Өсімдіктер жүйесіндегі CRISPR технологиялары

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 23 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті

Әуезқызы Айым

Ағаш қалдығынан алынған сорбенттердегі ауыр металдар иондарының сорбциясы.

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

5В070100 - Биотехнология мамандығы

Нұр - Cұлтан, 2023
Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті

Қорғауға жіберілсін
Биотехнология және микробиология
кафердра меңгерушісінің м.а.
______________Ж.Қ.Масалимов
_________________2022ж.

ДИПЛOМДЫҚ ЖҰМЫC

Тақырыбы:
Ағаш қалдығынан алынған сорбенттердегі ауыр металдар иондарының сорбциясы

5В070100 - Биотехнология мамандығы

Орындаған:
_________________
Әуезқызы А.

Ғылыми жетекші,
_________________
Тажкенова Г.Қ.
PhD, аға оқытушы

Нұр-Сұлтан,2023
МАЗМҰНЫ

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
7
1
Антивирустық қасиеттерді нығаутудағы CRISPR-Cas технологиясының ашылу тарихы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... .
8
1.1
CRISPR-Cas технологиясының тарихы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ...
8
1.2
CRISPR-Cas технологиясының жалпы принципі ... ... ... ... ... ... .
16
1.2.1
Жаңа спейсерлер(аралықтар) алу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
18
1.2.2
крРНҚ экспрессиясы және түзілуі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
19
1.2.3
Интерференция ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
21
1.3
CRISPR-Cas жүйелерінің әртүрлілігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
25
2
Өсімдіктер жүйесіндегі CRISPR-Cas технологиясы негізінде бағыттаушы РНҚ бөлшектерді анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
33
2.1
CRISPR ферметтерінің кластары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
33
2.2
Өсімдіктер жүйесіндегі CRISPR технологиялары ... ... ... ... ... . ..
37
3
CRISPR-Cas технологиясы бойынша өсімдіктердегі РНҚ бөлшектердің анықталуы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
42
3.1
Ген бойынша нәтижелер ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
42
3.1.1
eIF4E гені туралы ақпарат ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
42
3.1.2
eIF4E модификациясы (CRISPRCas9 - eIF4E) үшін генетикалық құрылымды өңдейтін арпа геномын құру ... ... ... ..
46
3.1.3
Мақсатты ген тізбегі және ПТР үшін праймерлерді таңдау ... ...
49

Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
51

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... .
52

Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті

Факультет: Жаратылыстану ғылымдары
Мамандығы: 5В070100 - Биотехнология
Кафедра: Биотехнология және микробиология

Бекітемін

Биотехнология және микробиология
кафердра меңгерушісінің м.а.
_________________Ж.Қ.Масалимов
__ __________2022ж.

Дипломдық жұмысты орындауға арналған:

ТАПСЫРМА

Студент: Муратова Жанесен Ерланқызы
4 курс, 5В070100 - Биотехнология күндізгі оқу формасы
1. Дипломдық жұмыстың тақырыбы Өсімдіктердің антивирустық қасиеттерін нығайтуға бағытталған CRISPR-Cas технологиясы негізінде бағыттаушы РНҚ бөлшектерді анықтау ректордың бұйрығымен бекітілді 14 қаңтар 2022ж. № 47-п
2. Студент аяқтаған жұмыстың тапсыру мерзімі 15 мамыр 2022ж.
3. Жұмысқа алынған мағлұматтар (әртүрлі әдебиет көздері, интернет материалдары) таңдалған тақырып бойынша шетелдік және отандық авторлардың мақалалары қолданылды.
4. Диплом жұмысын орындауға жататын сұрақтардың тізімі: Өсімдіктердің антивирустық қасиеттерін нығайтуға бағытталған CRISPR-Cas технологиясы. CRISPR-Cas технолгиясы бойынша алынған гендердің нәтижесі.
5. Графикалық материалдар тізімі: Дипломдық жұмыста 1 кесте мен 23 сурет берілген.
6. Негізгі ұсынылатын әдебиеттер тізімі:
Северинов, К. Редактирование гена для чайников : как открытие Дженнифер Дудны и Эмманюэль Шарпантье изменило биологию и принесло им Нобелевскую премию : [арх. 10 октября 2020] Forbes. -- 2020. -- 7 октября.
Биомолекула. CRISPR-системы: иммунизация прокариот
Панчин, Александр.Homo sapiens: работа над ошибками Популярная механика : журн. -- 2016. -- Май. -- С. 38 -- 41.
7. Жұмыс бойынша кеңестер:

