CLASS 12 BIOLOGY · CHAPTER 8 · READ

Microbes in Human Welfareमानव कल्याण में सूक्ष्मजीवMicrobes in Human Welfare

Microbes at home → in industry → cleaning sewage → making biogas → fighting pests → feeding the soil. NCERT order, simple words.घर में सूक्ष्मजीव → उद्योग में → वाहित मल की सफ़ाई → बायोगैस → पीड़क नियंत्रण → मिट्टी की उर्वरता। NCERT क्रम, आसान भाषा।Ghar mein microbes → industry mein → sewage saaf karna → biogas → pests se ladna → mitti ko khaad. NCERT order, simple language.

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Diagrams in this chapterइस अध्याय के डायग्राम

Useful products from microbesसूक्ष्मजीवों से उपयोगी उत्पादSewage treatment plantवाहित मल उपचार संयंत्रFig 8.6A typical biogas plantएक प्रारूपी बायोगैस संयंत्रFig 8.8Biocontrol agents & biofertilisersजैव नियंत्रण कारक व जैव उर्वरक

Microbes – friends and foesसूक्ष्मजीव – मित्र भी, शत्रु भीMicrobes – dost bhi, dushman bhi

Microbes are everywhere — in soil, water, air, inside our bodies and in other animals and plants. They are found even in places where nothing else can live: deep inside geysers (temperatures up to 100 °C), deep in the soil, under layers of snow and in highly acidic places. Microbes include bacteria, fungi, protozoa, microscopic algae, viruses, viroids and prions (prions are proteinaceous infectious agents).सूक्ष्मजीव हर जगह हैं — मिट्टी, पानी, हवा, हमारे शरीर के अंदर और दूसरे जीवों में। ये वहाँ भी मिलते हैं जहाँ और कोई नहीं रह सकता: गर्म झरनों (गीज़र, 100 °C तक) के अंदर, गहरी मिट्टी में, बर्फ़ की परतों के नीचे और बहुत अम्लीय जगहों पर। सूक्ष्मजीवों में जीवाणु, कवक, प्रोटोजोआ, सूक्ष्म शैवाल, वायरस, वाइरॉइड और प्रिऑन (प्रोटीन वाले संक्रामक कारक) आते हैं।Microbes har jagah hain — mitti, paani, hawa, hamare body ke andar aur doosre jeevon mein. Ye wahan bhi milte hain jahan koi aur nahi reh sakta: geysers ke andar (100 °C tak), gehri mitti mein, barf ke neeche aur bahut acidic jagah. Microbes mein bacteria, fungi, protozoa, microscopic algae, viruses, viroids aur prions aate hain.अ

Some microbes cause diseases (you read about them in Chapter 7), but many are useful to us. Bacteria and fungi can also be grown on nutritive media in the lab, where they form colonies that we can see with the naked eye. This chapter is about the good side of microbes.कुछ सूक्ष्मजीव रोग पैदा करते हैं (अध्याय 7), पर बहुत से हमारे लिए उपयोगी हैं। जीवाणु व कवक को प्रयोगशाला में पोषक माध्यम पर उगाया जा सकता है, जहाँ वे कॉलोनी बनाते हैं जो आँख से दिखती है। यह अध्याय सूक्ष्मजीवों के अच्छे पक्ष के बारे में है।Kuch microbes bimari phailate hain (Chapter 7), lekin bahut saare hamare kaam ke hain. Bacteria aur fungi ko lab mein nutritive medium par ugaya ja sakta hai, jahan wo colonies banate hain jo aankh se dikhti hain. Ye chapter microbes ki achhi side ke baare mein hai.अ

8.1Microbes in Household Productsघरेलू उत्पादों में सूक्ष्मजीवGhar ke products mein microbes

Useful products from microbesसूक्ष्मजीवों से उपयोगी उत्पादUseful products from microbes11 tappable partsOpen

Curd: Lactobacillus and other lactic acid bacteria (LAB) grow in milk and change it into curd. They make lactic acid, which coagulates and partly digests the milk proteins. We add a little curd to fresh milk — this small amount is the inoculum or starter, and it holds millions of LAB. At a suitable temperature they multiply and turn the milk into curd. LAB also raise the amount of vitamin B₁₂ and, in our stomach, they keep disease-causing microbes in check.दही: लैक्टोबैसिलस व अन्य लैक्टिक अम्ल जीवाणु (LAB) दूध में बढ़कर उसे दही बनाते हैं। ये लैक्टिक अम्ल बनाते हैं जो दूध के प्रोटीन को जमाता व आंशिक रूप से पचाता है। ताजे दूध में डाला थोड़ा दही निवेश द्रव्य (जामन) है जिसमें लाखों LAB होते हैं। उचित तापमान पर ये बढ़कर दूध को दही बना देते हैं। LAB विटामिन B₁₂ भी बढ़ाते हैं और पेट में रोग फैलाने वाले सूक्ष्मजीवों को रोकते हैं।Dahi: Lactobacillus aur doosre LAB doodh mein badh kar use dahi bana dete hain. Ye lactic acid banate hain jo doodh ke proteins ko jama deta hai aur thoda digest bhi karta hai. Doodh mein jo thoda dahi (jaman) daalte hain wahi inoculum hai — usme lakhon LAB hote hain. Sahi temperature par ye badh kar doodh ko dahi bana dete hain. LAB vitamin B₁₂ bhi badhate hain aur pet mein bimari wale microbes ko control karte hain.अ

Dough (idli, dosa, bread): the dough for dosa and idli is fermented by bacteria; its puffed-up look comes from the CO₂ gas they give off. Dough for bread is fermented using baker's yeast, Saccharomyces cerevisiae.गुँधा आटा (इडली, डोसा, ब्रेड): डोसा व इडली का घोल जीवाणुओं से किण्वित होता है; इसका फूला रूप उनसे निकली CO₂ गैस के कारण है। ब्रेड का आटा बेकर्स यीस्ट (सैकेरोमाइसीज सेरेविसी) से किण्वित होता है।Dough (idli, dosa, bread): dosa aur idli ka ghol bacteria ferment karte hain; wo jo phoola hua look hai wo CO₂ gas ki wajah se hai. Bread ka aata baker's yeast Saccharomyces cerevisiae se ferment hota hai.अ

