АЛТЫНОРДА
Новости Казахстана

Дипломдық жұмыс: Ұзынағаш өзен аңғары топырағының ауыр металдармен ластануы

ӘЛ -ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ.

 

БИОЛОГИЯ ФАКУЛЬТЕТІ.

 

ЭКОЛОГИЯ ЖӘНЕ ТОПЫРАҚТАНУ КАФЕДРАСЫ

 

 

 

 

 

Бітіру жұмысы

 

Ұзынағаш өзен аңғары топырағының ауыр металдармен ластануы

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

 

-Жұмыстың тақырыбы: Ұзынағаш өзен аңғары топырағының ауыр металдармен ластануы.

 

-Зерттелген орны: «Экология және топырақтану» кафедрасының лабораториясында орындалды.

 

-Беттік саны: Бітіру жұмысы 28беттен тұрады.

 

-Қаралатын негізгі бөлімдері: Кіріспе, әдебиеттерге шолу, зерттеу аймағының экологиялық жағдайы, зерттеу әдістері мен объектілері, зерттеу нәтижелері және оларды талқылау, қорытынды бөлімдері және  әдебиеттер тізімі.

 

-Қосымша мәліметтер: Жұмыста 1 кесте және 1 сурет,  5 диаграммалық көрсеткіштер бар. Жұмыс барысында пайдаланылған әдебиеттер саны 29.

 

-Негізгі түйін сөздер: ауыр металдар,  атомдық — абсорбциялық спектроскопия,  шекті зиянсыз мөлшер (ПДК), элемент, жоғарғы концентрация.

 

-Өзектілігі: Ұзынағаш өзен аңғарының топырағының ауыр металдармен ластану деңгейін анықтау арқылы оған алғашқа рет  зерттеу жүргізіп,  қорытынды баға беру.

 

-Зерттеу әдісі: Атомдық — абсорбциялық спектрометрия әдісі

 

-Жұмыстың мақсаты: Атомдық — абсорбциялық әдісті меңгеру нәтижесінде  Ұзынағаш өзен аңғарының  белгіленген айрықша нүктелерінен топырақ құрамындағы әртүрлі себептермен жинақталған ауыр металдардың мөлшерін анықтау, талдау және оларға қорытынды шығару.

 

-Жұмыстың нәтижесі: Ұзынағаш өзен аңғарының топырағында ауыр металдар өте аз мөлшерде кездеседі. Алынған көрсеткіштер шекті зиянсыз мөлшерінен (ПДК) аспайды.

 

 

 

 

 

 

 

Мазмұны

 

 

КІРІСПЕ……………………………………………………………………………………………. 4

  1. ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ…………………………………………………………………… 6

1.1. Қоршаған ортаның ауыр металдармен ластану себептері…………… 6

1.2. Ауыр металдардың таралатын ошақ — көздері……………………………. 7

1.3. Ауыр металдардың тигізетін зардаптары…………………………………… 8

  1. ЗЕРТТЕУ АЙМАҒЫНЫҢ ЭКОЛОГИЯЛЫҚ ЖАҒДАЙЫ……………. 11

2.1.Зерттеу аймағының физикалық — географиялық жағдайы………… 11

2.2. Зерттеу аймағының гидрологиясы мен гидрографиясы.…………… 11

2.3. Зерттеу аймағының климаттық жағдайы………………………………… 11

III. ЗЕРТТЕУ ӘДІСТЕРІ МЕН ОБЪЕКТІЛЕРІ…………………………………. 12

3.1. Ауыр металдарды анықтау әдістері…………………………………………. 12

3.2. Атомдық — абсорбциялық спектрометрия әдісі…………………………. 13

3.2.1. Қондырғының құрылымдық үлгісі (схемасы)…………………….. 14

3.2.2. Атомдық — абсорбциялық спектрометр әдісінің басқа әдістерге байланысты ерекшелігі.……………………………………………………………… 17

3.3 .Зерттеу объектісі……………………………………………………………………… 17

3.3.1. Топырақ жамылғысына сипаттама……………………………………. 17

  1. Үлгілерді алу және оларды анализге даярлау………… 19

4.1. Топырақ үлгілерін алу…………………………………………………………….. 19

4.2.Топырақ үлгілерін  анализге даярлау және анализ жүргізу……. 19

  1. ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ……………………………………………………………….. 21

5.1. Топырақ құрамындағы ауыр металдардың мөлшері……………… 21

5.2. Алынған мәліметтерді талқылау…………………………………………….. 24

Қорытынды……………………………………………………………………………………. 26

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ……………………………………. 27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КІРІСПЕ

 

 XXI ғасыр өнеркәсіптің, технологияның, ғылымның, экономиканың және басқа да салалардың дамыған шағы. Еліміздің дамыған елдер қатарына енген кезі. Дамыған елдер қатарына  енуіне бірден-бір себепші болған осы өнеркәсәп орындары мен кен байыту орындарының көптеп  зат  шығаруымен байланысты. Еліміздің тұрғындарын әртүрлі азық — түлікпен  және  қажетті заттармен қамтамасыз ету үшін табиғат ресурстары пайдаланылуда. Осы табиғат ресурстарын  ұтымды пайдаланбаудың салдарынан әр түрлі көлемді өндірістердің жаппай жұмыс істеуі, қоршаған ортаға зардабын тигізуде.

Қазіргі кезде осы экологиялық зардаптардың әсерінен,  өзіміз тыныс алатын ауамыз және  ішетін суымыз бен басып жүреген топырағымыз да ластануда. Осы ластанудың салдарынан мыңдаған аурулар туып, адамдар генетикалық тұрғыдан жарамсыз болуы, сондай-ақ, келешексіз ұрпақтары  болуы мүмкін. Егер осы проблемалардың алдын алмасақ, экологиялық жағдай мұнан әрі осы бағытта жалғаса берсе, дамыған   технологиямыз бен қуатты экономиканың өзі де, болашақта ешқандай жәрдемін тигізе алмай қалуы әбден мүмкін.

Қазақстанда экологиялық апат аймақтары саналатын өндіріс қалдықтарымен жаппай ластанған аудандарда мекен ететін адамдардың  организмі біртіндеп сол жердің өзгерістеріне икемделіп, сол жердің тигізетін зардабын онша сезбей жүр.  Бірақ осы зиянды заттардың адам денсаулылығына біртіндеп тигізетін әсері өте зор. Бұған дәлел  ретінде Арал өңірінде құбыжық сәбилердің дүниеге келуінің жиілеп бара жатқандығы.

Қалай болғанда да қоршаған ортаның ластануы тоқталмаса, құбыжық сәбилердің өмірге келуі көбеймесе, азаймайтыны анық.

Бұл экологиялық мәселелердің барлығы антропогендік факторлардың әсерінен болып жатыр. Және бұл табиғи экожүйенің бұзылуына әкеп соғады. Осы табиғи экожүйенің бірі — топырақ жамылғысы.

Топырақ жамылғысының бұзылуы  топырақтың құнарлылығының төмендеуіне әкелді, эрозияға шалдығып, деградацияға ұшырауына себепші болды. Топырақтың бұзылуының тағы бір себебі — топырақты қорғау шаралары дұрыс жүргізілмегендіктен. Ауылшаруашылығында пайдаланып жүрген жерлерде ғылыми негізделген қажетті агротехникалық шаралар қолданбаған (жерді дұрыс жырту, қар тоқтату, органикалық және минералды тыңайтқыштарды пайдалану).

Топырақтың бұзылуы және деградацияға ұшырауы, бұл бұрыннан келе жатқан мәселе. Осы мәселелерді біз, жас экологтар болдырмаудың алдын алуымыз керек. Себебі біз әрқашан топырақпен тығыз байланыстамыз. Оның үстінде өмір сүріп жатқанымызды айтпағанда, адамзат үшін ең маңызды тағам өндірудің қайнар көзі болып табылады.