Тарау,
Бөлімнің атауы
Ғылыми жетекші
Тапсырмаларды алған мерзімі
Тапсырма берілді
Тапсырма қабылданды
Әдебиеттерге шолу
Мукиянова Г.С
Қазан, 2021

Материалдар мен зерттеулер әдістері
Мукиянова Г.С
Наурыз, сәуір, мамыр, 2022

Зерттеу нәтижелері
Мукиянова Г.С
Мамыр, 2022

8. Дипломдық жұмысты орындау графигі:
№
Жұмыс кезеңдері
Орындау мерзімі:
Ескертулер
1
Дипломдық жұмыстың тақырыбын бекіту
Қазан, 2021
Бұйрықтың дайындалуы
2
Материалдар іздеу
Қараша, 2021 - Наурыз, 2022
Практика барысында
3
Ғылыми әдебиеттерді оқып, шолу жазу
Наурыз, 202
Практика барысында
4
Материалдар мен әдістер бөлімін дайындау
Наурыз - Сәуір, 2022
Практика аяқталған соң
5
Онлайн сауалнама әзірлеу және оның нәтижелерін дәйектеу
Сәуір, 2022
Практика аяқталған соң
6
Қорғауға дейінгі дипломдық жұмысты көрсету
Мамыр, 2022
Жұмыс дайын болғаннан кейін
7
Сын-пікір алу
Мамыр, 2022
Жұмыс дайын болғаннан кейін
8
Дипломдық жұмысты қорғау
Маусым, 2022
МАК кестесіне сәйкес

Тапсырманы беру мерзімі __ ________________ 2022ж.

