Сабақ жоспары :: Әртүрлі
Файл қосу
Мұнаймен ластанған топырақтар
Алматы облысы Жамбыл ауданы
Үңгіртас орта мектебі
ҒЫЛЫМИ ЗЕРТТЕУ ЖҰМЫСЫ
Фиторемедиация процестері арқылы мұнаймен ластанған топырақтарды тазалау
Орындаған
10 сынып оқушысы: Исмаил Г.
Ғылыми жетекші
PhD докторы, доцент: Е.О. Досжанов
Жетекшісі
Химия пән мұғалімі:
Азат С.
Ұзынағаш, 2011
МАЗМҰНЫ
| |бет |
| | |
|КІРІСПЕ | |
|ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ | |
|1.1 Мұнаймен ластанған топырақтардың жалпы тазалау әдістері | |
|1.2 Көмірсутектермен ластанған топырақтарды фиторемедиация тәсілімен | |
|қайта қалпына келтіру жұмыстары | |
|1.3 Топырақтың мұнай және мұнай өнімдерімен ластану жағдайындағы | |
|өсімдіктердің өсуі мен фиторемиадиация механизмдері | |
| | |
|2 МАТЕРИАЛДАР МЕН ЗЕРТТЕУ ӘДIСТЕРI | |
|2.1 Зерттеу материалдары | |
|2.1.1 Мұнай және мұнай өнімдері | |
|2.1.2 Мұнаймен ластанған топырақтар | |
|2.1.3 Өсімдік дақылдары | |
|2.2 Зерттеу әдiстерi | |
|2.2.1 Мұнай құрамы мен мұнайға төзімді өсімдіктердің өсімділігін | |
|зерттеу әдiстерi | |
| | |
|3 НӘТИЖЕЛЕР МЕН ТАЛДАУЛАР | |
|3.1 Мұнаймен ластанған топырақтарға мұнайға төзімді өсімдіктердің | |
|әсерін зерттеу нәтижелері | |
| | |
|4 ҚОРЫТЫНДЫ | |
| | |
|ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТIЗIМI | |
| | |
|ҚОСЫМША МАҒЛҰМАТ | |
КІРІСПЕ
Мұнай өндiретiн және мұнай өңдейтiн өндiрiс орындары қоршаған ортаға
керi әсерiн тигiзедi. Сондағы ластаушы агенттiң бiрi – мұнай болып
табылады. Мұнай өндiрудiң ұлғаюы топырақты мұнаймен ластау қатерiн өсiре
беруде. Мұнай және мұнай өнiмдерiнiң қалдықтарынан табиғи экожүйелердiң
ластануы, әсiресе топырақтардың ластануы күрделi экологиялық қауiп-қатер
туғызады. Бұл қауiп қатер тек мұнай алынатын аймақтарда ғана емес, сонымен
қатар алшақ аймақтарды да қамтиды. Топырақтың жоғарғы адсорбциялану
қабiлеттiлiгiне қарай, мұнай ұзақ уақыт бойы осы топырақтарда сақталынады.
Мұнай өнiмдерiнiң байқаусыз төгiлуi немесе әртүрлi апаттардың салдарынан,
топырақтың физика-химиялық қасиеттерi өзгерiп, су-ауа режимi бұзылып,
топырақтың микробиологиялық белсендiлiгi байқалады. Сонымен қатар, биоценоз
құрылымы өзгередi [1, 2].
Негiзiнен мұнайды тасымалдау барысында төкпей жеткiзу мүмкiн емес, сол
себептi мұнай және мұнай өнiмдерi экожүйелерге өзiнiң техногендi әсерлесу
дәрежесiне баға берiп, және топырақ профилiнде мұнай көмiрсутегiлердiң
миграциялану процесiн бiлу қажет. Бұл байланыстарда негiзiнен
қарастырылатын жай, ол мұнаймен ластанған топырақтардың экологиялық
кезектесуiн бiлу. Мұнайларға өсімдіктер бiрлестiктердiң топырақтағы
реакциясының әсерi және органикалық ластаушы заттардың трансформациялану
процесiндегi рөлi [3, 4, 5, 6]. Сонымен қоса, мұнаймен ластанған
топырақтардың конденциялану (өзiн тазарту) қабiлетi, фиторемедиациялық және
биохимиялық процестердiң динамикалық көрсеткiштерi жеткiлiксiз.
Жыл сайын мұнаймен ластанған жердiң көлемi кеңейiп, ауыл шаруашылығымен
орман өсiру мақсатында, сол ластанған жерлер жарамсыз болып қалуда. Жердiң
экожүйесiнiң құрамына кiретiн мәдени дақылдар ластау әсерiн өз бойларынан
өткiзiп, басқа жағынан оның индикаторы болып қызмет етуi мүмкiн. Мұнай
өзiнiң жоғарғы адсорбциясының арқасында топырақта ұзақ уақыт тұрып, оның
физика-химиялық қасиетiн өзгерте отырып, топырақтың тепе-теңдiк деңгейiнен
ығысуына әкелуiн, биоценоз құрылысының өзгеруiнен көруге болады да, топырақ
түзiлу процесiнiң қарқындылығы мен бағыты экологиялық проблема сипатын
туғызады. Топырақтың жоғарғы құнарлығын қамтамасыз ететiн негiзгi фактор –
өсімдіктер болып табылады. Сондықтан топырақтағы өсімдіктер жиынтығының
мұнаймен ластануының әсерiн зерттеу және топырақ құнарлығының қайта қалпына
келуi өте маңызды.
Осыдан келе, бiздiң зерттеуiмiздiң мақсаты-ортаға үздiксiз түсетiн
мұнай қалдықтарының, кейбiр физиологиялық топтар санына әсерiн бiлу. Шикi
мұнай және мұнай өнiмдерiн топыраққа енгiзгеннен кейiн әртүрлi уақыттағы
дақылдардың өсу динамикасын зерттеу болды.
Қоршаған ортадан мұнай және басқа да көмiрсутегiлерiнiң полютанттарын
жою ең негiзгi механизмнiң бiрi болып табылады. Мұнаймен ластанған
топырақтарды тазарту көбiнесе фиторемедиация әдiстерiмен iске асады. Ол
үшiн ластанған ортаға белсендi мұнайға тұрақты дақылдарды бөлiп алып,
оларды мұнаймен ластанған топырақтарға егіп, ең негiзгi актуалды
экологиялық проблеманы тудырмау қажет.
Бұл проблемаларды шешу үшiн өсімдік бірлестіктердің пайдасы үлкен, олар
мұнайтотықтырушы дақылдардың потенциалды қабiлеттiлiгiн көрсетiп, сонымен
қоса, технологияда жаңа фитопрепараттардың шығуына негiз болады және
ластанған топырақтардың фиторемедиациясына қолданылады.
ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ
1. Мұнаймен ластанған топырақтардың жалпы тазалау әдістері
Соңғы он жылдықта табыс көлемін ұлғайту, тасымалдау, мұнай және мұнай
өнімдерін қайта өңдеу және пайдалану негізінде қоршаған ортаның мұнай
көмірсутектерімен ластану деңгейі мен масштабы едәуір өсті. Топырақтардың
жоғарғы қарқынды химиялық ластануға мұнай өндіру, өңдеу және тасымалдау
кезінде ұшырайды. Топырақта шоғырланған көмірсутектердің (КС) әсерінен
топырақ экожүйесінің өзгеруі байқалады.
Топырақ қасиеттерінің өзгеруі мен көмірсутегілердің тікелей әсер етуі
өсімдіктердің басым көпшілігін өсуі мен дамуының толық ингибирленуіне алып
келеді. Топырақ фитотоксинді бола бастайды.
Алайда өсімдіктердің полютанттарға тұрақтылығын зерттеулер көбінесе
бейорганикалық (ауыр металдар) және суда еритін органикалық (пестицидтер)
қосылыстардың әсеріне арналған.
Көмірсутектердің әсері жайында бар мәліметтер бір-біріне қарама-қарсы.
Өсімдіктердің түр-тұқым, сұрыпталған түрлері жеткіліксіз зерттелген.
Топырақтың мұнаймен ластануы бойынша жұмыстардың жетпейтіні анық, жеке
көмірсутектерден көбінесе полиароматты көмірсутектер (ПАК) зерттелген, ең
нақты зерттелінген – мұнай [7].
Өсімдіктердің тұрақтылық дәрежесін білу біріншіден, әр түрлі
мәселелерді шешуде, екіншіден, олардың ластанған топырақты өңделу
мүмкіндігі үшін, үшіншіден, бұзылған топырақ құнарлығын қайта қалпына
келтіруде фиторемедиация процесі аса қажет.
Көмірсутегілермен ластанған топырақты қалпына келтірудің дәстүрлі
әдістермен салыстырғанда, фиторемедиация экологиялық қауіпсіз және
экономикалық жағынан тиімдірек. Сол кезде бұл зерттеулер салыстырмалы түрде
жақын арада басталған, зерттелген өсімдіктер мен көмірсутекті полютанттар
саны шектеулі. Әдебиеттерде [8] фиторемедиацияның белгіленген әсеріне
көптеген өсімдіктердің 30-40 түрі жайлы мәліметтер келтірілген. Оның
ішінде, ғылыми жұмыстардың 75 %-ы полиароматты көмірсутектерді ыдырату
барысында арналған. Бұл сұйық көмірсутектерді құрамы мен қасиеті бойынша
әртекті жер қыртыстарында (топырақтарда) тарату, сонымен қатар, олардың
сапалық анализімен байланысты қиындықтарға қатысты болады. Мәдениетті және
жабайы өсімдіктерді зертханалық және вегетациялық тәжірибелердің көмегімен
кең ауқымда жүргізілген зерттеулер, олардың көмірсутекті поллютанттарға
қатысты тұрақты, маңызды ақпараттарды алуға, көмірсутектермен ластанған
топыраққа өсімдіктердің әсер ету механизмдерін анықтауға мүмкіндік береді.
Мұнай құбырларындағы апаттар салдарынан миллиондаған тонна мұнай сыртқа
төгiледi. Мұнаймен ластанған жолдарды, топырақтарды тазартатын бiрнеше
әдiстер бар (Кесте1). Олар: механикалық, термиялық [9, 10], биологиялық
және физика-химиялық әдiстер.
Кесте 1 - Топырақтың мұнаймен ластануын жою әдістері [11]
|Әдістер |Жою тәсілі |Қолдану ерекшеліктері |
|Механи-кал|Ластанудан қорғану, |Сәйкес келетін техникалар мен |
|ық |мұнайды |резервуарлар бар болғанда кең көлемде |
| |сыйымдылықтарға |мұнай төгілгенде біріншілік шара ретінде|
| |айдау |жүзеге асады (мұнай жер қыртысына |
| | |енгенде топырақты тазарту мәселесі |
| | |шешілмейді) |
| |Топырақты ауыстыру |Ластанған топырақты табиғи ыдыратуға |
| | |шығару |
|Физика-хим|Өртеу |Жоғары температураның жетіспеуінен |
|иялық | |атмосфераға мұнайдың айдалған және шала |
| | |тотығу өнімдері ұшуы мүмкін; жанған |
| | |жерді толығымен тазалап, сыртқа шығарып |
| | |тастау керек (Мәскеуде жыл сайын 70 мың |
| | |т аса “өртелген жерлер” шығарып |
| | |тасталады) |
| |Тұтануды доғарту |Қайта құю кезінде жеңілтұтанғыш |
| | |өнімдерді тұтандырмау үшін цехтарда, |
| | |тұрғын үйлерде, көлік магистральдарында |
| | |өртке қарсы көбіктерді құяды немесе |
| | |сорбенттермен көмеді |
| |Топырақты шаю |Топырақтарды шайған кезде арнайы шаятын |
| | |барабандарда БАЗ-дың көмегімен іске |
| | |асырылады, шайылғаннан қалған суларды |
| | |арнайы гидроизоляцияланған көлшіктерде |
| | |немесе сыйымдылықтарда тұндырады. Бұл |
| | |суларды ары қарай бөлу және тазалаудан |
| | |өткізеді |
| |Топырақтарды құрғату|Құрғату жүйесі арқылы топырақты шаюдың |
| | |бір түрі; мұнайды ыдырататын |
| | |бактерияларды қолданатын биологиялық |
| | |әдістермен бірге жүзеге асады |
| |Еріткіштермен |Негізінен, арнайы шаятын барабандарда |
| |экстракциялау |ұшқыш еріткіштердің көмегімен іске |
| | |асырылады, еріткіштердің қалдық булары |
| | |айдалады |
| |Сорбция |Қатты бетке (асфальт, бетон, тапталған |
| | |жер) төгілген мұнайды сорбенттермен |
| | |көмеді, олар мұнай өнімдерін бойына |
| | |сіңіріп, жеңіл тұтанғыш өнімдердің өрт |
| | |қауіптілігін төмендетеді |
1 кестенің жалғасы
| |Термиялық десорбция |Сирек қолданылады, қажетті өнімдерді |
| | |(мазут фракциясына дейін) көп мөлшерде |
| | |алуға болады |
|Биология-л|Биоремедиация |Мұнай ыдыратушы бактериялар қолданылады.|
|ық | |Дақылдарды топыраққа жер жырту арқылы |
| | |енгізеді, кезеңімен тынайтқыштар |
| | |ерітінділерін қосып, қадағалайды. Өңдеу |
| | |тереңдігі, топырақтың температурасы (15 |
| | |0С жоғары) шектеулі, процесс 2-3 |
| | |маусымға созылады |
| |Фиторемедиация |Топырақтағы мұнай қалдықтарын мұнайға |
| |немесе |төзімді шөптесін өсімдіктермен тазалау |
| |фитомелиорация |(жоңышқа, қымыздық, шалғын және т.б.), |
| | |ластанған топырақты рекультивациялаудың |
| | |соңғы кезеңі |
Механикалық, физикалық және химиялық тазарту әдiстерiмен қатар
биоремедиациялық тазарту әдiстерi де жиі ұсынылады (Сурет 1). Биоремедиация
әдiсiн қолдану мұнаймен ластанған топырақтардағы көмiрсутектердің мөлшерi
аз болғанда тиімді. Биоремедиацияның негiзгi үш тәсілі бар: биостимуляция,
биоаугментация және биовентиляция. Осы тәсілдердiң iшiндегі ең қолайлысы
биоаугментация әдiсi. Себебi бұл белсендi деструкторлы микроорганизмдердi
қолдану арқылы iске асырылады [32].
Сурет 1. Мұнаймен ластанған топырақтарды дезактивация жолдары [12]
Сонымен қатар, топырақтың биоремедиациялану эффектiсiне, ремедиация
процесінің бiркелкi жүруiне әсерін тигiзедi. Яғни топырақтағы деструкторлы
микроорганизмдердiң интродукциясының құрылуы, олардың дамуына және тiршiлiк
деңгейiне оптимальды жағдайдың қалыптасуы әсер етеді.
Дамыған елдердің көпшіліктері үшін тек қана көкейкесті мәселе ол мұнай
өнеркәсібінің қалдықтарын тазарту проблемасы болып саналады. Көпшілігінде
дамыған елдерде бұл сұрақтардың шешіміне шығындардың үлкендігіне қарамастан
мұнай өндірісінің қалдықтарын кәдеге жаратуының ұтымды әдістері осыған
дейін болжанған. Іc-жүзінде көпшілік себеп ол қалдықсыз технологияның
болғандығында және улағыштық компоненттердің негізгі массасы атмосфераның
немесе суға зиянды қатты паста тәрізді қалдықтарды лақтыру негізінде
шоғырлануы. Американдық мамандардың мәліметіне сәйкес ірі мұнай өңдейтін
зауыттарға құрамында қатты немесе паста тәрізді мұнай бар қалдықтардың 4000
тоннаға шақтысы жылда жинақталады.
Мұнай – 3000 ингредиенттен тұратын соның ішінде көпшілігі оңай
тотығатын заттардың күрделі кешені. Өсімдіктермен тірі организмдерге мұнай
және мұнай өнімдерінің улы әсері өте көп. Мұнай ластануларынан тазарту
бағдарламасы екі кезеңнен тұрады: I-шісі – қысқа мерзімді, мұнай дақтарын
алып тастау, II-шісі – ұзақ мерзімді, сулар және топырақтың толық қалпына
келтірілуі. Кір басқан топырақтардың тазартуының әдістерін таңдау сипаты
және ластану дәрежесі қойылған нормативтардан тәуелді болатынын атап өтеді.
Тазарту стандартының екі жолы бар: тазартуды кез- келген жағдайда
қолданылатын әдістермен өндіріп алады және тазартудың шекті нәтижесі
бойынша жүзеге асыру нақты қолдану үшін жарамды. Кір басқан орындардың
тазарту жүйелерін келесідегідей қарап шыққан ол – кір басқан жерді іріктеу
және алып тастау, кір басқан жерді капсуладан шығару және тасалау, өңдеуден
кейін ұстап қалу, ластанған топырақты алып тастау және оны қолдану [13].
Тазарту әдістерінің екі принципті технологиясы бар:
а) пайдалы компоненттерді алдын ала тазарту әдістерінің ерекшеленуі.
б) шикізат қалдықтарын қолдану әдістері мен және бағалы мұнай өнім
компоненттерін алу үшін жарамды.
Әр түрлі әдістермен кешенді технологияларды ұтымды қолдануды, аталған
әдістердің әр бірінің өз шектеуі болатынын ацта кеткен жөн. Сонымен қатар
мұнай қойыртпағыларының ұсынысы бөлінусіз жолмен болады: мысалы, жол
құрылысы немесе өндірістегі құрылыс материалдарын өртеу. Мұнай
шламдарындағы органикалық заттар сығындыларын тазарту шетелдерде
парафиндердің экологиялық қауіпсіз фракциясы көмегімен жүзеге асыруға
негізделген. Еріткіштің табылмайтын кемшіліктерімен әдістің биік құны,
сонымен бірге регенерацияның қажеттілігіне байланысты техникалық сұлбаның
кедергілері болып табылады. Іс жүзінде қирату және мұнай эмульсияларын
құрғатудың әр түрлі әдістері қолданылады: қыздыру және қорғау,
центрифугалау, суды фильтрлеу және әртүрлі гидрофиль коалецтирлейтін
қондырмаларды арнайы БАЗ арқылы жасайтын реагент. Қолдан немесе мұнай
жинаушылар әртүрлі концтруксия қолданып, мұнайдың негізгі массасын
механикалық әдістермен оның жойылуын бошалайды. Алайда жердің тазарту
деңгейі механикалық әдістерінің қолданылуын қамтамасыз етпейді.
Қойыртпадағы зиянсыз қыздыру процесі өртеудің 1000-1200о С жүзеге
асырылады. Мұнай қойыртпағын құбыр құрылыстарымен тазарту бойынша мұнай
қойыртпағын әзірлеу сыйымдылықтағы қоюына түседі. Мұнай өнімдерінің
бөлімшесін жақсарту үшін мұнай қойыртпағын 60 - 80 о С жылу алмастырғыш
арқылы қорғалады. Мұнай қойыртпақ тұнбалары 3 қабатқа бөлінеді: мұнайлы,
торталанған су, қоюландырылған мұнай қойыртпағы. Тауарға айырбас су
үрлегішпен тазарту құрылысындағы қоюына сумен айдалып шығады. Мұнай
қойыртпағын алдын ала тұнбалық пешке түсіп қалудан аман болуы үшін мұнай
қойыртпағының таралу сыйымдылықтары жүргізіледі. Екі сыйымдылықтардың бар
болуы өртеуге жартылай құрғыған мұнай қойыртпағын беруді қамтамасыз етеді
[14].
