Кентау қаласының қазіргі экологиялық жағдайына баға беру

Жоспар

Мазмұны
Кіріспе

1. Әдебиетке шолу
1.1.Химиялық элементтердің жер қыртысында таралуы
1.2.Қоршаған ортадағы ауыр металдар мен минералдар
1.3.Қоршаған ортаның химиялық заттармен ластануы
1.4.Ауыр металдардың қоршаған ортаға түсу жолдары
1.5.Адам ағзасына ауыр металдардың әсері

2. Зерттеу объектілері мен әдістемелері
2.1.Зерттеу объектілері
2.1.1.Зерттеу аймағының қысқаша географиялық сипаттамасы
2.1.2.Зерттеу объектілеріне ботаникалық сипаттама
2.1.3.Үлгілерді алу, дайындау
2.1.3.1.Өсімдік үлгілерін дайындау
2.1.3.2.Топырақ үлгілерін дайындау
2.1.3.3. Су үлгілерін дайындау
2.2.Зерттеу әдістері
2.2.1. Атомдық.абсорбциялық әдіс
2.2.2.Қондырғының құрылымдық үлгісі
2.2.3.Басқа әдістерден ерекшелігі

3. Зерттеу нәтижелері және оларды талдау
3.1.2002.2004 ж.ж. жүргізілген зерттеу нәтижелерін талдау
3.1.1.Топырақ құрамындағы ауыр металдар мөлшерін талдау
3.1.2.Өсімдік құрамындағы ауыр металдар мөлшерін талдау
3.1.3.Су құрамындағы ауыр металдар мөлшерін талдау
3.2. Жасалынған жұмыстар
3.3.2004.2006 ж.ж. жүргізілген зерттеу нәтижелерін талдау
3.3.1.Топырақ құрамындағы ауыр металдар мөлшерін талдау
3.3.2.Өсімдік және су құрамындағы ауыр металдар мөлшерін талдау
3.4.Зерттеу нәтижелерін салыстыру

Қорытынды
Әдебиеттер тізімі

Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 39 бет
Таңдаулыға:

Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

Биология факультеті

Экология және топырақтану кафедрасы

МАГИСТРЛІК ДИССЕРТАЦИЯ

Тақырыбы: Кентау қаласының қазіргі экологиялық жағдайына баға беру

Орындаған: _______________________ Табылдиева Г.А.

Ғылыми жетекшісі: ____________ б.ғ.к. доцент
(қолы) Халилов М.Ф.

Қорғауға жіберілді : 2006 жыл
Экология және топырақтану
кафедрасының меңгерушісі _________ б.ғ.д.профессор
(қолы) Бигалиев
А.Б.

Алматы-2006

Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4

1. Әдебиетке
шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... .5
1.1.Химиялық элементтердің жер қыртысында
таралуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
1.2.Қоршаған ортадағы ауыр металдар мен
минералдар ... ... ... ... ... ... . ... ... ...5
1.3.Қоршаған ортаның химиялық заттармен
ластануы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
1.4.Ауыр металдардың қоршаған ортаға түсу
жолдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
1.5.Адам ағзасына ауыр металдардың
әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... .13

2. Зерттеу объектілері мен
әдістемелері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18
2.1.Зерттеу
объектілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... .18
2.1.1.Зерттеу аймағының қысқаша географиялық
сипаттамасы ... ... ... ... ... ..18
2.1.2.Зерттеу объектілеріне ботаникалық
сипаттама ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ...20
2.1.3.Үлгілерді алу,
дайындау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ..21
2.1.3.1.Өсімдік үлгілерін
дайындау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
.21
2.1.3.2.Топырақ үлгілерін
дайындау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... 21
2.1.3.3. Су үлгілерін
дайындау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... .23
2.2.Зерттеу
әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... 23
2.2.1. Атомдық-абсорбциялық
әдіс ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 25

2.2.2.Қондырғының құрылымдық
үлгісі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..25
2.2.3.Басқа әдістерден
ерекшелігі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ..26

3. Зерттеу нәтижелері және оларды
талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ...28
3.1.2002-2004 ж.ж. жүргізілген зерттеу нәтижелерін
талдау ... ... ... ... ... ... ... 2 8
3.1.1.Топырақ құрамындағы ауыр металдар мөлшерін
талдау ... ... ... ... ... ... .28
3.1.2.Өсімдік құрамындағы ауыр металдар мөлшерін
талдау ... ... ... ... ... ... ..29
3.1.3.Су құрамындағы ауыр металдар мөлшерін
талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ..29
3.2. Жасалынған жұмыстар
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... .30
3.3.2004-2006 ж.ж. жүргізілген зерттеу нәтижелерін
талдау ... ... ... ... ... ... ... 3 3
3.3.1.Топырақ құрамындағы ауыр металдар мөлшерін
талдау ... ... ... ... ... ... .33
3.3.2.Өсімдік және су құрамындағы ауыр металдар мөлшерін

талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ...33
3.4.Зерттеу нәтижелерін
салыстыру ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..

Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

Әдебиеттер
тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ...