Орындаған:
_________________
Муратова Ж.Е

Ғылыми жетекші,
_________________
Мукиянова Г.С
PhD, аға оқытушы

КІРІСПЕ

Қазіргі әлемде қоршаған ортаның қалдықтармен ластануы барған сайын өзекті бола түсуде.Анторопогендік әсердің күшеюі және өндірісітк қалдықтардың көбеюі экожүйелердің өзін-өзі сауықтыру қасиетінің төмендеуіне әкелді.Дегенмен кейбір қалдықтар пайдалы қасиетке ие,осы арқылы екіншілік материалдық ресурс ретінде қолданыла алады.Біз бұл топқа ағаш қалдықтарын жатқыза аламыз.
Ағаш қалдықтары өндірістік тауарды дайындау,өңдеу кезеңдерінің барлықтарында бөлінеді және 3 топқа жіктеледі:ағаш өңдеу кезіндегі,ағаштан өнімді дайындау кезіндегі,ағашты кесу кезіндегі.Қазіргі уақытта олар құрылыс материалдарын өндіруде,отын ретінде,гидролиз және канифоль-скипидар өндірісінде және т.б. салаларда көптеп қолданылады.Дегенмен олардан қалған қалдықтың белгілі бір бөлігі қолданылмай қалады.Ал жұмыстың мақсаты ағаш қалдықтарының сорбциялық қасиеттерін зерттеу мен бағалау және оларды суды ауыр металл иондарынан тазалау мақсатында қолдану болып табылады.
Соңғы жылдары бұл тақырыптың өзектілігі артуда.Себебі шикізаттың экологиялық тазалығы мен экономикалық рентабельділігі көптеген экологиялық мәселелерді шешеді және көміртекқұрамды шикізаттың таза көздерін алуға мүмкіндік береді.Дәстүрлі технологияларды қолдану арқылы суды тазарту процесі тұтынушыларды сапалы сумен қамтамасыз етпейді.Ауыр металдарды тазарту үшін қолданыстағы құрылыстар жеткіліксіз.Осыған байланысты ауыз суды ауыр металдардан тазарту мәселесі өзекті тақырып болып қала бермек.Осы мақсатта қолданылған сәтті әдістердің бірі-кеуекті материалдарды пайдаланып сорбциялық тазарту.
Сорбция әдістері табиғи суды тазарту технологиясында кеңінен қолданылады. Бұл әдістердің айтарлықтай артықшылықтары бар:жоғары тазалау коэффициенттері,сулы фазаны терең тазалау, кейде іздік концентрацияға дейін, ластануды азайтудың жоғары дәрежесі, қарапайым жабдық және техникалық қызмет көрсетудің қарапайымдылығы.Сорбцияны қолдану ауыр металдардың көпшілігі үшін жоғары тазарту коэффициенттерін алуға мүмкіндік береді (102-ден 105-ке дейін).
Айта кету керек, суды тазартуда қолданылатын сорбенттердің саны өсуде, сорбциялық материалдардың сапасына және оларды пайдалану тиімділігіне қойылатын талаптар күшейтіледі.Ауыз сумен қамтамасыз ету үшін сорбентті таңдаған кезде келесі жағдайларды ескеру қажет: сорбенттер суға зиянды заттарды жібермеуі керек,олар судың қозғалысына үлкен гидравликалық кедергі жасамауы керек, жақсы сулануы, жоғары механикалық беріктігі, термиялық және сәулеленуге төзімділік, жеткілікті жоғары сорбцияға ие жойылған қоспаларға арналған сыйымдылық, қолжетімді болуы.
Табиғи бейорганикалық сорбенттер де кеңінен қолданылады.Бұл, біріншіден, табиғи пайдалы қазбалардың арзандығы мен қолжетімділігіне байланысты, бұл оларды бір рет қана пайдалануға мүмкіндік береді.Екіншіден, табиғи минералдардың мұндай ауыр металл иондарына жоғары селективтілігі бар, сондықтан оларды пайдалану судан ең улы иондарды алудың жоғары дәрежесін қамтамасыз етеді.Үшіншіден, табиғи сорбенттер сіңіретін ауыр металдарды жоғары температурада минералдарды күйдіру арқылы қатты бекітуге болады.
Ағын суларды тазарту мәселелерін зерттеу барысында тиімді әдістерді таңдай білу маңызды қадам болып саналады, сондықтан ағын суларды улыметаллардан қауіпсіз әрі тиімді тазарту үшін әртурлі технологиялар қолданылады, атап айтсақ, сұйықтық экстракция әдісі, ион алмасу әдісі, сұйық мембрана әдісі, кері осмос әдістері, нанофильтрация әдісі, гибридті процестерге негізделген мембраналық әдіс және түрлі сорбенттермен адсорбциялау тәсілдері кездеседі.
Ғылыми жаңалығы: бұл жұмыс барысында алғаш рет, ауыр металдар иондарынан, мысалы РЬ?, С&, Hg', Ну' иондарынан ағынды суларды тазартуда ағаш қалдығынан алынған көміртекті сорбентті қолдана отырып, сәйкесінше сорбциялық қасиеттері зерттелді. Жоғарыда аталған мәселелердіескере отырып, осы жұмыста белсендірілген көмір алу технологиялары және кейбір-орманды химиялық өнімдерді түрлендіру арқылы ерекше, жаңа шикізатты алу қарастырылған.

