Су экожүйесі

Су экожүйесінің ластануына ауыр металдар әсері.

Гидросфера - біздің планетамыздың аса маңызды құрам бөліктерінің бірі. Гидросфера күн энергиясы мен гравитациялық күштер әсерінен қозғалысқа түсетін және бір күйден екінші күйге өте алатын барлық су түрлері жатады. Гидросфера жердің басқа элементтері атмосфера мен литосферамен тығыз байланысты. Жердегі су үнемі қозғалыста болады. Табиғаттағы су айналымы гидросфераның барлық бөліктерін бірі-бірімен байланыстырып, біртұтас жабық жүйе: мұхит - атмосфера -құрлықты түзеді. Ол гидросфераның түрлі бөліктерінің әртектілігіне байланысты өзгеретін су алмасу процесінің белсенділігін қамтамасыз етеді.

Мұхиттағы су гидросфераның барлық массасының 97 % құрайды және Жер планетасы бетінің ауданының 75% аса бөлігін алады. Биосфера тіршілігінде мұхиттің алатын орны ерекше: онда биосфераның химиялық тазаруы мен биомассасының өндірісін қамтамасыз ететін толып жатқан химиялық реакциялар жүреді. Су кез келген жануарлар мен өсімдіктердің тканьдері мен клеткаларының құрамына кіреді. Жануарлар мен өсімдіктер организімдегі өте күрделі реакциялар тек қана су қатысында жүре алады. Жер планетасындағы климат та көп жағдайда су және атмосферадағы су буларының мөлшеріне байланысты қалыптасады. Мұхиттардағы судың беткі без бес жүз метрлік қабаты ондағы планктонның сүзгіш аппараты арқылы қырық күн ішінде бір жыл ішінде мұхиттағы бүкіл су планктон арқылы тазарып отырады. Теңіз суындағы еріген тұздардың концентрациясы 3, 5% болса, химиялық құрамы жағынан бұл тұздардың 99, 9% - натрий, калий, хлор, бром, фтор, магний, кобальт, т. б. иондардың үлесіне тиеді.

Биосферадағы үш сфераның - ауа, су, топырақ сфераларының арасындағы өзара қарым-қатынастарды, негізгі заты көмірқышқыл газ болып табылатын карбонаттық тепе-теңдік арқылы жақсы түсінуге болады. Мұхитта атмосфераға қарағанда көмірқышқыл газы 60 есе көп. Көмірқышқыл газы суық суда жақсы еритін болғандықтан, мұхит тропиктерде оны атмосфераға насос тәрізді тартып алады, сондықтан да бұл аймақтарда оның қысымы оңтүстікпен солтүстік ендіктерге қарағанда жоғары болады. Атмосферадағы СО ₂ мөлшері артқан сайын мұхит суындағы оның мөлшері де артады, нәтижесінде кальций карбонатының ерігіштігі жоғалып, гидрокарбонат - иондар көбейеді. СО ₂ мөлшері азайғанда сутек иондарының концентрациясы төмендейді де, кальций карбонатының көбірек тумбаға түсуі байқалады. Осылайша мұхит суларындағы көміртек иондары тұрақтанып, атмосфераның антропогенттік ластануынан жиналған СО ₂ артық мөлшері сіңіріледі. Қорыта айтқанда, су биосферада ең негізгі роль атқарушы роль болып табылады, себебі тірі организімдегі барлық биохимиялық процестер тек су қатысында ғана жүреді, сондықтан да олардың клеткалары мен тканьдерінің көп бөлігі судан тұрады.

Су - әлемнің ең үлкен байлығы. Бірақ біздің планетамыздағы тұщы судың қоры санаулы ғана, барлық су ресурстарының 3% ғана. Таза судың жетіспеушілігі жер шарының көптеген аудандарындағы өткір мәселелерінің бірі болып, отыр.