Кіріспе

Мәселенің өзектілігі: адамзат, XX ғасырдың орта кезінен бастап көптеген
ғылыми зерттеулер негізінде табиғаттағьг көптеген құбылыстарды байқап,
олардың заңдылығын түсіне бастады. Осы кезден бастап халық саны күрт өсіп,
сәйкесінше азық-түлікпен тұтыну тауарларының қажеттілігі артты. Сол кезде
белгілі болған фундаментальды ғылыми зерттеу жүмыстарының нәтижелерін
қолданып, табиғат ресурстарынан адамдарға қажетті заттарды алудың әртүрлі
технологиясы жасалынып, көптеген үлкенді-кішілі өнеркәсіп орындары жұмыс
істей бастады. Әр түрлі көлемді өндерістердің жаппай жұмыс істеуі, қоршаған
ортаға (ауаға,топыраққа, суға) үлкен зардабын тигізіп, биосфера тепе-
теңдігінің бұзылып, табиғаттың азып-тозуына және ластануына әкелді. Айта
кету керек, биосфера, қоршаған ортадағы тепе-теңдіктің бұзылмауына, ал
аздап бұзылса, оның қайта орнына келуіне әр уақытта ат салысады. Бірақ,
өндірістен көп мөлшерде шыққан зиянды заттар, табиғаттың бұл мүмкіншілігін
іске асырмай тастады.
Қазіргі күннің өзінде, экологиялық зардаптардың әсерінен, жер бетіндегі
адамдардың - үшінші, төртінші буындары ұрпақтары биологиялық түрғыдан әлсіз
болып келе жатыр. Ал, экологиялық жағдайдың бұдан әрі қарай нашарлауынан,
адамдардың генетикалық түрғыдан жарамсыз, келешексіз ұрпақтары, болуы
тіптен мүмкін. Егер осындай экологиялық жағдай мұнан әрі осы бағытта
жалғаса берсе, кеш қалған дұрыс саясат пен қуатты экономиканың өзі де,
болашақта ешқандай жәрдемін тигізе алмай қалуы мүмкін1.
Қоршаған орта, өндіріс қалдықтарымен жаппай ластанып жатыр, ал оған
адам организмі біртіндеп икемделіп, бұл өзгерістерді онша сезбей де жүр.
Бірақ орғанизмге енген бұл зиянды заттардың адам денсаулығына біртіндеп
әсерін тигізетініне ешқандайда күмән келтіруге болмайды2.
Қазақстандағы экологиялық апат аймақтарының адамдарға келтіріп отырған
қасіреттері мол. Арал өңірінде құбыжық сәбилердің өмірге келуі жиілеп
барады.
Қалай болғанда да, қоршаған ортаның ластануы тоқтатылмаса құбыжық
сәбилердің өмірге келуі көбеймесеазаймайтыны анық1.

Жұмыстың мақсаты: Оңтүстік Қазақстан облысы Кентау қаласының
қазіргі экологиялық жағдайына баға беру.

Жұмыстың міндеті:
1.Қала территориясындағы топырақ, су, өсімдік үлгілерін алу.
2.Алынған үлгілер құрамындағы ауыр металдар концентрациясын атомдық-
абсорбциялық әдіспен анықтау.
3.Нәтижелерді басқа зерттеу жұмыстарымен салыстыру.
4.Нәтижелерге сәйкес қорытынды жасау.

1.Әдебиеттерге шолу

1.1.Химиялық элементтердің жер қыртысында таралуы

Жер қыртысында элементтер бір қалыпты таралмаған. Біреулері
екіншісінен милиард есе көп (n*10-ден n*10 дейін). Жер қыртысының
массасының 70% О мен Sі үлесіне тиеді. Егер тағы 6 элементті ескеретін
болсақ (А1, Ғе, Са, Мg, К, Nа) онда олардың жалпы мөлшері жер қыртысы
массасынын 99% құрайды. Қалған 1%-ін 29 элемент құрайды.
Көптеген зерттеушілер химиялық элементтердің кларкіне қарай
топтастырған: О, Sі, Ғе, Са, К, Nа, Мg, Ті – бұлардың үлесіне жер қыртысы
массасының 99,5% тиеді.
Массалық кларкі 1*10%-дан кем элементтер сирек кездесетін элементтер
деп аталады.3

1.2. Қоршаған ортадағы ауыр металдар мен минералдар

Аs - мышьяк- периодтық системадағы Үб группаға кіреді. Ол бірнеше
электрон тасымалдайтын реакцияларға қатысады. Аз табиғатта кеңінен
таралған. Ол әр түрлі токсикалық қасиеті бар органикалық және
бейорганикалық қосылыстар түзеді.
Мышьяк гидриді (Арсин АsН3 ) өте улы. Мышьяк арсенит және арсенат деп
аталатын тұздың окси-қышқылын түзеді. Бұл аниондар мышьяктың табиғи
сулардағы химиясын анықтайды.
Аs өндірісі ХХғ басынан бастап өсе бастады, оны төменнен көруге болады.

Аs қосылыстарының 10 жылдық әлемдік өндірісі.
Кесте 1
Период жылдар Мөлшері (мың тонна\жыл)
1911-20 12,6
1921-30 21,7
1931-40 39,4
1941-50 44
1951-60 34,4
1961-70 42,7
1971-80 41,1

Аs медициналық препараттар алу үшін, жылу-техникалық қондырғыларында,
бояуларда, инсектицид ретінде т.б. мақсаттарда қолданылады.
Жалпы Аs-ң антропогендік көзі: пестицидтер, десиканттар, көмір мен
мұнай, металдық қалдықтар, жуғыш заттар т.б. кейбір тұрмыстық жуғыш заттар
құрамында 10-70 мгкг мышьяк болады екен. Дүние жүзі мұхиттағы мышьяктың
жалпы мөлшері -8-2,8*109т. Антропогендік жолмен түскен мышьяктың (соңғы жүз
жылдағы) жылдық мөлшері 110,000 т есептеледі.
Мышьяк және оның қосылыстары биосферадағы тірі организмге канцерогенді
және мутагенді әсер етеді.
Cd-кадмий - периодтық системадағы II-б тобының триадасындағы екінші
элемент. Оның табиғаттағы тұрақты түрі Сd. Таза кадмий әлсіз көкшіл түс
араласқан ақ күмісті металл.
Cd- және оның қосылыстары гальваникалық жабындыларда, бояуларда,
пластмассаның стабилизаторын алуға т.б. пайдаланылады. Оның жылдық өндірісі
1980ж 150000 тоннаға дейін жеткен. Осыған орай қоршаған ортаның кадмиймен
ластануы жоғарылады.
Кадмийдің әлемдегі табиғи түсуінің жылдық мөлшері 8,43* 105 кг тең. Ал
атмосфераға шығарындысы 7,19*105кг. Мұның 76% түсті металлургия, ал қалғаны
кездейсоқ жағдайлардан шығады.
Жауын-шашын атмосфераны Сd-дан эффективті түрде бөледі. Сd судағы
концентрациясының жоғарылығынан Жапонияда "Итай-итай" ауруы пайда болды.
Сонымен қатар кадмий өндіретін заводта жұмыс істейтін адамдардың рак
ауруына шалдығу мүмкіншілігі жоғары.
Сг - хром -ақ, қатты, жылтыр және 1860 С балқитын металл. Сг} оттегі
қосылыстары (СгО3, СгО4, Сг2О7) түрінде күшті тотықтырғыш болады.
Хром ең алғаш 1800 жылы бояу пигментін алуға пайдаланылған. Қазіргі
кезде бұл металл кеңінен қолданылып, қоршаған ортаға зиянын тигізуде.
Эксперименталды нәтижелер Сг6+ мутагенді әсері бар екенін
дәлелдеген. Кальций хроматының концерогендік әсері өте жоғары. Хром
қосындылары тірі организмдерде хромосомалық абберация тудырады.4
Адам қоғамының шаруашылық әрекетінің теріс болуы салдарының арасында
сыртқы ортаның ауыр металдарға деген жалпы атаумен белгілі поллютанттар
тобымен ластануы ерекше маңызға ие.
Қазіргі таңда қоршаған орта проблемалары мен
экологиялық мониторингке арналған жұмыстарда Д.И. Менделеев
таблицасында кездесетін атомдық массасы 50 бірліктен асатын 5,6;
40 аса химиялық элементтерді ауыр металдарға жатқызады. Жер қабатында
кездесуіне қарай (n*10" -n*10~ салмақ%) ауыр металдардың көбісі
сирек кездесетін, ал таралуына қарай шашыраңқы орналасқан
химиялық элементтерге жатқызылады.
Н. Реймерс классификациясы бойынша тығыздығы 8гсм3 ауыр металл болып
есептеледі, ал басқа мәліметтерде тығыздығы 5г см3 болуы қажет7.
Zn- мырыш- металға жаңа қасиет беру үшін қолданылады. Мырыш
топырақта негізінен әлсіз фито-токсинділікке ие8.
Тек үлкен концентрацияда ғана улы әсерін тигізеді. Ол жүйке жүйесіне,
асқазанға зиянды әсер етеді. Кейде адам есінен танып қалады, қою безгек
ауруына үшыратады.
Давыдов зерттеулері бойынша мырыш топырақта қорғасын улылығын
күшейту қабілетіне ие. Pb - қорғасын ең көп таралған және де
улы токсиканттардың бірі. Жер қабатында көп мөлшерде кездеседі9,10.
Қорғасын пластикалық жұмсақ және көкшіл рең беретін сұр түсті металл.
Табиғи қорғасын атомдық нөмірі 82, атомдық массасы 207,2 және тұрақты үш
изотопы бар: Pb204, Pb207, Pb208. Қатты қорғасынның тығыздығы 11,336гсм3,
ал балқыған түрінікі 10,686гсм3. балқу температурасы 327,4°С, ал қайнау
1745°С. Салыстырмалы түрде қайнау температурасы төмен болғаннан кейін
ұшқыштығы жоғары 1000°С температурада буының қысымы шамамен 133нм², 1170°С-
та - 1330 нм², 1500°С - 26660 нм² 200мм рт.ст.
Табиғатта қорғасынның қосындылары 2 және 4 валентті болуы мүмкін. 2
валентті қорғасын қосындысы негізінен тұз тәрізді және Pb2+катион түзіп
диссоцияланады, бірақ PbO2- анион болатын металл тұздары – пломбиттер
кездеседі.
Металургияда маңыздысы қорғасынның тұрақты оксиді-глет, ол 600°С
жоғары температурада ыдырамайды. Балқу температурасы 886°С, қайнау
температурасы 1472°С, тығыздығы 9,35гсм3. жоғары температурада глет басқа
элементтердің оксидтеріменәсерлесіп силикаттарды PbO, SiO2,3PbO*2SiO2 және
де қорғасын концентранттарын аглонирациялайтын ферриттер мен плюмбиттерді
де түзеді.
Тағы қарастыратын бір жайт, жоғары теапературада қорғасын және оның
қосындылары ұшқыш болып келеді, бұл қоршаған ортаға тез түсетінін
көрсетеді10,54,55,56,57.
Әлемде қорғасын өндіру жылына өндірілген жөне ұсақ дипрестелген
күйінде 4,5-10 тонна қорғасын бөлінеді. Антропогендік фактор әсерінен
қоршаған ортаға түсу биотикалық фактор әсерінен асып түседі. Атфосфераға
түсу көздерінің бірі ол бензинге қосатын қосындылар, яғни тетраэтил
қорғасын болады. Басқа да қоршаған ортаға түсу көздері, олар: металл
өндіру, цемент өндіру, тас көмір жағу, тәулігіне 500тонна көмір жағатын тек
бір жылу электр станциясы (ЖЭС) жылына 21 тонна қорғасын қалдықтарын
бөледі. Қорғасынмен кең ауқымда ластану салдарынан, оның
топырақта, өсімдіктерде, және тірі организмдерде жиналуы өсе түседі.
Қорғасынның әсерінің негізгі нысаналары қан түзу, жүйке, ас қорыту
жүйелері және бүйрек болып табылады. Қорғасынның жоғары концентрациясы
ферменттер, витаминдер және гормондар синтезі мен функциясына кері әсер
етеді9,10.
Оның жыныс жүйесі қызметіне кері әсері де байқалған. Яғни стероидты
гормондардың активтілігінің төмендеуі гоннадотропты активтіліктің
төмендеуі, сперматогенездің бұзылуы және тағы басқалары10,11.
Cu- мыс-жылу және электр энергиясын тасымалдайтын металл. Мыс тотығы
дем алу жолдарын, сілекей бездерін ауруға ұшыратады. Мыстың жоғары
концентрациясы өсімдіктер үшін зиянды. Мыстың топырақтан өсімдікке өту
қабілеті төмен, бірақ топырақта мыстың мөлшері тым жоғары болса, онда
өсімдіктің тамырына сондай-ақ, сабағына, жапырақтарына дейін таралады.
Мыстың жоғары концентрациясы ауыл-шараушылық дақылдарының өсуі мен дамуына,
өнімділігіне айтарлықтай қысым түсіреді, тіпті өсімдіктің өлуіне дейін
әкеледі12.
Топырақта мыстың ұлғаюы темір мен қорғасынның жинақталуын төмендете
алатын қасиеті бар, ал мырыш пен стронцийдің өсімдік ұлпаларында үдемелі
түрде жиналуын қамтамассыз етеді.
Металдардың қоршаған ортаға қауіптілігін суреттеу кезінде олардың s-,
р-, d- және f- элементтерғе бөлінетінін ескеру қажет. Себебі р- элементтер
табиғи жағдайда кездеспейді. Көбінесе солардың арқасында аймақтық немесе
экологиялық ортаның жергілікті жағдайын анықтайды.
Минералдар - бұл әртүрлі техногенді қосылыстарды түзуге қатысатын
химиялық элементтердің негізгі көзі болып табылатынын атап өту қажет.
Оның үстіне белгілі минералдардың орасан шоғырлары ( әдетте
кендер) аномальды экологиялық жағдай туғызады. Кендерді өңдеу барысында бұл
жағдай табиғи жағдайдан ерекшелене түсіп, ал оның таралу
аумағы мен адамға әсері ұлғаяды.
Әр түрлі минералдардың литосфераның жоғарғы жағында таралуы біркелкі
емес. Белгілі, минералдардың ірі шоғырлары көп жағдайда адамдардың түрғын
орындарының орналасуына және нақты өнеркәсіптердің дамуына әсер етеді.
Бірақ белгілі минералдардың ірі шоғырлары (кендері) кейде үлкен
территорияларды алып жататын геохимиялык жағдай туғызады. Олар химиялық
элементтердің жетіспеуімен немесе шамадан тыс көп болуымен, жер асты жөне
беткейлік сулардың қышқылдық-негіздік жағдайының өзгеруімен сипатталады.
Аталғандардың бәрін әр түрлі пайдалы қазбалардың кендерін өндіру
аудандарында тұрғындардың өмірінің қауіпсіздігін қамтамасыз етуді де ескеру
керек.
Арнайы шараларды жүргізбей көптеген сипатталған аудандарда халық
өмірінің қауіпсіздігіне кепіл беру мүмкін еместігіне бірнеше мысал
келтірейік. Мысалы, Қаратау қоғасын-мырышты кендерді карбонатты кеніштерден
кеңінен өндіру аймағында, фтордың жетіспеушілігі байқалады. Бұл сүйектердің
және тістердің құрылымының бұзылуына, бірқатар аурулардың пайда болуына
әсер етеді. Ауыз суының фторланбаған жағдайында бұл жердегі қалың бұқараның
қауіпсіздігі мүмкін емес. Сол сияқты-Саяқ кен өндіру ауданын мысалға алса,
бұл жерде мыс, темір, мышьяк, молибден, кобальт сульфиттері өндіріледі.
Аталмыш металдар жер асты суларына түсіп, оларды қолданыс үшін жарамсыз
етеді. Нәтижесінде, суды кендер орналасқан аудандардан тыс жерден алу
керек. Оңтүстік Оралда бірқатар минералдар сульфиттерінің желденуі жер асты
сулары мен жер бетіндегі су қоймаларындағы судың қышқыл
ерітіндісіне айналуына әкеліп соқтырды, яғни олар
қолдануға жарамсыз. Айта берсе осындай мысалдар көп.
Айтылған жайттардын бәрінен мынадай қорытынды жасауға болады:
болашақта жер қойнауынан минералдарды алып өндіру мен пайдалану
көлемі азаймайды, керісінше ұлғая түседі. Осы кезде
минералдардың және олардың құрамындағы химиялық элементтердің миграциясы-
күшейіп (орын
ауыстыру қашықтығы мен жалпы мөлшері тұрғысынан алғанда) биосфераның
белгілі аймақтарында жоғары концентрациялардың пайда болуына әсер етеді. Ал
негізінен минералдық-геохимиялық жағдайлары өзгерген аудандардың саны өсуде
және сол жерде тіршілік ететін тірі организмдер үшін ол жағдай "үйреншікті"
болып кеткен. Осынау орасан тез өзгерістердің салдарынан көптеген жануарлар
мен өсімдіктер жаңа экологиялық жағдайға бейімделе алмай тіршілігін
жойды13.

