहीं पकड़ सकता। मानक जलीय जैव-आमापनों में 96-घंटे का मत्स्य LC₅₀, 48-घंटे का डैफ़्निया निश्चलन परीक्षण और शैवाल वृद्धि संदमन शामिल हैं; जीवाणु विब्रियो फ़िशेरी की दीप्ति एक त्वरित छँटाई परीक्षण देती है। सतत उद्भासन हेतु "सुरक्षित" सांद्रता प्रायः 96-घंटे के LC₅₀ को एक अनुप्रयोग गुणक, सामान्यतः 0.01 और 0.1 के बीच, से गुणा करके आँकी जाती है।

मापपरिभाषाव्याख्या
देहली सीमा मान, समय-भारित औसत (TLV-TWA)वह औसत वायुवाहित सांद्रता जिसके प्रति लगभग सभी श्रमिक 8-घंटे के दिन और 40-घंटे के सप्ताह में, दिन-प्रतिदिन, बिना प्रतिकूल प्रभाव के उद्भासित हो सकते हैं (ACGIH द्वारा निर्धारित)एक व्यावसायिक मानक, परिवेशी नहीं
TLV-STEL और TLV-Cअल्पकालिक उद्भासन सीमा, 15-मिनट का औसत जो पार न हो; सीलिंग, वह सांद्रता जो क्षण भर भी पार न होशिखरों के तीव्र प्रभावों से रक्षा
चिकित्सीय सूचकांकTD₅₀ ÷ ED₅₀ (या LD₅₀ ÷ ED₅₀): माध्यिका विषैली या घातक मात्रा भाग माध्यिका प्रभावी मात्राजितना बड़ा, पदार्थ उतना सुरक्षित
सुरक्षा सीमाLD₁ ÷ ED₉₉: 1% हेतु घातक मात्रा भाग 99% में प्रभावी मात्राचिकित्सीय सूचकांक से अधिक सतर्क क्योंकि यह दोनों वक्रों के छोरों की तुलना करती है

एक हल उदाहरण: यदि पशुधन में परजीवी-रोधी के रूप में प्रयुक्त किसी कीटनाशक का LD₅₀ 400 mg/kg और ED₅₀ 20 mg/kg हो, तो उसका चिकित्सीय सूचकांक 400 ÷ 20 = 20 है। समान चिकित्सीय सूचकांक वाले दो पदार्थ सुरक्षा सीमा में भिन्न हो सकते हैं यदि एक का मात्रा-अनुक्रिया वक्र कहीं अधिक तीव्र हो। पर्यावरणीय जोखिम आकलन में सुरक्षा सीमा (या उद्भासन सीमा) पद NOAEL भाग अनुमानित मानव उद्भासन हेतु भी प्रयुक्त होता है, जहाँ बड़ा अनुपात बताता है कि उद्भासन उस स्तर से बहुत नीचे है जहाँ प्रभाव आरंभ होते हैं।

⚠️ TLV श्रमिकों हेतु हैं, जनता हेतु नहीं
TLV स्वस्थ वयस्कों को मानता है जो दिन में 8 घंटे, सप्ताह में 5 दिन उद्भासित हों, और बीच में पुनर्प्राप्ति का समय हो। इसे बच्चों, वृद्धों या बीमारों हेतु, जो निरंतर वायु में साँस लेते हैं, परिवेशी वायु-गुणवत्ता मानक के रूप में प्रयुक्त नहीं किया जा सकता; उसके लिए राष्ट्रीय परिवेशी वायु गुणवत्ता मानक हैं।

3. प्रमुख जलजनित रोग और वायुवाहित सूक्ष्मजीव

रोगजनक समूहरोग और कारकटिप्पणी
जीवाणुहैज़ा (विब्रियो कॉलेरी), टाइफ़ाइड (साल्मोनेला टाइफ़ी), दंडाणुज पेचिश (शिगेला), रोगजनक एशेरिकिया कोलाई से अतिसारमल-मुख मार्ग से संचरित; सुरक्षित जल, स्वच्छता और क्लोरीनीकरण से नियंत्रित
विषाणुहेपेटाइटिस A और E, पोलियोमाइलाइटिस, रोटावायरस अतिसारहेपेटाइटिस E भारत में बड़े जलजनित प्रकोप करता है और गर्भावस्था में विशेष रूप से ख़तरनाक है
प्रोटोज़ोआअमीबी पेचिश (एंटअमीबा हिस्टोलिटिका), जियार्डियासिस (जियार्डिया), क्रिप्टोस्पोरिडियोसिस (क्रिप्टोस्पोरिडियम)पुटी और ऊसिस्ट क्लोरीन का प्रतिरोध करते हैं; क्रिप्टोस्पोरिडियम मुख्यतः निस्यंदन से हटता है
कृमिनारू रोग (ड्रैकुनकुलस मेडिनेन्सिस), ऐस्कैरियासिसWHO ने 2000 में भारत को नारू रोग से मुक्त प्रमाणित किया