Жердегі су ресурстары жалпы алғанда, жер бетілік немесе континентальды сулар. Бүкіл Әлемдік мұхит сулары және жер астылық сулары болып бөлінеді. Жер бетілік не контенентальды суларға - өзен, көл, жабық теңіздер, батпақтар, атмосфералық жауын-шашын сулары, мұздықтар суы, Бүкіл Әлемдік мұхитқа мұхиттармен оларға құятын теңіздер, ал жер астылық суларға топырақ ылғалдары жер астылық грунт сулары жатады.

Тұщы судың жетіспеушілігі.

Қазіргі таңда әлемнің көптеген елдерінде тұщы судың дефициті байқалып отыр. Бұл жағдайда су қорының құрлықта біркелкі таралмағандықтан, халық санының өсуінен және өндіріс пен ауыл шаруашылығының қарқынды дамуынан қалыптасып отыр. Жүргізілген есептеулер бойынша, жер шарының суды әртүрлі мақматқа пайдалануға жыл сайын шамамен 150км ³ , ал өзендер мен жер асты суларынан 600км ³ алынады. Былайша айтқанда, суды пайдаланудан қоры әлдеқайда көп және жеткілікті болуы керек. Бірақ табиғи сулардың химиялық құрамына қатты әсер ететін фактор - адамның шаруашылық әрекетінің нәтижесінде қалалар санының көптеп өсуі суды пайдаланудың ғана емес, сонымен бірге ағызынды суларды да өсуіне әкеп соғуда. Ауылшаруашылық және өндіріс орындары ағызынды сулармен бірге өзендерге суды ластаушы заттарды да ағызады. Нәтижесінде табиғи суларда еріген оттегінің мөлшері азайып, органикалық заттардың ыдырауы жағдайлары нашарлап, олардың концентрациясы көбейеді.

Жер бетілік суларға жыл сайын 450км ³ ағызынды сулар ағызылады. Олардың тек қана жартысына жуығы алдын ала тазартылады. Ал табиғи сулар өздерінің өздігінен тазару қабілетін сақтауы үшін ағызынды сулардың көлемі ондаған есе аз болуы керек.

Адамзат қоғамында адамдардың жартысына жуығы судың жетіспеушілік проблемасын бастап кешіруде. Құрлықтың 60% шөл және жартылай шөл жерлер. Жер шарының осы құрғақшылық аудандарында адамдар ауыз судың өзінің тапшылығының қасіретін тартуда. Осындай сусыз аймақтарға Мексика, Пәкістан, Иран, Алжир, АҚШ ондаған штаттары және т. б. Бұлармен қатар ТМД елдерінің кейбір Орта Азиялық мемлекеттері.

Тұщы судың жетіспеушілігі гумидті деп аталатын ылғал климатты аймақтарда да байқалуда. АҚШ бірқатар штаттарында, Канадада, Оңтүстік Американың, Азияның, Африканың тропикті аймақтарында су ресурстары мол болғанымен, олардың ластану салдарынан судың жетіспеушілігі байқалуда.

АҚШ халқының 1/7 бөлігі су тапшылығын бастан кешіруде. Сол сияқты Батыс Европаның бірқатар мемлекеттері де осындай жағдайда. Сондықтан бүкіл адамзат қоғамына қауіпті.

Өздігінен тарату.

Су ресуртарының “мұхит - атмосфера - жер - мұхит”системадағы айналым процестерінде тамаша бір қасиеті - өздігінен қайта қалпына келу қабілеті. Табиғатта тұщы суды материктерден мұхитар мен теңіздерге, олардан қайтадан кері қарай қайта алып келетін алып “ механизм” үнемі жұмыс істейді.

Гидросфера өздігінен тазару процесі заттардың айналымымен байланысты. Бұл процесс табиғи суларда оларда тіршілік ететін ірі организмдердің тіршілік іс-әрекеттері нәтижесінде жүзеге асады. Сондықтан табиғатты қорғпудың аса маңызды міндеттерінің бірі табиғи сулардың осы қасиетін сақтап қалуға барынша мүмкіндік жасау.

