Ауылшаруашылығындағы мал жануарлардың ағзасында ластағыштардың (пхб және ддт) таралу мониторингі
Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті
ГЕОГРАФИЯ және ТАБИҒАТТЫ ПАЙДАЛАНУ ФАКУЛЬТЕТІ
МАГИСТРАТУРА
Энергоэкология кафедрасы
6М060800 – Экология
МАГИСТРЛІК ДИССЕРТАЦИЯ
Ауылшаруашылығындағы мал жануарлардың ағзасында ластағыштардың (ПХБ және ДДТ) таралу мониторингі
Орындаған
_________ Муратова Б.О.
"_____" ________2015ж
Ғылыми жетекші
х.ғ.к, профессор м.а.
_________ Төреғожина Ж.Р.
"_____" ________2015ж
Қорғауға жіберілді:
Кафедра меңгерушісі
г.ғ.к., доцент
_________Базарбаева Т.А.
"_____" ________2015ж
Алматы, 2015 жыл
Түйіндеме
Магистрлік диссертация жұмысы кіріспеден, 3 бөлімнен, 17 суреттен, 14 кестеден, қорытындыдан, 113 пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.
Диссертациялық жұмыс қоршаған орта тұрақты органикалық ластағыштарының (полихлорланған бифенилдер (ПХБ), 1,1,1-Трихлор-2,2-ди (п-хлорфенил) этан (ДДТ)) екі өркешті түйе сүтіне өту биоаккумуляциясын және деконтаминация механизмдерін анықталады. Алынған мәліметтерге сүйене отырып, тағам өнімдерінің сапасын жақсарту мақсатында ұсыныстар жасалды.
РЕЗЮМЕ
Магистерская диссертация изложена на 72 cтраницах, состоит из введения, 3 разделов, выводов, 113 использованных источников литературы, содержит 17 рисунков, 14 таблиц.
В данной диссертационной работе исследована биоаккумуляция и механизмы деконтаминации проникновения устойчивых органических загрязнителей окружающей среды (полихлорированные бифенилы (ПХБ) 1,1,1-Трихлор-2,2-ди (п-хлорфенил) этан (ДДТ)) в молоко двугорбого верблюда.
На основе полученных данных даны рекомендации для улучшения качества пищевой продукции верблюдоводства.
Summary
Master's thesis is presented on 72 pages, consists of an introduction, 3 chapters, conclusions, 113 reference and contains 17 figures, 14 tables.
This thesis investigated the mechanisms of decontamination and bioaccumulation, and of penetration of persistent organic pollutants (polychlorinated biphenyls (PCBs), 1,1,1-trichloro-2,2-di (p-chlorophenyl) ethane (DDT)) in the Bactrian camel milk. Based on these results recommendations for improving the quality of food products camel.
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Негізгі бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Әдеби шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.1
Тұрақты органикалық ластағыштарға(ТОЛ) жалпы шолу ... ...
1.2
Полихлорлы бифенил (ПХБ)
1.3
Хлорорганикалық пестицидтер. Дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ) ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.4
Полихлорлы бифенил (ПХБ) және дихлордифенилтрихлорэтанның (ДДТ) мал өнімдеріне өтуі
1.4.1
Түйе малы және қоршаған орта ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.4.2
Қазақстандағы түйе шаруашылығы және оның өнімдері ... ... ..
Тәжірибелік бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Мәліметтер мен әдістер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.1
Зерттеу нысаны ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.2
Масса-спектрометрлік газды хроматография әдісі ... ... ... ... ... .
2.3
Сүт өніміділігін бағалау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.4
Есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Нәтижелер және оларды талқылау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Түйе сүтіндегі ПХБ және ДДТ концентрациясының кинетикасы және мөлшері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.1
Сүттегі бөлініп алынған ПХБ концентарациясы ... ... ... ... ... ...
3.2
Сүттегі бөлініп алынған ДДТЕ концентрациясы ... ... ... ... ... . ..
3.3
Сүттегі бөлініп алынған ПХБ мөлшері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3.4
Сүттегі бөлініп алынған ДДТЕ мөлшері ... ... ... ... ... ... ... ... .
3.5
Статистикалық сараптау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Белгілер мен қысқартулар
АҚШ – Америка Құрама Штаттары
АСҰ – Ауылшаруашылық Сауда Ұйымы
АТЛК – Ауаның Трансшекаралық Ластағыштары туралы Конвенциясы
ӘДСҰ – Әлемдік Денсаулық Сақтау Ұйымы
БҰҰ – Бірікен Ұлттар Ұйымы
ГХБ – гексахлорбензол
КСРО – Кеңестік Социалистік Республикалар Одағы
ҚКСР – Қазақ Кеңес Социалистік Республикасы
ПХБ – полихлорлы бифенил
ПХДД – полихлорленген дибензодиоксиндер
ПХДФ – полихлорленген дибензофурандар
ДДТ – дихлордифенилтрихлорэтан
ДДЕ – дихлордифенилдихлорэтилен
ДДД – дихлордифенилдихлорэтан
ШРК – шекті рауалды концентрациясы
ШК – шекті концентрация
ТОЛ – тұрақты органикалық ластағыштар
ТМД – Тәуелсіз Мемлекеттер Достастығы
ТЭФ – токсикалық эквиваленттілік факторы
ТЭ – токсикалық эквиваленттілік
т.б – тағы басқа
ХОП – хлор органикалық пестицидтер
мг – миллигра́мм
нг – нонограмм
кг – килограмм
л – литр
Кіріспе
Зерттеу жұмысының жалпы сипатамасы: Диссертациялық жұмыс қоршаған орта тұрақты органикалық ластағыштарының (полихлорланған бифенилдер (ПХБ), 1,1,1-Трихлор-2,2-ди (п-хлорфенил) этан (ДДТ)) екі өркешті түйе сүтіне өту биоаккумуляциясын және деконтаминация механизмдерін зерттеуге арналған. Хлор атомдарының саны мен құрлымына қарай, биологиялық, химиялық және физикалық қасиеттері әр түрлі ПХБ-ның 209 конгенерлері немесе түрі бар. Қазақстан территориясында кездесетін ПХБ тетра-, пента-, гекса- және гептахлорбифенил тобына жатады. ПХБ өндіріс орындарда майлайтын және изоляциялайтын материалдар ретінде, сонымен қатар бояғыш заттарға, пластмассаларға және резиналарға қоспа ретінде, трансформаторлық және конденсаторлық майлар құрамында, химиялық өндірістерде және электростанцияларда қолданылған. Жоғарыда аталған көптеген ПХБ құрамды құрылғылар қазір өндірістерде қолданылмайтындықтан құрылымнан шығып, талапқа сәйкес емес қалыпта және қажетті утилизациясыз тұр. Сол себепті, Қазақстан территориясында қолданыстағы ПХБ құрамды құрал-жабдықтар мен материалдар, қалдықтар қоршаған ортаның назардан тыс ластану мүмкіндігі қауіпін жоғарлатады.
Ғылыми жұмыста, 1,1,1-Трихлор-2,2-ди (п-хлорфенил) этан (ДДТ) химилық заттар өткен ғасырдың 80 жылдарына дейін ауылшаруашылығында, ықпалды инсектицид ретінде кең қолданыста болғаны көрсетілген. Басқа да хлор құрамды заттар сияқты, ДДТ да ТОЛ тобына жататын қасиеттер көрсететіндігі талданады.
Диссетациялық жұмыс, екі өркешті түйенің (Camelus bactrianus) майда ерігіштігі жоғары қосылыстар: ПХБ және ДДТ-ның переоралдық тұрғыда ластану метаболизмін зерттеуге бағытталған. Бұл физиологиялық тұрғыда май ұлпаларының биоаккумуляциясымен көрінеді. Екі өркешті түйенін метаболизмін зерттеу, ағзаның арнайы бөлігінде – өркешіндегі майды аккумулициялау ерекше қабылетімен байланысты. Сондықтан да, биологиялық модель ретінде екі өркешті түйені (Camelus bactrianus) пайдалану, бұл жануардың май қорын өркешінде орталықтандыру қабылетімен тікелей байланысты деп болжануда.
Магистрлік диссертацияның өзектілігі: Жалпы, Қазақстанның экологиялық мәселелері соңғы он жылдықта өзекті болып отыр. Дегенмен, тұрақты органикалық ластағыштарды (ТОЛ) зерттеу бойынша жеткілікті назар аударылып жатқан жоқ. Хлор құрамдас қосындылар (ПХБ, ДДТ) топырақта көптеген жылдар бойы ешқандай қасиетін жоғалтпастан жинақталатыны белгілі. Ластағыш заттардың ұзақ мерзімде қоршаған ортада болуы жалпы тіршілік айналымына түсіп, топырақтың ластануына, одан кейін өсімдіктерге, жануарларға және нәтижесінде тағам арқылы адам ағзасына өтіп, жинақталады. ТОЛ-дың адам ағзасына ұзақ уақыт бойы түсуі әртүрлі аурулардың пайда болуына түрткі болып, жалпы халықтың фертилдігін төмендетеді. Бұл үрдістерді қоғамдық денсаулықта, фондық фактор деп айқындауға болады. Себебі созылмалы немесе ісік ауруларының дамуына түрткі болатын жағымсыз жағдайдың қалыптасуына ықпал етуші лимиттік факторларға жатады.
Қазіргі кезде ПХБ-құрамдас құрал-жабыдқтар 980 тонна, ал жалпы қалдықтардың саны 250 000 тонна көлемінде. Алайда, назардан тыс ПХБ ластануына мониторинг жүргізу 2004 жылы ғана басталуына байланысты, ПХБ-ның тағам жүйесіне таралуы туралы толыққанды мәліметтер жоқтың қасы. ДДТ-мен ластану барысында қоршаған ортадан адам ағзасына дейін өтетіндігі дәлелденген. Ал, ДДТ Әлемдік Денсаулық Сақтау Ұйымының (ӘДСҰ) мәліметтері бойынша 1971 жылы қолдануға тыйым салынғанымен, Қазақстанда 90 жылдарға дейін ветеринария және медицина саласында қолданылғын. Қоршаған ортаны қорғау министірлігінің мәліметтері бойынша, елімізде 2010 жылы ДДТ қалдықтары 1,2-5,9 ШРК-ны (шектеулі рауалды концентрация) құраған. Аталмыш ластағыш бойынша жүргізілген зерттеулер нәтижесінде, ДДТ адам ағзасына көп жағдайда тағам өнімдері арқылы түсетіндігі белгілі болған. Оған қарамастан ДДТ қалдықтары қоршаған ортада көптеп кездеседі. ҚР саясаты бойынша Қазақстанда бүгінгі күні шетелден 500 пестицид импортталды. Қазақстан Республикасының аумағын игеру үшін 2013-2020 жылдарға бекітілген пестицидтің тізбесінде (инсектицидтер)" 560 пестицид бар. Жыл сайын тіркелген пестицидтің тізбесі жаңа препараттармен толықтырылып отырады.
Дегенмен, әлемдік зерттеулерге сүйенсек, ластанудың бұл жолын алдын алуға болады. Негізінен зерттеулер лабораториялық және ұсақ қара мал молделдерінде жүргізілген, атап айтсақ қой және ешкі. Құйрықты қой тұқымына жасалған зерттеулер бойынша, ластану локалді жүретіндігі айқындалған. Сондықтан, түйе ағзасы май метаболизімінің ерекшелігіне байланысты, үлкен қызығушылық танытып отыр. Түйе өркеші 90 кг-ға дейін май жинайды. Бұл ерекшелікті ескере отырып, ұсақ қара мал зерттеулеріндегі экстраполяция, түйе ағзасына қолданыла алмайды.
Жер көлемінің көп аймағын шөл және шөлейт аймақтары алып жатқан Қазақстан үшін, бұл зерттеулерді екі өркешті түйе ағзасында жүргізу ерекше қызығушылық танытып отыр. Өйткені, бұл жануар метаболизімінің ерекшелігі - май ұлпаларының көп мөлшері өркеште жинақталуында. Түйе өркеші 90 кг-ға дейін май жинайды. Бұл ерекшелікті ескере отырып, ұсақ қара мал зерттеулеріндегі экстраполяция түйе ағзасына қолданыла алмайды.
Сонымен қатар, еліміздегі дәстүрлі түйе саласы, әлеуетті ластағыш көздері ретінде қарастырылатын ауыр өндіріс орындарына жақын орналасқан. Мал шаруашылығы саласында, түйе саласы аз назарда. Алайда, жыл сайын түйе саны өсуде. 2014 жылдың 1 қаңдарындағы мәліметтер бойынша түйе басы 162 мыңды құрап отыр. Ұлттық бренд саналатын – шұбат – өндіріс саласы тез дамып келеді. Көптеген фермалар қарқынды түрде, жаңа деңгейде жұмыс жасауда. Сондықтан, қазіргі таңда түйе өнімдерін зерттеу, жаңа экономикалық қызығушылық туғызуда. Сонымен қатар, еліміздегі дәстүрлі түйе саласындағы ластағыш көздері ретінде қарастырылатын ауыр өндіріс орындарына жақын орналасқан. Алайда, жыл сайын түйе саны өсуде. 2014 жылдың 1 қаңтарындағы мәліметтер бойынша түйе басы 162 мыңды құрап отыр. Ұлттық бренд саналатын шұбат – өндіріс саласы тез дамып, көптеген фермалар қарқынды түрде жаңа деңгейде жұмыс жасауда. Сондықтан, қазіргі таңда түйе өнімдерін зерттеу жаңа экономикалық қызығушылық туғызуда.
Жұмыстың мақсаты: жұмыстың негізгі мақсаты ауылшаруашылығындағы жануарлардың ағзасына тұрақты органикалық ластағыштардың (ТОЛ) таралу мониторингін анықтау.
Диссертациялық жұмыстың қойылған мақсатына сәйкес келесі міндеттер қойылды:
1) органикалық ластағыштардың (ПХБ, ДДТ) екі өркешті түйе ағзасына енуін зерттеу;
2) түйе сүтіне тұрақты органикалық ластағыштарымен ластану және залалсыздану динамикасын анықтау;
3) ластағыштардың түйе сүтіне өту жылдамдығын бағалау.
Зерттеудің жаңалығы:
Ауыл шаруашылық малдарының ішінде түйе, ерекше биологиялық модель ретінде белгілі. Ол ерекшелік түйе ағзасының күрделі қоршаған орта жағдайларында өмір сүруі және адаптациясымен байланысты.