Тағам өндірудің қайнар көзі топырақ болғандықтан, оны зерттеп білу қызығушылығы артты. Осы қызығушылықтың салдарынан топырақ құрамындағы ауыр металдарды зерттеу, бүгінгі бітіру жұмысының тақырыбына айналды. Зерттеу орны ретінде Ұзынағаш өзен аңғарының топырағы алынды.

 Зерттеу жұмысының негізгі мақсаты: Ұзынағаш өзен аңғары топырағының құрамындағы ауыр металдардың мөлшерін анықтау.

Ал осы жұмыстың жүргізілуіндегі негізгі міндеттер:

  1. Топырақ үлгілерін жинау әдістерімен танысу;
  2. Топырақтағы ауыр металдардың мөлшерін атомдық — абсорбциялық спектрометрдің көмегімен анықтау әдісін игеру;
  3. Нақты нәтиже шығаруды игеру;
  4. Шыққан нәтижелер бойынша Ұзынағаш өзен аңғары топырағының құрамына лайықты баға беру.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ

1.1. Қоршаған ортаның ауыр металдармен ластану себептері

          Ауа, топырақ, су — биосфераның ерекше компоненттері болып саналады. Алуан түрлі ластаушы заттардың басым көпшілігі осы үш компонентке барып қосылады. Ауыр металдар қоршаған ортаға тарағанда газтәрізді ретінде және түтін ретінде, техногенді шаң ретінде де түседі. Қоршаған ортаның ластануы: химиялық (химиялық заттар мен элементтер), физикалық (радиоактивті, радиациялық, электромагниттік), физика — химиялық (аэрозолдар), биологиялық (микробиологиялық) деп бөлінеді. Әсер ететін ауқымына байланысты: жергілікті, аймақтық, ғаламдық деп бөлінеді.    Қоршаған ортаны ластаушы заттар ең алдымен ауаның құрамына араласып ауаны ластайды , ауа арқылы топырақ бетіне және су бөліктеріне тарап оларды да ластайды. Және топырақтың құрамына енген ластаушы заттар немесе суға қосылған заттар тізбек бойынша өсімдіктерге, одан жануарларға, содан кейін адам денсаулығына орасан қауіп туғызары анық. Яғни, бұл дегеніміз  тірі организмдердің тіршілік әрекетіне кері әсерін тигізеді. Демек осы ластаушы заттардың ішіндегі ең қауіптісі химиялық ауыр металдар болып саналады. Топырақ — табиғи дене, ол ауыр металдардың жинқталатын негізгі бөлігі. Ауыр металдар осы топырақта жинақталып, өсімдіктер арқылы жануарлар, одан қоректік тізбектің шыңында тұрған адам организміне өтеді (1 ). Ауыр металдар адам организміне қоректік тізбек арқылы 40 — 50 % -ға дейін өтеді, су арқылы 20 — 40 %, ауамен тыныс алу арқылы 20 — 40 %. (2 )

       Қоршаған ортаның жалпы ластануы, оның ішінде ауыр металдар-мен ластану деңгейі кейінгі он жылдықтарда жоғарылауда.( 3)

       Антропогендік салмақтың биосфераның негізгі компоненттеріне түсіп ауырлаған сайын, бұл жағдайды зерттеу проблемасы да жоғарылай береді.

 ( 4,5,6)

      Автокөліктерден, ірі өнеркәсіп орындарынан бөлініп шығатын газдардың бір бөлігі ауа арқылы топырақ бетіне түсіп, жауын — шашын арқылы  топыраққа сіңеді. Топырақ ашық көрсетілген катионды сіңіру қасиетін меңгере отырып, өзінде бүлінген ионды металды сақтап қалады. Сол себептен күнделікті осылай, аз да болса да металдардың түсіп отыруы, топырақта металдардың жиналуына әкеледі.(7)

Ауыр металдардардың сонымен қатар көп кездесетін жерлері олар: тастанды қазба орындары, ағын сулар, қалалық қоқыс тастайтын жерлер және тұрып қалған су қоймалары. Ядролық және қарудың басқа түрдерінің  полигоны тек қана ауыр металдармен ғана емес, жоғарғы улы радионуклиойдтермен де ластанудың көзі болып табылады. Ал осындай улы заттармен топырақтың ластануы — ауыл шаруашылығы мен адам денсаулығы үшін зиянды салдардың бірі болып табылады. (8)

 

1.2. Ауыр металдардың таралатын ошақ — көздері

 

Қазіргі кезде Қазақстан үшін, әсіресе химиялық заттармен ластанған территориялар үшін, қоршаған ортаны қорғау үлкен өзекті мәселелердің бірі. Себебі мұның бәрі ядролық жарылыстар  мен ракеталардың  Байқоңыр станциясынан ғарышқа ұшырылуы салдарынан. Бұлардың барлығы ауыр металдардың ең негізгі ошақ көздері.

Ауыр металдардың негізгі таралатын көздері ол техногендік жолы және табиғи жолы.( 9) Техногендік жолына түсті және қара металлургия, көмір және мұнай жағатын электростанция, автокөліктер, мал шаруашылығының қалдықтары, минералды және органикалық тыңайтқыштар, тау кен және химия өнеркәсіптері жатады. Ал табиғи жолына тау жыныстары (шөгінді, магмалық ) желдену, эрозияға ұшырау, тұзды сулар мен тұздықтар, космостық және метеоритті шаң, вулкан газдары, орман өрттері және тағы басқалар да жатады. Өрттер нәтижесінде ауыр металдар қоршаған ортаға кейбір мәліметтер бойынша жыл сайын мың тоннадан астамнан келіп түсіп отырады. Экологиялық жүйелердің компоненттеріне ауыр металдардың келіп түсу жолдары әртүрлі (10,11,12 ).

Бұлардың ішіндегі ең маңыздылары: автотранспорт, (7,10) кен байыту комбинаттары, металл өңдеу кәсіпорындары, (13) көмір жағатын электростанциялар,(14,15,16) уранды ашық өндіру және пайдалы қазбаларды шығарып алу. (10) Ең қарапайым түрі —  түрлі қалдықтарды жағу кезінде ауыр металдар қоршаған ортаға бөлініп шығады.

В. Г. Минеевтің  анықтамасы бойынша жер бетіне жыл сайын: 

  1. Тек металлургия кәсіпорындарының жұмыс істеу негізінде 89000 т қорғасын, 1860т кадмий, 154698 т мыс, 12090 т никель;
  2. Көмір мен мұнай өнімдерін жағу негізінде 3600 т қорғасын, 7000 т кадмий;
  3. Автотранспорттан бөлінген газдармен бірге 260000 т қорғасын

бөлініп шығады екен. Металлургиялық кәсіпорындардың бөліп шығарған шамасынан  топыраққа түскен мөлшері 3 есе жоғары екендігі анықталды.

 (15 )

Жалпы ауыр металдар қатарына тығыздығы  5 гм/см куб-тан асатын химиялық топтары жатады, ал биологиялық топтама құру кезінде тығыздық шамасын пайдаланбай олардың атомдық массасын пайдаланған жөн, яғни ауыр металдар қатарына массасы 40 — тан асқан барлық  ауыр металдарды жатқызуға болады. (17 )    

 

 

 

 

 

 

1.3. Ауыр металдардың тигізетін зардаптары

 

Жоғарыда айтылған  ауыр металдардың негізгі шығып таралу көздері автотранспорт, металл өндіру заводтары, химиялық заводтар, , көмір жағатын электростанциялар, түрлі — түсті және қара металлургия  кәсіпорындары, қалдық заттарды жағу, пайдалы қазбаларды шығарып алу т.т. Жалпы организмдер құрамында тұрақты болып тұратын 47 химиялық элемент бар. Мұқиат зерттелген элементтер қатарына мыс, кобальт, мырыш, марганец, иод, молибден, селен, фтор, стронций, бор, кадмий, ванадий т.б. жатады. Қоршаған ортада ауыр металдар мөлшерінің жетіспеуі немесе асып кетуі зат алмасуға кері әсер етіп, адамдарда  аурулар туғызады. Мысалыға иод, мырыш, хром адам өміріне ең қажетті  микроэлементтер.