चूँकि रोगजनक अनेक और विरल होते हैं, जल की जाँच इसके बजाय उन सूचक जीवों हेतु की जाती है जो मल में सदा बड़ी संख्या में उपस्थित रहते हैं और रोगजनकों जितने समय तक जीवित रहते हैं: कुल कोलिफ़ॉर्म, मलीय (ताप-सहिष्णु) कोलिफ़ॉर्म और सर्वोपरि एशेरिकिया कोलाई, जिसकी उपस्थिति मलीय संदूषण सिद्ध करती है। वायुवाहित सूक्ष्मजीवों, या जैव-एरोसोल, में माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस और लीजियोनेला न्यूमोफ़िला जैसे जीवाणु हैं, जो शीतलन मीनारों और गर्म-जल तंत्रों में पनपता और लीजियोनेयर्स रोग करता है; इन्फ़्लुएंज़ा, खसरा और SARS-CoV-2 जैसे विषाणु, जो बूँदों और सूक्ष्म एरोसोलों से फैलते हैं; और ऐस्पर्जिलस, पेनिसिलियम, आल्टरनेरिया और क्लैडोस्पोरियम के कवक बीजाणु, जो एलर्जी और दमा और, दुर्बल प्रतिरक्षा वाले लोगों में, संक्रमण करते हैं। भीड़ भरे, कम संवातित और नम भवन इन्हें सांद्रित करते हैं। इनका प्रतिचयन ऐंडरसन प्रतिचयक जैसे संघट्टकों से होता है, जो कणों को आकार के अनुसार संवर्धन प्लेटों पर छाँटता है।

4. जैव-उपचार: सूक्ष्मजीवों और पौधों द्वारा स्वस्थाने और बहिःस्थाने

जैव-उपचार मृदा, जल या अवसाद में प्रदूषकों को निम्नीकृत, रूपांतरित, हटाने या स्थिर करने हेतु सजीवों, मुख्यतः सूक्ष्मजीवों और पौधों, का प्रयोग है। सूक्ष्मजीव कार्बनिक प्रदूषकों को कार्बन डाइऑक्साइड और जल में खनिजीकृत करते या धातुओं को कम विषैले या कम गतिशील रूपों में रूपांतरित करते हैं। सबसे प्रसिद्ध कारकों में स्यूडोमोनास प्रजातियाँ हैं, जिनमें वह तेल-निम्नीकारी उपभेद भी है जिसके लिए आनंद चक्रवर्ती ने डायमंड बनाम चक्रवर्ती (अमेरिकी सर्वोच्च न्यायालय, 1980) के बाद आनुवंशिक रूप से अभियांत्रिक जीव पर पहला पेटेंट प्राप्त किया; श्वेत-सड़न कवक फ़ैनेरोकीट क्राइसोस्पोरियम, जिसके लिग्निन-निम्नीकारी पेरॉक्सीडेज़ PAH, रंजकों और क्लोरीनीकृत यौगिकों को भी तोड़ते हैं; और डाइनोकोकस रेडियोड्यूरन्स, जो तीव्र विकिरण सहता है। भारत में TERI द्वारा विकसित एक जीवाणु संघ, जिसे ऑयलज़ैपर नाम से विपणित किया गया, तेल-संदूषित मृदाओं और आपंकों को साफ़ करने में प्रयुक्त हुआ है।