Мақсаты мен міндеттері:
Экологияға, гидросфераға және адамдарға зиянды емес, қолжетімді жергілікті шикізаттан, яғни экологиялық мәселені шешетін кәдімгі қарағайдан тиімді сорбент алу технологиялық шешімдерді өңдеуге негізделген, жұмыс барысында сорбенттің қасиеттерін зерттеп, сорбция үрдісін жүргізе отырып, сорбенттің сорбция үрдісіне қаншалықты әсер ететінін зерттеу осы дипломдық жұмыстың негізгі мақсаты болып табылады. Осы мақсатқа қол жеткізу үшін келесі мәселелерді шешу жолдары орын алып, негізгі міндеттер қойылды:
- ағаш қалдықтарынан сорбентті дайындап, оның касиеттерін зерттеу;
- ауыр металдар иондарына (РЬ", С8*, Н, Н?) қатысындағы ағынды
сулардың модельді ерітінділерін дайындап, сорбентті қолдана отырып, статикалық жағдайларда адсорбциялық тазалау үрдісін жүргізу;
- ағын сулардың ауыр металдар иондарының қоспасынан (Р62+C&*)
сорбциялық тазалау барысында тиімді жағдайларды анықтау.
Зерттеу объектілері: құрамында ауыр металдар иондары бар модельді ерітінділер, ағаш қалдығы негізіндегі көміртекті сорбенттер.
Зерттеу заты: ортофосфор қышқылымен (Н;РО. ) түрлендірілген көміртекті сорбенттердегі РЬ", С&, Hg, Н* иондарымен сорбция үрдісі.
Зерттеу әдістері: ИК-спектроскопия, атомно-адсорбциялық анализ, хромато-масс-спектрометрия, дериватография, стектрофотометрия, рН-метрия.
Практикалық база: Дипломдық жұмыс Физикалық және аналитикалық
химия кафедрасында жасалды, зерттеуге қажетті кейбір анализдер Е.А. Бекетов атындағы КарМУ-нің химиялық факультетіндегі Физико-химиялык зерттеу әдістері атты инженерлік профильдегі лабораторияда жүргізілді