Ауа үрлегішпен мұнай қойыртпағының жану процессін қамтамасыз ету үшін
жылу есебінен түтіндік газдардың ауа жылытқышында 350о С қыздырылған ауаны
ұрады. Демек ауа жылытқыш қабырғаларындағы түтіндік газдын буларын су
перілері конденсациядан аман болу үшін турба коррозиялары, ауа үрлегішке
түсетін ауаны жылыту есебіне ескерілген ауамен алқынамыз. Мұнай қойыртпағы
мұнай өнімділігіне байланысты өзгереді: 22% мұнай өнімін мазмұны 2 болса ,
15 өнімділікте 3 ке дейін үлкейеді. Мұнайды өртеу орынды құртуға жылдам
мүмкіндік береді. Қойылту болғанша өртеу жедел жүргізу керек болады . Оттың
оқшау бөлігі сөзсіз. Қоғамдық қозғалыста жасыл ауаның ластануы ,
балықтардың, құстардың , аңдардың опат болуы мұндай қабылдауға қарсы шығды.
Бейорганикалық қоспалар мен 5% суда көмірсутек қалдықтарын өңдеуге
болатынын МӨЗ әдісі ұсыныс жасаған. Судың 40 – 90% қалдықтары сарқынды
суларды құрғатудың өнімдері болады. Қалдықтар азғындалған көмірмен кокспен
араластырылады, содан соң жылу шығару қабілеттілігі 4400 ккал/кг тең
қоспаларды айналмалы пеште өртейді. Қалдықтар бейорганикалық қоспаларда
келесі мазмұнда болады: СаО 60- 67% мас, SiO2 17- 25%мас. Құрамында мұнайы
бар шламдардың өңдеу және тазарту әдісі ұсынылған: жиналған резервуардан
жұмыс сұйығының мұнай қойыртпағыларын тазалайды. Мұндай қалдықтарды
өңдеудің проблемасын әртүрлі технологиялар көмегімен шешеді. Дегенмен, ҚР
шарттар қолдану жөнінде қосымша зерттеулерді талап етеді, сонымен бірге бұл
технологияларда іске асыру үшін пайдалану шығынын талдау керек. Олардың
көпшілігі қатты қалдықтарды өндіріп алатын және қоюларды биік құнмен және
технологиялық сұлбалармен байланысқаны байқалған [15].
Дәл қазіргі уқытта Қазақстанда жолсерік газдардың тазарту салалары
маңызды мәселе болып табылады. 112 мұнай Қазақстанда жолсерік газдын көлемі
2380 кубометр.млрд болады. Жолсерік газдың ағымға шығарылуы кубометрдың
млрд құрайды, олардың ішінен үштен екісі алауларды жандырады. Жолсерік
газдын тазартуына арналған жобалардың экономикалық көрсеткішіне сайып
келгенде оларды тиімдірек пайдалануға ықпал етуге болады.
2. Көмірсутектермен ластанған топырақтарды фиторемедиация тәсілімен қайта
қалпына келтіру жұмыстары
Қазіргі таңда мұнай өндіру аймақтарында сақтану шараларына қарамастан,
мұнай және мұнай өнімдерін өңдеу және өндіру, оларды тасымалдау және сақтау
кездерінде ластанудан құтылу қиын әсер тудыруда. Өйткені, топырақтың және
судың мұнаймен жаппай ластануы, көптеген жағдайларға байланысты:
құбырлардың жарылуынан, ескіруінен және байқаусызда төгілудің салдарынан
мұнай тірі ағзаларға өткір токсинді көрсеткіштерін ластанудың алғашқы
мерзімдерінде байқатады. Экологиялық таза технология ретінде, жаңа әр түрлі
әдістер қолданылып, мұнайға төзімді өсімдіктер қауымдастығын пайдаланылады
[16].
Фитодеградация - («ішкі» бүлінуі) - бұл көмірсутектердің ішкі бүлінуі,
яғни өсімдектермен жұтылғаннан кейін, олардың метоболизмдік процестер
барысында ажырауы немесе «сыртқы» бүлінуі, яғни мұнай өнімдері тамыр сары
суының әсерінен (ажырайды) ыдырауы. Бүгінде шетелде жүргізілген бірнеше
зерттеу оң нәтижеге ие болып отыр, демек жойылу мүмкіндіктері, яғни мұнай
және мұнай өнімдерінің өсімдік әсерінен қауіпсіз құраушыларға ыдырау
мүмкіндігі дәлелденді [17].
Біріншіден, бұл мұнайлы ластануды тазалау бағытының даму мүмкіндігінің
дәлелі. Екіншіден, зерттеулерді ары қарай жүргізу қажеттілігін көрсетеді.
Фитобулану – сулы балансын ұстап тұру барысында өсімдіктердің мұнай
және мұнай өнімдерін жұту қабілеттілігі, яғни ластаушы затты топырақтан
сумен бірге тартып шығару [18]. Бұл қабілеттілік ластанудан тазалауда
қолданылғанымен, жарым - жарты шара болып табылады. Себебі, бұл жағдайда
ластаушы зат атмосфераға транспирация барысында шығарылады.
Өсімдіктер топырақта тіршілік ететін микроорганизмдермен тығыз
байланыста болып, өсімдік ағзасы фотосинтез барысында көмірсулардағы
(қанттағы) күн энергиясын жинайды (шоғырландырады).
Фотосинтез процесінде өсімдіктермен жиналған бүкіл энергияның 10 % - 20
% - ға дейін заттардың (қанттар, спирттер, органикалық қышқылдар) тамыр
маңы зонасына синтезделуімен бөлінуіне жұмсалынады. Нәтижесінде
микроорганизмдердің дамуына мүмкіндік туады. Сол себептен тура тамыр беті
(үсті) жанындағы 1 см – де 130 млрд. микроорганизмдер жиынтығы кездеседі,
ал 10 см арақашықтықта (аралықта) олар 20 млрд дейін кемиді.
Топырақ фиторемедиациясының басты механизмі дамуына тамырдан бөлініп
шығатын заттар жағдай жасайтын мұнай көмірсутектерінің микроорганизмдер
бионашарлауы болып табылады [19].
Мұнаймен ластанған топырақ фиторемедиацияның қолдану технологиясы өте
қарапайым, алайда бұл әдістерді ілгері жүргізуде жоғары мамандандырылған
мамандарды талап етеді. Ол бірнеше кезеңдерден тұрады:
1. Бөліктің ластану ерекшелігін бағалау (тасқын судың химиялық құрамы,
мұнайдың топыраққа ену дәрежесі) жұмыстары,
2. Фиторемедиацияның ең қолайлы, үйлесімді сызбанұсқасын (схемасын)
дайындау берілген ластану түрін жоюда ең тиіиді және қажетті топырақтың
климаттық жағдайға сәйкес келетін өсімдіктің түр - тұқымдық құрамын
сұрыптау, отырғызу сызбанұсқасын анықтау, қажетті агротехникалық шараларды
таңдау, соның ішінде қоректену оптимизациясымен өсімдіктерді химиялық
қорғау жұмыстары,
3. Өсімдіктерді өсіру (агротехникалық шаралар кешенін өткізу, соның
ішінде себуге арналған материалды (тұқымдарды) дайындау, қорғаныс
құрамдарын қолдану,
4. Бөлу мониторингі мұнай концентрациясы мен химиялық компоненттерінің
таралуын анықтау, мұнай биодегредациялану жолдарын бақылау, ақпараттық
талдау мен болжау жүргізу.
Тазалаудың ең нәтижелі, ең тиімдісі өсімдіктердің фитобулану мен
фитонашарлау қабілеттіліктерін қатар қолдануы.
Жоғарыда аталған 3 қасиеті арасындағы аралық, біріктіруші ретінде
гидравликалық бақылауды қарастыруға болады.
Гидравикалық бақылау кезінде өсімдік жер асты суларына жетіп, ылғалмен
бірге ластаушы затты ыдыратып, не буландырып жібереді.
Өсімдіктердің ризодегредация қабілеттілігі біраз оқшауланып, бөлектеніп
тұрады. Оны ризосфералық күшейтілген бионашарлау немесе өсімдіктерден
күшейтілген биодеградация деп те атайды. Бұл механизм ластаушы
көмірсутектердің ыдырауы тікелей жақын жерде яғни, ризосфераны мекендейтін
микроорганизмдермен жүзеге асатындығына негізделген. Биологиялық
белсенділік рөлі өсімдіктердің тамырынан бөлінетін заттар әсерінен
микроорганизмдер жұмысының тиімділігінің нәтижесінде айтарлықтай
жетістіктерге жетуге болатынын көрсетуге болады.
Жеке зерттеулер нәтижесі көрсеткендей [20], өсімдіктер микробтық
стимуляциясынан өзге, өздері де көмірсутектерді ыдыратуға тікелей қатыса
алатыны анықталды. Өсімдік жапырақтары құрамында еріген заттары бар суды
тамыр арқылы топырақтан тартып шығаратын насос функциясын орындай отырып,
суды буландырады. Мұнай құрамына кіретін көмірсутектер тамыр бетіне
абсорбцияланады (мұнайдың қозғалғыштығы мен уыттығы төмендетіледі),
тамырмен жұтылады, құрамы бұзылып, жиналып немесе атмосфераға буланып
кететін өсімдіктің тамыр үсті бөліктеріне шығарылады.
Фиторемедиацияның салыстырмалы төмен бағасы өсімдіктердің топырақты
тазалауға күн энергиясының әсерінен жұмыс істейтін табиғи қондырғы болуымен
байланысты. Бүгінде инженерлер мен микробиологтар зерттелініп жатқан
ластанған топырақтарды тазалау мәселесі мыңдаған жылдар бойы табиғатпен
тікелей байланыста. Сондықтан оны шешудің барлық жағдайы тиімді болады.
Сонымен, фиторемедиацияның мұнаймен ластанған топырақты тазалау
технологиясы ретіндегі көптеген артықшылықтары мен кемшіліктері тізбектеп
жалғаса береді. Экономикалық тұрғыдан фиторемедиация альтернативтік
технологиялардан тиімдірек. Ол бірден ірі ақша қаражатын жұсауды қажет
етпейді, сонымен қатар, шығындарды бірнеше жылға созып, бөліп тастауға
болады.
Фиторемедиация топырақты механикалық жолдармен экскавациялауды талап
етпейді және үлкен аумақтарда жиі қолданылады. Бұл, әсіресе, отандық мұнай
өнеркәсібі үшін өте маңызды. Фиторемедиация қоршаған ортаны сақтау мен
жақсартуға мүмкіндік береді. Себебі, өсімдіктерді өсірумен, топырақты
жақсартумен және оны эрозиядан қорғаумен байланысты. Бұл топырақты
тазалауда жоғары эстетикалық технология қажет. Қорыта келе, мемлекет пен
қоғам үшін ең тиімді процестердің бірі болып мұнаймен ластанған
топырақтарды тазарту жолдарының технологиялары қолданылып және осы
әдістерді әрі қарай өндіріс орындарда пайдалану әрекеттері асырылады.
Қоршаған ортаға химиялық кәсіпорындардан шығып, қалдық ретінде тарайтын
улы органикалық заттарды зарарсыздандыруда микроорганизмдер ертеден бері
және ойдағыдай табысты қолданылып келеді. Алайда, олардың топырақ пен судан
денсаулыққа зиян мүсәтір, кадмий, мыс, сынап, селен, қорғасын сияқты ауыр
металдарды сонымен қатар стронций, цесий, уранның радиоактивті
изотоптарымен басқа да радионуклидтер жою қабілеті болмайды. Ал жасыл
өсімдіктер қоршаған ортадан әр түрлі элементтерді шығарып, өз ағзасына
концентрлейді [21].
Өсімдіктер қоспасын жинап алып жағу, пайда болған күлді көміп немесе
екіншілік шикізат ретінде қолдану айтарлықтай қиындық туғызбайды. Қоршаған
ортаны тазалаудың бұл әдісі фиторемедиация, грекше «фитон» - өсімдік,
латынша «ремедиум» - қалпына келтіру деп аталады.
Фиторемедиацияның ең нәтижелі және экономикалық тиімді әдістерінің бірі
болып, жапырақтарында 5% - ға дейін құрғақ салмағын қайта қалпына келтіру –
яғни, жай өсімдіктерге қарағанда 10 есе көбірек никель, мырыш немесе мыс
жинауға қабілетті гипераккумулятор – өсімдіктері табылғаннан кейін ең
нәтижелі және экономикалық тиімді әдіс болып танылды. Бұл феноменнің
биологиялық мәні аяғына дейін, толығымен ашылған жоқ. Мысалға [22], құрамы
жоғары улы элементтердің өсімдіктерді зиянкестерден сақтап, олардың
ауруларға тұрақтылығын арттырады деген болжам жасауға болады.
Гипераккумуляторларды топырақ пен суды тазалауға қолдануды 80-ші
жылдардың басында ұсынылған. Біріншіден, бұл өсімдіктердің биомассасы
жоғары емес, екіншіден оларды өсіру технологиясы зерттелмеген еді. Жабайы
гипераккумуляторлардың көпшілігі шаршы гүлді өсімдіктер – орамжапырақ пен
қыша тұқымдастар тобына жатады; қышаның үнді немесе сарепт деп аталатын бір
түрі қорғасын, мыс және никельді өзінің денесіне жинақтайтындығы анықталды.
Қорғасынды жүгері мен амброзий арамшөбі де өз бойына жинақтай алады.
Өсімдіктер қорғасын сияқты ауыр металдарды, аз еритін қосылыс түрінде
кездесетіндіктен, олардың топырақ құрамында көп болуына қарамастан әлсіз
сіңіреді. Сондықтан, қорғасынның өсімдікте орташа концентрацияда ғана
жиналады.
Ауыр металдардың өсімдікке келіп жиналуын металдармен тұрақты, сонымен
қатар, еритін топырақ ерітінділерін түзетін заттар (мысалы,
этилендиаминтетрасірке қышқылы) қамтамасыз ететіндігі анықталғаннан кейін
мәселені шешу мүмкін болды.
Топыраққа 1200 мг/кг концентрацияда қорғасынды құрайтын осындай затты
топыраққа енгізгеннен кейін, үнді қыманындағы ауыр металл концентрациясы
1600 мг/кг дейін өскен.
Өкінішке орай, ауыр металдардың өсімдіктермен жиналу механизмдері жайлы
біз жеткілікті білмейміз, себебі, осы кезге дейін негізгі көңіл азот,
фосфор және т.б. қоректену элементтерінің қосылыстарын игеруге бөлінген.
Этилендиаминтетрасірке қышқылымен жүргізілген ең нәтижелі
экспиременттер өсімдіктердің аз еритін ауыр металл қосылыстарын, тамыры
топыраққа қандай да бір табиғи комплекс түзуші заттарды бөлетіндігі
нәтижесінде сіңіретіндігін болжауға мүмкіндік жасайды [23].
Мысалы [24], өсімдіктерде темір жеткіліксіз болса, өсімдік тамырлары
топыраққа топырақ құрамындағы темірі бар минералдарды ерігіш күйге
ауыстыратын фитосидерофорларды бөледі. Алайда, фитосидерафорлардың
өсімдіктерде мыс, мырыш, марганецтің жиналуына әсер ететіндігі байқалады.
Ең көп зерттелінген арпа мен жүгері фитосидерофорлары – мугеин және
дезоксимугеин қышқылдары, сонымен қатар, арпадан бөлінетін авеник қышқылы;
фитосидерофорлар ретінде кейбір ақуыздар ауыр металдарды байланыстырады
және оларды өсімдіктер үшін қол жетімді ететін кейбір ақуыздар ретінде
қолданылады.
Топырақ бөлшектерімен байланысты ауыр металдардың қол жетімділігі
өсімдіктер үшін тамыр клеткаларының мембраналарындағы редуктаза
ферменттерін жоғарылатады.
Құрамында темір және мыс жеткіліксіз асбұршақтың осы элемент иондарын
қалпына келтіру қабілеттігі артатыны анықталды. Кейбір өсімдік тамырларында
(мысалы, бұршақ және т.б. қос дәнділер) темір жетіспеушілігі байқалса,
топырақ қышқылдығы артып, нәтижесінде оның коспалары ерігіш күйге ауысады.
Ауыр металдардың тамырдан өсімдіктің жер үсті бөліктеріне тасымалы
(көшуі) жайлы мәлімет жоқтың қасы. Тек, ауыр металдардың аз еритін
тұздарының, әдетте, қандай да бір комплексті қосылыс түрінде лимон қышқылы
сияқты органикалық қышқыл болуы мүмкін, түтікшелі жүйе арқылы орын
ауыстырып, қозғалатыны ғана белгілі.
Топырақ пен суды күнбағыс өскіндерінің көмегімен радионуклидтерден
тазалау мүмкіндігі АҚШ-тың Огайо штатында бұрынғы уран байыту зауытының
аумағында зерттелінді. Сонымен қатар, Украинадағы шағын Чернобыль АЭС-тің
төртінші реакторынан 1км қашықтықтағы су қоймасында зерттеулер жүргізілді.
Уранның өсімдіктердегі концентрациялары оның топырақ пен судағы
концентрацияларынан 30 мыңға артық, ал 137 – цезий мен 90 – стронций үшін
бұл шама сәйкесінше 8 және 12 мыңды құрайды. Фиторемедиация барысында
ластанған топырақтардың жалпы концентрациялық шамаларын көптеген физика-
химиялық процестер арқылы атомды-адсорбциялы әдістермен зерттелінеді.
Фиторемедиация әдісінің ары қарай дамуы гендік инженерия әдісімен бізге
белгілі өсімдіктерге қарағанда, ауырлы металдарды концентрлеуде айтарлықтай
жаңалығымен ерекшеленетін өсімдіктер шығарылған жағдайда болуы мүмкін.
Соңғы жылдары Ресей мемлекетінде [25] мұнай-газ саласындағы экологиялық
қауiпсiздiк деңгейiнiң жоғарылатуы маңызды роль атқарады. Сонымен қатар,
қазiргi технологияларды белсене енгізе отырып, мұнаймен ластанған
топырақтарды ғылыми институттарда зерттеу жұмыстары арқылы орындалады.
Табиғи ортаны қорғау технологияларының маңызды секторларының бiрi
фиторемедиация әдiстерi құрайды. Олар, топырақтардағы поллютанттарды
тазалау барысында жүргізіледі. Сонымен қатар, әлемде барлық жерде,
биотехнологиялардың дамыу немесе жасау принциптері жаңа мақсаттарға
қойылған. Фиторемедиация процестері бастапқы топырақтардың ластануын
тазартуда, ауыр металлдардың ластануы кезінде пайдалы әсер тигізеді.
Өсiмдiктердiң әсерінен - қорғасын, сынап, мырыш иондары дақыл бойына
сіңіріліп, металлдардың токсиндік қасиеттерін тежейді [26].
3. Топырақтың мұнай және мұнай өнімдерімен ластану жағдайындағы
өсімдіктердің өсуі мен фиторемиадиация механизмдері
Фиторемедиация төмен орташа ластану деңгейіндегі бөліктерде ғана
тиімді, нәтижелі болады. Көмірсутек сүйгіш өсімдіктер мұнаймен ластанған
топырақтарды өз тамырларының өсу тереңдігіне қарай тазалауға қабілетті.
Сонымен қатар, ағаштар мен бұталар шөпті өсімдіктерге қарағанда, топырақты
үлкен тереңдікте тазалайды. Өсімдіктердің фиторемедиация потенциалы
метаболизм белсенділіктері (ыдырау кезінде) немесе өсімдік мүшелеріндегі
токсикант концентрациясына және соңғысының массасына (жиналу кезіндегі)
тәуелді [27].
Өсімдіктердегі токсиканттар:
• тамырларда, өсімдік сабағында, жапырағында жиналуы мүмкін (мысалы ауыр
металдар).
• аз токсинді заттарға дейін ыдырай алады (органикалық қосылыстар).
• өсімдікте қозғалып, оның жер үсті мүшелерінен жоқ болып кете алады.
Өсімдіктер фиторемедиацияға жанама түрде де қатыса алады. Мысалға,
кейбір өсімдіктер токсиканттарды тамырларының бетіне сорбцияланады: өсімдік
тамырының маңында тіршілік ететін қоңыздар мен микроағзалар улы заттарды
ыдыратып, оларды зиянсыздандырады.
Қазіргі таңда [28, 29], көптеген ғалымдар фиторемедиация процестерімен
белсенді түрде айналысуда. Олар ластанған топырақтарда өсірілетін
өсімдіктердің адам мен жануарға қаншалықты зиян екенін анықтап, мұндай
өсімдіктердің атмосфераға зиянды газдар шығарады ма? деген сұрақтарға жауап
іздеуде.
Ластанған аймақты өсімдіктер көмегімен тазалау үшін қажет уақыт бірнеше
факторларға тәуелді:
• өсімдіктердің түр-тұқым құрамы мен олардың тығыздығы (саны),
• ластану типі мен қарқындылығы,
• ластанған аймақ көлемі мен тереңдігі,
• топырақ типі мен климаттық жағдайлар.
Бұл факторлар, сонымен қатар, топырақты тазалау жылдамдығы да ластанған
бір аймақ көлемінде тез өзгере алады. Жағымсыз ауа-райы мен өсімдіктің
жануарлармен желінуі тазалану уақытын ұзартуға қабілетті.
Жалпы айтқанда, фиторемедиация едәуір ұзақ уақыт жүреді және ондаған
жылдарға да созылуы мүмкін. Фиторемедиацияның басқа топырақты тазалау
әдістерінен артықшылығы, арнайы қондырғылармен жабдықтауды, еңбек күші мен
қосымша шығынды қажет етпейді. Себебі, жұмыстың көп бөлігін өсімдіктер
флорасы атқарады. Сонымен қатар, бұл әдістің жоғары экономикалық тиімділігі
де түсіндіріледі. Оған қоса, өсімдік тазаланушы жер бөлігін тартымдырақ
етеді.
Фиторемедиация – жаңа болмаса да, көптеген жерлерде ойдағыдай (табысты)
тексерілген болашағы бар технология.
Табиғатты қорғау технологияларының маңызды секторларының бірін
ремедиацияның ластанған жерді поллютанттардан тазарту әдістері құрайды.
Сонымен қатар, бүкіл дүние жүзіндегідей, технологияның дамуы немесе жаңаның
жасап шығарылуы – тазартудың тиімділігін (нәтижелігін) арттыру мен шараға
жұмсалған шығынды азайту сияқты екі мақсатты көздейді [30].
Фитотұрақтандыру өсімдіктердің топырақтан немесе жер асты суларынан
ластағыш заттарды жинап алуы немесе иммобилизациясы болып табылады.
Фитотұрақтандыру кезінде процестің әр түрлі механизмдері болады. Олар:
поллютанттардың тамырмен абсорбциялануы мен олардың өсімдікте жиналуы,
поллютанттардың тамыр үсті зонада ризосферада адсорбциялануы немесе олардың
сол жерде тұндырылуы (Сурет 2).
Сурет 2. Мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған топырақтардың
фиторемедиациясы кезіндегі негізгі механизмдері
Қазіргі таңда әдіс спетрлерінің ішіндегі бұл мәселені шешуде кең
тараған, негізгілері сорбенттер мен реагенттер, яғни мұнай немесе мұнай
өнімдерін ластанған аймақтан жинауға, иммобилизация - «байланыстыру» немесе
химиялық реакциялар көмегімен экологиялық қауіпсіз заттарға айналдыруға
мүмкіндік беретін қосылыстар [31].
Соңғы он жылдықта биотехнологияның қарқынды даму мәселесі ластанған
топырақтарды тазартуда шешімдер табуға мүмкіндік жасады. Ғылыми
журналдардың мұнай және мұнай өнімдерін деградациялау процестерінде
микробиологиялық әдістер де жиі кездеседі. Биоремедиация әдістерінің
қоршаған ортаны ластаушы көмірсутектердің мұнай немесе мұнай өнімдерін өз
азығы ретінде пайдаланатын микроорганизмдер көмегімен тазартуға
негізделген.
Алғашында фиторемедиация процестері топырақтағы ауыр металды жою үшін
тазарту негізінде пайдаланылған. Өсімдіктердің кейбір түрлері қорғасын,
сынап, мырыш иондары сияқты басқа да ауыр металдардың жұтылу қасиеттеріне
қарай сорбциялық белсенділіктерін ғылыми бағыт ретінде қарастырған. Бұл
жаңалықтар оңай шешім табуға мүмкіндік жасады. Енді топырақты тазалау үшін
бар - жоғы оған қажет өсімдік түрін сеуіп тастау, ал маусым соңында ауыр
металдар «өнімін» жинап алып, арнайы механизмдер арқылы тазарту.
Жер беті топырақтарынан асыл металдарды алу жайлы ұсыныстарды көптеген
зерттеулер дәлелдейді [32]. Себебі, кейбір өсімдіктер, (әсіресе, жай қыр)
соның ішінде жай қырыққабат жерден, күміс пен платинаның тамыр жүйесіне
ғана тиесілі барлық иондарын табу арқылы көп мөлшерде өзінде жинақтауға
қабілетті екені анықталды.
Краснодар өлкесінің Анастасиевск-Троицк кен орнының ауыр мұнайын (ІV
горизонт) қара топырақтың 25/50 г/кг есебінен, көлемі 2 шаршы м бөлінген
тақтайшаларға (2м х 1м) жағады. Бір қатар нұсқаларда, егін егу кезінде
топыраққа саңырауқұлақтарды Penicillium canescens, Aspergillus ustus,
өнеркәсіптік триходерминді, аталған микроорганизмдердің мұнаймен ластану
жағдайында ауыл шаруашылық дақылдарының дамуына жағымды әсерін анықтау
үшін, енгізген. Зерттелетін өсімдіктердің тұқымдарын (жүгері, күнбағыс,
соя) егуден бұрын екі сағат бойына сәйкес келетін саңырауқұлақтың
суспензиясында ұстаған. Саңырауқұлақтардың ұшпаларының есебі келесі шаманы
көрсетті: P.canescens 6.4 х 107 үшін егіннің бір қума метріне кеткен
саңырауқұлақ ұшпалары және саңырауқұлақтың көп мөлшердегі мицелиялары;
A.ustus – 8,0 х 106 үшін ұшпа/м; триходермин үшін – 2,2 х 106. Аталған
нұсқалардан басқа тәжірибеде минералды тыңайтқыштар мен суландырудың әсері
де зерттелді [33].
Тәжірибелік өсімдіктердің өсуі мен дамуы ластанған топырақ қабатындағы
мұнай өнімдерінің мөлшеріне тікелей байланысты екендігі анықталды. Сонымен,
соя өсімдігінің 50 г/кг мөлшердегі нұсқасында өскіндер фазасында барлығы
өліп қалды. Күнбағыс пен жүгері мұнаймен ластануға берік болып шықты: бұл
мөлшерде барлық өсімдіктер сақталған. Алайда, алғашқы жапырақ фазасына
жеткенде, олар дамуын тоқтатты. 25 г/кг мөлшерде келесідей көрініс
байқалды. Сояның жер үстілік массасының төмендеуі мұнайды енгізбей
бақылаудың 80-90 % құраған. Күнбағыс пен жүгері өсімдіктері өніп шыққаннан
кейінгі алғашқы уақытта баяу өскен, содан кейін, 4-5 жапырақ қалыптасқаннан
кейін қарқынды өсе бастайды, вегетация соңында ауқымды биомасса құрап, осы
көрсеткіш бойынша мұнайсыз өсімдіктерге жетіп қалды.
Жалпы алғанда, алынған мәліметтерді сараптап, келесідей қорытындыға
келдік. Күнбағыста зерттелген микроорганизмдердің бірде бірі мұнайдың теріс
әсерін жеңуге ықпалын тигізбеді. Жүгеріде осыған қарай тенденция байқалған.
Ең жақсы нәтижелерді соя берді: тек триходермин ғана осы дақылдың массасын
арттырмады. Басқа нұсқаларда тиімділіктің артуы байқалды. Сөйтіп,
жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде мұнайдың құрамы тым жоғары болғанда
да, жақсы өсетін өсімдіктер мен ластанған топырақта өсімдіктердің өсуін
қандай да бір дәрежеде ынталандыратын микроорганизмдер анықталды. Бұндай
микроорганизмдер таза дақылдарға шығарылып, коллекцияда сақталуда және
бұдан арқы зерттеулерде пайдалануға болады.
Мұнайға берік және вегетативті массасын тез жинақтайтын күнбағыс пен
жүгері, потенциалды фиторемедиаторлар түрінде қарастырыла алады. алайда бұл
үшін осындай өсімдіктердің мұнай өнімдеріне төзуінің айқын көрінетін
қабілеттері болуы керек. Топырақ қабатындағы аталған дақылдарды газ-сұйықты
хроматография әдісімен анықтау нәтижелері, кейбір нұсқаларда өсімдіктері
жоқ нұсқаға қарағанда, төзетін мұнайдың мөлшері біршама артатынын
көрсетеді. Басқаша айтсақ, өсімдік компоненттерінің фиторемедиацияны
қалыптастыруға ықпалы бар. Бұл бағыттағы зерттеуде, мұнайдың
көмірсутегілерімен ластанған топырақ қабатының қалпына келуінің тиімді
жүйесін жасауға қажетті нақты материалды жинақтау мақсатында, жалғасуда
[34].
Топырақ барлық құрлықтағы биогеоценоздың мiндеттi жиынтығы, бұл
негiзгi, барлық қалған биогеоценоз компоненттерiн бiр функционалды жүйеге
топтастырушы [12]. Топырақ көп жағынан тiрi заттардың негiзгi төсенiшi
болып табылады, ол: топырақтағы жануарлардың, өсiмдiк тамырларының және
микроорганизмдердiң, ал өсiмдiктермен басқа организмдерге арнайы азот, су,
витамин және көптеген өнiмдердiң көзi болады [4, 16, 35].
Әр түрлi популяцияда қауымдас болып түрлi заттар айналымына қатысып,
көптеген қызметтердi орындайтын әр түрлi өсімдіктер үшiн топырақ мекен ету
ортасы [12, 36].
Көптеген биоценоздар үшiн маңызды процестердi өсімдікдер атқарады,
ондай процестердi макроорганизмдер ешқашан алмастыра алмайды. Топырақта
саны көп жағынан бактериялар, актиномицеттер, саңырауқұлақтар болса, ал
балдырлардың саны аз. Барлық организмдер жиынтығына кiрiп, топырақ
бөлiгiнiң биотасын қамтушы - дәл осы өсімдіктер болып табылады. Топырақ
өсімдіктерінен басқа, құрамына сонымен бiрге клеткасыз бактериофагтар,
вирустар және кейбiр микроскоптық жануарлар кiредi. Саны көп және әртүрлi
топтар бактериялар болып табылады. Топырақ бактериясының құрамына 50 туыс,
250 түр кiредi, ал жалпы микроорганизмдер саны бойынша актиномицеттер 30%,
1-3% саңырауқұлақтар қамтиды [37].
2 МАТЕРИАЛДАР МЕН ЗЕРТТЕУ ӘДIСТЕРI
2.1 Зерттеу материалдары
2.1.1 Мұнай және мұнай өнімдері
Көмірсутектер мен олардың туындыларының қоспасы; мұнай және мұнай
газдарынан алынатын жеке химиялық қосылыстар. Мұнай өнімдері отын, майлар,
битумдар, ауыр көмірсутектер және әр түрлі мұнай өнімдері сияқты негізгі
топтар. Отын негізіндегі мұнай өнімдеріне көмірсутекті газдар мен бензин,
лигроин, керосин, дизель отыны, мазут, т.б. жатады. Майлар – мұнайдың
қалдық фракциялары мен ауыр дистилляттарын арнайы тазартудан алынған өнім.
Майлар қолдану мақсатына қарай майлағыш (мотор, дизельдік, индустриалды,
т.б.) және майлағыш емес (электоризоляциялық, технологиялық, медициналық,
т.б.) болып бөлінеді. Ауыр көмірсутектерге парафиндер, церезиндер,
озокериттер және олардың майлармен қоспасы жатады. Битумдер – гудронды
ауамен тотықтыру арқылы немесе гудронды тереңдетіп айдау арқылы алынған май
фракцияларынан кейін қалатын жартылай қатты және сұйық күйдегі өнімдер. Әр
түрлі мұнай өнімдеріне мұнай коксы, күйе, мұнай пиролизінің әр алуан
өнімдері (бензол, толуол, ксилол, т.б.), асидолдар, деэмульгаторлар,
хлорпарафиндер, т.б. жатады. Мұнай өнімдерінің сапасы физикалық және
химиялық қасиеттеріне байланысты бағаланады. Физикалық қасиеттерін
бағалауға мұнай өнімдерінің тұтқырлығын, тығыздығын, фракциялық құрамын,
мұнай өнімдері буларының қысымын, лайлану, қату, балқу, от алу
температураларын, түсін, т.б. анықтау, ал химиялық қасиеттерін бағалауға
күкірттің, ауыр парафиннің, шайырдың, органикалық қышқылдардың мөлшерін,
тотығуға қарсы беріктігін, коррозиялық қасиетін, майлардың жуғыш
қасиеттерін, кокстелінуін анықтау жатады [38].
Мұнай (түрікше neft - мұнай) – Жердің шөгінді қабатында таралған,
жанғыш майлы сұйықтық; маңызды пайдалы қазынды. Мұнай 1,2-2 км-ден астам
тереңдікте газ тәрізді көмірсутектермен бірге түзіледі. Түсі ашық-қоңырдан
қою қоңырға, қараға дейін өзгереді. Мұнай – көмірсутектердің күрделі
(негізінен парафинді және нафтенді, аз дәрежеде – ароматты) қоспасы. Әр
түрлі кен орындарындағы мұнайдың көмірсутектік құрамы түрліше өзгеріп
отырады. Негізгі қоспалары: нафтен қышқылдары, асфальтты-шайырлы заттар,
меркаптандар, моно- және дисульфидтер, тиофендер және тиофандар,
күкіртсутек, пиридин және пиперидин гомологтары, т.б. Өнеркәсіптік
зерттеулуерде негізінен мұнайдың тығыздығын, оның фракциялық құрамын,
тұтқырлығын, құрамындағы күкірт, шайыр, асфальтен, парафиндердің мөлшерін
және олардың балқу температураларын анықтайды. Құрамындағы күкіртке
байланысты аз күкіртті (0,5%-ға дейін), күкіртті (0,5-2%) және жоғары
күкіртті (2% жоғары) болып бөлінеді. Әдетте мұнай құрамындағы азот пен
оттек 10%-дан аспайды, тек кейбір жағдайларда 1,8 және 1,2 %-ға азаяды.
Мұнайда 20-дан астам әр түрлі элемент (V, Ni, Ca, Mg, Fe, Al, Si, Na, т.б.)
бар. Мұнайдың негізгі пайда болу көзі – құрамындағы сутектің мөлшері жоғары
болатын планктон, сапропельді органикалық зат және өсімдік қалдықтарынан
түзілетін гумусты зат. Мезокатагенез белдемінде көп мөлшерде мұнай
көмірсутектері түзіледі, олар бензин және керосин фракцияларын беріп,
микромұнайдың қозғалғыштығын жоғарылатады. Мұнай түзуші жыныстардың
сорбциялық сыйымдылығы азайып, олардың ішкі қысымы жоғарылайды, саз
балшықтар дегидраттануға ұшырауы кезінде су бөлінеді. Мұнайдың жақын
коллекторларға орын ауыстыруы күшейеді. Мұнай кеуектер, жарықшақтар және
бос кеңістіктер бойымен табиғи резервуардың көтерілген телімдеріне қарай
қозғалады. Онда ұзақ уақыт өтімділігі әлсіз жыныстар астында сақталып,
жиналып иірімдер түзеді [39].
Керосин (ағыл. kerosene, грек. keros-балауыз) 200-300 °С температура
аралығында қайнайтын мұнай фракциясы. Керосин мөлдір немесе сарғыш көкшіл
сұйық. Қандай мақсатқа пайдаланылуына байланысты фракциялық құрамы мен
қасиеті әр түрлі керосин шығарылады. Керосиннің жеңіл және ауыр сорты
өндіріледі. Тығыздығы 840 кг/м3, тұтану температурасы 40 °С жеңіл керосин,
тығыздығы 860 кг/м3, тұтану температурасы 90 °С ауыр керосин. Керосин
мұнайды тікелей айдау немесе мұнай өнімдерін крекинглеу арқылы алынады.
Керосин тұрмыс қажеттілігінде жарық, реактивтік авиацияда, трактор
двигательдеріне жанар май ретінде пайдаланылады. Бұлардың әрқайсысына әр
түрлі талап қойылған. Мысалы, жеңіл және ауыр керосин метан көмірсутектері
көп мұнайдан өндіреді. Авиациялық керосин құрамында ароматты
көмірсутектердің мөлшері 20-25 % - тең, қанбаған көмірсутектер 2,4 % - дан
аспауы керек. Трактор жанар майының сапасы оның фракциялық құрамына және
октан санына байланысты.
Зерттеу объектілері ретінде Өзен кен орнының қамба мұнайы және мұнай
өнімі ретінде керосин алынды. Алынған мұнай өнімдері бір-бірінен құрамы
және қасиеттері жағынан ерекшеленеді.
2.1.2 Мұнаймен ластанған топырақтар
Мұнай тасымалдау құбырларынан төгілген мұнайы бар топыраққа және мұнай
кен орындарының мұнайы төгілген топырақтары зерттеу нысаны ретінде алынды.
Алынған топырақтардың құрамындағы мұнайдың мөлшері әртүрлі.
2.1.3 Өсімдік дақылдары
Бидай (Triticum) – астық тұқымдасына жататын аса маңызды дақыл.
Қазақстанда 6 түрі өседі, жабайы түрлері сирек кездеседі. Биіктігі 40-130
см, тамыр жүйесі – шашақты, тарамданған. Сабағы қуыс, жұмыр, жапырағы таспа
тәрізді, сағағы сабағын орай орналасқан. Гүл шоғыры - күрделі масақ, оның
қынабында 2 масақша қабыршағынан тұратын масақтар орналасқан, ал олардың
аралығында 3-5 гүлдері болады. Масақтың пішіні ұршық тәрізді, түсі ақ,
қызғылт, кейде қара, ішінде қылтанағы болады. Тұқымы – ұзына бойына
тартылған сызаты бар, беті жылтыр дән. Масақ қылтығына, түсі мен масақша
қабыршағының түк басуына, қылтықтары мен дәндерінің түсіне, т.б. байланысты
бидайдың түрлері түршелерге бөлінеді, ал әрбір түрше сорттардан тұрады.
Қазақстанда негізінен жұмсақ және қатты бидай өсіріледі. Жұмсақ бидайдың
масағы да жұмсақ, дәні жұмыр әрі жылтыр, сабағы қуыс [40].
Жоңышқа (Medicaqo) – бұршақ тұқымдасына жататын бір жылдық және көп
жылдық шөптесін өсімдік. Еуропа, Азия және Африкада өсетін 100-ге жуық түрі
бар. Кәдімгі жоңышқа (medicaqo sativa), сарбас жоңышқа (medicaqo falcata),
көк жоңышқа (medicaqo caerulea), т.б. кең тараған. Қазақстанда 18 түрі
өседі. Сабағы тарамданған,бұтақты түп құрады, биіктігі 40-80 см. Жапырағы
үш құлақты, ұзынша келген. Гүлшоғыры – көп гүлді шашақ. Жемісі – көп
тұқымды бұршақ. Жоңышқа – Республикамызда көп өсірілетін мал азықтық дақыл.
Малға пішен, балғын көк майса, кептіріліп ұнтақталған, сүрлем күйінде
беріледі. Жоңышқада (құрғақ затқа шаққанда) 15,5 % протеин, 43,9 % азотсыз
заттар, 29,4 % клетчатка, 3,1 % май болады. Кәдімгі жоңышқаның 100 кг
пішенінде 50,2 кг азық өлшемі және 13,7 кг қорытылатын протеин бар.
Қазақстанда аудандастырылған жоңышқа сорттары: Ертіс жоңышқасы, Қарабалық
жоңышқасы, «Дархан 90», т.б. Жоңышқа – ылғал және жылы сүйгіш дақыл.
Егіндік және мал азықтық ауыспалы егістікте егеді. Жоңышқаны гүлдей
бастағанда орады. Шөбі орылғаннан кейін егістік үстеп тыңайтылса, жоңышқаны
екінші орған кезде мол өнім алуға болады [41].
Мұнаймен ластанған топырақтарға отырғызылған өсімдіктер ретінде астық
және бұршақ тұқымдас өсімдіктері бөлініп алынған. Бұл көмірсутегіге төзімді
дақылдардың физиологиялық және анатомиялық түрғысында да өзгешеліктер бар.
2.2. Зерттеу әдiстерi
2.2.1. Мұнай құрамы мен мұнайға төзімді өсімдіктердің өсімділігін
зерттеу әдiстерi
Зерттеуге топырақ қабатының қалыптасу жағдайы, ерекшеліктері,
классификациясы, таралу заңдылықтары мен топырақ қабатының негізгі морфо-
генетикалық қасиеттері сипатталатын номенклатуралық тізім кірген. Топырақ
қабатының түзілу факторлары (рельеф, топырақ түзелу түрлері, климат,
өсімдік қабаты, техногендік әсер факторлары, трансформация дәрежесі)
бағаланды. Зерттелетін аумақтық топырақ қабатының және өсімдік қабатының
далалық картирлеу егжей-тегжейлі маршрутты әдісті үйлестіре отырып, жүзеге
асырылды. Негізгі өсімдік қауымдастығының және топырақ түрлерінің,
қалыптасуы және бірқатар факторлардың әсері трансформация дәрежесі бойынша
сипатталды. Ластанудың техногендік ағындарының әсері бар аймақта орналасқан
өсімдік қабаты мен топырақ қабатына баса назар аударылды. Типтік топырақ
қабаттарынан химиялық сараптама жасау үшін топырақтан сынамалар алынды.
Техногендік факторлардың топырақ қасиетіне әсері, олардың техногендік
бұзылуы мен мұнайхимиялық ластану дәрежесін анықтау жұмыстары жүргізілді.
Жалпы қабылданған әдістемелер бойынша топырақтың химиялық сараптамасы мен
өсімдіктердің өсу динамикасы жану проблемалар институтының зертханасында
жүзеге асырылды.
3 НӘТИЖЕЛЕР МЕН ОЛАРДЫ ТАЛДАУ
3.1 Мұнаймен ластанған топырақтарға мұнайға төзімді өсімдіктердің әсерін
зерттеу нәтижелері
Бұл жұмыста Өзен кен орнының амбар мұнайы мен қолдан ластау барысында
механикалық жолмен тазартылған топырақ үлгілерін пайдаландық. Процес
кезінде астық тұқымдасы мен бұршақ тұқымдасына жататын бидай мен жоңышқа
өсімдіктері таңдап алынып, олардың мұнаймен ластанған топырақ қабатына
әсері және өсу динамикасы зерттелінді. Батыс Қазақстанның мұнай өндіретін
аумақтарынан, мұнай құбырларының жарылуынан жайылып кеткен мұнайдың құрамы
сіңген топырақтың түрлері таңдап алынды, осы үлгілердің органикалық
бөлігінің құрамы 23 мас % құраған (Кесте 2).
Кесте 2 - Мұнаймен ластанған топырақтың компоненттік және
элементтік құрамы
|Компоненттер мен элементтер |Мөлшері, мас. % |
|органикалық бөлім |23.0 |
|минеральды бөлім |77.0 |
|көміртегі |20.29 |
|Сутегі |2.97 |
|азот |0.10 |
|күкірт |1.99 |
Зерттеуге алынған топырақ қабатының элементті құрамы да, көміртегінің,
сутегінің, азот пен күкірттің құрамы мұнаймен ластанған топырақ қабатындағы
органикалық фазаның құрамымен байланысты екенін көрсетеді, яғни органикалық
құрамы неғұрлым көп болса, аталған элементтер де соғұрлым көп болғаны.
Алынған нәтижелер, зерттеуге алынған өсімдіктердің өсу субстраты
ретінде белсенді түрде қолданатынын білдіріп, оларды қоршаған ортаны мұнай
мен мұнай өнімдерінің көмірсутегілерінен тазарту үшін қолдануға
болатындығын көрсетеді.
Астық және бұршақ тұқымдасына жататын өсімдіктердің керосинде және Өзен
қамба мұнайында өсу динамикасын зерттеуден соң, осы мәліметтер нәтижесінде
аталған өсімдіктер арасынан жоғары белсенділік танытқан бидай және жоңышқа
дақылдары болып табылады. Сонымен қатар, өсімдіктердің мұнай өнімдерімен
ластанған топырақтарға тікелей әсері зерттелінді. Мұнай өндіруші
аймақтардан мұнай тасымалдау құбырларының ақаулары нәтижесінде төгілген
мұнайы бар топырақ пен 100 °С стерильденген табиғи топырақтарды алып
қарастырып, оған мұнай өнімінің белгілі бір мөлшерде қайта ластануын
жүргіздік. Дақылдардың өсу динамикасына байланысты, алғашқы бақылауда
анықталған топырақтардағы мұнай өнімінің 6 мл массалық үлесі бойынша
берілген уақыт мерзімінде анықталынды. Екінші бақылауда массасы 30 г осы
топырақ үлгісіне 6 мл шамасында керосин өнімін енгізіп, дайын болған орта
субстратына әрқайсына 10 данадан дақыл егілді. Егілген өсімдіктер әсерінен
топырақтағы керосин және мұнай мөлшерінің өзгерісі әртүрлі уақыт аралығынан
соң, яғни 1, 3, 7, 14 және 21 тәуліктен кейін өсу динамикасын сандық
белгілеу арқылы анықталды.
Берілген 3-суретте жоңышқа өсімдігіннің 6 мл көлемде қосылған мұнай
өнімінің ластанған топыраққа әсері көрсетілген. Керосині бар топыраққа
жоңышқа дәндердің суспензиясы егілген ластанған топырақтағы мұнай өнімі
мөлшерінің бастапқымен салыстырғанда 7 тәулікке дейінгі өлшемі 1-1,5 см
деңгейіне жетіп, одан кейін айтарлықтай шамаға тез арада өсетіндігіне көз
жеткізуге болады.
Сурет 3. 6 мл керосині бар ластанған топыраққа жоңышқа дақылының өсу
динамикасының уақытқа тәуелділігі
4-суретте 6 мл керосині бар топырақ үлгісіне астық тұқымдасының
дақылдары себілген. Мұнда да вегетативтік кезеңінің даму уақыт аралығы 7
тәуліктен кейін байқалады. Өсімдік ортаның әсерінен мұнай өнімдерінің
мөлшері уақыт бойынша біркелкі кеміп, 21 тәулік аралығына дейінгі бидайдың
өсімділігі 5 см-ге дейін жетеді. Демек, өсімдік дақылдарының көп мөлшерде
егілуі оның көмірсутек құрамын көбірек пайдаланатынын байқатады.
Сурет 4. 6 мл керосині бар ластанған топыраққа бидай дақылының өсу
динамикасының уақытқа тәуелділігі
Мұнайы бар ластанған топырақ құрамындағы қамба мұнайының массалық үлесі 6
мл субстратқа егілген жоңышқа өсімдігінің әсері келесі 5-суретте берілген.
Мұндағы ерекшелік – бұршақ тұқымдасына жататын жоңышқа өсімдігінің белгілі
көлемде егілуі, топырақтың мұнайдан тазалану дәрежесі керосинмен тазалану
дәрежесімен салыстырғанда баяу өтеді. Мысалы, үлгі барысында отырғызылған
жоңышқа өсімдігі бидай дақылына қарағанда бастапқы өсу динамикасы жоғарырақ
болады. Мұнаймен ластанған топырақтағы жоңышқаның өсімділік динамикасы
бастапқымен салыстырғанда 87 %-ға дейін өскен. Өсімдіктер ортасының
әсерінен топырақтағы мұнай мөлшері біршама өзгеріп, 21 тәулікте жоңышқаның
биіктігі 4 см-ге дейін бой көтерген.
Сурет 5. 6 мл мұнайы бар ластанған топыраққа жоңышқа дақылының өсу
динамикасының уақытқа тәуелділігі
6-суретте мұнайы бар топырақтағы мұнай өнімінің бидай дақылымен тазалау
дәрежесінің әртүрлі уақыттан кейінгі өзгерісі көрсетілген. Бұл жерде
бидайдың 15 тәулікке дейінгі ұзындығы 1 см құрап, ал 21 тәулік аралығында
2,5 см-ге жетеді. Өсімдіктердің барлық ластанған топырақтардағы мұнай
өнімдерінде өсу қарқындылығы біртекті байқалып, бірақ жоңышқа дақылының
бидай дақылына қарағанда өсу динамикасы 2 есеге ұлғайғандығын байқауға
болады.
Сурет 6. 6 мл мұнайы бар ластанған топыраққа бидай дақылының өсу
динамикасының уақытқа тәуелділігі
Қорыта келе, алынған нәтижелер бойынша зерттелінген бидай және жоңышқа
өсімдік дақылдарының керосин мен мұнай өнімдерімен ластанған топырақтардағы
өсу динамикасын бақылап, ондағы көмірсутектер мөлшерінің өсімдіктермен
пайдалану деңгейі қарастырылды. Топырақтың бірінші үлгісінде, яғни мұнай
өнімімен ластанған топырақтағы жоңышқа мен бидайдың өсу динамикасы,
екіншідегі керосинмен ластанған топырақ үлгідегі бидай мен жоңышқаға
қарағанда өсімділігі төмен нәтиже береді. 21 тәулікте мұнай өнімдерінде
егілген бұршақ тұқымдастығының астық тұқымдастығына қарағанда өсу деңгейі
50 %-ды құрайды. Бұл аталған өсімдіктердің қоршаған ортаға төгілген мұнай
және мұнай өнімдерінің көмірсутектерінен тазалау үшін пайдалану
перспективасы жоғары екендігін дәлелдейді.
ҚОРЫТЫНДЫ
1. Ластанған топырақ құрамындағы керосин өнімінің 6 мл мөлшерде енгізгеннен
кейінгі әсері зерттелініп, 21 тәуліктен кейін топырақтағы жоңышқаның өсу
деңгейі бидайдың өсу деңгейіне қарағанда 37 % өсетіндігі анықталды.
2. Мұнайы бар ластанған топырақтағы жоңышқа дақылының өсу динамикасы бидай
өсімдігіне қарағанда орта есеппен 50 %-ға өскен. Астық және бұршақ
тұқымдасының әсерінен ластанған топырақтардағы көмірсутектердің мөлшері
кемитіні көрсетілді.
3. Бұл берілген өсімдіктердің мұнайға төзімділігі анықталынып, мұнаймен
ластанған топырақтарды тазалауға ұсынуға болады деуге негіз береді.
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТIЗIМI
1. Звягинцев Д.Г., Гузев В.С., Левин С.В., Селецкий Г.И., Оборин А.А.
Диагностические признаки различных уровней загрязнения почвы нефтью //
Почвоведение. М.: Наука. №1. 1989. С.72-78.
2. Исмаилов Н.М. Нефтяное загрязнение и биологическая активность почвы //
Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. М.: Наука.
1992.С.227-235.
3. Халимов Э.М., Левин С.В., Гузев В.С. Экологические и
микробиологические аспекты повреждающего действия нефти на свойства
почвы // Вест. Моск. Ун-та. Серия 17. Почвоведение. 1996. № 2. С.59-
64.
4. Глазовская М.А., Пиковский Ю.И. Комплексный эксперимент по изучению
факторов самоочищения и рекультивация загрязненных нефтью почв в
различных природных зонах // Миграция загрязняющих веществ в почвах и
сопредельных средах. М. 1985. С. 185-190.
5. Солнцева Н.П. Влияние техногенных потоков на морфологию почв в районах
нефтедобычи // Добыча полезных ископаемых и геохимия природных
экосистем. М.: Наука. 1992.С. 26-39.
6. Оборин А.А., Калачникова И.Г., Маслицев Т.А., Базенкова Е.И., Казакова
Е.Н., Колесникова Н.М. Нефтянное загрязнение почв и способы
рекультивации // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду.
М.: Наука. 1987. С. 284-287.
7. Швец А.А. Фиторемедиация почв / А.А. Швец // Ломоносов — 2007:
материалы XIV Междунар. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых/
МГУ им. М.В. Ломоносова. М.: МАКС Пресс, 2007. - С. 8586.
8. Merkl N. Phytoremediation of petroleum-contaminated soils in the
tropicspreselection of plant species from eastern Venezuela / N.
Merkl, R. Schultze-Kraft, C. Infante // J. Appl. Bot. and Food Qual.
2004.- Vol. 78.- № 3. P. 185-192.
9. Дермичева С.Г., Шигаева М.Х. Углеводородокисляющие микроорганизмы.
Алматы. Ғûëûì. 1994. 36 с.
10. Мамилов А.Ш., Мамилов Ш.З., Звягинцев Д.Г. Влияние трудногидролизуемых
источников углерода на динамику микробной биомассы и дыхание почвы //
Вестник Моск. Ун-та. Серия 17. Почвоведение. 1999. №1. С. 51-54.
11. Исмаилов Н.М. Микробиология и ферментативная активность
нефтезагрязненных почв // Востановление нефтезагрязненных почвенных
экосистем. М.: Наука. 1988. С. 42-56.
12. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и экосистемах
(экологическое значение почв). М.: Наука. 1990. 261 с.
13. Салангинас JI.A. Оценка эффективности применения сидеральных культур в
биорекультивации загрязненных нефтью земель в условиях Урала и
Западной Сибири // Биологическая рекультивация нарушенных земель.
2003. - С. 427-434.
14. Столяров А.И. Влияние орошения на свойства выщелоченного чернозема
Кубани, урожай люцерны и его качество.
15. Сидорова В. А. Почвенно-географическая интерпретация пространственной
вариабельности химических и физических свойств поверхностных
горизонтов почв степной зоны / В.А. Сидоврова, П.В. Красильников //
Почвоведение. 2007. - №10. -С. 1168-1178.
16. Васюк Л.Ф. Азотофиксирующие микроорганизмы на корнях небобовых
растений // Биологический азот в сельском хозяйстве СССР. М.: Наука.
1989. С. 88-89.
17. Гроздинский А.М. Аллелопатия и продуктивность растений. Киев. Наукова
Думка. 1990. 265 с.
18. Солнцева Н.П. Особенности загрязнения почв при нефтедобыче / Н.П.
Солнцева // тр. / Всесоюз. совещ. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. — С.62-
65.
19. Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М.: МГУ. 1983. 248 с.
20. Белоусов B.C. Реабилитация почв орошаемой зоны юга России с помощью
сорговых культур / B.C. Белоусов // Проблемы мелиорации и орошаемого
земледелия юга России. — Москва, 2001. 512 с.
21. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М.: МГУ. 1987. С. 256.
22. Крупкин, П.И. Пути рационального использования почв, загрязненных
фтором /П.И. Крупкин //Агрохимия. – 2005. – № 3. – С. 79-87.
23. Asada, M. Remediation Technology for Boron and Fluoride Contaminated
Sediments Using Green Plants /M. Asada, P. Parkpian, S. Horiuchi
//Digital Library STP 1482-EB. – 2006. – P. 1-7.
24. Junior, A.M.D. Dispersal pattern of airborne emissions from an
aluminium smelter in Ouro Preto, Brasil, as expressed by foliar
fluoride accumulation in eight plant species /A.M.D. Junior, M.A.
Oliva, F.A. Ferreira //Ecological Indicators. – 2008. – Vol. 8. – N 5.
– Р. – 454-461.
25. Агрохимическая характеристика почв СССР (районы Северного Кавказа) /
под ред. А.В. Соколова, Э.И. Шконде. М.: Наука, 1964. -366 с.
26. Геннадиев А.Н. Карты устойчивости почв к загрязнению нефтепродуктами и
полициклическими ароматическими углеводородами: метод и опыт
составления / А.Н. Геннадиев, Ю.И. Пиковский // Почвоведение. 2007. -
№1. -С. 80-92.
27. Чупрова, В.В. Экологическое почвоведение /В.В. Чупрова. – Красноярск:
КрасГАУ, 2007. – 172 с.
28. Kramer, U. Phytoremediation: novel approaches to cleaning up polluted
soils / U. Kramer //Current Opinion in Biotechnology. – 2005. – Vol.
16. – N 2. – Р. 133-141.
29. Pilon-Smits, E., Pilon M. Phytoremediation of Metals Using Transgenic
Plants /E. Pilon-Smits, M. Pilon //Critical Reviews in Plant Sciences.
– 2002. – Vol. 21. – N 5. – Р. 439-456.
30. Davis, R.D. Uptake of fluoride by ryegrass grown in soil treated with
sewage sludge /R.D. Davis //Environmental Pollution. – 1980. – Vol. 1.
– N 4. – P. 277-284.
31. Franzaring, J. Environmental monitoring of fluoride emission using
precipitation, dust, plant and soil samples /J. Franzaring, H. Hrenn,
C. Schumm, A. Klumpp, A. Fangmeier //Environmental Pollution. – 2006.
– Vol. 144. – N 1. – P. 158-165.
32. Glick, B.R. Phytoremediation: synergistic use of plants and bacteria
to clean up the environment /B.R. Glick //Biotechnology Advances. –
2003. – Vol. 21. – N 5. – Р. 383-393.
33. В.Надыкта, Кристина Негри*. Ремедиация почв, загрязненных
углеводородами нефти // Всероссийский НИИ биологической защиты
растений РАСХН, г. Краснодар, Россия, *Аргонская национальная
лаборатория, США.
34. Свинцов И.П. Особенности фитомелиорации подвижных песков с применением
вяжущих веществ // Природные условия и ресурсы пустынь СССР, их
рациональное использование. М.: 1984. С. 422-428.
35. Илялетдинов А.Н. Иммобилизация металлов микроорганизмами и продуктами
их жизнедеятельности // Микроорганизмы как компонент биогеоценоза. М.:
Наука. 1984. С. 18-31.
36. Звягинцев Д.Г. Почвенные микроорганизмы как компонент биогеоценозов //
Микроорганизмы каккомпонент биогеоценозов. Алма-Ата. КазГУ. 1982. С. 6-
7.
37. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экологические функции почвы. М.:
МГУ. 1986. С. 6-7.
38. «Қазақ Ұлттық Энциклопедиясы», 6 том, ….. 609 б.
39. «Қазақ Ұлттық Энциклопедиясы», 6 том, ….. 607 б.
40. «Қазақ Ұлттық Энциклопедиясы», 2 том, ….. 321 б.
41. «Қазақ Ұлттық Энциклопедиясы», 4 том, ….. 37 б.
Үңгіртас орта мектебі
ҒЫЛЫМИ ЗЕРТТЕУ ЖҰМЫСЫ
Фиторемедиация процестері арқылы мұнаймен ластанған топырақтарды тазалау
Орындаған
10 сынып оқушысы: Исмаил Г.
Ғылыми жетекші
PhD докторы, доцент: Е.О. Досжанов
Жетекшісі
Химия пән мұғалімі:
Азат С.
Ұзынағаш, 2011
МАЗМҰНЫ
| |бет |
| | |
|КІРІСПЕ | |
|ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ | |
|1.1 Мұнаймен ластанған топырақтардың жалпы тазалау әдістері | |
|1.2 Көмірсутектермен ластанған топырақтарды фиторемедиация тәсілімен | |
|қайта қалпына келтіру жұмыстары | |
|1.3 Топырақтың мұнай және мұнай өнімдерімен ластану жағдайындағы | |
|өсімдіктердің өсуі мен фиторемиадиация механизмдері | |
| | |
|2 МАТЕРИАЛДАР МЕН ЗЕРТТЕУ ӘДIСТЕРI | |
|2.1 Зерттеу материалдары | |
|2.1.1 Мұнай және мұнай өнімдері | |
|2.1.2 Мұнаймен ластанған топырақтар | |
|2.1.3 Өсімдік дақылдары | |
|2.2 Зерттеу әдiстерi | |
|2.2.1 Мұнай құрамы мен мұнайға төзімді өсімдіктердің өсімділігін | |
|зерттеу әдiстерi | |
| | |
|3 НӘТИЖЕЛЕР МЕН ТАЛДАУЛАР | |
|3.1 Мұнаймен ластанған топырақтарға мұнайға төзімді өсімдіктердің | |
|әсерін зерттеу нәтижелері | |
| | |
|4 ҚОРЫТЫНДЫ | |
| | |
|ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТIЗIМI | |
| | |
|ҚОСЫМША МАҒЛҰМАТ | |
КІРІСПЕ
Мұнай өндiретiн және мұнай өңдейтiн өндiрiс орындары қоршаған ортаға
керi әсерiн тигiзедi. Сондағы ластаушы агенттiң бiрi – мұнай болып
табылады. Мұнай өндiрудiң ұлғаюы топырақты мұнаймен ластау қатерiн өсiре
беруде. Мұнай және мұнай өнiмдерiнiң қалдықтарынан табиғи экожүйелердiң
ластануы, әсiресе топырақтардың ластануы күрделi экологиялық қауiп-қатер
туғызады. Бұл қауiп қатер тек мұнай алынатын аймақтарда ғана емес, сонымен
қатар алшақ аймақтарды да қамтиды. Топырақтың жоғарғы адсорбциялану
қабiлеттiлiгiне қарай, мұнай ұзақ уақыт бойы осы топырақтарда сақталынады.
Мұнай өнiмдерiнiң байқаусыз төгiлуi немесе әртүрлi апаттардың салдарынан,
топырақтың физика-химиялық қасиеттерi өзгерiп, су-ауа режимi бұзылып,
топырақтың микробиологиялық белсендiлiгi байқалады. Сонымен қатар, биоценоз
құрылымы өзгередi [1, 2].
Негiзiнен мұнайды тасымалдау барысында төкпей жеткiзу мүмкiн емес, сол
себептi мұнай және мұнай өнiмдерi экожүйелерге өзiнiң техногендi әсерлесу
дәрежесiне баға берiп, және топырақ профилiнде мұнай көмiрсутегiлердiң
миграциялану процесiн бiлу қажет. Бұл байланыстарда негiзiнен
қарастырылатын жай, ол мұнаймен ластанған топырақтардың экологиялық
кезектесуiн бiлу. Мұнайларға өсімдіктер бiрлестiктердiң топырақтағы
реакциясының әсерi және органикалық ластаушы заттардың трансформациялану
процесiндегi рөлi [3, 4, 5, 6]. Сонымен қоса, мұнаймен ластанған
топырақтардың конденциялану (өзiн тазарту) қабiлетi, фиторемедиациялық және
биохимиялық процестердiң динамикалық көрсеткiштерi жеткiлiксiз.
Жыл сайын мұнаймен ластанған жердiң көлемi кеңейiп, ауыл шаруашылығымен
орман өсiру мақсатында, сол ластанған жерлер жарамсыз болып қалуда. Жердiң
экожүйесiнiң құрамына кiретiн мәдени дақылдар ластау әсерiн өз бойларынан
өткiзiп, басқа жағынан оның индикаторы болып қызмет етуi мүмкiн. Мұнай
өзiнiң жоғарғы адсорбциясының арқасында топырақта ұзақ уақыт тұрып, оның
физика-химиялық қасиетiн өзгерте отырып, топырақтың тепе-теңдiк деңгейiнен
ығысуына әкелуiн, биоценоз құрылысының өзгеруiнен көруге болады да, топырақ
түзiлу процесiнiң қарқындылығы мен бағыты экологиялық проблема сипатын
туғызады. Топырақтың жоғарғы құнарлығын қамтамасыз ететiн негiзгi фактор –
өсімдіктер болып табылады. Сондықтан топырақтағы өсімдіктер жиынтығының
мұнаймен ластануының әсерiн зерттеу және топырақ құнарлығының қайта қалпына
келуi өте маңызды.
Осыдан келе, бiздiң зерттеуiмiздiң мақсаты-ортаға үздiксiз түсетiн
мұнай қалдықтарының, кейбiр физиологиялық топтар санына әсерiн бiлу. Шикi
мұнай және мұнай өнiмдерiн топыраққа енгiзгеннен кейiн әртүрлi уақыттағы
дақылдардың өсу динамикасын зерттеу болды.
Қоршаған ортадан мұнай және басқа да көмiрсутегiлерiнiң полютанттарын
жою ең негiзгi механизмнiң бiрi болып табылады. Мұнаймен ластанған
топырақтарды тазарту көбiнесе фиторемедиация әдiстерiмен iске асады. Ол
үшiн ластанған ортаға белсендi мұнайға тұрақты дақылдарды бөлiп алып,
оларды мұнаймен ластанған топырақтарға егіп, ең негiзгi актуалды
экологиялық проблеманы тудырмау қажет.
Бұл проблемаларды шешу үшiн өсімдік бірлестіктердің пайдасы үлкен, олар
мұнайтотықтырушы дақылдардың потенциалды қабiлеттiлiгiн көрсетiп, сонымен
қоса, технологияда жаңа фитопрепараттардың шығуына негiз болады және
ластанған топырақтардың фиторемедиациясына қолданылады.
ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ
1. Мұнаймен ластанған топырақтардың жалпы тазалау әдістері
Соңғы он жылдықта табыс көлемін ұлғайту, тасымалдау, мұнай және мұнай
өнімдерін қайта өңдеу және пайдалану негізінде қоршаған ортаның мұнай
көмірсутектерімен ластану деңгейі мен масштабы едәуір өсті. Топырақтардың
жоғарғы қарқынды химиялық ластануға мұнай өндіру, өңдеу және тасымалдау
кезінде ұшырайды. Топырақта шоғырланған көмірсутектердің (КС) әсерінен
топырақ экожүйесінің өзгеруі байқалады.
Топырақ қасиеттерінің өзгеруі мен көмірсутегілердің тікелей әсер етуі
өсімдіктердің басым көпшілігін өсуі мен дамуының толық ингибирленуіне алып
келеді. Топырақ фитотоксинді бола бастайды.
Алайда өсімдіктердің полютанттарға тұрақтылығын зерттеулер көбінесе
бейорганикалық (ауыр металдар) және суда еритін органикалық (пестицидтер)
қосылыстардың әсеріне арналған.
Көмірсутектердің әсері жайында бар мәліметтер бір-біріне қарама-қарсы.
Өсімдіктердің түр-тұқым, сұрыпталған түрлері жеткіліксіз зерттелген.
Топырақтың мұнаймен ластануы бойынша жұмыстардың жетпейтіні анық, жеке
көмірсутектерден көбінесе полиароматты көмірсутектер (ПАК) зерттелген, ең
нақты зерттелінген – мұнай [7].
Өсімдіктердің тұрақтылық дәрежесін білу біріншіден, әр түрлі
мәселелерді шешуде, екіншіден, олардың ластанған топырақты өңделу
мүмкіндігі үшін, үшіншіден, бұзылған топырақ құнарлығын қайта қалпына
келтіруде фиторемедиация процесі аса қажет.
Көмірсутегілермен ластанған топырақты қалпына келтірудің дәстүрлі
әдістермен салыстырғанда, фиторемедиация экологиялық қауіпсіз және
экономикалық жағынан тиімдірек. Сол кезде бұл зерттеулер салыстырмалы түрде
жақын арада басталған, зерттелген өсімдіктер мен көмірсутекті полютанттар
саны шектеулі. Әдебиеттерде [8] фиторемедиацияның белгіленген әсеріне
көптеген өсімдіктердің 30-40 түрі жайлы мәліметтер келтірілген. Оның
ішінде, ғылыми жұмыстардың 75 %-ы полиароматты көмірсутектерді ыдырату
барысында арналған. Бұл сұйық көмірсутектерді құрамы мен қасиеті бойынша
әртекті жер қыртыстарында (топырақтарда) тарату, сонымен қатар, олардың
сапалық анализімен байланысты қиындықтарға қатысты болады. Мәдениетті және
жабайы өсімдіктерді зертханалық және вегетациялық тәжірибелердің көмегімен
кең ауқымда жүргізілген зерттеулер, олардың көмірсутекті поллютанттарға
қатысты тұрақты, маңызды ақпараттарды алуға, көмірсутектермен ластанған
топыраққа өсімдіктердің әсер ету механизмдерін анықтауға мүмкіндік береді.
Мұнай құбырларындағы апаттар салдарынан миллиондаған тонна мұнай сыртқа
төгiледi. Мұнаймен ластанған жолдарды, топырақтарды тазартатын бiрнеше
әдiстер бар (Кесте1). Олар: механикалық, термиялық [9, 10], биологиялық
және физика-химиялық әдiстер.
Кесте 1 - Топырақтың мұнаймен ластануын жою әдістері [11]
|Әдістер |Жою тәсілі |Қолдану ерекшеліктері |
|Механи-кал|Ластанудан қорғану, |Сәйкес келетін техникалар мен |
|ық |мұнайды |резервуарлар бар болғанда кең көлемде |
| |сыйымдылықтарға |мұнай төгілгенде біріншілік шара ретінде|
| |айдау |жүзеге асады (мұнай жер қыртысына |
| | |енгенде топырақты тазарту мәселесі |
| | |шешілмейді) |
| |Топырақты ауыстыру |Ластанған топырақты табиғи ыдыратуға |
| | |шығару |
|Физика-хим|Өртеу |Жоғары температураның жетіспеуінен |
|иялық | |атмосфераға мұнайдың айдалған және шала |
| | |тотығу өнімдері ұшуы мүмкін; жанған |
| | |жерді толығымен тазалап, сыртқа шығарып |
| | |тастау керек (Мәскеуде жыл сайын 70 мың |
| | |т аса “өртелген жерлер” шығарып |
| | |тасталады) |
| |Тұтануды доғарту |Қайта құю кезінде жеңілтұтанғыш |
| | |өнімдерді тұтандырмау үшін цехтарда, |
| | |тұрғын үйлерде, көлік магистральдарында |
| | |өртке қарсы көбіктерді құяды немесе |
| | |сорбенттермен көмеді |
| |Топырақты шаю |Топырақтарды шайған кезде арнайы шаятын |
| | |барабандарда БАЗ-дың көмегімен іске |
| | |асырылады, шайылғаннан қалған суларды |
| | |арнайы гидроизоляцияланған көлшіктерде |
| | |немесе сыйымдылықтарда тұндырады. Бұл |
| | |суларды ары қарай бөлу және тазалаудан |
| | |өткізеді |
| |Топырақтарды құрғату|Құрғату жүйесі арқылы топырақты шаюдың |
| | |бір түрі; мұнайды ыдырататын |
| | |бактерияларды қолданатын биологиялық |
| | |әдістермен бірге жүзеге асады |
| |Еріткіштермен |Негізінен, арнайы шаятын барабандарда |
| |экстракциялау |ұшқыш еріткіштердің көмегімен іске |
| | |асырылады, еріткіштердің қалдық булары |
| | |айдалады |
| |Сорбция |Қатты бетке (асфальт, бетон, тапталған |
| | |жер) төгілген мұнайды сорбенттермен |
| | |көмеді, олар мұнай өнімдерін бойына |
| | |сіңіріп, жеңіл тұтанғыш өнімдердің өрт |
| | |қауіптілігін төмендетеді |
1 кестенің жалғасы
| |Термиялық десорбция |Сирек қолданылады, қажетті өнімдерді |
| | |(мазут фракциясына дейін) көп мөлшерде |
| | |алуға болады |
|Биология-л|Биоремедиация |Мұнай ыдыратушы бактериялар қолданылады.|
|ық | |Дақылдарды топыраққа жер жырту арқылы |
| | |енгізеді, кезеңімен тынайтқыштар |
| | |ерітінділерін қосып, қадағалайды. Өңдеу |
| | |тереңдігі, топырақтың температурасы (15 |
| | |0С жоғары) шектеулі, процесс 2-3 |
| | |маусымға созылады |
| |Фиторемедиация |Топырақтағы мұнай қалдықтарын мұнайға |
| |немесе |төзімді шөптесін өсімдіктермен тазалау |
| |фитомелиорация |(жоңышқа, қымыздық, шалғын және т.б.), |
| | |ластанған топырақты рекультивациялаудың |
| | |соңғы кезеңі |
Механикалық, физикалық және химиялық тазарту әдiстерiмен қатар
биоремедиациялық тазарту әдiстерi де жиі ұсынылады (Сурет 1). Биоремедиация
әдiсiн қолдану мұнаймен ластанған топырақтардағы көмiрсутектердің мөлшерi
аз болғанда тиімді. Биоремедиацияның негiзгi үш тәсілі бар: биостимуляция,
биоаугментация және биовентиляция. Осы тәсілдердiң iшiндегі ең қолайлысы
биоаугментация әдiсi. Себебi бұл белсендi деструкторлы микроорганизмдердi
қолдану арқылы iске асырылады [32].
Сурет 1. Мұнаймен ластанған топырақтарды дезактивация жолдары [12]
Сонымен қатар, топырақтың биоремедиациялану эффектiсiне, ремедиация
процесінің бiркелкi жүруiне әсерін тигiзедi. Яғни топырақтағы деструкторлы
микроорганизмдердiң интродукциясының құрылуы, олардың дамуына және тiршiлiк
деңгейiне оптимальды жағдайдың қалыптасуы әсер етеді.
Дамыған елдердің көпшіліктері үшін тек қана көкейкесті мәселе ол мұнай
өнеркәсібінің қалдықтарын тазарту проблемасы болып саналады. Көпшілігінде
дамыған елдерде бұл сұрақтардың шешіміне шығындардың үлкендігіне қарамастан
мұнай өндірісінің қалдықтарын кәдеге жаратуының ұтымды әдістері осыған
дейін болжанған. Іc-жүзінде көпшілік себеп ол қалдықсыз технологияның
болғандығында және улағыштық компоненттердің негізгі массасы атмосфераның
немесе суға зиянды қатты паста тәрізді қалдықтарды лақтыру негізінде
шоғырлануы. Американдық мамандардың мәліметіне сәйкес ірі мұнай өңдейтін
зауыттарға құрамында қатты немесе паста тәрізді мұнай бар қалдықтардың 4000
тоннаға шақтысы жылда жинақталады.
Мұнай – 3000 ингредиенттен тұратын соның ішінде көпшілігі оңай
тотығатын заттардың күрделі кешені. Өсімдіктермен тірі организмдерге мұнай
және мұнай өнімдерінің улы әсері өте көп. Мұнай ластануларынан тазарту
бағдарламасы екі кезеңнен тұрады: I-шісі – қысқа мерзімді, мұнай дақтарын
алып тастау, II-шісі – ұзақ мерзімді, сулар және топырақтың толық қалпына
келтірілуі. Кір басқан топырақтардың тазартуының әдістерін таңдау сипаты
және ластану дәрежесі қойылған нормативтардан тәуелді болатынын атап өтеді.
Тазарту стандартының екі жолы бар: тазартуды кез- келген жағдайда
қолданылатын әдістермен өндіріп алады және тазартудың шекті нәтижесі
бойынша жүзеге асыру нақты қолдану үшін жарамды. Кір басқан орындардың
тазарту жүйелерін келесідегідей қарап шыққан ол – кір басқан жерді іріктеу
және алып тастау, кір басқан жерді капсуладан шығару және тасалау, өңдеуден
кейін ұстап қалу, ластанған топырақты алып тастау және оны қолдану [13].
Тазарту әдістерінің екі принципті технологиясы бар:
а) пайдалы компоненттерді алдын ала тазарту әдістерінің ерекшеленуі.
б) шикізат қалдықтарын қолдану әдістері мен және бағалы мұнай өнім
компоненттерін алу үшін жарамды.
Әр түрлі әдістермен кешенді технологияларды ұтымды қолдануды, аталған
әдістердің әр бірінің өз шектеуі болатынын ацта кеткен жөн. Сонымен қатар
мұнай қойыртпағыларының ұсынысы бөлінусіз жолмен болады: мысалы, жол
құрылысы немесе өндірістегі құрылыс материалдарын өртеу. Мұнай
шламдарындағы органикалық заттар сығындыларын тазарту шетелдерде
парафиндердің экологиялық қауіпсіз фракциясы көмегімен жүзеге асыруға
негізделген. Еріткіштің табылмайтын кемшіліктерімен әдістің биік құны,
сонымен бірге регенерацияның қажеттілігіне байланысты техникалық сұлбаның
кедергілері болып табылады. Іс жүзінде қирату және мұнай эмульсияларын
құрғатудың әр түрлі әдістері қолданылады: қыздыру және қорғау,
центрифугалау, суды фильтрлеу және әртүрлі гидрофиль коалецтирлейтін
қондырмаларды арнайы БАЗ арқылы жасайтын реагент. Қолдан немесе мұнай
жинаушылар әртүрлі концтруксия қолданып, мұнайдың негізгі массасын
механикалық әдістермен оның жойылуын бошалайды. Алайда жердің тазарту
деңгейі механикалық әдістерінің қолданылуын қамтамасыз етпейді.
Қойыртпадағы зиянсыз қыздыру процесі өртеудің 1000-1200о С жүзеге
асырылады. Мұнай қойыртпағын құбыр құрылыстарымен тазарту бойынша мұнай
қойыртпағын әзірлеу сыйымдылықтағы қоюына түседі. Мұнай өнімдерінің
бөлімшесін жақсарту үшін мұнай қойыртпағын 60 - 80 о С жылу алмастырғыш
арқылы қорғалады. Мұнай қойыртпақ тұнбалары 3 қабатқа бөлінеді: мұнайлы,
торталанған су, қоюландырылған мұнай қойыртпағы. Тауарға айырбас су
үрлегішпен тазарту құрылысындағы қоюына сумен айдалып шығады. Мұнай
қойыртпағын алдын ала тұнбалық пешке түсіп қалудан аман болуы үшін мұнай
қойыртпағының таралу сыйымдылықтары жүргізіледі. Екі сыйымдылықтардың бар
болуы өртеуге жартылай құрғыған мұнай қойыртпағын беруді қамтамасыз етеді
[14].
Ауа үрлегішпен мұнай қойыртпағының жану процессін қамтамасыз ету үшін
жылу есебінен түтіндік газдардың ауа жылытқышында 350о С қыздырылған ауаны
ұрады. Демек ауа жылытқыш қабырғаларындағы түтіндік газдын буларын су
перілері конденсациядан аман болу үшін турба коррозиялары, ауа үрлегішке
түсетін ауаны жылыту есебіне ескерілген ауамен алқынамыз. Мұнай қойыртпағы
мұнай өнімділігіне байланысты өзгереді: 22% мұнай өнімін мазмұны 2 болса ,
15 өнімділікте 3 ке дейін үлкейеді. Мұнайды өртеу орынды құртуға жылдам
мүмкіндік береді. Қойылту болғанша өртеу жедел жүргізу керек болады . Оттың
оқшау бөлігі сөзсіз. Қоғамдық қозғалыста жасыл ауаның ластануы ,
балықтардың, құстардың , аңдардың опат болуы мұндай қабылдауға қарсы шығды.
Бейорганикалық қоспалар мен 5% суда көмірсутек қалдықтарын өңдеуге
болатынын МӨЗ әдісі ұсыныс жасаған. Судың 40 – 90% қалдықтары сарқынды
суларды құрғатудың өнімдері болады. Қалдықтар азғындалған көмірмен кокспен
араластырылады, содан соң жылу шығару қабілеттілігі 4400 ккал/кг тең
қоспаларды айналмалы пеште өртейді. Қалдықтар бейорганикалық қоспаларда
келесі мазмұнда болады: СаО 60- 67% мас, SiO2 17- 25%мас. Құрамында мұнайы
бар шламдардың өңдеу және тазарту әдісі ұсынылған: жиналған резервуардан
жұмыс сұйығының мұнай қойыртпағыларын тазалайды. Мұндай қалдықтарды
өңдеудің проблемасын әртүрлі технологиялар көмегімен шешеді. Дегенмен, ҚР
шарттар қолдану жөнінде қосымша зерттеулерді талап етеді, сонымен бірге бұл
технологияларда іске асыру үшін пайдалану шығынын талдау керек. Олардың
көпшілігі қатты қалдықтарды өндіріп алатын және қоюларды биік құнмен және
технологиялық сұлбалармен байланысқаны байқалған [15].
Дәл қазіргі уқытта Қазақстанда жолсерік газдардың тазарту салалары
маңызды мәселе болып табылады. 112 мұнай Қазақстанда жолсерік газдын көлемі
2380 кубометр.млрд болады. Жолсерік газдың ағымға шығарылуы кубометрдың
млрд құрайды, олардың ішінен үштен екісі алауларды жандырады. Жолсерік
газдын тазартуына арналған жобалардың экономикалық көрсеткішіне сайып
келгенде оларды тиімдірек пайдалануға ықпал етуге болады.
2. Көмірсутектермен ластанған топырақтарды фиторемедиация тәсілімен қайта
қалпына келтіру жұмыстары
Қазіргі таңда мұнай өндіру аймақтарында сақтану шараларына қарамастан,
мұнай және мұнай өнімдерін өңдеу және өндіру, оларды тасымалдау және сақтау
кездерінде ластанудан құтылу қиын әсер тудыруда. Өйткені, топырақтың және
судың мұнаймен жаппай ластануы, көптеген жағдайларға байланысты:
құбырлардың жарылуынан, ескіруінен және байқаусызда төгілудің салдарынан
мұнай тірі ағзаларға өткір токсинді көрсеткіштерін ластанудың алғашқы
мерзімдерінде байқатады. Экологиялық таза технология ретінде, жаңа әр түрлі
әдістер қолданылып, мұнайға төзімді өсімдіктер қауымдастығын пайдаланылады
[16].
Фитодеградация - («ішкі» бүлінуі) - бұл көмірсутектердің ішкі бүлінуі,
яғни өсімдектермен жұтылғаннан кейін, олардың метоболизмдік процестер
барысында ажырауы немесе «сыртқы» бүлінуі, яғни мұнай өнімдері тамыр сары
суының әсерінен (ажырайды) ыдырауы. Бүгінде шетелде жүргізілген бірнеше
зерттеу оң нәтижеге ие болып отыр, демек жойылу мүмкіндіктері, яғни мұнай
және мұнай өнімдерінің өсімдік әсерінен қауіпсіз құраушыларға ыдырау
мүмкіндігі дәлелденді [17].
Біріншіден, бұл мұнайлы ластануды тазалау бағытының даму мүмкіндігінің
дәлелі. Екіншіден, зерттеулерді ары қарай жүргізу қажеттілігін көрсетеді.
Фитобулану – сулы балансын ұстап тұру барысында өсімдіктердің мұнай
және мұнай өнімдерін жұту қабілеттілігі, яғни ластаушы затты топырақтан
сумен бірге тартып шығару [18]. Бұл қабілеттілік ластанудан тазалауда
қолданылғанымен, жарым - жарты шара болып табылады. Себебі, бұл жағдайда
ластаушы зат атмосфераға транспирация барысында шығарылады.
Өсімдіктер топырақта тіршілік ететін микроорганизмдермен тығыз
байланыста болып, өсімдік ағзасы фотосинтез барысында көмірсулардағы
(қанттағы) күн энергиясын жинайды (шоғырландырады).
Фотосинтез процесінде өсімдіктермен жиналған бүкіл энергияның 10 % - 20
% - ға дейін заттардың (қанттар, спирттер, органикалық қышқылдар) тамыр
маңы зонасына синтезделуімен бөлінуіне жұмсалынады. Нәтижесінде
микроорганизмдердің дамуына мүмкіндік туады. Сол себептен тура тамыр беті
(үсті) жанындағы 1 см – де 130 млрд. микроорганизмдер жиынтығы кездеседі,
ал 10 см арақашықтықта (аралықта) олар 20 млрд дейін кемиді.
Топырақ фиторемедиациясының басты механизмі дамуына тамырдан бөлініп
шығатын заттар жағдай жасайтын мұнай көмірсутектерінің микроорганизмдер
бионашарлауы болып табылады [19].
Мұнаймен ластанған топырақ фиторемедиацияның қолдану технологиясы өте
қарапайым, алайда бұл әдістерді ілгері жүргізуде жоғары мамандандырылған
мамандарды талап етеді. Ол бірнеше кезеңдерден тұрады:
1. Бөліктің ластану ерекшелігін бағалау (тасқын судың химиялық құрамы,
мұнайдың топыраққа ену дәрежесі) жұмыстары,
2. Фиторемедиацияның ең қолайлы, үйлесімді сызбанұсқасын (схемасын)
дайындау берілген ластану түрін жоюда ең тиіиді және қажетті топырақтың
климаттық жағдайға сәйкес келетін өсімдіктің түр - тұқымдық құрамын
сұрыптау, отырғызу сызбанұсқасын анықтау, қажетті агротехникалық шараларды
таңдау, соның ішінде қоректену оптимизациясымен өсімдіктерді химиялық
қорғау жұмыстары,
3. Өсімдіктерді өсіру (агротехникалық шаралар кешенін өткізу, соның
ішінде себуге арналған материалды (тұқымдарды) дайындау, қорғаныс
құрамдарын қолдану,
4. Бөлу мониторингі мұнай концентрациясы мен химиялық компоненттерінің
таралуын анықтау, мұнай биодегредациялану жолдарын бақылау, ақпараттық
талдау мен болжау жүргізу.
Тазалаудың ең нәтижелі, ең тиімдісі өсімдіктердің фитобулану мен
фитонашарлау қабілеттіліктерін қатар қолдануы.
Жоғарыда аталған 3 қасиеті арасындағы аралық, біріктіруші ретінде
гидравликалық бақылауды қарастыруға болады.
Гидравикалық бақылау кезінде өсімдік жер асты суларына жетіп, ылғалмен
бірге ластаушы затты ыдыратып, не буландырып жібереді.
Өсімдіктердің ризодегредация қабілеттілігі біраз оқшауланып, бөлектеніп
тұрады. Оны ризосфералық күшейтілген бионашарлау немесе өсімдіктерден
күшейтілген биодеградация деп те атайды. Бұл механизм ластаушы
көмірсутектердің ыдырауы тікелей жақын жерде яғни, ризосфераны мекендейтін
микроорганизмдермен жүзеге асатындығына негізделген. Биологиялық
белсенділік рөлі өсімдіктердің тамырынан бөлінетін заттар әсерінен
микроорганизмдер жұмысының тиімділігінің нәтижесінде айтарлықтай
жетістіктерге жетуге болатынын көрсетуге болады.
Жеке зерттеулер нәтижесі көрсеткендей [20], өсімдіктер микробтық
стимуляциясынан өзге, өздері де көмірсутектерді ыдыратуға тікелей қатыса
алатыны анықталды. Өсімдік жапырақтары құрамында еріген заттары бар суды
тамыр арқылы топырақтан тартып шығаратын насос функциясын орындай отырып,
суды буландырады. Мұнай құрамына кіретін көмірсутектер тамыр бетіне
абсорбцияланады (мұнайдың қозғалғыштығы мен уыттығы төмендетіледі),
тамырмен жұтылады, құрамы бұзылып, жиналып немесе атмосфераға буланып
кететін өсімдіктің тамыр үсті бөліктеріне шығарылады.
Фиторемедиацияның салыстырмалы төмен бағасы өсімдіктердің топырақты
тазалауға күн энергиясының әсерінен жұмыс істейтін табиғи қондырғы болуымен
байланысты. Бүгінде инженерлер мен микробиологтар зерттелініп жатқан
ластанған топырақтарды тазалау мәселесі мыңдаған жылдар бойы табиғатпен
тікелей байланыста. Сондықтан оны шешудің барлық жағдайы тиімді болады.
Сонымен, фиторемедиацияның мұнаймен ластанған топырақты тазалау
технологиясы ретіндегі көптеген артықшылықтары мен кемшіліктері тізбектеп
жалғаса береді. Экономикалық тұрғыдан фиторемедиация альтернативтік
технологиялардан тиімдірек. Ол бірден ірі ақша қаражатын жұсауды қажет
етпейді, сонымен қатар, шығындарды бірнеше жылға созып, бөліп тастауға
болады.
Фиторемедиация топырақты механикалық жолдармен экскавациялауды талап
етпейді және үлкен аумақтарда жиі қолданылады. Бұл, әсіресе, отандық мұнай
өнеркәсібі үшін өте маңызды. Фиторемедиация қоршаған ортаны сақтау мен
жақсартуға мүмкіндік береді. Себебі, өсімдіктерді өсірумен, топырақты
жақсартумен және оны эрозиядан қорғаумен байланысты. Бұл топырақты
тазалауда жоғары эстетикалық технология қажет. Қорыта келе, мемлекет пен
қоғам үшін ең тиімді процестердің бірі болып мұнаймен ластанған
топырақтарды тазарту жолдарының технологиялары қолданылып және осы
әдістерді әрі қарай өндіріс орындарда пайдалану әрекеттері асырылады.
Қоршаған ортаға химиялық кәсіпорындардан шығып, қалдық ретінде тарайтын
улы органикалық заттарды зарарсыздандыруда микроорганизмдер ертеден бері
және ойдағыдай табысты қолданылып келеді. Алайда, олардың топырақ пен судан
денсаулыққа зиян мүсәтір, кадмий, мыс, сынап, селен, қорғасын сияқты ауыр
металдарды сонымен қатар стронций, цесий, уранның радиоактивті
изотоптарымен басқа да радионуклидтер жою қабілеті болмайды. Ал жасыл
өсімдіктер қоршаған ортадан әр түрлі элементтерді шығарып, өз ағзасына
концентрлейді [21].
Өсімдіктер қоспасын жинап алып жағу, пайда болған күлді көміп немесе
екіншілік шикізат ретінде қолдану айтарлықтай қиындық туғызбайды. Қоршаған
ортаны тазалаудың бұл әдісі фиторемедиация, грекше «фитон» - өсімдік,
латынша «ремедиум» - қалпына келтіру деп аталады.
Фиторемедиацияның ең нәтижелі және экономикалық тиімді әдістерінің бірі
болып, жапырақтарында 5% - ға дейін құрғақ салмағын қайта қалпына келтіру –
яғни, жай өсімдіктерге қарағанда 10 есе көбірек никель, мырыш немесе мыс
жинауға қабілетті гипераккумулятор – өсімдіктері табылғаннан кейін ең
нәтижелі және экономикалық тиімді әдіс болып танылды. Бұл феноменнің
биологиялық мәні аяғына дейін, толығымен ашылған жоқ. Мысалға [22], құрамы
жоғары улы элементтердің өсімдіктерді зиянкестерден сақтап, олардың
ауруларға тұрақтылығын арттырады деген болжам жасауға болады.
Гипераккумуляторларды топырақ пен суды тазалауға қолдануды 80-ші
жылдардың басында ұсынылған. Біріншіден, бұл өсімдіктердің биомассасы
жоғары емес, екіншіден оларды өсіру технологиясы зерттелмеген еді. Жабайы
гипераккумуляторлардың көпшілігі шаршы гүлді өсімдіктер – орамжапырақ пен
қыша тұқымдастар тобына жатады; қышаның үнді немесе сарепт деп аталатын бір
түрі қорғасын, мыс және никельді өзінің денесіне жинақтайтындығы анықталды.
Қорғасынды жүгері мен амброзий арамшөбі де өз бойына жинақтай алады.
Өсімдіктер қорғасын сияқты ауыр металдарды, аз еритін қосылыс түрінде
кездесетіндіктен, олардың топырақ құрамында көп болуына қарамастан әлсіз
сіңіреді. Сондықтан, қорғасынның өсімдікте орташа концентрацияда ғана
жиналады.
Ауыр металдардың өсімдікке келіп жиналуын металдармен тұрақты, сонымен
қатар, еритін топырақ ерітінділерін түзетін заттар (мысалы,
этилендиаминтетрасірке қышқылы) қамтамасыз ететіндігі анықталғаннан кейін
мәселені шешу мүмкін болды.
Топыраққа 1200 мг/кг концентрацияда қорғасынды құрайтын осындай затты
топыраққа енгізгеннен кейін, үнді қыманындағы ауыр металл концентрациясы
1600 мг/кг дейін өскен.
Өкінішке орай, ауыр металдардың өсімдіктермен жиналу механизмдері жайлы
біз жеткілікті білмейміз, себебі, осы кезге дейін негізгі көңіл азот,
фосфор және т.б. қоректену элементтерінің қосылыстарын игеруге бөлінген.
Этилендиаминтетрасірке қышқылымен жүргізілген ең нәтижелі
экспиременттер өсімдіктердің аз еритін ауыр металл қосылыстарын, тамыры
топыраққа қандай да бір табиғи комплекс түзуші заттарды бөлетіндігі
нәтижесінде сіңіретіндігін болжауға мүмкіндік жасайды [23].
Мысалы [24], өсімдіктерде темір жеткіліксіз болса, өсімдік тамырлары
топыраққа топырақ құрамындағы темірі бар минералдарды ерігіш күйге
ауыстыратын фитосидерофорларды бөледі. Алайда, фитосидерафорлардың
өсімдіктерде мыс, мырыш, марганецтің жиналуына әсер ететіндігі байқалады.
Ең көп зерттелінген арпа мен жүгері фитосидерофорлары – мугеин және
дезоксимугеин қышқылдары, сонымен қатар, арпадан бөлінетін авеник қышқылы;
фитосидерофорлар ретінде кейбір ақуыздар ауыр металдарды байланыстырады
және оларды өсімдіктер үшін қол жетімді ететін кейбір ақуыздар ретінде
қолданылады.
Топырақ бөлшектерімен байланысты ауыр металдардың қол жетімділігі
өсімдіктер үшін тамыр клеткаларының мембраналарындағы редуктаза
ферменттерін жоғарылатады.
Құрамында темір және мыс жеткіліксіз асбұршақтың осы элемент иондарын
қалпына келтіру қабілеттігі артатыны анықталды. Кейбір өсімдік тамырларында
(мысалы, бұршақ және т.б. қос дәнділер) темір жетіспеушілігі байқалса,
топырақ қышқылдығы артып, нәтижесінде оның коспалары ерігіш күйге ауысады.
Ауыр металдардың тамырдан өсімдіктің жер үсті бөліктеріне тасымалы
(көшуі) жайлы мәлімет жоқтың қасы. Тек, ауыр металдардың аз еритін
тұздарының, әдетте, қандай да бір комплексті қосылыс түрінде лимон қышқылы
сияқты органикалық қышқыл болуы мүмкін, түтікшелі жүйе арқылы орын
ауыстырып, қозғалатыны ғана белгілі.
Топырақ пен суды күнбағыс өскіндерінің көмегімен радионуклидтерден
тазалау мүмкіндігі АҚШ-тың Огайо штатында бұрынғы уран байыту зауытының
аумағында зерттелінді. Сонымен қатар, Украинадағы шағын Чернобыль АЭС-тің
төртінші реакторынан 1км қашықтықтағы су қоймасында зерттеулер жүргізілді.
Уранның өсімдіктердегі концентрациялары оның топырақ пен судағы
концентрацияларынан 30 мыңға артық, ал 137 – цезий мен 90 – стронций үшін
бұл шама сәйкесінше 8 және 12 мыңды құрайды. Фиторемедиация барысында
ластанған топырақтардың жалпы концентрациялық шамаларын көптеген физика-
химиялық процестер арқылы атомды-адсорбциялы әдістермен зерттелінеді.
Фиторемедиация әдісінің ары қарай дамуы гендік инженерия әдісімен бізге
белгілі өсімдіктерге қарағанда, ауырлы металдарды концентрлеуде айтарлықтай
жаңалығымен ерекшеленетін өсімдіктер шығарылған жағдайда болуы мүмкін.
Соңғы жылдары Ресей мемлекетінде [25] мұнай-газ саласындағы экологиялық
қауiпсiздiк деңгейiнiң жоғарылатуы маңызды роль атқарады. Сонымен қатар,
қазiргi технологияларды белсене енгізе отырып, мұнаймен ластанған
топырақтарды ғылыми институттарда зерттеу жұмыстары арқылы орындалады.
Табиғи ортаны қорғау технологияларының маңызды секторларының бiрi
фиторемедиация әдiстерi құрайды. Олар, топырақтардағы поллютанттарды
тазалау барысында жүргізіледі. Сонымен қатар, әлемде барлық жерде,
биотехнологиялардың дамыу немесе жасау принциптері жаңа мақсаттарға
қойылған. Фиторемедиация процестері бастапқы топырақтардың ластануын
тазартуда, ауыр металлдардың ластануы кезінде пайдалы әсер тигізеді.
Өсiмдiктердiң әсерінен - қорғасын, сынап, мырыш иондары дақыл бойына
сіңіріліп, металлдардың токсиндік қасиеттерін тежейді [26].
3. Топырақтың мұнай және мұнай өнімдерімен ластану жағдайындағы
өсімдіктердің өсуі мен фиторемиадиация механизмдері
Фиторемедиация төмен орташа ластану деңгейіндегі бөліктерде ғана
тиімді, нәтижелі болады. Көмірсутек сүйгіш өсімдіктер мұнаймен ластанған
топырақтарды өз тамырларының өсу тереңдігіне қарай тазалауға қабілетті.
Сонымен қатар, ағаштар мен бұталар шөпті өсімдіктерге қарағанда, топырақты
үлкен тереңдікте тазалайды. Өсімдіктердің фиторемедиация потенциалы
метаболизм белсенділіктері (ыдырау кезінде) немесе өсімдік мүшелеріндегі
токсикант концентрациясына және соңғысының массасына (жиналу кезіндегі)
тәуелді [27].
Өсімдіктердегі токсиканттар:
• тамырларда, өсімдік сабағында, жапырағында жиналуы мүмкін (мысалы ауыр
металдар).
• аз токсинді заттарға дейін ыдырай алады (органикалық қосылыстар).
• өсімдікте қозғалып, оның жер үсті мүшелерінен жоқ болып кете алады.
Өсімдіктер фиторемедиацияға жанама түрде де қатыса алады. Мысалға,
кейбір өсімдіктер токсиканттарды тамырларының бетіне сорбцияланады: өсімдік
тамырының маңында тіршілік ететін қоңыздар мен микроағзалар улы заттарды
ыдыратып, оларды зиянсыздандырады.
Қазіргі таңда [28, 29], көптеген ғалымдар фиторемедиация процестерімен
белсенді түрде айналысуда. Олар ластанған топырақтарда өсірілетін
өсімдіктердің адам мен жануарға қаншалықты зиян екенін анықтап, мұндай
өсімдіктердің атмосфераға зиянды газдар шығарады ма? деген сұрақтарға жауап
іздеуде.
Ластанған аймақты өсімдіктер көмегімен тазалау үшін қажет уақыт бірнеше
факторларға тәуелді:
• өсімдіктердің түр-тұқым құрамы мен олардың тығыздығы (саны),
• ластану типі мен қарқындылығы,
• ластанған аймақ көлемі мен тереңдігі,
• топырақ типі мен климаттық жағдайлар.
Бұл факторлар, сонымен қатар, топырақты тазалау жылдамдығы да ластанған
бір аймақ көлемінде тез өзгере алады. Жағымсыз ауа-райы мен өсімдіктің
жануарлармен желінуі тазалану уақытын ұзартуға қабілетті.
Жалпы айтқанда, фиторемедиация едәуір ұзақ уақыт жүреді және ондаған
жылдарға да созылуы мүмкін. Фиторемедиацияның басқа топырақты тазалау
әдістерінен артықшылығы, арнайы қондырғылармен жабдықтауды, еңбек күші мен
қосымша шығынды қажет етпейді. Себебі, жұмыстың көп бөлігін өсімдіктер
флорасы атқарады. Сонымен қатар, бұл әдістің жоғары экономикалық тиімділігі
де түсіндіріледі. Оған қоса, өсімдік тазаланушы жер бөлігін тартымдырақ
етеді.
Фиторемедиация – жаңа болмаса да, көптеген жерлерде ойдағыдай (табысты)
тексерілген болашағы бар технология.
Табиғатты қорғау технологияларының маңызды секторларының бірін
ремедиацияның ластанған жерді поллютанттардан тазарту әдістері құрайды.
Сонымен қатар, бүкіл дүние жүзіндегідей, технологияның дамуы немесе жаңаның
жасап шығарылуы – тазартудың тиімділігін (нәтижелігін) арттыру мен шараға
жұмсалған шығынды азайту сияқты екі мақсатты көздейді [30].
Фитотұрақтандыру өсімдіктердің топырақтан немесе жер асты суларынан
ластағыш заттарды жинап алуы немесе иммобилизациясы болып табылады.
Фитотұрақтандыру кезінде процестің әр түрлі механизмдері болады. Олар:
поллютанттардың тамырмен абсорбциялануы мен олардың өсімдікте жиналуы,
поллютанттардың тамыр үсті зонада ризосферада адсорбциялануы немесе олардың
сол жерде тұндырылуы (Сурет 2).
Сурет 2. Мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған топырақтардың
фиторемедиациясы кезіндегі негізгі механизмдері
Қазіргі таңда әдіс спетрлерінің ішіндегі бұл мәселені шешуде кең
тараған, негізгілері сорбенттер мен реагенттер, яғни мұнай немесе мұнай
өнімдерін ластанған аймақтан жинауға, иммобилизация - «байланыстыру» немесе
химиялық реакциялар көмегімен экологиялық қауіпсіз заттарға айналдыруға
мүмкіндік беретін қосылыстар [31].
Соңғы он жылдықта биотехнологияның қарқынды даму мәселесі ластанған
топырақтарды тазартуда шешімдер табуға мүмкіндік жасады. Ғылыми
журналдардың мұнай және мұнай өнімдерін деградациялау процестерінде
микробиологиялық әдістер де жиі кездеседі. Биоремедиация әдістерінің
қоршаған ортаны ластаушы көмірсутектердің мұнай немесе мұнай өнімдерін өз
азығы ретінде пайдаланатын микроорганизмдер көмегімен тазартуға
негізделген.
Алғашында фиторемедиация процестері топырақтағы ауыр металды жою үшін
тазарту негізінде пайдаланылған. Өсімдіктердің кейбір түрлері қорғасын,
сынап, мырыш иондары сияқты басқа да ауыр металдардың жұтылу қасиеттеріне
қарай сорбциялық белсенділіктерін ғылыми бағыт ретінде қарастырған. Бұл
жаңалықтар оңай шешім табуға мүмкіндік жасады. Енді топырақты тазалау үшін
бар - жоғы оған қажет өсімдік түрін сеуіп тастау, ал маусым соңында ауыр
металдар «өнімін» жинап алып, арнайы механизмдер арқылы тазарту.
Жер беті топырақтарынан асыл металдарды алу жайлы ұсыныстарды көптеген
зерттеулер дәлелдейді [32]. Себебі, кейбір өсімдіктер, (әсіресе, жай қыр)
соның ішінде жай қырыққабат жерден, күміс пен платинаның тамыр жүйесіне
ғана тиесілі барлық иондарын табу арқылы көп мөлшерде өзінде жинақтауға
қабілетті екені анықталды.
Краснодар өлкесінің Анастасиевск-Троицк кен орнының ауыр мұнайын (ІV
горизонт) қара топырақтың 25/50 г/кг есебінен, көлемі 2 шаршы м бөлінген
тақтайшаларға (2м х 1м) жағады. Бір қатар нұсқаларда, егін егу кезінде
топыраққа саңырауқұлақтарды Penicillium canescens, Aspergillus ustus,
өнеркәсіптік триходерминді, аталған микроорганизмдердің мұнаймен ластану
жағдайында ауыл шаруашылық дақылдарының дамуына жағымды әсерін анықтау
үшін, енгізген. Зерттелетін өсімдіктердің тұқымдарын (жүгері, күнбағыс,
соя) егуден бұрын екі сағат бойына сәйкес келетін саңырауқұлақтың
суспензиясында ұстаған. Саңырауқұлақтардың ұшпаларының есебі келесі шаманы
көрсетті: P.canescens 6.4 х 107 үшін егіннің бір қума метріне кеткен
саңырауқұлақ ұшпалары және саңырауқұлақтың көп мөлшердегі мицелиялары;
A.ustus – 8,0 х 106 үшін ұшпа/м; триходермин үшін – 2,2 х 106. Аталған
нұсқалардан басқа тәжірибеде минералды тыңайтқыштар мен суландырудың әсері
де зерттелді [33].
Тәжірибелік өсімдіктердің өсуі мен дамуы ластанған топырақ қабатындағы
мұнай өнімдерінің мөлшеріне тікелей байланысты екендігі анықталды. Сонымен,
соя өсімдігінің 50 г/кг мөлшердегі нұсқасында өскіндер фазасында барлығы
өліп қалды. Күнбағыс пен жүгері мұнаймен ластануға берік болып шықты: бұл
мөлшерде барлық өсімдіктер сақталған. Алайда, алғашқы жапырақ фазасына
жеткенде, олар дамуын тоқтатты. 25 г/кг мөлшерде келесідей көрініс
байқалды. Сояның жер үстілік массасының төмендеуі мұнайды енгізбей
бақылаудың 80-90 % құраған. Күнбағыс пен жүгері өсімдіктері өніп шыққаннан
кейінгі алғашқы уақытта баяу өскен, содан кейін, 4-5 жапырақ қалыптасқаннан
кейін қарқынды өсе бастайды, вегетация соңында ауқымды биомасса құрап, осы
көрсеткіш бойынша мұнайсыз өсімдіктерге жетіп қалды.
Жалпы алғанда, алынған мәліметтерді сараптап, келесідей қорытындыға
келдік. Күнбағыста зерттелген микроорганизмдердің бірде бірі мұнайдың теріс
әсерін жеңуге ықпалын тигізбеді. Жүгеріде осыған қарай тенденция байқалған.
Ең жақсы нәтижелерді соя берді: тек триходермин ғана осы дақылдың массасын
арттырмады. Басқа нұсқаларда тиімділіктің артуы байқалды. Сөйтіп,
жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде мұнайдың құрамы тым жоғары болғанда
да, жақсы өсетін өсімдіктер мен ластанған топырақта өсімдіктердің өсуін
қандай да бір дәрежеде ынталандыратын микроорганизмдер анықталды. Бұндай
микроорганизмдер таза дақылдарға шығарылып, коллекцияда сақталуда және
бұдан арқы зерттеулерде пайдалануға болады.
Мұнайға берік және вегетативті массасын тез жинақтайтын күнбағыс пен
жүгері, потенциалды фиторемедиаторлар түрінде қарастырыла алады. алайда бұл
үшін осындай өсімдіктердің мұнай өнімдеріне төзуінің айқын көрінетін
қабілеттері болуы керек. Топырақ қабатындағы аталған дақылдарды газ-сұйықты
хроматография әдісімен анықтау нәтижелері, кейбір нұсқаларда өсімдіктері
жоқ нұсқаға қарағанда, төзетін мұнайдың мөлшері біршама артатынын
көрсетеді. Басқаша айтсақ, өсімдік компоненттерінің фиторемедиацияны
қалыптастыруға ықпалы бар. Бұл бағыттағы зерттеуде, мұнайдың
көмірсутегілерімен ластанған топырақ қабатының қалпына келуінің тиімді
жүйесін жасауға қажетті нақты материалды жинақтау мақсатында, жалғасуда
[34].
Топырақ барлық құрлықтағы биогеоценоздың мiндеттi жиынтығы, бұл
негiзгi, барлық қалған биогеоценоз компоненттерiн бiр функционалды жүйеге
топтастырушы [12]. Топырақ көп жағынан тiрi заттардың негiзгi төсенiшi
болып табылады, ол: топырақтағы жануарлардың, өсiмдiк тамырларының және
микроорганизмдердiң, ал өсiмдiктермен басқа организмдерге арнайы азот, су,
витамин және көптеген өнiмдердiң көзi болады [4, 16, 35].
Әр түрлi популяцияда қауымдас болып түрлi заттар айналымына қатысып,
көптеген қызметтердi орындайтын әр түрлi өсімдіктер үшiн топырақ мекен ету
ортасы [12, 36].
Көптеген биоценоздар үшiн маңызды процестердi өсімдікдер атқарады,
ондай процестердi макроорганизмдер ешқашан алмастыра алмайды. Топырақта
саны көп жағынан бактериялар, актиномицеттер, саңырауқұлақтар болса, ал
балдырлардың саны аз. Барлық организмдер жиынтығына кiрiп, топырақ
бөлiгiнiң биотасын қамтушы - дәл осы өсімдіктер болып табылады. Топырақ
өсімдіктерінен басқа, құрамына сонымен бiрге клеткасыз бактериофагтар,
вирустар және кейбiр микроскоптық жануарлар кiредi. Саны көп және әртүрлi
топтар бактериялар болып табылады. Топырақ бактериясының құрамына 50 туыс,
250 түр кiредi, ал жалпы микроорганизмдер саны бойынша актиномицеттер 30%,
1-3% саңырауқұлақтар қамтиды [37].
2 МАТЕРИАЛДАР МЕН ЗЕРТТЕУ ӘДIСТЕРI
2.1 Зерттеу материалдары
2.1.1 Мұнай және мұнай өнімдері
Көмірсутектер мен олардың туындыларының қоспасы; мұнай және мұнай
газдарынан алынатын жеке химиялық қосылыстар. Мұнай өнімдері отын, майлар,
битумдар, ауыр көмірсутектер және әр түрлі мұнай өнімдері сияқты негізгі
топтар. Отын негізіндегі мұнай өнімдеріне көмірсутекті газдар мен бензин,
лигроин, керосин, дизель отыны, мазут, т.б. жатады. Майлар – мұнайдың
қалдық фракциялары мен ауыр дистилляттарын арнайы тазартудан алынған өнім.
Майлар қолдану мақсатына қарай майлағыш (мотор, дизельдік, индустриалды,
т.б.) және майлағыш емес (электоризоляциялық, технологиялық, медициналық,
т.б.) болып бөлінеді. Ауыр көмірсутектерге парафиндер, церезиндер,
озокериттер және олардың майлармен қоспасы жатады. Битумдер – гудронды
ауамен тотықтыру арқылы немесе гудронды тереңдетіп айдау арқылы алынған май
фракцияларынан кейін қалатын жартылай қатты және сұйық күйдегі өнімдер. Әр
түрлі мұнай өнімдеріне мұнай коксы, күйе, мұнай пиролизінің әр алуан
өнімдері (бензол, толуол, ксилол, т.б.), асидолдар, деэмульгаторлар,
хлорпарафиндер, т.б. жатады. Мұнай өнімдерінің сапасы физикалық және
химиялық қасиеттеріне байланысты бағаланады. Физикалық қасиеттерін
бағалауға мұнай өнімдерінің тұтқырлығын, тығыздығын, фракциялық құрамын,
мұнай өнімдері буларының қысымын, лайлану, қату, балқу, от алу
температураларын, түсін, т.б. анықтау, ал химиялық қасиеттерін бағалауға
күкірттің, ауыр парафиннің, шайырдың, органикалық қышқылдардың мөлшерін,
тотығуға қарсы беріктігін, коррозиялық қасиетін, майлардың жуғыш
қасиеттерін, кокстелінуін анықтау жатады [38].
Мұнай (түрікше neft - мұнай) – Жердің шөгінді қабатында таралған,
жанғыш майлы сұйықтық; маңызды пайдалы қазынды. Мұнай 1,2-2 км-ден астам
тереңдікте газ тәрізді көмірсутектермен бірге түзіледі. Түсі ашық-қоңырдан
қою қоңырға, қараға дейін өзгереді. Мұнай – көмірсутектердің күрделі
(негізінен парафинді және нафтенді, аз дәрежеде – ароматты) қоспасы. Әр
түрлі кен орындарындағы мұнайдың көмірсутектік құрамы түрліше өзгеріп
отырады. Негізгі қоспалары: нафтен қышқылдары, асфальтты-шайырлы заттар,
меркаптандар, моно- және дисульфидтер, тиофендер және тиофандар,
күкіртсутек, пиридин және пиперидин гомологтары, т.б. Өнеркәсіптік
зерттеулуерде негізінен мұнайдың тығыздығын, оның фракциялық құрамын,
тұтқырлығын, құрамындағы күкірт, шайыр, асфальтен, парафиндердің мөлшерін
және олардың балқу температураларын анықтайды. Құрамындағы күкіртке
байланысты аз күкіртті (0,5%-ға дейін), күкіртті (0,5-2%) және жоғары
күкіртті (2% жоғары) болып бөлінеді. Әдетте мұнай құрамындағы азот пен
оттек 10%-дан аспайды, тек кейбір жағдайларда 1,8 және 1,2 %-ға азаяды.
Мұнайда 20-дан астам әр түрлі элемент (V, Ni, Ca, Mg, Fe, Al, Si, Na, т.б.)
бар. Мұнайдың негізгі пайда болу көзі – құрамындағы сутектің мөлшері жоғары
болатын планктон, сапропельді органикалық зат және өсімдік қалдықтарынан
түзілетін гумусты зат. Мезокатагенез белдемінде көп мөлшерде мұнай
көмірсутектері түзіледі, олар бензин және керосин фракцияларын беріп,
микромұнайдың қозғалғыштығын жоғарылатады. Мұнай түзуші жыныстардың
сорбциялық сыйымдылығы азайып, олардың ішкі қысымы жоғарылайды, саз
балшықтар дегидраттануға ұшырауы кезінде су бөлінеді. Мұнайдың жақын
коллекторларға орын ауыстыруы күшейеді. Мұнай кеуектер, жарықшақтар және
бос кеңістіктер бойымен табиғи резервуардың көтерілген телімдеріне қарай
қозғалады. Онда ұзақ уақыт өтімділігі әлсіз жыныстар астында сақталып,
жиналып иірімдер түзеді [39].
Керосин (ағыл. kerosene, грек. keros-балауыз) 200-300 °С температура
аралығында қайнайтын мұнай фракциясы. Керосин мөлдір немесе сарғыш көкшіл
сұйық. Қандай мақсатқа пайдаланылуына байланысты фракциялық құрамы мен
қасиеті әр түрлі керосин шығарылады. Керосиннің жеңіл және ауыр сорты
өндіріледі. Тығыздығы 840 кг/м3, тұтану температурасы 40 °С жеңіл керосин,
тығыздығы 860 кг/м3, тұтану температурасы 90 °С ауыр керосин. Керосин
мұнайды тікелей айдау немесе мұнай өнімдерін крекинглеу арқылы алынады.
Керосин тұрмыс қажеттілігінде жарық, реактивтік авиацияда, трактор
двигательдеріне жанар май ретінде пайдаланылады. Бұлардың әрқайсысына әр
түрлі талап қойылған. Мысалы, жеңіл және ауыр керосин метан көмірсутектері
көп мұнайдан өндіреді. Авиациялық керосин құрамында ароматты
көмірсутектердің мөлшері 20-25 % - тең, қанбаған көмірсутектер 2,4 % - дан
аспауы керек. Трактор жанар майының сапасы оның фракциялық құрамына және
октан санына байланысты.
Зерттеу объектілері ретінде Өзен кен орнының қамба мұнайы және мұнай
өнімі ретінде керосин алынды. Алынған мұнай өнімдері бір-бірінен құрамы
және қасиеттері жағынан ерекшеленеді.
2.1.2 Мұнаймен ластанған топырақтар
Мұнай тасымалдау құбырларынан төгілген мұнайы бар топыраққа және мұнай
кен орындарының мұнайы төгілген топырақтары зерттеу нысаны ретінде алынды.
Алынған топырақтардың құрамындағы мұнайдың мөлшері әртүрлі.
2.1.3 Өсімдік дақылдары
Бидай (Triticum) – астық тұқымдасына жататын аса маңызды дақыл.
Қазақстанда 6 түрі өседі, жабайы түрлері сирек кездеседі. Биіктігі 40-130
см, тамыр жүйесі – шашақты, тарамданған. Сабағы қуыс, жұмыр, жапырағы таспа
тәрізді, сағағы сабағын орай орналасқан. Гүл шоғыры - күрделі масақ, оның
қынабында 2 масақша қабыршағынан тұратын масақтар орналасқан, ал олардың
аралығында 3-5 гүлдері болады. Масақтың пішіні ұршық тәрізді, түсі ақ,
қызғылт, кейде қара, ішінде қылтанағы болады. Тұқымы – ұзына бойына
тартылған сызаты бар, беті жылтыр дән. Масақ қылтығына, түсі мен масақша
қабыршағының түк басуына, қылтықтары мен дәндерінің түсіне, т.б. байланысты
бидайдың түрлері түршелерге бөлінеді, ал әрбір түрше сорттардан тұрады.
Қазақстанда негізінен жұмсақ және қатты бидай өсіріледі. Жұмсақ бидайдың
масағы да жұмсақ, дәні жұмыр әрі жылтыр, сабағы қуыс [40].
Жоңышқа (Medicaqo) – бұршақ тұқымдасына жататын бір жылдық және көп
жылдық шөптесін өсімдік. Еуропа, Азия және Африкада өсетін 100-ге жуық түрі
бар. Кәдімгі жоңышқа (medicaqo sativa), сарбас жоңышқа (medicaqo falcata),
көк жоңышқа (medicaqo caerulea), т.б. кең тараған. Қазақстанда 18 түрі
өседі. Сабағы тарамданған,бұтақты түп құрады, биіктігі 40-80 см. Жапырағы
үш құлақты, ұзынша келген. Гүлшоғыры – көп гүлді шашақ. Жемісі – көп
тұқымды бұршақ. Жоңышқа – Республикамызда көп өсірілетін мал азықтық дақыл.
Малға пішен, балғын көк майса, кептіріліп ұнтақталған, сүрлем күйінде
беріледі. Жоңышқада (құрғақ затқа шаққанда) 15,5 % протеин, 43,9 % азотсыз
заттар, 29,4 % клетчатка, 3,1 % май болады. Кәдімгі жоңышқаның 100 кг
пішенінде 50,2 кг азық өлшемі және 13,7 кг қорытылатын протеин бар.
Қазақстанда аудандастырылған жоңышқа сорттары: Ертіс жоңышқасы, Қарабалық
жоңышқасы, «Дархан 90», т.б. Жоңышқа – ылғал және жылы сүйгіш дақыл.
Егіндік және мал азықтық ауыспалы егістікте егеді. Жоңышқаны гүлдей
бастағанда орады. Шөбі орылғаннан кейін егістік үстеп тыңайтылса, жоңышқаны
екінші орған кезде мол өнім алуға болады [41].
Мұнаймен ластанған топырақтарға отырғызылған өсімдіктер ретінде астық
және бұршақ тұқымдас өсімдіктері бөлініп алынған. Бұл көмірсутегіге төзімді
дақылдардың физиологиялық және анатомиялық түрғысында да өзгешеліктер бар.
2.2. Зерттеу әдiстерi
2.2.1. Мұнай құрамы мен мұнайға төзімді өсімдіктердің өсімділігін
зерттеу әдiстерi
Зерттеуге топырақ қабатының қалыптасу жағдайы, ерекшеліктері,
классификациясы, таралу заңдылықтары мен топырақ қабатының негізгі морфо-
генетикалық қасиеттері сипатталатын номенклатуралық тізім кірген. Топырақ
қабатының түзілу факторлары (рельеф, топырақ түзелу түрлері, климат,
өсімдік қабаты, техногендік әсер факторлары, трансформация дәрежесі)
бағаланды. Зерттелетін аумақтық топырақ қабатының және өсімдік қабатының
далалық картирлеу егжей-тегжейлі маршрутты әдісті үйлестіре отырып, жүзеге
асырылды. Негізгі өсімдік қауымдастығының және топырақ түрлерінің,
қалыптасуы және бірқатар факторлардың әсері трансформация дәрежесі бойынша
сипатталды. Ластанудың техногендік ағындарының әсері бар аймақта орналасқан
өсімдік қабаты мен топырақ қабатына баса назар аударылды. Типтік топырақ
қабаттарынан химиялық сараптама жасау үшін топырақтан сынамалар алынды.
Техногендік факторлардың топырақ қасиетіне әсері, олардың техногендік
бұзылуы мен мұнайхимиялық ластану дәрежесін анықтау жұмыстары жүргізілді.
Жалпы қабылданған әдістемелер бойынша топырақтың химиялық сараптамасы мен
өсімдіктердің өсу динамикасы жану проблемалар институтының зертханасында
жүзеге асырылды.
3 НӘТИЖЕЛЕР МЕН ОЛАРДЫ ТАЛДАУ
3.1 Мұнаймен ластанған топырақтарға мұнайға төзімді өсімдіктердің әсерін
зерттеу нәтижелері
Бұл жұмыста Өзен кен орнының амбар мұнайы мен қолдан ластау барысында
механикалық жолмен тазартылған топырақ үлгілерін пайдаландық. Процес
кезінде астық тұқымдасы мен бұршақ тұқымдасына жататын бидай мен жоңышқа
өсімдіктері таңдап алынып, олардың мұнаймен ластанған топырақ қабатына
әсері және өсу динамикасы зерттелінді. Батыс Қазақстанның мұнай өндіретін
аумақтарынан, мұнай құбырларының жарылуынан жайылып кеткен мұнайдың құрамы
сіңген топырақтың түрлері таңдап алынды, осы үлгілердің органикалық
бөлігінің құрамы 23 мас % құраған (Кесте 2).
Кесте 2 - Мұнаймен ластанған топырақтың компоненттік және
элементтік құрамы
|Компоненттер мен элементтер |Мөлшері, мас. % |
|органикалық бөлім |23.0 |
|минеральды бөлім |77.0 |
|көміртегі |20.29 |
|Сутегі |2.97 |
|азот |0.10 |
|күкірт |1.99 |
Зерттеуге алынған топырақ қабатының элементті құрамы да, көміртегінің,
сутегінің, азот пен күкірттің құрамы мұнаймен ластанған топырақ қабатындағы
органикалық фазаның құрамымен байланысты екенін көрсетеді, яғни органикалық
құрамы неғұрлым көп болса, аталған элементтер де соғұрлым көп болғаны.
Алынған нәтижелер, зерттеуге алынған өсімдіктердің өсу субстраты
ретінде белсенді түрде қолданатынын білдіріп, оларды қоршаған ортаны мұнай
мен мұнай өнімдерінің көмірсутегілерінен тазарту үшін қолдануға
болатындығын көрсетеді.
Астық және бұршақ тұқымдасына жататын өсімдіктердің керосинде және Өзен
қамба мұнайында өсу динамикасын зерттеуден соң, осы мәліметтер нәтижесінде
аталған өсімдіктер арасынан жоғары белсенділік танытқан бидай және жоңышқа
дақылдары болып табылады. Сонымен қатар, өсімдіктердің мұнай өнімдерімен
ластанған топырақтарға тікелей әсері зерттелінді. Мұнай өндіруші
аймақтардан мұнай тасымалдау құбырларының ақаулары нәтижесінде төгілген
мұнайы бар топырақ пен 100 °С стерильденген табиғи топырақтарды алып
қарастырып, оған мұнай өнімінің белгілі бір мөлшерде қайта ластануын
жүргіздік. Дақылдардың өсу динамикасына байланысты, алғашқы бақылауда
анықталған топырақтардағы мұнай өнімінің 6 мл массалық үлесі бойынша
берілген уақыт мерзімінде анықталынды. Екінші бақылауда массасы 30 г осы
топырақ үлгісіне 6 мл шамасында керосин өнімін енгізіп, дайын болған орта
субстратына әрқайсына 10 данадан дақыл егілді. Егілген өсімдіктер әсерінен
топырақтағы керосин және мұнай мөлшерінің өзгерісі әртүрлі уақыт аралығынан
соң, яғни 1, 3, 7, 14 және 21 тәуліктен кейін өсу динамикасын сандық
белгілеу арқылы анықталды.
Берілген 3-суретте жоңышқа өсімдігіннің 6 мл көлемде қосылған мұнай
өнімінің ластанған топыраққа әсері көрсетілген. Керосині бар топыраққа
жоңышқа дәндердің суспензиясы егілген ластанған топырақтағы мұнай өнімі
мөлшерінің бастапқымен салыстырғанда 7 тәулікке дейінгі өлшемі 1-1,5 см
деңгейіне жетіп, одан кейін айтарлықтай шамаға тез арада өсетіндігіне көз
жеткізуге болады.
Сурет 3. 6 мл керосині бар ластанған топыраққа жоңышқа дақылының өсу
динамикасының уақытқа тәуелділігі
4-суретте 6 мл керосині бар топырақ үлгісіне астық тұқымдасының
дақылдары себілген. Мұнда да вегетативтік кезеңінің даму уақыт аралығы 7
тәуліктен кейін байқалады. Өсімдік ортаның әсерінен мұнай өнімдерінің
мөлшері уақыт бойынша біркелкі кеміп, 21 тәулік аралығына дейінгі бидайдың
өсімділігі 5 см-ге дейін жетеді. Демек, өсімдік дақылдарының көп мөлшерде
егілуі оның көмірсутек құрамын көбірек пайдаланатынын байқатады.
Сурет 4. 6 мл керосині бар ластанған топыраққа бидай дақылының өсу
динамикасының уақытқа тәуелділігі
Мұнайы бар ластанған топырақ құрамындағы қамба мұнайының массалық үлесі 6
мл субстратқа егілген жоңышқа өсімдігінің әсері келесі 5-суретте берілген.
Мұндағы ерекшелік – бұршақ тұқымдасына жататын жоңышқа өсімдігінің белгілі
көлемде егілуі, топырақтың мұнайдан тазалану дәрежесі керосинмен тазалану
дәрежесімен салыстырғанда баяу өтеді. Мысалы, үлгі барысында отырғызылған
жоңышқа өсімдігі бидай дақылына қарағанда бастапқы өсу динамикасы жоғарырақ
болады. Мұнаймен ластанған топырақтағы жоңышқаның өсімділік динамикасы
бастапқымен салыстырғанда 87 %-ға дейін өскен. Өсімдіктер ортасының
әсерінен топырақтағы мұнай мөлшері біршама өзгеріп, 21 тәулікте жоңышқаның
биіктігі 4 см-ге дейін бой көтерген.
Сурет 5. 6 мл мұнайы бар ластанған топыраққа жоңышқа дақылының өсу
динамикасының уақытқа тәуелділігі
6-суретте мұнайы бар топырақтағы мұнай өнімінің бидай дақылымен тазалау
дәрежесінің әртүрлі уақыттан кейінгі өзгерісі көрсетілген. Бұл жерде
бидайдың 15 тәулікке дейінгі ұзындығы 1 см құрап, ал 21 тәулік аралығында
2,5 см-ге жетеді. Өсімдіктердің барлық ластанған топырақтардағы мұнай
өнімдерінде өсу қарқындылығы біртекті байқалып, бірақ жоңышқа дақылының
бидай дақылына қарағанда өсу динамикасы 2 есеге ұлғайғандығын байқауға
болады.
Сурет 6. 6 мл мұнайы бар ластанған топыраққа бидай дақылының өсу
динамикасының уақытқа тәуелділігі
Қорыта келе, алынған нәтижелер бойынша зерттелінген бидай және жоңышқа
өсімдік дақылдарының керосин мен мұнай өнімдерімен ластанған топырақтардағы
өсу динамикасын бақылап, ондағы көмірсутектер мөлшерінің өсімдіктермен
пайдалану деңгейі қарастырылды. Топырақтың бірінші үлгісінде, яғни мұнай
өнімімен ластанған топырақтағы жоңышқа мен бидайдың өсу динамикасы,
екіншідегі керосинмен ластанған топырақ үлгідегі бидай мен жоңышқаға
қарағанда өсімділігі төмен нәтиже береді. 21 тәулікте мұнай өнімдерінде
егілген бұршақ тұқымдастығының астық тұқымдастығына қарағанда өсу деңгейі
50 %-ды құрайды. Бұл аталған өсімдіктердің қоршаған ортаға төгілген мұнай
және мұнай өнімдерінің көмірсутектерінен тазалау үшін пайдалану
перспективасы жоғары екендігін дәлелдейді.
ҚОРЫТЫНДЫ
1. Ластанған топырақ құрамындағы керосин өнімінің 6 мл мөлшерде енгізгеннен
кейінгі әсері зерттелініп, 21 тәуліктен кейін топырақтағы жоңышқаның өсу
деңгейі бидайдың өсу деңгейіне қарағанда 37 % өсетіндігі анықталды.
2. Мұнайы бар ластанған топырақтағы жоңышқа дақылының өсу динамикасы бидай
өсімдігіне қарағанда орта есеппен 50 %-ға өскен. Астық және бұршақ
тұқымдасының әсерінен ластанған топырақтардағы көмірсутектердің мөлшері
кемитіні көрсетілді.
3. Бұл берілген өсімдіктердің мұнайға төзімділігі анықталынып, мұнаймен
ластанған топырақтарды тазалауға ұсынуға болады деуге негіз береді.
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТIЗIМI
1. Звягинцев Д.Г., Гузев В.С., Левин С.В., Селецкий Г.И., Оборин А.А.
Диагностические признаки различных уровней загрязнения почвы нефтью //
Почвоведение. М.: Наука. №1. 1989. С.72-78.
2. Исмаилов Н.М. Нефтяное загрязнение и биологическая активность почвы //
Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. М.: Наука.
1992.С.227-235.
3. Халимов Э.М., Левин С.В., Гузев В.С. Экологические и
микробиологические аспекты повреждающего действия нефти на свойства
почвы // Вест. Моск. Ун-та. Серия 17. Почвоведение. 1996. № 2. С.59-
64.
4. Глазовская М.А., Пиковский Ю.И. Комплексный эксперимент по изучению
факторов самоочищения и рекультивация загрязненных нефтью почв в
различных природных зонах // Миграция загрязняющих веществ в почвах и
сопредельных средах. М. 1985. С. 185-190.
5. Солнцева Н.П. Влияние техногенных потоков на морфологию почв в районах
нефтедобычи // Добыча полезных ископаемых и геохимия природных
экосистем. М.: Наука. 1992.С. 26-39.
6. Оборин А.А., Калачникова И.Г., Маслицев Т.А., Базенкова Е.И., Казакова
Е.Н., Колесникова Н.М. Нефтянное загрязнение почв и способы
рекультивации // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду.
М.: Наука. 1987. С. 284-287.
7. Швец А.А. Фиторемедиация почв / А.А. Швец // Ломоносов — 2007:
материалы XIV Междунар. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых/
МГУ им. М.В. Ломоносова. М.: МАКС Пресс, 2007. - С. 8586.
8. Merkl N. Phytoremediation of petroleum-contaminated soils in the
tropicspreselection of plant species from eastern Venezuela / N.
Merkl, R. Schultze-Kraft, C. Infante // J. Appl. Bot. and Food Qual.
2004.- Vol. 78.- № 3. P. 185-192.
9. Дермичева С.Г., Шигаева М.Х. Углеводородокисляющие микроорганизмы.
Алматы. Ғûëûì. 1994. 36 с.
10. Мамилов А.Ш., Мамилов Ш.З., Звягинцев Д.Г. Влияние трудногидролизуемых
источников углерода на динамику микробной биомассы и дыхание почвы //
Вестник Моск. Ун-та. Серия 17. Почвоведение. 1999. №1. С. 51-54.
11. Исмаилов Н.М. Микробиология и ферментативная активность
нефтезагрязненных почв // Востановление нефтезагрязненных почвенных
экосистем. М.: Наука. 1988. С. 42-56.
12. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и экосистемах
(экологическое значение почв). М.: Наука. 1990. 261 с.
13. Салангинас JI.A. Оценка эффективности применения сидеральных культур в
биорекультивации загрязненных нефтью земель в условиях Урала и
Западной Сибири // Биологическая рекультивация нарушенных земель.
2003. - С. 427-434.
14. Столяров А.И. Влияние орошения на свойства выщелоченного чернозема
Кубани, урожай люцерны и его качество.
15. Сидорова В. А. Почвенно-географическая интерпретация пространственной
вариабельности химических и физических свойств поверхностных
горизонтов почв степной зоны / В.А. Сидоврова, П.В. Красильников //
Почвоведение. 2007. - №10. -С. 1168-1178.
16. Васюк Л.Ф. Азотофиксирующие микроорганизмы на корнях небобовых
растений // Биологический азот в сельском хозяйстве СССР. М.: Наука.
1989. С. 88-89.
17. Гроздинский А.М. Аллелопатия и продуктивность растений. Киев. Наукова
Думка. 1990. 265 с.
18. Солнцева Н.П. Особенности загрязнения почв при нефтедобыче / Н.П.
Солнцева // тр. / Всесоюз. совещ. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. — С.62-
65.
19. Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М.: МГУ. 1983. 248 с.
20. Белоусов B.C. Реабилитация почв орошаемой зоны юга России с помощью
сорговых культур / B.C. Белоусов // Проблемы мелиорации и орошаемого
земледелия юга России. — Москва, 2001. 512 с.
21. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М.: МГУ. 1987. С. 256.
22. Крупкин, П.И. Пути рационального использования почв, загрязненных
фтором /П.И. Крупкин //Агрохимия. – 2005. – № 3. – С. 79-87.
23. Asada, M. Remediation Technology for Boron and Fluoride Contaminated
Sediments Using Green Plants /M. Asada, P. Parkpian, S. Horiuchi
//Digital Library STP 1482-EB. – 2006. – P. 1-7.
24. Junior, A.M.D. Dispersal pattern of airborne emissions from an
aluminium smelter in Ouro Preto, Brasil, as expressed by foliar
fluoride accumulation in eight plant species /A.M.D. Junior, M.A.
Oliva, F.A. Ferreira //Ecological Indicators. – 2008. – Vol. 8. – N 5.
– Р. – 454-461.
25. Агрохимическая характеристика почв СССР (районы Северного Кавказа) /
под ред. А.В. Соколова, Э.И. Шконде. М.: Наука, 1964. -366 с.
26. Геннадиев А.Н. Карты устойчивости почв к загрязнению нефтепродуктами и
полициклическими ароматическими углеводородами: метод и опыт
составления / А.Н. Геннадиев, Ю.И. Пиковский // Почвоведение. 2007. -
№1. -С. 80-92.
27. Чупрова, В.В. Экологическое почвоведение /В.В. Чупрова. – Красноярск:
КрасГАУ, 2007. – 172 с.
28. Kramer, U. Phytoremediation: novel approaches to cleaning up polluted
soils / U. Kramer //Current Opinion in Biotechnology. – 2005. – Vol.
16. – N 2. – Р. 133-141.
29. Pilon-Smits, E., Pilon M. Phytoremediation of Metals Using Transgenic
Plants /E. Pilon-Smits, M. Pilon //Critical Reviews in Plant Sciences.
– 2002. – Vol. 21. – N 5. – Р. 439-456.
30. Davis, R.D. Uptake of fluoride by ryegrass grown in soil treated with
sewage sludge /R.D. Davis //Environmental Pollution. – 1980. – Vol. 1.
– N 4. – P. 277-284.
31. Franzaring, J. Environmental monitoring of fluoride emission using
precipitation, dust, plant and soil samples /J. Franzaring, H. Hrenn,
C. Schumm, A. Klumpp, A. Fangmeier //Environmental Pollution. – 2006.
– Vol. 144. – N 1. – P. 158-165.
32. Glick, B.R. Phytoremediation: synergistic use of plants and bacteria
to clean up the environment /B.R. Glick //Biotechnology Advances. –
2003. – Vol. 21. – N 5. – Р. 383-393.
33. В.Надыкта, Кристина Негри*. Ремедиация почв, загрязненных
углеводородами нефти // Всероссийский НИИ биологической защиты
растений РАСХН, г. Краснодар, Россия, *Аргонская национальная
лаборатория, США.
34. Свинцов И.П. Особенности фитомелиорации подвижных песков с применением
вяжущих веществ // Природные условия и ресурсы пустынь СССР, их
рациональное использование. М.: 1984. С. 422-428.
35. Илялетдинов А.Н. Иммобилизация металлов микроорганизмами и продуктами
их жизнедеятельности // Микроорганизмы как компонент биогеоценоза. М.:
Наука. 1984. С. 18-31.
36. Звягинцев Д.Г. Почвенные микроорганизмы как компонент биогеоценозов //
Микроорганизмы каккомпонент биогеоценозов. Алма-Ата. КазГУ. 1982. С. 6-
7.
37. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экологические функции почвы. М.:
МГУ. 1986. С. 6-7.
38. «Қазақ Ұлттық Энциклопедиясы», 6 том, ….. 609 б.
39. «Қазақ Ұлттық Энциклопедиясы», 6 том, ….. 607 б.
40. «Қазақ Ұлттық Энциклопедиясы», 2 том, ….. 321 б.
41. «Қазақ Ұлттық Энциклопедиясы», 4 том, ….. 37 б.
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