Camelus bactrianus ағзасында ПХБ және ДДТ метаболизімін зерттеу, түйенің ластанған қоршаған ортада адаптациясын түсінуге мүмкіндік береді. Бұл сала бойынша жүргізілген зерттеулер лабораториялық жануарлар және ұсақ қара мал моделдерінде жүргізілгені жоғарыда айтылды. Лабораториялық жануарлардың физиологиялық ерекшеліктерін зерттеу, адам физиологиясымен салыстыруға, ластағыш заттардың, адам ағзасына әсер ету бойынша жалпы түсінік қатыптастырға негізделген. Ал ұсақ қара малдарға жасалған зерттеулер тағам тізбегіндегі ластанған өнімдердің орнын айқындауға бағытталған. Аталмыш диссертация жұмысы бір жағынан, тағам тізбегінің негізгі өнімі ретінде түйе өнімдерінің әлеуетті ластану жолдарын зерттесе, екінші жағынан, Camelus bactrianus моделінде жүргізілген зерттеу, ПХБ және ДДТ ластағыштарының биологиялық сіңімділігі бойынша жалпы түсінік береді. Бұл тараптан түйе малы көптеген шөлді және шөлейтті аймақтардағы негізгі тағам көзі екенін атап өткен жөн.
Осы жұмыс түйе сүті мен еті бойынша тағамдық қауіпсіздік сұрақтарын да айқындайды. Өйткені, қоршаған орта ластағыштарының ішінен көп кездесетін ДДТ пестицидінен ағзаның тазалану механизімдерін білу өте маңызды. Сонымен қатар, бұрын соңды зерттелмеген, ТОЛ тобына жататын ПХБ механизімін анықтау үлкен қызығушылық танытып отыр. Алынған зерттеу нәтежиелері индустиалды аудандарда, қоғамның денсаулық мәселелерін түсіндіру мақсатында қолданылады.
Аталмыш мақсатқа сәйкес келесідей міндеттер орындалды: диссертациялық жұмыстың практикалық маңыздылығы түйе сүтінің аз ластану фактілері анақталуында. Ластану деңгейін бағалау бойынша, ластағыштардың түйе сүтіне 10%-дан артық еместігі бұл мөлшер ластағыштардың түріне байланысты, ал ешкі және сиыр сүтінде ластағыштар 20%-дан артық өтетіндігі көрсетілген. Алынған мәліметтер практикада, ластанған аудандарда түйе сүтінің контаминация қауіпін бағалау және осы аймақтардағы ластанған жануарларды утилизациясы бойынша нормативті документтер жасауда қолданылады.
Магистрлік диссертацияның практикалық маңыздылығы: зерттеу нәтижесінде алынған мағлұматтар аталмыш аймақтың экологиялық жағдайын жақсартуға бағытталған арнайы бағдарламаларды өңдеп жүзеге асыру үшін қажетті бастапқы мәліметтерді құруға негіз болады. Осы орайда бұл мәселенің шешілуі Қазақстан Республикасы үшін өзекті екенін айта кеткен жөн.
1. Әдеби шолу
1.1 Тұрақты органикалық ластағыштарға )ТОЛ(жалпы шолу
Тұрақты органикалық ластағыштар (ТОЛ) – бұл токсикалық қасиеттері бар органикалық заттар, олар тұрақты, биоаккумулятивті, трансшекаралық атмосфералық таралуға және тұнуға бейім, таралу көздерінен алыс немесе жақын орналасып адам денсаулығына және қоршаған ортаға зиянды әсер етеді[1]. Осы қасиеттеріне байланысты 2001 жылдың 18 мамырында 110 мемлекет Біріккен Ұлттар Ұйымының конференциясында мемлекеттер ТОЛ-ды өндірісте пайдалануға және қалдықтарын тастауға рұқсат етпеуге міндеттелген Стокгольм конвенциясына қол қойды. Конвенция ТОЛ-ды ликвидациялауға және әлемдік өндірісте пайдалануды және зерттеуді азайтып, адам денсаулығын және қоршаған ортаны қорғауға бағытталған [2]. Стокгольм конференциясы 2001 жылдың 22 мамырында Стокгольм (Швеция) қаласында қабылданды.
1995 жылдың мамырында Біріккен Ұлттар Ұйымының (БҰҰ) қоршаған орта туралы Бағдарламасын басқаруылар Кеңесі ТОЛ-ды зерттеу туралы қаулы қабылдады, біріншіден ТОЛ адам денсаулығына және экожүйеге 3 түрлі категорияға бөлініп зиянды әсер ететіні анықталды [3]. Бұл жөнінде мәліметтер 1-кестеде берілген.
Кесте 1 - Стокгольм конвенциясында аталған бастапқы тұрақты органикалық ластағыштар (ТОЛ)
Категориялар
Ластағыштар
Пестицидтер:
альдрин, хлордан, ДДТ, дильдрин, эндрин, гептахлор, гексахлорбензол, мирекс, токсафен;
Өндірістік химикаттар:
гексахлорбензол, полихлорирлі бифенилдер (ПХБ);
Тағамдар арқылы:
дибензофурандар (ПХДД ПХДФ), және ПХБ.
Оның үстіне, Конвенцияда ТОЛ-ға байланысты халықаралық конвенциялардың нөмерлері: Базель конвенциясы трансшекаралық қауіпті қалдықтарды тасымалдауды бақылау және оны утилизациялау адам денсаулығын және қоршаған ортаны қорғауға және трансшекаралық қозғалысты басқару және зиянды басқа қалдықтарды жоюға бағытталған. 170 партияның қатысуымен 1992 жылы күшіне конвенсия өз күшіне енді[4].
Ауаның трансшекаралық ластағыштары туралы Конвенция (АТЛК), тұрақты органикалық ластағыштар (ТОЛ) туралы протоколға қол қойылды. Конвенцияның негізгі мақсаты, ластағыштардың ауа арқылы трансшекаралық ластауын тоқтату және шектеу. ТОЛ бойынша протоколдың мақсаты қалдықтарды, тұрақты органикалық заттарды шектеу, азайту немесе жою. Протокол 2003 жылдың 23 қазанында күшіне енді [5].
Роттердам конвенциясы алдын-ала негізделген келісім қауіпті химиялық заттарды мемлекеттерге кіргізуде біріккен жауапкершілікке ат салысу және қауіпсіз пайдалануға көмектесу мақсатында халықаралық саудадағы қауіпті химиялық заттар және пестицидтер туралы Конвенция 2004 жылдың 24 ақпанында өз күшіне енді [6].
Қазақстан Стокгольм конвенциясына 2001 жылдың 23 мамырында қол қойып, 2007 жылдың 7 маусымында ратифицияланды. 2007 жылдың 7 қарашасында Қазақстан конвенция тізіміне енгізілді және 2009 жылдың 8 желтоқсанында ТОЛ-ды орындау бойынша Ұлттық жоспар Қазақстанда қабылданды [7]. Бұл Республика ТОЛ-дан қоршаған ортаны қорғау және адам денсаулығы саласында ғаламдық ынтымақтастық интеграциясы жолында маңызды қадам жасағанын көрсетеді. 2003-2004 жылдары Қазақстанда тұрақты органикалық заттардың қорын алдын-ала бағалау үшін ПХБ-ның бастапқы инвентаризациясы жүргізілді. Бұл жоба ПРООН ГЭФ Қазақстан Республикасына Стокгольм конвенциясы бойынша ТОЛ туралы міндеттерді орындауға бастапқы көмек жобасы аясында жүргізілді. Осы үрдіс кезінде қоршаған ортада ПХБ-мен ластану аймақтары анықталды [8].
Стокгольм конвенциясында ТОЛ-дың химиялық-физикалық сипаттары және негізгі функциялары көреткіштері анықталды. Молекула құрылысына және молекуладағы атомдар табиғатына байланысты, бұл физикалық және химиялық қасиеттер үлкен диапазонды мағынаға ие [2], б.8-9. ТОЛ-дың химиялық құрылысында көміртек хлор байланыстары гидролизге өте тұрақты, хлор алмастырушылар немесе функционалды топтар артқан сайын, фотолитикалық және биологиялық ыдырауға тұрақтылық арта түседі [9]. Көміртек негізіндегі ТОЛ жиі галогенделген және суда еруі төмен және май ұлпаларында биожинақталуына алып келетін липидте еруі жоғары. Сондай-ақ олар жартылай ұшқыш, бұл тұнуға дейін атмосферада кең таралуына мүмкіндік береді [2, 7 б.]. ТОЛ топырақта, ауада және биотада ыдырау мерзімі ұзақ болғандықтан қоршаған ортада ұзақ сақталады. Мысалы, ТОЛ топырақта он жылдай, ауада бірнеше күн сақталуы мүмкін [7, 88 б]. Мысалы, хлорданның топырақта ыдырау мерзімі шамамен бір жылды құрайды, қоңыржай топырақта дильдрин 5 жылды, эндрин топырақта 12 жылға дейін сақталына алады, гексахлорбензол (ГХБ) топырақта аэробты және анаэробты деградация диапазонына байланысты 2,7-ден 22,9 жылға дейін ыдырайды, гептахлор қоңыржай топырақта 2 жылға дейін, токсафенклимат және топырақ типіне байланысты 12 жылға дейін, ДДТ және оның метаболиттері шамамен 8 жылды құрайды. Көбі бірнеше жылдан 20 жылға дейінгі диапазонда ыдырайды [10].
Маңызды физикалық қасиеттері суда ерігіштігі, бу қысымы, тұрақты Генри (Н) заңы, октанол су коэффициент бөлімі, және органикалық көміртек су коэффициент бөлімі. Қоршаған ортада тұрақтылық заттың маңызды қасиетінің бірі болып табылады, себебі транспорт тұрақты заттарды шығару немесе пайдалану аймағынан таралу аймағын ұзартуы мүмкін [2, p.14-15].
ТОЛ туралы экологиялық ақиқат адам ұлпасында және жануарларда биоаккумуляцииялана алады. ТОЛ биоаккумуляциясы экожүйедегі химиялық, биологиялық және экологиялық үрдістердің жиынтығы.
Аталған ТОЛ-дың негізгі көрсеткіштері ұшқыштығы төмен, полярлы емес, суда еруі төмен және липидтерде еруі жоғары болуы май ұлпаларында жинақталуға және қоректену тізбегінде сақталуына алып келеді. ТОЛ биоаккумуляциясы туралы алғашқы әсер және алғашқы ақпарат құстар және теңіз жануарлары туралы бағдарламада таратылды [11].
ТОЛ жартылай ұшқыш тұнғанға дейін атмосферада ұзақ тарала алады. Ұзақ аймақтарға тарала алатындықтан сәйкесінше эмиссиясынан алыс аймақтарда жоғары концентрацияда кездесуі мүмкін, мысалы мұхиттарда, шөлдерде, Арктикада және Антарктидада. Мысалы ДДТ және басқа да пестицидтер поляр дельфинінде, ақ аюда және арктикалық балықтарда байқалған [12]. Басқа мәліметтер бойынша ДДТ, ПХБ, токсафен, хлорабензол Арктика жануарларда табылған. ТОЛ таралуының негізгі тәсілі сәулелену көзінен қоршаған ортаға ауа, түтін газдары және шаңдар арқылы атмосфераның ұзақ аймақтарына таралу. ТОЛ адамға және жануарларға өткір және хроникалық эффект беретін төтенше токсикалық химиялық зат болып табылады. Кейде олардың токсикалылығынан, бұл химиялық заттар табиғи үрдістерге қарсы келіп қоршаған ортада ұзақ сақталады. Жоғарыда аталғандай, көптеген ТОЛ қоршаған ортада 23 жылға дейін сақталады. ДДТ, эндрин, мирекс, 10-нан 23 жылға дейін топырақта, май ұлпаларында токсикалы және белсенді болады [13].
ТОЛ-дың қоршаған ортаға әсерін зерттеген кезде жабайы табиғатта нейро қозғалыстық, эндокриндікауытқулар, репродуктивті және иммунды дисфункциялар, рак байқалған. Жақын арада кейбір ТОЛ сәбилерде және балаларда инфекцияны көбеюіне алып келетін иммунитеттің төмендеуіне, сонымен қатар нейро қозғалыстың бұзылуына, рак, ісіктерге немесе қозғалу индукциясының дамуына алып келеді екен. Кейбір ТОЛ-ды бірнеше авторлар этологияда адам ағзасында сүт без ісігінің пайда болуының негізгі факторы ретінде қарастырады [2, 30 б.]. Әдебиет мәліметтері бойынша [13, 29 б] ДДТ иммунды жүйені әлсірететін бауыр ісігі сияқты адам организміне зиянды әсер ету себебі болып табылады. ГХЦГ рак, мутация, ұрық дефектілерін және эмбрион токсикалылығын, нервтік ауытқуларды, бауыр ауруларының себебі болуы мүмкін.
Бұл 12 химиялық заттар Стокгольм конвенциясына сәйкес 3 топқа бөлінген: пестицидтер, ПХБ және диоксиндер мен фурандар (кесте 2).
Бірінші топтағылар ұнтақ немесе кристаллдық материал (бірақ, хлордан қою сұйықтық) түрінде болады, әр түрлі формада дақылдарға фунгицид ретінде өскенге дейін шіруді тоқтату үшін зиянкестерді өлтіруде қолданылады;
Екінші топ ол ПХБ, электрикалық трансформаторларда және электростанцияларда май қоспалары түрінде, сонымен қатар гидравликалық муфттарда пайдаланылады.
Үшінші топқа өндірістің өнімдерінен басқа химиялық қосылыстар түзетін ТОЛ жатады, мысалы кейбір өнеркәсіптік үрдістердің қалдықтары және жану кезінде түзілген шаңдар және жануға арналған өнеркәсіптік құралдар. Бұл диоксиндер (полихлорлы дибензо-п-диоксиндер - ПХДД) және фурандар (полихлорлы дибензофурандар - ПХДФ) [14].
