English · हिन्दी · తెలుగు · தமிழ் · മലയാളം · मराठी · ಕನ್ನಡ
Air pollution and its control
Primary and secondary pollutants; particulate matter and the main gases; sources of India's air pollution and its winter peak; classical and photochemical smog and temperature inversion; acid rain and the Taj Trapezium Zone; the 2009 air quality standards, the National Air Quality Index, NCAP, GRAP and the Commission for Air Quality Management; vehicle norms and cleaner fuels.
प्रदूषण म्हणजे हवा, पाणी, मातीत हानी करेल इतक्या प्रमाणात काहीतरी मिसळणे. हवा प्रदूषण आधी, कारण श्वास थांबवता येत नाही. प्राथमिक प्रदूषक थेट धुराड्यातून किंवा सायलेन्सरमधून येतो. दुय्यम प्रदूषक हवेतच तयार होतो, उन्हात दोन पदार्थ मिळून नवे विष शिजवल्यासारखा; उदाहरण जमिनीलगतचा ओझोन. (→ English: pollutant; primary pollutant; secondary pollutant; ground-level ozone · हिन्दी: प्रदूषक; प्राथमिक प्रदूषक; द्वितीयक प्रदूषक; भू-स्तरीय ओज़ोन)
कणीय पदार्थ म्हणजे हवेत तरंगणारे बारीक कण: धूळ, काजळी, राख. PM10 नाकात, घशात अडकतो, चाळणी मोठे खडे अडवते तसा. PM2.5 केसापेक्षा तीसपट बारीक; फुफ्फुसाच्या खोलवर आणि रक्तातही जातो, म्हणून हृदयविकारालाही कारण. धुळीतून मोठे कण येतात; जाळण्यातून, म्हणजे इंजिन, चूल, शेतातील आग, बारीक कण येतात. (→ English: particulate matter; PM10; PM2.5 · हिन्दी: कणिकीय पदार्थ; PM10; PM2.5)
प्रत्येक वायूचा एक स्रोत: सल्फर डायऑक्साइड कोळसा जाळण्यातून, नायट्रोजन ऑक्साइड वाहनांतून. कार्बन मोनॉक्साइड रक्तात ऑक्सिजनची जागा बळकावतो, बसमध्ये आपल्या सीटवर दुसरा बसावा तसा; म्हणून बंद खोलीत कोळशाची शेगडी धोकादायक. वर आकाशात ओझोन रक्षण करतो, खाली श्वासात तोच हानी करतो. शिसे पेट्रोलमधून यायचे, आता नाही. (→ English: sulphur dioxide; nitrogen oxides; carbon monoxide; ground-level ozone; lead · हिन्दी: सल्फ़र डाइऑक्साइड; नाइट्रोजन ऑक्साइड; कार्बन मोनोऑक्साइड; भू-स्तरीय ओज़ोन; सीसा)
आपल्या हवेतील घाणीचे अनेक स्रोत: रस्त्यावरील वाहने, कारखाने, वीटभट्ट्या, धूळ. ऑक्टोबर-नोव्हेंबरमध्ये पंजाब, हरियाणातील शेतकरी गव्हासाठी भाताचा पेंढा जाळतात. घरातील चुलीचा धूर सर्वाधिक आयांना आणि मुलांना लागतो. हिवाळ्यात वारा हलत नाही, झाकलेल्या भांड्यातील वाफेसारखा धूर तिथेच अडकतो; म्हणून नोव्हेंबरमध्ये दिल्लीची हवा सर्वात वाईट. (→ English: crop-residue burning; indoor air pollution; winter pollution · हिन्दी: पराली दहन; घरेलू वायु प्रदूषण; शीतकालीन प्रदूषण)
धुरके दोन प्रकारचे. एक थंडी, ओलाव्यात कोळशाचा धूर धुक्यात मिसळून येणारे; 1952 मध्ये लंडनमध्ये हजारो लोक मेले. दुसरे प्रकाश-रासायनिक धुरके: ऊन, उष्णता, वाहतूक असताना ऊन वाहनांच्या धुरावर काम करून ओझोन बनतो; लॉस एंजेलिस हे उदाहरण. तापमान व्युत्क्रम म्हणजे वर उबदार हवा झाकणासारखी बसणे; खालचा धूर बाहेर जात नाही. (→ English: classical smog; photochemical smog; temperature inversion · हिन्दी: पारंपरिक धूम-कोहरा; प्रकाश-रासायनिक धूम-कोहरा; तापमान व्युत्क्रमण)
