पर्यावरणीय प्रदूषण और नियंत्रण II: वायु प्रदूषण नियंत्रण — अवसादन कक्ष, चक्रवात, आर्द्र संग्राहक, वस्त्र निस्यंदक और स्थिरवैद्युत अवक्षेपित्र, गैसीय प्रदूषकों का नियंत्रण, घरेलू वायु प्रदूषण, वाहन उत्सर्जन और नगरीय वायु गुणवत्ता — और ध्वनि प्रदूषण: भारण नेटवर्क, ध्वनि सूचकांक, ध्वनि मात्रा, मानक, नियंत्रण और कंपन

यह अध्याय इकाई VI का वायु-प्रदूषण विषय पूरा करता है और उसका ध्वनि विषय लेता है। इसमें कणिकीय नियंत्रण युक्तियों के पाँच वर्गों का सिद्धांत और कार्यविधि, डॉयच-ऐंडरसन समीकरण से अवसादन-कक्ष और अवक्षेपित्र दक्षताएँ हल सहित; अधिशोषण, अवशोषण, संघनन और दहन, उत्प्रेरकीय दहन और धूम्र-गैस विसल्फ़रीकरण सहित, द्वारा गैसीय प्रदूषकों का नियंत्रण; घरेलू वायु प्रदूषण; वाहन उत्सर्जन और भारत स्टेज मानक; और नगरीय वायु गुणवत्ता आते हैं। ध्वनि हेतु इसमें स्रोत, डेसिबल और स्तरों का योग, भारण नेटवर्क, सूचकांक Leq, L10, L50, L90, Ldn और TNI, ध्वनि मात्रा और भारतीय मानक, सक्रिय और निष्क्रिय नियंत्रण, कंपन और उसका मापन, और स्वास्थ्य पर ध्वनि तथा कंपन के प्रभाव आते हैं। Leq, TNI और एक संयुक्त स्तर हल किए गए हैं।

1. कणिकीय पदार्थ हेतु नियंत्रण युक्तियाँ

युक्तिसिद्धांत और कार्यविधिकण आकार और दक्षतालाभ और सीमाएँ
गुरुत्व अवसादन कक्षएक लंबा कक्ष जो गैस को धीमा करता है ताकि कण गुरुत्व से बैठेंकेवल लगभग 50 µm से ऊपर प्रभावीसरल, सस्ता, कम दाब पतन; पूर्व-शोधक के रूप में प्रयुक्त
चक्रवात (अपकेंद्री संग्राहक)गैस स्पर्शरेखीय रूप से प्रवेश करके घूमती है; अपकेंद्री बल कणों को दीवार पर फेंकता है, जहाँ वे फिसलकर हॉपर में जाते हैंलगभग 5 से 10 µm से ऊपर अच्छा; दक्षता उस कट व्यास से वर्णित जिस पर 50% एकत्र होते हैंकोई गतिशील भाग नहीं, गर्म गैस सँभालता है; सूक्ष्म कणों हेतु ख़राब
आर्द्र संग्राहक (मार्जक)कण द्रव बूँदों द्वारा पकड़े जाते हैं; वेंचुरी मार्जक में गैस एक कंठ से त्वरित होती है जहाँ जल कणित होता हैस्थूल कणों हेतु फुहार मीनारें; वेंचुरी मार्जक सूक्ष्म और उप-माइक्रॉन कण भी हटाते हैंविलेय गैसें भी अवशोषित करते और गर्म गैस ठंडी करते हैं; उच्च दाब पतन और ऊर्जा उपयोग; उपचार हेतु अपशिष्ट जल और आपंक उत्पन्न करते हैं
वस्त्र निस्यंदक (बैगहाउस)गैस बुने या नमदे वाले वस्त्र थैलों से गुज़रती है; धूल की परत जमती है और स्वयं मुख्य निस्यंदक बन जाती है; थैलों को हिलाकर, उल्टी वायु या स्पंद जेट से साफ़ किया जाता हैसूक्ष्म कणों हेतु भी 99% से अधिकअत्यंत उच्च दक्षता; तापमान, नमी (जो थैलों को अवरुद्ध करती है) और संक्षारक गैसों से सीमित
स्थिरवैद्युत अवक्षेपित्र (ESP)विसर्जन इलेक्ट्रोडों और भू-संपर्कित संग्राहक प्लेटों के बीच उच्च वोल्टता एक कोरोना बनाती है जो कणों को आवेशित करता है, और वे प्लेटों की ओर जाते हैं; धूल ठोककर हटाई जाती हैसूक्ष्म कणों हेतु 99% से अधिक, कोयला-आधारित विद्युत केंद्रों की मानक युक्तिबहुत कम दाब पतन, बड़े गर्म गैस प्रवाह सँभालता है; उच्च पूँजी लागत; दक्षता धूल की प्रतिरोधकता पर निर्भर