1.3.Қоршаған ортаның химиялық заттармен ластануы

Қоршаған ортаның ластануы дегенде біз оған тән емес агенттердің енуі немесе
бар заттардың концентрациясының (химиялық, физикалық, биологиялық) артуын,
нәтижесінде қолайсыз әсерлер туғызуын түсінеміз. Ластандырушы заттарға тек
улы заттар ғана емес, зиянды емес немесе ағзаға қажет заттың оптималды
концентрациядан артық болуы да жатады.
Ластану әр түрлі белгілері бойынша жіктеледі:
- шығу тегі бойынша:
табиғи және жасанды (антропогенді)
- пайда болу көзіне байланысты:
а) өндірістік, ауыл шаруашылық, транспорттық жөне т.б.
б) нүктелік (өнеркәсіп орнының құбыры), объектілі ( өнеркәсіп орны),
шашыраған (егістік танабы, бүкіл экожүйе), трансгрессивті ( басқа аймақтар
мен мемлекеттерден енетін);
- әсер ететін ауқымына байланысты: ғаламдық, аймақтық, жергілікті;
- қоршаған ортаның элементтері бойынша: атмосфера, топырақ, гидросфера және
оның әр түрлі құрам бөліктері (әлемдік мұхит, тұщы су, жер асты сулары,
өзен сулары және т.б.);
- әсер ететін жеріне байланысты: қала ортасы, ауыл шаруашылық ортасы,
өнеркәсіп орындарының ішінде, пәтер ішінде және т.б.;
- әсер ету сипатына байланысты: химиялық (химиялық заттар мен
элементтер), физикалық (радиоактивті, радиациялық жылулық, шу,
электромагниттік), физико-химиялық(аэрозолдер), биологиялық
(микробиологиялық және т.б.);
- әсер етудің периодтылығына байланысты: бірінші
ретті(смогты құбылыстардың өнімдері);
- тұрақтылық дәрежесі бойынша: өте тұрақты - жүз және мың жыл тұратын
(азот, оттегі, аргон және мың жыл тұратын басқа инертті газдар), тұрақты 5-
25 жыл (көмір қышқыл газы, метан, фреондар), тұрақсыз (су буы, көміртегі
тотығы, күкіртті газ, күкіртсутек, азоттың қос тотығы, озон қабатындағы
фреон)14.