Toddy: a traditional drink of some parts of southern India, made by fermenting the sap from palms. Microbes are also used to ferment fish, soyabean and bamboo-shoots to make foods.ताड़ी: दक्षिण भारत के कुछ भागों का पारंपरिक पेय, जो ताड़ के रस को किण्वित करके बनता है। मछली, सोयाबीन और बाँस के कल्लों को किण्वित करके भोजन बनाने में भी सूक्ष्मजीव लगते हैं।Toddy: South India ke kuch hisson ka traditional drink, jo palm (taad) ke ras ko ferment karke banta hai. Fish, soyabean aur bamboo-shoots ko ferment karke khana banane mein bhi microbes use hote hain.अ

Cheese: microbes give each cheese its own texture, flavour and taste. The large holes in Swiss cheese come from a lot of CO₂ made by the bacterium Propionibacterium sharmanii. Roquefort cheese is ripened by growing a specific fungus on it, which gives a special flavour. See all household uses together in the chart.चीज़ (पनीर): हर चीज़ का बनावट, सुगंध व स्वाद सूक्ष्मजीवों से आता है। स्विस चीज़ के बड़े छिद्र जीवाणु प्रोपियोनीबैक्टीरियम शारमैनाई द्वारा बनी अधिक CO₂ से होते हैं। रॉकफोर्ट चीज़ पर एक विशेष कवक उगाकर उसे पकाया जाता है, जिससे खास स्वाद आता है। सभी घरेलू उपयोग चार्ट में देखें।Cheese: har cheese ka texture, flavour aur taste microbes se aata hai. Swiss cheese ke bade holes bacterium Propionibacterium sharmanii ke banaye zyada CO₂ se hote hain. Roquefort cheese par ek khaas fungus uga kar use pakaya (ripen) jata hai — isse special flavour aata hai. Saare ghar ke uses chart mein dekho.अ

8.2Microbes in Industrial Productsऔद्योगिक उत्पादों में सूक्ष्मजीवIndustry products mein microbes

In industry, microbes are used to make beverages, antibiotics and many other useful products. For this they are grown in very large vessels called fermentors NCERT Fig 8.4. See the industrial products chart.उद्योग में सूक्ष्मजीवों से पेय, प्रतिजैविक व अन्य कई उपयोगी पदार्थ बनाए जाते हैं। इसके लिए उन्हें बहुत बड़े पात्रों — किण्वकों — में उगाया जाता है NCERT Fig 8.4। औद्योगिक उत्पाद चार्ट देखें।Industry mein microbes se drinks, antibiotics aur bahut se useful products banaye jaate hain. Iske liye unhe bahut bade vessels — fermentors — mein grow kiya jata hai NCERT Fig 8.4. Industrial products chart dekho.अ

8.2.1Fermented Beveragesकिण्वित पेयFermented drinks

Since ancient times microbes, especially yeasts, have been used to make wine, beer, whisky, brandy and rum. The same yeast, Saccharomyces cerevisiae — here called brewer's yeast — ferments malted cereals and fruit juices to produce ethanol. Depending on the raw material and processing, different drinks are made: wine and beer are produced without distillation, while whisky, brandy and rum are made by distilling the fermented broth NCERT Fig 8.5.प्राचीन काल से सूक्ष्मजीव, खासकर यीस्ट, से वाइन, बीयर, व्हिस्की, ब्रांडी व रम बनाई जाती रही है। वही यीस्ट सैकेरोमाइसीज सेरेविसी — यहाँ ब्रुअर्स यीस्ट — माल्ट किए अनाज व फलों के रस को किण्वित करके एथेनॉल बनाता है। कच्चे माल व प्रक्रिया के अनुसार अलग-अलग पेय बनते हैं: वाइन व बीयर बिना आसवन के, जबकि व्हिस्की, ब्रांडी व रम किण्वित घोल के आसवन से NCERT Fig 8.5।Purane zamane se microbes, khaas kar yeast, se wine, beer, whisky, brandy aur rum banti aayi hai. Wahi yeast Saccharomyces cerevisiae — yahan isko brewer's yeast kehte hain — malted cereals aur fruit juices ko ferment karke ethanol banata hai. Raw material aur process ke hisaab se alag drinks bante hain: wine aur beer bina distillation, jabki whisky, brandy aur rum distillation se NCERT Fig 8.5.अ

8.2.2Antibioticsप्रतिजैविकAntibiotics

Antibiotics are chemical substances produced by some microbes that can kill or slow down the growth of other, disease-causing microbes. "Anti" means against and "bio" means life — here, against disease-causing organisms. They are among the most important discoveries of the twentieth century.प्रतिजैविक कुछ सूक्ष्मजीवों द्वारा बने रासायनिक पदार्थ हैं जो दूसरे, रोग पैदा करने वाले सूक्ष्मजीवों को मार सकते हैं या उनकी वृद्धि धीमी कर सकते हैं। "एंटी" = विरुद्ध, "बायो" = जीवन — यहाँ रोगजनक जीवों के विरुद्ध। ये बीसवीं सदी की सबसे बड़ी खोजों में से हैं।Antibiotics kuch microbes ke banaye chemicals hain jo doosre, bimari wale microbes ko maar dete hain ya unki growth slow kar dete hain. "Anti" = against, "bio" = life — yahan bimari wale organisms ke against. Ye 20th century ki sabse badi discoveries mein se hain.अ

