Дәріс №7

Тақ ырыбы: Қ оршағ ан ортаның ластану тү рлері

Жоспары:

1. Экожү йелер мен табиғ и орталар

2.Кү кірт қ осылыстарымен ластану

3. Азот қ осылыстарымен ластану

Дә ріс мақ саты: Қ оршағ ан ортаның ластану тү рлерін қ арастыру

1.Адамның тіршілік ә рекетінің ө німдерімен табиғ и ортаның ластануы қ азіргі заманның аса кү рделі мә селелерінің бірі болып табылады.

Осыларда адамның іс-ә рекетінің нә тижесінде айтарлық тай ө згерістер болғ ан жә не осылар бұ рынғ ысынан ө згеше жаң а қ ұ рылымғ а ие болғ ан табиғ и кешендер антропогенді деп аталады.

Қ азіргі таң да барлық табиғ и орталар мен олардың қ ұ рамдас бө ліктері (литосфера, топырақ, қ ұ рғ ақ жердің жә не мұ хиттың суы, атмосфера, ө сімдік жә не хайуандар ә лемі) антропогенді ә сер етуге ұ шырап отыр.

Экожү йелер мен табиғ и орталар антропогенді ластануғ а ұ шырайды. Ө ндірістік іс-ә рекеттің табиғ и орталарғ а келіп тү сетін ластаушы заттары мен қ алдық тары мекендеу ортасының физикалық - химиялық параметрлерін, биоценоздардың қ ұ рамын, қ ү рылымын ө згертеді, биосферадағ ы заттар айналымына ә сер етеді, биотағ а жә не ө зін-ө зі тазартудың табиғ и ү дерістеріне теріс ә серін тигізеді. Қ оршағ ан ортағ а келіп тү скен орнық ты заттардың -ластаушылардың табиғ и ландшафттарда кең інен таралуы, қ оректік тізбектерде циркуляция жасауы жә не организмдерде жинақ талуы мү мкін. Хайуандар организмдеріне жә не адамның денсаулығ ына зиянын келтіре отырып, олар суғ а, мал азығ ына, тамақ ө німдеріне келіп тү седі.

Қ оршағ ан ортағ а ластаушы заттар бө лінген кезде (эмиссия) қ оршағ ан ортаның жаһ андық («Парник ә сері», «Озон тесіктері», «Қ ышқ ыл жауын-шашындар») ө згерістері де, аймақ тық жә не жергілікті ө згерістері де болуы мү мкін. Жергілікті ө згерістерге заттарды қ олданғ ан жэне ө ндірген кездегі апаттар, аймақ тық ө згерістерге - заттарды ү лкен аумақ тарда пайдалану, мысалы, ауыл шаруашылығ ында препараттарды қ олдану, сонымен қ атар осылардың кезінде ауағ а немесе суғ а химиялық ө німдердің ү лкен мө лшері лақ тырылатын апаттар, мысалы, мұ най тасымалдайтын танкерлердің жағ алау маң ындағ ы апаттары алып келеді.

Табиғ и экожү йелердің тұ рақ тылығ ы мен орнық тылығ ының аймақ тық жә не жергілікті бұ зылулары қ оршағ ан ортағ а табиғ и экожү йелерге улы ә серін тигізетін жә не бір мезгілде ө зін-ө зі тазарту ү дерістерінің белсенділігін тө мендететін сиитетикалық қ осылыстар келіп тү скен кезде туындайды. Олар сондай-ақ биоценоздардың қ ұ рылымын ө згертеді, олардың тү рлік ә р алуандығ ын тө мендетеді, экожү йелердің биологиялық ө німділігінің тө мендеуіне ық пал ете отырып, экожү йелерді жү таң етеді.

Ластану - қ оршағ ан ортағ а табиғ и экожү йелерге жә не адамғ а зиянды ә серін тигізетін физикалық -химиялық жә не биологиялық заттардың сырттан енгізілуі.

Табиғ и жә не антропогенді (техногенді) ластануды айырып таниды.

Ластаушы заттардың табиғ и кө здері ғ арыш-химиялық, жанартаулық, геохимиялық ү дерістер жә не биоталық ү дерістер болуы мү мкін. Мысалы, атмосфера жанартаудың заттар шығ аруларының, фотохимиялық ү дерістердің, орман ө рттерінің, шаң ды дауылдардың нэтижесінде ластанады. Ө зендер мен ормандағ ы су тоғ андары жер бетін су шайып кетуіне жә не эрозияғ а орай ө сімдіктердің жерге тү скен қ алдық тарымен, гумин заттармен, механикалық асылғ ан заттармен ластанады. Кө птеген химиялық элементтер топырақ қ атопырақ тү зетін жыныстардан келіп тү седі, атмосферадан тұ нбағ а тү седі жә не аэрозолдық бө лшектермен желмен ұ сталына отырып, атмосферағ а қ айтып тү седі. Полициклды ароматикалық кө мірсутектер (ПАК) секілді канцерогенді заттардың табиғ и кө здері болып жанғ ыш қ азындылардың кендері, сондай-ақ орман ө рттері табылады.

Улы заттардың қ оршағ ан ортағ а келіп тү суінің кө зі болып келдер эвтрофикациясы кезіндегі табиғ и биологиялық ү дерістер табылады.

Табиғ и биологиялық ү дерістер - ауыр металдардың экожү йелерге келіп тү су кө здерінің бірі. Осығ ан тә н мысал - осының айтарлық тай бө лігі атмосфералық миграцияғ а микробиологиялық ү дерістердің нә тижесінде тү зілетін ұ шпалы органикалық қ осылыстар тү рінде тартылатын сыныптың келіп тү суі.

Антропогенді ластану бастапқ ы жә не екінші реттік болуы мү мкін: бастапқ ы ластану тікелей антропогенді кө здерден ластанулардың келіп тү суіне орай табиғ и ортаның сапасының нашарлап кетуімен; екінші реттік ластану - бастапқ ы ластануғ а орай экологиялық тепе-тең діктің бұ зылуымен (мысал - тіршілік ә рекеті ө німдерінің шамадан тыс мө лшерімен жә не қ оршағ ан ортадағ ы организмдердің қ алдық тарымен туындайтын эвтрофикациялаушы ластану) байланысты.

Қ оршағ ан ортаның ластануының негізгі тү рлеріне: химиялық (органикалық жә не неорганикалық қ осылыстар, ауыр металдар), физикалық (шу, электромагнитті, жылу, сә уле, радиоактивті), биологиялық (микробиология жә не медицина ө неркә сібінің қ алдық тары, тұ рмыстық тө гінді сулар), механикалық (қ атты тұ рмыстық қ алдық тар, қ оқ ыс) ластану жатады.

Қ оршағ ан ортағ а ең кө п теріс ә серін химиялық ластаушы заттар тигізеді, оларды ү ш топқ а бө леді.,

1.Ең кең таралғ ан заттар: СО, N0, N0₂, N0₃, S0₂ S0з, мұ най жә не мұ най ө німдері, тө мен молекулалы кө мірсутектер, топырақ қ арашірігінің қ ұ рамына кіретін табиғ и фулво жә не гумин қ ышқ ылдары, минералды тұ здар, қ ышқ ылдар, сілтілер. Дә л осы топқ а шаң ның, аэрозолдардың, атмосферадағ ы жә не сулы орталардағ ы асылып тұ рғ ан заттардың қ ұ рамына кіретін сазды, балшық ты жә не басқ а да бө ліктерді жатқ ызуғ а болады. Бұ л заттар атмосфералық ауағ а ең кө п дә режеде ә серін тигізеді.

2.Қ ауіптіліктің бірінші жә не екінші тобындағ ы органикалық ластанулар, сондай-ақ неорганикалық шығ у тегі бар улы заттар жә не ауыр металдар (цианидтер, арсиндер, фосфиндер, силандар). Ластаушы заттардың бұ л тобы ең саны кө бі - бақ ыланатын заттардың 60%-дан 80%-ғ а дейіні.

3.Ксенобиотиктер - супертоксиканттар (фосфорорганикалық қ осылыстар, диоксиндер, 3, 4-бензпирен, нитрозаминдер).

Екінші жә не ү шінші топтың заттары адам организміне негізінен алғ анда тағ аммен (оның қ оректік тізбектер бойынша қ озғ алуы кезінде жинақ талуына байланысты организмге келіп тү скен токсиканттың жалпы мө лшерінің 70%-ғ а дейіні) жә не сумен келіп тү седі.

Биосферағ а жылына:

- бірінші топтың заттары: С0₂ - 20 млрд. т, S0₂ - 150 млн. т, минералды тың айтқ ыштар - 500 млн. т, темір - 50 млн. т;

- екінші жә не ү шінші топтардың заттары: химиялық заттар - 100 мың атау, синтетикалық материалдар - 60 млн. т, пестицидтер - 5 млн. т;

- сұ йық тө гінді - 500 млрд. м³;

- қ атты тө гінді - 17, 4 млрд. т, келіп тү седі.

2.Кү кірт қ осылыстарымен ластану. Кү кірттің неорганикалық қ осылыстары техногенді лақ тырулармен ластанулардың жалпы массасында ең қ омақ ты ү лесті қ ұ райды.

Атмосферағ а кү кірт негізінен алғ анда S0₂ жә не Н₂ S тү рінде, мұ хит планктонының жә не қ ұ рғ ақ жердің биотасының тіршілік ә рекеті ү дерістерінің, жанартаулардың атқ ылауының жә не адамның техногенді іс-ә рекетінің нә тижесінде келіп тү седі. Кү кірттің бір бө лігі диметилсулфид тү рінде келіп тү седі.

S0₂-нің негізгі эмиссиясы қ ұ рамында темір сулфиді бар тас кө мірді жә не осында қ ұ рамында кү кірт бар органикалық қ осылыстар ү немі кездесіп отыратын мұ найды жақ қ ан кезде жү ріп отырады. Кү кірт диоксидінің шығ арылуларының 80-90%-ы жылу электростанцияларының шығ аруларының ү лесіне келеді. S0₂-нің айтарлық тай мө лшері атмосферағ а металл қ орытқ ан кезде бө лінеді.

Атмосферада S0₂-нің S0₃-ке жылдам трансформациялануы жү реді жә не ауада жауын-шашынмен тү сетін Н₂S0₄ аэрозолі тү зіледі. S0₂ -нің атмосферағ а бастырмалата эмиссиялануы жә не оның атмосфералық жауын-шашынмен шайылуы қ ышқ ыл жаң бырлар деп атала- тынның негізгі себебі болып табылады. Қ ышқ ыл жаң бырлар ең алдымен жер бетіндегі экожү йелерге теріс ә серін тигізеді. Олар ормандар деградациясының себептерінің бірі болып табылады, ағ аштардың қ ылқ андарын жә не жапырақ тарын зақ ымдайды, сонымен қ атар топырақ тан олардың ө суі ү шін қ ажетті биогенді элементтерді сілтіден айырады. Қ ышқ ыл жаң бырлармен зақ ымдалғ ан ормандарда топырақ тардың қ ышқ ылдығ ын тө мендету ү шін ізбестеуді қ олданады.

Қ ышқ ыл жаң бырлар топырақ эрозиясына, су қ орларының азаюына, сулы экожү йелердегі ө згерістерге алып келеді. Ө зендер мен кө лдердің суы қ ышқ ылданғ ан кезде оларды мекендеген организм дердің кө пшілігінің қ ырылуы мү мкін.

Жалпы алғ анда, кү кірт қ осылыстарының шығ арылуының зиянды ә сері алуан тү рлі. Атмосфералық жауын-шашындармен тү се отырып, кү кірт оксиді ө сімдіктердің, топырақ жә не тү щы су биотасының дамуына қ ысым жасайды, халық тың ауруғ а шалдығ уын тудырады, ә ртү рлі металдардың коррозиясын жеделдете тү седі. Ө неркә сіптік жэне тұ рмыстық тө гінділердегі кү кірттің еритін қ осылыстары қ ұ рылық ішіндегі ірі су тоғ андарының жэне шелф суының экожү йелерін зақ ымдайды.

3.Азот қ осылыстарымен ластану. Атмосфераны ластаушы заттар - азот оксидтері NO_х (N0, N0₂ N₂0₄) жә не аммиак табылады. Табиғ атта азот оксидтері найзағ ай разрядтарының, ө рттердің, фотохимиялық ү дерістердің нә тижесінде тү зіледі. Азоттың диоксиді жә не тетраоксиді судың аэрозолінде азот қ ышқ ылын тү зе отырып еріп кетуге қ абілетті, кү кірт қ ышқ ылымен қ атар, азот қ ышқ ылы қ ышқ ыл жауындардың тү суіне себепші болады.

Азот оксидтерімен бірге атмосферағ а N₂ O азоттың шала тотығ ы келіп тү седі. Оның табиғ и коздері - қ ү рғ ақ та жә не мұ хитта орбитін микробиологиялық нитрификация жә не денитрификация ү дерістері. Азот оксидтері озонның тү зілуі мен ыдырауының катализдік цикл- деріне қ атысады. Атмосфераның жоғ ары қ абаттарында олар мұ ның бұ зылуына алып келетін негізгі факторлардың бірі болып табылады. Бір N0 молекуласы шамамен алғ анда озонның О₃ 1000 молекуласын бү зады. Атмосфераның жер ү стіндегі қ абаттарында NO₂ ултракү лгін сә улеленудің кү шті сің ірушісі бола отырып, фотохимиялық реакциялар тудырады, бұ л фотохимиялық тұ мшаның қ ү рылуына ық пал етеді. Фотохимиялық тұ мшаның қ оң ырау рең кі негізінен алғ анда онда N O_х болуымен байланысты.

Атмосферағ а азот оксидтерінің шығ арылуларының негізгі кө здері - органикалық отында жү мыс істейтін жылу электр станциялары жэне автокө лік.

Аммиак атмосферағ а микроорганизмдердің тіршілік ә рекетіне орай келіп тү седі. Аммиактың атмосферағ а ұ шып кетуі топырақ тағ ы аммонификация ү дерісінің - аммиакты азот эмиссиясының негізгі кө зінің нә тижесінде, ә сіресе қ арқ ынды болады.

Басқ а поллютанттармен ө зара ә рекеттесуінің нә тижесінде аммоний иондарын жэне аммоний тұ здарын тү зе отырып, газ тә різдес NН₃ суда оң ай ериді. Жер ү стіндегі экожү йелердің бетінде аммонийдің кү кірт, диоксидімен немесе сулфаттармен бірге тү нбағ а тү суі, ә сіресе жиі байқ алады. Одан арғ ы жерде топырақ та микроорганизмдердің жэне ө сімдіктердің аммонийлі азотты тұ тынуының нә тижесінде шала тотық тану жү руі жә не ө сімдіктердің ө суіне қ ысым жасалуы ық тимал.

Сулы орталарғ а неорганикалық азот негізінен алғ анда ИН₄⁺ жэне N0₃ ^- иондары тү рінде келіп тү седі.

Азоттың оксидтер мен аммиак тү ріндегі артық мө лшері, табиғ и экожү йелерге келіп тү се отырып, атмосфералық ауаны ластайды, су жә не топырақ биотасына, ө сімдіктер қ ауымдастық тарына, адам денсаулығ ына эсер етеді. Азот артық болғ ан кезде заттар айналы- мының табиғ и циклдары бұ зылады. Биологиялық айналымғ а қ осылмағ ан азот қ осылыстары су миграциясына белсенді тартылады, кө лдерде, су қ оймаларында шоғ ырланады. Сонымен бірге ауадағ ы жә не судағ ы аммоний иондарының, нитраттар мен нитриттердің аса жоғ ары мө лшері нитрификация мен денитрификацияны ынталандырады, белсенді коррозиялық ү дерістердің дамуын кү шейте тү седі.

Байланысқ ан азоттың табиғ и орталарғ а келіп тү суінің маң ызды кө зі - осында азот тың айтқ ыштары кө п мө лшерде қ олданылатын ауыл шаруашылығ ы. Дү ниежү зілік ауыл шаруашылығ ында ө ң делетін топырақ қ а минералдық тың айтқ ыштармен бірге жылына 100 • 10⁶ т дейін минералды азот енгізіледі. Оларды шамадан тыс пайдаланғ ан кезде топырақ тың тұ здануы мү мкін. Азот тың айтқ ыштарының аммиакты тү рлерін қ олданғ ан кезде қ арашіріктің шығ ындалуы жү реді.

Азот қ осылыстарының қ оршағ ан ортағ а келіп тү суінің кө зі болып сонымен қ атар қ алалық жә не ө неркә сіптік тө гінді сулар табылады, Тө гінді сулардың бү кіл азотының 80-90%-ы аммиак немесе мочевина тү рінде кездесіп отырады. Тө гінді сулардың нитраттары мен нитриттері аэробты жағ дайларда нитрификациялаушы бактериялардың дамуының нә тижесінде тү зіледі.

Бақ ылау сұ рақ тары:

1.Қ оршағ ан ортадағ ы ластаушы заттар

2.Антропогенді ластану дегеніміз не?

3.Ластаушы заттардың табиғ и кө здері

4.Ксонобитиктер

5. Кү кірт қ осылыстарымен ластану

6. Азот қ осылыстарымен ластану

Пайдаланылғ ан ә дебиеттер:

1.Джусупова Д.Б Экологиялық биотехнология. – Алматы 2013

2.Аубакиров Х.Ә. Биотехнология. – Алматы, 2011

3.Жұ банова А.А. Биотехнолгия негіздері. – Алматы: «Қ азақ Университеті», 2006

4.Уалиханова Г.Ж.Ө сімдік биотехнологиясы. Оқ улық., ЖОО қ ауымдастығ ы., Алматы., 2009