পরিবেশ রসায়ন

১. পরিবেশের প্রধান চারটি মণ্ডল

পৃথিবীর সামগ্রিক বাস্তুতন্ত্র চারটি আন্তঃসম্পর্কিত এবং গতিশীল পরিবেশীয় মণ্ডলে বিভক্ত:

• বায়ুমণ্ডল (Atmosphere): পৃথিবীকে বেষ্টন করে থাকা মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা আবদ্ধ বায়বীয় আবরণ। এটি ক্ষতিকর অতিবেগুনি বিকিরণ শোষণ করে, তাপীয় ভারসাম্য বজায় রাখে এবং বায়বীয় শ্বসন সম্ভব করে। বায়ুমণ্ডলের প্রধান স্তরসমূহ:
  • ট্রপোস্ফিয়ার (০–১০ কিমি): বায়ুমণ্ডলের সর্বনিম্ন ও সবচেয়ে ঘন স্তর, যা বায়ুমণ্ডলের মোট ভরের ৮০% ধারণ করে। সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে উচ্চতা বৃদ্ধির সাথে সাথে তাপমাত্রা ১৫°C থেকে কমে –৫৬°C পর্যন্ত হ্রাস পায়। মেঘ, বৃষ্টি, ঝড় এবং সমস্ত মানবীয় কাজকর্ম এই স্তরে ঘটে।
  • স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার (১০–৫০ কিমি): ট্রপোস্ফিয়ারের ঠিক উপরে অবস্থিত শান্ত স্তর। এর ১৫–৩০ কিমি উচ্চতায় সুরক্ষিত ওজোন স্তর বর্তমান যা সূর্যের ক্ষতিকর UV-B রশ্মি শোষণ করে। ওজোন গঠনের তাপদায়ী বিক্রিয়ায় উচ্চতা বৃদ্ধির সাথে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়।
  • মেসোস্ফিয়ার (৫০–৮৫ কিমি): উচ্চতা বৃদ্ধির সাথে তাপমাত্রা দ্রুত হ্রাস পেয়ে প্রায় –৯০°C হয় (বায়ুমণ্ডলের শীতলতম অঞ্চল)। বায়ুমণ্ডলে প্রবেশকারী উল্কাপিণ্ড এই স্তরে পুড়ে ছাই হয়।
  • থার্মোস্ফিয়ার / আয়নোস্ফিয়ার (৮৫–৫০০ কিমি): আয়নিত গ্যাসকণা ধারণ করে যা বেতার তরঙ্গকে পৃথিবীতে প্রতিফলিত করে; সৌর রশ্মি শোষণের ফলে এখানে তাপমাত্রা ১২০০°C ছাড়িয়ে যায়।
• বারিমণ্ডল (Hydrosphere): পৃথিবীর মোট পৃষ্ঠের ৭১% অংশ জুড়ে থাকা সমস্ত জলীয় ক্ষেত্র: মহাসাগর (৯৭.৫% লবণাক্ত), মেরু হিমবাহ ও বরফের চাদর (১.৭৫%), এবং ব্যবহারযোগ্য মিষ্টি নদী, হ্রদ ও ভূগর্ভস্থ জল (০.৭৫%)।
• শিলামণ্ডল (Lithosphere): পৃথিবীর শক্ত ভূত্বক ও উপরিভাগের স্তর যা খনিজ, শিলা, পলি ও কৃষিজ মৃত্তিকা দ্বারা গঠিত।
• জীবমণ্ডল (Biosphere): পৃথিবীর সেই সজীব অংশ যেখানে সমস্ত জীব ও তাদের পারস্পরিক ক্রিয়া বায়ুমণ্ডল, বারিমণ্ডল ও শিলামণ্ডলের সাথে ঘটে।

যখন অনাকাঙ্ক্ষিত গ্যাসীয় পদার্থ মানব স্বাস্থ্য, উদ্ভিদ ও স্থাপত্যের ক্ষতি করার মতো উচ্চ ঘনত্বে পরিবেশে প্রবেশ করে, তখন ট্রপোস্ফিয়ারিক দূষণ সৃষ্টি হয়:

সাধারণ অপরদূষিত বৃষ্টির জল কিছুটা মৃদু অম্লধর্মী হয় এবং এর স্বাভাবিক pH প্রায় ৫.৬। এর কারণ বায়ুমণ্ডলের প্রাকৃতিক CO₂ গ্যাস বৃষ্টির জলে দ্রবীভূত হয়ে মৃদু কার্বনিক অ্যাসিড (H₂CO₃) উৎপন্ন করে:

