Биогеохимиялық провинциялар. Қазақстан аумағындағы табиғи және антропогендік биогеохимиялық провинциялар

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Серікбек Нұрдина
Сабақ №3. Биогеохимиялық провинциялар. Қазақстан аумағындағы табиғи және антропогендік биогеохимиялық провинциялар.
Сабаққа дайындалатын сұрақтар:
1. Топырақ, оның медициналық-экологиялық маңызы.
Топырақтың химиялық құрамы сол территориядағы қоршаған ортаның басқа нысандарының - су, өсімдіктер, алынатын өнімдердің химиялық құрамын, сондай-ақ адамның өз ағзасының ұлпалары мен мүшелерінің құрамын анықтайды, осыған байланысты топырақтағы микроэлементтердің табиғи жетіспеуі немесе артық мөлшері эндемиялықаурулардың пайда болуына әкеп соғады. Топырақ кәсіпорындардан, көлік түрлерінің түтіндерінен атмосфералық ауаға бөлінген түрлі экзогенді химиялық заттармен, радионуклидтермен, ағынды сулармен, тұрмыстық және өндірістік қалдықтармен ластануы мүмкін және осы ластаушылардың тасымалдануы нәтижесінде жер астылық, жер бетілік суларды, атмосфералық ауаны, тағамдық өнімдерді ластаушы заттар көзіне айналады. Топырақтың техногенді ластануы тұрғындардың денсаулық жағдайының нашарлауына себеп болуы мүмкін.

Топырақтың химиялық құрамы: Судағы, өсімдіктердегі және азық-түлік өнімдеріндегі белгілі бір минералды элементтердің құрамы, демек, адам ағзасының олармен қамтамасыз етілуі топырақтың химиялық құрамына байланысты. Сумен және мал шаруашылығы мен топырақта өсірілген егін шаруашылығы өнімдерімен бірге адам ағзасына күкірт, көміртек, азот, фосфор, кальций, натрий, калий, хлор, т.б. сияқты биогендімакроэлементтер, эссенциалды, салыстырмалы эссенциалды және уытты микроэлементтер, сол сияқты ультрамикроэлементтер түседі. Эссенциалды микроэлементтер ағзаның тіршілігі үшін өте қажет, оларға темір, йод, мыс, хром, кобальт, молибден, марганец, мырыш, селен жатады. Салыстырмалы эссенциалды микроэлементтердің адам мен жоғары сатыдағы жануарлар үшін маңызы мен олардың басқа микроэлементтермен толық алмастырылмайтындығы әлі де толық анықталмаған мәселе. Бұл топқа фтор, никель, ванадий, мышьяк, кремний, литий, бор, бром кіреді. Макроэлементтер ағза массасының 99% құрайды және ағзада 0,01%-дан артық мөлшерде кездеседі. Микроэлементтердің құрамы 0,001-0,00001% аралығында, улы. Макроэлементтер ағза массасының 99% құрайды және ағзада 0,01%-дан артық мөлшерде кездеседі. Микроэлементтердің құрамы 0,001-0,00001% аралығында, ультрамикроэлементтер - 0,00001%-дан аз болады. Кейбір аудандарда микроэлементтердің белгілі бір түрлері артық мөлшерде болса, ал екіншілерінде керісінше, олардың жетіспеушілігі байқалады. Осындай табиғи биогеохимиялық провинциялардың тұрғындарында топырақта және осыған байланысты қоршаған ортаның басқа да нысандыранда микроэлементтердің жетіспеушілігі немесе артық мөлшерде болуына байланысты туындайтын түрлі эндемиялық аурулар байқалады. Аномалиялық биогеохимиялық провинциялар туралы ілімнің негізін салушы академик А.П.Виноградов болды. Организмдердің химиялық құрамы мен жер қыртысының химиялық құрамы арасындағы тығыз байланысты дәлелдеген В.И.Вернадскийдің еңбектерін негізге ала отырып, ол жер шарының әр түрлі аудандарында химиялық элементтердің біркелкі таралмағандығын және сол территориядағы тұрғындарда спецификалық патологияның дамуында биогеохимиялық провинциялардың элементтік құрамының маңыздылығын анықтады. Улы әсері бар топырақ микроэлементтерінің үлкен бір тобын: алюминий, кадмий, қорғасын, сынап, берилий, барий, висмут, таллий және т.б. фтор, никель, ванадий, мышьяк, кремний, литий, бор, бром құрайды.

2. Топырақтың ластануының негізгі көздері.
Топырақты негізгі ластаушыларға пестицидтер (улы химикаттар), минералды тыңайтқыштар, өндіріс қалдықтары, ластанған заттардың ауадағы газды-түтінді ұшқындары, мұнай және мұнай өнімдері және т.б. жатады.
Топырақтың ластануы дегеніміз химиялық заттар, биологиялық организмдер (бактерия, вирус, қарапайымдар, гельминттер) мен олардың тіршілік өнімдерінің шамадан тыс мөлшерде болуы.

Химиялық ластаушылар (неорганикалықжәне органикалық заттар) үлкен екі топқа бөлінеді. Бірінші топқа топыраққа жоспарлы түрде, белгілі бір мақсатқа бағытгап, қолданылған химиялық заттар жатады. Олар пестицидтер, минералды тыңайтқыштар, өсімдіктің өсуін реттегіштер және т.б. Бұл препараттар шамадан артық мөлшерде болса топырақты ластаушылар болып шыға келеді. Екінші топқа топыраққа сұйық, қатты, газ тәрізді қалдықтармен бірге кездейсоқ түскен химиялық заттар жатады. Бұған топыраққа мал шаруашылығы мен өнеркәсіптен, монша, емдеу-санитариялық және малдәрігерлік мекемелерден ағып шыққан сулар мен нәжіс және зәр араласқан қалдық суларды жатқызуға болады.Топырақтың ластану деңгейін анықтайтын маңызды көрсеткіштің бірі - Санитарлық сан.Ол гумус азотының жалпы органикалық топрақ азотына қатынасы. Топырақтың өзіндік тазару үдірісіне гумус азотының мөлшiрі артады,сәйкесінше санитарлық сан жоғарлайды.Топырақтың ластануын коли титр,анаэробтар титрі,гельмент жұмыртқаларының болуы,шыбындардың қуыршақтары,дернәсілдер санына қарап анықтауға болады. Топырақтың химиялық заттармен ластануының гигиеналық маңызы. Минералдық тыңайтқыштар Фосфор тыңайтқыштары Калий тыңайтқыштары Пестицидтер
Минералдық тыңайтқыштар ретінде құрамына өсімдіктердің өсуін тездететін азот, фосфор, калий кіретін заттар пайдаланылады. Топыраққа енгізілген тыңайтқыштарды өсімдіктер пайдаланады, олар жер асты суларымен, жер бетіндегі су ағындарымен бірге ағып кетеді, ауға түсетін ұшқыш қосылыстар түзіп, топырақта ыдырайды.
Фосфор тыңайтқыштарының топыраққа енгізілетін мөлшері 200 мгкг аспауы керек. Олай болмаған жағдайда, өсімдік өнімдерінің органолептикалық қасиеттері күрт нашарлайды және қөректік құндылығы төмендейді. Фосфор тыңайтқыштары химиялық жағынан таза қосылыстар емес, өйткені оларды алатын табиғи шикізаттың (минералдар, апатиттер, фосфориттер) құрамында фтор, темір, стронций, селен, мышьяк, ауыр металдар, радионуклидтер (уран, торий) болады. Сондықтан тыңайтқыштармен бірге бұл қосылыстар да топыраққа түседі. Топыраққа фосфор тыңайтқыштарымен енетін фтордың мөлшері 20 кгга-ға жетуі мүмкін, ал фтордың миграциялану нәтижесінде жер асты және жер бетіндегі суларда оның мөлшері рұқсат етілетін деңгейінен бірнеше есе асып кетуі мүмкін.
Калий тыңайтқыштары топырақта өте баяу миграцияланады, бұл олардың топырақ ағзаларына және топырақтың өздігінен тазару қабілетіне теріс әсер ету мүмкіндіктерін төмендетеді. Алайда, топыраққа калий тыңайтқыштарын жоғары мөлшерде енгізу оның тұздануына әкеп соғуы мүмкін, өйткені калиймен бірге топыраққа хлор аниондары да түседі. Бұдан басқа, калийдің топырақта, содан кейін ауыз су мен азық-түлікте жиналуы есебінен, ағзаға калийдің артық мөлшерде түсуінен туындайтын теріс эффектілері байқалуы мүмкін.
Пестицидтер өсімдіктерді насекомдардан, кенелерден,бактериялардан, вирустардан, саңырауқұлақтардан, арамшөптерден және тағы басқалардан қорғаудың химиялық құралы ретінде кеңінен қолданылады. Алғашқы кездері пестицидтер адамның шаруашылық қызметінде және жұқпалы аурулардың қоздырғыштарын тасымалдаушылармен күресуде үлкен роль атқарды. 1948 жылы швейцариялық химик Пауль Мюллер инсектицид ретінде пайдалануға болатын ДДТ (дихлодифенилтрихлорэтан) ашқаны үшін Нобельсыйлығын алған болатын, оны пайдалану нәтижесінде бөртпе сүзегімен, маляриямен және басқа да жұқпалы
аурулармен аурушаңдықты және олардан болатын өлімжітім деңгейін күрт төмендетуге мүмкіншілік болды. Алайда 70-жылдардың басында-ақ, оны қолдану нәтижесінде байқалатын барлық қауіпті жағдайлар анықталып, бұл препаратты қолдануға тыйым салынды. Тазарту әдістері:
Ассенизациялық
Канализациялық
3. Биохимия туралы түсінік.

Биохимия, биологиялық химия -- тірі организмдердің химиялық құрамын, ондағы биохимиялық қосылыстардың синтезделіну жолдарын, заңдылықтары мен қасиеттерін, молекулалық құрамын, жасушалардың биологиялық, биохимиялық және физиологиялық қызметін зерттейтін ғылым. Организмдегі биохим. процестер үш түрлі бағытта зерттеледі: статикалық Биохимия -- организмнің химиялық құрамын анықтайды; динамикалық Биохимия -- организмдегі биохимиялық қосылыстардың бір түрден екінші түрге айналу жолдарын зерттейді; функционалдық Биохимия -- тіршілік әрекетіне арқау болатын химиялық құрылымдарды, процестерді зерттейді. Организмдердегі қоректік заттарды сіңіруінен (анаболизм) бастап, олардың толық ыдырауына (катаболизм) дейінгі биохимиялық реакциялардың барлығы -- бүкіл тірі организмдердің басты және тұрақты белгісі -- зат алмасуға негізделген. Сондықтан да организмдегі зат алмасу, яғни метаболизм процестерін терең зерттеу Биохимияның негізгі міндеттерінің бірі. Биохимия биологиялық, химиялық, медициналық ғылымдарымен тығыз байланыста дамиды. Ол жеке ғылым ретінде 19 ғасырдың аяқ кезінде қалыптасты. 20 ғасырдың басында адам Биохимиясы (оған медициналық Биохимия да кіреді), өсімдіктер Биохимиясы, жануарлар Биохимиясы, микроорганизмдер Биохимиясы болып бөлінді. Биохимиялық зерттеулер Қазақстанда 20 ғасырдың 30-жылдары Алматы зоотехникалық-малдәрігерлік институтында (қазіргі Аграрлық университет) және қазіргі Қазақ мемлекеттік медициналық университетінде Биохимия кафедралары ашылғаннан кейін басталды.

Қазіргі кезде Биохимия саласындағы жүйелі зерттеулермен "Биоген" жабық акциондық қоғамы, Микробиология және вирусология институты, Онкология және радиология ғылыми-зерттеулер институты, Гигиена және эпидемиология ғылыми-зерттеулер орталығы, Ұлттық академиялық аграрлық зерттеу орталығының институттары, медициналық, ауыл шаруашылығы оқу орындары айналысады. Өсімдік ақуызы және оның биохимиялық қасиеттері ашылып, бидай, т.б. бағалы тағамдық дақылдардың құрамындағы ақуыз мөлшерін молайту жолдары анықталды (Т. Дарқанбаев, т.б.), дәрілік-техникалық, илік өсімдіктердегі қосалқы заттар Биохимиясы (Л.Қылышев, Р.Қонаева) зерттелді. Өсімдік химиясы қалыптасып, дәрілік, тағамдық, хош иісті заттар, арнайы препараттар алынды (М.И. Горяев, Т.Шомбалов, т.б.). Витаминдер Биохимиясы, бұғақ ауруы мен қан ұю әсерінен туатын биохимиялық өзгерістер зерттелді (Б.И. Ильин-Какуев). Гистохимия мәселелері, миоглобин, гемоглобин ақуыздары, тотығу-тотықсыздану процестеріне қатысатын ферменттер Биохимиясы (З. Қайыпова, А. Өтешев, т.б.), Қазақстанның шөл-шөлейтті жерлері мен таулы өңірінде өсетін өсімдіктер Биохимиясы (Ж. Жатқанбаев, т.б.) зерттелді. Микроорганизмдер мен вирустар Биохимиясы дамытылды (Х. Жұматов, Е. Исаева). Гипоксия (оттегі жетіспеуі) кезінде адамға қажетті ақуыз, май, көмірсулар, витамин мөлшерлері анықталды (А. Алдашев). Қой организміндегі биохимиялық өзгерістер, төл организміндегі зат алмасу процесі зерттелді (Ө.Ташмұхаметов, Ә. Сәрсенов, Е. Ертаев, Б. Қарабалин), малда сүт шығару механизмі ашылды (Тәшенов Қ. Тәшенов). Сиыр мен бие сүтіндегі ақуыздар, липидтер зерттеліп, осының нәтижесінде төлдің тіршілікке бейімділігін арттыру шаралары белгіленді (З. Сейітов, Ж. Жұмашев). Аусыл, сарып, эхинококкоз, ценуроз патогенезіне биохимиялық тұрғыдан сипаттама берілді (В.М. Красов, Т. Омаров, т.б.). Эукариоттық жасушаларда кездесетін жасушалық бөлшектердің жаңа класы -- ақпараттық рибонуклеин қышқылы (аРНҚ) ашылды (М. Айтхожин). Биохимия саласындағы зерттеулерді негізінен Молекулалық биология және биохимия ғылыми-зерттеулер институты үйлестіріп отырады.
4. Табиғи және жасанды биогеохимиялық зарядтар.
Аномалиялық биогеохимиялық провинциялар туралы ілімнің негізін салушы академик А.П.Виноградов болды. Организмдердің химиялық құрамы мен жер қыртысының химиялық құрамы арасындағы тығыз байланысты дәлелдеген В.И.Вернадскийдің еңбектерін негізге ала отырып, ол жер шарының әр түрлі аудандарында химиялық элементтердің біркелкі таралмағандығын және сол территориядағы тұрғындарда спецификалық патологияның дамуында биогеохимиялық провинциялардың элементтік құрамының маңыздылығын анықтады. Биогеохимиялық провинциялар табиғи және жасанды (техногенді, антропогенді) болуы мүмкін. Бұрынғы ССРО-да йодқа тапшы (Украинаның батыс облыстары территориясы), кобальт пен мысқа тапшы (Прибалтика республикасы) және басқа да 30-дан астам ірі табиғи биогеохимиялық провинциялар белгілі болды. Дегенмен, ластаушы көздің айналасында қоршаған ортаның химиялық заттармен қарқынды ластануын түзетін техногенді биогеохимиялық провинциялар жиі орын алады. Егер олардың қоршаған ортаға жүктемесін есепке ала отырып, адам үшін қауіптілігі дәрежесі бойынша бағалайтын болса, бірінші орында ауыр металдар, хлорланған көмірсутектер, нитриттер, нитраттар, асбест пен пестицидтер тұрады.

Биогеохимиялық техногенді аномалиялар бөлінеді: техногенді фитохимиялық - көбінесе өсімдіктерде жиналуы, техногенді зоогеохимиялық - жабайы және үй жануарларында жиналуы, техногенді антропогеохимиялық - адам ағзасында жиналуы. Антропогенді биогеохимиялық провинциялардың пайда болу себептері мұнай өңдейтін және мұнайгаз өңдейтін өнеркәсіптер, түсті және қара металлургия, көмір және отын-энергетикалық өнеркәсіптер, автокөлік болып табылады. Соңғы жылдары биосфераның ауыр металдармен қанығуы жоғарылауда. Жыл сайын бүкіл әлемде 3 млрд. тоннаға жуық тас көмір ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.