दो दक्षता सूत्र पूछे जाते हैं। स्तरीय (प्लग) प्रवाह में गुरुत्व अवसादन कक्ष हेतु अवसादन वेग vs वाले कणों का एकत्रित अंश η = vs L W ÷ Q है, जहाँ L और W कक्ष की लंबाई और चौड़ाई और Q गैस प्रवाह है: vs = 0.05 m/s, L = 10 m, W = 5 m और Q = 5 m³/s के साथ η = 0.05 × 10 × 5 ÷ 5 = 0.5, या 50%। स्थिरवैद्युत अवक्षेपित्र हेतु डॉयच-ऐंडरसन समीकरण η = 1 − exp(−wA ÷ Q) देता है, जहाँ w कणों का प्रभावी प्रवास वेग, A संग्राहक प्लेट क्षेत्रफल और Q गैस प्रवाह है; w = 0.1 m/s, A = 3,000 m² और Q = 100 m³/s के साथ wA ÷ Q = 3 और η = 1 − e⁻³ ≈ 95.0%। चूँकि दक्षता प्लेट क्षेत्रफल पर चरघातांकी रूप से निर्भर है, इसे 95% से 99% तक बढ़ाने (wA ÷ Q को 3 से लगभग 4.6 तक) हेतु लगभग आधा प्लेट क्षेत्रफल और चाहिए। भारतीय कोयला, सल्फ़र में कम और राख में अधिक होने के कारण, उच्च विद्युत प्रतिरोधकता वाली फ़्लाई ऐश उत्पन्न करता है, जो प्लेटों पर अपना आवेश बनाए रखती है और पश्च-कोरोना करती है, जिससे दक्षता घटती है; उपाय सल्फ़र ट्राइऑक्साइड या अमोनिया से धूम्र-गैस अनुकूलन और बड़े अवक्षेपित्र हैं।

2. गैसीय प्रदूषकों का नियंत्रण: अधिशोषण, अवशोषण, संघनन और दहन

विधिसिद्धांतसामान्य अनुप्रयोग
अधिशोषणगैस अणु बहुत बड़े सतही क्षेत्रफल वाले सरंध्र ठोस, जैसे सक्रियित कार्बन, सिलिका जेल या ज़ियोलाइट, की सतह पर चिपकते हैं; फ़्रॉयंडलिक और लैंगम्यूर समतापियों से वर्णित; परत का भाप या ऊष्मा से पुनर्जनननिम्न सांद्रता पर विलायकों की पुनर्प्राप्ति और VOC तथा गंधों का निष्कासन
अवशोषणप्रदूषक किसी भरी या फुहार मीनार में द्रव में घुलता या उससे अभिक्रिया करता हैआर्द्र चूना-पत्थर धूम्र-गैस विसल्फ़रीकरण (CaCO₃ + SO₂ + ½O₂ + 2H₂O → CaSO₄·2H₂O + CO₂, विक्रय-योग्य जिप्सम देता हुआ); HCl, HF और अमोनिया का मार्जन
संघननगैस धारा को ठंडा या संपीडित करना ताकि वाष्प संघनित होपुनर्प्राप्य विलायकों की उच्च सांद्रता वाली धाराओं का पूर्व-उपचार
दहनज्वलनशील प्रदूषकों का CO₂ और जल में ऑक्सीकरण, फ़्लेयरिंग द्वारा, पर्याप्त समय, तापमान और विक्षोभ ("तीन T") के साथ लगभग 700 से 1,000 °C पर तापीय भस्मीकरण द्वारा, या लगभग 250 से 500 °C पर प्लैटिनम या पैलेडियम पर उत्प्रेरकीय दहन द्वाराVOC, गंधों और कार्बन मोनोऑक्साइड का विनाश; उत्प्रेरकीय इकाइयाँ ईंधन बचाती हैं