दृष्टिकोणतकनीकेंसिद्धांत
स्वस्थाने (स्थान पर उपचार)जैव-उद्दीपन, जैव-संवर्धन, जैव-संवातन, जैव-स्पार्जिंग, निगरानीयुक्त प्राकृतिक क्षीणनबिना खुदाई के संदूषित क्षेत्र में ऑक्सीजन, पोषक तत्व या सूक्ष्मजीव पहुँचाना; सस्ता और कम विघ्नकारी पर धीमा और नियंत्रण में कठिन
बहिःस्थाने (खोदकर या पंप करके निकाला गया)भू-कृषि, जैव-ढेर, कंपोस्टिंग, घोल-प्रावस्था जैव-रिएक्टर, जैव-रिएक्टरों सहित पंप-और-उपचारनियंत्रित परिस्थितियों में सामग्री का उपचार; तेज़ और अधिक निश्चित पर महँगा

पादप-उपचार पौधों का प्रयोग करता है। पादप-निष्कर्षण धातुओं को प्ररोहों में ऊपर ले जाता है, जिनकी कटाई होती है; जिंक और कैडमियम हेतु नोकिया (पूर्व में थ्लास्पी) कैरूलेसेंस, सीसे हेतु भारतीय सरसों (ब्रैसिका जंसिया) और आर्सेनिक हेतु चीनी ब्रेक फ़र्न टेरिस विट्टाटा जैसे अति-संचयक आदर्श हैं। पादप-स्थिरीकरण अपरदन और निक्षालन रोकने हेतु धातुओं को मूल क्षेत्र में स्थिर करता है; पादप-निम्नीकरण और मूल-परिवेश निम्नीकरण कार्बनिक पदार्थों को पौधों के भीतर या मूल-परिवेश के सूक्ष्मजीवों द्वारा तोड़ते हैं; मूल-निस्यंदन जल से संदूषकों को जड़ों पर अवशोषित करता है, जैसा सूरजमुखी ने चेर्नोबिल के पास तालाबों में रेडियोन्यूक्लाइडों हेतु किया; और पादप-वाष्पन सेलेनियम या पारे को वाष्पशील रूप में वायु में छोड़ता है, जो समस्या को हटाता नहीं बल्कि स्थानांतरित करता है।

5. जैव-सूचक, जैव-उर्वरक, जैव-ईंधन और जैव-संवेदक

उपकरणउदाहरणपर्यावरणीय उपयोग
जैव-सूचकलाइकेन, जो SO₂ स्रोतों के पास लुप्त हो जाते हैं (नगरों का "लाइकेन मरुस्थल"); स्वच्छ धाराओं में मेफ़्लाई, स्टोनफ़्लाई और कैडिसफ़्लाई लार्वा; कार्बनिक रूप से प्रदूषित जल में ट्यूबिफ़ेक्स कृमि और लाल काइरोनोमिड लार्वा; मलीय संदूषण हेतु E. coliसमय के साथ प्रदूषण का समाकलन; जैविक सूचकांक किसी धारा को इस आधार पर अंक देते हैं कि कौन-से समूह जीवित हैं
जैव-उर्वरकदलहन ग्रंथिकाओं में राइज़ोबियम; मुक्तजीवी ऐज़ोटोबैक्टर और सहचारी ऐज़ोस्पिरिलम; धान के खेतों में सायनोबैक्टीरिया और ऐज़ोला-ऐनाबीना सहजीविता; बैसिलस मेगाटेरियम जैसे फ़ॉस्फ़ेट-विलेयकारी जीवाणु; ग्लोमस जैसे आर्बस्कुलर कवकमूल कवकनाइट्रोजन और फ़ॉस्फ़ोरस की जैविक आपूर्ति, रासायनिक उर्वरक उपयोग और उसके अपवाह को घटाते हुए
जैव-ईंधनप्रथम पीढ़ी: गन्ने के शीरे और अनाज से एथेनॉल, वनस्पति तेलों से बायोडीज़ल; द्वितीय पीढ़ी: फ़सल अवशेषों से सेल्युलोसिक एथेनॉल; तृतीय पीढ़ी: शैवाल तेल; बायोगैसजीवाश्म ईंधनों का प्रतिस्थापन; प्रथम-पीढ़ी ईंधन भूमि हेतु खाद्य फ़सलों से प्रतिस्पर्धा करते हैं, जिससे बाद की पीढ़ियाँ बचती हैं
जैव-संवेदकएक जैविक अभिज्ञान तत्व (एंज़ाइम, प्रतिपिंड, न्यूक्लिक अम्ल या पूर्ण कोशिका) जो एक ट्रांसड्यूसर (वैद्युत-रासायनिक, प्रकाशीय या दाबविद्युत) से युग्मित होत्वरित क्षेत्रीय संसूचन: ऑर्गेनोफ़ॉस्फ़ेट और कार्बामेट कीटनाशकों हेतु ऐसिटिलकोलीनएस्टरेज़ संवेदक, सूक्ष्मजीवी BOD संवेदक, विषाक्तता हेतु दीप्त जीवाणु संवेदक
ℹ️ पहला जैव-संवेदक
लीलैंड क्लार्क ने 1962 में एंज़ाइम इलेक्ट्रोड का वर्णन किया: एक ऑक्सीजन इलेक्ट्रोड के ऊपर फँसाया गया ग्लूकोज़ ऑक्सीडेज़, जिससे ऑक्सीजन में गिरावट ग्लूकोज़ मापती थी। यही अभिकल्पन सिद्धांत, एक एंज़ाइम जिसकी सक्रियता विद्युत संकेत में बदली जाती है, अधिकांश पर्यावरणीय जैव-संवेदकों का आधार है, जिनमें वे भी हैं जो ऐसिटिलकोलीनएस्टरेज़ के संदमन से कीटनाशकों का संसूचन करते हैं।

