गहन समुद्री प्लास्टिक अपघटन: सामान्य विज्ञान के महत्वपूर्ण प्रश्न

परिचय: प्रतियोगी परीक्षाओं की तैयारी में सामान्य विज्ञान एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह न केवल आपके ज्ञान का परीक्षण करता है, बल्कि यह भी सुनिश्चित करता है कि आप अपने आसपास की दुनिया को वैज्ञानिक दृष्टिकोण से समझ सकें। यह अभ्यास सत्र आपको विभिन्न वैज्ञानिक अवधारणाओं पर आधारित प्रश्नों के माध्यम से अपनी समझ को परखने और सुधारने में मदद करेगा, विशेष रूप से उन विषयों से संबंधित जो हालिया वैज्ञानिक खोजों से जुड़े हैं।

सामान्य विज्ञान अभ्यास प्रश्न (General Science Practice MCQs)

1. गहन समुद्र में प्लास्टिक के विघटन में मुख्य रूप से कौन सी जैविक प्रक्रिया शामिल होती है?
   • (a) प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis)
   • (b) किण्वन (Fermentation)
   • (c) अपघटन (Decomposition)
   • (d) वाष्पीकरण (Evaporation)

   उत्तर: (c)

   हल (Solution):

   सिद्धांत (Principle): अपघटन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा कार्बनिक पदार्थ (जैसे प्लास्टिक) को सूक्ष्मजीवों (जैसे बैक्टीरिया और कवक) द्वारा सरल पदार्थों में तोड़ा जाता है।

   व्याख्या (Explanation): समाचार शीर्षक बताता है कि “सूक्ष्मजीव” प्लास्टिक को विघटित करते हैं। यह सीधे तौर पर अपघटन की प्रक्रिया को इंगित करता है, जहाँ सूक्ष्मजीव जटिल कार्बनिक यौगिकों को सरल अकार्बनिक या कार्बनिक पदार्थों में तोड़ते हैं। प्रकाश संश्लेषण पौधों द्वारा प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में बदलने की प्रक्रिया है, किण्वन ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में होने वाली चयापचय प्रक्रिया है, और वाष्पीकरण एक तरल का गैस में बदलना है। ये तीनों प्लास्टिक अपघटन में प्राथमिक भूमिका नहीं निभाते हैं।

   अतः, सही उत्तर (c) है।

2. प्लास्टिक के विघटन में सहायक सूक्ष्मजीवों का अध्ययन किस वैज्ञानिक शाखा के अंतर्गत आता है?
   • (a) पारिस्थितिकी (Ecology)
   • (b) सूक्ष्मजीव विज्ञान (Microbiology)
   • (c) जीवाश्म विज्ञान (Paleontology)
   • (d) भूविज्ञान (Geology)

   उत्तर: (b)

   हल (Solution):

   सिद्धांत (Principle): सूक्ष्मजीव विज्ञान (Microbiology) सूक्ष्मजीवों, उनके अध्ययन, और उनके प्रभावों से संबंधित वैज्ञानिक अध्ययन का क्षेत्र है।

   व्याख्या (Explanation): चूंकि प्रश्न सूक्ष्मजीवों और उनके कार्यों (प्लास्टिक का विघटन) पर केंद्रित है, सूक्ष्मजीव विज्ञान वह प्रासंगिक शाखा है जो इन जीवों का अध्ययन करती है। पारिस्थितिकी जीवों और उनके पर्यावरण के बीच संबंधों का अध्ययन करती है, जीवाश्म विज्ञान जीवाश्मों का अध्ययन करता है, और भूविज्ञान पृथ्वी और उसकी संरचना का अध्ययन करता है।

   अतः, सही उत्तर (b) है।

3. समुद्र में प्लास्टिक प्रदूषण मुख्य रूप से किस प्रकार के प्लास्टिक से होता है जो आसानी से विघटित नहीं होता?
   • (a) बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक (Biodegradable Plastics)
   • (b) पॉलीथीन (Polyethylene)
   • (c) पॉलीलैक्टिक एसिड (Polylactic Acid)
   • (d) सेल्युलोज (Cellulose)

   उत्तर: (b)

   हल (Solution):

   सिद्धांत (Principle): पॉलीथीन (PE), पॉलीप्रोपाइलीन (PP), पॉलीविनाइल क्लोराइड (PVC) जैसे प्लास्टिक बायोडिग्रेडेबल नहीं होते हैं और पर्यावरण में लंबे समय तक बने रहते हैं।

