MPSC 2026 पूर्व परीक्षा पेपर-१ · प्रश्न 34 / 100

बरोबर उत्तर पर्याय (1) — 'कार्बन डायॉक्साईड, मिथेन, नायट्रस ऑक्साईड, फ्लोरिनेटेड वायू'. प्रश्नात 'कारणीभूत असणाऱ्या टक्केवारीनुसार' असे स्पष्ट म्हटले आहे, म्हणजे एकूण हरितगृह वायू उत्सर्जनातील वाट्यांचा क्रम विचारला आहे; आणि आयपीसीसीच्या आधारावर तयार होणाऱ्या प्रमाणित जागतिक नोंदवहीत हा क्रम वादातीत आहे. कार्बन डायॉक्साईड सर्वात मोठा वाटेकरी आहे — जीवाश्म इंधनाचे ज्वलन व औद्योगिक प्रक्रिया यांतील उत्सर्जनात जंगलतोड व जमीन वापरातील बदल यांची भर घातली की तो एकूणाच्या सुमारे तीन चतुर्थांश भरतो. मिथेन दुसऱ्या क्रमांकावर, एकूणाच्या सुमारे एक षष्ठांश. नायट्रस ऑक्साईड तिसऱ्या क्रमांकावर, सुमारे सहा टक्के. आणि फ्लोरिनेटेड वायू — हायड्रोफ्ल्युरोकार्बन, परफ्ल्युरोकार्बन, सल्फर हेक्साफ्ल्युओराइड व नायट्रोजन ट्रायफ्ल्युओराइड — शेवटी, सुमारे दोन टक्के. म्हणजे कार्बन डायॉक्साईड, मिथेन, नायट्रस ऑक्साईड, फ्लोरिनेटेड वायू : पर्याय (1). हा प्रश्न त्यातील चार नावांपेक्षा जास्त शिकवतो, कारण तो एक निर्णायक फरक करायला भाग पाडतो. हरितगृह वायूंचा क्रम लावण्याच्या दोन पूर्णपणे वेगळ्या पद्धती आहेत आणि त्या जवळजवळ उलट उत्तरे देतात. पहिली पद्धत — दर एकक वस्तुमानामागील तीव्रता, म्हणजे जागतिक तापमानवाढ क्षमता, जी परंपरेने शंभर वर्षांच्या कालावधीसाठी आणि कार्बन डायॉक्साईड 1 धरून मोजली जाते. या मापावर मिथेन कार्बन डायॉक्साईडच्या सुमारे तीस पट, नायट्रस ऑक्साईड सुमारे तीनशे पट, आणि सल्फर हेक्साफ्ल्युओराइड हजारोंच्या पटीत जातो. या मापावर कार्बन डायॉक्साईड चारांपैकी सर्वात कमकुवत ठरतो. दुसरी पद्धत — प्रत्यक्ष योगदान, म्हणजे तीव्रता गुणिले उत्सर्जित होणारे प्रमाण गुणिले तो वायू वातावरणात किती काळ टिकतो. या मापावर कार्बन डायॉक्साईडचे वर्चस्व निर्विवाद आहे, कारण त्याचे उत्सर्जन इतरांपेक्षा कैक पटींनी मोठे असते आणि प्रत्येक उत्सर्जनाचा मोठा भाग शतकानुशतके वातावरणात फिरत राहतो. प्रश्न 'कारणीभूत असणाऱ्या टक्केवारीनुसार' असे म्हणतो, म्हणून दुसराच क्रम मागितला आहे; आणि तीव्रतेचा क्रम देणारा विद्यार्थी पूर्ण आत्मविश्वासाने चुकीचे उत्तर भरतो.

• (2)कार्बन डायॉक्साईड, मिथेन, फ्लोरिनेटेड वायू, नायट्रस ऑक्साईड — पर्याय (2) पहिले दोन क्रम बरोबर ठेवतो आणि शेवटच्या दोघांची अदलाबदल करतो — फ्लोरिनेटेड वायूंना नायट्रस ऑक्साईडच्या वर नेतो. प्रत्यक्षात नायट्रस ऑक्साईड एकूण उत्सर्जनाच्या सुमारे सहा टक्के आहे आणि फ्लोरिनेटेड वायू सुमारे दोन टक्के, म्हणजे फरक जवळजवळ तिपटीचा आहे. ही चूक तीव्रतेच्या मापाशी गल्लत केल्याने होते : सल्फर हेक्साफ्ल्युओराइडसारखे फ्लोरिनेटेड वायू प्रति एकक वस्तुमान अत्यंत प्रभावी आहेत, पण त्यांचे उत्सर्जित प्रमाण अत्यल्प असल्याने एकूण वाट्यात ते शेवटी येतात. नायट्रस ऑक्साईड याउलट शेती व नत्रयुक्त खतांमधून मोठ्या प्रमाणावर निघतो.
• (3)मिथेन, कार्बन डायॉक्साईड, नायट्रस ऑक्साईड, फ्लोरिनेटेड वायू — पर्याय (3) मिथेनला कार्बन डायॉक्साईडच्या वर नेतो. मिथेन प्रति एकक वस्तुमान कार्बन डायॉक्साईडच्या सुमारे तीस पट प्रभावी आहे हे खरे, आणि तेच लक्षात ठेवून हा पर्याय निवडला जातो; पण एकूण योगदानात कार्बन डायॉक्साईड सुमारे तीन चतुर्थांश आणि मिथेन सुमारे एक षष्ठांश आहे. उत्सर्जनाचे प्रमाण आणि वातावरणातील दीर्घ वास्तव्य या दोन घटकांनी तीव्रतेतील फरक कितीतरी पटींनी भरून काढला जातो. उरलेले दोन क्रम बरोबर असल्याने हा पर्याय सर्वात मोहक चुकीचा पर्याय ठरतो.
• (4)मिथेन, नायट्रस ऑक्साईड, फ्लोरिनेटेड वायू, कार्बन डायॉक्साईड — पर्याय (4) संपूर्णपणे तीव्रतेचा क्रम देतो आणि कार्बन डायॉक्साईडला अगदी शेवटी टाकतो. दर एकक वस्तुमानाच्या मापावर हा क्रम जवळपास बरोबरही ठरेल, पण प्रश्न तीव्रता विचारत नाही — तो एकूण तापमानवाढीस कारणीभूत असणारी टक्केवारी विचारतो, आणि त्या मापावर कार्बन डायॉक्साईड सर्वात मोठा वाटेकरी असून सुमारे तीन चतुर्थांश भरतो. एका वेगळ्या मापावरचे बरोबर उत्तर विचारलेल्या मापावर पूर्णपणे उलटे ठरणे, हा या पर्यायाचा नेमका सापळा आहे.

हरितगृह परिणाम ही नैसर्गिक प्रक्रिया आहे : वातावरणातील काही वायू पृथ्वीकडून बाहेर पडणारे दीर्घ तरंगलांबीचे उष्णताप्रारण शोषून घेतात आणि त्यामुळे पृष्ठभागाचे तापमान अन्यथा जितके असते त्याहून बरेच अधिक राहते. समस्या या परिणामाची नाही, तर मानवी उत्सर्जनाने त्याची तीव्रता वाढवण्याची आहे. एखादा वायू तापमानवाढीला किती कारणीभूत ठरतो हे तीन गोष्टींवर ठरते आणि तिन्ही एकत्रच पाहाव्या लागतात : तो प्रारण किती प्रभावीपणे शोषतो, त्याचे उत्सर्जन किती मोठ्या प्रमाणावर होते, आणि तो वातावरणात किती काळ टिकतो. पहिली गोष्ट म्हणजे जागतिक तापमानवाढ क्षमता, जी शंभर वर्षांच्या कालावधीसाठी कार्बन डायॉक्साईड 1 धरून मोजली जाते; दुसरी व तिसरी गोष्ट मिळून प्रत्यक्ष वाटा ठरवतात. म्हणूनच एकच वायूसंच दोन वेगवेगळ्या क्रमांत मांडता येतो, आणि प्रश्नात नेमके कोणते माप विचारले आहे हे न पाहता उत्तर देणे धोक्याचे ठरते. वातावरणातील वास्तव्यकाळही तितकाच निर्णायक आहे : मिथेन सुमारे एक दशक टिकतो, नायट्रस ऑक्साईड शतकाहून अधिक, अनेक फ्लोरिनेटेड वायू हजारो वर्षे, आणि कार्बन डायॉक्साईडला एकच वास्तव्यकाळ सांगता येत नाही कारण प्रत्येक उत्सर्जनाचा मोठा भाग शतकानुशतके अभिसरणात राहतो. अल्पायुषी असल्यामुळेच मिथेन कमी करणे हे नजीकच्या काळातील तापमानवाढ रोखण्याचे सर्वात वेगवान साधन मानले जाते.

या प्रश्नातील चार वर्ग हेच प्रत्येक राष्ट्रीय व जागतिक उत्सर्जन नोंदवहीत वापरले जातात आणि प्रत्येकाचा स्रोतांचा साचा वेगळा आहे. कार्बन डायॉक्साईड कोळसा, तेल व वायूच्या ज्वलनातून, सिमेंट निर्मितीतून आणि जंगलतोड व जमीन वापरातील बदलातून येतो. मिथेन रवंथ करणाऱ्या जनावरांच्या पोटातील किण्वनातून, पाणी साचलेल्या भातशेतीतून, कचराभूमींतून आणि कोळसा खाणी व तेल-वायू उद्योगातील गळतीतून येतो; त्याचे वातावरणातील आयुष्य सुमारे दशकभरच असल्याने तो झटपट हवामान कृतीसाठी सर्वात आकर्षक लक्ष्य ठरतो. नायट्रस ऑक्साईड जवळजवळ पूर्णपणे शेतीतून येतो — जमिनीला दिलेली नत्रयुक्त खते आणि शेणखत व्यवस्थापन — आणि त्याचे आयुष्य शतकाहून अधिक असते. फ्लोरिनेटेड वायू पूर्णपणे औद्योगिक आहेत : शीतकरण व वातानुकूलनात हायड्रोफ्ल्युरोकार्बन, अ‍ॅल्युमिनियम प्रगलन व इलेक्ट्रॉनिक्समधून परफ्ल्युरोकार्बन, आणि उच्च दाबाच्या विद्युत उपकरणांत विसंवाहक म्हणून सल्फर हेक्साफ्ल्युओराइड. यांपैकी पहिले सहा वायू क्योटो प्रोटोकॉलने नियंत्रित केलेल्या संचात येतात, नायट्रोजन ट्रायफ्ल्युओराइडची भर पुढे पडली, आणि हायड्रोफ्ल्युरोकार्बन स्वतंत्रपणे माँट्रीयल करारच्या किगाली दुरुस्तीखाली टप्प्याटप्प्याने कमी केले जात आहेत.

• आयपीसीसीच्या आधारावरील प्रमाणित जागतिक नोंदवहीत उत्सर्जनातील वाटे : कार्बन डायॉक्साईड सुमारे तीन चतुर्थांश, ज्यात जीवाश्म इंधन व उद्योगासोबत वनक्षेत्र व जमीन वापरही धरला जातो; मिथेन सुमारे एक षष्ठांश; नायट्रस ऑक्साईड सुमारे सहा टक्के; आणि फ्लोरिनेटेड वायू सुमारे दोन टक्के.
• शंभर वर्षांची जागतिक तापमानवाढ क्षमता, कार्बन डायॉक्साईड 1 धरून : मिथेन सुमारे 30, नायट्रस ऑक्साईड सुमारे 300, आणि सल्फर हेक्साफ्ल्युओराइड हजारोंच्या पटीत. म्हणजे प्रति एकक वस्तुमान तीव्रता आणि एकूण वाटा हे दोन क्रम जवळजवळ एकमेकांच्या उलट येतात.
• वायूनिहाय स्रोत — कार्बन डायॉक्साईड जीवाश्म इंधनाचे ज्वलन, सिमेंट व जमीन वापरातील बदलातून; मिथेन जनावरांच्या पोटातील किण्वन, भातशेती, कचराभूमी व इंधन गळतीतून; नायट्रस ऑक्साईड मुख्यतः नत्रयुक्त खते व शेणखतातून; आणि फ्लोरिनेटेड वायू पूर्णपणे उद्योग, शीतकरण व विद्युत उपकरणांतून.
• वातावरणातील आयुर्मान तीव्र स्वरूपात वेगळे आहे : मिथेन सुमारे दशकभर, नायट्रस ऑक्साईड शतकाहून अधिक, अनेक फ्लोरिनेटेड वायू हजारो वर्षे, तर कार्बन डायॉक्साईडला एकच आयुर्मान सांगता येत नाही कारण प्रत्येक उत्सर्जनाचा मोठा भाग शतकानुशतके अभिसरणात राहतो. अल्पायुषी मिथेन हेच नजीकच्या तापमानवाढीवरचे सर्वात वेगवान साधन ठरते.
• बाष्प हा वातावरणातील सर्वाधिक प्रमाणात असलेला हरितगृह वायू आहे, पण त्याला प्रेरक न मानता प्रतिपुष्टी मानले जाते : त्याचे प्रमाण थेट उत्सर्जनाने नव्हे तर तापमानाने ठरते, म्हणून तो तापमानवाढ सुरू करत नाही तर इतर वायूंनी सुरू केलेली तापमानवाढ वाढवतो.