CO2(g) + H2O(l) ⇌ H2CO3(aq) ⇌ H+(aq) + HCO3-(aq)

অম্লবৃষ্টির আনুষ্ঠানিক সংজ্ঞা: যখন বৃষ্টির জলের pH মান ৫.৬-এর কম হয়, তখন তাকে অম্লবৃষ্টি বা অ্যাসিড রেন (Acid Rain) বলা হয়। শিল্পাঞ্চলে বৃষ্টির জলের pH প্রায়শই ৩.০ থেকে ৪.৫ পর্যন্ত নেমে যায়।

প্রাকৃতিক গ্রিনহাউস প্রভাব পৃথিবীর গড় উপরিভাগের তাপমাত্রা স্বাভাবিকভাবে জীবনধারণের উপযোগী +১৫°C-এ ধরে রাখে; এটি না থাকলে পৃথিবী –১৮°C তাপমাত্রার বরফের রাজ্যে পরিণত হতো। ক্ষুদ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সৌর দৃশ্যমান ও অতিবেগুনি বিকিরণ বায়ুমণ্ডল ভেদ করে পৃথিবীপৃষ্ঠকে উত্তপ্ত করে। উত্তপ্ত ভূত্বক এই তাপশক্তিকে দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অবলোহিত বিকিরণ (IR Radiation) হিসেবে পুনর্বিকিরণ করে।

বায়ুমণ্ডলের গ্রিনহাউস গ্যাসসমূহ—প্রধানত কার্বন ডাইঅক্সাইড (CO₂, প্রায় ৫৫%), মিথেন (CH₄, প্রায় ২০%), ক্লোরোফ্লুরোকার্বন (CFCs, প্রায় ১৪%), নাইট্রাস অক্সাইড (N₂O, প্রায় ৬%) এবং জলীয় বাষ্প—এই নির্গমনকারী অবলোহিত তাপ বিকিরণ নিজেদের আণবিক কম্পনের মাধ্যমে শোষণ করে পুনরায় ট্রপোস্ফিয়ারে ফিরিয়ে দেয়, ফলে উত্তাপ আটকে পড়ে।

শিল্প বিপ্লবের পর থেকে অতিরিক্ত জীবাশ্ম জ্বালানি দহনের ফলে গ্রিনহাউস গ্যাসের ঘনত্বের অস্বাভাবিক বৃদ্ধি ত্বরান্বিত বিশ্ব উষ্ণায়ন ঘটাচ্ছে, যা মেরু হিমবাহের গলন, সমুদ্রপৃষ্ঠের উচ্চতা বৃদ্ধি (সুন্দরবনের মতো উপকূলীয় দ্বীপের অবলুপ্তি), জলবায়ুর চরম পরিবর্তন ও প্রবাল প্রাচীরের ব্লিচিং বা বর্ণহীনতার কারণ হয়ে দাঁড়িয়েছে।

১. কণিকাধর্মী বায়ুদূষক (Particulate Air Pollutants)

কণিকাধর্মী দূষক হল বাতাসে প্রলম্বিত অতিসূক্ষ্ম কঠিন কণা বা তরল বিন্দু (অ্যারোসল)। উৎস ও প্রকৃতি অনুযায়ী এদের দুটি ভাগে ভাগ করা যায়:

• সজীব কণিকাধর্মী (Viable Particulates): বাতাসে ভাসমান আণুবীক্ষণিক জীবন্ত সত্ত্বা, যেমন ব্যাকটিরিয়া, ছত্রাকের রেণু, উদ্ভিদের পরাগরেণু এবং ভাইরাস। এগুলি মানুষের অ্যালার্জি, পরাগজ্বর (Hay fever) ও শ্বাসনালির সংক্রমণ সৃষ্টি করে।
• অজীব কণিকাধর্মী (Non-Viable Particulates):
  • ধোঁয়া (Smoke): জৈব জ্বালানির (কয়লা, কাঠ, ডিজেল, আবর্জনা) অসম্পূর্ণ দহনে উৎপন্ন অতিসূক্ষ্ম কঠিন কার্বন কণার সমষ্টি (<১ μm)।
  • ধূলিকণা (Dust): পাথর ভাঙা, সিমেন্ট কারখানা, খনিজ চূর্ণন এবং করাতকল থেকে নির্গত কঠিন কণা (>১ μm)।
  • কুয়াশাবৎ তরল কণা (Mists): বাষ্পের ঘনীভবন বা কীটনাশক স্প্রে থেকে উৎপন্ন ভাসমান তরল সূক্ষ্ম কণা (যেমন H₂SO₄ মিস্ট)।
  • ধাতব বাষ্পকণা (Fumes): ধাতু নিষ্কাশন, গলন ও ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়ায় ধাতুর বাষ্প ঘনীভূত হয়ে গঠিত কণা (যেমন জিঙ্ক ও লেড ফিউমস)।

