UPSC MainsGEOLOGY-PAPER-II201310 Marks
Q19.

अम्ल खान अपवाह के विभिन्न कारणों और उसके पर्यावरणीय प्रभावों पर चर्चा कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, अम्ल खान अपवाह (Acid Mine Drainage - AMD) की परिभाषा, कारणों (प्राकृतिक और मानवजनित), और पर्यावरणीय प्रभावों को विस्तार से बताना होगा। उत्तर में विभिन्न प्रकार के खनिजों के संदर्भ में AMD की प्रक्रिया को समझाना, प्रभावित क्षेत्रों के उदाहरण देना, और निवारण तथा शमन उपायों पर चर्चा करना आवश्यक है। संरचना इस प्रकार होनी चाहिए: परिचय, कारण (प्राकृतिक और मानवजनित), पर्यावरणीय प्रभाव (जल, मृदा, वनस्पति, जीव-जन्तु), निवारण उपाय, और निष्कर्ष।

Model Answer

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Introduction

अम्ल खान अपवाह (AMD) एक गंभीर पर्यावरणीय समस्या है जो खनन गतिविधियों के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती है। यह तब होता है जब खनन के दौरान उजागर होने वाली सल्फाइड खनिजों (जैसे पाइराइट) के संपर्क में आने पर पानी, ऑक्सीजन और बैक्टीरिया की क्रिया होती है, जिससे अम्लीय जल बनता है। यह अम्लीय जल भारी धातुओं को घोलकर उन्हें पर्यावरण में फैलाता है, जिससे जल प्रदूषण, मृदा प्रदूषण और पारिस्थितिक तंत्र को नुकसान पहुंचता है। भारत में, विशेष रूप से लौह अयस्क, कोयला और तांबा खनन क्षेत्रों में AMD एक महत्वपूर्ण चिंता का विषय है।

अम्ल खान अपवाह के कारण

अम्ल खान अपवाह के कई कारण हैं, जिन्हें प्राकृतिक और मानवजनित श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

प्राकृतिक कारण

  • सल्फाइड खनिजों की उपस्थिति: पाइराइट (FeS2), मार्कासाइट (FeS2), और गैलेना (PbS) जैसी सल्फाइड खनिजों की प्राकृतिक उपस्थिति AMD का प्राथमिक कारण है।
  • पानी की उपलब्धता: वर्षा जल, भूजल, और सतह जल खनिजों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।
  • ऑक्सीजन की उपलब्धता: ऑक्सीजन सल्फाइड खनिजों के ऑक्सीकरण को बढ़ावा देता है।
  • बैक्टीरिया की भूमिका: Acidithiobacillus ferrooxidans और Acidithiobacillus thiooxidans जैसे बैक्टीरिया सल्फाइड खनिजों के ऑक्सीकरण को उत्प्रेरित करते हैं।

मानवजनित कारण

  • खनन गतिविधियाँ: खनन के दौरान खनिजों को उजागर करना और उन्हें हवा और पानी के संपर्क में लाना।
  • खुले खदानों का निर्माण: खुले खदानों में पानी जमा होने से AMD की संभावना बढ़ जाती है।
  • अपशिष्ट रॉक का अनुचित प्रबंधन: खनन से उत्पन्न अपशिष्ट रॉक में सल्फाइड खनिज होते हैं, जिनका अनुचित प्रबंधन AMD का कारण बन सकता है।
  • खदानों का परित्याग: खदानों को बंद करने के बाद उचित जल प्रबंधन और पुनर्वास उपायों की कमी से AMD जारी रह सकता है।

अम्ल खान अपवाह के पर्यावरणीय प्रभाव

AMD के पर्यावरणीय प्रभाव व्यापक और गंभीर होते हैं:

जल प्रदूषण

  • अम्लीयता: AMD जल निकायों की pH को कम करता है, जिससे वे अम्लीय हो जाते हैं।
  • भारी धातु प्रदूषण: AMD में लोहा, एल्यूमीनियम, मैंगनीज, तांबा, और जस्ता जैसी भारी धातुएँ होती हैं, जो जल जीवन के लिए विषाक्त होती हैं।
  • जल जीवों पर प्रभाव: अम्लीय जल और भारी धातुएँ मछली, अकशेरुकी जीवों और अन्य जलीय जीवों को मार सकती हैं।