Кесте 2 - Топырақта өмір сүру кезеңі
Аты
Қолданылуы
Топырақта өмір сүруінің жарты уақыты
(жыл)
ДДТ
Инсектицидтер
10-15
Олдрин
Инсектицидтер
-
Дильдрин
Инсектицидтер
Эндрин
Инсектицидтер
12-ге дейін
Хлордан
Жәндіктер және термиттік басқару
Гептахлор
Жәндіктер және термиттік басқару
12-ге дейін
Гексахлорбензола
Фунгицидтер
2.7-22.9
Мирекс
Инсектицидтер
12-ге дейін
Токсафен
Инсектицидтер
3 айдан 12-ге дейін
ПХБ
Трансформаторларда және конденсаторларда диэлектриктер ретінде
10 күннен 1,5 жылға дейін
Диоксиндер
Жылу ауысу сұйықтығы
10-12
Фурандар
Тарапты өнім
10-12
Қоршаған орта жөніндегі Еуропалық агенттік мәліметі бойынша, көп жағдайда топырақтың ластануы келесі салалардан туындайды: химиялық, металлургиялық, энергетикалық, тау кен өндірісі, мұнай, электроника, шыны, керамика, тас, текстиль, тері, ағаш, қағаз, тамақ өндірісі, сауда және трафика. Макграт классификациясы бойынша органикалық ластағыштардың негізгі көздері [15] индустриалды және табиғи деп бөлінеді. ТОЛ негізінен өнеркәсіптік үрдістерде, қалдықтарды өртегеннен және ауыл шаруашылығында пестицид ретінде пайдаланғандықтан түзіледі.
1970-ші жылдардың соңында, ТОЛ "лас топ" тізімінен аластатылып, көптеген мемлекеттерде пайдалануға қатаң тыйым салына бастады. Бірақ, ТОЛ-дың тұрақты қасиеттеріне байланысты оларды әлі күнге дейін әр түрлі экологиялық матрицаларда кездестіре аламыз.
Барлық тоғыз пестицидтерге және ПХБ-ға тыйым салынды немесе пайдалануға шек қойылды. Бірақ, бүгінгі күнге дейін кейбір мемлекеттер, ТОЛ-ды халық денсаулығын қамтамасыз ететін маңызды ресурс ретінде пайдаланады [16]. Бұл мемлекеттерде алдағы уақытта оларды пайдалануға шек қою үшін ТОЛ-дың қай түрін және қалай қолданатынын түсіну қажет. Әлемде пайдаланатын және туындайтын ТОЛ-дар туралы маңызды ақпараттар жинақтаған. Оған қарамастан, әр мемлекеттің пайдалануы туралы нақты деректер аз [17]. Нақты деректердің аздығы тоғыз пестицидтің пайдалану ұзақтығын негіздейтін бағалауды қиындатады және жалпы альтернативті көздерді қабылдау үшін шаблондар мен шектерді пайдалануға кедергі келтіреді. ТОЛ бағытталмаған түрлерге жанама әсер етеді. Токсикалық эффектілер, хлор органикалық пестицидтермен (ХОП) рак, иммунитеттің төмендеуі, репродуктивті бұзылыстар, жалпы дамудың әлсіреуі байланысты. Кейбір ТОЛ эндокринді жүйеде бұзылыстар және гормоналды жүйенің өзгерістерін тудыруы мүмкін [16, с. 81]. Жоғарыда аталғандай, ТОЛ май ұлпаларында жинақталуы мүмкін, мысалы ДДТ ластанған ДДТ-мен жем берген сиырлар сүтінің үлгілерінде байқалған.
ТОЛ-дың тағам өнімдерінде кеңінен пайдалануын, пестицидтердің және майдың жинақталуын ескере отырып, халық денсаулығына, әсіресе сәбилердің организміне зиянды әсер етеді. Сондықтан, ТОЛ-ды күнделікті пайдаланатын тағам өнімдерінде қолдануға тыйым салынады. ТОЛ-дың осынай эффектілері қоршаған ортаның күйін қарастырған кезде табиғи және тағам обьектілерінде олардың құрамын анықтайтын нормативті стандарттар дайындалды [18].
ХОП-тың көптеген түрлері пайдалануға тыйым салынғанына қарамастан, олардың қорының сақталуы және қоршаған ортаның топырақ, өсімдік сияқты обьектілерін ластауы және жануарлар организмінде жинақталып, таралу көзінен алыс орналасса да тасымалдану және қоректік тізбек арқылы адамға зиянды әсер етеді [19].
Ресей және Тәуелсіз Мемлекеттер Достастығының (ТМД) мәліметтеріне сәйкес, барлық жеке ПХБ ішінде тек Арохлор 1254 үшін санитарлық нормалар бар [20]. Арохлор 1254 қоспада басқа туыстарына қарағанда токсикалық эффектісі жоғары: ауада 1мгм3, жұмыс орнының ауасында 1 мгм3; ауыз суда және мәдени мақсаттағы суда 1 мкгл; топырақта 0.1-0.06 мгкг; сүтте 1,5 мгкг, ал балықта 5 мгкг. Шекті рауалды концентрация (ШРК) қоршаған ортада ДДТ, ГХЦГ, Олдрин, Делдрин және гептахлор сияқты ауыл шаруашылық заттарды (кесте 3) бақылау үшін дайындалды.
1992 жылы ПХД және ПХДДФ қоспасының тәуекелін бағалау үшін эквиваленттілік санының токсикалылығы (ТЭ) деген ұғым бұл қосылыстардың күрделі қоспалардың токсикалылығын анықтау үшін енгізілді [21]. Процедура индивидуалды токсикалық эквиваленттілік факторы (ТЭФ) ПХДД, ПХДФ және ПХБ-дың токсикалылығы жоғары 2,3,7,8-ТХДД, негізігі туысы болып табылады (ТЭФ=1), қоспаның токсикалық эквиваленттілік туыс қосылыстардың концентрациясының көбейтіндісі олардың ТЕФ-іне сәйкес, сосын жеке қоспаның жалпы ТЭ концентрациясын алу үшін қосылады. Диоксиндер және диоксин ұқсасты ПХБ токсикалық эквиваленттілік (ТЭ) саны арнайы туыстарының токсикалық эквиваленттік факторын (ТЭФ) көбейткенде концентрациясы 2,3,7,8-ТХДД токсикалылығымен салыстырыла анықталады. Бүкіләлемдік денсаулық сақтау ұйымының шешімімен Еуропалық заңнама ТЭФ-ке негізделеді. Жаңа ТЭФ 2005 жылы TEQWHO05 нәтижесіне байланысты ұсынылды [22].
Кесте 3 - Қоршаған ортадағы хлор органикалақ пестицидтердің нысандары
Нормативтер
Хлор органикалақ пестицидтер
ДДТ мөлшері
ГХЦГ
Алдрин,
Делдрин
Гептахлор
ШРК,
мгм3
Ауадағы
0.0005
0.003
-
0.0002
ШРК,
мгл
Ауыз судағы
0.1
0.02
0.002
0.05
ШРК,
мгкг
Топырақтағы
0.1
0.1
-
-
мгкг
Тамақтағы
Жемістер, белоктар
0.1
0.2
0.05
0.02
Балық
0.2
0.2
-
-
Сүт
0.005
0.005
0.006
0.006
Ет
0.005
0.005
0.2
0.2
Жұмыртқа
0.005
0.005
0.1
0.05
Май
0.2
0.2
-
-
Пестицидтер – улы химиялық заттар, оларды мол өнім алу барысында минералды тыңайтқыштар ретінде, өсімдік зиянкестерімен, арамшөптермен күрес кезінде және әртүрлі өсімдік ауруларынан қорғау мақсатында фермерлер көп қолданылатын химикаттар. Олар инсектицидтерге, фунгицидтерге, гербицидтерге, родентицидтерге (зооцидтерге) ажыратылады.Никотин және пиретрум (түймедақ сығындысы) өсімдік тектестер ертеректегі химиялық пестицидтер болып табылады.Бірінші синтетикалық пестицид париждік көгал-мыстардың ацетоарсенаты (органикалық емес қосылыстар) болып табылады [23].
1.2 Полихлорлы бинефил (ПХБ)
Полихлорлы бифенилдер (ПХБ) хлор сутектің екі немесе одан да көп атомдарын құрайтын, екі бензолды сақинадан тұратын жоғары токсикалық химиялық қосылыстар туысына жатады. ПХБ-да хлордың орналасуына байланысты 2, 2', 6 және 6' позициясы орто деп аталады, 3, 3 ', 5 және 5' позициясы мета, және 4 пен 4 ' пара деп аталады (сурет 1) [24].
Сурет 1 - ПХБ-ның жалпы химиялық құрылысы
Мұндағы: пара-, мета, орто хлор позициясы.
ПХБ бензолды сақинасының байланыстары айнала алады. Мысалы, соңғы екі конфигурация (бір тізбектегі екі бензол сақинасы) және тізбекті емес бензол сақиналары бір-бірінен 900С орналасады (сурет 2).
Сурет 2 – ПХБ бензолды сақиналарының копланарлы және копланарлы емес позициясы
ПХБ-ның ішкі стандарт 209 туыс және табиғатта кездеспейтін хлорлы қосылыстары бар. Бұл қосылыстар жоғары тұрақтылық және термо тұрақты болғандықтан басқа майларға арнайы қоспа ретінде қосу үшін дайындалған. ПХБ туысты бірдей хлор атомымен танымал гомологтар мен хлордың әр түрлі орналасуындағы гомологтар изомерлер деп аталады. ПХБ-дағы нон-орто мен моно-орто токсикалық қасиеттері диоксиндердікіне ұқсас. Сондықтан оларды диоксин-ұқсас ПХБ деп атайды. Көптеген басқа ПХБ диоксин сияқты токсикалық көрсетпейді.
Бұлардың қасиеті хлорлау деңгейіне байланысты. ПХД-ның негізгі қасиеті олардың инерттілігінде. Олар қышқылдар мен сілтілерге төтеп бере алады және термиялық тұрақты, жарқыл температурасы жоғары (170-тен 400˚ С) (кесте 3). Тығыздығы 1.182 - 1.566 кгл арасында өзгеріп отырады [25]. Сонымен қатар трансформаторларда және конденсаторларда диэлектрикалық сұйықтық ретінде, жылу тасымалдағыштар мен жағармай заттары негізінде кең көлемде қолданылады. Олар бұрын суытқыш сұйықтықтар ретінде, жағармай және гидравликалық жүйелерде қолданылды және токсикалық және тұрақты қосылыстар оңай қол жетімді болды. ПХД электрикалық трансформаторларда жылу тасымалдаушы ретінде кең қолданылды, ал басқа электр құралдарда жеңіл тұтанатындықтан және жақсы изолятор болғандықтан пайдаланылды. Бұл қосымшаларға дизель-электрикалық поездар, конденсаторлар мен ескі люминесцентті лампалар жатады. Олар, сонымен қатар, гидравликалық майларда кеңінен қолданылады. Бірнеше ПХБ қоспалар мемлекеттер атына сәйкес түрлі сауда атауларымен аталды. Мәселен: Апиролио (Италия), Арохлор (США), Клофен (Германия), Делор (Чехословакия), Елаол (Германия), Канехлор (Жапония), Фенохлор (Франция), Пиранол (АҚШ), Совол (КО), Совтол (КО) [26].
Кесте 4 - ПХБ-ның физикалық сипаты
ПХБ изомер тобы
Балқу температурасы (C)
Қайнау температурасы (C)
Бу қысымы (Pa) at 25 C
Су ерігіштігі 25 C (гм3)
Кіру KOW
Шамамен булану жылдамдығы 25˚ C (гм2 h)
Бифенилдер
256
4.9
9.3
4.3
0.92
Моно ХБ
25-77.9
285
1.1
4.0
4.7
0.25
Ди ХБ
24.4-149
312
0.24
1.6
5.1
0.065
Три ХБ
28-87
337
0.054
0.65
5.5
0.017
Tетра ХБ
47-180
360
0.012
0.26
5.9
4.2*10-3
Пента ХБ
76.5-124
381
2.6*10-3
0.099
6.3
1.0*10-3
Гекса ХБ
77.150
400
5.8-10-4
0.038
6.7
2.5*10-4
Хепта ХБ
122.4-149
417
1.3*10-4
0.014
7.1
6.2*10-5
Оста ХБ
159.162
432
2.8*10-5
5.5*10-3
7.5
1.5*10-5
Нона ХБ
182.8-206
445
6.3*10-6
2.0*10-3
7.9
3.5-10-6
Дека ХБ
305.9
456
1.4*10-6
7.6*10-4
8.3
8.5*10-7
ПХБ қоршаған ортада және адам организмінде жинақталатын тұрақты органикалық химиялық заттар класын құрайды. Жинақтау қасиеті суда ерімейтіндігімен байланысты. Суда ПХБ ерігіштігі өте аз, мысалы, Алахлор 0.0027-0.42 нгл. Бірақ, ПХБ-ның биологиялық липидтерде ерігіштігі адамның денсаулығына зиянды әсер ететін биоаккумуляциялайтын қоректік тізбекке байланысты [27]. ПХБ осы қасиетіне байланысты 1980 жылдардың соңынан бастап барлық өнеркәсіптік мемлекеттерде тыйым салынды, бірақ олар қоршаған ортаға бояу және герметика өндірісінен қауіпті қалдықтарды дұрыс көмбеген жерлерден шығуы мүмкін деген тұжырымда [28].
Халықтың ластанған тамақты жеу арқылы және ластанған ауаны жұту арқылы және тері аурулары пайда болады [15, б. 220]. Көптеген адамдар мен жануарларға тағам өнімдері арқылы енеді. Сүт өнімдерінде, майларда ПХБ болады [29] сүт өнімдері, әсіресе майда ПХБ өте жоғары мөлшерде, себебі май ұлпаларында сақталынады. Жануарларға ПХБ жер асты суларында және биоаккумуляция әсер етеді. ПХБ майда ерігіш токсиндер болып табылады, яғни біз пайдаланатын майда және жануар майында сақталады. ПХБ биоаккумуляциясы нәтижесінде бұл токсиндерді келесі ұрпаққа жеткіземіз. Өңделген жануарлар үлгілері ЛД50 0,5гкг - 11,3 гкг дене массы диапазонда болады. ПХБ қалдықтар үлгісінде 8,5% , май максимум 0,30 мгкг, Онтарио, Канада мемлекеттерінің ауыл шаруашылық жануарларында 1986 және 1988 жылдары осындай болған анықталған [30]. Вьетнамда тағам өнімдерінде, ПХБ-ның ең жоғары көрсеткіші балықта және моллюскаларда 760 нгг және 1,400 нгг май болған. ПХБ-ның негізгі көздері астық дақылдылар мен көкөністер 3,7 мкгадамкүн өндірістік мемлекеттермен салыстырмалы түрде [31]. Сондай-ақ ПХБ көздері дақылдар мен сұйық май болған (0,86 мкгадамкүн) [32].
Алты туысты ПХБ ластағыштарын бағалағанда (ПХБ 28, 52, 101, 138, 153 және 180) ПХБ-ны тудыратын индикатор ретінде пайдаланылды. Ғылыми топтың айтуынша тамақ тізбегінде ПХБ жем мен тамақ өнімдерінде алты индикатордың суммасы ПХБ тағамдағы жалпы көлемінің 50% құрайды.