Әрбір су көзі - түрлі тірі организмер, өсімдіктер, микроорганизмдер тіршілік ететін, олар үнемі көбейіп өліп отыратын тірі, күрделі экожүйе. Егер су көзіне бактериалар, не химиялық қосылыстар түсетін болса, онда өздігінен тазарту процесі тез жүріп, су өзінің бастапқы таза күйіне қайта келеді. Өздігінен тазару процесіне әсер етеін факторлар түрліше. Оларды шартты түрде үшке бөлуге болады: физикалық, химиялық және биологиялық.

Судың өздігінен тазару процесіне әсер ететін физикалық факторлардың ішінде ластаушы заттардың сұйылуы, еруі және араласуы негізгі роль атқарады. Өзен суының интенсивті ағысы судағы ластаушы заттардың жақсы араласып, концентрациаларының төмендеуіне себеп болады. Судағы ерімейтін тумбалардың су түбіне шөгуі ластанған судың өздігінен тазаруына жағдай жасайды. Микроорганизмдер өз салмақтарымен, немесе судағы органикалық немесе органикалық емес заттарға қосылып, олармен бірге су түбіне шөгеді.

Судың өздігінен тазаруына әсер ететін аса маңызды физикалық фактор Күннің ультракүлгін сәулесі. Бұл сәулелердің әсерінен су зарасызданады. Ультракүлгін сәулелер белокты колоидтарды және микроб клеткалары протоплазмаларының ферменттерін жойып жібереді.

Гидросфераның ластануы.

Жер планетасындағы судың жалпы мөлшері - 1386млн. км ³ . Бұл судың 96, 5% Әлемдік мұхитқа тиесілі. (13-кесте) .

Мұхиттардың орташа тереңдігі 3704м ал ең тереңі - 11034м Жер қойнауының жоғарғы бөлігінде түрлі тереңдікте жер асты суының қоры бар. Тұщы сулар әдетте 150-200м тереңдікте орналасады да, тереңдеген сайын тұздала береді.

Жер астындағы тұщы сулардың көлемі жербетілік тұщы су көлемінен 100 есе көп. Су табиғатта үш түрлі агрегат күйде(қатты сұйық, газ) кездеседі.

Қазіргі кезде адамзат қоғамында бір жылда тұщы судың 3000 км ³ шамасында жұмсалады. Ауыл шаруашылығында пайдаланылған судың төрттен үш бөлігі қайтарылмайды. Мысалы, 1 тонна бидай өсіру үшін барлық вегетациялық кезеңінде 1500 тонна, 1 тонна күрішке - 7000 тонна, мақтаға 1 тонна су жұмсалады.

Жердегі су қорлары.

Өнеркәсіпте 1т. өнім алу үшін болат, шойын - 15-20 м ³ , кальцийленген сода - 10, күкірт қышқылы - 25-80, азот қышқылы 80-180, синтетикалық жібек - 300-400 м ³ , синтетикалық талшық - 500, мыс - 500, пластмасса - 500-1000, синтетикалық каучук - 2000-3000 м ³ т. с. с. су жұмсалады. Қуаты 3 квт/сағ. Жылу электр станциясына жылына 300 км ³ су қажет.

Соңғы жылдары өзен, көл, теңіз бен мұхит суларының ластануы қатты байқалуда. Табиғи суларды ластаушы негізгі көздер төмендегілер:

1. өндіріс орындарынан шыққан поллютанттар бар атмосфералық сулар;
2. фекалийлер, детергенттер, микроорганизмдер (олардың ішінде патогенді де) бар тұрмыстық сулардан құралған ағызынды сулар;
3. суды көп пайдаланатын қара металлургия, химия, орман-химия, мұнай өңдеу өнеркәсіптерінің ағызынды сулары.

