Су — биосфераның аса маңызды элементi туралы ақпарат

Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Гидросфера

1. Су - биосфераның аса маңызды элементi

2. Сулардың өздiгiнен тазару құбылысы.

3. Гидросфераның ластануы.

4. Судың құрамында болатын ластағыш қоспалардан тазалау

1. Су - биосфераның аса маңызды элементi

Гидросфера - бiздiң планетамыздың аса маңызды құрам бөлiктерiнiң бiрi. Гидросфераға күн энергиясы мен гравитациялық күштер əсерiнен қозғалысқа түсетiн жəне бiр күйден екiншi күйге өте алатын барлық су түрлерi жатады. Гидросфера Жердiң басқа элементтерi атмосфера мен литосферамен тығыз байланысты. Жердегi су үнемi қозғалыста болады.

Табиғаттағы су айналымы гидросфераның барлық бөлiктерiн бiр-бiрiмен байланыстырып, бiртұтас жабық жүйе : мұхит - атмосфера - құрлықты түзедi. Ол гидросфераның түрлi бөлiктерiнiң əртектiлiгiне байланысты өзгеретiн су алмасу процесiнiң белсендiлiгiн қамтамасыз етедi.

Мұхиттағы су гидросфераның барлық массасының 97 % құрайды жəне Жер планетасы бетiнiң ауданының 75% аса бөлiгiн алады. Биосфера тiршiлiгiнде мұхиттың алатын орны ерекше: онда биосфераның химиялық тазаруы мен биомассаның өндiрiсiн қамтамасыз ететiн толып жатқан химиялық реакциялар жүредi. Су кез келген жануарлар мен өсiмiдктердiң ткандерi мен клеткаларының құрамына кiредi. Жануарлар мен өсiмдiкетр организмдерiндегi өте күрделi реакциялар тек қана су қатысында жүре алады. Жер планетасындағы климат та көп жағдайда суға жəне атмосферадағы су буларының мөлшерiне байланысты қалыптасады.

Мұхиттардағы судың беткi бес жүз метрлiк қабаты ондағы планктонның сүзгiш аппараты арқылы 40 күн iшiнде сүзiлiп өтсе, бiр жыл iшiнде мұхиттағы бүкiл су планктон арқылы та зарып отырады. Теңiз суындағы ерiген тұздардың концентрациясы 3, 5% болса, химиялық құрамы жағынан бұл тұздардың 99, 9% - натрий, калий, хлор, бром, фтор, магний, кобальт, т. б. иондардың үлесiне тиедi.

Биосферадағы үш сфераның - ауа, су, топырақ сфераларының арасындағы өзара қарым-қатынастарды, негiзгi заты көмiрқышқыл газы болып табылатын карбонаттық тепе-теңдiк арқылы жақсы түсiнуге болады. Мұхитта атмосфераға қарағанда көмiрқышқыл газы 60 есе көп. Көмiрқышқыл газы суық суда жақсы еритiн болғандықтан, мұхит тропиктерде оны атмосфераға насос тəрiздi тартып алады, сондықтан да бұл аймақтарда оның қысымы оңтүстiк пен солтүстiк ендiктерге қарағанда жоғары болады. Атмосферадағы СО2 мөлшерi артқан сайын мұхит суындағы оның мөлшерi де артады, нəтижесiнде кальций карбонатының ерiгiштiгi жоғарылап, гидрокарбонат- иондар көбейедi. СО2 мөлшерi азайғанда сутек иондарының концентрациясы төмендейдi де, кальций карбонатының көбiрек тұнбаға түсуi байқалады. Осылайша мұхит суларындағы көмiртек иондары тұрақтанып, атмосфераның анторопогендiк ластануынан жиналған СО2 артық мөлшерi сiңiрiледi. Қорыта айтқанда, су биосферада ең негiзгi роль атқарушы болып табылады, себебi тiрi организмдердегi барлық биохимиялық процестер тек су қатысында ғана жүре алады, сондықтан да олардың клеткалары мен тканьдерiнiң көп бөлiгi судан тұрады.

Су - əлемнiң ең үлкен байлығы. Бiрақ бiздiң планетамыздағы тұщы судың қоры санаулы ғана, барлық су ресурстарының 3% ғана. Таза судың жетiспеушiлiгi жер шарының көптеген аудандарындағы өткiр мəселелердiң бiрi болып отыр.