मृदा प्रदूषण

  • अम्लीयता: AMD मृदा की pH को कम करता है, जिससे यह अम्लीय हो जाती है।
  • भारी धातु संचय: AMD मृदा में भारी धातुओं को जमा करता है, जो पौधों के लिए विषाक्त होती हैं।
  • मृदा उर्वरता में कमी: अम्लीय मृदा और भारी धातुएँ मृदा की उर्वरता को कम करती हैं।

वनस्पति पर प्रभाव

  • पौधों की वृद्धि में बाधा: अम्लीय मृदा और भारी धातुएँ पौधों की वृद्धि को बाधित करती हैं।
  • वनस्पति विविधता में कमी: AMD संवेदनशील पौधों की प्रजातियों को मार सकता है, जिससे वनस्पति विविधता कम हो जाती है।
  • वनों का क्षरण: AMD वनों के क्षरण का कारण बन सकता है।

जीव-जन्तुओं पर प्रभाव

  • विषाक्तता: भारी धातुएँ जानवरों के लिए विषाक्त होती हैं।
  • आहार श्रृंखला में व्यवधान: AMD आहार श्रृंखला में व्यवधान पैदा कर सकता है।
  • पारिस्थितिक तंत्र का क्षरण: AMD पारिस्थितिक तंत्र के क्षरण का कारण बन सकता है।

निवारण और शमन उपाय

  • खनन योजना: खनन योजना में AMD के जोखिमों का आकलन और निवारण शामिल होना चाहिए।
  • अपशिष्ट रॉक का उचित प्रबंधन: अपशिष्ट रॉक को जल से दूर रखना और उसे ढकना चाहिए।
  • जल प्रबंधन: खदानों से निकलने वाले पानी को एकत्र करके उपचारित किया जाना चाहिए।
  • निष्क्रिय उपचार: वेटलैंड्स और लाइमस्टोन का उपयोग करके AMD को निष्क्रिय रूप से उपचारित किया जा सकता है।
  • सक्रिय उपचार: रासायनिक उपचार (जैसे चूना जोड़ना) और जैविक उपचार (जैसे बायोरेक्टर) का उपयोग करके AMD को सक्रिय रूप से उपचारित किया जा सकता है।
  • पुनर्वास: खदानों को बंद करने के बाद उचित पुनर्वास उपाय किए जाने चाहिए।

Conclusion

अम्ल खान अपवाह एक जटिल पर्यावरणीय समस्या है जिसके गंभीर परिणाम हो सकते हैं। इसके कारणों को समझना और प्रभावी निवारण और शमन उपायों को लागू करना आवश्यक है। सतत खनन प्रथाओं, उचित अपशिष्ट प्रबंधन, और जल उपचार तकनीकों को अपनाकर AMD के पर्यावरणीय प्रभावों को कम किया जा सकता है। भविष्य में, खनन गतिविधियों के पर्यावरणीय प्रभावों का आकलन करने और उन्हें कम करने के लिए सख्त नियमों और निगरानी की आवश्यकता है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

अम्ल खान अपवाह (Acid Mine Drainage)
खनन गतिविधियों के परिणामस्वरूप सल्फाइड खनिजों के ऑक्सीकरण से उत्पन्न अम्लीय जल, जिसमें भारी धातुएँ घुली होती हैं।

Key Statistics

भारत में, लगभग 20% खनन क्षेत्र AMD से प्रभावित हैं (2022 की रिपोर्ट के अनुसार, पर्यावरण, वन और जलवायु परिवर्तन मंत्रालय)।

Source: पर्यावरण, वन और जलवायु परिवर्तन मंत्रालय, भारत सरकार

विश्व स्तर पर, अनुमान है कि लगभग 10% खदानें AMD से प्रभावित हैं (2020 की रिपोर्ट के अनुसार, संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम)।

Source: संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम (UNEP)

Examples

झरिया कोयला क्षेत्र, झारखंड

झरिया कोयला क्षेत्र भारत में AMD से सबसे अधिक प्रभावित क्षेत्रों में से एक है। यहाँ, कोयला खनन के कारण उत्पन्न अम्लीय जल ने कई जल निकायों को प्रदूषित कर दिया है और स्थानीय समुदायों के स्वास्थ्य पर नकारात्मक प्रभाव डाला है।

Topics Covered

GeologyEnvironmental GeologyAcid Mine DrainageEnvironmental PollutionMining Impacts