Өндірістің дамуына және суды пайдаланудың артуына байланысты ағызынды сулардың мөлшері де артып отыр. 60 жылдардың өзінде-ақ жыл сайын әлемде 700 млрд м ³ ағызынды сулар жиналатын еді. Өзендердің ластануы соңғы жылдары қатты байқалып отыр. Мысалы, тек қана Рейн жыл сайын 941 т. сынап, 1040 т. мышьяк, 1700 т. қорғасын, 1400 т. мыс, 13000 т. мырыш, 100 т. хром мен 20 млн т. түрлі тұздармен ластанады.

Жер бетіндегі ең лас - Жерорта теңізі болып табылады. Ағызынды сулардың зиянды әсерінен ондағы балықтардың 80 проценті қырылып қалған. Кемелердің апатқа ұшырауынан, танкер резервуарларын жуған судан және мұнай өндіру жұмыстары кезінде жыл сайын Әлемдік мұхит сулары 12-15 млн т. мұнаймен ластанады. Судың бетіндегі мұнай қабаты атмосфера мен гидросфера арасындағы газ алмасу процесін бұзып, оттектің жетіспеушілігінен гидробионттардың қырылып қалуына себеп болады.

Ауыл шаруашылығы да суды ластаушы көздердің бірі болып саналады. Ауыл шаруашылығында қолданылатын улы химикаттар топырақтан шайылып, суға түседі. Мал шаруашылығында түзілген өлі органикалық заттар (көң, шірінді, мочевина) топырақтан суға түсіп, олардың көп массасы улы әсер болмаса да, су экожүйелеріне едәуір әсер етеді. Органикалық заттары бар ағызынды суда биогенді элементтер әсіресе, азот пен фосфор көп болады, олардың әсерінен суда фитопланктон жаппай көбейіп дами бастайды, әсіресе көк жасыл, қоңыр балдырлар тез көбейіп, жоғарғы сатыдағы су өсімдіктерінің қарқынды дамуына жағдай жасайды. Бұл организмдер өсіп, дамып, өліп, нәтижесінде судағы органикалық заттардың массасы артады. Аэробты организмдердің оттекпен тыныс алуы нәтижесінде тез арада оттектің жетіспеушілігі туындайды. Сондықтан су тіршілікке жарамсыз болып, онда анаэробты процестер басым бола бастайды. Бұл процесс эвтрофикация деп аталады. Эвтрофикация дегеніміз - суда табиғи, не антропогендік факторлар әсерінен биогенді элементтердің жинақталуы нәтижесінде су объектілерінің биологиялық өнімділігінің артуы. Анаэробты процестер судың екінші реттік ластануы болып табылады. Эвтрофикация - суға оңай тотығатын минералды тыңайтқыштардың түсуі, не егістіктерден азот пен фосфор тыңайтқыштарының шайылуы нәтижесінде де болуы мүмкін.

Атмосфераның ластануына қарағанда сулардың ластануы көбірек қауіп туғызатын себептерін төмендегіше деуге болады:

1. сулы ортада өздігінен тазару, ауаға қарағанда әлдеқайда жәй жүреді;
2. судың ластану көздері өте көп;
3. сулы ортада жүретін табиғи процестер ластаушылар әсеріне сезімтал және олар атмосферада жүретін процестерге қарағанда жер бетіндегі тіршілік үшін аса маңызды болып табылады.

Ауыз суындағы химиялық қосылыстар мен элементтердің

зиянсыз концентрациялары

Суды тазарту және ластанудан қорғау

Табиғи суларда олардың өздігінен тазару құбылысы жүреді. Бірақ бұл процесс өте жай жүреді. Өндірістік-тұрмыстық қалдықтар мөлшері салыстырмалы аз болған кезде өзендерде өздігінен тазару құбылысы жеткілікті дәрежеде жүрген болар еді. Бірақ, өкінішке орай, қазіргі таңда ғылыми - техникалық революцияның қарқынды дамуынан судың ластану деңгейінің қарқыны өте мөте жоғарылап отыр. Сол себептен, ағызынды суларды тазарту және оларды қайтадан пайдалану қажеттілігі туындап отыр.