   व्याख्या (Explanation): पॉलीथीन (जैसे पॉलीथीन टेरेफ्थेलेट – PET, पॉलीथीन – PE) प्लास्टिक के सबसे आम प्रकार हैं जो बड़ी मात्रा में समुद्रों में पाए जाते हैं और प्राकृतिक रूप से आसानी से विघटित नहीं होते हैं, जिससे वे समुद्री प्रदूषण का एक बड़ा स्रोत बनते हैं। बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक और पॉलीलैक्टिक एसिड (PLA) जानबूझकर विघटन के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, और सेल्युलोज एक प्राकृतिक बहुलक है।

   अतः, सही उत्तर (b) है।

4. प्लास्टिक के अणु (molecules) किस प्रकार के रासायनिक बंधन (chemical bonds) से बने होते हैं?
   • (a) आयनिक बंधन (Ionic Bonds)
   • (b) सहसंयोजक बंधन (Covalent Bonds)
   • (c) हाइड्रोजन बंधन (Hydrogen Bonds)
   • (d) धात्विक बंधन (Metallic Bonds)

   उत्तर: (b)

   हल (Solution):

   सिद्धांत (Principle): प्लास्टिक बहुलक (polymers) होते हैं, जो छोटे मोनोमर इकाइयों से बने होते हैं। ये मोनोमर इकाइयाँ मुख्य रूप से कार्बन परमाणुओं के बीच सहसंयोजक बंधनों द्वारा जुड़ी होती हैं।

   व्याख्या (Explanation): प्लास्टिक में, विशेष रूप से कार्बनिक प्लास्टिक में, मोनोमर इकाइयों को जोड़ने वाली मुख्य कड़ी कार्बन-कार्बन सहसंयोजक बंधन है। ये बंधन बहुत मजबूत होते हैं, जो प्लास्टिक को उनकी दृढ़ता और स्थिरता प्रदान करते हैं। आयनिक बंधन आयनों के बीच बनते हैं, हाइड्रोजन बंधन विशेष रूप से पानी जैसे ध्रुवीय अणुओं में महत्वपूर्ण होते हैं, और धात्विक बंधन धातुओं में पाए जाते हैं।

   अतः, सही उत्तर (b) है।

5. गहन समुद्र का दबाव (pressure) प्लास्टिक के अपघटन को कैसे प्रभावित कर सकता है?
   • (a) दबाव अपघटन प्रक्रिया को तेज करता है।
   • (b) दबाव अपघटन प्रक्रिया को धीमा कर देता है।
   • (c) दबाव अपघटन प्रक्रिया पर कोई प्रभाव नहीं डालता है।
   • (d) दबाव केवल कुछ विशेष प्रकार के प्लास्टिक के अपघटन को प्रभावित करता है।

   उत्तर: (d)

   हल (Solution):

   सिद्धांत (Principle): उच्च दबाव कुछ रासायनिक अभिक्रियाओं की दर को प्रभावित कर सकता है, जिसमें एंजाइमेटिक अभिक्रियाएं भी शामिल हैं जो अपघटन में भूमिका निभाती हैं।

   व्याख्या (Explanation): जबकि सामान्यतः उच्च दबाव कुछ जैविक प्रक्रियाओं को धीमा कर सकता है, यह जटिल है। कुछ शोध बताते हैं कि उच्च दबाव, विशेष रूप से ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में, प्लास्टिक को छोटे टुकड़ों में तोड़ने में मदद कर सकता है, लेकिन सूक्ष्मजीवों द्वारा उनके रासायनिक अपघटन की दर को कम या बढ़ा सकता है, यह प्लास्टिक के प्रकार और सूक्ष्मजीवों पर निर्भर करता है। विकल्प (d) सबसे सटीक है क्योंकि विभिन्न प्लास्टिक और सूक्ष्मजीवों पर इसका प्रभाव भिन्न हो सकता है।

   अतः, सही उत्तर (d) है।

6. गहन समुद्र के वातावरण में तापमान (temperature) प्लास्टिक अपघटन पर क्या प्रभाव डालता है?
   • (a) उच्च तापमान अपघटन को तेज करता है।
   • (b) निम्न तापमान अपघटन को तेज करता है।
   • (c) तापमान का अपघटन पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
   • (d) निम्न तापमान अपघटन को धीमा कर देता है।

   उत्तर: (d)

   हल (Solution):

   सिद्धांत (Principle): अधिकांश जैविक (enzymatic) और रासायनिक अभिक्रियाएँ तापमान पर निर्भर करती हैं। सामान्यतः, कम तापमान रासायनिक अभिक्रियाओं की दर को धीमा कर देता है।

   व्याख्या (Explanation): गहन समुद्र का तापमान बहुत कम होता है। कम तापमान पर, सूक्ष्मजीवों की चयापचय दर और एंजाइमेटिक गतिविधि कम हो जाती है, जिससे प्लास्टिक जैसे जटिल कार्बनिक पदार्थों का अपघटन धीमा हो जाता है। इसके विपरीत, उच्च तापमान (एक निश्चित सीमा तक) अभिक्रियाओं को तेज करता है।

   अतः, सही उत्तर (d) है।

7. समाचार के अनुसार, प्लास्टिक को विघटित करने वाले “माइक्रोब्स” (microbes) से क्या तात्पर्य है?
   • (a) केवल बैक्टीरिया
   • (b) केवल कवक
   • (c) बैक्टीरिया, कवक और अन्य सूक्ष्मजीव
   • (d) केवल शैवाल (Algae)

   उत्तर: (c)

   हल (Solution):

   सिद्धांत (Principle): “माइक्रोब्स” (microbes) एक व्यापक शब्द है जिसमें सभी प्रकार के सूक्ष्मजीव शामिल हैं, जिनमें बैक्टीरिया, कवक, कुछ प्रोटोजोआ और सूक्ष्म शैवाल शामिल हैं।

   व्याख्या (Explanation): प्लास्टिक के अपघटन में कई प्रकार के सूक्ष्मजीव भाग ले सकते हैं। जबकि बैक्टीरिया और कवक प्लास्टिक के क्षरण में प्रमुख भूमिका निभाते हैं, “माइक्रोब्स” शब्द में अन्य सूक्ष्मजीव भी शामिल हो सकते हैं जो अप्रत्यक्ष रूप से इस प्रक्रिया में योगदान कर सकते हैं। शैवाल आमतौर पर प्रकाश संश्लेषण करते हैं और सीधे प्लास्टिक अपघटन में शामिल नहीं होते हैं।

   अतः, सही उत्तर (c) है।

8. कुछ प्लास्टिक के विघटन के दौरान कौन सी गैसें उत्पन्न हो सकती हैं?
   • (a) केवल ऑक्सीजन (O₂)
   • (b) केवल कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂)
   • (c) मीथेन (CH₄) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂)
   • (d) नाइट्रोजन (N₂) और अमोनिया (NH₃)

   उत्तर: (c)

   हल (Solution):

   सिद्धांत (Principle): प्लास्टिक के रासायनिक अपघटन में, विशेष रूप से अवायवीय (anaerobic) परिस्थितियों में, हाइड्रोकार्बन श्रृंखलाएं टूट सकती हैं, जिससे मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड जैसे उत्पाद बनते हैं।

   व्याख्या (Explanation): जब सूक्ष्मजीव प्लास्टिक को अपघटित करते हैं, तो वे कार्बनिक यौगिकों को तोड़ते हैं। यदि प्रक्रिया आंशिक रूप से अवायवीय है (जैसा कि गहरे समुद्र की तलछट में हो सकता है), तो मीथेन (CH₄) एक मुख्य उत्पाद हो सकता है। एरोबिक (aerobic) अपघटन में कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) मुख्य उत्पाद होता है। इसलिए, दोनों गैसों का मिश्रण संभव है।

   अतः, सही उत्तर (c) है।

9. प्लास्टिक के अपघटन की प्रक्रिया को समझने के लिए, हमें प्लास्टिक की आणविक संरचना (molecular structure) के बारे में क्या जानना चाहिए?
   • (a) प्लास्टिक में केवल एकल बंधन होते हैं।
   • (b) प्लास्टिक में दोहराए जाने वाले मोनोमर इकाइयाँ होती हैं जो लंबी श्रृंखलाओं में जुड़ी होती हैं।
   • (c) सभी प्लास्टिक जल में घुलनशील होते हैं।
   • (d) प्लास्टिक में केवल आयनिक यौगिक होते हैं।

   उत्तर: (b)

   हल (Solution):

   सिद्धांत (Principle): प्लास्टिक बहुलक (polymers) होते हैं, जिनका अर्थ है कि वे कई छोटी, दोहराई जाने वाली मोनोमर इकाइयों से बनी लंबी श्रृंखलाएं हैं।

   व्याख्या (Explanation): प्लास्टिक के अपघटन की प्रक्रिया को समझने के लिए, उनकी बहुलक प्रकृति को समझना महत्वपूर्ण है। लंबी कार्बन श्रृंखलाओं में मोनोमर इकाइयों का दोहराव अपघटनकर्ताओं के लिए इन श्रृंखलाओं को तोड़ना चुनौतीपूर्ण बनाता है। एकल बंधन, आयनिक यौगिक या जल में घुलनशीलता सामान्य प्लास्टिक की विशेषताओं का वर्णन नहीं करते हैं।

   अतः, सही उत्तर (b) है।

10. क्या सभी प्रकार के प्लास्टिक को समान दर से सूक्ष्मजीवों द्वारा विघटित किया जा सकता है?
    • (a) हाँ, सभी प्लास्टिक एक ही दर से विघटित होते हैं।
    • (b) नहीं, प्लास्टिक की रासायनिक संरचना के आधार पर विघटन दर भिन्न होती है।
    • (c) केवल प्राकृतिक प्लास्टिक ही विघटित होते हैं।
    • (d) केवल वे प्लास्टिक जो पानी में घुलनशील होते हैं, विघटित होते हैं।

    उत्तर: (b)

    हल (Solution):

    सिद्धांत (Principle): प्लास्टिक की बहुलक श्रृंखलाओं की संरचना, उनके मोनोमर प्रकार, क्रॉस-लिंकिंग की डिग्री और एडिटिव्स (additives) उनकी बायोडिग्रेडेबिलिटी (biodegradability) को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं।

    व्याख्या (Explanation): विभिन्न प्रकार के प्लास्टिक में विभिन्न रासायनिक संरचनाएँ होती हैं। उदाहरण के लिए, पॉलीथीन (PE) और पॉलीप्रोपाइलीन (PP) अत्यंत स्थिर होते हैं, जबकि पॉलीलैक्टिक एसिड (PLA) जैसे कुछ सिंथेटिक बहुलक अपेक्षाकृत जल्दी बायोडिग्रेडेबल होते हैं। इसलिए, विघटन दर प्लास्टिक के प्रकार के अनुसार भिन्न होती है।

    अतः, सही उत्तर (b) है।

11. हाइड्रोलिसिस (Hydrolysis) किस प्रकार की रासायनिक अभिक्रिया है जो प्लास्टिक के अपघटन में भूमिका निभा सकती है?
    • (a) ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया
    • (b) पानी के साथ अभिक्रिया, जिससे अणु टूटते हैं
    • (c) प्रकाश के साथ अभिक्रिया
    • (d) तापमान में वृद्धि के साथ अभिक्रिया

    उत्तर: (b)

    हल (Solution):

    सिद्धांत (Principle): हाइड्रोलिसिस एक रासायनिक अभिक्रिया है जिसमें पानी (hydro) का उपयोग करके एक अणु को दो भागों में तोड़ा (lysis) जाता है।

    व्याख्या (Explanation): कुछ प्लास्टिक, विशेष रूप से जिनमें एस्टर या एमाइड लिंकेज होते हैं (जैसे PET या नायलॉन), पानी के अणुओं की क्रिया द्वारा तोड़े जा सकते हैं। यह अभिक्रिया अक्सर सूक्ष्मजीवों द्वारा उत्प्रेरित (catalyzed) होती है, जो प्लास्टिक श्रृंखलाओं को छोटे, अधिक आसानी से चयापचय योग्य टुकड़ों में तोड़ने में मदद करती है।

    अतः, सही उत्तर (b) है।

12. प्लास्टिक अपघटन में सूक्ष्मजीवों द्वारा उत्पादित एंजाइम (enzymes) की भूमिका क्या है?
    • (a) प्लास्टिक को और अधिक मजबूत बनाना
    • (b) प्लास्टिक के बड़े अणुओं को छोटे अणुओं में तोड़ना
    • (c) प्लास्टिक को रंग देना
    • (d) प्लास्टिक से नए, बड़े अणु बनाना

    उत्तर: (b)

    हल (Solution):

    सिद्धांत (Principle): एंजाइम जैविक उत्प्रेरक (biological catalysts) होते हैं जो विशिष्ट रासायनिक अभिक्रियाओं की दर को बढ़ाते हैं। प्लास्टिक अपघटन के संदर्भ में, वे बहुलक श्रृंखलाओं को तोड़ने वाले हाइड्रोलिटिक एंजाइम हो सकते हैं।

    व्याख्या (Explanation): प्लास्टिक के बहुलक बहुत बड़े अणु होते हैं। सूक्ष्मजीवों द्वारा उत्पादित एंजाइम, जैसे कि एस्टरेज़ (esterases) या एमाइड्स (amidases), बहुलक श्रृंखलाओं के भीतर रासायनिक बंधनों को तोड़कर उन्हें छोटे मोनोमर या ओलिगोमर में परिवर्तित करते हैं, जिन्हें फिर सूक्ष्मजीवों द्वारा अवशोषित और चयापचय किया जा सकता है।

    अतः, सही उत्तर (b) है।

13. समुद्र में छोटे प्लास्टिक के कणों को क्या कहा जाता है, जो अपघटन प्रक्रिया को प्रभावित कर सकते हैं?
    • (a) मैक्रोप्लास्टिक (Macroplastic)
    • (b) मेसोप्लास्टिक (Mesoplastic)
    • (c) माइक्रोप्लास्टिक (Microplastic)
    • (d) नैनोप्लास्टिक (Nanoplastic)

    उत्तर: (c)

    हल (Solution):

    सिद्धांत (Principle): माइक्रोप्लास्टिक <5 मिमी आकार के प्लास्टिक कण होते हैं, जो बड़े प्लास्टिक के टूटने से उत्पन्न होते हैं या सीधे छोटे कणों के रूप में निर्मित होते हैं।

    व्याख्या (Explanation): बड़े प्लास्टिक के समुद्री जल में लंबे समय तक रहने के कारण छोटे-छोटे कणों में टूट जाते हैं, जिन्हें माइक्रोप्लास्टिक कहते हैं। इन छोटे कणों का सतह क्षेत्र (surface area) अधिक होता है, जिससे उन पर सूक्ष्मजीवों द्वारा अपघटन की प्रक्रिया थोड़ी अधिक कुशल हो सकती है, हालांकि यह अभी भी एक धीमी प्रक्रिया है। मैक्रोप्लास्टिक बड़े प्लास्टिक को संदर्भित करता है, जबकि नैनोप्लास्टिक और भी छोटे कण होते हैं।

    अतः, सही उत्तर (c) है।

14. ऑक्सीजन की अनुपस्थिति (anaerobic conditions) में प्लास्टिक का अपघटन कैसे प्रभावित होता है?
    • (a) अपघटन तेज हो जाता है।
    • (b) अपघटन धीमा हो जाता है और अक्सर मीथेन का उत्पादन होता है।
    • (c) अपघटन नहीं होता है।
    • (d) केवल प्रकाश संश्लेषण करने वाले सूक्ष्मजीव काम करते हैं।

    उत्तर: (b)

    हल (Solution):

    सिद्धांत (Principle): एरोबिक (ऑक्सीजन की उपस्थिति) श्वसन आमतौर पर अवायवीय (ऑक्सीजन की अनुपस्थिति) श्वसन की तुलना में ऊर्जा उत्पादन में अधिक कुशल होता है, और यह विभिन्न चयापचय उत्पादों को जन्म देता है।

    व्याख्या (Explanation): कई सूक्ष्मजीव जो प्लास्टिक का अपघटन करते हैं, उन्हें कार्य करने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है (एरोबिक)। ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में, अपघटन की दर अक्सर धीमी हो जाती है, और ये जीव अन्य चयापचय मार्गों का उपयोग करते हैं, जिससे मीथेन (CH₄) और अन्य गैसों का उत्पादन हो सकता है।

    अतः, सही उत्तर (b) है।

15. कार्बनिक रसायन विज्ञान (Organic Chemistry) के अनुसार, प्लास्टिक के अपघटन से जुड़े प्राथमिक रासायनिक बंधनों का प्रकार क्या है?
    • (a) कार्बन-ऑक्सीजन (C-O) बंधन
    • (b) कार्बन-कार्बन (C-C) और कार्बन-हाइड्रोजन (C-H) बंधन
    • (c) सोडियम-क्लोराइड (Na-Cl) बंधन
    • (d) सिलिकॉन-ऑक्सीजन (Si-O) बंधन

    उत्तर: (b)

    हल (Solution):

    सिद्धांत (Principle): अधिकांश सिंथेटिक प्लास्टिक हाइड्रोकार्बन-आधारित बहुलक होते हैं, जिनमें कार्बन और हाइड्रोजन के बीच लंबी श्रृंखलाएं होती हैं।

    व्याख्या (Explanation): प्लास्टिक का रीढ़ (backbone) मुख्य रूप से कार्बन परमाणुओं की लंबी श्रृंखलाओं से बना होता है, जो एक-दूसरे से और हाइड्रोजन परमाणुओं से सहसंयोजक बंधनों (C-C और C-H) द्वारा जुड़े होते हैं। अपघटन प्रक्रिया इन मजबूत बंधनों को तोड़ने पर निर्भर करती है। कार्बन-ऑक्सीजन बंधन एस्टर या ईथर में पाए जाते हैं, सोडियम-क्लोराइड आयनिक बंधन है, और सिलिकॉन-ऑक्सीजन बंधन सिलिकॉन में आम हैं, प्लास्टिक में नहीं।

    अतः, सही उत्तर (b) है।

16. प्लास्टिक अपघटन में UV विकिरण (UV radiation) की क्या भूमिका हो सकती है, विशेष रूप से महासागर की सतह पर?
    • (a) UV विकिरण अपघटन को रोकता है।
    • (b) UV विकिरण प्लास्टिक को फोटोडिग्रेड (photodegrade) करके छोटे टुकड़ों में तोड़ सकता है।
    • (c) UV विकिरण अपघटन करने वाले सूक्ष्मजीवों को मार देता है।
    • (d) UV विकिरण का कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

    उत्तर: (b)

    हल (Solution):

    सिद्धांत (Principle): फोटोडिग्रेडेशन (Photodegradation) एक प्रक्रिया है जिसमें प्रकाश (विशेष रूप से UV प्रकाश) का उपयोग करके रासायनिक बंधन टूट जाते हैं।

    व्याख्या (Explanation): सूर्य से UV विकिरण, विशेष रूप से महासागर की सतह के पास, प्लास्टिक की बहुलक श्रृंखलाओं को तोड़ सकता है। यह भौतिक रूप से प्लास्टिक को छोटे टुकड़ों (माइक्रोप्लास्टिक्स) में तोड़ता है और रासायनिक रूप से उन्हें कमजोर करता है, जिससे सूक्ष्मजीवों द्वारा आगे के जैविक अपघटन के लिए वे अधिक सुलभ हो जाते हैं।

    अतः, सही उत्तर (b) है।

17. कौन सी भौतिक विशेषताएँ प्लास्टिक को समुद्र में लंबे समय तक बनाए रखती हैं, जिससे वे एक सतत समस्या बन जाते हैं?
    • (a) उनकी उच्च घुलनशीलता (solubility)
    • (b) उनकी कम घनत्व (density)
    • (c) उनके मजबूत रासायनिक बंधन और स्थिरता
    • (d) उनके नरम स्वभाव

    उत्तर: (c)

    हल (Solution):

    सिद्धांत (Principle): अधिकांश सिंथेटिक प्लास्टिक को उनके स्थायित्व और यांत्रिक शक्ति के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसका अर्थ है कि उनके रासायनिक बंधन टूटने का विरोध करते हैं।

    व्याख्या (Explanation): प्लास्टिक के बहुलक श्रृंखलाओं में मौजूद मजबूत सहसंयोजक बंधन उन्हें रासायनिक रूप से बहुत स्थिर बनाते हैं। वे पानी में आसानी से घुलनशील नहीं होते हैं, और उनका घनत्व या प्रकृति सीधे तौर पर उनके प्राथमिक टिकाऊपन का कारण नहीं बनते हैं। यही स्थिरता उन्हें पर्यावरण में लंबे समय तक बने रहने में मदद करती है।

    अतः, सही उत्तर (c) है।

18. सूक्ष्मजीवों द्वारा प्लास्टिक के विघटन को बढ़ाने के लिए वैज्ञानिकों द्वारा विकसित की जा रही एक संभावित विधि क्या है?
    • (a) प्लास्टिक को पिघलाना
    • (b) प्लास्टिक को विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए एंजाइमों से उपचारित करना
    • (c) प्लास्टिक में नमक मिलाना
    • (d) प्लास्टिक को वायुमंडल में खुला छोड़ना

    उत्तर: (b)

    हल (Solution):

    सिद्धांत (Principle): बायोटेक्नोलॉजी (Biotechnology) का उपयोग प्लास्टिक अपघटन के लिए एंजाइम या सूक्ष्मजीवों को विकसित या बेहतर बनाने के लिए किया जा सकता है।

    व्याख्या (Explanation): वैज्ञानिक प्लास्टिक को प्रभावी ढंग से तोड़ने वाले विशिष्ट एंजाइमों (जैसे PETase) की पहचान कर रहे हैं या उन्हें आनुवंशिक रूप से संशोधित (genetically engineer) कर रहे हैं। इन एंजाइमों का उपयोग नियंत्रित औद्योगिक प्रक्रियाओं में प्लास्टिक को अपघटित करने के लिए किया जा सकता है, जो प्राकृतिक अपघटन की तुलना में बहुत तेज है।

    अतः, सही उत्तर (b) है।

19. कौन सा तत्व प्लास्टिक के बहुलक रीढ़ (polymer backbone) का मुख्य घटक है?
    • (a) ऑक्सीजन (O)
    • (b) नाइट्रोजन (N)
    • (c) कार्बन (C)
    • (d) सिलिकॉन (Si)

    उत्तर: (c)

    हल (Solution):

    सिद्धांत (Principle): अधिकांश सिंथेटिक प्लास्टिक कार्बनिक यौगिक हैं, जिसका अर्थ है कि उनके अणु मुख्य रूप से कार्बन परमाणुओं से बने होते हैं।

    व्याख्या (Explanation): प्लास्टिक की बहुलक श्रृंखलाएं कार्बन परमाणुओं की लंबी श्रृंखलाओं से बनती हैं, जिनमें अक्सर हाइड्रोजन परमाणु भी जुड़े होते हैं। यह कार्बन रीढ़ प्लास्टिक की संरचना और स्थिरता का आधार है।

    अतः, सही उत्तर (c) है।

20. समुद्र में प्लास्टिक के छोटे टुकड़े (microplastics) जलीय जीवों के लिए क्या खतरा पैदा कर सकते हैं?
    • (a) वे केवल उनके भोजन का हिस्सा बनते हैं।
    • (b) वे शारीरिक बाधाएँ पैदा कर सकते हैं, पाचन तंत्र को अवरुद्ध कर सकते हैं, और विषाक्त पदार्थों को अवशोषित कर सकते हैं।
    • (c) वे जलीय जीवों को तैरने में मदद करते हैं।
    • (d) वे पोषक तत्वों का एक समृद्ध स्रोत हैं।

    उत्तर: (b)

    हल (Solution):

    सिद्धांत (Principle): माइक्रोप्लास्टिक्स को भोजन के साथ भ्रमित किया जा सकता है और जलीय जीवों द्वारा निगला जा सकता है, जिससे भौतिक और रासायनिक दोनों तरह के नुकसान होते हैं।

    व्याख्या (Explanation): जलीय जीव माइक्रोप्लास्टिक्स को भोजन समझकर निगल सकते हैं। इससे उनका पाचन तंत्र अवरुद्ध हो सकता है, उन्हें भरा हुआ महसूस हो सकता है (जिससे वे कम खाते हैं), और प्लास्टिक में अवशोषित हुए या उससे निकले विषाक्त पदार्थ उनके ऊतकों में जमा हो सकते हैं, जिससे उनके स्वास्थ्य और प्रजनन पर नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है।

    अतः, सही उत्तर (b) है।

21. कौन सा बहुलक (polymer) अक्सर पानी की बोतलों के निर्माण में उपयोग किया जाता है और समुद्री प्रदूषण में एक प्रमुख योगदानकर्ता है?
    • (a) पॉलीप्रोपाइलीन (Polypropylene)
    • (b) पॉलीविनाइल क्लोराइड (Polyvinyl Chloride)
    • (c) पॉलीथीन टेरेफ्थेलेट (Polyethylene Terephthalate – PET)
    • (d) पॉलीस्टाइनिन (Polystyrene)

    उत्तर: (c)

    हल (Solution):

    सिद्धांत (Principle): पॉलीथीन टेरेफ्थेलेट (PET) एक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला थर्मोप्लास्टिक बहुलक है जो विशेष रूप से पेय पदार्थों की बोतलों में पाया जाता है।

    व्याख्या (Explanation): PET अपनी स्पष्टता, मजबूती और हल्कापन के कारण पेय बोतलों के लिए एक लोकप्रिय विकल्प है। हालांकि, दुनिया भर में इसके विशाल उत्पादन और उपभोग के कारण, यह समुद्री वातावरण में पाए जाने वाले सबसे आम प्लास्टिक में से एक है, जो प्लास्टिक प्रदूषण में महत्वपूर्ण योगदान देता है।