नाइट्रोजन ऑक्साइडों का नियंत्रण पहले दहन संशोधन (निम्न-NOx बर्नर, चरणबद्ध वायु और ईंधन, धूम्र-गैस पुनर्चक्रण) और फिर धूम्र-गैस उपचार से होता है: चयनात्मक उत्प्रेरकीय अपचयन लगभग 300 से 400 °C पर वैनेडिया-टाइटेनिया उत्प्रेरक पर अमोनिया या यूरिया प्रविष्ट करके NO को नाइट्रोजन और जल में अपचयित करता है (4NO + 4NH₃ + O₂ → 4N₂ + 6H₂O), जबकि चयनात्मक अनुत्प्रेरकीय अपचयन उन्हें लगभग 900 से 1,100 °C पर बिना उत्प्रेरक के, कम दक्षता से, प्रविष्ट करता है। दिसंबर 2015 में भारत ने कोयला-आधारित तापीय विद्युत संयंत्रों हेतु कणिकीय पदार्थ, सल्फ़र डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड और पारे को आच्छादित करने वाले उत्सर्जन मानक अधिसूचित किए, जो अनेक संयंत्रों में धूम्र-गैस विसल्फ़रीकरण अपेक्षित करते हैं; अनुपालन की समय-सीमाएँ एक से अधिक बार बढ़ाई गई हैं।

3. घरेलू वायु प्रदूषण, वाहन उत्सर्जन और नगरीय वायु गुणवत्ता

घरेलू वायु प्रदूषण सर्वोपरि खुली आग और साधारण चूल्हों में ठोस ईंधन, लकड़ी, गोबर, फ़सल अवशेष, कोयला और केरोसीन, जलाने से आता है, जो महिलाओं और छोटे बच्चों को सूक्ष्म कणों, कार्बन मोनोऑक्साइड और कैंसरजनों से भरे धुएँ के संपर्क में लाता है; WHO विश्व में प्रति वर्ष लाखों मृत्युओं को घरेलू वायु प्रदूषण से जोड़ता है। अन्य घरेलू स्रोत तंबाकू धुआँ, दबी-लकड़ी के फ़र्नीचर और आसंजकों से फ़ॉर्मेल्डिहाइड, पेंटों और सफ़ाई उत्पादों से VOC, मृदा और भवन सामग्री से रेडॉन, गैस हीटरों से नाइट्रोजन डाइऑक्साइड और कार्बन मोनोऑक्साइड, और नम भवनों में फफूँद तथा धूल के कीड़े हैं। रुग्ण भवन सिंड्रोम कम संवातित भवनों के निवासियों में सिरदर्द, आँख और गले में जलन और थकान का वर्णन करता है जो उनके बाहर जाने पर कम हो जाती है। उपाय LPG जैसे स्वच्छतर ईंधन, जिसे भारत में प्रधानमंत्री उज्ज्वला योजना (2016) के अंतर्गत बढ़ावा दिया गया, सुधरे चूल्हे और चिमनियाँ, स्रोत नियंत्रण और बेहतर संवातन हैं।

वाहन कार्बन मोनोऑक्साइड और अदग्ध हाइड्रोकार्बन, अधिकतर पेट्रोल इंजनों से, और नाइट्रोजन ऑक्साइड तथा कणिकीय पदार्थ, अधिकतर डीज़ल इंजनों से, बेंज़ीन और अन्य वायु विषैले पदार्थों सहित उत्सर्जित करते हैं। पेट्रोल कारें त्रि-मार्गी उत्प्रेरकीय परिवर्तक का प्रयोग करती हैं, जिसका प्लैटिनम, पैलेडियम और रोडियम एक साथ CO और हाइड्रोकार्बनों का ऑक्सीकरण और NOx का अपचयन करते हैं; यह केवल लगभग 14.7:1 के रससमीकरणमितीय वायु-ईंधन अनुपात के निकट काम करता है, जिसे एक ऑक्सीजन संवेदक बनाए रखता है, और यह सीसे से विषाक्त होता है, इसीलिए सीसारहित पेट्रोल पूर्व-शर्त था। डीज़ल वाहन ऑक्सीकरण उत्प्रेरक, डीज़ल कणिका निस्यंदक और यूरिया सहित चयनात्मक उत्प्रेरकीय अपचयन का प्रयोग करते हैं। भारत के भारत स्टेज मानक, यूरोपीय मानकों पर आधारित, चरणों में कठोर किए गए: भारत स्टेज IV अप्रैल 2017 से देशभर में लागू हुआ, और फिर देश ने स्टेज V को लाँघकर 1 अप्रैल 2020 से देशभर में भारत स्टेज VI लागू किया, 10 ppm सल्फ़र वाले ईंधन के साथ, जिसने डीज़ल कारों से अनुमत NOx को लगभग दो-तिहाई घटाया और कणिका निस्यंदक अपेक्षित किए। अन्य उपाय सार्वजनिक परिवहन हेतु CNG, जिसे सर्वोच्च न्यायालय के निर्देशों पर दिल्ली में अपनाया गया, प्रदूषण-नियंत्रण प्रमाणपत्र, ईंधन-गुणवत्ता सुधार और विद्युत वाहनों हेतु प्रोत्साहन हैं।