অতিসূক্ষ্ম কণিকাধর্মী দূষক (PM2.5, ব্যাস <২.৫ μm) নাকের লোম ও শ্লেষ্মা ঝিল্লি অতিক্রম করে সরাসরি ফুসফুসের অ্যালভিওলাইয়ে প্রবেশ করে স্থায়ী ক্ষত সৃষ্টি করে:

• সিলিকোসিস (Silicosis): পাথর খাদান ও সিরামিক কারখানার শ্রমিকদের মধ্যে মুক্ত স্ফটিকাকার সিলিকা (SiO₂) ধূলিকণা শ্বাসগ্রহণের ফলে ফুসফুসের মারাত্মক ফাইব্রোসিস বা রক্তক্ষরণ।
• অ্যাসবেস্টোসিস (Asbestosis): অ্যাসবেস্টস কারখানার খনিজ তন্তুকণা ফুসফুসে প্রবেশ করে দুরারোগ্য ক্ষত ও প্লুরাল মেসোথেলিয়োমা ক্যান্সার সৃষ্টি করে।
• ব্ল্যাক লাং বা অ্যানথ্রাকোসিস (Anthracosis): কয়লা খনি শ্রমিকদের ফুসফুসে দীর্ঘদিন কয়লার সূক্ষ্ম ধূলিকণা জমা হয়ে ফুসফুসের কার্যকারিতা সম্পূর্ণ নষ্ট হওয়া।

ধোঁয়াশা (Smog) শব্দটি এসেছে ধোঁয়া (Smoke) এবং কুয়াশা (Fog)-র সংমিশ্রণ থেকে। উচ্চমাধ্যমিক পরীক্ষায় সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নগুলির অন্যতম হল এই দুই প্রকার ধোঁয়াশার বৈসাদৃশ্য:

• মোটরযানে ক্যাটালিটিক কনভার্টার ব্যবহার: গাড়ির নিষ্কাশন নলে প্ল্যাটিনাম (Pt), প্যালাডিয়াম (Pd) ও রোডিয়াম (Rh) প্রলেপযুক্ত ধাতব অনুঘটক ব্যবহার করা হয় যা অদগ্ধ হাইড্রোকার্বন ও CO-কে জারিত করে CO₂ ও জলে রূপান্তর করে এবং ক্ষতিকর NO_x-কে বিজারিত করে নিরীহ N₂ গ্যাসে পরিণত করে।
• ধোঁয়াশা-প্রতিরোধী উদ্ভিদ রোপণ: নাইট্রোজেনের অক্সাইড ও ধোঁয়াশার উপাদান বিপাক ও শোষণ করতে সক্ষম এমন বিশেষ উদ্ভিদ প্রজাতি, যেমন Pinus (পাইন), Juniperus, Quercus (ওক), Pyrus (নাশপাতি) এবং Vitis (আঙুরলতা) শহরাঞ্চলে রোপণ করা।

১. স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারের ওজোন আচ্ছাদন ও প্রাকৃতিক চ্যাপম্যান চক্র

ভূপৃষ্ঠ থেকে ১০–৫০ কিমি উচ্চতায় স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে ওজোন গ্যাসের (O₃) প্রাধান্য দেখা যায়, যার সর্বোচ্চ ঘনত্ব থাকে প্রায় ২৫ কিমি উচ্চতায়। এই স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারিক ওজোন স্তর পৃথিবীর জন্য প্রাকৃতিক সৌরছত্র হিসেবে কাজ করে এবং ক্ষতিকর উচ্চ-শক্তি সম্পন্ন সৌর UV-C (<২৮০ nm) এবং UV-B (২৮০–৩১৫ nm) রশ্মি সম্পূর্ণ শোষণ করে নেয়। ফলে স্থলভাগের জীবের ডিএনএ ও প্রোটিন মারাত্মক বিকিরণ ক্ষতি থেকে রক্ষা পায়।