मुख्य बिंदु

  • विषैले पदार्थ फेफड़ों, आँत और त्वचा से अवशोषित, वसा, अस्थि या वृक्क में संचित, चरण I (P450) और चरण II (संयुग्मन) अभिक्रियाओं से जैव-रूपांतरित, कभी-कभी अधिक विषैले रूपों में, और मुख्यतः मूत्र तथा पित्त में उत्सर्जित होते हैं।
  • तीव्र विषाक्तता LD₅₀ या LC₅₀ से और दीर्घकालिक विषाक्तता NOAEL और LOAEL से मापी जाती है; जैव-आमापन संपूर्ण बहिःस्रावों की विषाक्तता पकड़ते हैं।
  • TLV-TWA एक व्यावसायिक 8-घंटे, 40-घंटे-सप्ताह की सीमा है; चिकित्सीय सूचकांक TD₅₀ (या LD₅₀) ÷ ED₅₀ और सुरक्षा सीमा LD₁ ÷ ED₉₉ है।
  • हैज़ा, टाइफ़ाइड, हेपेटाइटिस A और E, अमीबता, जियार्डियासिस और क्रिप्टोस्पोरिडियोसिस जलजनित हैं और सूचक के रूप में E. coli से अनुरेखित होते हैं; लीजियोनेला, क्षयरोग, इन्फ़्लुएंज़ा और कवक बीजाणु वायुवाहित हैं।
  • जैव-उपचार स्वस्थाने (जैव-उद्दीपन, जैव-संवर्धन, जैव-संवातन, जैव-स्पार्जिंग) या बहिःस्थाने (भू-कृषि, जैव-ढेर, जैव-रिएक्टर) होता है; पादप-उपचार आर्सेनिक हेतु टेरिस विट्टाटा जैसे अति-संचयकों का प्रयोग करता है; जैव-सूचक, जैव-उर्वरक, जैव-ईंधन और जैव-संवेदक उपकरण-समूह पूरा करते हैं।

अभ्यास प्रश्न (10)

उत्तर खोलने से पहले प्रत्येक प्रश्न हल करें। हर व्याख्या सही विकल्प के साथ लुभावना गलत विकल्प भी बताती है, क्योंकि अंक वहीं जाते हैं।

  1. किसी पशु-चिकित्सा परजीवी-रोधी यौगिक का लक्ष्य जंतु में LD₅₀ 400 mg/kg और ED₅₀ 20 mg/kg है। उसका चिकित्सीय सूचकांक क्या है?