Penicillin was the first antibiotic, found by chance. Alexander Fleming, while working on Staphylococci bacteria, saw that a mould growing in one of his unwashed culture plates stopped the bacteria around it from growing. The chemical came from the mould Penicillium notatum, so he named it penicillin. Its full value as a medicine was shown later by Ernest Chain and Howard Florey. Penicillin was widely used to treat soldiers wounded in World War II, and Fleming, Chain and Florey got the Nobel Prize in 1945.पेनिसिलिन पहला प्रतिजैविक था, जो संयोग से मिला। अलेक्जेंडर फ्लेमिंग स्टैफिलोकोकाई जीवाणु पर काम कर रहे थे; उन्होंने देखा कि बिना धुली एक कल्चर प्लेट में उगी फफूँद ने अपने आसपास जीवाणु बढ़ने नहीं दिए। यह रसायन फफूँद पेनिसिलियम नोटेटम से आया, इसलिए नाम पड़ा पेनिसिलिन। दवा के रूप में इसकी पूरी क्षमता बाद में अर्नेस्ट चेन व हॉवर्ड फ्लोरी ने दिखाई। द्वितीय विश्व युद्ध में घायल सैनिकों के इलाज में इसका बहुत उपयोग हुआ और तीनों को 1945 में नोबेल पुरस्कार मिला।Penicillin pehla antibiotic tha, jo achanak (by chance) mila. Alexander Fleming Staphylococci bacteria par kaam kar rahe the; unhone dekha ki ek bina dhuli culture plate mein jo mould uga tha, uske aas-paas bacteria badh hi nahi rahe the. Ye chemical mould Penicillium notatum se aaya, isliye naam rakha penicillin. Dawai ke roop mein iski poori power baad mein Ernest Chain aur Howard Florey ne dikhayi. World War II mein ghayal soldiers ke ilaaj mein ye bahut use hui, aur teeno ko 1945 mein Nobel Prize mila.अ

Antibiotics have greatly improved our ability to treat deadly diseases such as plague, whooping cough (kali khansi), diphtheria (gal ghotu) and leprosy (kusht rog), which used to kill millions of people all over the world.प्रतिजैविकों से प्लेग, काली खाँसी, डिफ्थीरिया (गलघोंटू) और कुष्ठ रोग जैसे घातक रोगों का इलाज संभव हुआ, जो पहले दुनिया भर में लाखों लोगों की जान लेते थे।Antibiotics ki wajah se plague, kali khansi (whooping cough), gal ghotu (diphtheria) aur kusht rog (leprosy) jaisi jaanleva bimariyon ka ilaaj ho paaya, jo pehle duniya bhar mein lakhon logon ki jaan leti thin.अ

8.2.3Chemicals, Enzymes and other Bioactive Moleculesरसायन, एंजाइम एवं अन्य जैव-सक्रिय अणुChemicals, enzymes aur bioactive molecules

Microbes are used to make industrial chemicals such as organic acids, alcohols and enzymes. Examples of acid producers: Aspergillus niger (a fungus) → citric acid; Acetobacter aceti (a bacterium) → acetic acid; Clostridium butylicum (a bacterium) → butyric acid; Lactobacillus (a bacterium) → lactic acid. Yeast (Saccharomyces cerevisiae) is used for commercial production of ethanol.सूक्ष्मजीवों से औद्योगिक रसायन जैसे कार्बनिक अम्ल, एल्कोहॉल व एंजाइम बनते हैं। अम्ल बनाने वाले: एस्पर्जिलस नाइजर (कवक) → सिट्रिक अम्ल; एसिटोबैक्टर एसिटाई (जीवाणु) → एसिटिक अम्ल; क्लॉस्ट्रिडियम ब्यूटिलिकम (जीवाणु) → ब्यूटिरिक अम्ल; लैक्टोबैसिलस (जीवाणु) → लैक्टिक अम्ल। यीस्ट (सैकेरोमाइसीज सेरेविसी) से व्यापारिक स्तर पर एथेनॉल बनता है।Microbes se industrial chemicals jaise organic acids, alcohols aur enzymes bante hain. Acid banane wale: Aspergillus niger (fungus) → citric acid; Acetobacter aceti (bacterium) → acetic acid; Clostridium butylicum (bacterium) → butyric acid; Lactobacillus (bacterium) → lactic acid. Yeast (Saccharomyces cerevisiae) se commercial level par ethanol banta hai.अ

Useful enzymes from microbes: lipases are added to detergent powders to remove oily stains from clothes; pectinases and proteases are used to make bottled fruit juices clear (juice made at home looks cloudier than bottled juice).सूक्ष्मजीवों से उपयोगी एंजाइम: लाइपेज डिटर्जेंट में मिलाया जाता है ताकि कपड़ों के तैलीय दाग हटें; पेक्टिनेज व प्रोटीएज बोतलबंद फलों के रस को साफ (पारदर्शी) बनाते हैं (घर का रस बोतल वाले से धुंधला दिखता है)।Microbes se useful enzymes: lipases detergent mein daale jaate hain taaki kapdon ke oily daag hatein; pectinases aur proteases bottle wale fruit juice ko clear banate hain (ghar ka juice bottle wale se zyada dhundhla dikhta hai).अ

Streptokinase is made by the bacterium Streptococcus and modified by genetic engineering. It is used as a "clot buster" to remove clots from the blood vessels of patients who have had a myocardial infarction (heart attack).स्ट्रेप्टोकाइनेज जीवाणु स्ट्रेप्टोकोकस से बनता है और आनुवंशिक इंजीनियरी से रूपांतरित किया जाता है। यह "थक्का घोलने वाले" (क्लॉट बस्टर) के रूप में हृदयाघात (मायोकार्डियल इन्फार्क्शन) के रोगियों की रक्त वाहिकाओं से थक्का हटाता है।Streptokinase bacterium Streptococcus banata hai aur genetic engineering se isko modify kiya jata hai. Ye "clot buster" hai — heart attack (myocardial infarction) ke patients ki blood vessels se clot (thakka) hatata hai.अ

Cyclosporin A is an immunosuppressive agent given to organ-transplant patients; it is produced by the fungus Trichoderma polysporum. Statins, produced by the yeast Monascus purpureus, are sold as blood-cholesterol lowering agents: they competitively inhibit the enzyme that makes cholesterol.साइक्लोस्पोरिन A अंग-प्रत्यारोपण वाले रोगियों को दिया जाने वाला प्रतिरक्षा-निरोधक है; यह कवक ट्राइकोडर्मा पॉलीस्पोरम से बनता है। स्टैटिन, जो यीस्ट मोनैस्कस परप्यूरियस से बनते हैं, रक्त कोलेस्ट्रॉल घटाने की दवा हैं — ये कोलेस्ट्रॉल बनाने वाले एंजाइम का प्रतिस्पर्धी संदमन करते हैं।Cyclosporin A ek immunosuppressive agent hai (immunity ko dabata hai) jo organ-transplant patients ko diya jata hai; ye fungus Trichoderma polysporum banata hai. Statins, yeast Monascus purpureus se bante hain aur blood cholesterol kam karne ki dawai hain — ye cholesterol banane wale enzyme ko competitively rok dete hain.अ

8.3Microbes in Sewage Treatmentवाहित मल उपचार में सूक्ष्मजीवSewage treatment mein microbes

Every day cities and towns produce huge amounts of waste-water, mostly human excreta. This municipal waste-water is called sewage. It is full of organic matter and microbes, many of them pathogenic, so it cannot be put directly into rivers and streams. It is first treated in sewage treatment plants (STPs) to make it less polluting. Treatment is done in two stages: primary and secondary NCERT Fig 8.6.शहरों में रोज़ भारी मात्रा में अपशिष्ट जल बनता है, जिसमें मुख्यतः मानव मल होता है। इस नगरीय अपशिष्ट जल को वाहित मल कहते हैं। इसमें कार्बनिक पदार्थ व बहुत से (कई रोगजनक) सूक्ष्मजीव होते हैं, इसलिए इसे सीधे नदियों में नहीं छोड़ा जा सकता। पहले इसे वाहित मल उपचार संयंत्र (STP) में साफ किया जाता है। उपचार दो चरणों में होता है: प्राथमिक और द्वितीयक NCERT Fig 8.6।Shehron mein roz bahut saara ganda paani banta hai, zyada tar human excreta. Is municipal waste-water ko sewage kehte hain. Isme organic matter aur microbes (kai bimari wale) bhare hote hain, isliye ise seedha nadiyon mein nahi chhod sakte. Pehle sewage treatment plant (STP) mein saaf karte hain. Treatment do stages mein hota hai: primary aur secondary NCERT Fig 8.6.अ

Sewage treatment plantवाहित मल उपचार संयंत्रSewage treatment plantNCERT Fig 8.6 · 16 tappable parts · 4 stepsOpen

Primary treatment is physical: large and small particles are removed by filtration and sedimentation. First, floating debris is removed by passing the sewage through screens one after another (sequential filtration). Then grit (soil and small pebbles) settles down. All the solids that settle form the primary sludge, and the liquid on top (the supernatant) is the primary effluent, which goes on to secondary treatment.प्राथमिक उपचार भौतिक है: छोटे-बड़े कण निस्यंदन व अवसादन से हटाए जाते हैं। पहले तैरता कचरा छन्नियों से एक के बाद एक छानकर हटाया जाता है (क्रमिक निस्यंदन)। फिर ग्रिट (मिट्टी व छोटे कंकड़) नीचे बैठ जाते हैं। नीचे बैठे सभी ठोस प्राथमिक आपंक बनाते हैं और ऊपर का द्रव प्राथमिक बहिःस्राव है, जो द्वितीयक उपचार के लिए जाता है।Primary treatment physical hota hai: chhote-bade particles filtration aur sedimentation se hataaye jaate hain. Pehle tairta kachra screens se ek ke baad ek chhaan kar hataya jata hai. Phir grit (mitti, chhote kankad) neeche baith jaata hai. Neeche baithe saare solids = primary sludge, aur upar ka paani = primary effluent, jo secondary treatment mein jaata hai.अ

Secondary (biological) treatment: the primary effluent goes into large aeration tanks. It is stirred all the time and air is pumped in, so useful aerobic microbes grow fast into flocs — masses of bacteria tied together by fungal filaments into a mesh. While growing, these microbes consume most of the organic matter, and this greatly lowers the BOD of the effluent.द्वितीयक (जैविक) उपचार: प्राथमिक बहिःस्राव बड़े वायवीय टैंकों में जाता है। इसे लगातार हिलाया जाता है और हवा पंप की जाती है, जिससे लाभदायक वायवीय सूक्ष्मजीव तेज़ी से बढ़कर ऊर्णक बनाते हैं — कवक तंतुओं से जाल जैसे जुड़े जीवाणुओं के समूह। बढ़ते समय ये अधिकांश कार्बनिक पदार्थ खा जाते हैं, जिससे बहिःस्राव की BOD बहुत घट जाती है।Secondary (biological) treatment: primary effluent bade aeration tanks mein jaata hai. Ise lagatar hilaya jata hai aur air pump ki jaati hai, jisse useful aerobic microbes tezi se badh kar flocs banate hain — bacteria ke gucchhe jo fungal threads se jaal ki tarah jude hote hain. Ye microbes zyada tar organic matter kha jaate hain, isse effluent ka BOD bahut kam ho jaata hai.अ

What is BOD? BOD (biochemical oxygen demand) is the amount of oxygen that would be used up if all the organic matter in one litre of water were oxidised by bacteria. The sewage water is treated till the BOD is reduced. The BOD test measures how fast microbes take up oxygen, so it indirectly tells how much organic matter is in the water. The greater the BOD, the more polluting the waste-water.BOD क्या है? BOD (जैव रासायनिक ऑक्सीजन माँग) वह ऑक्सीजन है जो एक लीटर पानी के सारे कार्बनिक पदार्थ को जीवाणुओं द्वारा ऑक्सीकृत करने में खर्च होगी। BOD घटने तक उपचार चलता है। BOD परीक्षण सूक्ष्मजीवों द्वारा ऑक्सीजन लेने की दर मापता है, इसलिए यह अप्रत्यक्ष रूप से कार्बनिक पदार्थ की मात्रा बताता है। BOD जितनी अधिक, पानी उतना अधिक प्रदूषक।BOD kya hai? BOD (biochemical oxygen demand) wo oxygen hai jo ek litre paani ka saara organic matter bacteria dwara oxidise karne mein lagegi. Jab tak BOD kam na ho, treatment chalta hai. BOD test batata hai ki microbes kitni tezi se oxygen le rahe hain — matlab indirectly paani mein kitna organic matter hai. BOD jitna zyada, paani utna zyada polluted.अ