| Feature | Classical (sulphurous) smog | Photochemical smog |
|---|---|---|
| Weather | Cold, damp, foggy | Warm, sunny, dry |
| Main ingredients | Coal smoke and sulphur dioxide | Nitrogen oxides and hydrocarbons from traffic |
| Chemical nature | Reducing | Oxidising |
| Key products | Sulphuric acid droplets, soot | Ozone, PAN, aldehydes |
| Classic case | London, December 1952 | Los Angeles, 1940s |
साधा पाऊसही थोडा आंबट असतो; प्रदूषण मिसळले की आणखी आंबट होऊन आम्ल पाऊस बनतो. कोळसा आणि वाहनांच्या धुरातील वायू हवेत आम्लांत बदलून शेकडो किलोमीटर प्रवास करतात. तळ्यांत मासे मरतात, पाने खराब होतात. संगमरवरावर लिंबाचा रस ओतला की बुडबुडे येतात तसे, आम्ल ताजमहालाचा दगड खाते; म्हणून 1996 मध्ये न्यायालयाने भोवतीचे कारखाने हलवायला सांगितले. (→ English: acid rain; pH 5.6; Taj Trapezium Zone · हिन्दी: अम्लीय वर्षा; pH 5.6; ताज ट्रेपेज़ियम ज़ोन)
हवा स्वच्छ आहे का हे मोजण्यासाठी 2009 मध्ये 12 प्रदूषकांना मर्यादा ठरवल्या, परीक्षेत पास होण्याचे गुण ठरवावे तशा. PM2.5 साठी वार्षिक सरासरी 40, एका दिवसासाठी 60; PM10 साठी 60 आणि 100. जागतिक आरोग्य संघटनेचा सल्ला आणखी कडक: वर्षाला फक्त 5, पण तो सल्ला आहे, कायदा नाही. पुन्हा पुन्हा नापास होणाऱ्या शहराला अप्राप्त शहर म्हणतात. (→ English: National Ambient Air Quality Standards; non-attainment city; WHO air quality guidelines · हिन्दी: राष्ट्रीय परिवेशी वायु गुणवत्ता मानक; गैर-प्राप्ति नगर; WHO वायु गुणवत्ता दिशानिर्देश)
मायक्रोग्राम सामान्य लोकांना कळत नाहीत, म्हणून 2014 मध्ये हवा गुणवत्ता निर्देशांक: एक आकडा, एक रंग. आठ प्रदूषकांपैकी जो सर्वात वाईट त्याचाच आकडा निर्देशांक, वर्गात कमी गुण मिळालेला विषयच निकाल ठरवावा तसा. किमान तीन मोजायला हवेत, त्यात एक PM. कार्बन मोनॉक्साइड आणि ओझोनसाठी 8 तासांची सरासरी, बाकीच्यांसाठी 24 तास. 0 ते 500 पर्यंत सहा रंगांच्या पायऱ्या. (→ English: Air Quality Index; sub-index; averaging period · हिन्दी: वायु गुणवत्ता सूचकांक; उप-सूचकांक; औसत अवधि)
| AQI range | Category | Likely health effect |
|---|---|---|
| 0–50 | Good | Minimal impact |
| 51–100 | Satisfactory | Minor breathing discomfort to sensitive people |
| 101–200 | Moderately polluted | Discomfort to people with lung or heart disease, children and older adults |
| 201–300 | Poor | Breathing discomfort to most people on long exposure |
| 301–400 | Very poor | Respiratory illness on long exposure |
| 401–500 | Severe | Affects healthy people; serious for those with disease |