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: 20

    चिकित्सीय सूचकांक = LD₅₀ ÷ ED₅₀ = 400 ÷ 20 = 20; सूचकांक जितना बड़ा, प्रभावी और घातक मात्रा के बीच अंतर उतना चौड़ा। ED₅₀ को LD₅₀ से भाग देना (0.05) अनुपात को उलट देता है।

  2. किसी रसायन का TLV-TWA वह औसत वायुवाहित सांद्रता है जिसके प्रति

    1. श्रमिक 15 मिनट उद्भासित हो सकते हैं पर कभी अधिक नहीं
    2. उद्भासित परीक्षण जंतुओं में से आधे 96 घंटे में मर जाते हैं
    3. लगभग सभी श्रमिक 8-घंटे के दिन और 40-घंटे के सप्ताह में बिना प्रतिकूल प्रभाव के उद्भासित हो सकते हैं
    4. सामान्य जनता जीवन भर निरंतर उद्भासित हो सकती है
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — लगभग सभी श्रमिक 8-घंटे के दिन और 40-घंटे के सप्ताह में बिना प्रतिकूल प्रभाव के उद्भासित हो सकते हैं

    TWA सामान्य कार्य-दिवस और सप्ताह हेतु एक व्यावसायिक सीमा है। जनता हेतु जीवन भर की सीमा परिवेशी मानक है, आधे जंतुओं को मारने वाली सांद्रता LC₅₀ है, और 15-मिनट की सीमा अल्पकालिक उद्भासन सीमा (STEL) है।

  3. हैज़ा किससे होता है?

    1. हेपेटाइटिस E विषाणु
    2. जीवाणु विब्रियो कॉलेरी
    3. जीवाणु साल्मोनेला टाइफ़ी
    4. प्रोटोज़ोआ एंटअमीबा हिस्टोलिटिका
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — जीवाणु विब्रियो कॉलेरी

    हैज़ा विब्रियो कॉलेरी का जीवाणुज रोग है जो मल से संदूषित जल द्वारा फैलता है और अत्यधिक पतला अतिसार करता है। एंटअमीबा अमीबी पेचिश, हेपेटाइटिस E विषाणु पीलिया, और साल्मोनेला टाइफ़ी टाइफ़ाइड करता है।

  4. निम्न में से कौन-सी चरण II जैव-रूपांतरण अभिक्रियाएँ हैं? सभी सही विकल्प चुनिए।

    1. सल्फ़ेट से संयुग्मन
    2. ग्लूक्यूरोनिक अम्ल से संयुग्मन
    3. ग्लूटाथायोन से संयुग्मन
    4. साइटोक्रोम P450 द्वारा हाइड्रॉक्सिलीकरण
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — सल्फ़ेट से संयुग्मन; B — ग्लूक्यूरोनिक अम्ल से संयुग्मन; C — ग्लूटाथायोन से संयुग्मन

    चरण II अभिक्रियाएँ अणु से एक ध्रुवीय समूह जोड़ती हैं, जिससे वह उत्सर्जन हेतु जल-विलेय बनता है: ग्लूक्यूरोनाइड, सल्फ़ेट और ग्लूटाथायोन संयुग्मन मुख्य हैं। साइटोक्रोम P450 द्वारा हाइड्रॉक्सिलीकरण चरण I ऑक्सीकरण है जो सामान्यतः अणु को संयुग्मन हेतु तैयार करता है।

  5. आर्सेनिक के पादप-निष्कर्षण में प्रयुक्त कौन-सा पौधा प्रसिद्ध अति-संचयक है?

    1. लैंटाना कैमरा
    2. जलकुंभी, आइकॉर्निया क्रैसिपीज़
    3. चीनी ब्रेक फ़र्न, टेरिस विट्टाटा
    4. सूरजमुखी, हेलिऐन्थस ऐनुअस
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — चीनी ब्रेक फ़र्न, टेरिस विट्टाटा

    टेरिस विट्टाटा अपने पर्णों में मृदा की तुलना में हज़ारों गुना सांद्रता पर आर्सेनिक संचित कर सकती है और मानक आर्सेनिक अति-संचयक है। सूरजमुखी रेडियोन्यूक्लाइडों के मूल-निस्यंदन में प्रयुक्त हुई, और जलकुंभी जल से अनेक प्रदूषक अवशोषित करती है पर आर्सेनिक का आदर्श नहीं है।

  6. अभिकथन (A): क्रिप्टोस्पोरिडियोसिस के प्रकोप उचित रूप से क्लोरीनीकृत पेयजल से भी हो सकते हैं। कारण (R): क्रिप्टोस्पोरिडियम ऊसिस्ट जल उपचार में प्रयुक्त मात्राओं पर क्लोरीन के प्रति अत्यंत प्रतिरोधी हैं। सही विकल्प चुनिए।