প্রাকৃতিক স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে ওজোনের ঘনত্ব একটি গতিশীল আলোক-রাসায়নিক সাম্যাবস্থায় থাকে, যা চ্যাপম্যান চক্র (Chapman Cycle, 1930) দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়:

1. উচ্চ শক্তির সৌর UV রশ্মি (λ < ২৪২ nm) আণবিক অক্সিজেনকে বিশ্লিষ্ট করে দুটি অক্সিজেন মুক্ত মূলক তৈরি করে:
   O2(g) →[UV-C] O•(g) + O•(g)
2. অক্সিজেন মূলক অন্য একটি অক্সিজেন অণুর সাথে তৃতীয় কোনো নিষ্ক্রিয় কণার (M = N₂ বা O₂) উপস্থিতিতে যুক্ত হয়ে ওজোন গঠন করে:
   O•(g) + O2(g) + M → O3(g) + M*
3. ওজোন অবিরামভাবে UV-B রশ্মি শোষণ করে পুনরায় O₂ ও O^•-এ বিশ্লিষ্ট হয়:
   O3(g) →[UV-B] O2(g) + O•(g)
4. ওজোন প্রাকৃতিকভাবে অক্সিজেন পরমাণুর সাথে বিক্রিয়া করে আণবিক অক্সিজেন পুনর্গঠন করে:
   O3(g) + O•(g) → 2 O2(g)

ক্লোরোফ্লুরোকার্বন (যেমন ফ্রিয়ন-১১ CFCl₃ এবং ফ্রিয়ন-১২ CF₂Cl₂) হল অত্যন্ত স্থিতিশীল, অ-দাহ্য, বিষহীন কৃত্রিম যৌগ যা দীর্ঘদিন রেফ্রিজারেটর, এয়ার কন্ডিশনার এবং স্প্রে ক্যানে প্রপেলান্ট হিসেবে ব্যবহৃত হয়েছে। ট্রপোস্ফিয়ারে এদের কোনো রাসায়নিক ভাঙন হয় না বলে এরা ১০ থেকে ১৫ বছর ধরে অক্ষত অবস্থায় ধীরে ধীরে স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে গিয়ে পৌঁছায়।

উচ্চ স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে তীব্র সৌর অতিবেগুনি বিকিরণের প্রভাবে কার্বন-ক্লোরিন বন্ধনের সমবিভাজন (Homolytic Cleavage) ঘটে এবং অত্যন্ত সক্রিয় ক্লোরিন মুক্ত মূলক (Cl^•) নির্গত হয়:

CF2Cl2(g) →[UV-C, λ < ২২০ nm] •CF2Cl(g) + Cl•(g)

১৯৮৫ সালে বিজ্ঞানী জোসেফ ফারম্যান ও তাঁর সহযোগীরা আবিষ্কার করেন যে প্রতি বছর বসন্তকালে (সেপ্টেম্বর–অক্টোবর মাসে) দক্ষিণ মেরুর অ্যান্টার্কটিকার আকাশে ওজোন স্তরে তীব্র ক্ষয় সৃষ্টি হয়—যা অ্যান্টার্কটিকার ওজোন গহ্বর (Ozone Hole) নামে পরিচিত। এর কারণ বিশেষ আবহাওয়া ও বরফ পৃষ্ঠের অসমসত্ত্ব রসায়ন:

1. মেরু ঘূর্ণাবর্ত (Polar Vortex): অ্যান্টার্কটিকার তীব্র অন্ধকার শীতকালে (জুন–আগস্ট) শক্তিশালী বৃত্তাকার বায়ুপ্রবাহ চারদিক থেকে অ্যান্টার্কটিকার আকাশকে আবদ্ধ করে ফেলে। ফলে বহির্বিশ্বের উষ্ণ বায়ু প্রবেশ করতে পারে না এবং তাপমাত্রা –৭৮°C-এর নিচে নেমে যায়।
2. মেরু স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারিক মেঘের (PSCs) সৃষ্টি: চরম শৈত্যে স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারের জলীয় বাষ্প ও নাইট্রিক অ্যাসিড জমে বরফের মেঘ তৈরি করে, যাকে Polar Stratospheric Clouds (PSCs: টাইপ I নাইট্রিক অ্যাসিড ট্রাইহাইড্রেট HNO₃·3H₂O এবং টাইপ II বিশুদ্ধ বরফ কেলাস) বলা হয়।
3. নিষ্ক্রিয় ক্লোরিন আধারের রূপান্তর: সাধারণ অবস্থায় ক্লোরিন মূলক নিষ্ক্রিয় আধার যৌগ হিসেবে সঞ্চিত থাকে: ক্লোরিন নাইট্রেট (ClONO₂) এবং হাইড্রোজেন ক্লোরাইড (HCl):
   ClO• + NO2 → ClONO2 | Cl• + CH4 → HCl + CH3•
   কিন্তু শীতকালে PSCs-এর বরফের পৃষ্ঠতল অনুঘটক হিসেবে কাজ করে এই নিষ্ক্রিয় যৌগগুলিকে আণবিক ক্লোরিন (Cl₂) ও হাইপোক্লোরাস অ্যাসিডে (HOCl) রূপান্তরিত করে:
   HCl(শোষিত) + ClONO2(g) →[PSC তল] Cl2(g) + HNO3(কঠিন)
H2O(কঠিন) + ClONO2(g) →[PSC তল] HOCl(g) + HNO3(কঠিন)
   উৎপন্ন কঠিন নাইট্রিক অ্যাসিড মেঘের বরফে আবদ্ধ থেকে যায় (ডিনাইট্রিফিকেশন), ফলে NO₂ মুক্ত হতে পারে না যা ক্লোরিনকে নিষ্ক্রিয় করতে পারত!
4. বসন্তের সূর্যোদয়ে আকস্মিক বিস্ফোরণ: সেপ্টেম্বর মাসে বসন্তের সূর্যালোক ফিরে আসামাত্রই জমে থাকা আণবিক Cl₂ এবং HOCl সূর্যালোকের অতিবেগুনি রশ্মির দ্বারা বিশ্লিষ্ট হয়ে বিপুল পরিমাণ সক্রিয় Cl^• মূলক নির্গত করে:
   Cl2(g) →[সূর্যালোক] 2 Cl•(g)
   এই অনিয়ন্ত্রিত ক্লোরিন মূলক কয়েক সপ্তাহের মধ্যে স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারিক ওজোনের ৬০–৭০% সম্পূর্ণ ধ্বংস করে দেয় এবং ওজোন গহ্বর প্রকট হয়। নভেম্বর মাসে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেলে মেরু ঘূর্ণাবর্ত ভেঙে যায় এবং আশেপাশের ওজোন এসে এই শূন্যতা পূরণ করে।

• মানব স্বাস্থ্য: অতিরিক্ত UV-B রশ্মি মানুষের ত্বকের ডিএনএ-তে থাইমিন ডাইমার গঠন করে ত্বকের ক্যান্সার (মেলানোমা ও নন-মেলানোমা কার্সিনোমা), ত্বকের অকাল বার্ধক্য এবং চোখের লেন্সে ছানি (Cataract / অন্ধত্ব) সৃষ্টি করে।
• সামুদ্রিক বাস্তুতন্ত্রের ক্ষতি: UV বিকিরণ সমুদ্রের উপরিভাগের ২০ মিটার গভীরতা পর্যন্ত প্রবেশ করে এককোষী ফাইটোপ্ল্যাঙ্কটন ধ্বংস করে। এর ফলে সামুদ্রিক খাদ্যশৃঙ্খলের গোড়া ভেঙে পড়ে এবং মাছের উৎপাদন মারাত্মক ব্যাহত হয়।
• কৃষি উৎপাদন হ্রাস: ফসলের ক্লোরোফিল ধ্বংস হওয়ায় গম, ধান, সয়াবিন প্রভৃতি প্রধান খাদ্যশস্যের উৎপাদনশীলতা ব্যাপকভাবে হ্রাস পায়।

১. জলদূষকের বিভিন্ন শ্রেণিবিভাগ

জলের ভৌত, রাসায়নিক বা জৈবিক বৈশিষ্ট্যের যে কোনো অবাঞ্ছিত পরিবর্তন যা জলকে পানের অযোগ্য করে তোলে এবং জলজ জীবনের ক্ষতি সাধন করে, তাকে জলদূষণ বলে:

• রোগজীবাণু (Pathogens): অপরিশোধিত গৃহস্থালি নর্দমার জল ও মলমূত্র থেকে আগত ব্যাকটিরিয়া (যেমন Escherichia coli, Salmonella typhi), ভাইরাস ও প্রোটোজোয়া যা কলেরা, টাইফয়েড ও আমাশয় সৃষ্টি করে।
• জৈব বর্জ্য (Organic Wastes): নর্দমা, চামড়া কারখানা, কাগজ কল ও খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ কারখানা থেকে নির্গত পচনশীল বর্জ্য। ব্যাকটিরিয়া দ্বারা এদের বিয়োজনে জলে দ্রবীভূত অক্সিজেন দ্রুত নিঃশেষিত হয়।
• উদ্ভিদ পুষ্টি উপাদান (Plant Nutrients): কৃষিজমিতে ব্যবহৃত অতিরিক্ত রাসায়নিক সার থেকে নির্গত নাইট্রেট (NO₃^-) ও ফসফেট (PO₄^3-)।
• বিষাক্ত ভারী ধাতু (Heavy Metals): শিল্পবর্জ্য মিশ্রিত লেড (Pb > ৫০ ppb হলে বৃক্ক ও স্নায়ুর ক্ষতি), ক্যাডমিয়াম (Cd-এর ফলে হাড়ের অসহ্য যন্ত্রণাদায়ক ইতাই-ইতাই রোগ), পারদ (Hg-এর কারণে স্নায়বিক মিনামাটা রোগ) এবং আর্সেনিক (As-এর কারণে ব্ল্যাক-ফুট ব্যাধি, যা পশ্চিমবঙ্গের বিভিন্ন জেলার ভূগর্ভস্থ জলে অন্যতম প্রধান সমস্যা)।
• পলি ও রাসায়নিক কীটনাশক: নদী ও হ্রদের তলদেশে জমে থাকা সূক্ষ্ম কাদা এবং বিষাক্ত পলিক্লোরিনেটেড বাইফিনাইল (PCBs)।

উচ্চমাধ্যমিক রসায়ন পরীক্ষার জন্য জলের স্বাস্থ্য ও দূষণ মূল্যায়নের তিনটি প্রধান প্যারামিটার বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ:

BOD5 (mg/L) = (প্রাথমিক DO – ৫ দিন পর অন্তিম DO) × লঘুকরণ গুণক (Dilution Factor)

ইউট্রোফিকেশন (গ্রিক শব্দ eutrophos = অতি পুষ্টিকর) হল জলাশয়ে পুষ্টি মৌলের আধিক্যের কারণে সৃষ্ট এমন এক পরিবেশগত বিপর্যয় যা জলজ বাস্তুতন্ত্রের সম্পূর্ণ বিনাশ ঘটায়:

1. পুষ্টি উপাদানের প্রবেশ: কৃষিজমি থেকে রাসায়নিক সারের অবশিষ্টাংশ (নাইট্রেট ও সুপারফসফেট) এবং ডিটারজেন্ট মিশ্রিত নর্দমার জল পুকুর বা হ্রদে এসে জমা হয়।
2. শৈবালের অস্বাভাবিক বৃদ্ধি (Algal Bloom): অতিরিক্ত ফসফেট ও নাইট্রোজেন পেয়ে জলাশয়ের উপরিভাগে এককোষী শেওলা ও কচুরিপানার দ্রুত অনিয়ন্ত্রিত বিস্তার ঘটে, যাকে অ্যালগাল ব্লুম (Algal Bloom) বলে।
3. সূর্যালোকের পথ রোধ: জলের উপর শেওলার ঘন সবুজ স্তর তৈরি হওয়ায় গভীরে সূর্যালোক পৌঁছাতে পারে না, ফলে নিমজ্জিত জলজ উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষ বন্ধ হয়ে তারা মারা যায়।
4. অক্সিজেন শূন্যতা ও মাছের মৃত্যু: স্বল্পায়ু শৈবাল ও জলজ উদ্ভিদ মারা গেলে মৃতদেহের বিশাল স্তূপ হ্রদের তলদেশে জমা হয়। সবাত বিয়োজক ব্যাকটিরিয়া এই মৃতদেহ পচাতে জলের সমস্ত দ্রবীভূত অক্সিজেন নিঃশেষ করে ফেলে (DO < ২ ppm হয়ে যায়)। ফলে অক্সিজেনের অভাবে সমস্ত মাছ ও জলজ প্রাণী মারা যায়। পরবর্তীকালে অবাত ব্যাকটিরিয়ার পচনে বিষাক্ত দুর্গন্ধযুক্ত গ্যাস (H₂S, CH₄, NH₃) উৎপন্ন হয়ে জলাশয়টি সম্পূর্ণভাবে মৃত জলাশয়ে পরিণত হয়।

১. মাটিদূষণ এবং কৃষিজ রাসায়নিক দ্রব্য

অতিরিক্ত রাসায়নিক সার, কীটনাশক, ক্ষতিকর শিল্পবর্জ্য এবং বিষাক্ত ভারী ধাতুর সঞ্চয়ের ফলে মৃত্তিকার ভৌত, রাসায়নিক ও জৈব উর্বরতা হ্রাস পাওয়াকে মাটিদূষণ বলে।

কৃষিক্ষেত্রে ফসল ধ্বংসকারী কীটপতঙ্গ, ছত্রাক ও আগাছা দমনে বিভিন্ন সিন্থেটিক রাসায়নিক কীটনাশক ব্যবহৃত হয়:

জলাশয়ের জল (০.০০০ ০০৩ ppm) → জুপ্ল্যাঙ্কটন (০.০৪ ppm) → ছোট মাছ (০.৫ ppm) → বড় মাছ (২.০ ppm) → মাছখেকো পাখি (২৫ ppm)

• 3R নীতি (Reduce, Reuse, Recycle):
  1. Reduce (হ্রাস করা): উৎসেই অপচনশীল প্লাস্টিক ও বর্জ্যের ব্যবহার কমানো।
  2. Reuse (পুনঃব্যবহার): ফেলে দেওয়ার বদলে পুনর্ব্যবহারযোগ্য জিনিস ব্যবহার করা।
  3. Recycle (পুনর্ব্যবহারোপযোগী করা): ভাঙা কাঁচ, অ্যালুমিনিয়াম ক্যান ও থার্মোপ্লাস্টিককে প্রক্রিয়াকরণ করে নতুন সামগ্রী তৈরি করা।
• স্যানিটারি ল্যান্ডফিলিং (Sanitary Landfill): মাটির নিচে পুরু কাদামাটি ও অভেদ্য জিও-টেক্সটাইল মেমব্রেনের আস্তরণ দিয়ে বর্জ্য স্তূপাকার করা হয় যাতে বিষাক্ত লিচেট ভূগর্ভস্থ জলে না মেশে। বর্জ্য থেকে উৎপন্ন মিথেন গ্যাস পাইপের মাধ্যমে সংগ্রহ করে জৈব জ্বালানি হিসেবে ব্যবহার করা হয়।
• ইনসিনেরেশন বা উচ্চ তাপমাত্রার ভস্মীকরণ (Incineration): হাসপাতালের সংক্রামক বর্জ্য এবং পৌর কঠিন বর্জ্যকে বিশেষ চুল্লিতে ৯০০–১২০০°C তাপমাত্রায় অক্সিজেনের উপস্থিতিতে পুড়িয়ে ফেলা হয়। এতে বর্জ্যের আয়তন ৯০% হ্রাস পায় এবং সমস্ত জীবাণু ধ্বংস হয়।
• পাইরোলাইসিস (Pyrolysis): অক্সিজেনের অনুপস্থিতিতে কঠিন জৈব বর্জ্য বা পরিত্যক্ত প্লাস্টিককে ৫০০–৮০০°C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করে তরল বায়ো-অয়েল, সিন্থেটিক গ্যাস (CO + H₂) ও কার্বন চারকোলে রূপান্তরিত করার প্রযুক্তি।

১. সবুজ রসায়ন বা টেকসই রসায়নের দর্শন

ঐতিহ্যগতভাবে শিল্প দূষণ রোধে তৈরি বর্জ্য পরিষ্কারের (End-of-pipe treatment) উপর জোর দেওয়া হতো। ১৯৯৮ সালে বিজ্ঞানী পল অ্যানাস্তাস (Paul Anastas) এবং জন ওয়ার্নার (John Warner) সবুজ রসায়ন (Green Chemistry / Sustainable Chemistry) ধারণা প্রবর্তন করেন: রাসায়নিক সামগ্রীর নকশা, উৎপাদন ও ব্যবহারের ক্ষেত্রে বিপজ্জনক পদার্থের উৎপাদন ও ব্যবহার সম্পূর্ণ দূরীকরণ বা হ্রাস করার বৈজ্ঞানিক পদ্ধতিকে সবুজ রসায়ন বলে।