1.4.Ауыр металдардың қоршаған ортаға түсу жолдары

Қоршаған ортаның ластануы, оның ішінде ауыр металдармен ластану
деңгейі кейінгі он жылдықтарда жоғарлап кетті15.
Ауыр металдар қоршаған ортаға түсу көзіне қарай екіге бөлінеді: табиғи
және техногенді.
Табиғи көздері: экосистемадағы ауыр металдардың табиғи көзіне ең
алдымен тау жыныстарын жатқызады (шөгінді, магмалық, метаморфтық), желдену
(ауамен көтерілу), (эрозия) салдарынан пайда болған жердің беткі қабаты,
мантия, базальт пен граниттер ауыр металдардың алғашқы орны, ал шөгінді
жыныстар, мұхит сулары мен тірі организмдер екінші орны болып табылады.
Табиғи көздерге және де тұзды сулар мен тұздықтар, космостық және
метеоритті шаң, вулкан газдары, орман өрттері, теңіз суының дисперсиясы,
кейбір процесстер және т.б. жатады.
Атмосфераға өрттер нәтижесінде түсетін ауыр металдар мөлшері жоғары
болады. Берілген мәліметтер бойынша жыл сайын атмосфераға темір
-350000 т, мырыш - 250 000 т, мыс - 35 000 т, қорғасын - 6700 т түседі.
Қазіргі кезде зерттеушілер ауыр металдардың қоршаған
ортаға
биологиялық процесстер арқылы түсуіне көп көңіл бөлуде.
Биологиялық көзі ретінде өсімдік транспирациясын, өсімдік тозаңы
мен спорасының атмосфераға түсуін қарастыруға болады.
Ғалымдардың есептеуі бойынша құрлықта жоғарғы сатыдағы өсімдіктерден
атмосфераға 300* 103тжыл мырыш бөлінеді. Тозаңмен атмосфераға 80* 106
минералды заттар түседі.
Ауыр металдар ағаштардың жасыл органдары аркылы жеңіл ұшатын
терпенді комплекс болып түседі: изопрен пинен және т.б. 1975ж В.
Бодар жапырақтың 1см нан 1*10мкгсағ, ал жылына 1см жапырақтар 9кг
мырыш және 5кг қорғасын бөлінетіндігін дәлелдеген.
Ауыр металдардың қоршаған ортаға түсуінің биологиялық көзінің тағы бір
түрі-микробиологилық метилдену. Бактериялардағы ауыр металдардың химиялық
қосындысының трансформациясы табиғи экосистемада жүре береді.
Бактериялар судағы және топырақтағы ауыр металдардың
қозғалмалы формасының концентрациясының төмендеуі арқасында нашар
еритін қосынды түзіп, табиғи ортадағы детоксикацияға үлес қосады, ал
екінші жағынан ерімейтін қосындыдан еритін күйге және жеңіл ұшатын
қосындыға айналдырып, қоршаған ортаны сумен топырақты екінші ретті
ластайды.
1969 жылы алғаш рет микроорганизмдердің әсерінен металдардың жеңіл
ұшқыш қосынды түзетіндігі дәленденді. Мысалы, метилдеуші бактерия
сынаптың бейорганикалық қосындысынан диметил сынап түзеді. Кейінен
қорғасын мышьяк, селен, сурьма, кадмий,
қалайы және теллурдың бактериалды метилденуі анықталады.
Микробтар қатысуымен қалайының (IV) қосындысы метилденіп,
диметил және триметил хлорид түзуі мүмкін.
Метанда сынап 2 кезеңде метилденуі мүмкін.

Hg→CH3Hg+→(CH3)2Hg

Атмосфераға биологиялық жолмен түскен ауыр металл мөлшері
антропогендік әсерге де байланысты. Себебі, өсімдіктер
қолданатын су мен топырақ антропоғендік әрекет салдарынан көп мөлшерде
ластану да, ал сол суды пайдаланған өсімдік әрине транспирация арқылы ауыр
металдарды ауаға бөледі.
Техногенді көздері: экосистемаға ауыр металдар әр түрлі техногенді
көздерден түседі. Олардың негіздерінің бірі түсті және қара металлургия,
көмір және мұнай жағатын электростанция, автокөліктер, малшаруашылығының
қалдық заттары, ағын сулардың тұнбалары, минералды және органикалық
тыңайтқыштар, тау-кен және химия өнеркәсіптері т.б.
Техногенді көздерден қоршаған ортаға ауыр металдар әртүрлі химиялық
қосынды ретінде түседі. Бейорганикалық қосындылардан көбінесе карбонаттар
және оксикарбонаттар, оксидтер, сульфаттар мен сульфидтер кездеседі. Шаң
қалдықтарында металдардың бір бөлігі (қорғасын, кадмий, сынап, т.б.)
органикалық қосынды түрінде кездеседі. Мүндай қосындылар көбіне ағын су мен
ағынсу шөгінділерінде болады.
Түсті және қара металлургия өнеркәсібі: өнеркәсіптердің
берген мәліметтері бойынша жердің беткі қабатына мыс - 154 650т, мырыш -
121 500т, қорғасын - 89 000т, никель – 12 000т, кобальт - 7658т, молибден -
1500т, сынаптың - 30,5 тоннасы түседі.
Газдын шаң бөлетін түсті металлургия өнеркәсібінің қалдығында
элементтің фазалық қүрамы бір типті: көп бөлігі оксидтерден тұрады.
Сульфиттер мен суда еритін ауыр металдар фракция мөлшері салыстырмалы түрде
онша көп емес.
Қорғасын заводының тазалау фильтірінен алынған шаңдағы ауыр металл
қосындысының фазалық құрамы. (В.С. Горбатов,1988)
Кесте 2