2019 मध्ये राष्ट्रीय स्वच्छ हवा कार्यक्रम आला: सुमारे 130 शहरांनी प्रत्येकी स्वतःचा आराखडा लिहायचा, प्रत्येक घराचे स्वतःचे बजेट असते तसा. आधी 2024 पर्यंत 20-30 टक्के घट हे लक्ष्य, नंतर 2025-26 पर्यंत 40 टक्क्यांपर्यंत. निकाल दाखवला तरच पैसे. हा कार्यक्रम आहे, कायदा नाही. (→ English: National Clean Air Programme; city action plan; non-attainment city · हिन्दी: राष्ट्रीय स्वच्छ वायु कार्यक्रम; नगर कार्य योजना; गैर-प्राप्ति नगर)
दिल्लीचा प्रश्न राज्यांच्या सीमा ओलांडतो, म्हणून खास व्यवस्था. श्रेणीबद्ध योजना म्हणजे ताप वाढेल तसा औषधाचा डोस वाढवणे: निर्देशांक 'वाईट' झाला की पहिला टप्पा, 'अति गंभीर' झाला की चौथा टप्पा; बांधकाम थांबवणे, जुनी डिझेल वाहने रोखणे, शाळा बंद करणे. 2021 पासून ही योजना एक वैधानिक आयोग चालवतो. पेंढ्यासाठी, उभ्या खुंटांमध्येच गहू पेरणारी यंत्रे आणि पेंढा कुजवणारी फवारणी. (→ English: Graded Response Action Plan; Commission for Air Quality Management; crop-residue management · हिन्दी: श्रेणीबद्ध प्रतिक्रिया कार्य योजना; वायु गुणवत्ता प्रबंधन आयोग; पराली प्रबंधन)
1998 मध्ये न्यायालयाने दिल्लीच्या बस, रिक्षा सीएनजीवर न्यायला सांगितल्या. नव्या वाहनांसाठी भारत स्टेज नियम: स्टेज वाढला की धूर कमी व्हायला हवा, इयत्ता वाढली की अभ्यास कठीण होतो तसा. आपण BS-V ओलांडून थेट BS-VI वर उडी मारली, 1 एप्रिल 2020 पासून. पेट्रोलमध्ये इथेनॉल मिसळण्याचे लक्ष्य 2025-26 साठी 20 टक्के. घरातील धूर कमी करण्यासाठी उज्ज्वला गॅस जोडण्या. (→ English: compressed natural gas; Bharat Stage VI; ethanol blending; Pradhan Mantri Ujjwala Yojana · हिन्दी: संपीडित प्राकृतिक गैस; भारत स्टेज VI; एथेनॉल मिश्रण; प्रधानमंत्री उज्ज्वला योजना)
हा भाग एक साखळी: स्रोतातून प्रदूषण, हवेत नवे प्रदूषण, हवामान ते अडकवून ठेवते, मग हानी. उपाय त्याच साखळीने उलटा: मानके, निर्देशांक, शहर आराखडा, दिल्लीचे आणीबाणी टप्पे, स्वच्छ इंधन. स्वयंपाकघरात धूर आला तर आधी चूल पाहतो, मग खिडकी उघडतो; तसेच स्रोत आणि परिस्थिती दोन्ही महत्त्वाचे. (→ English: source; standard; response · हिन्दी: स्रोत; मानक; प्रतिक्रिया)
Exam traps
- Nobody's chimney or exhaust pipe releases ground-level ozone; sunlight builds it in the air out of nitrogen oxides and hydrocarbons, which makes it a secondary pollutant. Chemically it is the very O3 of the protective stratospheric layer, yet near the ground it does harm.
- PM2.5 means particles of 2.5 micrometres or less, not exactly 2.5; PM10 includes PM2.5 within it.
- Classical smog is a cold, damp, reducing smog from coal; photochemical smog is a warm, sunny, oxidising smog from traffic. Questions often swap their conditions.
- Rain is called acid rain only below a pH of about 5.6, not below 7: normal rain is already slightly acidic.
- The NAAQS (2009) cover 12 pollutants; the National AQI (2014) uses up to eight. Do not mix the two numbers.
- The AQI is the highest sub-index, not the average; at least three pollutants are needed, one of them PM10 or PM2.5; CO and ozone use 8-hour averages.