Ағызынды суларды оларды ластаушы заттардан тазарту күрделі процесс. Олар - механикалық, физико-химиялық және биологиялық болып бөлінеді. Бұл әдістердің әрқайсысын таңдап алу ағызынды судың ластану сипаты мен ондағы қоспалардың зияндылығына байланысты.

Суды тазартудың механикалық әдісі бойынша суды тұндыру және сүзу арқылы ондағы механикалық қоспалардан тазартады. Көлемі түрлі бөлшектер мөлшеріне қарай әртүрлі конструкциялы торлармен, су бетілік қоспалар - май, смола, мұнай ұстағыштар арқылы сүзіледі.

Физико-химиялық әдісте ағызынды сулардан еріген органикалық емес қосылыстар бөлініп, органикалық заттар ыдыратылады. Көбінесе электролиз қолданылады. Электролиз кезінде ағызынды сулардағы органикалық заттар ыдырап, металлдар, қышқылдар мен басқа да органикалық емес қосылыстар бөлініп алынады. Электролиттік тазарту электролизер деп аталатын арнаулы қондырғыларда жүзеге асырылады. Ағызынды суларды электролиз арқылы тазарту әсіресе, қорғасын, мыс өнеркәсіптері мен бояғыш заттар өндіріс орындарында тиімді.

Әлемдік су қоры

Ластанған ағызынды суларды ультрадыбыс, озон, иониттер мен жоғары қысым арқылы да тазартуға болады. Ал химиялық әдісте суды тазарту үшін химиялық реагенттер, мысалы, хлор және оның хлорамин, хлорлы ізбес, натрий гипохлориті сияқты қосылыстары қолданылады.

Әлемдегі ең ірі өзендерінің сипаттамасы.

Суды тазартудың биологиялық әдісі сулардың биохимиялық және физиологиялық өздігінен тазару құбылыстарының заңдылықтарына негізделген. Ағызынды суларды тазартудың биологиялық қондырғыларының бірнеше типтері бар: биофильтрлер, биологиялық тоғандар мен аэротенклер, метантэнкклер.

Аэротэнклерге активті ил - микроскопиялық өсімдіктер мен жануарлар өсіріп, үстінен ағызынды сумен толтырады да, ағызынды суларды төменгі жағынан қатты ауа ағынымен үрлейді. Оттектің (ауамен үрлегенде) және органикалық заттардың көп мөлшерінде(ағызынды судағы ) активті илде бактериялар мен микрофоны қарқынды өсіп, көбейіп бактериялар бір-біріне жабысып кесектеліп, органикалық ластаушыларды жай минералдық заттарға дйін ыдырататын ферменттер бөле бастайды. Органикалық заттардың минералдану процесі жүреді. Органикалық заттардың мол қорымен қоректенген бактериялар активті көбейе бастап, массалары ұлғая түседі.

Батериялардың кесектелген массалары біртіндеп судың түбіне шөгіп, ал су тазара береді. Тұнған таза суды бөліп алып, ал активті иілдің суды тазарту функциясы әрі қарай жалғаса береді.

Ағызынды суды тазартудың химиялық әдістерінің ең көп қолданылатын түрі нейтралдау. Өнеркәсіп орындарының ағызынды сулардың көпшілігінің құрамында күкірт қышқылы, тұз және азот қышқылдары көп кездеседі. Осы қышқылдар болатын суларды нейтралдау үшін магнезит, доломит, ізбестастар қолданылады. Әдетте химиялық тазартудан соң биологиялық тазарту жүзеге асырылады.