Қосынды түрі Zn Pb Cd
Кгг % Мгг %
1 Мүше, жүйелердің толық дамымауы 23 26 49
2 Туа біткен қисық мойын бұлшық еттері3 1 4
3 Жоғарғы ерін, қатты таңдайдың өспеуі2 2 4
4 Гипо-аплазия қолдың қоспасы жоне 7 6 13
табан
5 БМС (балалық мидың сал болуы) 23 13 36
6 Гидроцефалия 4 2 6
7 Микроцефалия 2 2
Туа біткен кемтарлардың саны 64 50 114

2.Зерттеу объектілері мен әдістемелері

2.1.Зерттеу объектілері

2.1.1. Зерттеу аймағының қысқаша географиялық сипаттамасы

Кентау қаласының экологиялық жағдайына баға беру мақсатында
Оңтүстік Қазақстан облысы Кентау қаласының территориясынан топырақ,
өсімдік , су үлгілері алынды.
Кентау қаласы- Қазақстанның тау-кен өнеркәсібінің орталығы болған.
1939-40 жылдарда Қаратау бөктерінде "Мырғалымсай" кенішінің
құрылысы басталған болатын. Мырғалымсай кенінің
құрамында қорғасын, мырыш, сонымен қатар сирек кездесетін жер элементтері
мыс, күміс, индий, барий және тағы басқалары бар.
Оңтүстік Қазақстан облысы елімізде қорғасын өндіру бойынша үшінші
орын, мырыш төртінші, ал полиметалдық кендерді өндіру мөлшері бойынша Шығыс
Қазақстан облысынан кейінгі екінші орынды иеленеді. Майданға көп молшерде
қорғасын қажет болғандықтан, Сібір мемлекеттік түсті металл жобалау
институты мен кейінірек "Гипроцветмет" жобалау институты өз жобаларын
экологиялық сараптардан өткізбей-ақ құрылысты бастады. Сөйтіп 1955 жылы
Мырғалымсай және Хантағы қала типтес кенттердің негізінде Кентау қаласы
құрылған.
Ауа температурасы. Қала Қаратау жотасының батыс беткейінде мұхит
деңгейінен 256 м биіктікте 120,9 м2 территорияда орналасқан. Бұл ыстық әрі
өте құрғақ тау бөктері зонасына жатады. Климаты қатаң континенталды және
құрғақ. Климаттың мұндай болуы территорияның солтүстік-шығысында тау
мен батысында ауқымды жазықтықтың ортасында орналасуына байланысты. 41
Ауаның жылдық орташа температурасы +11,9°С, абсолютті минимумы
-38 °С, абсолютті максимумы +46,9 °С. Ауаның ылғалдылығы орта есеппен 53 %.
Көктемі қысқа, күзі жылы-созылмалы, қысы жүмсақ-қысқа, жазы қатаң
куаң-созылмалы.
Жел ағындары. Желдің жылдамдығы жыл бойынша жылы кезеңдерде солтүстік-
шығыс және солтүстік бағытта 4,9-5,5 мсек болады, ал жылдың суық
мезгілдерінде жылдамдығы 3,7 мсек. Көбіне жел солтүстік-шығыстан және
солтүстік бағытта болады. Бұл желді халық "Арыстанды-қарабас" деп атайды.
Себебі, жел бір күндеп емес, апталап соғады. Жел ауаны қатты құрғатады,
осының салдарынан ылғалдылық тапшылығы байқалады.
Жауын-шашын мөлшері. Жауын-шашын мөлшері аймақтың төменгі деңгейде
орналасуымен сипатталады. Жылдық орташа жауын-шашын мөлшері -120-130мм
құрайды. Жауын-шашын көп мөлшері күз, қыс, көктем айларына келеді.
Салыстырмалы түрде бұл өте аз.
Қала Қаратау жотасының оңтүстік бөктерінде Түркістаннан солтүстік-
шығыс жағында 45км қашықтықта орналасқан, халқының саны 1988 жылы 61,5 мың
болса, қазір 79,4 мың.
Қала территориясы қанша кіші болса да өнеркәсіптер көп орналасқан: ТЭЦ-
5, АҚ "Ачполиметалл", АҚ "Экскаватор". ААҚ Кентау трансформатор заводы.
Бұл Қазақстанның 59 кіші қалаларының бірі.
Кентау қаласы кен өндіруші кеніш негізінде қаланып, оның халқының
негізгі қызметі кен өндіру болып табылады. Кен өндіру қарқынды жүріп, жарты
ғасырда көптеген жер асты байлығын сыртқа шығарып мемлекет игілігіне
жаратты. Кен байытудан әрине қалдық шығып отырады, бұдан қала
территориясында екі қалдық сақтау орнын (Хантағы және Байылдыр) пайда етті.

Кентау қаласының табиғи экосистемасына ауыр металдардың әсерін бағалау
үшін зерттеу объектілері ретінде су, топырақ және өсімдіктердің кең тараған
түрлері алынды.
Өсімдік үлгілері сол қалада кең тараған жартылай бұта өсімдігі дермене
жусан (Artemisis cina berg ex poljak) және көп жылдық шөптесін өсімдік-
адыраспан (Peganum harmala L) алынды. Топырақ және өсімдік үлгілері қала
территориясындағы белгіленген 4 пункттен алынды.
1.Қаланың солтүстік-шығысында орналасқан шахтадан шығарылған қалдықтар
үйіндісі жөне оның жанындағы (2 метр қашықтықта) топырақтан.
2.Қала ортасынан (Уалиханов және Абай көшелерінің қиылысынан).
3.Қаланың солтүстік-батысында орналасқан хвостыдан алынды.
4.Қаладан шығатын канализация суы түндырылатын орыннан және соның аймағынан
(оңтүстік-батыс).