Ауыр металдардың қоршаған ортада, оның ішінде су бекеттерінде таралу проблемасы химиялық және эколого-химиялық аспектілерде сараптау қызығушылығын тудырады.
Судың ластануын су айдындарына әртүрлі сұйық, қатты және газ тәрізді заттардың түсуі нәтижесінде судың физикалық, химиялық, биологиялық касиеттерінің өзгеруімен түсінеміз. Олар су айдындарын ластай отырып, халықтың тұрмысына шығын әкеліп, халықтың өмірінің қауіпсіздігіне және олардың денсаулығына зиянын тигізеді.
Жерасты және жерүсті суларының ластануын мынадай типтерге бөле аламыз: механикалық, механикалық қоспалардың құрамының жоғарылауы,негізінен беттік ластануға тән;химиялық - улағыш және улағыш емес органикалық немесе бейорганикалық заттардың суда кездесуі;бактериалдық және биологиялық патогендік микроорганизмдердің саңырауқұлақ және ұсақ балдырлардың суда кездесуі;радиоактивтік - радиоактивті заттардың жерасты және жерүсті суларында кездесуі;жылы - жылы және ЭС атомды сулардың су айдындарына тусуі [7].
Су айдындарының ластаушы көзі болып толық тазаланбаған өндірістік және коммуналдық кәсіпорындардың, мал шаруашылығындағы ipі комплекстердің, кен қазбаларының өндірілуі кезіндегі қалдықтар, шахта және кен сулары, теміржол және су транспорттарының қалдықтары, пестицидтер жатады.Суды ластаушы металдардың ішінен адам денсаулығы мен өмірі үшін үлкен қауіп келтіретін қорғасын, кадмий және сынап металдарын атап өтуге болады.
Қорғасын. Бұл ластаушының жартысынан көп бөлігі қоршаған ортаға этилдік бензиннің күйдірілуі нәтижесінде таралады. Су жүйелерінде қорғасын көбінесе негізінен өлшенген бөлшектермен адсорбциялық байланыста болады немесе гумин қышқылдарымен ерігіш комплекс түрінде кездеседі. Биометилирлеу кезінде, сынап сияқты, қорғасын да тетраметилқорғасын түзеді.
Ластанбаған су беттерінде әдетте қорғасынның мөлшері 3 мкгл-ден аспайды.Өндірістік аймақтардағы өзендерде қорғасынның көптеген мөлшері кездеседі.Қар осы- ластаушыны белгілі дәрежеде аккумулирлеуге қабілетті: үлкен қалалардың маңайында оның құрамы 1 млн мкгл болуы мүмкін, ал үлкен қалалардан алыстаған сайын ~ 1-100 мкгл болуы мүмкін.Cу өсімдіктері қорғасынды жақсы аккумулирлейді, бірақ әртүрліжолдармен жүреді. Кейде фитопланктон, сынап сияқты, оны 10°-дейінгі концентірлік коэффициентпен ұстауға қабілетті.
Балықтарда қорғасын аз жиналады, осы себептен адам үшін бұл трофикалық күрмеулер буынында кауіпі аз. Бұл қосылыстар қалыпты жағдайдағы су айдындарындағы балықтарда өте аз табылады. Өндірістік қалдықтары бар аудандарда тетраметилқорғасынның балық клеткаларында жиналуы эффектілі және тез өтеді. Қорғасынның өткір және созылмалы әсері ластанудың 0,1--0,5 мкгл дәрежесінде орын алады. Адам организмінде қорғасын адамның сүлдесінде кальцийдің орнына жиналуы мүмкін.
Сынап. Қоршаған ортада сынап қосылыстары әртүрлі тотығу дәрежесін көрсете отырып, яғни Hg(0), Hg(D), Hg(II), өзара әрекеттесе алады. Аса қауіпті
болып органикалық, әcipece алкилді қосылыстар саналады.Сынап қосылыстарының көп жинақталған жері (97% дейін) - мұхиттардың беттік суы.
Шамамен барлық сынаптың жартысы табиғи ортаға техногендік себептермен келіп түседі.Ортаның қышқылдылығы мен оның тотықтырғыштық потенциалы сулы ортадан сынап қосылыстарын табуға қатысады. Мысалға, жақсы аэрирленген су қоймаларында көбінесе Hg(II) қосылыстары кездеседі. Сынап иондары берік комплекс түрінде суда кездесетін және лиганд ретінде болатын әртүрлі органикалықзаттармен байланысады. Әсіресе берік комплекстер күкіртқұрамды қосылыстармен түзіледі. Сынап судың бөлшектерінде жақсы адсорбцияланады. Осы кезде концентрлеу факторы 10° дейін жетуі мумкін.
Демек, металдың суда болуы кезекті седиментациямен өлшенген бөлшектер сорбциясымен анықталуы мүмкін, яғни сулы ортадан сынаптың жойылуы жүреді.
Сулы ортада сынап R Hg- -Х және R Hg R, мұндағы R - метил- немесе этил-радикал түріндегі металлоргникалық қосылыстарды түзеді. Әдеби шолу бойынша сулы ортаға, сынап металдық сынап, ион Hg(П) және фенилсынап ацетаты түрінде келіп түседі. Балықта кездесетін, сынап формасын метилсынап микроорганизмдер ферментерінің қатысында билогиялық жолмен пайда болады. Аса ластанбаған сулардың беттік қабатында сынап құрамы 0,2- 0,1 мкгл аралығында ауытқиды, ал мұхиттарда бұл көрсеткіш үш есе аз болып келеді. Сулы өсімдіктер сынапты жақсы сіңіреді.
Сынаптың органикалық қосылыстары R-Hg R' престелген планктонда жоғары концентрация түрінде кездеседі. Ағзадан сынаптың бейорганикалық
қосылыстарынан,сынаптың органикалық қосылыстары ақырындап шығады.Осы токсиканттың стандарттық шекті құрамын (0,5 мкгкг) тағам өнімдерінің сапасын бағалау кезінде анықтайды.Сонымен қатар, сынап метилденген қосылыстар түрінде де кездеседі.Егер осы қосылыстар адам ағзасына түсетін болса, онда Минимат ауруы байқалуы мүмкін.