• तीव्रतेचा क्रम आणि वाट्याचा क्रम यांची गल्लत करणे. मिथेन प्रति एकक वस्तुमान कार्बन डायॉक्साईडपेक्षा कितीतरी प्रभावी असला तरी एकूण योगदानात कार्बन डायॉक्साईडचाच वाटा सर्वात मोठा आहे; प्रश्नात कोणते माप विचारले आहे ते आधी ठरवा.
• फ्लोरिनेटेड वायूंची अत्यंत उच्च तापमानवाढ क्षमता पाहून त्यांना क्रमात वर नेणे. त्यांचे उत्सर्जन एकूणाच्या सुमारे दोन टक्केच असल्याने वाट्याच्या क्रमात ते शेवटीच येतात, आणि तेच नेमके पर्याय (2) मध्ये तपासले जाते.
• बाष्पाला हरितगृह वायूंच्या क्रमात बसवणे. बाष्प वातावरणात सर्वाधिक प्रमाणात असला तरी त्याचे प्रमाण तापमानाने ठरते, उत्सर्जनाने नाही; म्हणून उत्सर्जन नोंदवहीत तो प्रेरक म्हणून मोजला जात नाही आणि अशा क्रमवारीत त्याला स्थान नसते.

हरितगृह वायूंवरचे प्रश्न आयोगाकडे चार रूपांत येतात. पहिले, येथे वापरलेला वाट्यानुसारचा क्रम, जो तीव्रतेच्या क्रमाशी मुद्दाम गोंधळ घालण्यासाठी रचलेला असतो. दुसरे, तीव्रतेचा प्रश्न — कोणत्या वायूची जागतिक तापमानवाढ क्षमता सर्वाधिक. तिसरे, स्रोतांची जोडणी — भातशेती व मिथेन, नत्रयुक्त खते व नायट्रस ऑक्साईड, शीतकरण व हायड्रोफ्ल्युरोकार्बन, विद्युत उपकरणे व सल्फर हेक्साफ्ल्युओराइड. चौथे, धोरणाचा प्रश्न — कोणता वायू कोणत्या करारखाली नियंत्रित होतो. या चारांची तयारी एका तक्त्याने होते ज्यात प्रत्येक वायूसाठी चार खण असतील : एकूण वाटा, तापमानवाढ क्षमता, मुख्य स्रोत आणि वातावरणातील आयुर्मान. हा तक्ता एकदा तयार झाला की क्रमाचे व तीव्रतेचे प्रश्न एकाच नजरेत वेगळे ओळखता येतात.

या प्रश्नाशी थेट संबंधित मागील PYQ आढळला नाही.

• सराव प्रश्न — प्रत्यक्ष PYQ नाही

  प्रति एकक वस्तुमान जागतिक तापमानवाढ क्षमता (शंभर वर्षांचा कालावधी) या मापावर खालीलपैकी कोणता वायू सर्वात प्रभावी आहे ?

  • (a)कार्बन डायॉक्साईड
  • (b)मिथेन
  • (c)नायट्रस ऑक्साईड
  • (d)सल्फर हेक्साफ्ल्युओराइड

  उत्तर(d) सल्फर हेक्साफ्ल्युओराइड — कार्बन डायॉक्साईड 1 धरल्यास त्याची जागतिक तापमानवाढ क्षमता हजारोंच्या पटीत जाते, तर मिथेनची सुमारे 30 आणि नायट्रस ऑक्साईडची सुमारे 300 आहे. मात्र त्याचे उत्सर्जित प्रमाण अत्यल्प असल्याने एकूण तापमानवाढीतील वाट्याच्या क्रमवारीत फ्लोरिनेटेड वायू शेवटी येतात.

• सराव प्रश्न — प्रत्यक्ष PYQ नाही

  नायट्रस ऑक्साईडचा सर्वात मोठा स्रोत खालीलपैकी कोणता ?

  • (a)शेतीतील नत्रयुक्त खते व शेणखत व्यवस्थापन
  • (b)उच्च दाबाची विद्युत उपकरणे
  • (c)सिमेंट निर्मिती
  • (d)पाणी साचलेली भातशेती

  उत्तर(a) शेतीतील नत्रयुक्त खते व शेणखत व्यवस्थापन — नायट्रस ऑक्साईडचे उत्सर्जन जवळजवळ पूर्णपणे शेतीतून येते आणि त्याचे वातावरणातील आयुष्य शतकाहून अधिक असते. उच्च दाबाच्या विद्युत उपकरणांतून सल्फर हेक्साफ्ल्युओराइड, सिमेंट निर्मितीतून कार्बन डायॉक्साईड आणि पाणी साचलेल्या भातशेतीतून मिथेन निघतो.