Жердегi су ресурстары жалпы алғанда, жер бетiлiк немесе континетальды сулар, Бүкiл Əлемдiк мұхит сулары жəне жер астылық сулар болып үш топқа бөлiнедi. Жер бетiлiк, не континентальды суларға - өзен, көл, жабық теңiздер, батпақтар, атмосфералық жауын-шашын сулары, мұздықтар суы, Бүкiл Əлемдiк мұхитқа мұхиттар мен оларға құятын теңiздер, ал жер астылық суларға топырақ ылғалдары, жер астылық грунт сулары жатады.

Судың химиялық құрамы бiр-бiрiне байланыссыз екi фактордың - тарихи-табиғи жəне геологиялық жағдайлар мен антропогендiк фактордың əсерiнен қалыптасады.

Судың химиялық құрамының түрлiше болуы себептi оларды минералдану дəрежесiне байланысты төмендегiше классификациялауға болады (1 г/л) :

тұщы су 1 ге дейiн

тұздылау 1-25

тұзды 26-50

ащы >50

Жер бетiндегi тұщы су қорының 97% Антарктида, Гренландия, полюстер мен таудағы мұздықтардың үлесiне тиедi. Егер осы мұздықтарды Жердiң бетiне бiрдей етiп бөлсе, онда ол қалыңдығы 53 м қабат түзген болар едi. Бiрақ осындай тұщы су қорын пайдалану əлi күнге мүмкiн болмай отыр.

Құрлықтың бар болғаны шамамен 3% көлдер мен өзендер алып жатыр. Сондықтан да тұщы судың жетiспеушiлiгi түсiнiктi жағдай деуге болады.

Табиғатта су айналымы үздiксiз жүрiп отырады. Күн сəулесiнiң əсерiнен Мұхит суларының, құрлықтың беттерiнен жəне өсiмдiктердегi транспирация арқылы су үздiксiз буланады. Нəтижесiнде атмосфера су буларымен қанығады. Буланған су конденсацияланып, бұлттар түзiп, атмосфералық жауын-шашын болып жер бетiне жауады. Жерде оның бiраз бөлiгi топырақ пен өсiмдiктер беттерiнен буланып, бiразы топыраққа сiңiп, өсiмдiктерге сiңiрiледi, не топырақтың терең қабаттарына өтiп, онда грунт суларымен бiрге қайтадан жер бетiне шығып, мұхиттарға қосылады. Жауын-шашынның бiраз бөлiгi топырақ беттерiнде қалып, өзендерге қосылады.

Тұщы судың жетiспеушiлiгi .

Қазiргi таңда əлемнiң көптеген елдерiнде тұщы судың дефицитi байқалып отыр. Бұл жағдай су қорының құрлықта бiркелкi таралмағандығынан, халық санының өсуiнен жəне өндiрiс пен ауыл шаруашылығының қарқынды дамуынан қалыптасып отыр. Жүргiзiлген еесптеулер бойынша, жер шарын-

да суды əртүрлi мақсатқа пайдалануға жыл сайын шамамен 150 км3, ал өзендер мен жер асты суларынан 600 км3 алынады. Былайша айтқанда, суды пайдаланудан қоры əлдеқайда көп жəне жеткiлiктi болу керек. Бiрақ табиғи сулардың химиялық құрамына қатты əсер ететiн фактор - адамның шаруашылық əрекетiнiң нəтижесiнде қалалар санының көптеп өсуi суды

пайдаланудың ғана емес, сонымен бiрге ағызынды сулардың да өсуiне əкеп соғуда. Ауылшаруашылық жəне өндiрiс орындары ағызынды сулармен бiрге өзендерге суды ластаушы заттарды да ағызады. Нəтижесiнде табиғи суларда ерiген оттегiнiң мөлшерi азайып, органикалық заттардың ыдырау жағдайлары нашарлап, олардың концентрациясы көбейедi.

Жер бетiлiк суларға жыл сайын 450 км3 ағызынды сулар ағызылады. Олардың тек қана жартысына жуығы алдын ала тазартылады. Ал табиғи сулар өздерiнiң өздiгiнен тазару қабiлетiн сақтауы үшiн ағызынды сулардың көлемi ондаған есе аз болуы керек.