Кадмий. Химиялық қасиеттері жағынан кадмий мырышқа ұқсас. Кадмий ферментативті процесстерде шұғыл бұзушылыққа әкеле отырып, металл құраушы ферменттерде активті орталықтарда соңғы болып орын баса алады.
Көл орындарында кадмий үнемі мырышпен бірге кездеседі. Су жүйелерінде кадмий еріген органикалық заттармен байланысады, әсіресе оның құрылымында SH сульфгидрлі топтар болатын болса. Кадмий сонымен қоса аминқышқылдарымен, полисахаридтермен, гумин қышқылдарымен комплекстер түзеді. Бірақ осы лигандалардың кадмийді байланыстыруга қабілетті жоғары концентрацияларының болуы тірі организмдер үшін қауіпсіз кадмийдің бос акваиондарының концентрацияларын төмендетуге қабілетті емес деп саналады7Кадмий иондарының түпкі тұнбалармен адсорбциясы ортаның қышқылдығына тікелей байланысты.Нейтралды сулы орталарда кадмийдің бос ионы түпкі шөгінді бөлшектермен іс жүзінде толықтай сорбцияланады.
Бірнеше жыл бұрын кадмийді қоршаған ортаға түсіретін көздері көп болған. Кадмийдің қауіптілігі зерттеліп, белгілі болған соң олардың саны бірден азайтылды (өндірісі жақсы дамыған елдерде). Қазіргі уақытта қоршаған ортаны осы ластаушымен ластайтын негізгі көзі - никель-кадмийлі аккумуляторларды сақтайтын орындар. Белгілі болғандай кадмий Этна жанартаулардың атқылайтын өнімдерінде табылған. Жаңбыр суында кадмийдің концентрациясы 50 мкгл-ден жоғары болуы мумкін. Тұщы су айдындарында және өзендерде кадмийдін молщері 20-400. нгл шамасында болады. Оның аз мөлшері Тынык мухитының аумағында тіркелген, Жапон аралдарынан шығыска қарай (~0,8-9,6 нгл түбінде 8-5500 м). Бұл металл су өсімдіктері мен балықтардың ішкі органдарында жиналады.
Кадмий метилсынаппен және корғасынмен салыстырғанда өсімдіктерге келтіретін уыттылығы аз, сондай-ақ 0,2-1 мгл мөлшерінде кадмий болса фотосинтез құбылысының жүруі төмендейді және өсімдіктің өсуі нашарлайды. Мынандай қызықты эффект бар: кадмийдің уыттылығы мырыш қатысында белгілі мөлшерде төмендейді, бул мәлімет осы металдардың организмдегі ферментативті процесстерде бәсекеге түсе алуы мүмкін деген болжамды растайды.
Кадмийдің өткір уыттылығы тущы судағы балықтар үшін 0,09-дан 105 мкг л-ге дейін бола алады.Судың қатаюының жоғарылауы организмнің кадмиймен уланудан қорғану дәрежесін жоғарылатады. Адамдардың организміне трофикалық күрмеулермен түскен кадмиймен қатты улану жағдайлары белгілі (итай-итай ауруы). Организмнен кадмий ұзақ уақыт аралығында тазаланып, шығарылады. (шамамен 30 жыл)
1.2 Ауыр металдардың су бетінде жинақталу формалары
Қоршаган ортаның басты сапалық көрінісі ретінде жерүсті суларының тазалығы қаралады.Улаушы металл су айдынына немесе өзенге түскенде осы судағы экожүйенің компоненттері арасында таралады. Бірақ металдың саны берілген жуйенің бұзылуына әкелмейді. Экожуйенің сыртқы улағыш заттар әсеріне қарсы мүмкіндігін бағалау үшін экожуйенің буферлі сыйымдылығы деген шама қолданылады. Сондай-ақ тұщы су экожуйесінің ауыр металдарға қатысты буферлік сыйымдылығы осындай мөлшердегі улағыш металл болып табылады. Осы металлдардың түсуі қарастырылып отырған барлық экожүйенің функцияларының табиғи сипаттамасына әсер етпейді. Осыған байланысты улағыш металл келесі кұраушыларға бөлінеді: 1) еріген түрдегі металл; 2) фитопланктондармен сорбцияланған немесе аккумулярланған, яғни өсімдік микроорганизмдерімен, 3) су ортасындағы минералдық және органикалық бөлшектері седментациясы нәтижесінде болатын қалдықтарға тұрақтылар; 4) еріген су жүйесінен қалдықтар бетінде адсорбцияланғандар; 5) өлшенген бөлшектердегі адсорбцияланған формадағылар. 1 суретте улағыш металдың (М) су экожүйесіндегі бөлінуі сызба түрінде көрсетілген.
Металдың суда болу формасына гидробионттар әсер етеді (мысалы, ұлулар). Сонымен мыстың болуын оқып-талдау кезінде жерүсті суларында концентрациясының маусымдық өзгерістері қаралады: қыс мезгілінде олар максималды, ал жаз мезгілінде биомассаның белсенді өсу дәрежесі төмендейді. Өлшем органикалық, мыс иондарын адсорбирлеуге қабілетті бөлшектерді тұндыру кезінде соңғылары қалдықтарға ұшырайды және бұл қаралып отырған эффектілерге әкеледі.Сонымен қоса бұл процесстің интенсивтілігі өлшенген бөлшектердің седиментация жылдамдығынан тәуелді екенін айта кеткен жөн. Яғни адсорбирлеуші мыс иондарының заряды мен мөлшері сиякты мұндай факторлардан жанама болады.
Металдың аккумулярлануынан басқа адсорбция және седиментацияға байланысты жерүсті суларында басқа да процесстер болады. Олар экожүйенің улағыштар әсеріне қарсы тұрақтылығын көрсетеді. Олардың маңыздылары металл иондарын су ортасында еріген органикалық заттармен байланыстыруда болалы. Сонымен қоса осы кезде улағыштың судағы концентрациясы өзгермейді. Оның устіне, гидратталған металл иондары улағыштығы жоғары болып саналады, ал комплекске байланыстылардың зияны аз немесе жоқ болып есептеледі. Арнайы зерттеулер табиғи жерүсті суларындағы улағыш металдың жалпы концентрациясы мен улылығының арасында тәуелділік жоқ екенін дәлелдеді.