Ағызынды суларды тазартуға жұмсалатын шығын өндіріс орындарынан жалпы сметалық құнының 10-15%, кейде 20-25% құрайды. Ағызынды суларды тазарту қондырғыларының өте қымбатқа түсуі, сол сияқты көбінесе тек қана тазарту қондырғылары арқылы үздіксіз даму үстіндегі өндіріс орындарының зиянды әсерінен биосфераны қорғау проблемасын шешу мүмкін еместігі су көздерін ластанудан қорғаудың неғұрлым тиімді жолдарын іздестіруді, қажет етіп отыр. Ал мәселені шешу үшін экологиялық жағынан кауіпсіз, аз қалдық шығаратын, тіпті кейбір жағдайларда қалдықсыз, тіпті кейбір жағдайларда қалдықсыз технологиялық процестерді енгізу қажет.

Суды ластанушылардан бөлу үш этап арқылы жүзеге асырылады.

Бірінші реттік тазарту. Ағызынды сулар ірі қатты қалдықтардан тұндыру арқылы тазартылады.

Екінші реттік тазарту. Еріген органикалық заттарды бөлу. Ағызынды суларды биохимиялық тазарту әдісіне кейбір микроорганизмдер судағы еріген органикалық заттармен қоректеніп, өсіп, дамып, көбейеді. Осылайша, ағызынды сулар органикалық заттардан тұрады.

Бірінші және екінші реттік тазарту арқылы ағызынды сулардан 90% органикалық ластаушыларды бөлуге болады.

Қазақстандағы Радиациялық жағдай.

Кеңінен белгілі аймақтық экологиялық мәселе Арал теңізі. Арал теңізінің кеуіп алған түбінен сарапшылардың мәліметтері бойынша 50-70мың тоннадан астам тұз көтерілуде. Ауыз судың сапасының нашарлығы балалар арасындағы инфекциялық аурулардың жоғары болуына әкеліп соқтыруда.

Су ресурстарын тиімсіз пайдалану, қытайға судың көптен берілуіне байланысты Балқаш көліне де Арал тағдыры тууы мүмкін. Қазір су ресурстарына деген қажеттілік 50% ғана орындалып отыр.

Аймақтың әлеуметтік және экономикалық дамуы экологиялық мәселелермен тығыз байланысты. Халықтың ішкі және сыртқы миграциясы байқалуда. Халықтың ауруға алдығу деңгейі соңғы жылдарда 2-3 есе артқан. Негізгі себеп - суға байланысты аурулар. Экстремальды жағдайлар аймақтың әлеуметтік - экономикалық дамуына кедергі келтіреді.

Қазіргі кезеңнің өзекті мәселелерінің бірі - радияциялық ластану болып қалып отыр. Радиоактивті ластанумен күресу тек алдын алу сипатында ғана болады. Себебі табиғи ортаның мұндай ластануын нейтралдайтын биологиялық ыдырату әдістері де, басқа да механизмдері де жоқ. Қоректік тізбек бойынша тарала отырып радиоактивті заттар азық-түлік өнімдерімен бірге адам ағзасына түсіп, адам денсаулығына зиянды мөлшерге дейін жиналуы мүмкін.

Қазақстан территориясында қуатты ядролық сынақтардың ең көп мөлшері жасалды. Семей Полигонында 1949-дан 1989 жылға дейін 470 ядролық жарылыс, оның 90-ы ауада, 354-і жер астында және 26-ы жер бетінде жүргізілген.

Олар Қазақстан террирориясының біраз бөлігінің радиациялық ластануына әкелді, Шығыс Қазақстан тұрғындары Хиросома - Нагасаки мен Чернобыльдан кейінгі ең үлкен иондаушы сәулелену дозасын алған болып табылады. Аймақтың экономикасында ауыр өнеркәсіп, мұнай өндеу, азық-түлік және жеңіл өнеркәсіп маңызды орын алады.

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс