Биогенді элементтер

Лас суларды ауыл шаруашылығында пайдаланудың да үлкен зияны бар. Осының әсерінен топырактың тұздылығы көтеріледі, топырақта биохимиялық процестердің жүруі төмендейді.

Сулардың ластануы әсіресе балық қорына тікелей зиянды әсер етеді. Мысалы, мұнай өнімдерінің концентрациясы 16,1 мг/л болғанда ірі балықтарға әсер етеді, 1/2 мг/л — балық личинкаларына, 1,4 мг/л бентосқа, 0,1 мг/л — планктонға әсер етеді. Суларда 0,05 мг/л мұнай өнімі қалдығының болуы — балық еті сапасын төмендетеді.

Біздің республикамыздың балық, шаруашылығы мұнай мен газ көп өндірілетін және мыс, қорғасын шығарылатын жерлерде орналасқан. Олар Каспий теңізі, Жайық өзені, Бұқтырма су қоймасы, Балқаш көлі. Олар жыл сайын аталған су қоймаларына мол мөлшерде өздерінің лас қалдықтарын жіберіп тұрады. Бұларға қарсы белсенді түрде күрес жүргізу аталған сулардың балық байлығын сақтап қалумен тең.

Ғылыми негіздер бойынша су күн көзі радиациясының әсерімен, өзін-өзі тазарту жолымен үнемі жанарып отырады. Мұның басты агенттері бактериялар, саңырауқулақтар және балдырлар. Әрине лас суларды жаңарту үшін оны таза сумен араластыру керек. Таза су түспеген уақытта ешқандай да өзін-өзі тазарту процесі жүрмейтіні белгілі. Күшті ластанған, жаңа ағыс келіп қуймайтын суларда өзінен-өзі тазару процесі ешқашанда болмайды. Сол үшін өндірістің технологиялық процестерін жетілдіріп цехтарда, заводтарда лас суларды тазартатын қондырғы тұрғызу керек.

Өзендерде кемелермен жүк, әсіресе мұнай өнімдерін тасығанда олардың суға төгілмеуіне мүмкіндік жасалып, суға кеткен мұнай қалдықтарын тазартып отыруға жағдай туғызу керек.

Болашақта өзен суларын ағаш ағызатын транспорт есебінде пайдалану өзін ақтамайды. Көп жағдайда ағаштың қалдықтары суда қалып қойып, оны ластап, судың сапасына үлкен зиян келтіреді.

Су ресурстарын пайдалану

Суды ауыл шаруашылығында пайдалану

Суды ең негізгі жоне басты пайдаланушы - ауыл шаруашылық саласы. Мысалы, 1 т. бидай алу үшін, дақыл 1500 т. суды пайдаланады. Ал, күріш және мақтаның осындай мөлшерін алу үшін, оларды жазылу ретіне сәйкес 7000 және 10000 т. сумен суғару қажет етеді. Өнеркәсіпте болса, су ерітінділер дайындау үшін, газ, сүйықтарды жылыту не салқындату үшін, әр түрлі заттарды тазарту үшін және т.б. салалар үшін пайдаланылады. Мысалы, мына өнімдердің 1 т, өдіру үшін қажетгі су мөлшері томендегідей:

Шойын, болат              - 15,2Ом3

Мыс              - 500 м3

Сода              - 10 м3

Күкірт қышқылы              - 25-80 м3

Азот қышқылы              - 80-180 м3

Вискоза талшығы              - 300-400 м'

Жасанды талшық              - 500 м3

Мақта мата              - 300 м3

Пластмасса              - 500-1000 м3   

Синетикалық каучук              - 2000-3000 м3  

Көмір                                                   - 0,08 м3

Цемент              - 0,2 м3

Тыңайтқыш              - 2 м3

1 жеңіл автокөлік              - 48 м3

Қуаты 300 мың кВг болатып электр станциясының жұмыс істеуі үшін жылына 300 км3 су қажет.

Орташа химкомбинат күиделікті 1-2 млн. м3 су мөлшерін пайдаланады және ол судың сапасына аса назар аударады. Судың сапасы оның – физикалық, химиялық, биологиялық және бактериологиялық көрсеткіштеріне байланысты.

Тұщы су қорын шаруашылықтың әр саласында, оның ішінде ауыл шаруашылығында пайдалану басым. Мысалы, тәулігіне бір адамға 10 л, бір бас ірі қара малға 40 л, бір қойға 10 л су керек. Ал егін шаруашылығының тұщы суды керексінуі мұнан әлдеқайда көп. Әсіресе жүгері мен күріш өсіруге өте көп су керек. Вегетациялық мерзім ішінде жүгерінің бір гектар жеріне 3 мың т, күріштің бір гектар жеріне 20 мың тоннаға дейін су кетеді. Суармалы егін шаруашылығысуды өте көп керек етеді. Егер суармалы емес шаруашылықта бір гектар жерден өнім алу үшін 1200 текше метр су жеткілікті болса, суармалы егіншілікте оның мөлшері 12-14 мың текше метрге дейін жетеді. Суармалы егіншіліктің тиімділігі жоғары екендігі белгілі. Бірақ осыған қарап суды қалай болса солай қолдана беруге болмайды. Бұл бағыттың қандай қолайсыз жағдайға әкеліп соқтыратынын Арал теңізі мен Балқаш көлі деңгейнің төмендеуіне байланысты соңғы жылдары әңгіме болып жатқан орны толмас кемшіліктерден көруге болады.

Су көпшілік жағдайларда жылу алмасу аппараттарында - сұйық және газ тәріздес заттарды суыту үшін қолданылады. Бұл кезде су ластанбайды, бірақ жылиды. Әдебиеттегі кейбір мөліметтерге сүйенсек, бүкіл химия өндірісінде суыту жүйесінде пайдаланып жатқан судың жалпы мөлшері жылына - 20 млрд.м3 екен.

Технологиялық сулар еріткіш және су ортасы ретінде өндіріс заттарын жууда реагенттермен бір реакцияға қатысу мақсатында қолданылады. Технологиялық сулар ластанып, тазартуды қажет етеді.

Эпергетикалық су пар алу үшін және қондырғыларды, ғимараттарды жылыту үшін қолданылады.

Табиғи және шайынды сулар өздерінің көрсеткіштеріне байланысты мынадай топтарға бөлінеді: органолептикалық, физикалық, химиялық және бактерологаялық.

Органолептикалық пемесе сезімталдық көрсеткіштер адамның сезімталдық мүшелері арқылы анықталады, оларға судың иісі, дәмі, мөлдірлігі, лайлылығы, түсі және температурасы жатады. Бұл көрсеткіштің кейбіреулері физикалыққа да жатады. Бірақ адамның сезімталдығы, кейбір жағдайларда, аспаптардан да толық және судың сапасын жедел анықтауға мүмкіндік береді. Бірқатар заттарды, мысалы құрамында мұнай бар заттарды - күкіртсутекті және басқаларды, адамның сезім мүшелері олардың денсаулыққа қауіпті мөлшерінен аз концентрацияларын да байқай алады. Бұл кездеге адамның сезімталдығы химиялъгқ анализді қажет етпейді.

Судың сапасының физикалық көрсеткіштеріне - температура, лайлылығы, концентрациясы, түстілігі, т.б. жатады.

Химиялық корсеткіштерге - судың рН-ы, тотығу кабілеті, газдардың ерігіштігі, құрғақ қалдығы, кермектілігі, сілтілігі, қышқылдылығы, микроэлементтердің бар-жоқтығы, әр түрлі тұздардың болуы жөне т.б. жатады.

Судағы әр түрлі органикалық заттардың мөлшерін анықтаудың
қиыншылығына байланысты, олардың мөлшерінің оттегімен тотығуына
жалпыламай баға беру арқылы анықтайды.             

Суда бар органикалық заттарды химиялық тотықтыру үшін қажетті оттегінің мөлшерін оттегіпің химиялық қажеттілігі (ОХҚ) деп атайды. ОХҚ мөлшері, суда бар органикалық затгардың мәнін басқа тұрғыдан көрсете алады.

Судың органикалық заттармен ластануының екінші қосымша көрсеткіші - ол оттегінің биохимиялық қажеттілігі (ОБҚ). Бұл оттегінің (мг/л) органикалық заттарды биохимиялық ыдырауға белгілі бір уақыт аралығыңда (1, 2, 5, 20 тәулік) қажетті мөлшері. Мысалы, ОБҚ5 - бұл бес тәулік ішіндегі оттегінің биологиялық қажетілігі.

Еріген оттегі судың тазалық дәрежесін көрсетеді: суда неғұрлым оттегінің мөлшері аз болса, ол соғұрлым органикалық заттармен ластанған. Өзен және көл суларыңдағы отгегінің мөлшері, судың өздігінен тазалануында шешуші рөл атқарады. Егер ОХҚ - 20 мг О2/л, ал ОБҚ 2 мг О2/л болса, мұндай сулар таза деп есептеледі.

Судың ластануының көрсеткішіне судағы құрамында азот бар органикалық заттардың мөлшері де жатады. Бұл қосылыстардың көп болуы, судағы балдырлардың артуына мүмкіндік туғызады.

Биологиялық көрсеткіштердің бірі - коли-индекс, бұл - бір литр судағы ішек таяқшаларының саны. Табиғи сулар бактериалды ласгану дәрежесі бойынша бес түрге бөлінеді: өте ластанған - коли-индексі 10000-нан жоғары, ластанған 1000-нан жоғары, аздап ластанған - 100-ден жоғары, қанағаттанарлық - 10-нан көп, жақсы 3-тен аз.

Судың сапасына қойылатын талаптар

Қолданылатын судың иісі және дәмі 10-2 баллдан аспауы керек. Егер бұған сәйкес келмесе, ол суларды белгілі тәсілдермен тазарту қажет (1- кесте).

Сапасы - зиянды заттардың зияны жоқ жоғарғы концентрациясымен (ЗЖЖК) сипатталады. ЗЖЖК - ол ұзақ уақыт ішінде күнделікті қолданғанда судың құрамындағы химиялық заттардың (немесе қосылыстардың) ешқандай ауру немесе денсаулықтың ауытқуын тудырмайтын мөлшері.

Судың құрамындағы улы заттардың мөлшері шектеулі болуы тиіс. Зиянды заттардың зияны жоқ жоғары концетрациясының ауыз су үшін мөлшері төмендегі 2-кестеде көрсетілген.

Судағы кейбір қослалардың мөлшері шамадан артық болса, адамдар олардың - иісі, дәмі және түсі арқылы сезе бастайды. Әдетте ауыз су  таза болуы қажет. Құрамындағы заттардың бір литр судағы мөлшері төменде келтірілген шамалардан аспаса, ішуге жарайтын су деп есептеліледі:
1.  Судың қышқылдылығы, рН 6  9

      2.Жалпы кермектілігі, мг экв/л  7,0

3.  Сульфаттар, мг/л                        500

4.    Хлоридтер, мг/л                       350

      5.     Кепкен қалдықтар, мг/л          1000

6.   Темір, мг/л                              0,3

7.     Маршнец, мг/л                        0,1

8.      Мыс,  мг/л                                1,0

9.     Мырыш, мг/л                          5,0

Қолданылатын судың иісі және дәмі болмауы тиіс. Әдебиеттегі мәліметтер бойынша, судың иісі жәле дәмі 0-5 "балл" аралығындағы көрсеткіштер арқылы бағаланып жүр.

Өзін-өзі тексеру сұрақтары

1. Суды тазалаудың қандай әдістерін білесіз?

2. Қазақстанның су қоры қанша?

Әдебиеттер тізімі:

1. Ғ. Сағымбаев «Экология негіздері» Алматы: 1995ж

2. Е. Баешов « Таза су проблемасы» Алматы 2002ж

3. Ж.Дәрібаев, Е. Баешов, Б. Сермағызов  «Экология» Астана: 2005ж

4. Молдағұлов М. «Экология негіздері» Алматы 1999ж

5. Броцкий А.К. “Жалпы экологияның қысқаша курсы”

6. Молдахметов З.М., Ғазалиев А.М., Фазылов С.Т. “Экология негіздері”

7. Н.Н. Верзилин, Н.М. Верзилин “Гидросфера, ее настоящее, прошлое и будущее”

Лекция 9 Литосфера.

Мақсаты: Литосфера құрыоысымен, қасиеттерімен, топырақтаң ластануымен танысу

1. Литосфера құрылысы, құрамы және  қасиеті

2. Қазақстан Республикасының топырағының сипаттамасы

3.  Топырақтың ластануы

Литосфера жердің  қатты бөлігінің сыртқы қабаты, ол біртіндеп заттектердің беріктілігі азаятын сфераларға  өтеді, оның құрамына  жер қыртысы мен Жердің беткі мантиясы кіреді. Литосфера қалыңдығы  5-200 км, оның ішінде жер қыртысы құрлықта  50-70 км,  жазықтарда 35-45 км,  тау сілемдері астында 70,  мұхит астында  төменгі шегі 5-10 км. Литосфера қоршаған табиғи ортаның ең маңызды бөлігі, ол көлеммен , бетінің пішінімен, топырақ жамылғысымен, өсімдіктерімен, кен қазбарымен, халық шаруашылығының әр түрлі салаларының кеңістікте орналасуымен сипатталады. Табиғи күштер мен  адамның іс әрекетінің нәтижесінде  уақытқа байланысты  литосфера жағдайы өзгеріп отырады. 

Жер қабатының үстінгі қабатын топырақ дейді. Топырақ – ол аналық жыныстардың, ауа райының, өсімдіктер мен жануарлардың, жергілікті жер бедерінің күрделі өзара әрекеттестегі нәтижесінде қалыптасқан жаратылыстық – тарихи дене.

Топырақтың ең маңызды қасиеттерінің бірі оның құнарлығы, яғни өсімдіктердің органикалық және минералды қоректі затттектермен қамтамасыз ету қабілеті. Топырақ құнарлығы оның физикалық және химиялық қасиеттеріне байланысты келеді.

Топырақ үш фазадан: қатты, сұйық және газ тәрізді заттектерден тұратын орта. Ол ауа райының, өсімдіктердің, жануарлардың, микроорганизмдердің, бастапқы жыныстардың күрделі өзара әрекеті нәтижесінде түзіледі, дамиды және дербес табиғи түзілу болып табылады.

Топырақтану ғылымының негізін көрнекті орыс ғалымы В. В. Докучаев (1846 – 1903 ж. ж.) қалады. Ол бірінші рет «топырақ» және «топырақ құрылымы» ұғымдарының анықтамасын береді, топырақ түзілу процесінің мәнін ашты және басты ерекше қасиеттерін тапты.

В. В. Докучаев топырақ түзілу процесінің бес факторға байланысты екенін анықтады. Оларға бастапқы жыныстар, ауа райы, жер бедері және уақыт, өсімдіктер мен жануарлар жатады. Кейін ғылыми зерттеулердің нәтижесіне байланысты бұларға су (топырақ суы, жерасты суы) және адамның шаруашылық әрекеті қосылады.

Топырақтағы заттектердің миграциясы мен трансформациясына байланысты топырақ құрылымы бірнеше қабаттарға, немесе горзинаттарға (жиектерге) дараланады. Қабаттардың арақатысы мен байлығы топырақ түріне байланысты. Ең жоғарғы органикалық заттектердің шіруінен пайда болған өнімінен тұратын қабат ең негізгі құнарлығы жоғары горзинат болып саналады. Оны гумсты немесе қарашірінді деп атайды, құрылымы қиыршықты – түйірлі болады. Гумус немесе қарашірік жиынтығы деп крахмал, целлюлоза, белок қосылыстарын ыдырататын микроорганизмдер әсерінен пайда болған өсімдіктекті мен жануартекті қалдықтарды айтады.

Топырақ құнарлығы негізінде осы өсімдіктекті және жануартекті қалдықтардың биохимиялық ыдырауынан түзілген қарақоңыр түсті гумсқа байланысты. Қарашірінді негізінде гуминнен, гуминқышқылынан және фульвоқышқылынан, сонымен қатар белоктардан, көмірсуларынан, майлардан, шайырлардан, лигниннен және т. б. тұрады.

Топырақтың белдемдік типіндегі гумус мөлшері физикалық – географиялық жағдайлармен тығыз байланысты. Мысалы, Қазақстанның Солтүстік даласындағы қара топырақта гумустың мөлшері 10 – 15% (500 т/га), шөлдегі сұр топырақта (Қызылорда, Оңтүстік Қазақстан, Жамбыл обылыстары) 1 - 2% (40 т/га) аралығында.

Гумус жинақталған үстіңгі құнарлы қабаттың қалыңдығы көбіне 20 см – ден аспайды. Климаттық, гидрологиялық, топырақтың физикалық – химиялық қасиеттеріне байланысты кейбір жағдайларда 80 – 100 см тереңдікте де кездеседі. Жоғарғы қабаттың құнарлығын сақтау үшін және өсімдіктердің тиімді пайдалануына осы қабат келесі қасиеттер жиынтығына ие болуы керек:

       құрамында өсімдіктер сіңіре алатын түрдегі қоректі элементтер (азот, фосфор, калий, микроэлементтер) жеткілікті деңгейде ұсталуы;

       ылғалдылықтың қажеттілік мөлшерінің болуы;