Металдар — металдық жылтыры бар қатты заттар, электр тогын және жылуды жақсы өткізеді. Электр тогын жақсы өткізгіштер — Ag, Cu, Al, нашар өткізгіштер — қорғасын мен сынап. Металдардың өте маңызды қасиеттерінің бірі — олардың пластикалылығы, яғни соғудан өздерінің формасын өзгертуі. Металдар меншікті салмағына қарай 2 топқа бөлінеді. Меншікті салмағы 5-тен кемі жеңіл металдар (ең жеңілі литий), меншікті салмағы 5 -тен көбі — ауыр металдар (ең ауыры осмий).     Микроэлементтер — биогендік химиялық элементтер, өсімдікткердің даму процесінде катализаторлық роль атқарады,  әсіресе азот сіңіруде және фотосинтез процесі кезінде.

Макроэлементтердің адам организмінде де орасан зор маңызы бар. Адамның қанының құрамына 24 элемент кіреді. Әйел адамның емшек  сүтіне 30 элемент кіреді. Негізінен олар: мыс, мырыш, кобальт, кремний, мышьяк т.б. Бұл аталған макроэлементтер организмде кері әсер туғызбайтын және олардың өсіп — өнуіне, дамуына жақсы ықпал жасайтын тұрақты мөлшерде болады.( 18) Бұлардың кері әсері мысалы : мырыш, кадмий, қорғасын, кобальт, сынап, мыс секілді элементтер шамадан, яғни ШРК ( шектеулі рауалы көрсеткіш) — дан артып кеткен шамада тие бастайды. Улы ауыр металдар көбінесе адам — жануар организмдерінің тыныс алу органдарына зиянын тигізеді. Олар  асқазан — ішек арқылы  суда жақсы еритін тотықтар мен тұздар түрінде енеді. (19 )

 Кадмий, қорғасын, мырыш, кобальт, сынап, хром элементтерінің шамадан тыс мөлшері эмбриогенездің  қалыпты жағдайдан ауытқуын  туғызады, яғни ұрықтың даму бағытының өзгеруіне немесе кемтар болып қалуына себеп болады.

Автомобильдің бөліп шығарған газдарында  бірнеше заттардың қоспасы бар. яғни құрамында көмірсутектер, жанбаған немесе толық жанбаған отын компоненттері, көміртек тотығы, көмір қышқыл газы т.т., сонымен қатар өткір тітіркендіргіш иісі бар альдегидтер де бар. Көміртек тотығы қанның гемоглобинімен қосылып организм ұлпаларына оттегіні таратуға кедергі жасайды. (20 ) Сонымен қатар автомобильдің түтін құрамында өте улы ауыр металл — қорғасын бар.                       

Қорғасын — ең көп тараған және улы токсиканттардың бірі. Қорғасынның қоршаған ортаға түсу көздері: металл өндіру, цемент өндіру, тас көмір жағу кезінде және жылу электр станциясынан қорғасынның қалдықтары бөлініп отырады. Қорғасынның жоғары концентрациясы ферменттер, витаминдер және гормондар синтезі мен функциясына кері әсер етеді. Қорғасынмен улану симптоны осыдан  2000 жыл бұрын анықталып жазылған, рудадан қорғасынды балқытып алу кезінде оның уыттылығын мынадай жағдайлардан білуге болады : егер адам күн сайын қорғасынды өте аз мөлшерде қабылдап отырған жағдайда біршама уақыттан соң артқы ішектің қатуы, жүректің шаншып ауруы байқалады. Және кейінірек ұрпақ  дамыту қабілеттілігі, түсік тастау, ұрықтың өлуі т.б. пайда болады. (21,22) Зерттеулер негізінде 100 мл қанда 35 мкг қорғасынның болуы орталық жүйке жүйесінде айтарлықтай функционалды   өзгерістер болатынын анықтаған. Қорғасынды тұрақты қабылдаған жағдайда гемоглобиннің түзілуі бұзылады ; бұлшық еттердің әлсіздігі, тіпті сал болуы ; бауыр, бүйрек, ми қабатының құрылымы мен функциясының бұзылуы, қан арқылы сүйектерде жинақталуы, аз мөлшерде жинақталғанның өзінде зат алмасу процесіне кедергі жасайды.  Қорғасынның жоғарғы концентрациясы  топырақтың құнарлылығын бұзады, көптеген биологиялық активті  қосылыстардың функциясын бұзады. Сонымен қорғасын тірі зат үшін өте қауіпті улы металл. (23)

Кадмий  —  күміс тәріздес, жылтырақ металдар аккумулятор өндірісінде қолданылады. Ол хром, мышьяк, никель, қорғасын, молибден сияқты өте улы элементтер қатарына жатады. Сонымен қатар оның канцерогенді қасиеті де бар және ол жақсы жинақталады. Кадмий — қорғасын, мыс сияқты өте қауіпті үш элементтер қатарына кіреді. Жер беті жүйесіндегі кадмийдің сіңірілуінің негізгі көзі —  топырақ болып табылады. Осы топырақ ортасынан физика — химиялық циклы мен биохимиялық циклдар арқылы кадмий өсімдіктерге, жан — жануарларға тарайды. 1940 жылдары Жапонияда бұл металл организмде қатты ауру туғызған. Оны Жапондықтар «итай-итай» деп атаған.  Негізінен бұл элемент сүйектің оңай сынуына, бүйректің ауруға шалдығуына ұшыратады. Жалпы айтсақ, организм иммунитетін бұзады, нашарлатады.

Кадмийдің жоғары фитоуыттылығы  химиялық қасиетінің мырышқа ұқсас болуымен түсіндіріледі. Сондықтан да кадмий көптеген биохимиялық процесстерде мырыштың орнын басып,  тыныс алумен және де басқа да физиологиялық процесстермен  байланысқан фосфотаза және әртүрлі ферменттер жұмысын бұзады. Сөйтіп тірі организмдерде мырыштың жетіспеушілігін тудырып, нәтижесінде  тіршілік тоқтатуға да әкеліп соғады.

Мырыш — көгілдір, күміс жылтыры бар металл. Мырыш 419,5°С балқиды. Мырыш элементтерінің фитоуыттылығы төмен, ол топырақта көп жинақталған жағдайда ғана байқалады. Бұл элемент табиғатта тек қосылыс түрінде кездеседі. Ауада мырыш өте тұрақты, себебі металды әрі қарай тотығудан сақтайтын жұқа оксид пленкасымен қапталған. Су қалыпты температура жағдайында болса, мырышқа іс жүзінде әсер етпейді. Мырыш табиғатта жай және күрделі заттармен әрекеттеседі. Мысалы, жай зат: галогендермен, оттегімен, күкіртпен жоғары температурада өте активті әрекеттеседі. Ал күрделі зат тобына жататын сумен, қышқылмен, сілтінің ерітінділерімен де әрекеттеседі.

Мырыштың табиғатта қолданылуы. Мырышқа қалыпты жағдайда ауадағы оттегі де, су да әсер етпейді. Сондықтан болаттан жасалған бұйымды қорғайтын жабын ретінде қолданылады. Мырыш мыспен, алюминимен және никельмен техникалық маңызды құймалар алуда қолданылады. Негізгі бөлігі мырыш оксиді ZnO болып табылатын мырышты ақ сыр, бояу ретінде кең қолданады.

Мыс — ақшыл — қызғылт түсті, жеткілікті дәрежеде жұмсақ, созылғыш. Балқу температурасы — 1083°С. Ол өте жақсы тоқ өткізгіш. Қалыпты температурада мыс өзгермейді. Температураны жоғарылатқанда мыс жай да, күрделі де заттармен реакцияға түседі.