Табиғи жерүсті суларында органикалық заттардың көп мөлшері кездеседі, олардың 80%-ын суға жер қыртысы арқылы түсетін гумустық заттар түріндегі қышқылдылығы жоғары полимерлер құрайды. Суда еритін органикалық заттардың белгілі организмдегі өмір сүруге қажет заттарға (полипиптидтерге, полисахаридтерге, майлы және аминқышқылдарына) ие, немесе антропогендік жолмен пайда болған коспаның химиялық қасиеттеріне ұксас. Олардың барлығы су ортасында болатын әртүрлі айналуларға шыдайды. Бірақ олардың барлығы комплекстегі металл ионы мен судын улылығын төмендетушілерді байланыстыратын комплекс түзуші реагенттер болып табылады.
Әртүрлі жерүсті сулары улағыш металл иондарын әртүрлі буферлік сыйымдылықпен байланыстырады. Оңтүстіктегі көл, өзен, су айдындарындағы табиғи компоненттердің көп бөлігі (гумустық заттар, гумин қышқылдары және фульво қышқылдар) және олардың жоғары концентрациялары Солтүстіктегі су айдындарының суларына карағанда табиғи эффектілі детоксикацияға қабілетті. Ластаушылары бар судың улылығы табиғат зоналарының климаттық шарттарға байланысты. Жерүсті суларың буферлі сыйымдылығы улағыш металлға байланысты еріген органикалық заттар мен өлшенген бөлшектердің болуымен ғана емес, сонымен қоса гидробионттардың аккумулярлаушы қасиеттерімен сипатталады. Және экожүйедегі барлық компоненттердегі, еріген органикалық заттармен комплекс түзушілермен қоса, металл иондарының сіңіру кинетикасымен сипатталады. Мұнын барлығы ластаушы металдардың жерүсті суларына түсуі кезіндегі процесстердің қиын болатынын көрсетеді.
Микроорганизмдердің әсері нәтижесінде өсімдік қадықтары айналымдағы арқылы пайда болған спецификалық табиғи жоғары молекулалы қосылыстар, гумин қышқылдары ауыр металлдар иондарын тұрақты комплекстерге жоғары дәрежеде байланыстыруға қабілетті екенін айта кеткен жөн. Гуматтарға сәйкес турақтылық константасы (гумин қышқылдарымен ауыр металдардың комплекс иондары) металл табиғатына байланысты 〖10〗^5-〖10〗^12 арасында болады.Гуматтардың тұрақтылығы су ортасының қышқылдылығына байланысты.
Табиғиғи сулардағы металдардың кездесу формаларын анықтаудың химико-аналитикалық аспект проблемалары 20 жыл бұрын анықтала бастаса да анализдің жаңа әдістері пайда болуымен бұл тапсырма енді ғана шешілуде. Ертеде ауыр металдың сулары тек жалпы кұрамын анықтаған және өлшенген және ерітілген формалары арасындағы үлестерін тапқан. Металдармен ластанған судың сапасы жайлы ШРК көлеміндегі жалпы кұрамының нәтижелері бойынша сараптаған.
2 суретте улағыш-металдардың табиғи жерүсті суларындағы таралу схемасы көрсетілген. Ол схемада химиялық және физико-химиялық процесстердің әртүрлі формалардағы байланыстары керсетілген.