2.1.2 Зерттеу объектілерінің ботаникалық ситаптамасы

Түйетабандар тұқымдасы - Peganaceae Tiegh
Түр - кәдімгі адыраспан – Peganum harmala L
Биіктігі 20-60 см жететін, жиі бұтақталып, жайылып өсетін өсімдік.
Тамыры кіндік, негізгі тамыры бірнеше тарамдалған, Бөбешік жапырақтары жұп,
майда, ланцет тәрізді. Жапырақтарың ұзындығы 3-6см, ені 3-5мм, өркенге
кезектесіп отырмалы орналасады. Жапырақ тақтасы терең ойықталып
тілімделген. Гүлдері ірі, гүл сабағының ұзындығы 15-20мм, тостағанша
жапырақшасының ұзындығы 15-20мм жіңішке, майда бөліктерге бөлінеген,
бөліктерінің ұзындығы 1,5-2мм. Күлтесі ақ, ақшыл-сары түсті, эллипс
тәрізді, ұзындығы 15-20мм, ені 6-8мм, аталығының ұзындығы 13-15мм. Жемісі
шар тәрізді қауашақ, ені Ісм, үш жақтаулы, көп тұқымды, ұзындығы 3мм. Мамыр-
маусымда гүлдеп тұқымы маусым-тамызда піседі.
Көне Жерорта теңізі аймағының типіне жатады. Қазақстанда тек биік
таулы жерде ғана кездеспейді, басқа жердің бәрінде өсіп-өнеді.
Экологиясы. Құрғақшылыққа төзімді өсімдік, далалы мал жайылымында,
шөлді, шөлейтті жерлерде өседі.
Қоры. Адыраспан Оңтүстік Қазақстан территориясында қалың болып өседі,
сондықтан "Союзлекарспром" (Шымкент облысының Алғабас ауданы) шикізат
есебінде дайындайды.
Химиялық кұрамы. Барлық мүшелерінде, әсіресе тамырында гармин,
вазицин, вазининон т.б. алкалоидтар, тұқымда бояу заты мен май бар.

Күрделі гүлділер түқымдасы – Asteraceae Dumort
Түр- дермене жусан – Artemisis cina berg ex poljak.
Биіктігі 18-30 (45) см жететін, кіндік тамырлы жартылай бұта. Жеміс
беретін сабақтары жіңішке, гүлдеудің алдында жалаңаштанады, сары-қоңыр
түсті. Жапырағы кезектесіп орналасқан, екі мәрте қауырсынды салаланған,
таспа тәрізді, ұштары үшкір. Төменгі жапырағы сағақты, түкті. Жоғарғылары
қарапайым, таспа ланцеттей. Гүлдеудің алдында төменгі жапырақтарының
барлығы түседі. Гүлдері себетке орналасқан. Себеттері жұмыртқа тәрізді,
отырыңқы, 3-6 гүлді, ұсақ, шашақтану кезеңінде ұзындығы
1,5-3мм, ал гүлдеу кезеңінде 3-5мм. Күлте жапырағы 5, сары немесе
күрең қызыл, тозаңқап және аналық аузы сары. Жемісі сары,
жұмыртқа пішінді, сызықтары
бар, тұқымның ұзындығы 1,0-1,5мм. 1000 тұқымының өзіндік салмағы 0,2-0,3гр.
Қыркүйектің ортасында гүлдейді, тұқымы қазанда пісіп жетіледі.
Қазақстан жерінде Түркістанда, Қаратауда, Батыс Тянь-
Шаньда кездеседі.
Экологиясы. Сайларда, Арыс, Бөген, Арыстанды өзендері бойында,.
сортаңды топыракта өсіп-өнеді.
Қоры. Оңтүстік Қазақстан облысының Арыс, Алғабас,
Бөген аудандарында дермене өндірістік қауының аумағы
110 мың гектар, ал қоры 36 мың тонна.
Химиялық қүрамы. Шөбінде лактон сантонин, ал жарылмаған гүл шоғында
7%-ке дейін, жер беті бөліктерінде 2%-ке дейін эфир майы бар.42

2.1.3.Үлгілерді алу, дайындау
2.1.3.1.Өсімдік үлгілерін дайындау

Үлгілерді алу жолдары. Өсімдік үлгілері ретінде кәдімгі адыраспан мен
көпжылдық шөптесін өсімдік дермене жусан алынды. Адыраспан және
дермене жусан 3 зерттеу аймағы бойынша алынды.
1 кг өсімдіктерді жер бетіне жақын келтіріп кесіп алады да, олардың
орташа үлгісін алады. Кейіннен алған үлгіні
ағынды сумен, соңынан
тазартылған сумен тазалап жуады. Кептіргіш шкафта оларды
105°С
температурада құрғақ күйіне дейін ұнтақтайды. Аналитикалық таразыда
салмағы 1 гр болатын ұнтақталған үлгінің қатарынан үшеуін
елшеп алады, қалған бөлігін прегамантті қағаздан жасалған қалташаға салып,
оған үлгінің қай кезде, қай жерде алынғанын және өсімдік түрін жазып қояды
Талдауды жүргізу жолдары. Өлшеніп алынған өсімдік
үлгісін ыстыққа төзімді сиымдылығы 150-200 болатын химиялық шыны сауытқа
салады да оған 15-20 мл қойытылған хлор қышқылын және 5 мл қойытылған азот
қышқылын құйып, ыстық плиткада дымқыл тұздар күйіне дейін буландырады. Үлгі
толығымен ашылмаған жағдайда оған 5-10 мл койытылған хлор қышқылын және 2-3
мл қойытылған азот қышқылын және құйып тағы да буландырады. Алынған
минерализатты көлемі 15 мл-ге дейін 5 % - ті тұз қышқылы ерітіндісімен
толтырады. Алынған ерітіндіден ауыр металдардың мөлшері стандартты
ерітінділер арқылы құрылған және бөліктерге бөлінген графиктердің көмегімен
анықталады. Ауыр металдардың мөлшерін төмендегідей формула арқылы есептеп
шығарады:

С % =n*V10*р
Мұндағы п-ерітіндідегі анықталған ауыр металдардың мөлшері ( мкгмл );
ү-ерітінді көлемі (мл);
р-үлгі салмағы (мг).