Мыстың табиғатта қолданылуы. Мыс элементі тіршілікте өте маңызды роль атқарады.   Таза мыс электротехникалық өндірісте электроөткізгіш сымдар, кабель жасау үшін және жылу алмасқыш аппараттарда пайдаланылады. Әртүрлі құйма өндіруде қолданылады.  Мыс табиғатта байланысқан түрде кездеседі. Бірақ оның  жоғарғы концентрациясы улы әсерін тигізеді. Мыс тотығы дем алу жолдарын, сілекей бездерін ауруға шалдықтырады. Ауыл шаруашылық дақылдарының өсуі мен дамуына, өнімділігіне  айтарлықтай зиян келтіреді. Топырақта жинақталған мыс өсімдік бойына енеді. Өсімдіктер оны  топырақта мыстың мөлшері көбейген жағдайда ғана өздеріне көп сіңіреді. Ал мысты топырақ арқылы бойына сіңірген өсімдіктің өсу процесі баяулайды, тіпті тіршілігін тоқтатады.(17)

  1. W. Smilole (1981 ж.) кадмийдің, хромның, мыстың, никельдің, қорғасынның, мырыштың, фитоуыттылығын зерттеген. Ол фитоуыттылықтың азаю қатарын анықтаған және оларды мына ретпен орналастырды: Cd < Ni < Cu < Zn < Cr < Pb. Осыдан басқа да металдармен байланысқан түріне қарағанда кадмийдің улылығы төмен екенін байқаймыз.

Әдебиеттердегі мәліметтердің көрсетуі бойынша кадмийдің көп мөлшерде кездесетін жері машина құрастыру өндірісінде кең пайдаланылатын майлы бояулар болып табылады. Сонымен қатар біршама мөлшерде стабилизатор және бояушы дақтар ретінде әртүрлі пластмассаларда да кездеседі. Кадмий қосылыстары материалдардың бетін кадмийлеу үшін гальвонопластикада кең қолданады. Бұл металл мырыштың тұрақты серігі болып табылады. Мырыштан жасалған барлық заттардың құрамында кадмий болады. Сол сияқты автотранспорттардан шығарылған шығындылар құрамында да кадмий кездеседі. Ал фосфорлы тыңайтқыштар құрамында кадмийдің кездесуі дағдылы  құбылыс болып табылады. Осы айтылғандардың барлығы топырақ жамылғысында кадмийдің және оның қосылыстарының  жинақталуының негізгі себебіне жатады.

 

 

II. ЗЕРТТЕУ АЙМАҒЫНЫҢ ЭКОЛОГИЯЛЫҚ ЖАҒДАЙЫ

 

2.1.Зерттеу аймағының физикалық — географиялық жағдайы.

 

Зерттелетін топырақтың орналасқан аймағы —  Алматы облысы, Жамбыл ауданы, Ұзынағаш ауылы. Осы Ұзынағаш ауылынан ағып өтетін Ұзынағаш өзені аңғарының топырағы. Ұзынағаш ауылы Жамбыл ауданының аудан орталығы болып табылады. Алматы облысы Жамбыл ауданы Қазақстанның оңтүстік шығысында орналасқан. Облыс бірнеші елді мекендермен шектесіп жатыр. Мысалы, шығысында Қытай Халық Республикасымен, солтүстік шығысында Семей облысымен, солтүстік батысында Қарағандымен, батысында Жамбыл облысымен, оңтүстігінде Қырғыз Республикасымен шектесіп орналасқан. Ұзынағаш ауылы Алматы қаласынан 50 км қашықтықта орналасқан.

 

2.2. Зерттеу аймағының гидрологиясы мен гидрографиясы.

 

Ұзынағаш өзені Іле Алатауының теріскей беткейінен 2300 — 2600 м биіктіктен Үлкенсаз және Ботасаздан бастау алады. Батыстан басталып төмендей келе солтүстік бағытта ағып Күрті өзеніне құяды. Ал Күрті өзені Іле өзені бассейнінің бір саласы болып келеді. Ұзынағаш өзенінің жалпы ұзындығы 175 км. Су жинау ауданы — 278 км. кв. Ұзынағаш өзенінің деңгейі көктем мен күз мезгілдерінде көтеріліп тұрады. Яғни, жауын — шашынның түсуіне байланысты.

Ұзынағаш өзені бірнеше елді мекендерден ағып өтеді, мысалы: музей Жамбыл,Ұзынағаш, Таран, Ақсеңгір т.б.

 

2.3. Зерттеу аймағының климаттық жағдайы

 

Алматы облысы, Ұзынағаш ауданының климаты тез континенталдығымен және құрғақтылығымен сипатталады. Себебі Алматы облысы Евразия  материгінің  тұңғиығында, яғни етегінде орналасқан. Климаттың бұлай болуы территорияны оңтүстік батысында тау мен солтүстігінде жазықтың орналасуына байланысты. (28) 

Осы облыстың ең суық мезгілі қаңтар айы болып табылады, ал ең ыстығы — шілде айы.  Қаңтар айының орташа температурасы  -12,3° тан  -14,1° -қа дейінгі аралықты қамтиды. Ал шілде айының орташа температурасы  +20° тан  +25,1° қа дейін көтеріледі. Көктемі қысқа, күзі жылы, қысы суық, жазы ыстық болып келеді. Жауын — шашынның жылдық орташы мөлшері 350-400 мм. (29 ) Жыл мезгілдерінің ішінде жаңбырдың көп түсетін мезгілі көктем мен күз. Ал желдің орташа жылдамдығы жылына 24м/сек. Желдің соғуы көбіне солтүстік бағытта жүреді.

 

III. ЗЕРТТЕУ ӘДІСТЕРІ МЕН ОБЪЕКТІЛЕРІ

 

3.1. Ауыр металдарды анықтау әдістері

 

Әр түрлі элементтердің түрін анықтаудың, соның ішінде топырақтағы, өсімдіктердегі, судағы т.б. орталарды ауыр металдар мөлшерін анықтаудың бірқатар әдіс-амалдары бар(24). Соның бірі:

ЭМИССИЯЛЫҚ ӘДІС. Материалдарды анықтаудың жалындық-фотометриялық әдісі, ол тотықтырғыш және жанғыш газбен (ацетилен, пропан) араласқан талдауға алынған ерітіндінің өте ұсақ тамшыларынан құралатын аэрозольдің газ жалынындағы атомдар эммерсиясына негізделген.

Жоғары температураның әсерінен металдардың оңай иондалатын атомдары белгілі толқын ұзындығы бар сәулелерді шығара бастайды.

Сәулелену екпіндігіне байланысты ерітіндідегі элемент мөлшерін анықтауға мүмкіншілік бар. Жалындық фотометрия әдісі сілтілік немесе сілтілі-топырақ элементтерін анықтауға қолданылады. Осы әдіс арқылы ауыр металдардың ішінен рубидий, цезий, стронцийді анықтауға мүмкіндік бар. Әдістің кемшіліктері: аспаптың көрсетуінің жалын температураға айтарлықтай тәуелділігі, көрші спектр сызықтарының таңылуы (байлануы) бұл 2,5% -ті  құрайды, осы жерде белгілі элементтердің кедергі келтіруі, әсіресе олардың концентрациясы анықталатын элементтің концентрациясы анықталған элементтің концентрациясынан анағұрлым жоғары болған кезде.

ПОЛЯРОГРАФИЯЛЫҚ ӘДІС. Элементтерді және олардың концентрациясын полярографиялық әдіспен анықтау поляризациялық қисықтарды зерттеуге байланысты. Олар ерітінділерді электролиздеу кезінде алынады, бойында электрді қалпына келтіретін және электрлі тотықтырғыш заттар бар. Бұл жағдай арнаулы электродтарды қолдану және белгілі бір жағдайларды сақтау арқылы іске асады. Полярографияға іс жүзінде металдардың барлық иондары бой ұрады. Бұл әдістің мынадай артықшылықтары бар: біріншіден, ерітінді құрамындағы, алдын ала бөлінбеген қатарынан бірнеше металдарды аналитикалық жолмен анықтауға мүмкіндік береді; екіншіден, бір үлгіні іс жүзінде қайта-қайта пайдалану арқылы, қайталанған анықтауларды жүргізіп ала беруге болады. Себебі, талдау процесінде ол жоғалмайды, өзгермейді.