ПХБ-ның иммундық, неврологиялық және эндокриндік жүйелерге әсер етуі нәтижесінде: иммундық жүйенің белсенділігі төмендейді; рактың кейбір түрлерінің тәуекелінің артуы; когнитивті дефектілердің артуы; қалқанша безінің жұмысының бұзылуы; туу мәселелері; II типті диабеттің тәуекелінің артуы[29, 31].
Қазіргі таңда, елімізде негізгі ПХБ көздері: әскери полигондарда қолданылып, істен шыққан ПХБ толтырылған трансформаторлар мен конденсаторлар. Әдебиеттерге сүйенсек, Қазақстанда ПХБ ластанған аудандарға: Аблакетка және Өскемен конденсатор заводы, Жангызтобе полигоны, Державинск және Солтүстік Балхаш әскери базасы, Павлодар химикалық заводы және Екібастұз аймақтары жатады. Ғалымдардың мәліметтеріне сүйенсек, Өскемен конденсатор заводы аймағындағы топырақтағы ПХБ концентрациясы 0, 022-172,192 мгкг арасында. Шығыс Қазақстан облысы бойынша топырақтағы жалпы ПХБ концентрациясы 0,06 мгкг,оның ішінде трихлорбифенил 0,03мгкг, тетрахлорбифенил 0,06мгкг, пентахлорбифенил 0,1мгкг. Батыс Қазақстан Жайық өзенінде 2005 жылғы мәлімет бойынша ПХБ концентрациясы 0,07-1 ppb (миллиардтан бір бөлігі) арасында. Қызылорда облысындағы Сырдария өзенінде аталмыш ластағыштың мөлшері 0,082 ppb, Лайкөл көлінде 4,70 ppb, Мақпал өзенінде 12,0 ppb. Ал, Ертіс өзенің шөгінділерінде 234,412 мкгл-ға жеткен. Бұл көрсеткіш қалыпты жағдайдан 108 есе артық. Сонымен, қатар өзендегі балық ағзасында 0,010- 22 мгкг, осы аймақтағы өсімдіктерде 0,008-8,890 мгкг болған. Аталмыш зерттеулер Каспий және Арал теңіздерінде де жүргізілген. Jensen (1997) мәліметтерінде Арал теңізі аймағындағы 6-14 жас аралықтарындағы жеткіншектерді зерттеу барысында қан плазмасындағы ПХБ концентрациясы 1900 мкгкг болған. Бұл көрсеткіш Еуропамен салыстырғанда әлдеқайда жоғары. Осы мәліметерге қарап тамақтану тізіміне сай,топырақ, су және балық өнімдеріндегі ПХБ адам ағзасына да түсетіні көз жеткіземіз. Өкінішке орай Қазақстан территориясы бойынша тамақ өнімдеріндегі ПХБ концентрациясы туралы мақалалар аз.
Табиғи ресурстар, өнеркәсіптік құрылыстар, өндірісте ескірген технологиялар және Республиканың гео-аймақтық өндірістік факторлары антропогенді ластанған халықаралық статистика бойынша Қазақстан әлемде атмосфераға зиянды шығарындыларды шығару тізімінде 17-ші орынды алады [33]. Қазақстан территориясында 20 миллиард тоннадан аса өндірістік және тұрмыстық қалдықтар жиналады. 2011 жылы республикада 1,7 мың тонна пестицидтер және ядохимикаттар, 103700 тонна қажетсіз май, 0,6 тоннадан аса хладагенттер шығарылған [33, 25 б.].
Қазақстанда өнеркәсіптік ТОЛ-ға энергия (қуат) зауыттарында және жарық өндірісінде, трансформаторларда және конденсаторлардағы мұнай, мұнай және өнеркәсіптің химиялық өнімдерінде пайда болған ПХБ-лар жатады.
Мемлекет құрамында ПХБ бар құрал-жабдықтар:
- Энергетикалық комплекс - 2500 данадан аса;
- Тау-металлургиялық комплекс - 20 мың дана;
- Поезд транспорт - 600 дана;
- Химия өнеркәсібі - шамамен 400 дана.
Осы тізімге қосымша көптеген Батыс Қазақстанда бұрғылаулар, мұнай және газ кен орындары, оңтүстік-батыстағы Байқоңыр космодромы жыл сайын тонналап гептил және Арал теңізінің проблемалары кіреді. Бұл жағдайлар ескі технологияларды, шикізат пен төмен сапалы отынды пайдаланумен, компаниялардың қалдықтарды утилизациялау және регенерациялау технологияларын инвестициялағысы келмейтінділігі түсіндіріледі [33, 66 б.].
Қазақстан дамушы мемлекеттер ретінде зауыт пен фабрикаларда ПХБ қатысқан трансформаторлар және конденсаторларды қолданатын мұнай, газ, уран өндірісі, өнеркәсіптік секторларды дамытып жатыр. Реконструкция барысында, КСРО құрамында болып Қазақстан стратегиялық кәсіпорындар мен айналмалы объектілер құрған. Осындай кәсіпорындар 1960-1980 жыдары ПХД толған тұрақты электрикалық аспаптарды пайдаланған. Қазіргі таңда, баспа тақталарын шығаратын өнеркәсіптер жоқ. КСРО кезінде 1934 -тен 1995 жылдары бұл заттар аспаптарда диэлектрикалық сұйықтық ретінде және трансформаторларда, конденсаторларда Совол ( тетра- және пентахлорид бифенилдерінің қоспасы), Совтол (совол мен трихлорбензол қоспасы), олардың қоспасы (85% және совол 15% нитронафталин) және гексол (25%) қолданылды.
Сонымен қатар, өндірісінде және полимерлі материалдарда пластификатор ретінде, жағармай материалдарында және фунгицидтерде жапырақ туысты ағаштарды қорғау үшін пайдаланылды [33, 45 б.].
КСРО-да ПХД-ды шығарушылар келесідей компаниялар болды: "Оргстекло" (Джержинск қ., Ресей), "Оргсинтез" (Новомосковск, Ресей), "Vitinig" (Уфа). Автожағармайлы конденсаторлар келесі қалаларда шығарылды: Серпухов (Ресей), Өскемен (Қазақстан), Ленинакан (Армения), Шыршық (Өзбекстан) [34]. Соған қарамастан, бүгінде Ресей мен Орталық Азияның ластануын бағалау үшін совола немесе Совтол құрамы туралы ақпарат жоқ. Мәліметтер бойынша, ПХД ыстық нүктелері келесі аймақтарда болуы мүмкін [35]:
- Өскемен конденсационды электрикалық станциия территориясы (ауыл Аблакетка) және өзен жағалаулары; Белгілі ақпаратқа сәйкес 1968 жылдан бастап 1990 жылы тәуелсіздікке дейін, УТС зауытта отын конденсаторы ретінде пайдаланылған. УТС-ке шек қойғаннан кейін және реабилитацияда 6-9 тонна қалған;
- Өскемен конденсационды электрикалық станциясының сақтау тоғаны; ПХД қалдықтары реабиляцияланды және осы тоғанда өсімдіктер өсіріле бастады. Мәліметтер бойынша [36, 390 б] жағажай топырағында ПХБ концентрациясы 12,438 мгкг, ал тоған суында 0,19 мгкг. Ертіс өзенінің грунтты сулармен ластануына ықтималдылық жоғары;
- Екібастұз қосалқы станция қаласы. Екібастұз қосалқы станциясының жақын жерінен алынған үлгіде ПХБ максималды концентрациясы 26, 200 мг кг-ға тең болды [8, б. 98];
- Павлодар химиялық зауыт;
- Дарьял-У – Балқаштың солтүстігі әскери обьектілер территориясы;
- Державинск әскери жою техникасының полигоны;
- Жаңғызтөбе әскери жою техникасының полигоны;
- Қостанай қосалқы станция қаласы.
Бірінші кадастр, 22 компания немесе шамамен 56000 ПХБ конденсаторлар базасы бар, ол 850 тонн ПХБ-ға тең.
Кейбір зерттеулер Өскемен қаласында ПХД ластанған топырақта, суда және шөгінділерде конденсационды электрикалық станцияларда бар екендігін дәлелдеген. Топырақта ПХБ концентрациясы максималды концентрациядан 35 есе асқан. ПХД-ның топырақта 243.2-563.8 мгкг құрады [20, 39-41 б.].
Трансформаторларда:
- Арселор Миттал (Arcelor Mitta)l-да 107 Теміртау;
- Степногорск подшипник зауытында 32;
- Қазақмыста 12;
- Атырау мұнай өңдеуші зауытта 4.
ПХБ конденсатортарлары:
- Ақсу ферробалқымалы зауыты 16000;
- Семей ядерлік полигоны 15000;
- Дарьял U әскери аймағы 6000;
- Қазцинк 1450;
- Өскемен титан-магния-өнеркәсіптік комплексі 444;
- ҚазМұнайГаз 500;
- Қазатомпром 500;
- Қазақстан Темір Жолы 500;
- Алатау Жарық компаниясында 338.
Кейбір зерттеулер Өскемен қаласында ПХД ластанған топырақта, суда және шөгінділерде конденсационды электрикалық станцияларда бар екендігін дәлелдеген. Топырақта ПХБ концентрациясы максималды концентрациядан 35 есе асқан. ПХД-ның топырақта 243.2-563.8 мгкг құрады [20, 39-41 б.].
Осы мәліметтерге қарамастан, қоршаған орта обьектілерінің ластануы туралы ақпарат аз, сонымен қатар жануарлардың шығарылатын тағам өнімдері туралы да аз . Қазақстанның солтүстігі мен шығысында орналасқан ыстық нүктелерге қарамастан, мемлекеттің оңтүстік және батыс өңірлерінде ПХБ-мен ластану туралы жарияланымдар басылған. Мысалы, гидрология ғылыми-зерттеу институтының жұмыстарына сәйкес [37], Сырдария ағысының төменгі жағында 6 туысты ПХБ анықталған: 40, 41, 44, 52, 64 және 71. 40 жоғары концентрацияда 2,1 мкгл, бастапқы 44 12–ден 23 мкгл-ге дейінгі концентрацияда, сонымен қатар 52 салыстырмалы түрде төмен концентрацияда 0,09 мкгл анықталған. Бұл суларда ластағыш көздерін идентификациялау қиын. Тек тарихи көздердің әсер етуін шамалауға болады, себебі әскери обьектілер Совет үкіметі кезінде көп жылдар бойы осы аймақтарда жұмыс жасаған. Сәйкесінше, ТОЛ-дың халыққа әсері хроникалық болып табылады. Ертіс өзенінің балығының мүщелерінде ПХБ концентрациясы 0.01-22.1 мгкг, алсу өсімдіктерінде 0.008-8.9 мгкг болған.
Сурет 3 - Қазақстан аумақтарында тұрақты органикалық ластағыштар шоғырланған аймақтар
Атырау, Қызылорда, Жамбыл және Оңтүстік-Қазақстан областарында түйе сүтінің ластануы туралы салыстырмалы зерттеулерде, тек Қызылорда облысының үлгілерінде ПХД (0,95 нгг) жоғары деңгейде, және негізінен ПХБ 52 және 138 туыстары анықталған [38]. Сонымен қатар, ПХДД ПХДФ өндірісінің өнімі Алматы, Атырау, Шымкент, Аралдың түйе сүттерінің үлгілерінде табылды. Атырау облысының үлгісінде ПХДДФ концентрациясыжоғары болды. Бұл нәтиже осы аймақта мұнай алумен байланысты болуы мүмкін. Жалпы емшек сүтінде концентрациясы 410 нгг май болған. Алты ПХБ туыстарының концентрациясы (28, 52, 101, 138, 180 153) 100 және 350 нгг май аралығында болған [39]. Орташа концентрация 2,3,7,8-тетрахлордибензо-п-диоксин (ТХДД), канцерогенді диоксиндердің бірі ерекше жоғары болды (19,6 - 118,2 пг г май) және сегіз үлгінің алтауы екі аймақтан алынған үлгілерде болды (Жетісай және Киров). Халықаралық токсикалық эквивалент саны (ТЭ) мәлісметтеріне сәйкес, ТХДД орташа концентрациясы 20,1 пгг май (медиана 11,9 пгг май). ПХБ ТЭ орташа концентрациясы ПХД (ПХД 77, 126, 169) 9,1 пгг майды құрады.
ПХБ салыстырмалы зерттеулерінде Қазақстанның бірнеше аудандарында балықта [40], ПХБ концентрациясы балықта болатыныдығы, Атырау балықтарынан (КиШиз caspicus) анықталған. Бұл балықтардың ағзасындағы ПХБ концентрациясы 250 нгг-ға дейін жетеді. Сонымен қатар, Атырау облысында анықталған емшек сүтіндегі ПХД басқа зерттеу аймақтарымен (Шымкент, Арал, Қызылорда, Алматы және қағазды аймақтар Жетісай мен Киров) салыстырғанда жоғары (орташа 820 нгг май) болған.
Аралда балалар ағзасының ластануын зерттеуде ПХБ саны 1900 мкгкг липидтер плазмасы балаларда Еуропаға қарағанда жоғары [41]. Авторлар токсикалық химиялық заттардың әсері ластану көзінің тура әсер етуімен қатар тамақтану дәрежесі төмен және ластанған тағамды қолданғандығымен байланыстырады [41, б. 190]. Арал теңізінің тартылуы да халықтың денсаулығына әсер етеді.
Бүкіл әлемде оргинкалық ластағыштар туралы, әсіресе ПХБ-ның жануарлар өніміне әсері туралы ақпарат жоқтың қасы. Әсіресе соңғы уақытта дайындалған мәліметтер аз.
Нақтырақ емшек сүті туралы кейбір жарияланымдар республиканың оңтүстігінде басылды. Адам емшек сүті Алматы, Шымкент және Оңтүстік-Қазақстан областарының екі аймағынан алынды (Жетісай және Киров ауылдары), Арал теңізіне жақын қаладан және Каспий теңізінің (Атырау) мұнай химиялық өңірлері зерттелді.