नगरीय वायु गुणवत्ता उत्सर्जनों, वाहनों, उद्योग, निर्माण धूल, सड़क धूल, कचरा दहन और घरेलू ईंधन से, और मौसम विज्ञान तथा स्थलाकृति के संयोजन का परिणाम है। अधिकांश भारतीय नगर राष्ट्रीय PM₁₀ मानक से अधिक हैं। जनवरी 2019 में आरंभ राष्ट्रीय स्वच्छ वायु कार्यक्रम ने अप्राप्ति नगरों, जो लगातार मानकों पर विफल रहते हैं, हेतु नगर-विशिष्ट कार्य योजनाएँ तय कीं, 2017 की तुलना में 2024 तक कणिकीय सांद्रताओं में 20 से 30% कटौती के आरंभिक लक्ष्य के साथ, जिसे बाद में 2025–26 तक 40% तक संशोधित किया गया, और वित्तपोषण को मापे गए सुधार से जोड़ता है। स्रोत विभाजन अध्ययन, उत्सर्जन सूचियों और ग्राही मॉडलों का प्रयोग करके जो कणों के रासायनिक अंगुली-छापों को उनके स्रोतों से मिलाते हैं, मार्गदर्शन करते हैं कि हर नगर में कौन-से उपाय किए जाएँ।

4. ध्वनि: स्रोत, डेसिबल, भारण नेटवर्क और ध्वनि सूचकांक

ध्वनि अवांछित शब्द है। इसके मुख्य स्रोत सड़क, रेल और वायु यातायात, उद्योग और निर्माण, लाउडस्पीकर और पटाख़े, और घरेलू उपकरण हैं। चूँकि कान दाबों की विशाल सीमा के प्रति अनुक्रिया करता है, शब्द लघुगणकीय डेसिबल पैमाने पर मापा जाता है: शब्द दाब स्तर Lp = 20 log₁₀(p ÷ p₀), जहाँ p₀ = 20 µPa, श्रवण देहली, जो तीव्रता हेतु 10 log₁₀(I ÷ I₀) के तुल्य है। अतः स्तर लघुगणकीय रूप से जुड़ते हैं: L = 10 log₁₀ Σ 10^(Lᵢ/10)। दो समान स्रोत एक से 3 dB अधिक देते हैं (80 dB + 80 dB = 83 dB); 85 dB के तीन समान स्रोत 85 + 10 log₁₀ 3 ≈ 89.8 dB देते हैं; और दूसरे से 10 dB शांत स्रोत केवल लगभग 0.4 dB जोड़ता है। खुले में बिंदु स्रोत से स्तर दूरी के हर दोगुने होने पर लगभग 6 dB घटता है और व्यस्त सड़क जैसे रेखा स्रोत से लगभग 3 dB।

भारण नेटवर्क ध्वनि स्तर मापी की अनुक्रिया को मानव श्रवण से मिलाने हेतु निस्यंदित करते हैं, जो निम्न और बहुत उच्च आवृत्तियों पर सबसे कम संवेदी है। A-भारण मध्यम स्तरों पर कान का सन्निकटन है और लगभग सभी पर्यावरणीय और व्यावसायिक मानकों हेतु प्रयुक्त होता है, स्तर dB(A) लिखे जाते हैं; C-भारण लगभग समतल है और उच्च स्तरों तथा शिखर मापनों हेतु प्रयुक्त होता है; D-भारण विमान ध्वनि हेतु अभिकल्पित था; और Z (शून्य) भारण अभारित है। चूँकि ध्वनि समय के साथ बदलती है, उसका सारांश सांख्यिकीय और ऊर्जा-औसत सूचकांकों से दिया जाता है।