РАДИОМЕТРИЯЛЫҚ ӘДІС. Бірқатар ауыр ядролардың ыдырау негізінде пайда болған ауыр металдар және радиодозиметрдің радиоактивтілігі бар. Бұлардың қатарына уранды,торийді және олардың бөліну, ыдырау өнімдерін жатқызуға болады, сонымен қатар кейбір лантанидтер мен рубидийлерді де жатқызуға болады. Бұл элементтердің радиоактивтілігі олардың атомдарының ұсақ бөлшектермен кванттарға ыдырау сәтіне энергия бөлу арқылы анықталады. Радиоактивті ауыр металдарға барлық сәуле шығарудың барлық түрі тән: альфа, бета, гамма және нейтрондық.

Табиғи-радиоактивті элементтердің үлкен жартылай ыдырау кезеңі бар, олар еш уақытта табиғи минералдарда жоғары концентрация құрмайды, оларға жыныстарда , топырақта, табиғи суларда және атмосферада өте жоғары шашырап тараушылық тән, бұл жағдай бұл элементтердің сәулеленуінің сандық-сапалық қасиетін анықтауда біршама қиыншылықтар туғызады.

АКТИВАЦИЯЛЫҚ ТАЛДАУ. Әртүрлі органикалық және бейорганикалық орталарда ауыр металдардың өте аз мөлшерін анықтауда осы әдісті қолданады. Бұл әдістің мәні мынада: талдауға түсетін үлгіні біршама уақыт жоғары кинетикалық энергиясы бар элементарлық бөлшектердің ағынымен сәулелендіріледі. Бұлар эмит ядросының протондар, нейтрондар, дейтрондар және басқа бөлшектердің сәулелері болуы мүмкін. Сәулелену кезінде ядролық реакциялардың белсенділігі (активтілігі) жоғарылайды.

РЕНТГЕНДІК — ФЛУОРЕСЦЕНТТІК ӘДІС. Талдаудың бұл әдістің біршама артықшылықтары бар: талдаудың алдында үлгіні ерітуді қажет етпейді, үлгілерді көптеп пайдаланбайды, оның химиялық  құрамын көрсетпейді, бұл жағдай бір үлгі түрін көп рет пайдаланып талдауға мүмкіндік береді. Кемшілігі: басқа қарастырылған әдістермен салыстырғанда «сезімталдық» қасиеті төмен. Әдістің негізінде рентгендік сәулелердің әсерінен электрондарды қоздыру жатыр.

Рентгенофлуоресценттік талдаудың алдына талданатын үлгіні мұқият ұнтақтау қажет, ал бұл жағдай өз тұрғысында айтарлықтай қиыншылықтар туғызады.

 

3.2. Атомдық — абсорбциялық спектрометрия әдісі

 

Атомдық — абсорбциялық спектрометрия — еркін атомдардың жарықты сіңіруіне негізделген, элементтер құрамын анықтайтын аналитикалық әдіс. Атомдардың әртүрлі формадағы энергиямен қарым — қатынасы үш спектроскопиялық құбылыстардың бір — бірімен тығыз байланысында айқындалады. Бұлар былай да аналитикалық техникада, абсорбцияда және флуоресценцияда қолданыс табады(25).

Атомдық — абсорбциялық әдістің ерекше маңыздылығына лобораториялық талдау техникасының өте бір оңайлылығына, яғни осы мәселеге байланысты кейінгі 10 жыл ішінде жарыққа шыққан мақалалардың көптігі дәлел. Алғашқы атомдық сіңіруді бақылауды 1802 жылы Волластон жүргізді. Ол күн спектрінен қарақошқыл сызықтарды анықтаған, бұл соңынан фраунгофер деген атқа ие болды. Кейіннен Киргоф және Бунзен 1860 жылы мынадай жағдайды анықтады, яғни эмиссия немесе сіңіру кезінде бақыланған атомдық спектрлер жоғары (селективті) сұрыптау талдау әдісінің жаңа негізі болуы мүмкін деп көрсетті. Сол кезеңнен бері эмиссиялық талдау мақсатына арналып жасалған аспаптар өзінің күрделілігі жағынан құрамай — фильтрлік жалынды  фотометр форамасынан  20 — 30 секунд аралығында беретін аспапқа дейін түрленуде болды. Атомдық — абсорбциялық әдіс, екі арнаулы қолданудан бастап, нақтырақ айтқанда атмосфералық жұлдыздарда кейбір элементтерді ұқсастыру және лабораториялық жағдайларда сынап буларын анықтағаннан басқа іс жүзінде 1954 жылға дейін  қолданыс таппады. Аспатарды жетілдіру айтарлықтай сенімді резонанстық сәулелену көздерін жасау, айтарлықтай ыстық жалында бақылау периодтық жүйедегі барлық дерлік элементтерді анықтайтын талдау техникасын жаппай таратуға мүмкіндік жасады.

 

 

 

3.2.1. Қондырғының құрылымдық үлгісі (схемасы)

 

Атомдық абсорбция шамасын өлшеу үшін эксперименттік қондырғыны, талданатын затты жоғары тиімділікке атомаралық күйіне келтіретіндей орналастыру қажет, содан кейін анықталатын элементтің резонанстық сәулесінен алынған «бу» қабатынан өткізу керек. Осы көрінесте аналитикалық белгінің детекторы «бу» қабатының сіңірген сәулесінің толқын ұзындығын ғана сезеді, ал детекторға тіркелген басқа жарық сәулелердің үлесі төмендейді, оларлың өлшеу сезгіштігін азайтады.

Атомдық — абсорбциялық спектрометрлік құрылымдық үлгісі 1 — суретте берілген. Анықталатын элементтің бір бағытта сызықтық спектрін шығарып тұрған жарық көзін жалын арқылы өткізеді, оған анықталатын элементтің аэрозоль ерітіндісін жіңішкелеп бүркейді. Спектр аймағына сәйкес орналасқан өлшенетін резонанстық сызықты монохроматордың көмегімен айқындайды. Айқындалған сызықтық сәуле фотоэлектрлік детекторға бағытталады, көбінесе фотокөбейткешке, сосын шығатын сызықтық белгі күшейтілгеннен кейін гальванометрде, өзі тіркегіште сандық есептегіші бар вольтметрде немесе телетайпта тіркеуге алынады. Резонанстық сәуле қарқындылығы екі рет өлшеуге алынады —  талданатын үлгіні жалынға бүркігенге дейін, содан кейін жалынға бүркілген сәтінде. Бұл екі аралықтағы екі өлшемнің айырмашылығы абсорбция өлшемі болып табылады және анықталатын элементтің де өлшеміне сәйкес. Атомизатордағы (жалында) қоздырылған атомдар сәулесіндегі айқындалған белгідегі үстеме белгіні аластау үшін алғашқы жарық көзін көбінесе жиілігі 50 немесе 100 Гц — ке ауыстырады, ал күшейткіш осы жиілік дәлдігіне туралайды да осының арқасында тұрақты қорғаушыбелгіні жалынның өзіне тән сәуле шығаруына байланысты аластап алуға мүмкіндік туады. Анықталатын элементтің концентрациясы мен сіңірілудің өлшенетін деңгейі аралағындағы байланыс калибрлеу процесі кезінде қалыптасады. Теориялық жағынан алып қарағанда сәуле шоғыры аймағындағы сіңіретін түйіршіктер концентрациясы С мен сіңіретін қабілеттік деңгейі А — ның аралығындағы Ламберт — Бер заңдылығы деген атпен белгілі. Сызықтық байланысты атомдық — абсорбциялық спектрометрия әдісіне тек белгілі бір шектеулер аясында ғана қолдануға мүмкіндік бар. Калибрлік қисықтың сызықтық бағыты жуық шамада, ал одан әрі көп не аз шамада концентрациялық бірлік жағына ауытқиды. Егер Т жалынды жіберу, ал 1 және 1 түсетін және сәуле жалыны арқылы өткен қарқындылығы болса, онда анықталуы төмендегідей :

 

А = Lg (1/Т) = Lg(1/1)

 

        Детектор шығар белгісі оған түсетін энергияға пропорционалды, яғни Т -ға пропорционалды. Демек Т- дан А — ға өту қажет, есептеу жолы арқылы немесе тіркегіш аспаптың сызықтық емес шкаласы немесе электронды құралдардың көмегімен аспаптардың сіңіру қабілеттілігінің өлшеуіне байланысты оның шығуын сызыққа айналдыру арқылы тағы басқалары.