Әдебиеттерге сүйенсек, Қазақстанда ПХБ ластанған аудандарға: Аблакетка және Өскемен конденсатор заводы, Жангызтобе полигоны, Державинск және Солтүстік Балхаш әскери базасы, Павлодар химикалық заводы және Екібастұз аймақтары жатады. Ғалымдардың мәліметтеріне сүйенсек, Өскемен конденсатор заводы аймағындағы топырақтағы ПХБ концентрациясы 0, 022-172,192 мгкг арасында. Шығыс Қазақстан облысы бойынша топырақтағы жалпы ПХБ концентрациясы 0,06 мгкг,оның ішінде ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
ГЕОГРАФИЯ және ТАБИҒАТТЫ ПАЙДАЛАНУ ФАКУЛЬТЕТІ
МАГИСТРАТУРА
Энергоэкология кафедрасы
6М060800 – Экология
МАГИСТРЛІК ДИССЕРТАЦИЯ
Ауылшаруашылығындағы мал жануарлардың ағзасында ластағыштардың (ПХБ және ДДТ) таралу мониторингі
Орындаған
_________ Муратова Б.О.
"_____" ________2015ж
Ғылыми жетекші
х.ғ.к, профессор м.а.
_________ Төреғожина Ж.Р.
"_____" ________2015ж
Қорғауға жіберілді:
Кафедра меңгерушісі
г.ғ.к., доцент
_________Базарбаева Т.А.
"_____" ________2015ж
Алматы, 2015 жыл
Түйіндеме
Магистрлік диссертация жұмысы кіріспеден, 3 бөлімнен, 17 суреттен, 14 кестеден, қорытындыдан, 113 пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.
Диссертациялық жұмыс қоршаған орта тұрақты органикалық ластағыштарының (полихлорланған бифенилдер (ПХБ), 1,1,1-Трихлор-2,2-ди (п-хлорфенил) этан (ДДТ)) екі өркешті түйе сүтіне өту биоаккумуляциясын және деконтаминация механизмдерін анықталады. Алынған мәліметтерге сүйене отырып, тағам өнімдерінің сапасын жақсарту мақсатында ұсыныстар жасалды.
РЕЗЮМЕ
Магистерская диссертация изложена на 72 cтраницах, состоит из введения, 3 разделов, выводов, 113 использованных источников литературы, содержит 17 рисунков, 14 таблиц.
В данной диссертационной работе исследована биоаккумуляция и механизмы деконтаминации проникновения устойчивых органических загрязнителей окружающей среды (полихлорированные бифенилы (ПХБ) 1,1,1-Трихлор-2,2-ди (п-хлорфенил) этан (ДДТ)) в молоко двугорбого верблюда.
На основе полученных данных даны рекомендации для улучшения качества пищевой продукции верблюдоводства.
Summary
Master's thesis is presented on 72 pages, consists of an introduction, 3 chapters, conclusions, 113 reference and contains 17 figures, 14 tables.
This thesis investigated the mechanisms of decontamination and bioaccumulation, and of penetration of persistent organic pollutants (polychlorinated biphenyls (PCBs), 1,1,1-trichloro-2,2-di (p-chlorophenyl) ethane (DDT)) in the Bactrian camel milk. Based on these results recommendations for improving the quality of food products camel.
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Негізгі бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Әдеби шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.1
Тұрақты органикалық ластағыштарға(ТОЛ) жалпы шолу ... ...
1.2
Полихлорлы бифенил (ПХБ)
1.3
Хлорорганикалық пестицидтер. Дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ) ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.4
Полихлорлы бифенил (ПХБ) және дихлордифенилтрихлорэтанның (ДДТ) мал өнімдеріне өтуі
1.4.1
Түйе малы және қоршаған орта ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.4.2
Қазақстандағы түйе шаруашылығы және оның өнімдері ... ... ..
Тәжірибелік бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Мәліметтер мен әдістер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.1
Зерттеу нысаны ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.2
Масса-спектрометрлік газды хроматография әдісі ... ... ... ... ... .
2.3
Сүт өніміділігін бағалау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.4
Есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Нәтижелер және оларды талқылау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Түйе сүтіндегі ПХБ және ДДТ концентрациясының кинетикасы және мөлшері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.1
Сүттегі бөлініп алынған ПХБ концентарациясы ... ... ... ... ... ...
3.2
Сүттегі бөлініп алынған ДДТЕ концентрациясы ... ... ... ... ... . ..
3.3
Сүттегі бөлініп алынған ПХБ мөлшері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3.4
Сүттегі бөлініп алынған ДДТЕ мөлшері ... ... ... ... ... ... ... ... .
3.5
Статистикалық сараптау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Белгілер мен қысқартулар
АҚШ – Америка Құрама Штаттары
АСҰ – Ауылшаруашылық Сауда Ұйымы
АТЛК – Ауаның Трансшекаралық Ластағыштары туралы Конвенциясы
ӘДСҰ – Әлемдік Денсаулық Сақтау Ұйымы
БҰҰ – Бірікен Ұлттар Ұйымы
ГХБ – гексахлорбензол
КСРО – Кеңестік Социалистік Республикалар Одағы
ҚКСР – Қазақ Кеңес Социалистік Республикасы
ПХБ – полихлорлы бифенил
ПХДД – полихлорленген дибензодиоксиндер
ПХДФ – полихлорленген дибензофурандар
ДДТ – дихлордифенилтрихлорэтан
ДДЕ – дихлордифенилдихлорэтилен
ДДД – дихлордифенилдихлорэтан
ШРК – шекті рауалды концентрациясы
ШК – шекті концентрация
ТОЛ – тұрақты органикалық ластағыштар
ТМД – Тәуелсіз Мемлекеттер Достастығы
ТЭФ – токсикалық эквиваленттілік факторы
ТЭ – токсикалық эквиваленттілік
т.б – тағы басқа
ХОП – хлор органикалық пестицидтер
мг – миллигра́мм
нг – нонограмм
кг – килограмм
л – литр
Кіріспе
Зерттеу жұмысының жалпы сипатамасы: Диссертациялық жұмыс қоршаған орта тұрақты органикалық ластағыштарының (полихлорланған бифенилдер (ПХБ), 1,1,1-Трихлор-2,2-ди (п-хлорфенил) этан (ДДТ)) екі өркешті түйе сүтіне өту биоаккумуляциясын және деконтаминация механизмдерін зерттеуге арналған. Хлор атомдарының саны мен құрлымына қарай, биологиялық, химиялық және физикалық қасиеттері әр түрлі ПХБ-ның 209 конгенерлері немесе түрі бар. Қазақстан территориясында кездесетін ПХБ тетра-, пента-, гекса- және гептахлорбифенил тобына жатады. ПХБ өндіріс орындарда майлайтын және изоляциялайтын материалдар ретінде, сонымен қатар бояғыш заттарға, пластмассаларға және резиналарға қоспа ретінде, трансформаторлық және конденсаторлық майлар құрамында, химиялық өндірістерде және электростанцияларда қолданылған. Жоғарыда аталған көптеген ПХБ құрамды құрылғылар қазір өндірістерде қолданылмайтындықтан құрылымнан шығып, талапқа сәйкес емес қалыпта және қажетті утилизациясыз тұр. Сол себепті, Қазақстан территориясында қолданыстағы ПХБ құрамды құрал-жабдықтар мен материалдар, қалдықтар қоршаған ортаның назардан тыс ластану мүмкіндігі қауіпін жоғарлатады.
Ғылыми жұмыста, 1,1,1-Трихлор-2,2-ди (п-хлорфенил) этан (ДДТ) химилық заттар өткен ғасырдың 80 жылдарына дейін ауылшаруашылығында, ықпалды инсектицид ретінде кең қолданыста болғаны көрсетілген. Басқа да хлор құрамды заттар сияқты, ДДТ да ТОЛ тобына жататын қасиеттер көрсететіндігі талданады.
Диссетациялық жұмыс, екі өркешті түйенің (Camelus bactrianus) майда ерігіштігі жоғары қосылыстар: ПХБ және ДДТ-ның переоралдық тұрғыда ластану метаболизмін зерттеуге бағытталған. Бұл физиологиялық тұрғыда май ұлпаларының биоаккумуляциясымен көрінеді. Екі өркешті түйенін метаболизмін зерттеу, ағзаның арнайы бөлігінде – өркешіндегі майды аккумулициялау ерекше қабылетімен байланысты. Сондықтан да, биологиялық модель ретінде екі өркешті түйені (Camelus bactrianus) пайдалану, бұл жануардың май қорын өркешінде орталықтандыру қабылетімен тікелей байланысты деп болжануда.
Магистрлік диссертацияның өзектілігі: Жалпы, Қазақстанның экологиялық мәселелері соңғы он жылдықта өзекті болып отыр. Дегенмен, тұрақты органикалық ластағыштарды (ТОЛ) зерттеу бойынша жеткілікті назар аударылып жатқан жоқ. Хлор құрамдас қосындылар (ПХБ, ДДТ) топырақта көптеген жылдар бойы ешқандай қасиетін жоғалтпастан жинақталатыны белгілі. Ластағыш заттардың ұзақ мерзімде қоршаған ортада болуы жалпы тіршілік айналымына түсіп, топырақтың ластануына, одан кейін өсімдіктерге, жануарларға және нәтижесінде тағам арқылы адам ағзасына өтіп, жинақталады. ТОЛ-дың адам ағзасына ұзақ уақыт бойы түсуі әртүрлі аурулардың пайда болуына түрткі болып, жалпы халықтың фертилдігін төмендетеді. Бұл үрдістерді қоғамдық денсаулықта, фондық фактор деп айқындауға болады. Себебі созылмалы немесе ісік ауруларының дамуына түрткі болатын жағымсыз жағдайдың қалыптасуына ықпал етуші лимиттік факторларға жатады.
Қазіргі кезде ПХБ-құрамдас құрал-жабыдқтар 980 тонна, ал жалпы қалдықтардың саны 250 000 тонна көлемінде. Алайда, назардан тыс ПХБ ластануына мониторинг жүргізу 2004 жылы ғана басталуына байланысты, ПХБ-ның тағам жүйесіне таралуы туралы толыққанды мәліметтер жоқтың қасы. ДДТ-мен ластану барысында қоршаған ортадан адам ағзасына дейін өтетіндігі дәлелденген. Ал, ДДТ Әлемдік Денсаулық Сақтау Ұйымының (ӘДСҰ) мәліметтері бойынша 1971 жылы қолдануға тыйым салынғанымен, Қазақстанда 90 жылдарға дейін ветеринария және медицина саласында қолданылғын. Қоршаған ортаны қорғау министірлігінің мәліметтері бойынша, елімізде 2010 жылы ДДТ қалдықтары 1,2-5,9 ШРК-ны (шектеулі рауалды концентрация) құраған. Аталмыш ластағыш бойынша жүргізілген зерттеулер нәтижесінде, ДДТ адам ағзасына көп жағдайда тағам өнімдері арқылы түсетіндігі белгілі болған. Оған қарамастан ДДТ қалдықтары қоршаған ортада көптеп кездеседі. ҚР саясаты бойынша Қазақстанда бүгінгі күні шетелден 500 пестицид импортталды. Қазақстан Республикасының аумағын игеру үшін 2013-2020 жылдарға бекітілген пестицидтің тізбесінде (инсектицидтер)" 560 пестицид бар. Жыл сайын тіркелген пестицидтің тізбесі жаңа препараттармен толықтырылып отырады.
Дегенмен, әлемдік зерттеулерге сүйенсек, ластанудың бұл жолын алдын алуға болады. Негізінен зерттеулер лабораториялық және ұсақ қара мал молделдерінде жүргізілген, атап айтсақ қой және ешкі. Құйрықты қой тұқымына жасалған зерттеулер бойынша, ластану локалді жүретіндігі айқындалған. Сондықтан, түйе ағзасы май метаболизімінің ерекшелігіне байланысты, үлкен қызығушылық танытып отыр. Түйе өркеші 90 кг-ға дейін май жинайды. Бұл ерекшелікті ескере отырып, ұсақ қара мал зерттеулеріндегі экстраполяция, түйе ағзасына қолданыла алмайды.
Жер көлемінің көп аймағын шөл және шөлейт аймақтары алып жатқан Қазақстан үшін, бұл зерттеулерді екі өркешті түйе ағзасында жүргізу ерекше қызығушылық танытып отыр. Өйткені, бұл жануар метаболизімінің ерекшелігі - май ұлпаларының көп мөлшері өркеште жинақталуында. Түйе өркеші 90 кг-ға дейін май жинайды. Бұл ерекшелікті ескере отырып, ұсақ қара мал зерттеулеріндегі экстраполяция түйе ағзасына қолданыла алмайды.
Сонымен қатар, еліміздегі дәстүрлі түйе саласы, әлеуетті ластағыш көздері ретінде қарастырылатын ауыр өндіріс орындарына жақын орналасқан. Мал шаруашылығы саласында, түйе саласы аз назарда. Алайда, жыл сайын түйе саны өсуде. 2014 жылдың 1 қаңдарындағы мәліметтер бойынша түйе басы 162 мыңды құрап отыр. Ұлттық бренд саналатын – шұбат – өндіріс саласы тез дамып келеді. Көптеген фермалар қарқынды түрде, жаңа деңгейде жұмыс жасауда. Сондықтан, қазіргі таңда түйе өнімдерін зерттеу, жаңа экономикалық қызығушылық туғызуда. Сонымен қатар, еліміздегі дәстүрлі түйе саласындағы ластағыш көздері ретінде қарастырылатын ауыр өндіріс орындарына жақын орналасқан. Алайда, жыл сайын түйе саны өсуде. 2014 жылдың 1 қаңтарындағы мәліметтер бойынша түйе басы 162 мыңды құрап отыр. Ұлттық бренд саналатын шұбат – өндіріс саласы тез дамып, көптеген фермалар қарқынды түрде жаңа деңгейде жұмыс жасауда. Сондықтан, қазіргі таңда түйе өнімдерін зерттеу жаңа экономикалық қызығушылық туғызуда.
Жұмыстың мақсаты: жұмыстың негізгі мақсаты ауылшаруашылығындағы жануарлардың ағзасына тұрақты органикалық ластағыштардың (ТОЛ) таралу мониторингін анықтау.
Диссертациялық жұмыстың қойылған мақсатына сәйкес келесі міндеттер қойылды:
1) органикалық ластағыштардың (ПХБ, ДДТ) екі өркешті түйе ағзасына енуін зерттеу;
2) түйе сүтіне тұрақты органикалық ластағыштарымен ластану және залалсыздану динамикасын анықтау;
3) ластағыштардың түйе сүтіне өту жылдамдығын бағалау.
Зерттеудің жаңалығы:
Ауыл шаруашылық малдарының ішінде түйе, ерекше биологиялық модель ретінде белгілі. Ол ерекшелік түйе ағзасының күрделі қоршаған орта жағдайларында өмір сүруі және адаптациясымен байланысты.