Адамзат қоғамында адамдардың жартысына жуығы судың жетiспеушiлiк проблемасын бастан кешiруде. Құрлықтың 60% шөл жəне жартылай шөл жерлер. Жер шарының осы құрғақшылық аудандарында адамдар ауыз судың өзiнiң тапшылығының қасiретiн тартуда. Осындай сусыз аймақтарға Мексика, Пəкiстан, Иран, Алжир, АҚШ ондаған штаттары жəне т. б. Бұлармен қатар ТМД елдерiнiң кейбiр Орта Азиялық мемлекеттерi. Тұщы судың жетiспеушiлiгi гумидтi деп аталатын ылғал климатты аймақтарда да байқалуда. АҚШ бiрқатар штаттарында, Канадада, Оңтүстiк Американың, Азияның, Африканың тропиктiк аймақтарында су ресурстары мол болғанымен, олардың ластану салдарынан “судың жетiспеушiлiгi” байқалуда.

АҚШ халқының 1/7 бөлiгi су тапшылығын бастан кешiруде. Сол сияқты Батыс Европаның бiрқатар мемлекеттерi де осындай жағдайда. Сондықтан бүкiл адамзат қоғамына қауiп төндiрген су жетiспеушiлiгi, барлық елдердiң ғалымдары мен инженерлерiн халықты сумен қамтамасыз етудiң түрлi жолдарын iздестiруге жұмылдыруда. Осы ретте жер астылық суларды зерттеу, пайдалану жолдары қарастырылуда, себебi олардың қоры барлық дерлiк материктерде мол. Айсбергтер суын пайдалану жолдары iздестiрiлуде. Соңғы жылдары ғалымдар ащы суларды тұщыту мəселелерiмен де айналысуда. Бұл үшiн көптеген елдерде суды жұмсартатын станциялар салынуда.

Қазiр əлемде 800 ден аса осындай станциялар жұмыс iстейдi, олар күн сайын 1, 7 млн м3 тұщы су алады, оның 90% ауыз су ретiнде пайдаланылады. Бiздiң елiмiзде Атырау қаласы осындай суды пайдаланады.

2. Сулардың өздiгiнен тазару құбылысы

Су ресурстарының ”мұхит - атмосфера - жер - мұхит, системасындағы айналым процестерiнде тамаша бiр қасиетi - өздiгiнен қайта қалпына келу қабiлетi. Табиғатта тұщы суды материктерден мұхиттар мен теңiздерге, олардан қайтадан керi қарай қайта алып келетiн алып ”механизм„ үнемi жұмыс iстейдi.

Гидросферадағы өздiгiнен тазару процесi заттардың айналымымен байланысты. Бұл процесс табиғи суларда оларда тiршiлiк ететiн тiрi организмдердiң тiршiлiк iс-əрекеттерi нəтижесiнде жүзеге асады. Сондықтан табиғатты қорғаудың аса маңызды мiндеттерiнiң бiрi табиғи сулардың осы қасиетiн сақтап қалуға барынша мүмкiндiк жасау.

Əрбiр су көзi - түрлi тiрi организмдер, сол ортаға тəн арнайы организмдер, өсiмдiктер, микроорганизмдер тiршiлк ететiн, олар үнемi көбейiп, өлiп отыратын тiрi, күрделi экожүйе.

Егер су көзiне бактериялар, не химиялық қосылыстар түсетiн болса, онда өздiгiнен тазару процесi тез жүрiп, су өзiнiң бастапқы таза күйiне қайта келедi. Өздiгiнен тазару процесiне əсер ететiн факторлар түрлiше. Оларды шартты түрде үшке бөлуге болады: физикалық, химиялық жəне биологиялық.

Судың өздiгiнен тазару процесiне əсер ететiн физикалық факторлардың iшiнде ластаушы заттардың сұйылуы, еруi жəне араласуы негiзгi роль атқарады. Өзен суының интенсивтi ағысы судағы ластаушы заттардың жақсы араласып, концентрацияларының төмендеуiне себеп болады. Судағы ерiмейтiн тұнбалардың су түбiне шөгуi ластанған судың өздiгiнен тазаруына

жағдай жасайды. Микроорганизмдер өз салмақтарымен, немесе судағы органикалық жəне органикалық емес заттарға қосылып, олармен бiрге су түбiне шөгедi. Судың өздiгiнен тазаруына əсер ететiн аса маңызды физикалық фактор Күннiң ультракүлгiн сəулесi. Бұл сəулелердiң əсерiнен су зарарсызданады. Ультракүлгiн сəулелер белокты коллоидтарды жəне микроб клеткалары протоплазмаларының ферменттерiн жойып жiбередi.

3. Гидросфераның ластануы

Жер планетасындағы судың жалпы мөлшерi - 1386 млн. км3. Бұл судың 96, 5% Əлемдiк мұхитқа тиесiлi. Мұхиттардың орташа тереңдiгi 3704 м ал ең тереңi - 11034 м Жер қойнауының жоғарғы бөлiгiнде түрлi тереңдiкте жер

асты суының қоры бар. Тұщы сулар əдетте, 150-200 м тереңдiкте орналасады да, тереңдеген сайын тұздана бередi. Жер астындағы тұщы сулардың көлемi жер бетiлiк тұщы су көлемiнен 100 есе көп. Су табиғатта үш түрлi агрегат күйде (қатты, сұйық, газ) кездеседi.

Қазiргi кезде адамзат қоғамында бiр жылда тұщы судың 3000 км3 шамасындайы жұмсалады. Суды ең көп пайдаланатын ауыл шаруашылығы. Ауыл шаруашылығында пайдаланылған судың төрттен үш бөлiгi қайтарылмайды. Мысалы, 1 тонна бидай өсiру үшiн барлық вегетациялық кезеңiнде 1500 тонна, 1тонна күрiшке - 7000 тонна, мақтаға 10 000 тонна су жұмсалады.

Өнеркəсiпте 1т. өнiм алу үшiн болат, шойын - 15-20 м3, кальцийленген сода - 10, күкiрт қышқылы - 25-80, азот қышқылы - 80-180, синтетикалық жiбек - 300-400 м3, синтетикалық талшық - 500, мыс - 500, пластмасса - 500-1000, синтетикалық каучук - 2000-3000 м3 т. с. с. су жұмсалады. Қуаты 3 квт/сағ. Жылу электр станциясына жылына 300 км3 су қажет.

Соңғы жылдары өзен, көл, теңiз бен мұхит суларының ластануы қатты байқалуда. Табиғи суларды ластаушы негiзгi көздер төмендегiлер:

1) өндiрiс орындарынан шыққан поллютанттар бар атмосфералық сулар;

2) фекалийлер, детергенттер, микроорганизмдер (олардың iшiнде патогендi де) бар тұрмыстық сулардан құралған ағызынды сулар;

3) суды көп пайдаланатын қара металлургия, химия, орманхимия, мұнай өңдеу өнеркəсiптерiнiң ағызынды сулары. Өндiрiстiң дамуына жəне суды пайдаланудың артуына байланысты ағызынды сулардың мөлшерi де артып отыр. 60 жылдардың өзiнде-ақ жыл сайын əлемде 700 млрд м3 ағызынды

сулар жиналатын едi. Өзендердiң ластануы соңғы жылдары қатты байқалып отыр. Мысалы, тек қана Рейн өзенi жыл сайын 941 т. сынап, 1040 т. мышьяк, 1700 т. қорғасын, 1400 т. мыс, 13 000 т. мырыш, 100 т. хром мен 20 млн т . түрлi тұздармен ластанады.

Жер бетiндегi ең лас - Жерорта теңiзi болып табылады. Ағызынды сулардың зиянды əсерiнен ондағы балықтардың 80 процентi қырылып қалған. Кемелердiң апатқа ұшырауынан, танкер резервуарларын жуған судан жəне мұнай өндiру жұмыстары кезiнде жыл сайын Əлемдiк мұхит сулары 12-15 млн т. мұнаймен ластанады. Судың бетiндегi мұнай қабаты атмосфера

мен гидросфера арасындағы газ алмасу процесiн бұзып, оттектiң жетiспеушiлiгiнен гидробионттардың қырылып қалуына себеп болады.

Ауыл шаруашылығы да суды ластаушы көздердiң бiрi болып саналады. Ауыл шаруашылығында қолданылатын улы химикаттар топырақтан шайылып, суға түседi. Мал шаруашылығында түзiлген өлi органикалық заттар (көң, шiрiндi, мочевина) топырақтан суға түсiп, олардың көп массасы улы əсерi болмаса да, су экожүйелерiне едəуiр əсер етедi. Органикалық заттары бар ағызынды суда биогендi элементтер əсiресе, азот пен фосфор көп болады, олардың əсерiнен суда фитопланктон жаппай көбейiп дами бастайды, əсiресе көк жасыл, қоңыр

балдырлар тез көбейiп, жоғарғы сатыдағы су өсiмдiктерiнiң қарқынды дамуына жағдай жасайды. Бұл организмдер өсiп, дамып, өлiп, нəтижесiнде судағы органикалық заттардың массасы артады. Аэробты организмдердiң оттекпен тыныс алуы нəтижесiнде тез арада оттектiң жетiспеушiлiгi туындайды. Сондықтан су тiршiлiкке жарамсыз болып, онда анаэробты

процестер басым бола бастайды. Бұл процесс эвтрофикация деп аталады. Эвтрофикация дегенiмiз - суда табиғи, не антропогендiк факторлар əсерiнен биогендi элементтердiң жинақталуы нəтижесiнде су объектiлерiнiң биологиялық өнiмдiлiгiнiң артуы. Анаэробты процестер судың екiншi реттiк ластануы болып табылады. Эвтрофикация - суға оңай тотығатын минералды тыңайтқыштардың түсуi, не егiстiктерден азот пен фосфор тыңайтқыштарының шайылуы нəтижесiнде де болуы мүмкiн.

Атмосфераның ластануына қарағанда сулардың ластануы көбiрек қауiп туғызатын себептерiн төмендегiше деуге болады:

1) сулы ортада өздiгiнен тазару, ауаға қарағанда əлдеқайда жəй жүредi;

2) судың ластану көздерi өте көп;

3) сулы ортада жүретiн табиғи процестер ластаушылар əсерiне сезiмтал жəне олар атмосферада жүретiн процестерге қарағанда жер бетiндегi тiршiлiк үшiн аса маңызды болып табылады.

4. Судың құрамында болатын ластағыш қоспалардан тазалау

Фазалы-дисперсті классификацияны практика жүзінде қолдану, сумен қамтамасыз ететін тұйық жүйедегі қалдықсыз өндіріс технологиясын ұйымдастыруға мүмкіншілік туғызады. Қолданылған суды тазалау, оларды қайта қолдануға немесе қоршаған ортаны ластамай өзен немесе көлдерге тастауға мүмкіндік береді. Суды тазалаудың ұтымды тәсілдерін таба білу өте күрделі және қиын проблемалардың бірі. 5-суретте сумен қамтамасыз ету жүйесінің принципиалды схемасы көрсетілген.

Табиғи суларда олардың өздiгiнен тазару құбылысы жүредi. Бiрақ бұл процесс өте жай жүредi. Өндiрiстiк-тұрмыстық қалдықтар мөлшерi салыстырмалы аз болған кезде өзендерде өздiгiнен тазару құбылысы жеткiлiктi дəрежеде жүрген болар едi. Бiрақ, өкiнiшке орай, қазiргi таңда ғылыми - техникалық революцияның қарқынды дамуынан судың ластану деңгейiнiң қарқыны өте мөте жоғарылап отыр. Сол себептен, ағызынды суларды тазарту жəне оларды қайтадан пайдалану қажеттiлiгi туындап отыр.

Ағынды суларды оларды ластаушы заттардан тазарту күрделi процесс. Олар - механикалық, физико-химиялық жəне биологиялық болып бөлiнедi. Бұл əдiстердiң əрқайсысын таңдап алу ағызынды судың ластану сипаты мен ондағы қоспалардың зияндылығына байланысты. Суды тазартудың механикалық əдiсi бойынша суды тұндыру жəне сүзу арқылы ондағы механикалық қоспалардан тазартады. Көлемi түрлi бөлшектер мөлшерiне қарай əртүрлi конструкциялы торлармен, су бетiлiк қоспалар - май, смола, мұнай ұстағыштар арқылы сүзiледi.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.