    अतः, सही उत्तर (c) है।

22. जब सूक्ष्मजीव प्लास्टिक को विघटित करते हैं, तो वे किन प्राथमिक तत्वों को तोड़ते हैं?
    • (a) कार्बन (C) और हाइड्रोजन (H)
    • (b) ऑक्सीजन (O) और नाइट्रोजन (N)
    • (c) सिलिकॉन (Si) और एल्यूमीनियम (Al)
    • (d) फास्फोरस (P) और सल्फर (S)

    उत्तर: (a)

    हल (Solution):

    सिद्धांत (Principle): प्लास्टिक मुख्य रूप से कार्बनिक यौगिक हैं, जिनका अर्थ है कि उनके अणु कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच सहसंयोजक बंधनों से बने होते हैं।

    व्याख्या (Explanation): अपघटन प्रक्रिया में, सूक्ष्मजीव इन कार्बन-कार्बन और कार्बन-हाइड्रोजन बंधनों को तोड़ते हैं ताकि ऊर्जा प्राप्त की जा सके और अपने स्वयं के सेलुलर घटकों का निर्माण किया जा सके। ये बंधन प्लास्टिक को उसकी पहचान देते हैं और इन्हें तोड़ना ही अपघटन का मुख्य चरण है।

    अतः, सही उत्तर (a) है।

23. प्लास्टिक अपघटन में ‘बायोफिल्म’ (biofilm) का क्या महत्व है?
    • (a) बायोफिल्म प्लास्टिक को कठोर बनाते हैं।
    • (b) बायोफिल्म प्लास्टिक की सतह पर सूक्ष्मजीवों के समुदाय बनाते हैं जो अपघटन को सुविधाजनक बना सकते हैं।
    • (c) बायोफिल्म प्लास्टिक के रंग को बदलते हैं।
    • (d) बायोफिल्म प्लास्टिक को पानी में घुलनशील बनाते हैं।

    उत्तर: (b)

    हल (Solution):

    सिद्धांत (Principle): बायोफिल्म सूक्ष्मजीवों (जैसे बैक्टीरिया) का एक संरचित समुदाय है जो एक सतह से चिपके होते हैं और एक बाह्य कोशिकीय बहुलक मैट्रिक्स (extracellular polymeric substance – EPS) द्वारा घिरे होते हैं।

व्याख्या (Explanation): प्लास्टिक की सतहों पर, सूक्ष्मजीव बायोफिल्म बना सकते हैं। यह बायोफिल्म प्लास्टिक की सतह के साथ सूक्ष्मजीवों के संपर्क को बढ़ाती है, जिससे अपघटन एंजाइमों के स्राव और प्लास्टिक के रासायनिक अपघटन की प्रक्रिया आसान हो जाती है। यह सूक्ष्मजीवों को अधिक टिकाऊ वातावरण भी प्रदान करता है।

अतः, सही उत्तर (b) है।

24. वैज्ञानिकों के लिए गहन समुद्र में प्लास्टिक के अपघटन का अध्ययन क्यों महत्वपूर्ण है?
    • (a) केवल अकादमिक रुचि के लिए।
    • (b) समुद्री जीवन की रक्षा के लिए, प्लास्टिक प्रदूषण के प्रभाव को समझने और समाधान खोजने के लिए।
    • (c) समुद्री जीवों की नई प्रजातियों की खोज के लिए।
    • (d) गहरे समुद्र की अर्थव्यवस्था को बढ़ावा देने के लिए।

    उत्तर: (b)

    हल (Solution):

    सिद्धांत (Principle): प्लास्टिक प्रदूषण एक गंभीर वैश्विक पर्यावरणीय समस्या है जो समुद्री पारिस्थितिक तंत्र और समुद्री जीवन को नुकसान पहुंचाती है।

व्याख्या (Explanation): गहन समुद्र में प्लास्टिक अपघटन की प्रक्रियाओं को समझना हमें प्लास्टिक प्रदूषण की सीमा, इसके पर्यावरणीय प्रभावों और संभावित समाधानों (जैसे बायोडिग्रेडेबल सामग्री का विकास या अपशिष्ट प्रबंधन में सुधार) के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करता है। यह समुद्री पर्यावरण की रक्षा के लिए आवश्यक है।

अतः, सही उत्तर (b) है।