When the BOD has fallen enough, the effluent goes into a settling tank, where the bacterial flocs settle. This sediment is the activated sludge. A small part of it is pumped back into the aeration tank to serve as the inoculum. The major part goes into large tanks called anaerobic sludge digesters, where other bacteria that grow without oxygen digest the bacteria and fungi in the sludge. During this digestion they produce a mixture of gases — methane, hydrogen sulphide and carbon dioxide — which forms biogas and can be used as a source of energy because it is inflammable.BOD पर्याप्त घटने पर बहिःस्राव अवसादन टैंक में जाता है, जहाँ जीवाणु ऊर्णक नीचे बैठ जाते हैं। इस अवसाद को सक्रियित आपंक कहते हैं। इसका थोड़ा भाग वायवीय टैंक में वापस भेजा जाता है, जो निवेश द्रव्य का काम करता है। अधिकांश भाग बड़े अवायवीय आपंक संपाचित्रों में जाता है, जहाँ बिना ऑक्सीजन बढ़ने वाले अन्य जीवाणु आपंक के जीवाणुओं व कवकों को पचाते हैं। इस दौरान मेथेन, हाइड्रोजन सल्फाइड व कार्बन डाइऑक्साइड का मिश्रण बनता है — यही बायोगैस है, जो ज्वलनशील होने से ऊर्जा स्रोत है।Jab BOD kaafi kam ho jaaye, effluent settling tank mein jaata hai, jahan bacterial flocs neeche baith jaate hain. Is sediment ko activated sludge kehte hain. Iska thoda hissa wapas aeration tank mein pump kiya jata hai — wo inoculum ka kaam karta hai. Zyada hissa bade anaerobic sludge digesters mein jaata hai, jahan bina oxygen wale doosre bacteria sludge ke bacteria aur fungi ko digest karte hain. Is dauran methane, hydrogen sulphide aur CO₂ ka mixture banta hai — yahi biogas hai, jo jalne wali gas hai, isliye energy source hai.अ

Finally, the effluent from the secondary treatment plant — the secondary effluent — is generally released into natural water bodies like rivers and streams NCERT Fig 8.7.अंत में द्वितीयक उपचार संयंत्र का बहिःस्राव — द्वितीयक बहिःस्राव — सामान्यतः नदियों व नालों जैसे प्राकृतिक जल स्रोतों में छोड़ दिया जाता है NCERT Fig 8.7।Aakhir mein secondary treatment ka paani — secondary effluent — aam taur par nadiyon aur naalon mein chhod diya jata hai NCERT Fig 8.7.अ

Microbes have been used to treat sewage for more than a century, and no man-made technology has been able to replace this microbial treatment. But the amount of sewage keeps growing and there are not enough STPs to treat it. So the Ministry of Environment and Forests started the Ganga Action Plan and the Yamuna Action Plan to save these major rivers from pollution; under them, many STPs are being built so that only treated sewage is released into the rivers.सौ से अधिक वर्षों से वाहित मल का उपचार सूक्ष्मजीवों से हो रहा है और कोई मानव-निर्मित तकनीक इसकी जगह नहीं ले पाई। पर वाहित मल की मात्रा बढ़ती जा रही है और पर्याप्त STP नहीं हैं। इसलिए पर्यावरण एवं वन मंत्रालय ने गंगा कार्य योजना व यमुना कार्य योजना शुरू कीं ताकि इन बड़ी नदियों को प्रदूषण से बचाया जाए; इनके अंतर्गत कई STP बनाए जा रहे हैं ताकि नदियों में केवल उपचारित वाहित मल जाए।100 saal se zyada se sewage ka treatment microbes se hi ho raha hai, koi man-made technology iski jagah nahi le payi. Lekin sewage badhta ja raha hai aur STPs kam hain. Isliye Ministry of Environment and Forests ne Ganga Action Plan aur Yamuna Action Plan shuru kiye taaki in badi nadiyon ko pollution se bachaya ja sake; inke under bahut se STPs ban rahe hain taaki nadiyon mein sirf treated sewage hi jaaye.अ

8.4Microbes in Production of Biogasबायोगैस उत्पादन में सूक्ष्मजीवBiogas banane mein microbes

Biogas is a mixture of gases, mainly methane, produced by microbial activity; it is used as a fuel. The gas a microbe produces depends on the microbe and the material it uses. In dough, cheese and drinks the main gas was CO₂. But some bacteria that grow anaerobically on cellulose produce a large amount of methane along with CO₂ and H₂. These bacteria are called methanogens; a common one is Methanobacterium.बायोगैस सूक्ष्मजीवों की क्रिया से बनी गैसों का मिश्रण है — मुख्यतः मेथेन — जिसे ईंधन की तरह जलाया जाता है। कौन सी गैस बनेगी, यह सूक्ष्मजीव व उपयोग किए पदार्थ पर निर्भर है। आटे, चीज़ व पेय में मुख्य गैस CO₂ थी। पर कुछ जीवाणु सेलुलोस पर अवायवीय रूप से बढ़कर CO₂ व H₂ के साथ बहुत मेथेन बनाते हैं। इन्हें मेथेनोजन कहते हैं; एक सामान्य उदाहरण मेथेनोबैक्टीरियम है।Biogas microbes ki activity se bani gases ka mixture hai — mainly methane — jo fuel ki tarah jalti hai. Kaunsi gas banegi ye microbe aur material par depend karta hai. Dough, cheese, drinks mein main gas CO₂ thi. Lekin kuch bacteria cellulose par bina oxygen badh kar CO₂ aur H₂ ke saath bahut saari methane banate hain. Inhe methanogens kehte hain; common example Methanobacterium.अ

Methanogens are found in the anaerobic sludge of sewage treatment and in the rumen (a part of the stomach) of cattle. Cattle food is full of cellulose; in the rumen these bacteria break down the cellulose and help the cattle's nutrition (we humans cannot digest the cellulose in our food). So cattle dung — gobar — is rich in methanogens, and it is used to make biogas, commonly called gobar gas.मेथेनोजन वाहित मल उपचार के अवायवीय आपंक में और पशुओं के रूमेन (आमाशय का एक भाग) में पाए जाते हैं। पशुओं के भोजन में बहुत सेलुलोस होता है; रूमेन में ये जीवाणु सेलुलोस तोड़कर पशु के पोषण में मदद करते हैं (हम मनुष्य भोजन का सेलुलोस नहीं पचा पाते)। इसलिए गोबर में मेथेनोजन भरपूर होते हैं और उससे बनी बायोगैस को गोबर गैस कहते हैं।Methanogens sewage treatment ke anaerobic sludge mein aur gaay-bhains ke rumen (pet ka ek hissa) mein milte hain. Pashuon ke khane mein bahut cellulose hota hai; rumen mein ye bacteria cellulose tod kar unke nutrition mein help karte hain (hum insaan cellulose digest nahi kar paate). Isliye gobar methanogens se bhara hota hai, aur usse bani biogas ko gobar gas kehte hain.अ

A typical biogas plantएक प्रारूपी बायोगैस संयंत्रA typical biogas plantNCERT Fig 8.8 · 8 tappable partsOpen

The biogas plant NCERT Fig 8.8: a concrete tank (10–15 feet deep) collects bio-wastes and is fed with a slurry of dung. A floating cover — the gas holder — sits over the slurry and keeps rising as gas is produced by the microbes. An outlet pipe supplies the biogas to nearby houses, and the spent slurry is drained through another outlet and used as fertiliser. Cattle dung is plentiful in rural areas, so biogas plants are common there; the gas is used for cooking and lighting. The technology was developed in India mainly by the Indian Agricultural Research Institute (IARI) and the Khadi and Village Industries Commission (KVIC).बायोगैस संयंत्र NCERT Fig 8.8: एक कंक्रीट टैंक (10–15 फुट गहरा) जिसमें जैव-अपशिष्ट इकट्ठा होता है और गोबर का घोल डाला जाता है। घोल के ऊपर एक तैरता ढक्कन — गैस-धारक — होता है, जो सूक्ष्मजीवों द्वारा गैस बनने पर ऊपर उठता जाता है। एक निकास पाइप पास के घरों तक बायोगैस पहुँचाता है और प्रयुक्त घोल दूसरे निकास से निकलकर खाद के रूप में काम आता है। गाँवों में गोबर खूब मिलता है, इसलिए वहाँ बायोगैस संयंत्र आम हैं; गैस खाना पकाने व रोशनी में काम आती है। भारत में यह तकनीक मुख्यतः भारतीय कृषि अनुसंधान संस्थान (IARI) और खादी एवं ग्रामोद्योग आयोग (KVIC) के प्रयासों से विकसित हुई।Biogas plant NCERT Fig 8.8: ek concrete tank (10–15 feet gehra) jisme bio-waste jama hota hai aur gobar ka ghol daala jata hai. Ghol ke upar ek floating cover — gas holder — hota hai jo microbes ke gas banane par upar uthta jaata hai. Ek outlet pipe paas ke gharon tak biogas pahunchata hai, aur bacha hua ghol (spent slurry) doosre outlet se nikal kar khaad ke kaam aata hai. Gaon mein gobar bahut milta hai, isliye wahan biogas plants common hain; gas khana pakane aur light ke kaam aati hai. India mein ye technology mainly IARI (Indian Agricultural Research Institute) aur KVIC (Khadi and Village Industries Commission) ne develop ki.अ

8.5Microbes as Biocontrol Agentsजैव नियंत्रण कारक के रूप में सूक्ष्मजीवBiocontrol agents ke roop mein microbes

Biocontrol means using biological methods to control plant diseases and pests. Today we depend heavily on chemical insecticides and pesticides; these are toxic and very harmful to people and animals, and they pollute our environment (soil, groundwater), fruits, vegetables and crops. Weedicides used to remove weeds also pollute the soil.जैव नियंत्रण का अर्थ है पौधों के रोगों व पीड़कों को जैविक विधियों से नियंत्रित करना। आज हम रासायनिक कीटनाशकों व पीड़कनाशियों पर बहुत निर्भर हैं; ये विषैले हैं, मनुष्यों व जीवों के लिए बहुत हानिकारक हैं और पर्यावरण (मिट्टी, भूजल), फल, सब्ज़ियाँ व फसलें प्रदूषित करते हैं। खरपतवारनाशी भी मिट्टी को प्रदूषित करते हैं।Biocontrol matlab plant diseases aur pests ko biological tareekon se control karna. Aaj hum chemical insecticides aur pesticides par bahut depend karte hain; ye zehreele hain, insaanon aur jaanwaron ke liye bahut nuksaandeh hain, aur mitti, groundwater, phal, sabziyan sab pollute karte hain. Weedicides bhi mitti ko pollute karte hain.अ

Biological control of pests: the organic farmer believes that biodiversity furthers health — the more variety a landscape has, the more sustainable it is. The farmer does not try to wipe out the "pests" completely; they are kept at manageable levels by a balanced system of predators and prey, because eradicating them would also kill useful insects that depend on them. Knowing the life cycles, feeding patterns and habitats of predators and pests helps choose the right biocontrol.पीड़कों का जैविक नियंत्रण: जैविक (ऑर्गेनिक) किसान मानता है कि जैव विविधता स्वास्थ्य बढ़ाती है — क्षेत्र में जितनी विविधता, वह उतना टिकाऊ। किसान "पीड़कों" को पूरी तरह खत्म नहीं करता; परभक्षी-शिकार के संतुलित तंत्र से उन्हें नियंत्रित स्तर पर रखा जाता है, क्योंकि पूरी तरह मिटाने से उन पर निर्भर लाभदायक कीट भी मर जाएँगे। परभक्षियों व पीड़कों के जीवन चक्र, भोजन व आवास की जानकारी सही जैव नियंत्रण चुनने में मदद करती है।Pests ka biological control: organic farmer maanta hai ki biodiversity se health badhti hai — jitni variety, utna sustainable. Farmer "pests" ko poora khatam nahi karta; predators aur prey ka balance unhe control mein rakhta hai, kyunki poora mita diya to un par depend karne wale useful insects bhi mar jaayenge. Predators aur pests ki life cycle, khana aur habitat samajhna sahi biocontrol chunne mein help karta hai.अ

Biocontrol agents & biofertilisersजैव नियंत्रण कारक व जैव उर्वरकBiocontrol agents & biofertilisers9 tappable partsOpen

Familiar examples {see the biocontrol chart}: the red-and-black Ladybird beetle gets rid of aphids, and dragonflies get rid of mosquitoes.जाने-पहचाने उदाहरण (जैव नियंत्रण चार्ट देखें): लाल-काला लेडीबर्ड भृंग एफिड (माहू) को और ड्रैगनफ्लाई (व्याध पतंग) मच्छरों को खत्म करते हैं।Jaane-pehchaane examples (biocontrol chart dekho): laal-kaala Ladybird beetle aphids (maahu) ko aur dragonflies machchharon ko khatam karte hain.अ

Bacillus thuringiensis (Bt) is a microbial biocontrol agent for butterfly caterpillars. Its dried spores come in sachets; they are mixed with water and sprayed on vulnerable plants such as brassicas and fruit trees. The insect larvae eat them, the toxin is released in the larva's gut and the larva is killed. The bacterial disease kills the caterpillars but leaves other insects unharmed. Scientists have also put B. thuringiensis toxin genes into plants, which then resist insect pests — Bt cotton is one example, grown in some states of our country (more in Chapter 10).बैसिलस थुरिंजिएंसिस (Bt) तितली की इल्लियों का सूक्ष्मजीवी जैव नियंत्रक है। इसके सूखे बीजाणु पैकेट (सैशे) में मिलते हैं; इन्हें पानी में मिलाकर पत्तागोभी कुल (ब्रैसिका) व फलदार पेड़ों पर छिड़कते हैं। इल्लियाँ इन्हें खाती हैं, इल्ली की आँत में आविष निकलता है और इल्ली मर जाती है। यह रोग इल्लियों को मारता है पर दूसरे कीटों को कोई हानि नहीं होती। वैज्ञानिकों ने इसके आविष जीन पौधों में भी डाले हैं, जिससे वे कीट-प्रतिरोधी बनते हैं — जैसे Bt कपास, जो हमारे देश के कुछ राज्यों में उगाई जाती है (अधिक अध्याय 10 में)।Bacillus thuringiensis (Bt) butterfly caterpillars (illi) ka microbial biocontrol agent hai. Iske dried spores sachets mein milte hain; paani mein mila kar brassicas aur fruit trees par spray karte hain. Caterpillar inhe khaata hai, uski gut mein toxin release hota hai aur wo mar jaata hai. Ye sirf caterpillars ko maarta hai, baaki insects safe rehte hain. Scientists ne iske toxin genes plants mein bhi daal diye hain, jisse plants khud pest-resistant ban jaate hain — jaise Bt cotton, jo hamare desh ke kuch states mein ugaayi jaati hai (detail Chapter 10 mein).अ

The fungus Trichoderma is being developed for treating plant diseases. Trichoderma species are free-living fungi very common in root ecosystems, and they are effective biocontrol agents of several plant pathogens.कवक ट्राइकोडर्मा को पादप रोगों के उपचार के लिए विकसित किया जा रहा है। ट्राइकोडर्मा की जातियाँ मुक्तजीवी कवक हैं जो जड़ों के पारितंत्र में बहुत आम हैं; ये कई पादप रोगजनकों के प्रभावी जैव नियंत्रक हैं।Fungus Trichoderma ko plant diseases ke ilaaj ke liye develop kiya ja raha hai. Trichoderma free-living fungi hain jo roots ke aas-paas bahut milti hain; ye kai plant pathogens ke effective biocontrol agents hain.अ

Baculoviruses attack insects and other arthropods. Most baculoviruses used as biocontrol agents belong to the genus Nucleopolyhedrovirus. They are excellent for species-specific, narrow-spectrum insecticidal use: they have shown no harmful effect on plants, mammals, birds, fish or even non-target insects. This is especially useful when beneficial insects are being conserved as part of an integrated pest management (IPM) programme, or when an ecologically sensitive area is being treated.बैक्यूलोवायरस कीटों व अन्य संधिपादों पर आक्रमण करते हैं। जैव नियंत्रण में उपयोग होने वाले अधिकांश बैक्यूलोवायरस वंश न्यूक्लियोपॉलीहीड्रोवायरस के हैं। ये जाति-विशिष्ट, संकीर्ण स्पेक्ट्रम कीटनाशक के रूप में बहुत अच्छे हैं: पौधों, स्तनधारियों, पक्षियों, मछलियों और लक्ष्य के अलावा अन्य कीटों पर इनका कोई दुष्प्रभाव नहीं दिखा। यह तब बहुत उपयोगी है जब समेकित पीड़क प्रबंधन (IPM) में लाभदायक कीटों को बचाना हो या पारिस्थितिक रूप से संवेदनशील क्षेत्र का उपचार करना हो।Baculoviruses insects aur doosre arthropods par attack karte hain. Biocontrol mein use hone wale zyada tar baculoviruses genus Nucleopolyhedrovirus ke hain. Ye species-specific, narrow-spectrum insecticide ke liye best hain: plants, mammals, birds, fish ya non-target insects par koi bura asar nahi dikha. Ye tab bahut kaam aata hai jab IPM (integrated pest management) mein useful insects ko bachana ho, ya ecologically sensitive area ka treatment karna ho.अ

8.6Microbes as Biofertilisersजैव उर्वरक के रूप में सूक्ष्मजीवBiofertilisers ke roop mein microbes

Chemical fertilisers, used to meet the ever-growing demand for food, have added a lot to pollution. So there is pressure to move to organic farming and to use biofertilisers — organisms that enrich the nutrient quality of the soil. The main sources of biofertilisers are bacteria, fungi and cyanobacteria.बढ़ती खाद्य माँग पूरी करने के लिए उपयोग हुए रासायनिक उर्वरकों ने प्रदूषण बहुत बढ़ाया है। इसलिए जैविक खेती और जैव उर्वरकों की ओर जाने का दबाव है — ऐसे जीव जो मिट्टी की पोषक गुणवत्ता बढ़ाते हैं। जैव उर्वरकों के मुख्य स्रोत जीवाणु, कवक व सायनोबैक्टीरिया हैं।Badhti food demand poori karne ke liye jo chemical fertilisers use hue, unhone pollution bahut badhaya. Isliye organic farming aur biofertilisers ki taraf jaane ki zaroorat hai — aise jeev jo mitti ke nutrients badhate hain. Biofertilisers ke main source: bacteria, fungi aur cyanobacteria.अ

Bacteria: Rhizobium forms nodules on the roots of leguminous plants (a symbiotic association) and fixes atmospheric nitrogen into organic forms that the plant uses as a nutrient. Other bacteria, such as Azospirillum and Azotobacter, fix atmospheric nitrogen while free-living in the soil, enriching its nitrogen content.जीवाणु: राइजोबियम दलहनी पौधों की जड़ों पर ग्रंथिकाएँ (सहजीवी संबंध) बनाता है और वायुमंडलीय नाइट्रोजन को कार्बनिक रूप में स्थिर करता है, जिसे पौधा पोषक के रूप में लेता है। अन्य जीवाणु जैसे एजोस्पाइरिलम व एजोटोबैक्टर मिट्टी में स्वतंत्र रहते हुए नाइट्रोजन स्थिर करके मिट्टी में नाइट्रोजन बढ़ाते हैं।Bacteria: Rhizobium legume (dalhan) plants ki roots par nodules banata hai (symbiosis) aur hawa ki nitrogen ko organic form mein fix karta hai jo plant use karta hai. Doosre bacteria jaise Azospirillum aur Azotobacter mitti mein free-living reh kar nitrogen fix karte hain aur mitti ki nitrogen badhate hain.अ

Fungi: fungi also form symbiotic associations with plant roots — mycorrhiza. Many members of the genus Glomus form mycorrhiza. The fungal partner absorbs phosphorus from the soil and passes it to the plant. Such plants also show resistance to root-borne pathogens, tolerance to salinity and drought, and better overall growth.कवक: कवक भी पौधों की जड़ों से सहजीवी संबंध बनाते हैं — कवकमूल (माइकोराइज़ा)। वंश ग्लोमस के कई सदस्य कवकमूल बनाते हैं। कवक साथी मिट्टी से फॉस्फोरस सोखकर पौधे को देता है। ऐसे पौधे जड़ के रोगजनकों के प्रति प्रतिरोधी, लवणता व सूखे के प्रति सहनशील होते हैं और उनकी वृद्धि भी बेहतर होती है।Fungi: fungi bhi plant roots ke saath symbiosis banate hain — mycorrhiza. Genus Glomus ke kai members mycorrhiza banate hain. Fungus mitti se phosphorus absorb karke plant ko deta hai. Aise plants root ki bimariyon se bache rehte hain, salinity aur drought jhel lete hain aur achhe se badhte hain.अ

Cyanobacteria: cyanobacteria are autotrophic microbes found widely in water and on land; many of them fix atmospheric nitrogen, e.g. Anabaena, Nostoc, Oscillatoria. In paddy fields cyanobacteria are an important biofertiliser. Blue-green algae also add organic matter to the soil and increase its fertility. Today many biofertilisers are sold in the market and farmers use them regularly to replenish soil nutrients and reduce their dependence on chemical fertilisers.सायनोबैक्टीरिया: सायनोबैक्टीरिया जल व थल में फैले स्वपोषी सूक्ष्मजीव हैं; इनमें से कई वायुमंडलीय नाइट्रोजन स्थिर करते हैं, जैसे ऐनाबीना, नॉस्टॉक, ऑसिलेटोरिया। धान के खेतों में सायनोबैक्टीरिया महत्वपूर्ण जैव उर्वरक हैं। नील-हरित शैवाल मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ भी बढ़ाते हैं और उर्वरता बढ़ाते हैं। आज बाज़ार में कई जैव उर्वरक मिलते हैं और किसान रासायनिक उर्वरकों पर निर्भरता घटाने के लिए इनका नियमित उपयोग करते हैं।Cyanobacteria: cyanobacteria paani aur zameen par milne wale autotrophic microbes hain; kai nitrogen fix karte hain, jaise Anabaena, Nostoc, Oscillatoria. Dhaan (paddy) ke kheton mein cyanobacteria important biofertiliser hain. Blue-green algae mitti mein organic matter bhi badhate hain aur fertility badhate hain. Aaj market mein bahut se biofertilisers milte hain aur farmers inhe regular use karte hain taaki chemical fertilisers par dependence kam ho.अ

Quick recapझटपट दोहरावQuick recap

• Home: LAB → curd (+ vitamin B₁₂); yeast → bread; bacteria → idli/dosa; Propionibacterium sharmanii → Swiss cheese holes.घर: LAB → दही (+ विटामिन B₁₂); यीस्ट → ब्रेड; जीवाणु → इडली/डोसा; प्रोपियोनीबैक्टीरियम शारमैनाई → स्विस चीज़ के छिद्र।Ghar: LAB → dahi (+ vitamin B₁₂); yeast → bread; bacteria → idli/dosa; Propionibacterium sharmanii → Swiss cheese ke holes.अ
• Industry: Saccharomyces → ethanol, drinks; Penicillium notatum → penicillin; Streptococcus → streptokinase; Trichoderma polysporum → cyclosporin A; Monascus purpureus → statins.उद्योग: सैकेरोमाइसीज → एथेनॉल, पेय; पेनिसिलियम नोटेटम → पेनिसिलिन; स्ट्रेप्टोकोकस → स्ट्रेप्टोकाइनेज; ट्राइकोडर्मा पॉलीस्पोरम → साइक्लोस्पोरिन A; मोनैस्कस परप्यूरियस → स्टैटिन।Industry: Saccharomyces → ethanol, drinks; Penicillium notatum → penicillin; Streptococcus → streptokinase; Trichoderma polysporum → cyclosporin A; Monascus purpureus → statins.अ
• Sewage: primary (physical) → secondary (biological: flocs cut BOD) → anaerobic sludge digester → biogas.वाहित मल: प्राथमिक (भौतिक) → द्वितीयक (जैविक: ऊर्णक BOD घटाते हैं) → अवायवीय आपंक संपाचित्र → बायोगैस।Sewage: primary (physical) → secondary (biological: flocs BOD ghatate hain) → anaerobic sludge digester → biogas.अ
• Farm: Bt, Trichoderma, baculoviruses = biocontrol; Rhizobium, Azotobacter, Azospirillum, Glomus, cyanobacteria = biofertilisers.खेत: Bt, ट्राइकोडर्मा, बैक्यूलोवायरस = जैव नियंत्रण; राइजोबियम, एजोटोबैक्टर, एजोस्पाइरिलम, ग्लोमस, सायनोबैक्टीरिया = जैव उर्वरक।Kheti: Bt, Trichoderma, baculoviruses = biocontrol; Rhizobium, Azotobacter, Azospirillum, Glomus, cyanobacteria = biofertilisers.अ

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These are Simple Learning Hub's own study notes written to follow the NCERT textbook (current rationalised edition) section by section; read them with the official NCERT chapter. Diagrams are original SLH drawings based on the NCERT figures they name.