Сонымен атомдық — абсорбциялық спектрометрия аппаратурасы әртүрлі қызметі бар екі бөліктен тұрады. Біріншісі талданатын үлгіні негізгі пішінінде тұрған атомдарды атомдық «буға» айналдырып алу үшін, ал екеншісі оптикалық жүйені құрайды, ол спектрометрден және резонанстық сәуле шығаратын көзден тұрады.

 

 

 

3.2.2. Атомдық — абсорбциялық спектрометр әдісінің басқа әдістерге байланысты ерекшелігі.

 

Атомдық — абсорбциялық спектрометр әдісі арқылы анықтау, талдау жұмыстарын жүргізуде басқа әдістерге қарағанда бірқатар салыстырмалы жақтарының қарапайымдылығына, жоғары сезгіштігіне, таңдап — іріктеп алуына, сонымен қатар алынған мәліметтер барысының дәл суреттелуіне байланысты және қоршаған ортаның әртүрлі обьектілерінің (ауа, топырақ, су, өсімдік т. б) ластану деңгейін зерттеуден алынған мәлімет қорытындыларының барын аса туралығына,  дәлдігіне байланысты іс жүзінде кең қолданыс тапқан.

 

 

3.3 .Зерттеу объектісі

 

Зерттеуге алынған объекті  Алматы облысындағы  Ұзынағаш өзен аңғарының топырағы. Ұзынағаш өзенінің жалпы ұзындығы 175 км. Өзен суы жыл мезгілдерінің ішінде, әсіресе көктем  мен күз  мезгілдерінде судың деңгейі көтеріліп, толысып отырады. Осы өзен суының толысып немесе қайтадан кеміп отыратын аймағы өзен аңғары болып табылады. Осы өзен аңғарынан зерттеу обьектісі ретінде сол жердің топырағы алынды. Негізінен Ұзынағаш өзені бірнеше елді мекендерден ағып өтеді, мысалы: музей Жамбыл, Ұзынағаш Таран және Алматы — Бішкек трассасы бойынан.

Өзен бойында  ешқандай өнеркәсіп орындары орналаспаған. Сол себептен де топыраққа түсетін ауыр металдар тек қана автотранспорттардан,  ауыл шаруашылығынан қалған қалдықтардан немесе тұрмыс қалдықтарының салдарынан ғана түсуі мүмкін.

Топырақ үлгісі 2005 жылдың қазан айында  3 нүкте бойынша өзенді бойлай өзен  алынды. Үлгілер мына нүктелер бойынша алынды: бірінші нүкте — Ұзанағаш ауылының солтүстік жағындағы ауыл шеті,  екінші нүкте — Алматы-Бішкек трассасынан 2 км қашықтық бойында орналасқан өзен аңғарынан және үшінші нүкте — Таран ауылына кіре беріс нүктесі. Осы үлгілер бойынша алынған топырақ негізінен шалғынды қара топыраққа жатады.

 

 

3.3.1. Топырақ жамылғысына сипаттама

 

Топырақ деп — Жер бетінің майда ұнтақталған құнарлы қабатын айтамыз. Оның негізгі қасиеті — құнарлылығы. Топырақтың құнарлылығы деп оның өсімдіктерді қажетті барлық қоректік заттармен және ылғалмен қамтамасыз етуін айтамыз. (26)

Әр топырақтың өзінің орналасуына байланысты құрамы, түсі, механикалық құрамы, морфологиясы, қасиеті және құнарлылығы әртүрлі болып келеді.

Топырақтың  механикалық құрамы деп, топырақтың көлемі жөнінен әртүрлі болатын түйіршік бөлшектерден тұратынын айтады. Міне, осы түйіршіктердің көлемі әртүрлі болуына қарай топырақ әртүрлі механикалық құрамды болып бөлінеді.

Ұзынағаш өзен аңғары топырағының механикалық құрамы -ауыр балшықты.

Топырақ сонымен қатар бетінен төмен қарай негізгі 3 қабатты ажыратады. Біріншісі — А- негізгі қара шірікке боялған, топырақтың құнарлы қабаты, екіншісі — В -түсі ашығырақ, тау жынысына өтетін қабат, үшіншісі — топырақ астындағы топырақ түзуші аналық тау жынысы қабаты С. (27)

Зерттеуге алынған топырақ үлгілері  А қабатынан алынды. Яғни, топырақтың құнарлы қабатынан.

Және топырақтың морфологиялық көріністерінің ішінде оның түсі — негізгі белгі. Топырақ аттарының өзі де осы түстеріне негізделіп қойылады. Топырақтың түсіне қатты әсер ететін нәрсе — оның құрамындағы қарашіріктің мөлшері. Жалпы барлық топырақтар 3 топқа бөлінеді. 1-қалыпты зоналық топырақтар, 2- өтпелі топырақтар, 3-қалыпсыз топырақтар. Осы топырақ топтарының ішінде Ұзынағаш өзен аңғары топырағы  қалыпты зоналық топырақтардың ішінде шалғында қара топырақ түріне жатады. Яғни Ұзынағаш өзен аңғары топырағының түсі — қара-қошқыл топырақ. (28)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IV. Үлгілерді алу және оларды анализге даярлау

 

4.1. Топырақ үлгілерін алу

 

Топырақ үлгілерін алу үшін Ұзынағаш өзенін бойлай, арасына бірнеше қашықтық сала отырып 3 зерттеу орындары мен бақылау орындары белгіленді. Зерттеу орындарына мыналар жатады: 1 — Ұзынағаш ауылының солтүстік жағындағы ауыл шеті, 2 — Ұзынағаш ауылына 2 км қашықтықта орналасқан Алматы — Бішкек трасса бойы, 3 — Таран ауылына кіре беріс. Осы белгіленген зерттеу орындарынан 25 -30 см. тереңдіктен топырақ үлгілері алынды.

Ал алынған үлгілерді  бақылау орны ретінде Әл -Фараби атындағы Қазақ Ұлттық университетінің, биология факультетінің, экология және топырақтану кафедрасының арнайы лабораториялық  орны белгіленді.

 

4.2.Топырақ үлгілерін  анализге даярлау және анализ жүргізу

 

Берілген зерттеу орындары бойынша алынған топырақ үлгілерін анализге даярлау үшін ең алдымен топырақты кептіреміз, себебі өзен аңғарынан алынғаннан кейін топырақ ылғалды болып келеді. Және тағы бір ескере кететін бір жағдай, ол  3 нүктеден алынған топырақты бір — бірімен араластырып алмау. Топырақты жақсылап кептіріп болғаннан кейін топырақ бетінде көрініп тұрған, өсімдіктердің қалдығы болса немесе  басқа да ірі қоқыстары болса, теріп алып тастауымыз керек. Яғни жақсылап тазалауымыз керек. Осыдан кейін  аз ғана мөлшерде тазарған топырақты, оның құрамындағы майда қоқыстардан тазалау үшін арнайы топырақ тазалайтын  бірнеше елегіштерден өткіземіз. Елегіштен өткізіп болғаннан кейін, тазарған топырақты арнайы таза қағазға салып, қағаздың сыртына шатасып кетпес үшін қай зерттеу орнының топырағы екенін жазып, белгілеп қоямыз. Дайын болған топырақ үлгілерін алып, бақылау орнына апарып анализ жүргізуге болады.