Қазіргі кезде бұл бағалау металдың биологиялық әсері судағы қалпына байланысты анықталатын болғандықтан толық емес және негізсіз болып саналады.
Жоғарыда айтылгандай,ерекше жағдайларда,мысалы, органикалық табиғи жолмен комплекс түзуі нәтижесінде,бұл комплекстердің улағыштыны төмен ғана емес және кейде гидробионттардың дамуына әсер етеді және осы арқылы олар организмдерге биологиялық қол жетімді болады.ШРК жасап шығару кезінде комплекс тузілу процестері ескерілмейді және тірі организмдерге бейорганикалық тұздардың әсер етуін бағалау табиғи жолмен пайда болған,еріген органикалық заттарсыз таза суда жүргізілген.Асыра айтканда,мұндай бағалауды жасау қиын,тіпті кейде мүмкін емес.
Сонымен,ауыр металдармен ластануы нәтижесінде судың уланғыштығы металдардың акваион концетрацияларымен немесе бейорганикалық иондары бар карапайым комплекстермен анықталады. Баска да комплекс түзуші заттардың болуы (әсіресе органикалық) уланғыштықты төмендетеді.Жоғарыда айтылғандай қалдықтарда улағыш заттардың жиналып калуы сулардың уланғыштық қасиеттерінің пайда болуына себеп болуы мумкін. Шынымен де, егер ластаушы көздер шеттетілген болса, су таза болды десек те, біраз уакытан суданы қалдықтар әсерінен кейін металлдың кері миграциясы болуы мумкін.Сол себептен су жүйелерінің жағдайын сараптау оның құрамындағы барлық заттардың белгілі бір уакыт өткеннен кейінгі жасалган апализіне сүйеніп жасалуы керек.
Су айдындарына тускен ластағыш заттар судың сапалық өзгерістеріне әкеледі.Олар көбінесе судың физикалық қасиеттерін (жағымсыз иістің пайда болуы,дәмінің өзгеруі т.б.) өзгертеді;судың химиялық қасиеттерінің өзгеруіне әкеледі.
Түсті металлургия орындарының ағынды суларын ауыр металдар иондарынан тазарту мақсатында қолданылатын әдістердің ішінен сорбциялық әдіс тиімді бодып саналады. Сорбция - бул жұтылу механизіміне тәуелсіз, бір заттың екінші затпен жұтылу үрдісі.Қатты зат - ерітінді беттік бөлінуіндегі сорбцияны ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.