UPSC MainsBOTANY-PAPER-I202420 Marks
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Q9.

शैवाल के लाभकारी और हानिकारक प्रभावों की व्याख्या कीजिए। इनके व्यावसायिक संवर्धन पर एक टिप्पणी दीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, शैवाल के लाभकारी और हानिकारक प्रभावों को अलग-अलग भागों में विभाजित करें। पहले शैवाल के लाभकारी प्रभावों (जैसे, खाद्य स्रोत, जैव उर्वरक, औद्योगिक उपयोग) पर विस्तार से चर्चा करें। फिर, शैवाल के हानिकारक प्रभावों (जैसे, जल प्रदूषण, विषैले शैवाल प्रस्फुटन) का विश्लेषण करें। अंत में, शैवाल के व्यावसायिक संवर्धन की संभावनाओं और चुनौतियों पर टिप्पणी करें। उत्तर में वैज्ञानिक नामों का उपयोग करें और उदाहरणों के साथ स्पष्टीकरण दें।

Model Answer

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Introduction

शैवाल (Algae) विविध प्रकार के प्रकाश संश्लेषी, सरल, थैलसयुक्त पौधों का एक समूह है जो जलीय और स्थलीय दोनों वातावरणों में पाए जाते हैं। ये पारिस्थितिकी तंत्र के प्राथमिक उत्पादक हैं और खाद्य श्रृंखला का आधार बनाते हैं। शैवाल न केवल पारिस्थितिक रूप से महत्वपूर्ण हैं, बल्कि मानव जीवन के लिए भी कई तरह से उपयोगी हैं। हालांकि, कुछ शैवाल प्रजातियां हानिकारक भी हो सकती हैं, जिससे जल प्रदूषण और मानव स्वास्थ्य को खतरा हो सकता है। शैवाल का व्यावसायिक संवर्धन, बायोफ्यूल उत्पादन और पोषक तत्वों की पूर्ति जैसे क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है।

शैवाल के लाभकारी प्रभाव

शैवाल कई तरह से लाभकारी होते हैं, जिनमें से कुछ प्रमुख निम्नलिखित हैं:

  • खाद्य स्रोत: कई शैवाल प्रजातियां, जैसे स्पाइरुलिना (Spirulina), क्लोरेला (Chlorella), और नोरी (Porphyra) मानव और पशु आहार के लिए महत्वपूर्ण खाद्य स्रोत हैं। ये प्रोटीन, विटामिन और खनिजों से भरपूर होते हैं।
  • जैव उर्वरक: नीले-हरे शैवाल (साइनोबैक्टीरिया) वायुमंडलीय नाइट्रोजन को स्थिर करने की क्षमता रखते हैं, जिससे वे प्राकृतिक जैव उर्वरक के रूप में उपयोगी होते हैं। धान के खेतों में इनका उपयोग उपज बढ़ाने के लिए किया जाता है।
  • औद्योगिक उपयोग: शैवाल से एल्गिनिक एसिड (alginic acid), कैरेजेनन (carrageenan) और एगर (agar) जैसे महत्वपूर्ण औद्योगिक रसायन प्राप्त होते हैं, जिनका उपयोग खाद्य प्रसंस्करण, दवा, सौंदर्य प्रसाधन और कपड़ा उद्योगों में होता है।
  • बायोफ्यूल उत्पादन: शैवाल लिपिड (lipids) से बायोडीजल (biodiesel) का उत्पादन किया जा सकता है, जो जीवाश्म ईंधन का एक टिकाऊ विकल्प है।
  • अपशिष्ट जल उपचार: शैवाल अपशिष्ट जल से पोषक तत्वों को अवशोषित करके जल प्रदूषण को कम करने में मदद करते हैं।
  • ऑक्सीजन उत्पादन: शैवाल प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से ऑक्सीजन का उत्पादन करते हैं, जो वायुमंडल में ऑक्सीजन के स्तर को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

शैवाल के हानिकारक प्रभाव

शैवाल के कुछ हानिकारक प्रभाव भी हैं, जिनमें शामिल हैं:

  • जल प्रदूषण: शैवाल प्रस्फुटन (algal blooms) जल निकायों में ऑक्सीजन की कमी का कारण बन सकते हैं, जिससे जलीय जीवों की मृत्यु हो सकती है।
  • विषैले शैवाल प्रस्फुटन (Harmful Algal Blooms - HABs): कुछ शैवाल प्रजातियां विषैले पदार्थ (toxins) उत्पन्न करती हैं, जो मानव और पशु स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, Karenia brevis द्वारा उत्पादित विष मछली और शेलफिश को दूषित कर सकता है।
  • जहाजों और बंदरगाहों को नुकसान: कुछ शैवाल प्रजातियां जहाजों और बंदरगाहों पर चिपक जाती हैं, जिससे उन्हें नुकसान हो सकता है और संचालन में बाधा आ सकती है।
  • कृषि को नुकसान: कुछ शैवाल प्रजातियां सिंचाई नहरों और जलाशयों में फैलकर कृषि को नुकसान पहुंचा सकती हैं।

शैवाल का व्यावसायिक संवर्धन

शैवाल का व्यावसायिक संवर्धन एक उभरता हुआ क्षेत्र है जिसमें विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए शैवाल का बड़े पैमाने पर उत्पादन शामिल है।

  • उत्पादन विधियां: शैवाल का संवर्धन खुले तालाबों, फोटोबायोरिएक्टरों (photobioreactors) और हाइब्रिड प्रणालियों में किया जा सकता है।
  • चुनौतियां: शैवाल संवर्धन में आने वाली चुनौतियों में उच्च उत्पादन लागत, प्रदूषण का खतरा, और उपयुक्त प्रजातियों का चयन शामिल है।
  • संभावनाएं: बायोफ्यूल, खाद्य पूरक, और उच्च मूल्य वाले रसायनों के उत्पादन के लिए शैवाल संवर्धन में अपार संभावनाएं हैं। भारत सरकार भी इस क्षेत्र को बढ़ावा देने के लिए विभिन्न योजनाएं चला रही है।

उदाहरण: तमिलनाडु में, केंद्रीय समुद्री शैवाल अनुसंधान संस्थान (CSMRRI) शैवाल संवर्धन और इसके अनुप्रयोगों पर अनुसंधान कर रहा है।

Conclusion

शैवाल पारिस्थितिकी तंत्र और मानव जीवन के लिए महत्वपूर्ण हैं। इनके लाभकारी प्रभावों का उपयोग करके विभिन्न क्षेत्रों में विकास किया जा सकता है। हालांकि, हानिकारक प्रभावों को कम करने के लिए उचित प्रबंधन और निगरानी आवश्यक है। शैवाल के व्यावसायिक संवर्धन में निवेश करके, भारत टिकाऊ विकास और ऊर्जा सुरक्षा के लक्ष्यों को प्राप्त कर सकता है। भविष्य में, शैवाल आधारित प्रौद्योगिकियों के विकास पर ध्यान केंद्रित करना आवश्यक 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

थैलस (Thallus)
थैलस एक पौधे का शरीर होता है जिसमें जड़, तना और पत्ती का स्पष्ट विभेदन नहीं होता है। शैवाल में थैलस प्रकार का शरीर पाया जाता है।
प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis)
प्रकाश संश्लेषण एक प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे, शैवाल और कुछ बैक्टीरिया सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में परिवर्तित करते हैं।

Key Statistics

वैश्विक शैवाल बाजार का आकार 2023 में लगभग 5.8 बिलियन अमेरिकी डॉलर था और 2028 तक 9.7 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंचने का अनुमान है, जो 10.7% की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (CAGR) दर्शाता है।

Source: Global Algae Market Report, 2023-2028

भारत में शैवाल उत्पादन क्षमता लगभग 1.5 मिलियन टन प्रति वर्ष है, लेकिन वर्तमान उत्पादन केवल 0.1 मिलियन टन है।

Source: राष्ट्रीय शैवाल बोर्ड (National Algae Board) - ज्ञान कटऑफ के अनुसार

Examples

स्पाइरुलिना का उपयोग

स्पाइरुलिना एक नीले-हरे शैवाल है जिसका उपयोग प्रोटीन और विटामिन के पूरक के रूप में किया जाता है। इसका उपयोग अंतरिक्ष यात्रियों के आहार में भी किया जाता है।

Frequently Asked Questions

शैवाल प्रस्फुटन के क्या कारण हैं?

शैवाल प्रस्फुटन के मुख्य कारण पोषक तत्वों की अधिकता (नाइट्रोजन और फास्फोरस), गर्म तापमान, और स्थिर जल स्थिति हैं।

Topics Covered

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