Анализ жүргізу барысында бақылау орнына жеткізілген топырақ үлгілерін 1 гр. етіп таразыға салып өлшеп аламыз. Өлшеп алынған топырақты өте таза шыны ыдысқа саламыз. Әр зерттеу орнынан алынған топырақтың барлығына осылай жасаймыз. Осы шыны ыдысқа салынған 1 гр. топырақтың үстіне 10 мл хлор қышқылын құйып арнайы пеште 10-15 минут қыздырамыз. Кішкене қызғаннан кейін бәраз салқындатып, хлор қышқылының үстінен  5 мл. азот  қышқылын құямыз. Осылай біздің пробиркамыздың ішіндегі топырағымыз дымқыл тұздарға дейін буланғанша   қайталап 5 мл-ден азот қышқылын құйып отырамыз. Күтіп отырған нәтижеміз шыққаннан кейін, яғни топырағымыз ағарғаннан кейін таза ыдыс алып, үстінен 10 мл. дистилденген су құйып,  жақсылап араластырып 10 мл-лік  таза пробиркаға құямыз. Дайын болған анализіміздің ауыр металдарын атомдық- абсорбциялық спектрометрия арқылы анықтаймыз.

Бұл әдістің орындалуы мына жолдармен жүргізіледі және бұл әдіс анықталатын элементтің газ тәріздес күйінде болатын атомдардың жарық сәулелерін сіңіріп алып анықталуына негізделген. Элементтің булануы немесе газ күйіне айналуы, газ білтесіндегі от жалынның күшімен атқарылады. Аспаптың газ білтесіне ауа арқылы жанғыш газбен араласқан үлгі шашырындысы беріледі. Газ жалынында  жанған зерттелетін элементтің қатты қызған атомдары газ күйіне айналады. Осы атомдық қуыс катодты шамнан шыққан жарық сәулелерін сіңіріп алады. Сонан кейін сәуле шоғыры монохроматорда ыдырайды  да,  шыға берісте анықталатын элементке тән аналитикалық сызық пайда болады. Бұл сызық фотоэлектронды арттырғыштың фотокатодына түседі. Бұдан барып тоқ тіркеуші аспап та тіркеуге алынады. Яғни тоқ жазғыш арқылы тіркеуге алынып отырады. Анықталатын элементтің жарықты сіңіруі фототоқтың азаюына себеп болады және оны азайтады. Ал бұл жағдай лезде тіркеуге алынады.

 Сонан кейін шкалаға бөлінген график жасалады да абсцисс осіне белгілі ерітінділер концентрациясы орналастырылады, ал ордината осіне спектрограмма пиктерінің биіктігі (мм) орналастырылады.

Элемент концентрациясын төмендегідей формуламен анықтайды:

 

С% = а  b /р n

 

бұл жерде: а — анықталған концентрация (мкг/мл); b — ерітіндінің соңғы көлемі; р — қайта есептеу коэффициенті; n — үлгі салмағы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V. ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ

5.1. Топырақ құрамындағы ауыр металдардың мөлшері

 

Осы атомдық — абсорбциялық спектрометрия әдісі арқылы анықтағаннан кейін топырақ құрамындағы ауыр металдардың шыққан нәтижесі мына төмендегі кестедей болды.

                                                                                                         Кесте-1

 

Зерттелген топырақ құрамындағы ауыр металдардың мөлшері, мг/кг есебімен.

 

N

Топырақтың алынған жерлері

Ауыр металдардың түрлері

 

 

Cd

Zn

Cu

Pb

1

Ұзынағаштың  солт. жағындағы ауыл шеті

0,026

0,41

0,187

0,106

2

Алматы — Бішкек трасса бойы

0,021

0,024

0,017

0,091

3

Таран ауылына  кіре беріс

0,051

0,564

0,233

0,109

4

ШРК

0,5

23

3

32

 

 

Ауыр металдардың топырақтан алынған мөлшерінің диаграммасы

Диаграмма -1

1- Ұзынағаш ауылының солтүстік жағындағы ауыл шеті

2- Алматы — Бішкек трасса бойы

3- Таран ауылына кіре беріс

Диаграмма-2

 

Кадмий элементінің топарақтан алынған мөлшерінің диаграммасы

 

 

1- Ұзынағаш ауылының солтүстік жағындағы ауыл шеті

2- Алматы — Бішкек трасса бойы

3- Таран ауылына кіре беріс

Диаграмма-3

 

Мырыш элементінің топарақтан алынған мөлшерінің диаграммасы

 

 

 

1- Ұзынағаш ауылының солтүстік жағындағы ауыл шеті

2- Алматы — Бішкек трасса бойы

3- Таран ауылына кіре беріс

Диаграмма-4

 

Мыс элементінің топарақтан алынған мөлшерінің диаграммасы

 

 

1- Ұзынағаш ауылының солтүстік жағындағы ауыл шеті

2- Алматы — Бішкек трасса бойы

3- Таран ауылына кіре беріс

 

Диаграмма-5

 

Қорғасын элементінің топарақтан алынған мөлшерінің диаграммасы

 

 

 

 

 

 

1- Ұзынағаш ауылының солтүстік жағындағы ауыл шеті

2- Алматы — Бішкек трасса бойы

3- Таран ауылына кіре беріс

5.2. Алынған мәліметтерді талқылау

 

Зерттеу орындарынан алынған топырақ құрамын тексергенде, Ұзынағаш өзен аңғары топырағының ауыр металдармен өте аз мөлшерде ластанғаны анықталды.(Кесте -1) Зерттеуге әр нүктеден алынған топырақтың құрамындағы ауыр металдардың мөлшері (қорғасын, мыс, мырыш, кадмий) шекті зиянсыз мөлшерімен салыстырғанда ауытқушылықтар байқалмады. (Диаграмма-1) Мысалы, Ұзынағаш ауылының солтүстік жағындағы ауыл шетінен алынған топырақ құрамындағы кадмийдің мөлшері (0,026 мг/кг) Алматы — Бішкек трасса бойынан алынған топырақ құрамындағы кадмийдің мөлшерімен (0,021 мг/кг) салыстарғанда көбірек болып шықты. Ал бұл екі көрсеткіш те шекті зиянсыз мөлшерінен (ПДК) аз екенін байқауға болады. Таран ауылына кіре берісте кадмийдің мөлшері (0,051 мг/кг). Екі нүктеге қарағанда мөлшері көбірек болып келеді. Яғни, алынған үш нүктенің көрсеткіштері де экологиялық жағынан алып қарағанда кадмиймен ластану деңгейі жоқ, таза деп санауға болады. (Диаграмма — 2)

Ал мырыштың Ұзынағаш ауылының солтүстік жағындағы ауыл шетінен алынған топырақтағы мөлшері (0,41 мг/кг) Алматы — Бішкек трасса бойынан алынған топырақ құрамындағы мырыштың  мөлшерімен (0,024 мг/кг) салыстырғанда көбірек, ал Таран ауылына кіре берістен алынған топырақтың құрамындағы мырыштың мөлшерінен (0,564 мг/кг) аз болып келеді. (Диаграмма — 3)

Мыстың Ұзынағаш ауылының солтүстік жағындағы ауыл шетінен алынған топырақтағы мөлшері (0,187 мг/кг) Алматы — Бішкек трасса бойынан алынған топырақ құрамындағы мыстың  мөлшерімен (0,017 мг/кг) салыстырғанда көбірек, ал Таран ауылына кіре берістен алынған топырақтың құрамындағы мыстың мөлшерінен (0,233 мг/кг) аз болып келеді.

 (Диаграмма — 4) Осы нәтижелеріне қарап топырақтың  мыспен ластану деңгейі төмен деп қорытындылауға болады. Себебі алынған нәтижелердің барлығы да берілген шекті зиянсыз мөлшерінен (ПДК) аспайды.