- NCAP (2019) is a programme with targets, not a statute; the Commission for Air Quality Management (2021) is a statutory body created by its own Act and now runs GRAP.
- India skipped BS-V and moved from BS-IV to BS-VI on 1 April 2020; the WHO guideline of 5 micrograms per cubic metre for annual PM2.5 is advice, not India's legal standard (40).
Recap
- Primary pollutants are emitted directly (SO2, CO); secondary ones form in the air (ground-level ozone, part of PM2.5).
- PM10 lodges in the upper airways; PM2.5 reaches deep into the lungs and blood; burning is the main source of fine particles.
- SO2 from coal, NOx from hot combustion, CO binds haemoglobin, lead came from leaded petrol (phased out by 2000).
- Winter peak in north India: stubble burning, calm air and temperature inversion trap pollution near the ground.
- Classical smog: cold, coal, reducing (London 1952); photochemical smog: sunny, traffic, oxidising (Los Angeles).
- Acid rain: pH below 5.6 from SO2 and NOx; Taj Trapezium Zone (Supreme Court, 1996).
- NAAQS 2009: 12 pollutants; PM2.5 limits 40 (annual) and 60 (24-hour); WHO 2021 guideline 5 (annual).
- AQI 2014: eight pollutants, six categories from 0 to 500, worst sub-index decides.
- NCAP 2019: about 130 cities, target up to 40 per cent cut by 2025-26; GRAP 2017, four stages, run by CAQM (2021).
- CNG for Delhi (1998), BS-VI from 1 April 2020, 20 per cent ethanol target for 2025-26, Ujjwala (2016).
Practice questions
Q1. Which one of the following is a secondary air pollutant?
- Carbon monoxide
- Sulphur dioxide
- Ground-level ozone
- Lead
Show answer
Answer: C. Ground-level ozone
Ground-level ozone is not emitted directly; it forms when sunlight acts on nitrogen oxides and hydrocarbons. Carbon monoxide comes straight out of exhausts, sulphur dioxide straight out of coal-burning chimneys, and lead was released directly from leaded petrol, so all three are primary pollutants.
Q2. Consider the following statements about photochemical smog:
1. It forms most readily in cold, damp and foggy weather.
2. Ozone and peroxyacetyl nitrate (PAN) are among its products.
Which of the statements given above is/are correct?
- 1 only
- 2 only
- Both 1 and 2
- Neither 1 nor 2
Show answer
Answer: B. 2 only
Statement 2 is correct. Statement 1 is wrong: cold, damp, foggy weather suits classical (sulphurous) smog, while photochemical smog needs warm sunshine. Options 1 and 3 include statement 1 and fail; option 4 fails because statement 2 is true.
Q3. Rain is generally described as 'acid rain' when its pH falls below about:
- 7.0
- 6.5
- 5.6
- 3.0
Show answer
Answer: C. 5.6
Clean rain is already slightly acidic, at about pH 5.6, because carbon dioxide dissolves in it; acid rain is rain below that level. A pH of 7 is neutral, so it would wrongly make all normal rain acid rain; 6.5 has no special meaning here; and 3.0 is an extreme value seen only in badly polluted places, not the threshold.
Q4. Consider the following statements about the National Air Quality Index:
1. The AQI of a place is the average of the sub-indices of all pollutants measured.
2. Carbon monoxide and ozone are assessed on 8-hour averages.
3. At least one of PM10 and PM2.5 must be among the pollutants measured.
Which of the statements given above are correct?
- 1 and 2 only
- 2 and 3 only
- 1 and 3 only
- 1, 2 and 3
Show answer
Answer: B. 2 and 3 only
Statements 2 and 3 are correct. Statement 1 is wrong: the AQI is the highest sub-index, so the worst pollutant decides it. Options 1, 3 and 4 all include statement 1 and are therefore wrong.
Q5. Under the National Ambient Air Quality Standards, 2009, the annual average limit for PM2.5 is:
- 5 micrograms per cubic metre
- 40 micrograms per cubic metre
- 60 micrograms per cubic metre
- 100 micrograms per cubic metre
Show answer
Answer: B. 40 micrograms per cubic metre
India's annual PM2.5 limit is 40. Five is the WHO's 2021 guideline, which is advice rather than India's standard; 60 is the 24-hour limit for PM2.5 (and the annual limit for PM10); 100 is the 24-hour limit for PM10.
Q6. Match List I with List II:
List I
A. Graded Response Action Plan
B. National Clean Air Programme
C. National Air Quality Index
D. Commission for Air Quality Management
List II
1. Launched in 2014 to report air quality as one number and colour
2. Statutory body for Delhi and NCR created in 2021
3. Stage-wise emergency measures for Delhi and NCR, first notified in 2017
4. National time-bound programme for cities, launched in 2019
Select the correct answer using the code given below:
- A-3, B-4, C-1, D-2
- A-4, B-3, C-1, D-2
- A-3, B-4, C-2, D-1
- A-2, B-4, C-1, D-3
Show answer
Answer: A. A-3, B-4, C-1, D-2
GRAP is the staged emergency plan (2017), NCAP the city programme (2019), the AQI the one-number index (2014) and CAQM the statutory commission (2021). Option 2 swaps GRAP and NCAP; option 3 swaps the AQI and CAQM; option 4 swaps GRAP and CAQM.
Q7. Consider the following statements:
1. India moved directly from Bharat Stage IV to Bharat Stage VI emission norms, skipping Bharat Stage V.
2. The Supreme Court ordered Delhi's public transport to shift to compressed natural gas in 1998.
Which of the statements given above is/are correct?
- 1 only
- 2 only
- Both 1 and 2
- Neither 1 nor 2
Show answer
Answer: C. Both 1 and 2
Both statements are correct: BS-VI replaced BS-IV on 1 April 2020 with no BS-V stage, and the CNG order came in July 1998. Options 1 and 2 leave out a true statement, and option 4 rejects both.
Q8. Smog in the cities of the north Indian plains is usually worst in early winter mainly because:
- photochemical reactions are strongest in winter sunshine
- calm winds and temperature inversion trap pollutants near the ground while crop-residue smoke adds to them
- acid rain is most frequent in winter
- vehicles are not used in the monsoon season
Show answer
Answer: B. calm winds and temperature inversion trap pollutants near the ground while crop-residue smoke adds to them
Calm air and inversions keep pollution close to the ground, and stubble smoke from October and November adds to it. Photochemical smog is a warm, sunny-weather problem, not a winter one; acid rain does not create smog; and vehicles run all year, so the monsoon difference comes from weather, not from fewer vehicles.
Study this in the Upscore app to keep notes, save it for revision, track your practice scores and follow a plan to the exam date. It's free.
Study this in the app →Sources
- Central Pollution Control Board: National Ambient Air Quality Standards, notified 18 November 2009; National Air Quality Index (launched 17 October 2014) — https://cpcb.nic.in
- Ministry of Environment, Forest and Climate Change: National Clean Air Programme (January 2019); Graded Response Action Plan for Delhi and NCR (notified January 2017, revised by the Commission for Air Quality Management in 2022) — https://moef.gov.in
- The Commission for Air Quality Management in National Capital Region and Adjoining Areas Act, 2021; the Air (Prevention and Control of Pollution) Act, 1981 — https://www.indiacode.nic.in
- Supreme Court of India: M. C. Mehta v. Union of India (Taj Trapezium, judgment of 30 December 1996); M. C. Mehta v. Union of India (CNG for Delhi's public transport, order of 28 July 1998); M. C. Mehta v. Union of India (BS-IV vehicles not to be sold from 1 April 2020, order of 24 October 2018) — https://main.sci.gov.in
- United States Environmental Protection Agency: particulate matter, ground-level ozone and acid rain basics — https://www.epa.gov
- World Health Organization: WHO global air quality guidelines (22 September 2021) — https://www.who.int
- Press Information Bureau: Pradhan Mantri Ujjwala Yojana (launched 1 May 2016); National Policy on Biofuels as amended in 2022 (20 per cent ethanol blending target for 2025-26); Bharat Stage VI emission norms — https://pib.gov.in