    1. A और R दोनों सत्य हैं, और R, A की सही व्याख्या है
    2. A और R दोनों सत्य हैं, पर R, A की सही व्याख्या नहीं है
    3. A सत्य है, पर R असत्य है
    4. A असत्य है, पर R सत्य है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — A और R दोनों सत्य हैं, और R, A की सही व्याख्या है

    दोनों सत्य हैं और R, A की व्याख्या करता है। चूँकि सामान्य मात्रा पर क्लोरीन ऊसिस्टों को निष्क्रिय नहीं करती, उनका हटना प्रभावी स्कंदन और निस्यंदन या पराबैंगनी विसंक्रमण पर निर्भर है; 1993 का मिलवॉकी प्रकोप, जिसने लाखों लोगों को बीमार किया, निस्यंदन की विफलता के बाद हुआ।

  7. विषविज्ञान में किसी पदार्थ की सुरक्षा सीमा किस रूप में परिभाषित है?

    1. जनसंख्या के 1% हेतु घातक मात्रा भाग 99% में प्रभावी मात्रा (LD₁ ÷ ED₉₉)
    2. NOAEL और LOAEL का अंतर
    3. माध्यिका घातक मात्रा भाग माध्यिका प्रभावी मात्रा (LD₅₀ ÷ ED₅₀)
    4. माध्यिका प्रभावी मात्रा भाग माध्यिका घातक मात्रा
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — जनसंख्या के 1% हेतु घातक मात्रा भाग 99% में प्रभावी मात्रा (LD₁ ÷ ED₉₉)

    सुरक्षा सीमा दोनों मात्रा-अनुक्रिया वक्रों के निम्नतम घातक छोर की उच्चतम प्रभावी छोर से तुलना करती है, LD₁ ÷ ED₉₉, जो इसे चिकित्सीय सूचकांक, LD₅₀ ÷ ED₅₀, से कठोर बनाती है। उल्टा अनुपात और NOAEL-LOAEL का अंतर परिभाषा नहीं हैं।

  8. निम्न में से कौन-सी स्वस्थाने जैव-उपचार तकनीकें हैं? सभी सही विकल्प चुनिए।

    1. जैव-स्पार्जिंग
    2. खोदी गई मृदा की भू-कृषि
    3. जैव-संवातन
    4. जैव-ढेर
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — जैव-स्पार्जिंग; C — जैव-संवातन

    जैव-संवातन असंतृप्त मृदा को वायु देता है और जैव-स्पार्जिंग जल-स्तर के नीचे वायु प्रविष्ट करता है, दोनों संदूषण का वहीं उपचार करते हैं जहाँ वह है। भू-कृषि और जैव-ढेर पहले मृदा को खोदकर अन्यत्र उसका उपचार करते हैं, जो उन्हें बहिःस्थाने विधियाँ बनाता है।

  9. वायु में सल्फ़र डाइऑक्साइड प्रदूषण के जैव-सूचकों के रूप में कौन-से जीव सबसे व्यापक रूप से प्रयुक्त होते हैं?

    1. कोलिफ़ॉर्म जीवाणु
    2. जलकुंभी
    3. लाइकेन
    4. ट्यूबिफ़ेक्स कृमि
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — लाइकेन

    लाइकेन अपनी पूरी सतह पर जल और गैसें अवशोषित करते हैं और उनमें कोई रक्षक उपचर्म नहीं होता, अतः वे SO₂ के प्रति अत्यंत संवेदी हैं और स्रोतों के पास लुप्त हो जाते हैं, जिससे प्रदूषित नगरों में "लाइकेन मरुस्थल" बनते हैं। ट्यूबिफ़ेक्स जल के कार्बनिक प्रदूषण और कोलिफ़ॉर्म मलीय संदूषण दर्शाते हैं।

  10. किसी झील के जल में एक कीटनाशक 0.002 mg/L पर उपस्थित है, और झील की मछलियों में वह 5 mg/kg है। L/kg में जैव-सांद्रण गुणक क्या है?

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: 2500

    BCF = जीव में सांद्रता ÷ जल में सांद्रता = 5 mg/kg ÷ 0.002 mg/L = 2,500 L/kg। उच्च BCF वसा-विलेय, स्थायी रसायन का चिह्न है; जल सांद्रता को मछली सांद्रता से भाग देना 0.0004, व्युत्क्रम, देता है।