Camelus bactrianus ағзасында ПХБ және ДДТ метаболизімін зерттеу, түйенің ластанған қоршаған ортада адаптациясын түсінуге мүмкіндік береді. Бұл сала бойынша жүргізілген зерттеулер лабораториялық жануарлар және ұсақ қара мал моделдерінде жүргізілгені жоғарыда айтылды. Лабораториялық жануарлардың физиологиялық ерекшеліктерін зерттеу, адам физиологиясымен салыстыруға, ластағыш заттардың, адам ағзасына әсер ету бойынша жалпы түсінік қатыптастырға негізделген. Ал ұсақ қара малдарға жасалған зерттеулер тағам тізбегіндегі ластанған өнімдердің орнын айқындауға бағытталған. Аталмыш диссертация жұмысы бір жағынан, тағам тізбегінің негізгі өнімі ретінде түйе өнімдерінің әлеуетті ластану жолдарын зерттесе, екінші жағынан, Camelus bactrianus моделінде жүргізілген зерттеу, ПХБ және ДДТ ластағыштарының биологиялық сіңімділігі бойынша жалпы түсінік береді. Бұл тараптан түйе малы көптеген шөлді және шөлейтті аймақтардағы негізгі тағам көзі екенін атап өткен жөн.
Осы жұмыс түйе сүті мен еті бойынша тағамдық қауіпсіздік сұрақтарын да айқындайды. Өйткені, қоршаған орта ластағыштарының ішінен көп кездесетін ДДТ пестицидінен ағзаның тазалану механизімдерін білу өте маңызды. Сонымен қатар, бұрын соңды зерттелмеген, ТОЛ тобына жататын ПХБ механизімін анықтау үлкен қызығушылық танытып отыр. Алынған зерттеу нәтежиелері индустиалды аудандарда, қоғамның денсаулық мәселелерін түсіндіру мақсатында қолданылады.
Аталмыш мақсатқа сәйкес келесідей міндеттер орындалды: диссертациялық жұмыстың практикалық маңыздылығы түйе сүтінің аз ластану фактілері анақталуында. Ластану деңгейін бағалау бойынша, ластағыштардың түйе сүтіне 10%-дан артық еместігі бұл мөлшер ластағыштардың түріне байланысты, ал ешкі және сиыр сүтінде ластағыштар 20%-дан артық өтетіндігі көрсетілген. Алынған мәліметтер практикада, ластанған аудандарда түйе сүтінің контаминация қауіпін бағалау және осы аймақтардағы ластанған жануарларды утилизациясы бойынша нормативті документтер жасауда қолданылады.
Магистрлік диссертацияның практикалық маңыздылығы: зерттеу нәтижесінде алынған мағлұматтар аталмыш аймақтың экологиялық жағдайын жақсартуға бағытталған арнайы бағдарламаларды өңдеп жүзеге асыру үшін қажетті бастапқы мәліметтерді құруға негіз болады. Осы орайда бұл мәселенің шешілуі Қазақстан Республикасы үшін өзекті екенін айта кеткен жөн.
1. Әдеби шолу
1.1 Тұрақты органикалық ластағыштарға )ТОЛ(жалпы шолу
Тұрақты органикалық ластағыштар (ТОЛ) – бұл токсикалық қасиеттері бар органикалық заттар, олар тұрақты, биоаккумулятивті, трансшекаралық атмосфералық таралуға және тұнуға бейім, таралу көздерінен алыс немесе жақын орналасып адам денсаулығына және қоршаған ортаға зиянды әсер етеді[1]. Осы қасиеттеріне байланысты 2001 жылдың 18 мамырында 110 мемлекет Біріккен Ұлттар Ұйымының конференциясында мемлекеттер ТОЛ-ды өндірісте пайдалануға және қалдықтарын тастауға рұқсат етпеуге міндеттелген Стокгольм конвенциясына қол қойды. Конвенция ТОЛ-ды ликвидациялауға және әлемдік өндірісте пайдалануды және зерттеуді азайтып, адам денсаулығын және қоршаған ортаны қорғауға бағытталған [2]. Стокгольм конференциясы 2001 жылдың 22 мамырында Стокгольм (Швеция) қаласында қабылданды.
1995 жылдың мамырында Біріккен Ұлттар Ұйымының (БҰҰ) қоршаған орта туралы Бағдарламасын басқаруылар Кеңесі ТОЛ-ды зерттеу туралы қаулы қабылдады, біріншіден ТОЛ адам денсаулығына және экожүйеге 3 түрлі категорияға бөлініп зиянды әсер ететіні анықталды [3]. Бұл жөнінде мәліметтер 1-кестеде берілген.
Кесте 1 - Стокгольм конвенциясында аталған бастапқы тұрақты органикалық ластағыштар (ТОЛ)
Категориялар
Ластағыштар
Пестицидтер:
альдрин, хлордан, ДДТ, дильдрин, эндрин, гептахлор, гексахлорбензол, мирекс, токсафен;
Өндірістік химикаттар:
гексахлорбензол, полихлорирлі бифенилдер (ПХБ);
Тағамдар арқылы:
дибензофурандар (ПХДД ПХДФ), және ПХБ.
Оның үстіне, Конвенцияда ТОЛ-ға байланысты халықаралық конвенциялардың нөмерлері: Базель конвенциясы трансшекаралық қауіпті қалдықтарды тасымалдауды бақылау және оны утилизациялау адам денсаулығын және қоршаған ортаны қорғауға және трансшекаралық қозғалысты басқару және зиянды басқа қалдықтарды жоюға бағытталған. 170 партияның қатысуымен 1992 жылы күшіне конвенсия өз күшіне енді[4].
Ауаның трансшекаралық ластағыштары туралы Конвенция (АТЛК), тұрақты органикалық ластағыштар (ТОЛ) туралы протоколға қол қойылды. Конвенцияның негізгі мақсаты, ластағыштардың ауа арқылы трансшекаралық ластауын тоқтату және шектеу. ТОЛ бойынша протоколдың мақсаты қалдықтарды, тұрақты органикалық заттарды шектеу, азайту немесе жою. Протокол 2003 жылдың 23 қазанында күшіне енді [5].
Роттердам конвенциясы алдын-ала негізделген келісім қауіпті химиялық заттарды мемлекеттерге кіргізуде біріккен жауапкершілікке ат салысу және қауіпсіз пайдалануға көмектесу мақсатында халықаралық саудадағы қауіпті химиялық заттар және пестицидтер туралы Конвенция 2004 жылдың 24 ақпанында өз күшіне енді [6].
Қазақстан Стокгольм конвенциясына 2001 жылдың 23 мамырында қол қойып, 2007 жылдың 7 маусымында ратифицияланды. 2007 жылдың 7 қарашасында Қазақстан конвенция тізіміне енгізілді және 2009 жылдың 8 желтоқсанында ТОЛ-ды орындау бойынша Ұлттық жоспар Қазақстанда қабылданды [7]. Бұл Республика ТОЛ-дан қоршаған ортаны қорғау және адам денсаулығы саласында ғаламдық ынтымақтастық интеграциясы жолында маңызды қадам жасағанын көрсетеді. 2003-2004 жылдары Қазақстанда тұрақты органикалық заттардың қорын алдын-ала бағалау үшін ПХБ-ның бастапқы инвентаризациясы жүргізілді. Бұл жоба ПРООН ГЭФ Қазақстан Республикасына Стокгольм конвенциясы бойынша ТОЛ туралы міндеттерді орындауға бастапқы көмек жобасы аясында жүргізілді. Осы үрдіс кезінде қоршаған ортада ПХБ-мен ластану аймақтары анықталды [8].
Стокгольм конвенциясында ТОЛ-дың химиялық-физикалық сипаттары және негізгі функциялары көреткіштері анықталды. Молекула құрылысына және молекуладағы атомдар табиғатына байланысты, бұл физикалық және химиялық қасиеттер үлкен диапазонды мағынаға ие [2], б.8-9. ТОЛ-дың химиялық құрылысында көміртек хлор байланыстары гидролизге өте тұрақты, хлор алмастырушылар немесе функционалды топтар артқан сайын, фотолитикалық және биологиялық ыдырауға тұрақтылық арта түседі [9]. Көміртек негізіндегі ТОЛ жиі галогенделген және суда еруі төмен және май ұлпаларында биожинақталуына алып келетін липидте еруі жоғары. Сондай-ақ олар жартылай ұшқыш, бұл тұнуға дейін атмосферада кең таралуына мүмкіндік береді [2, 7 б.]. ТОЛ топырақта, ауада және биотада ыдырау мерзімі ұзақ болғандықтан қоршаған ортада ұзақ сақталады. Мысалы, ТОЛ топырақта он жылдай, ауада бірнеше күн сақталуы мүмкін [7, 88 б]. Мысалы, хлорданның топырақта ыдырау мерзімі шамамен бір жылды құрайды, қоңыржай топырақта дильдрин 5 жылды, эндрин топырақта 12 жылға дейін сақталына алады, гексахлорбензол (ГХБ) топырақта аэробты және анаэробты деградация диапазонына байланысты 2,7-ден 22,9 жылға дейін ыдырайды, гептахлор қоңыржай топырақта 2 жылға дейін, токсафенклимат және топырақ типіне байланысты 12 жылға дейін, ДДТ және оның метаболиттері шамамен 8 жылды құрайды. Көбі бірнеше жылдан 20 жылға дейінгі диапазонда ыдырайды [10].
Маңызды физикалық қасиеттері суда ерігіштігі, бу қысымы, тұрақты Генри (Н) заңы, октанол су коэффициент бөлімі, және органикалық көміртек су коэффициент бөлімі. Қоршаған ортада тұрақтылық заттың маңызды қасиетінің бірі болып табылады, себебі транспорт тұрақты заттарды шығару немесе пайдалану аймағынан таралу аймағын ұзартуы мүмкін [2, p.14-15].
ТОЛ туралы экологиялық ақиқат адам ұлпасында және жануарларда биоаккумуляцииялана алады. ТОЛ биоаккумуляциясы экожүйедегі химиялық, биологиялық және экологиялық үрдістердің жиынтығы.
Аталған ТОЛ-дың негізгі көрсеткіштері ұшқыштығы төмен, полярлы емес, суда еруі төмен және липидтерде еруі жоғары болуы май ұлпаларында жинақталуға және қоректену тізбегінде сақталуына алып келеді. ТОЛ биоаккумуляциясы туралы алғашқы әсер және алғашқы ақпарат құстар және теңіз жануарлары туралы бағдарламада таратылды [11].
ТОЛ жартылай ұшқыш тұнғанға дейін атмосферада ұзақ тарала алады. Ұзақ аймақтарға тарала алатындықтан сәйкесінше эмиссиясынан алыс аймақтарда жоғары концентрацияда кездесуі мүмкін, мысалы мұхиттарда, шөлдерде, Арктикада және Антарктидада. Мысалы ДДТ және басқа да пестицидтер поляр дельфинінде, ақ аюда және арктикалық балықтарда байқалған [12]. Басқа мәліметтер бойынша ДДТ, ПХБ, токсафен, хлорабензол Арктика жануарларда табылған. ТОЛ таралуының негізгі тәсілі сәулелену көзінен қоршаған ортаға ауа, түтін газдары және шаңдар арқылы атмосфераның ұзақ аймақтарына таралу. ТОЛ адамға және жануарларға өткір және хроникалық эффект беретін төтенше токсикалық химиялық зат болып табылады. Кейде олардың токсикалылығынан, бұл химиялық заттар табиғи үрдістерге қарсы келіп қоршаған ортада ұзақ сақталады. Жоғарыда аталғандай, көптеген ТОЛ қоршаған ортада 23 жылға дейін сақталады. ДДТ, эндрин, мирекс, 10-нан 23 жылға дейін топырақта, май ұлпаларында токсикалы және белсенді болады [13].
ТОЛ-дың қоршаған ортаға әсерін зерттеген кезде жабайы табиғатта нейро қозғалыстық, эндокриндікауытқулар, репродуктивті және иммунды дисфункциялар, рак байқалған. Жақын арада кейбір ТОЛ сәбилерде және балаларда инфекцияны көбеюіне алып келетін иммунитеттің төмендеуіне, сонымен қатар нейро қозғалыстың бұзылуына, рак, ісіктерге немесе қозғалу индукциясының дамуына алып келеді екен. Кейбір ТОЛ-ды бірнеше авторлар этологияда адам ағзасында сүт без ісігінің пайда болуының негізгі факторы ретінде қарастырады [2, 30 б.]. Әдебиет мәліметтері бойынша [13, 29 б] ДДТ иммунды жүйені әлсірететін бауыр ісігі сияқты адам организміне зиянды әсер ету себебі болып табылады. ГХЦГ рак, мутация, ұрық дефектілерін және эмбрион токсикалылығын, нервтік ауытқуларды, бауыр ауруларының себебі болуы мүмкін.
Бұл 12 химиялық заттар Стокгольм конвенциясына сәйкес 3 топқа бөлінген: пестицидтер, ПХБ және диоксиндер мен фурандар (кесте 2).
Бірінші топтағылар ұнтақ немесе кристаллдық материал (бірақ, хлордан қою сұйықтық) түрінде болады, әр түрлі формада дақылдарға фунгицид ретінде өскенге дейін шіруді тоқтату үшін зиянкестерді өлтіруде қолданылады;
Екінші топ ол ПХБ, электрикалық трансформаторларда және электростанцияларда май қоспалары түрінде, сонымен қатар гидравликалық муфттарда пайдаланылады.
Үшінші топқа өндірістің өнімдерінен басқа химиялық қосылыстар түзетін ТОЛ жатады, мысалы кейбір өнеркәсіптік үрдістердің қалдықтары және жану кезінде түзілген шаңдар және жануға арналған өнеркәсіптік құралдар. Бұл диоксиндер (полихлорлы дибензо-п-диоксиндер - ПХДД) және фурандар (полихлорлы дибензофурандар - ПХДФ) [14].
Кесте 2 - Топырақта өмір сүру кезеңі
Аты
Қолданылуы
Топырақта өмір сүруінің жарты уақыты
(жыл)
ДДТ
Инсектицидтер
10-15
Олдрин
Инсектицидтер
-
Дильдрин
Инсектицидтер
Эндрин
Инсектицидтер
12-ге дейін
Хлордан
Жәндіктер және термиттік басқару
Гептахлор
Жәндіктер және термиттік басқару
12-ге дейін
Гексахлорбензола
Фунгицидтер
2.7-22.9
Мирекс
Инсектицидтер
12-ге дейін
Токсафен
Инсектицидтер
3 айдан 12-ге дейін
ПХБ
Трансформаторларда және конденсаторларда диэлектриктер ретінде
10 күннен 1,5 жылға дейін
Диоксиндер
Жылу ауысу сұйықтығы
10-12
Фурандар
Тарапты өнім
10-12
Қоршаған орта жөніндегі Еуропалық агенттік мәліметі бойынша, көп жағдайда топырақтың ластануы келесі салалардан туындайды: химиялық, металлургиялық, энергетикалық, тау кен өндірісі, мұнай, электроника, шыны, керамика, тас, текстиль, тері, ағаш, қағаз, тамақ өндірісі, сауда және трафика. Макграт классификациясы бойынша органикалық ластағыштардың негізгі көздері [15] индустриалды және табиғи деп бөлінеді. ТОЛ негізінен өнеркәсіптік үрдістерде, қалдықтарды өртегеннен және ауыл шаруашылығында пестицид ретінде пайдаланғандықтан түзіледі.