सूचकांकपरिभाषाउपयोग
Leqवह स्थिर स्तर जिसकी ध्वनिक ऊर्जा अवधि में उतार-चढ़ाव वाली ध्वनि के समान हो: Leq = 10 log₁₀[(1/T) Σ tᵢ 10^(Lᵢ/10)]भारतीय परिवेशी ध्वनि मानकों का आधार
L10, L50, L90वे स्तर जो 10%, 50% और 90% समय पार होते हैंL10 झुंझलाहट करने वाले शिखरों, L50 माध्यिका और L90 पृष्ठभूमि का प्रतिनिधित्व करता है
Ldnदिन-रात औसत स्तर, रात्रिकालीन स्तरों में 10 dB दंड जोड़करसामुदायिक ध्वनि, रात में अधिक विघ्न को मान्यता देते हुए
TNI (यातायात ध्वनि सूचकांक)TNI = 4(L10 − L90) + L90 − 30यातायात ध्वनि, परिवर्तनशीलता को भारी भार देते हुए क्योंकि उतार-चढ़ाव वाली ध्वनि स्थिर ध्वनि से अधिक झुंझलाती है

दो हल उदाहरण। एक श्रमिक 2 घंटे 90 dB(A) और 6 घंटे 70 dB(A) के संपर्क में है: Leq(8 h) = 10 log₁₀[(2 × 10⁹ + 6 × 10⁷) ÷ 8] = 10 log₁₀(2.575 × 10⁸) ≈ 84.1 dB(A), जो 75 dB के समांतर माध्य से बहुत ऊपर है, क्योंकि ऊर्जा पर तेज़ अवधि हावी है। L10 = 75 dB(A) और L90 = 60 dB(A) वाले सड़क किनारे पर TNI = 4 × 15 + 60 − 30 = 90।

5. ध्वनि मात्रा, मानक, नियंत्रण, कंपन और स्वास्थ्य प्रभाव

ध्वनि मात्रा हर स्तर पर अनुमत समय के सापेक्ष व्यावसायिक उद्भासन व्यक्त करती है: D = Σ Cᵢ ÷ Tᵢ, जहाँ Cᵢ किसी स्तर पर बिताया वास्तविक समय और Tᵢ उस पर अनुमत समय है; 1 (100%) से अधिक मात्रा सीमा पार करती है। 5 dB विनिमय दर सहित 8 घंटे हेतु 90 dB(A) के सामान्य मानदंड के अधीन हर 5 dB वृद्धि पर अनुमत समय आधा होता है, 95 dB(A) पर 4 घंटे और 100 dB(A) पर 2 घंटे। 95 dB(A) पर 4 घंटे और 90 dB(A) पर 2 घंटे बिताने वाला श्रमिक D = 4/4 + 2/8 = 1.25 पाता है, जो सीमा से अधिक है। भारत में परिवेशी ध्वनि पर्यावरण (संरक्षण) अधिनियम 1986 के अंतर्गत बने ध्वनि प्रदूषण (विनियमन और नियंत्रण) नियम 2000 से नियंत्रित है।

क्षेत्र (ध्वनि प्रदूषण नियम 2000)दिन, प्रातः 6 से रात 10, Leq dB(A)रात, रात 10 से प्रातः 6, Leq dB(A)
औद्योगिक7570
वाणिज्यिक6555
आवासीय5545
शांत क्षेत्र (अस्पतालों, शैक्षिक संस्थानों और न्यायालयों के चारों ओर कम से कम 100 मी)5040

नियम रात में, रात 10 से प्रातः 6 तक, बंद परिसरों को छोड़कर लाउडस्पीकरों और सार्वजनिक उद्घोषणा तंत्रों का भी निषेध करते हैं, वर्ष के कुछ दिनों पर राज्य द्वारा सीमित छूट के अधीन। ध्वनि का नियंत्रण स्रोत पर, पथ पर और ग्राही पर होता है। स्रोत पर: शांत मशीनें, रखरखाव, कंपन पृथक्कारी आधार, आवरण और साइलेंसर। पथ पर: दूरी, अवरोध और तटबंध, अवशोषक अस्तर और, कुछ सीमा तक, घनी हरित पट्टियाँ। ग्राही पर: कान के प्लग और मफ़, ध्वनिरोधी कमरे और कार्य आवर्तन से उद्भासन समय सीमित करना। निष्क्रिय विधियाँ ध्वनि को अवशोषित करने, रोकने या पृथक करने हेतु सामग्रियों और संरचनाओं का प्रयोग करती हैं और उच्च आवृत्तियों पर सबसे अच्छा काम करती हैं; सक्रिय ध्वनि नियंत्रण एक विपरीत-कला संकेत उत्पन्न करता है जो विनाशी व्यतिकरण से ध्वनि को निरस्त करता है और निम्न आवृत्तियों पर सबसे अच्छा काम करता है, जैसे ध्वनि-निरसक हेडफ़ोन और वाहिनियों में।

कंपन ठोसों से संचरित दोलनी गति है, जिसे त्वरणमापियों से आवृत्ति के सापेक्ष विस्थापन, वेग या त्वरण के रूप में मापा जाता है; विस्फोटन और संरचनात्मक क्षति हेतु शिखर कण वेग मानक माप है। पूर्ण-शरीर कंपन, वाहनों और भारी मशीनों से, पीठ के विकारों से जुड़ा है, और विद्युत उपकरणों से हस्त-भुजा कंपन हस्त-भुजा कंपन सिंड्रोम करता है, जिसमें कंपन श्वेत अंगुली, एक संवहनी और तंत्रिका विकार, शामिल है। स्वास्थ्य पर ध्वनि के प्रभाव श्रवण-संबंधी और अश्रवण-संबंधी हैं। लगभग 85 dB(A) से ऊपर लंबे उद्भासन से ध्वनि-प्रेरित श्रवण हानि होती है, एक स्थायी देहली विस्थापन जो सामान्यतः सबसे पहले लगभग 4,000 Hz पर श्रवण में गर्त के रूप में प्रकट होता है, जिससे पहले अस्थायी देहली विस्थापन होते हैं और जिसके साथ प्रायः टिनिटस होता है। अश्रवण प्रभावों में झुंझलाहट, वाणी और अधिगम में व्यवधान, नींद में विघ्न, तनाव और बढ़ा रक्तचाप तथा हृदवाहिका जोखिम शामिल हैं।

मुख्य बिंदु

  • अवसादन कक्ष और चक्रवात स्थूल कणों को सस्ते में हटाते हैं; वेंचुरी मार्जक, वस्त्र निस्यंदक और ESP सूक्ष्म कण हटाते हैं; ESP दक्षता 1 − exp(−wA ÷ Q) है, और उच्च-प्रतिरोधकता वाली भारतीय फ़्लाई ऐश पश्च-कोरोना करती है।
  • गैसें अधिशोषण (सक्रियित कार्बन), अवशोषण (जिप्सम तक चूना-पत्थर FGD), संघनन और तापीय या उत्प्रेरकीय दहन से नियंत्रित होती हैं; NOx निम्न-NOx बर्नरों और अमोनिया सहित SCR से।
  • ठोस-ईंधन से खाना पकाना घरेलू प्रदूषण चलाता है; त्रि-मार्गी उत्प्रेरकों को रससमीकरणमितीय मिश्रण और सीसारहित ईंधन चाहिए; भारत स्टेज VI 1 अप्रैल 2020 से देशभर में लागू हुआ, स्टेज V को लाँघकर; NCAP (2019) अप्राप्ति नगरों को लक्ष्य करता है।
  • डेसिबल लघुगणकीय रूप से जुड़ते हैं (दो समान स्रोत +3 dB देते हैं); A-भारण कान की नकल करता है; Leq ऊर्जा-औसत है, L10 शिखर और L90 पृष्ठभूमि; TNI = 4(L10 − L90) + L90 − 30।
  • ध्वनि मात्रा D = Σ C ÷ T, 1 से अधिक नहीं होनी चाहिए; 2000 के नियम औद्योगिक, वाणिज्यिक, आवासीय और शांत क्षेत्रों हेतु दिन और रात में 75/70, 65/55, 55/45 और 50/40 dB(A) तय करते हैं; ध्वनि 4 kHz गर्त सहित श्रवण हानि करती है, और कंपन श्वेत अंगुली करता है।

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. एक स्थिरवैद्युत अवक्षेपित्र का संग्राहक प्लेट क्षेत्रफल 3,000 m² है और वह 100 m³/s धूम्र गैस उपचारित करता है; कणों का प्रभावी प्रवास वेग 0.1 m/s है। डॉयच-ऐंडरसन समीकरण से उसकी संग्रहण दक्षता प्रतिशत में, एक दशमलव स्थान तक, क्या है?

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: 95.0

    η = 1 − exp(−wA ÷ Q) = 1 − exp(−0.1 × 3000 ÷ 100) = 1 − e⁻³ = 1 − 0.0498 = 0.9502, अर्थात् 95.0%। wA ÷ Q = 3 को दक्षता मानना, या स्वयं e⁻³ (5.0%) का प्रयोग, सामान्य भूलें हैं।

  2. एक श्रमिक 8-घंटे की पाली में 2 घंटे 90 dB(A) और 6 घंटे 70 dB(A) के संपर्क में है। dB(A) में 8-घंटे का Leq, एक दशमलव स्थान तक, क्या है?

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: 84.1

    Leq = 10 log₁₀[(2 × 10^9.0 + 6 × 10^7.0) ÷ 8] = 10 log₁₀[(2 × 10⁹ + 0.06 × 10⁹) ÷ 8] = 10 log₁₀(2.575 × 10⁸) = 84.1 dB(A)। समय-भारित समांतर माध्य, (2 × 90 + 6 × 70) ÷ 8 = 75 dB, लघुगणकीय पैमाने की उपेक्षा करता है और उद्भासन को बहुत कम आँकता है।

  3. कौन-सी कणिकीय नियंत्रण युक्ति बहुत कम दाब पतन के साथ सूक्ष्म कणों हेतु बहुत उच्च दक्षता देती है, पर उसकी पूँजी लागत अधिक है और वह धूल की विद्युत प्रतिरोधकता पर निर्भर है?

    1. स्थिरवैद्युत अवक्षेपित्र
    2. चक्रवात
    3. वेंचुरी मार्जक
    4. गुरुत्व अवसादन कक्ष
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — स्थिरवैद्युत अवक्षेपित्र

    ESP कोरोना में कणों को आवेशित करके प्लेटों पर एकत्र करते हैं, गैस प्रवाह के प्रति अल्प प्रतिरोध के साथ, जो विद्युत केंद्रों के विशाल प्रवाहों हेतु उपयुक्त है। वेंचुरी मार्जक भी सूक्ष्म कण पकड़ते हैं पर उच्च दाब पतन पर, और चक्रवात तथा अवसादन कक्ष सूक्ष्म कणों हेतु ख़राब हैं।

  4. त्रि-मार्गी उत्प्रेरकीय परिवर्तक के विषय में कौन-से कथन सही हैं? सभी सही विकल्प चुनिए।

    1. यह केवल रससमीकरणमितीय वायु-ईंधन अनुपात के निकट दक्षता से काम करता है
    2. यह कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोकार्बनों का ऑक्सीकरण करता है
    3. यह नाइट्रोजन ऑक्साइडों को नाइट्रोजन में अपचयित करता है
    4. यह सीसायुक्त पेट्रोल के साथ अच्छा काम करता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — यह केवल रससमीकरणमितीय वायु-ईंधन अनुपात के निकट दक्षता से काम करता है; B — यह कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोकार्बनों का ऑक्सीकरण करता है; C — यह नाइट्रोजन ऑक्साइडों को नाइट्रोजन में अपचयित करता है

    प्लैटिनम, पैलेडियम और रोडियम उत्प्रेरक तीनों प्रदूषकों का एक साथ उपचार करता है, पर केवल लगभग 14.7:1 के वायु-ईंधन अनुपात के आसपास की संकरी खिड़की में, जिसे एक ऑक्सीजन संवेदक बनाए रखता है। सीसा उत्प्रेरक पर परत चढ़ाकर उसे विषाक्त करता है, इसीलिए उत्प्रेरकीय परिवर्तकों को सीसारहित पेट्रोल चाहिए था।

  5. दो मशीनें अकेले चलने पर किसी बिंदु पर प्रत्येक 80 dB उत्पन्न करती हैं। जब दोनों साथ चलती हैं, तो उस बिंदु पर स्तर लगभग है

    1. 86 dB
    2. 160 dB
    3. 80 dB
    4. 83 dB
    उत्तर देखें

    उत्तर: D — 83 dB

    ध्वनिक ऊर्जा दोगुनी करने से 10 log₁₀ 2 ≈ 3 dB जुड़ता है, अतः 80 + 80 से 83 dB मिलता है। डेसिबल समांतर रूप से नहीं जोड़े जा सकते, जो 160 dB को बाहर करता है; 86 dB हेतु चार समान स्रोत चाहिए।

  6. अभिकथन (A): अनेक भारतीय कोयला-आधारित विद्युत केंद्रों पर स्थिरवैद्युत अवक्षेपित्रों को बड़े प्लेट क्षेत्रफल या धूम्र-गैस अनुकूलन की आवश्यकता होती है। कारण (R): कम-सल्फ़र, अधिक-राख वाला भारतीय कोयला उच्च विद्युत प्रतिरोधकता वाली फ़्लाई ऐश उत्पन्न करता है, जो प्लेटों पर पश्च-कोरोना करती है। 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। धूम्र गैस में अल्प सल्फ़र ट्राइऑक्साइड होने पर प्लेटों पर राख की परत ख़राब चालक होती है, अपना आवेश बनाए रखती है और गैस में वापस विसर्जित होती है, जिससे संग्रहण घटता है; SO₃ या अमोनिया प्रविष्ट करना प्रतिरोधकता घटाता है, और बड़ी प्लेटें कम प्रवास वेग की क्षतिपूर्ति करती हैं।

  7. भारत में भारत स्टेज VI उत्सर्जन मानक किस तिथि से देशभर में लागू हुए?

    1. 1 अप्रैल 2010
    2. 1 अप्रैल 2017
    3. 1 अप्रैल 2020
    4. 1 अप्रैल 2024
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    उत्तर: C — 1 अप्रैल 2020

    भारत ने भारत स्टेज IV से, जो अप्रैल 2017 से देशभर में लागू हुआ, स्टेज V को लाँघकर 1 अप्रैल 2020 से सीधे स्टेज VI तक छलाँग लगाई, 10 ppm सल्फ़र ईंधन के साथ। 2017 की तिथि BS IV की है।

  8. निम्न में से कौन-से ध्वनि प्रदूषण (विनियमन और नियंत्रण) नियम 2000 के अंतर्गत परिवेशी ध्वनि सीमाएँ सही बताते हैं? सभी सही विकल्प चुनिए।

    1. वाणिज्यिक क्षेत्र, दिन: 75 dB(A)
    2. औद्योगिक क्षेत्र, रात: 45 dB(A)
    3. शांत क्षेत्र, रात: 40 dB(A)
    4. आवासीय क्षेत्र, दिन: 55 dB(A)
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — शांत क्षेत्र, रात: 40 dB(A); D — आवासीय क्षेत्र, दिन: 55 dB(A)

    सीमाएँ (दिन/रात, Leq dB(A)) औद्योगिक 75/70, वाणिज्यिक 65/55, आवासीय 55/45 और शांत क्षेत्र 50/40 हैं। अतः आवासीय दिन 55 और शांत रात 40 सही हैं; 45 आवासीय रात की सीमा है, औद्योगिक की नहीं, और 75 औद्योगिक दिन की सीमा है, वाणिज्यिक की नहीं।

  9. सड़क किनारे एक निगरानी बिंदु पर L10 75 dB(A) और L90 60 dB(A) है। यातायात ध्वनि सूचकांक, TNI = 4(L10 − L90) + L90 − 30, क्या है?

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: 90

    TNI = 4 × (75 − 60) + 60 − 30 = 60 + 30 = 90। L10 और L90 के बीच के अंतर पर 4 का गुणक इस निष्कर्ष को दर्शाता है कि उतार-चढ़ाव वाली यातायात ध्वनि समान औसत स्तर की स्थिर ध्वनि से अधिक झुंझलाती है।

  10. एक श्रमिक 4 घंटे 95 dB(A) पर बिताता है, जहाँ 4 घंटे अनुमत हैं, और 2 घंटे 90 dB(A) पर, जहाँ 8 घंटे अनुमत हैं। ध्वनि मात्रा है

    1. 0.75, जो अनुमत सीमा के भीतर है
    2. 1.25, जो अनुमत सीमा से अधिक है
    3. 1.0, ठीक सीमा पर
    4. 0.5, सीमा के भीतर
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — 1.25, जो अनुमत सीमा से अधिक है

    D = Σ C ÷ T = 4/4 + 2/8 = 1 + 0.25 = 1.25। 1 से अधिक कोई भी मात्रा बताती है कि अनुमत उद्भासन पार हो गया है, यद्यपि हर अवधि अलग से स्वीकार्य लगती है।