1. বর্জ্য প্রতিরোধ (Prevention): বর্জ্য তৈরি হওয়ার পর তা পরিষ্কার করার চেয়ে গোড়াতেই বর্জ্য সৃষ্টি প্রতিরোধ করা শ্রেয়।
2. অ্যাটম ইকোনমি (Atom Economy): এমন সংশ্লেষণ পদ্ধতি ব্যবহার করা উচিত যাতে বিক্রিয়ায় ব্যবহৃত সমস্ত বিক্রিয়কের পরমাণুর সিংহভাগ মূল উৎপাদে অন্তর্ভুক্ত হয়।
   গাণিতিক সূত্র:
   অ্যাটম ইকোনমি (%) = [উদ্দিষ্ট উৎপাদের মোট আণবিক ভর / সমস্ত বিক্রিয়কের মোট আণবিক ভর] × ১০০%
3. কম বিপজ্জনক রাসায়নিক সংশ্লেষণ: সংশ্লেষণের ক্ষেত্রে যথাসম্ভব কম ক্ষতিকর ও মানব স্বাস্থ্যের পক্ষে নিরাপদ রাসায়নিক ব্যবহার করা।
4. নিরাপদ রাসায়নিকের নকশা: কার্যকারিতা অক্ষুণ্ণ রেখে ন্যূনতম বিষাক্ততার রাসায়নিক অণুর উদ্ভাবন করা।
5. নিরাপদ দ্রাবক ও সহায়ক উপাদান: ক্ষতিকারক উদ্বায়ী জৈব দ্রাবক পরিহার করে জল, তরল CO₂ বা সুপারক্রিটিক্যাল তরলের মতো নিরাপদ মাধ্যম ব্যবহার করা।
6. শক্তির দক্ষতার নকশা: সাধারণ উষ্ণতা ও চাপে বিক্রিয়া সম্পন্ন করে শক্তি অপচয় কমানো; মাইক্রোওয়েভ বা আল্ট্রাসাউন্ড চালিত উত্তাপন অগ্রাধিকার দেওয়া।
7. নবীকরণযোগ্য কাঁচামালের ব্যবহার: পেট্রোলিয়ামের পরিবর্তে কৃষিজ বায়োমাস বা পুনর্নবীকরণযোগ্য উৎস থেকে কাঁচামাল সংগ্রহ করা।
8. ডেরিভেটিভ বা অপচয়কারী ধাপ হ্রাস: অহেতুক ব্লকিং গ্রুপ বা প্রোটেকশন-ডিপ্রোটেকশন ধাপ পরিহার করা যা বর্জ্য তৈরি করে।
9. অনুঘটন (Catalysis): অতিরিক্ত পরিমাণ স্টয়কিওমেট্রিক বিকারকের পরিবর্তে স্বল্প পরিমাণ পুনর্ব্যবহারযোগ্য অনুঘটক নির্বাচন করা।
10. সহজ অবনমনের নকশা (Design for Degradation): ব্যবহারের পর উৎপাদ যাতে পরিবেশে অক্ষত না থেকে ক্ষতিকরহীন উপাদানে প্রাকৃতিকভাবে বিশ্লিষ্ট হতে পারে (যেমন পলিল্যাক্টিক অ্যাসিড PLA বায়োপ্লাস্টিক)।
11. দূষণ রোধে তাৎক্ষণিক বিশ্লেষণ: বিপজ্জনক পদার্থ সৃষ্টির আগেই প্রক্রিয়া চলাকালীন সরাসরি পর্যবেক্ষণের প্রযুক্তি ব্যবহার করা।
12. দুর্ঘটনা প্রতিরোধে নিরাপদ রসায়ন: রাসায়নিক দুর্ঘটনা, বিস্ফোরণ ও অগ্নিকাণ্ডের ঝুঁকি সর্বনিম্ন রাখে এমন ভৌত অবস্থা ও রাসায়নিক বাছাই করা।