1970-ші жылдардың соңында, ТОЛ "лас топ" тізімінен аластатылып, көптеген мемлекеттерде пайдалануға қатаң тыйым салына бастады. Бірақ, ТОЛ-дың тұрақты қасиеттеріне байланысты оларды әлі күнге дейін әр түрлі экологиялық матрицаларда кездестіре аламыз.
Барлық тоғыз пестицидтерге және ПХБ-ға тыйым салынды немесе пайдалануға шек қойылды. Бірақ, бүгінгі күнге дейін кейбір мемлекеттер, ТОЛ-ды халық денсаулығын қамтамасыз ететін маңызды ресурс ретінде пайдаланады [16]. Бұл мемлекеттерде алдағы уақытта оларды пайдалануға шек қою үшін ТОЛ-дың қай түрін және қалай қолданатынын түсіну қажет. Әлемде пайдаланатын және туындайтын ТОЛ-дар туралы маңызды ақпараттар жинақтаған. Оған қарамастан, әр мемлекеттің пайдалануы туралы нақты деректер аз [17]. Нақты деректердің аздығы тоғыз пестицидтің пайдалану ұзақтығын негіздейтін бағалауды қиындатады және жалпы альтернативті көздерді қабылдау үшін шаблондар мен шектерді пайдалануға кедергі келтіреді. ТОЛ бағытталмаған түрлерге жанама әсер етеді. Токсикалық эффектілер, хлор органикалық пестицидтермен (ХОП) рак, иммунитеттің төмендеуі, репродуктивті бұзылыстар, жалпы дамудың әлсіреуі байланысты. Кейбір ТОЛ эндокринді жүйеде бұзылыстар және гормоналды жүйенің өзгерістерін тудыруы мүмкін [16, с. 81]. Жоғарыда аталғандай, ТОЛ май ұлпаларында жинақталуы мүмкін, мысалы ДДТ ластанған ДДТ-мен жем берген сиырлар сүтінің үлгілерінде байқалған.
ТОЛ-дың тағам өнімдерінде кеңінен пайдалануын, пестицидтердің және майдың жинақталуын ескере отырып, халық денсаулығына, әсіресе сәбилердің организміне зиянды әсер етеді. Сондықтан, ТОЛ-ды күнделікті пайдаланатын тағам өнімдерінде қолдануға тыйым салынады. ТОЛ-дың осынай эффектілері қоршаған ортаның күйін қарастырған кезде табиғи және тағам обьектілерінде олардың құрамын анықтайтын нормативті стандарттар дайындалды [18].
ХОП-тың көптеген түрлері пайдалануға тыйым салынғанына қарамастан, олардың қорының сақталуы және қоршаған ортаның топырақ, өсімдік сияқты обьектілерін ластауы және жануарлар организмінде жинақталып, таралу көзінен алыс орналасса да тасымалдану және қоректік тізбек арқылы адамға зиянды әсер етеді [19].
Ресей және Тәуелсіз Мемлекеттер Достастығының (ТМД) мәліметтеріне сәйкес, барлық жеке ПХБ ішінде тек Арохлор 1254 үшін санитарлық нормалар бар [20]. Арохлор 1254 қоспада басқа туыстарына қарағанда токсикалық эффектісі жоғары: ауада 1мгм3, жұмыс орнының ауасында 1 мгм3; ауыз суда және мәдени мақсаттағы суда 1 мкгл; топырақта 0.1-0.06 мгкг; сүтте 1,5 мгкг, ал балықта 5 мгкг. Шекті рауалды концентрация (ШРК) қоршаған ортада ДДТ, ГХЦГ, Олдрин, Делдрин және гептахлор сияқты ауыл шаруашылық заттарды (кесте 3) бақылау үшін дайындалды.
1992 жылы ПХД және ПХДДФ қоспасының тәуекелін бағалау үшін эквиваленттілік санының токсикалылығы (ТЭ) деген ұғым бұл қосылыстардың күрделі қоспалардың токсикалылығын анықтау үшін енгізілді [21]. Процедура индивидуалды токсикалық эквиваленттілік факторы (ТЭФ) ПХДД, ПХДФ және ПХБ-дың токсикалылығы жоғары 2,3,7,8-ТХДД, негізігі туысы болып табылады (ТЭФ=1), қоспаның токсикалық эквиваленттілік туыс қосылыстардың концентрациясының көбейтіндісі олардың ТЕФ-іне сәйкес, сосын жеке қоспаның жалпы ТЭ концентрациясын алу үшін қосылады. Диоксиндер және диоксин ұқсасты ПХБ токсикалық эквиваленттілік (ТЭ) саны арнайы туыстарының токсикалық эквиваленттік факторын (ТЭФ) көбейткенде концентрациясы 2,3,7,8-ТХДД токсикалылығымен салыстырыла анықталады. Бүкіләлемдік денсаулық сақтау ұйымының шешімімен Еуропалық заңнама ТЭФ-ке негізделеді. Жаңа ТЭФ 2005 жылы TEQWHO05 нәтижесіне байланысты ұсынылды [22].
Кесте 3 - Қоршаған ортадағы хлор органикалақ пестицидтердің нысандары
Нормативтер
Хлор органикалақ пестицидтер
ДДТ мөлшері
ГХЦГ
Алдрин,
Делдрин
Гептахлор
ШРК,
мгм3
Ауадағы
0.0005
0.003
-
0.0002
ШРК,
мгл
Ауыз судағы
0.1
0.02
0.002
0.05
ШРК,
мгкг
Топырақтағы
0.1
0.1
-
-
мгкг
Тамақтағы
Жемістер, белоктар
0.1
0.2
0.05
0.02
Балық
0.2
0.2
-
-
Сүт
0.005
0.005
0.006
0.006
Ет
0.005
0.005
0.2
0.2
Жұмыртқа
0.005
0.005
0.1
0.05
Май
0.2
0.2
-
-
Пестицидтер – улы химиялық заттар, оларды мол өнім алу барысында минералды тыңайтқыштар ретінде, өсімдік зиянкестерімен, арамшөптермен күрес кезінде және әртүрлі өсімдік ауруларынан қорғау мақсатында фермерлер көп қолданылатын химикаттар. Олар инсектицидтерге, фунгицидтерге, гербицидтерге, родентицидтерге (зооцидтерге) ажыратылады.Никотин және пиретрум (түймедақ сығындысы) өсімдік тектестер ертеректегі химиялық пестицидтер болып табылады.Бірінші синтетикалық пестицид париждік көгал-мыстардың ацетоарсенаты (органикалық емес қосылыстар) болып табылады [23].
1.2 Полихлорлы бинефил (ПХБ)
Полихлорлы бифенилдер (ПХБ) хлор сутектің екі немесе одан да көп атомдарын құрайтын, екі бензолды сақинадан тұратын жоғары токсикалық химиялық қосылыстар туысына жатады. ПХБ-да хлордың орналасуына байланысты 2, 2', 6 және 6' позициясы орто деп аталады, 3, 3 ', 5 және 5' позициясы мета, және 4 пен 4 ' пара деп аталады (сурет 1) [24].
Сурет 1 - ПХБ-ның жалпы химиялық құрылысы
Мұндағы: пара-, мета, орто хлор позициясы.
ПХБ бензолды сақинасының байланыстары айнала алады. Мысалы, соңғы екі конфигурация (бір тізбектегі екі бензол сақинасы) және тізбекті емес бензол сақиналары бір-бірінен 900С орналасады (сурет 2).
Сурет 2 – ПХБ бензолды сақиналарының копланарлы және копланарлы емес позициясы
ПХБ-ның ішкі стандарт 209 туыс және табиғатта кездеспейтін хлорлы қосылыстары бар. Бұл қосылыстар жоғары тұрақтылық және термо тұрақты болғандықтан басқа майларға арнайы қоспа ретінде қосу үшін дайындалған. ПХБ туысты бірдей хлор атомымен танымал гомологтар мен хлордың әр түрлі орналасуындағы гомологтар изомерлер деп аталады. ПХБ-дағы нон-орто мен моно-орто токсикалық қасиеттері диоксиндердікіне ұқсас. Сондықтан оларды диоксин-ұқсас ПХБ деп атайды. Көптеген басқа ПХБ диоксин сияқты токсикалық көрсетпейді.
Бұлардың қасиеті хлорлау деңгейіне байланысты. ПХД-ның негізгі қасиеті олардың инерттілігінде. Олар қышқылдар мен сілтілерге төтеп бере алады және термиялық тұрақты, жарқыл температурасы жоғары (170-тен 400˚ С) (кесте 3). Тығыздығы 1.182 - 1.566 кгл арасында өзгеріп отырады [25]. Сонымен қатар трансформаторларда және конденсаторларда диэлектрикалық сұйықтық ретінде, жылу тасымалдағыштар мен жағармай заттары негізінде кең көлемде қолданылады. Олар бұрын суытқыш сұйықтықтар ретінде, жағармай және гидравликалық жүйелерде қолданылды және токсикалық және тұрақты қосылыстар оңай қол жетімді болды. ПХД электрикалық трансформаторларда жылу тасымалдаушы ретінде кең қолданылды, ал басқа электр құралдарда жеңіл тұтанатындықтан және жақсы изолятор болғандықтан пайдаланылды. Бұл қосымшаларға дизель-электрикалық поездар, конденсаторлар мен ескі люминесцентті лампалар жатады. Олар, сонымен қатар, гидравликалық майларда кеңінен қолданылады. Бірнеше ПХБ қоспалар мемлекеттер атына сәйкес түрлі сауда атауларымен аталды. Мәселен: Апиролио (Италия), Арохлор (США), Клофен (Германия), Делор (Чехословакия), Елаол (Германия), Канехлор (Жапония), Фенохлор (Франция), Пиранол (АҚШ), Совол (КО), Совтол (КО) [26].
Кесте 4 - ПХБ-ның физикалық сипаты
ПХБ изомер тобы
Балқу температурасы (C)
Қайнау температурасы (C)
Бу қысымы (Pa) at 25 C
Су ерігіштігі 25 C (гм3)
Кіру KOW
Шамамен булану жылдамдығы 25˚ C (гм2 h)
Бифенилдер
256
4.9
9.3
4.3
0.92
Моно ХБ
25-77.9
285
1.1
4.0
4.7
0.25
Ди ХБ
24.4-149
312
0.24
1.6
5.1
0.065
Три ХБ
28-87
337
0.054
0.65
5.5
0.017
Tетра ХБ
47-180
360
0.012
0.26
5.9
4.2*10-3
Пента ХБ
76.5-124
381
2.6*10-3
0.099
6.3
1.0*10-3
Гекса ХБ
77.150
400
5.8-10-4
0.038
6.7
2.5*10-4
Хепта ХБ
122.4-149
417
1.3*10-4
0.014
7.1
6.2*10-5
Оста ХБ
159.162
432
2.8*10-5
5.5*10-3
7.5
1.5*10-5
Нона ХБ
182.8-206
445
6.3*10-6
2.0*10-3
7.9
3.5-10-6
Дека ХБ
305.9
456
1.4*10-6
7.6*10-4
8.3
8.5*10-7
ПХБ қоршаған ортада және адам организмінде жинақталатын тұрақты органикалық химиялық заттар класын құрайды. Жинақтау қасиеті суда ерімейтіндігімен байланысты. Суда ПХБ ерігіштігі өте аз, мысалы, Алахлор 0.0027-0.42 нгл. Бірақ, ПХБ-ның биологиялық липидтерде ерігіштігі адамның денсаулығына зиянды әсер ететін биоаккумуляциялайтын қоректік тізбекке байланысты [27]. ПХБ осы қасиетіне байланысты 1980 жылдардың соңынан бастап барлық өнеркәсіптік мемлекеттерде тыйым салынды, бірақ олар қоршаған ортаға бояу және герметика өндірісінен қауіпті қалдықтарды дұрыс көмбеген жерлерден шығуы мүмкін деген тұжырымда [28].
Халықтың ластанған тамақты жеу арқылы және ластанған ауаны жұту арқылы және тері аурулары пайда болады [15, б. 220]. Көптеген адамдар мен жануарларға тағам өнімдері арқылы енеді. Сүт өнімдерінде, майларда ПХБ болады [29] сүт өнімдері, әсіресе майда ПХБ өте жоғары мөлшерде, себебі май ұлпаларында сақталынады. Жануарларға ПХБ жер асты суларында және биоаккумуляция әсер етеді. ПХБ майда ерігіш токсиндер болып табылады, яғни біз пайдаланатын майда және жануар майында сақталады. ПХБ биоаккумуляциясы нәтижесінде бұл токсиндерді келесі ұрпаққа жеткіземіз. Өңделген жануарлар үлгілері ЛД50 0,5гкг - 11,3 гкг дене массы диапазонда болады. ПХБ қалдықтар үлгісінде 8,5% , май максимум 0,30 мгкг, Онтарио, Канада мемлекеттерінің ауыл шаруашылық жануарларында 1986 және 1988 жылдары осындай болған анықталған [30]. Вьетнамда тағам өнімдерінде, ПХБ-ның ең жоғары көрсеткіші балықта және моллюскаларда 760 нгг және 1,400 нгг май болған. ПХБ-ның негізгі көздері астық дақылдылар мен көкөністер 3,7 мкгадамкүн өндірістік мемлекеттермен салыстырмалы түрде [31]. Сондай-ақ ПХБ көздері дақылдар мен сұйық май болған (0,86 мкгадамкүн) [32].
Алты туысты ПХБ ластағыштарын бағалағанда (ПХБ 28, 52, 101, 138, 153 және 180) ПХБ-ны тудыратын индикатор ретінде пайдаланылды. Ғылыми топтың айтуынша тамақ тізбегінде ПХБ жем мен тамақ өнімдерінде алты индикатордың суммасы ПХБ тағамдағы жалпы көлемінің 50% құрайды.