            Қорғасынға келетін болсақ, бұл элемент қауіптіліктің бірінші класына жатады. Оның Ұзынағаш ауылының солтүстік жағындағы ауыл шетінен алынған топырақ құрамындағы  мөлшері (0,106 мг/кг). Алматы — Бішкек трасса бойынан алынған топырақ құрамындағы мыстың  мөлшерімен (0,091 мг/кг) салыстырғанда көп. Ал Таран ауылына кіре берістен алынған топырақтың құрамындағы мыстың мөлшерінен (0,109 мг/кг) аз болып келеді.

            Зерттеу орындарынан алынған топырақтың құрамында барлық элементтердің (Cd, Zn, Cu, Pb ) кездескен мөлшері аз болды. Шекті зиянсыз мөлшерінен (ПДК) аспады. Жалпы айтқанда, экологиялық тұрғыдан қарастырғанда Ұзынағаш өзен аңғарының топырағының ауыр металдармен ластану деңгейі төмен, сондықтан топырақтың сапасы  таза деуге болады.

 

 

 

 

 

Ұзынағаш өзен аңғары топырағының ауыр металдармен ластану деңгейі төмен бола тұрса да, оларды бір-бірімен салыстырғанда мынадай мағлұматтар шықты:  барлық зерттеу орындарында басқа металдармен салыстырғанда мырыштың мөлшері жоғары. Ал мыстың мөлшері барлық зерттеу орындарында басқа металдармен салыстырғанда аз кездеседі. Нақтырақ айтатын болсақ,  ауыр металдардың  жоғарғы концентрациясы,  зертеуге алынған аймақтардың ішінде басқа аймақтармен салыстырғанда Таран ауылына кіре берістен алынған топырақта  көп кездеседі. Яғни бұл  басқа аймақтарға қарағанда бойына ауыр металдарды көбірек жинаған болып келеді. Бірақ қанша ауыр металдар  басқа аймақтардан көбірек кездескеннің өзінде де, ауыр металдардың мөлшері шекті зиянсыз мөлшерден (ПДК) аспайды. Ал ауыр металдардың ең аз мөлшерде кездесетін аймағы  Ұзынағаш өзенінен 2 км қашықтықта орналасқан Алматы — Бішкек трассасының бойы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Қорытынды

 

  1. Зерттеу орындарынан алынған топырақ құрамын тексергенде, Ұзынағаш өзен аңғарының топырағы ауыр металдармен өте аз мөлшерде ластанғаны анықталды. Шекті зиянсыз мөлшерінен аспайды.
  2. Барлық зерттелген орындарында ауыр металдардың жинақталу деңгейі шекті зиянсыз мөлшерінен  төмен болғандықтан қауіпсіз.
  3. Ауыр металдардың жинақталу деңгейі басқа зерттеу орындарымен салыстырғанда көбінесе  Таран ауылына кіре берісте  жоғары болды. Ал Алматы — Бішкек трассасы бойынан 2 км қашытықта орналасқан аймақта, алынған топырақтың құрамында  ауыр металдардың мөлшері, басқа зерттеу орындарымен салыстырғанда  өте аз мөлшерде кездеседі. Барлық зерттеу орындарында  ең көп мөлшерде кездескен элемент  — мырыш.  Ал ең аз мөлшерде кездесетін элемент — мыс болып анықталды.
  4. Жалпы айтқанда топырақтың сапасы таза, ШРК көрсеткіштерінен аспаған. Ұзынағаш өзен аңғары топырағы ауыр металдармен көп  ластанбаған, алайда аз мөлшерде кездеседі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

 

  1. Маршалл В. Основные опасности химического производства. М., Мир.1989. 647 с.
  2. Панин М.Е. Формы соединений тяжелых металлов в почвах средней полосы Восточного Казахстана. Семипалатинск. 1999. 328 с.
  3. Неменко Б.А. Цветные металлы в окружающей человека среде. //Здравоохранение Казахстана. 1985. 4-19 с.
  4. Худолей В. В. Мизчеров И. В. Экологический опасные факторы. 1996. 186 с.
  5. Антонов Ф. Б. Антропогенное экологическое болезни. // Клиническая медицина. 1993. с. 20.
  6. Сарницкая Н. А. Оценки роста влияния антропогенных химических загрязненний на здоровое население. Врачебное дело. 1995. с. 23.
  7. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. -Л: Агропромиздат, 1987. 157 с.
  8. Арыстанова Ш.Е. Ауыр металдармен ластанған топырақтарды амарант( Amaranthus S.P) өсімдігін қолданып тазарту. Автореферат. А-2002.
  9. Панин М.С., Панина Р.И. Содержание, распределение и варьирование подвижного марганца в почвах Семипалатинской области. // Научный доклад высшей школы. Биол. Науки. 1973. N 183 с.
  10. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва — Новосибирск: Наука. 1991. 99 с.
  11. Тяжелые металлы в окружающей среде. — М: Издательство МГУ. 1980. 259 с.
  12. Кошелева Н.Е. Прогнозная модель миграции тяжелых металлов в агроландшафтах. // Тяжелые металлы в окружающей среде.- Тез. Докл. / Международной симпозиум. Пущина. 1996. 23с.
  13. Химия тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах. / Редакция Зырина Н.Г. -М.: Издательство МГУ. 1985. 43с.
  14. Ахупрова А.Б. Тяжелые металлы в зоны техногенных выбросов промышленного объекта г. Али-Байрамлы. // Тез. докл. 8 Всесоюзн. Съезд. Почвлведов. Кн. 2 Комис. 2-3-Новосибирск. 1989. 97с.
  15. Большаков В.А., Галнер Н.Я., Клименко Г.А., Лычкина Т.И.  Загрезнение почв и растительности тяжелыми металлами. —  М.:Гидрометеиздат, 1978. 125 с.
  16. Дмитриев М.Г., Казнина Н.М., Клименко Г.А. Загрезнение почв и растительности тяжелыми металлами. -М.: Издательство МГУ, 1989. 169 с.
  17. Ходаков Ю.В. Общая неорганическая химия. — М.:Просвещение, 1969. 591 с.
  18. Никитен Д.П., Новиков Ю.Д. Окружающая среда и человек. -М.:Высшая школа, 1986.415 с.
  19. Петров В.Е. Судебно-медицинская экспертиза отравлений. -Ленинград, 1982. с73.
  20. Экология. Издательство «Знание», 1987. 285с.
  21. Диллерман А.А. Роль загрезнений окружащей среды нарушении эмбрионального развития. — М.1980,192 с.
  22. Сарницкая Н.А. Оценки роста влияния антропогенных химических загрезнений на здоровье населения (обзор) // Врачебное дело.1993. 23с.
  23. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва — растение. Новосибирск. Наука. 1991. 151 с.
  24. Прайтс В. Аналитическая атомно — абсорбционная спектроскопия.-М.: Мир. 1976. 355 с.
  25. Славин У.И. Атомно — абсорбционная спектроскопия. Под. ред. Львова Б.В. — Л.: Химия, 1971. 351с.
  26. Тазабеков Т., Тазабекова Е. Топырақтану түсіндірме сөздігі.- Алматы, 1993, 448 б.
  27. Бигалиев А.Б., Жамалбеков Е.Ү., Білдебаева Р.М. Қазақстан топырағы және оның экологиясы. -Алматы, 1996. 122 б.
  28. Тазабеков Т.Т. Қазақстан топырағы. -Алматы -Қайнар. 1974.
  29. Почвы Казахской ССР. Алма-Атинская область/ Выпуск 4. Алма-ата,1988.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТҰЖЫРЫМЫ

 

Атомдық- абсорбциялық спектрометрия әдісін меңгеру негізінде Ұзынағаш өзен аңғары топырағының ауыр металдармен ластану деңгейі анықталды.

 

РЕЗЮМЕ

 

На основе методики атомной — абсорбционной спектроскопии был изучен  уровень загрязнение  тяжелыми металлами почвы пойма реки Узунагач.

 

SUMMARY

On the basis of a technique nuclear — absorption spectroscopy the level of the pollution by heavy metals of ground the valley of rivers Uzynagach was investigated.