2.1.3.2.Топырақ үлгілерін дайындау

Үлгі алу әдістерін үйрену жөне топырақ үлгілерін зерттеп талдауға
дайындау. Топырақтағы ауыр металдардың мөлшерін анықтау.
1.Топырақ үлгілерін зерттеп талдауға дайындау жөне олардағы ауыр
металдардың мөлшерін анықтау.
2.Алынған жұмыс қорытындысына баға беру.
Үлгілерді алу жолы: Материалдар үлгілерін жинау 2003 жылы өтті.
Топырак үлгілері жалпы қабылданған әдістеме бойынша 5 жерден алынды.
Үлгілер 4 зерттеу аймағы бойынша жиналды.
1.Қаланың солтүстік-шығысында орналасқан шахтадан шығарылған қалдықтар
үйіндісі және соның жанындағы (2 м қашықтықта ) топырақтан алынды.
2.Қала ортасы Уәлиханов және Абай көшелерінің қиылысы.
3.Қаланың солтүстік-батысындағы хвост.
4.Оңтүстік-батыстағы трасса.
Үлгілерді жиу барысында аймақтың маусымдық жел бағыттары,
жауын-шашын мөлшері анықталды.
Алынған үлгілер зерттеу мақсатында қағаз қапшықтарға салынып
әкелінді.Топырақты бөгде қоқыстардан толық тазартып (тас, шыны,
тамыр), соңынан араластырып оны тазартылған сумен
дымқылдайды да, соңынан 15 мл қойытылған азот қышқылын құяды,
үлгінің беті толық ашылғанша қайтадан қыздырып
қайнатады.Одан әрі ерітінді шамасын 2,5мл-ге дейін келтіріп буландырады, 5-
10 мл тазартылған су қосады, ондағы тұздар еріп
кеткенше қыздырады да колбаның ішіндегісін ерімеген
қалдықтарымен қоса 15 мл-лі өлшеуіш колбаға ауыстырып оған, осы
таңбаға дейін жеткізіп тазартылған су құяды. Ауыр металдар жиынтығын
төмендегі формула бойынша анықтайды:

С%=*V10*р
Мұндағы: п - ерітіндідегі анықталған ауыр металдардың мөлшері (мкгмл);
V - ерітінді көлемі (мл); Р - үлгі салмағы (мғ);
Атомдық-абсорбциондық әдіспен металдарды анықтауда
элементтердің сызықтық резонанстық өте сезімтал сіңіргіш
толқын ұзындықтары қолданылады: Zn- 2139 нм;
РЬ - 28,33 немесе 217,0 нм;
Сu - 324,7 нм;
Cd-228,8нм.
Топырақ құрамындағы металдардың концентрациясы (С), мгкг келесі
формула бойынша анықталады:
С= а*Vb*V
а - колибрлік график бойынша табылған металл мөлшері, мкгсм
V - минерализаттың жалпы көлемі, см
V - анализге қолданылған минерализат көлемі, см
b - қолданылған топырақтың салмағы, г.43

2. 1.3.3. Су үлгісін дайындау

Берілген учаскеден азот қышқылымен тазартылған таза ыдысқа 1 л су
үлгісін алады. Оны фильтр қағазы арқылы фильтрлейді.Сосын
ыстыққа төзімді шыны сауытқа салып, плиткада қайнап кеткенше қайнатады.
Құрғақ қалдықтың үстіне 10 мл қойылған тұз қышқылын, 5 мл азот қышқылын
құйып, тағы да плитаға қойып қайнатады. Алғашында 100-
110°С температурада қыздырады, соңынан ылғалды тұзға дейін қайнатады. Содан
кейін ол тұздың үстіне 15 мл таза дистилденген су құяды.44

2.2. Зерттеу әдістері
Ауыр металдарды анықтау әдістері

Әр түрлі элементтердің құрамын анықтаудың соның
ішінде судағы, топырақтағы, өсімдіктегі т.б. ортадағы ауыр металдардың
мөлшерін анықтаудың бірқатар әдістері бар.

Эмиссиялық әдіс

Эмиссиялық әдіс - металдарды анықтаудың жалындық фотометриялық
әдісі, онда тотықтырғыш және жанғыш газ (ацетиленпропан)
орналасқан. Талдауға алынған, ерітіндінің өте ұсақ тамшыларынан құралатын
аэрозольді газ жолындағы атомдар эмиссиясына
негізделген. Жоғарғы температура әсерінен
металдарыдың оңай иондалатын атомдары белгілі толқын ұзындығы
бар сәулелерді шығара бастайды. Сәулелену екпінділігіне
байланысты ерітіндідегі элемент мөлшерін анықтауға
мүмкіншілік бар.
Жалындық-фотометрия әдісі сілтілік немесе сілтілі топырақ элементін
анықтауға қолданылады. Осы әдіс арқылы рубидий, цезий, стронцийді анықтауға
болады. Әдістің кемшіліктері: аспаптың көрсетудің жолын, температурасына
тәуелділігі көрші спектр сызығының таңылуы (бұл 25% құрайды). Осы жерде
белгілі элементті анықтау үшін басқа элементтің кедергі келтіруі мүмкін
(оның концентрациясы анықталатын элементтің концентрациясынан анағұрлым
жоғары болған кезде).

Полиграфиялық әдіс

Элементтерді және олардың концентрациясын полиграфиялық әдіспен
анықтау поляризациялық қисықтарды зерттеуге байланысты.Олар ерітінділерді
электролиздеу кезінде алынды, бойында электрді қалпына келтіретін және
электр тотықтырғыш заттар бар. Бұл жағдай арнаулы электродтарды қолдану
арқылы іске асады.
Полиграфияға іс жүзінде металдардың ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.