ПХБ-ның иммундық, неврологиялық және эндокриндік жүйелерге әсер етуі нәтижесінде: иммундық жүйенің белсенділігі төмендейді; рактың кейбір түрлерінің тәуекелінің артуы; когнитивті дефектілердің артуы; қалқанша безінің жұмысының бұзылуы; туу мәселелері; II типті диабеттің тәуекелінің артуы[29, 31].
Қазіргі таңда, елімізде негізгі ПХБ көздері: әскери полигондарда қолданылып, істен шыққан ПХБ толтырылған трансформаторлар мен конденсаторлар. Әдебиеттерге сүйенсек, Қазақстанда ПХБ ластанған аудандарға: Аблакетка және Өскемен конденсатор заводы, Жангызтобе полигоны, Державинск және Солтүстік Балхаш әскери базасы, Павлодар химикалық заводы және Екібастұз аймақтары жатады. Ғалымдардың мәліметтеріне сүйенсек, Өскемен конденсатор заводы аймағындағы топырақтағы ПХБ концентрациясы 0, 022-172,192 мгкг арасында. Шығыс Қазақстан облысы бойынша топырақтағы жалпы ПХБ концентрациясы 0,06 мгкг,оның ішінде трихлорбифенил 0,03мгкг, тетрахлорбифенил 0,06мгкг, пентахлорбифенил 0,1мгкг. Батыс Қазақстан Жайық өзенінде 2005 жылғы мәлімет бойынша ПХБ концентрациясы 0,07-1 ppb (миллиардтан бір бөлігі) арасында. Қызылорда облысындағы Сырдария өзенінде аталмыш ластағыштың мөлшері 0,082 ppb, Лайкөл көлінде 4,70 ppb, Мақпал өзенінде 12,0 ppb. Ал, Ертіс өзенің шөгінділерінде 234,412 мкгл-ға жеткен. Бұл көрсеткіш қалыпты жағдайдан 108 есе артық. Сонымен, қатар өзендегі балық ағзасында 0,010- 22 мгкг, осы аймақтағы өсімдіктерде 0,008-8,890 мгкг болған. Аталмыш зерттеулер Каспий және Арал теңіздерінде де жүргізілген. Jensen (1997) мәліметтерінде Арал теңізі аймағындағы 6-14 жас аралықтарындағы жеткіншектерді зерттеу барысында қан плазмасындағы ПХБ концентрациясы 1900 мкгкг болған. Бұл көрсеткіш Еуропамен салыстырғанда әлдеқайда жоғары. Осы мәліметерге қарап тамақтану тізіміне сай,топырақ, су және балық өнімдеріндегі ПХБ адам ағзасына да түсетіні көз жеткіземіз. Өкінішке орай Қазақстан территориясы бойынша тамақ өнімдеріндегі ПХБ концентрациясы туралы мақалалар аз.
Табиғи ресурстар, өнеркәсіптік құрылыстар, өндірісте ескірген технологиялар және Республиканың гео-аймақтық өндірістік факторлары антропогенді ластанған халықаралық статистика бойынша Қазақстан әлемде атмосфераға зиянды шығарындыларды шығару тізімінде 17-ші орынды алады [33]. Қазақстан территориясында 20 миллиард тоннадан аса өндірістік және тұрмыстық қалдықтар жиналады. 2011 жылы республикада 1,7 мың тонна пестицидтер және ядохимикаттар, 103700 тонна қажетсіз май, 0,6 тоннадан аса хладагенттер шығарылған [33, 25 б.].
Қазақстанда өнеркәсіптік ТОЛ-ға энергия (қуат) зауыттарында және жарық өндірісінде, трансформаторларда және конденсаторлардағы мұнай, мұнай және өнеркәсіптің химиялық өнімдерінде пайда болған ПХБ-лар жатады.
Мемлекет құрамында ПХБ бар құрал-жабдықтар:
- Энергетикалық комплекс - 2500 данадан аса;
- Тау-металлургиялық комплекс - 20 мың дана;
- Поезд транспорт - 600 дана;
- Химия өнеркәсібі - шамамен 400 дана.
Осы тізімге қосымша көптеген Батыс Қазақстанда бұрғылаулар, мұнай және газ кен орындары, оңтүстік-батыстағы Байқоңыр космодромы жыл сайын тонналап гептил және Арал теңізінің проблемалары кіреді. Бұл жағдайлар ескі технологияларды, шикізат пен төмен сапалы отынды пайдаланумен, компаниялардың қалдықтарды утилизациялау және регенерациялау технологияларын инвестициялағысы келмейтінділігі түсіндіріледі [33, 66 б.].
Қазақстан дамушы мемлекеттер ретінде зауыт пен фабрикаларда ПХБ қатысқан трансформаторлар және конденсаторларды қолданатын мұнай, газ, уран өндірісі, өнеркәсіптік секторларды дамытып жатыр. Реконструкция барысында, КСРО құрамында болып Қазақстан стратегиялық кәсіпорындар мен айналмалы объектілер құрған. Осындай кәсіпорындар 1960-1980 жыдары ПХД толған тұрақты электрикалық аспаптарды пайдаланған. Қазіргі таңда, баспа тақталарын шығаратын өнеркәсіптер жоқ. КСРО кезінде 1934 -тен 1995 жылдары бұл заттар аспаптарда диэлектрикалық сұйықтық ретінде және трансформаторларда, конденсаторларда Совол ( тетра- және пентахлорид бифенилдерінің қоспасы), Совтол (совол мен трихлорбензол қоспасы), олардың қоспасы (85% және совол 15% нитронафталин) және гексол (25%) қолданылды.
Сонымен қатар, өндірісінде және полимерлі материалдарда пластификатор ретінде, жағармай материалдарында және фунгицидтерде жапырақ туысты ағаштарды қорғау үшін пайдаланылды [33, 45 б.].
КСРО-да ПХД-ды шығарушылар келесідей компаниялар болды: "Оргстекло" (Джержинск қ., Ресей), "Оргсинтез" (Новомосковск, Ресей), "Vitinig" (Уфа). Автожағармайлы конденсаторлар келесі қалаларда шығарылды: Серпухов (Ресей), Өскемен (Қазақстан), Ленинакан (Армения), Шыршық (Өзбекстан) [34]. Соған қарамастан, бүгінде Ресей мен Орталық Азияның ластануын бағалау үшін совола немесе Совтол құрамы туралы ақпарат жоқ. Мәліметтер бойынша, ПХД ыстық нүктелері келесі аймақтарда болуы мүмкін [35]:
- Өскемен конденсационды электрикалық станциия территориясы (ауыл Аблакетка) және өзен жағалаулары; Белгілі ақпаратқа сәйкес 1968 жылдан бастап 1990 жылы тәуелсіздікке дейін, УТС зауытта отын конденсаторы ретінде пайдаланылған. УТС-ке шек қойғаннан кейін және реабилитацияда 6-9 тонна қалған;
- Өскемен конденсационды электрикалық станциясының сақтау тоғаны; ПХД қалдықтары реабиляцияланды және осы тоғанда өсімдіктер өсіріле бастады. Мәліметтер бойынша [36, 390 б] жағажай топырағында ПХБ концентрациясы 12,438 мгкг, ал тоған суында 0,19 мгкг. Ертіс өзенінің грунтты сулармен ластануына ықтималдылық жоғары;
- Екібастұз қосалқы станция қаласы. Екібастұз қосалқы станциясының жақын жерінен алынған үлгіде ПХБ максималды концентрациясы 26, 200 мг кг-ға тең болды [8, б. 98];
- Павлодар химиялық зауыт;
- Дарьял-У – Балқаштың солтүстігі әскери обьектілер территориясы;
- Державинск әскери жою техникасының полигоны;
- Жаңғызтөбе әскери жою техникасының полигоны;
- Қостанай қосалқы станция қаласы.
Бірінші кадастр, 22 компания немесе шамамен 56000 ПХБ конденсаторлар базасы бар, ол 850 тонн ПХБ-ға тең.
Кейбір зерттеулер Өскемен қаласында ПХД ластанған топырақта, суда және шөгінділерде конденсационды электрикалық станцияларда бар екендігін дәлелдеген. Топырақта ПХБ концентрациясы максималды концентрациядан 35 есе асқан. ПХД-ның топырақта 243.2-563.8 мгкг құрады [20, 39-41 б.].
Трансформаторларда:
- Арселор Миттал (Arcelor Mitta)l-да 107 Теміртау;
- Степногорск подшипник зауытында 32;
- Қазақмыста 12;
- Атырау мұнай өңдеуші зауытта 4.
ПХБ конденсатортарлары:
- Ақсу ферробалқымалы зауыты 16000;
- Семей ядерлік полигоны 15000;
- Дарьял U әскери аймағы 6000;
- Қазцинк 1450;
- Өскемен титан-магния-өнеркәсіптік комплексі 444;
- ҚазМұнайГаз 500;
- Қазатомпром 500;
- Қазақстан Темір Жолы 500;
- Алатау Жарық компаниясында 338.
Кейбір зерттеулер Өскемен қаласында ПХД ластанған топырақта, суда және шөгінділерде конденсационды электрикалық станцияларда бар екендігін дәлелдеген. Топырақта ПХБ концентрациясы максималды концентрациядан 35 есе асқан. ПХД-ның топырақта 243.2-563.8 мгкг құрады [20, 39-41 б.].
Осы мәліметтерге қарамастан, қоршаған орта обьектілерінің ластануы туралы ақпарат аз, сонымен қатар жануарлардың шығарылатын тағам өнімдері туралы да аз . Қазақстанның солтүстігі мен шығысында орналасқан ыстық нүктелерге қарамастан, мемлекеттің оңтүстік және батыс өңірлерінде ПХБ-мен ластану туралы жарияланымдар басылған. Мысалы, гидрология ғылыми-зерттеу институтының жұмыстарына сәйкес [37], Сырдария ағысының төменгі жағында 6 туысты ПХБ анықталған: 40, 41, 44, 52, 64 және 71. 40 жоғары концентрацияда 2,1 мкгл, бастапқы 44 12–ден 23 мкгл-ге дейінгі концентрацияда, сонымен қатар 52 салыстырмалы түрде төмен концентрацияда 0,09 мкгл анықталған. Бұл суларда ластағыш көздерін идентификациялау қиын. Тек тарихи көздердің әсер етуін шамалауға болады, себебі әскери обьектілер Совет үкіметі кезінде көп жылдар бойы осы аймақтарда жұмыс жасаған. Сәйкесінше, ТОЛ-дың халыққа әсері хроникалық болып табылады. Ертіс өзенінің балығының мүщелерінде ПХБ концентрациясы 0.01-22.1 мгкг, алсу өсімдіктерінде 0.008-8.9 мгкг болған.
Сурет 3 - Қазақстан аумақтарында тұрақты органикалық ластағыштар шоғырланған аймақтар
Атырау, Қызылорда, Жамбыл және Оңтүстік-Қазақстан областарында түйе сүтінің ластануы туралы салыстырмалы зерттеулерде, тек Қызылорда облысының үлгілерінде ПХД (0,95 нгг) жоғары деңгейде, және негізінен ПХБ 52 және 138 туыстары анықталған [38]. Сонымен қатар, ПХДД ПХДФ өндірісінің өнімі Алматы, Атырау, Шымкент, Аралдың түйе сүттерінің үлгілерінде табылды. Атырау облысының үлгісінде ПХДДФ концентрациясыжоғары болды. Бұл нәтиже осы аймақта мұнай алумен байланысты болуы мүмкін. Жалпы емшек сүтінде концентрациясы 410 нгг май болған. Алты ПХБ туыстарының концентрациясы (28, 52, 101, 138, 180 153) 100 және 350 нгг май аралығында болған [39]. Орташа концентрация 2,3,7,8-тетрахлордибензо-п-диоксин (ТХДД), канцерогенді диоксиндердің бірі ерекше жоғары болды (19,6 - 118,2 пг г май) және сегіз үлгінің алтауы екі аймақтан алынған үлгілерде болды (Жетісай және Киров). Халықаралық токсикалық эквивалент саны (ТЭ) мәлісметтеріне сәйкес, ТХДД орташа концентрациясы 20,1 пгг май (медиана 11,9 пгг май). ПХБ ТЭ орташа концентрациясы ПХД (ПХД 77, 126, 169) 9,1 пгг майды құрады.
ПХБ салыстырмалы зерттеулерінде Қазақстанның бірнеше аудандарында балықта [40], ПХБ концентрациясы балықта болатыныдығы, Атырау балықтарынан (КиШиз caspicus) анықталған. Бұл балықтардың ағзасындағы ПХБ концентрациясы 250 нгг-ға дейін жетеді. Сонымен қатар, Атырау облысында анықталған емшек сүтіндегі ПХД басқа зерттеу аймақтарымен (Шымкент, Арал, Қызылорда, Алматы және қағазды аймақтар Жетісай мен Киров) салыстырғанда жоғары (орташа 820 нгг май) болған.
Аралда балалар ағзасының ластануын зерттеуде ПХБ саны 1900 мкгкг липидтер плазмасы балаларда Еуропаға қарағанда жоғары [41]. Авторлар токсикалық химиялық заттардың әсері ластану көзінің тура әсер етуімен қатар тамақтану дәрежесі төмен және ластанған тағамды қолданғандығымен байланыстырады [41, б. 190]. Арал теңізінің тартылуы да халықтың денсаулығына әсер етеді.
Бүкіл әлемде оргинкалық ластағыштар туралы, әсіресе ПХБ-ның жануарлар өніміне әсері туралы ақпарат жоқтың қасы. Әсіресе соңғы уақытта дайындалған мәліметтер аз.
Нақтырақ емшек сүті туралы кейбір жарияланымдар республиканың оңтүстігінде басылды. Адам емшек сүті Алматы, Шымкент және Оңтүстік-Қазақстан областарының екі аймағынан алынды (Жетісай және Киров ауылдары), Арал теңізіне жақын қаладан және Каспий теңізінің (Атырау) мұнай химиялық өңірлері зерттелді.
Әдебиеттерге сүйенсек, Қазақстанда ПХБ ластанған аудандарға: Аблакетка және Өскемен конденсатор заводы, Жангызтобе полигоны, Державинск және Солтүстік Балхаш әскери базасы, Павлодар химикалық заводы және Екібастұз аймақтары жатады. Ғалымдардың мәліметтеріне сүйенсек, Өскемен конденсатор заводы аймағындағы топырақтағы ПХБ концентрациясы 0, 022-172,192 мгкг арасында. Шығыс Қазақстан облысы бойынша топырақтағы жалпы ПХБ концентрациясы 0,06 мгкг,оның ішінде ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- 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
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz