Экология | Қоршаған ортаның химиялық ластануы

Топырақтың биосфералық және экологиялық маңызы.

Адамзат үшін топырактың маңызды қасиеті болып - оның құнарлылығы мен биологиялық маңыздылығы есептеледі. Бұл қасиеті ауыл шаруашылығында пайдаланылып, адамға қажетті қоректің 98 – 99 % өндіріледі, оның ішінде 85 – 87 % белокты өнімдер. Сонымен қатар, топырақ барлық өсімдік текті азықты пайдаланатын жануарларды қоректендіреді. Планетада өңдеуге жарамды жердің ауданы 3200 млн га, оның жартысы ауыл шаруашылық жұмыстарына пайдаланылады [1].
Топырақты ластаушы заттардың қатарына металлургия зауыттарынан, автомашиналардан бөлінген зиянды қалдықтар, шахталардан бөлінген күкіртті қышқыл сулар, мұнай өндірісінің қалдық өнімдері, құрылыс материалдарын жасайтын өндірістердің шаңдары жатады. Әсіресе металлургия және химия өндірістерінің айналасындағы топырақ қалдық заттармен интенсивті ластанады. Топырақта мышьяк, сынап, фтор, қорғасын, мыс, мырыш, кадмий, т.б. элементтер жиналады. Топырақ металл шаңдарымен, мышьяк, суперфосфатпен немесе күкірт қышқылымен әрекеттессе өсімдіктердің тамыр жүйесін уландырып өсуін тоқтатады, Өндіріс процесінің технологиясы қоршаған ортаға зиянды қалдықтар белмейтіндей, ортаны ластамайтындай дәрежедс ұйымдастырылуы керек [2].
Қазақстанда бүкіл Д.И.Менделеевтің периодты кесте жүйесіндегі элементтердің барлығына жуығы табылғаны белгілі. Халық шаруашылығымызға қажетті барлық пайдалы қазба байлықтар, құрылысқа қажетті құрылыс материалдары да осы өзімізге мекен болып отырған жеріміздің қойнауында, оның әртүрлі тереңдігінде жатыр. Осы байлықтарды барлау, қазып алу, байыту, тасымалдау кезінде жерімізге көптеген "жарақаттар" түсті. Оның үстіне олардың көбісін ең арзан ашық әдіспен қазып алғандықтан, бұл аймақтардың экологиялық жағдайы-нашарлады. Мұндай бүлінген жерлер қатарына негізінен кен карьерлері және оларды қазу кезінде кен байлықтарды басып жатқан жамылғы топырақтар мен тау жыныстарын басқа алқаптарға жылжытудан пайда болған құрамы әртүрлі тау жыныстарынан тұратын үйінділер жатады. Бұған байыту фабрикаларынан шығарылған қалдық қоқыстарды, жылу электростанцияларынан шыққан күл мен шлактарды, мекен орындар мен өндірістік мекемелерден тасталынған металл қалдықтары, резиналар, шыны әйнектер, бетондар, т.б. тұрмыстық қоқыс - қалдықтарын қосыңыз. Ескеретін жай, бұл қалдықтардың көбінесе тез арада ыдыратып, минералдандыратын бірден - бір жәндік немесе микроорганизмдер жоқ. Сондықтан олар бірнеше ондаған, жүздеген жылдар бойы жатуы да мүмкін. Бұл қалдықтар пайдасыз өнім ретінде езі жатқан жердің шөбін өсірмейді, өлі жерге саналып, алқаптың санитарлық жағдайын нашарлатады. Міне сондықтан да өз қолымызбен табиғатқа енгізген зиян әректтерімізді өзіміз қолымызбен жақсартып, бүлінген жерлерімізді қайта культивациялап, ал өнімді жерлерімізді басып жатқан қоқыс - қалдықтардан тазалап, оның құнарын қалпына келтіруіміз керек. Қазақстан ауылшаруашылығы министрлігінің мәліметтеріне қарағанда өндірісіміз бүлдірген жер көлемі санитарлық зонаны коспағанда 200 мың гектардай екен [3] .

Топырақтың ауыр металдармен ластануынын қалалар мен аймақтар бойынша көрсеткіші
1-кесте
Аймақ немесе
елді мекен Ластағыш
заттар ПДК Себептер

Орталық
немесе Батыс Қазақстан Фтор, бром, темір,
қорғасын, нитрат, пестецид 100 өндіріс орындарының
химиялық заттармен ластануы

Теміртау
қаласы сынап 8-14 өндіріс орындарының
қалдықтарымен
ластануы


Екібастұз темір, хром, никел, қорғасын 2 өндіріс орындарының
қалдықтарымен ластануы

Тараз қорғасын,фтор 21
Ақтөбе хром, никел,
қанадий 100-50 өндіріс орындарының
химиялық заттарымен
ластануы


Шымкент қорғасын,
мырыш, темір 15 өндіріс орындарының
химиялық заттарымен
ластануы


Жезқазған қорғасын,
мырыш, темір 15 өндіріс орындарының
химиялық заттарымен
ластануы


Семей цезий,кобальт,
европия, стронций 50 ядролық жарылыс
нәтижесі

2. НЕГІЗГІ БӨЛІМ
2.1 Зерттеу орны - Шымкент қаласының қазіргі экологиялық жағдайы

2006 жылы Оңтүстік Қазақстан облысында тұрақты әлеуметтік-экономикалық даму тенденциясы сақталынған. Өндіріс өнімін шығару 11,8 пайызға, ауылшаруашылығының валдық өнімі 4,3 пайызға өсті. 2006 жылғы шығарылған өндіріс өнімі 142,5 млрд. теңгені құрайды, ал жалпы көлем индексі 2005 жыл деңгейімен салыстырғанда 111,8%. Кішігірім кәсіпкерлікте 2007 жылдың 1 қаңтарына жалпы жұмысшы сапы 313,4 мың адамнан тұратын 115,4 мың субъект тіркелген. Облыс экономикасының өсуі автокөліктің және Шымкент қаласында өндіріс секторының дамуы салдарынан ластауыш зат шығарындыларының артуына, өндіріс және тұтыныс қалдықтарын залалсыздандыруға, сондай-ақ қалалар мен елді мекендердің іркінді суларына қатысты экологиялық проблемаларды туындатады. Табиғат қорғау шараларына бөлінетін қаржының жеткіліксіздігінен проблемалар тереңдей түседі. Мәселен, 2006 жылы қоршаған органы ластаудан келіп түскен 394,353 млн. теңге төлемдердің тек 45 миллионы немесе 11 пайызы ғана табиғат қорғау шараларына бөлінген.
Іркінді суларды тазалау қондырғыларын салуға қаржының жетіспеушілігінен, облыс орталығында, кішігірім қалаларда және аудан орталықтарында халықтың көбейуінен туындайтып облыстағы іркінді суларды залалсыздандыру проблемасы бұрынғысынша өзекті орында тұр. Бүгінгі таңда Шымкент қаласының іркінді суларын залалсыздандыруға арналған, қаламен шекаралас Ордабасы ауданының аумағында 2093 га жерге созылған суармалы егістік жер алаңы орналасқан. Суармалы егістік жер қаланың тазалау қондырғыларының технологиялық процесінің ажырамас бөлігі болып табылады. Суармалы егістік жерді дайындау белгілі шаралардың орындалуын талап етеді, яғни топырақта, ауылшаруашылық дақылдарында улы заттар жинақталмауы керек. Сөйте тұра, суармалы егістік жердің барлық ауданы шаруаларға бөлініп берілген, олардың көпшілігі жер пайдалану құқығының мемлекеттік актісін алып үлгерген. Бұл жерлер көкөніс, жеміс-жидек, бақша дақылдарын егуге жарамсыз болса да, "суармалы" статусы бойынша бөлінген. Жоғарыда айтылғандай, Шымкент қаласының іркінді суларын толығымен залалсыздандыру мәселесін шешу және экологиялық-эпидемиологиялық жағдайды жақсарту үшін суармалы егістік жердің және магистралдық жүйені бірыңғай технологиялық процестердің соңғы сатысы ретінде бір қолға – арнайы су шаруашылық ұйымына берген пайдалы. Аталмыш сұрақ бойынша ағымдағы жылдың маусым айында өткен күн тәртібінде "Республиканың ірі қалаларында іркінді суларды тазалау тиімділігін арттыру жағдайы мен шаралары жөнінде" қоршаған орта сапасын тұрақтандыру мәселелерін қарастыратын Комиссияның кезекті мәжілісіне мәліметтер дайындалған.
Облыстағы кішігірім қалалардың су шығару мәселесі өткір мәнге ие. Мәселен, Түркістан, Шардара, Кентау, Ленгір, Ақсу қалаларының тазалау қондырғылары шүбәлі (сенімсіз) техникалық жағдайда. Қарастырылған іс шаралар қаржыландырудың жеткіліксіздігіне байланысты жүзеге асырылмай қалып отыр. Іркінді су қабылдағыштарының жағдайын жақсартуда комплексті шаралар қажет. Жаңа тазалау қондырғыларын және іркінді су жинағыштарды жабдықтау және салуда инвестициялық бағдарламаларды қарастыру сұрағы туындайды. Осыған байланысты, іркінді сулардың түзілу және залалсыздандыру зонасында экологиялық қауіпсіз жағдаймен қамтамасыз ету мақсатында 90-шы жылдардың "Қазақстанның іркінді сулары" комплекстік бағдарламасын және "ОҚО қалаларының іркінді сулары" бағдарламасын қайтадан жүзеге асыру керек деп санаймыз. Облыста тұрмыстық қалдықтарды жинау, тасымалдау және залалсыздандыруды ұйымдастыру бойынша қызмет көрсету жақсы дамымаған, қоқыстарды жинау және тасымалдау бойынша арнайы және техникалық жабдықталған қызмет жеткілікті мөлшерде емес, тұрмыстық қалдықтарды залалсыздандыру мәселесін жақсартуға бағытталған бағдарламалар мен жобалар кажетті деңгейде дайындалмайды. Бұл бағытта жергілікті атқарушы органдармен бірлескен іс-шаралар жүргізіліп отырады. Сондай-ақ, фосфор және қорғасын зауыттары жұмыс істеп тұрған жылдары жиналған және де Шымкент, Кентау қалаларындағы полиметалл кендерін байытуда түзілген өндірістік және радиоактивтік қалдықтарды, оның ішінде иондандырылған сәуле шығару көздерін залалсыздандыру мәселелері орын алған. Облыс аумағындағы радиациялық фон белгіленген норма шегінде -14- 17мкР/сағ.

Атмосфералық ауаның ластану жағдайы

Оңтүстік Қазақстан облысы бойынша 2005 жылғы статистикалық есеп мәліметтеріне сай жалпы шығарынды 31 мың тоннаны құрайды. Бұл 2006 жылмен салыстырғанда 12 пайызға жоғары. Яғни кәсіпорын шығарындыларының жалпы көлемі келесі тенденцияда өседі:
1. Мұнай өңдеу бойынша – мұнай өңдеудің артуына байланысты;
2. Құрылыс материалдарын шығару бойынша – құрылыс индустриясының интенсивті дамуына байланысты;
3. Жылу энергетикасында, қаланың – дамуына және жылу және электр энергияларының қажеттілігі артуына байланысты және өсімдік шикізатын өңдеуде, өсімдік шикізатын өңдеумен айналысатын кәсіпорындардың көбеюіне және шығарылатын өнім көлемі артуына байланысты. Оңтүстік Қазақстан облысы атмосфералық ауасының ен ірі ластауыштары Шымкент қаласында шоғырланған, оларға келесі кәсіпорындар жатады:
- "Петро Қазақстан Ойл Продактс" ААҚ - 14254,4 тонна немесе 45,8%:
- "Энергоорталык-3" ААҚ - 1568,4 тонна немесе 5,04%;
1. "Южполиметалл" Өндірістік Корпорациясы" АҚ - 5761,7 тонна немесе 18,5%;
2. "Шымкентцемент" ААҚ- 1650,9 тонна немесе 5,3 %.
Стационарлық көздерден шығарылатын шығарындылардың құрамы бойынша Шымкент қаласында ең үлкен үлесті ұшпалы органикалық қосылыстар (42,6 %) мен күкірт қос тотығы (16,4 %) құрайды. Яғни, шығарындылардың ең үлкен үлесін 3-ші және 4-ші сыныпты уыттылық заттары құрайды.

Тұрмыстық қалдықтар проблемасы

Тұрмыстық қалдықтарға немесе аталмыш тұтыныс қалдықтарына байланысты проблема жаңадан туындап отырған жоқ. Өркениетті қоғамның пайда болуы, халықтың өсуі және ірі мегополистердің туындауынан бүкіл әлемде коммуналдық қалдықтардың түзілуінің артуы өзекті проблемаға айналды. Нақты мәселеге Қазақстанның да қатысы бар. Экономиканың қарқынды дамуы, оның ішінде ұсақ және орта кәсіпкерлік саласы, қала халқының өсуі, калалық және ауылдық елді мекендердегі халықтың тұрмыстық жағдайының жақсаруы, тұрмыстық қалдықтарға қатысты саладағы қызмет көрсетудің төмен деңгейі және бірінші кезекте, оларды жинауды және арнайы полигондарда орналастыруды ұйымдастыру бөлімінде қалдықтарды залалсыздандыру проблемасы жылдан жылға өткірленіп келеді. Кеңес Одағы кезінде мемлекеттік қаржы есебінен жұмыс жүргізетін қоқыс жинау және тасымалдаудың коммуналдық қызметтері түгелдей дерлік тарқап кеткен, және олардың орнына қазіргі уақыт талабына сай коммуналдық кәсіпорындар құрылмаған. Біздің облыс орталығын алсақ, соңғы жылдары ұсақ және орта кәсіпкерліктің даму қарқыны, халық саны мен қала аумағының өсуі бойынша Шымкент қаласы алдыңғы қатарда шықты (Алматы мен Астана қалаларын қоспағанда). Мамандардың мәліметтеріне сүйенсек, Шымкент қаласы республика бойынша атмосфералық ауасы аса ластанған алты қаланың қатарына кіреді екен. Атмосфераның ластануының негізгі үлесін автокөлік және ірі өндіріс орындарының шығарындылары құрайды.


2.2 Зерттеу әдістері

Қорғасын - уран, актиний, торий элементтері радиоактивті ыдырауының соңғы өнімі болып табылады. Ол табиғатта қорғасын жарқылы PBS түрінде кездеседі. Қорғасын - көкшіл сұр түсті, жұмсақ металл. Ауада тотығып, оксид қабығымен қапталып тұрады. Қорғасын радиоактивті сәулені, әсіресе у-сәулесін жақсы жұтады. Сондықтан оны радиоактивті сәулелерден сақтану үшін пайдаланады. Оны түрлі құймалар (баспахана құймасы, баббит) алу үшін, аккумулятор жасау үшін кеңінен қолданады. Қорғасын сұйылтылған қышқылдарда ерімейді. Тек концентрлі қышқылдарда ғана ериді. Ол активтік қатарда сутегінен кейін орналасқандықтан қышқылдардан сутегін бөле алмайды.
Қорғасын оттегімен +2 және +4 тотығу дәрежесін көрсетіп екі түрлі оксид түзеді ( РbО және РbО2). Сонымен қатар аралас оксидтері де белгілі Рb2О3, Рb2О4 Алайда қорғасынның +2 тотығу дәрежесін көрсететін қосылыстары тұрақты.
Қорғасын ( || ) оксиді сары және қызыл түсті болады. Көп уақыт қыздырған кезде ол қорғасын бояуына (сурик ) Рb3О4 айналады.
Қорғасын ( || ) тұздарын плюмбиттер дейді. Мына тұзды калий тетрагидроксоплюмбиті деп атайды.
Қорғасын ( |V ) оксиді РbО2- қоңыр ұнтақ зат, бұл да амфотерлі оксид, дегенмен қышқылдық қасиеті басым. Оған метақорғасын Н2РbО3 және ортоқорғасын Н4РbО4 кышқылдары тән. Бұл қышқылдар бос күйінде жоқ. Алайда, оның тұздары, метаплюмбаттар және ортоплюмбаттар белгілі. Мәселен, қорғасын аралас оксиді деген Рb2О3 қосылысын Рb РbО3 - қорғасын метаплюмбаты, ал Рb3О4 -ті - Pb2PbO4- қорғасын ортоплюмбаты деп қарастыруға болады.
Қорғасынның маңызды тұздары қатарына қорғасын гидрооксокорбанаты 2РbСО3 ∙ Рb (ОН)2. қорғасын ацетаты Рb (СН3СОО)2 ∙ 3Н2О ж2не тетраэтилқорғасынды Рb(С2Н5)4 жатқызуға болады. Қорғасын гидроксокорбанаты - қорғасын ақ бояуы ретінде өте кең қолданылады. Қорғасын ацетатын Рb(СН3СОО)2 ∙ 3Н2О - қорғасын қанты деп атайды. Оның дәмі тәтті, өте улы зат. Оны мата бояу үшін, қолданады. Ал тетраэтилқорғасын Рb(С2Н3)4 - ұшқыш улы сұйық зат. Оны бензиннің детонациялық қасиетін жақсарту үшін пайдаланады. Ондай бензинді этилденген бензин дейді. Қорғасынның барлық қосылыстары улы заттар.
Табиғатта мырыш галлей ZnCO3, мырыш алдамышы ZnS және полиметалл кендері құрамында болады. Салмағы жағынан Жер бетіндегі үлесі 1,5 -10-3%. Қатты қызған мырыш бу күйінде темір ыдыстарда конденсацияланады. Оның балқу температурасы 419°С. Таза мырышты оның тұздарын (ZnSO4, ZnCl2) электролизде алады. Мырыш пластикалық, созылғыш ақ сұр металл. Атмосферада ылғал әсерінен оның бетін негіз тұз қабыршығы бұзылудан сақтап тұрады.
Мырыш амфотерлі элемент. Маңызды қосылысы - мырыш окссиді (ZnO). Ол - ақ ұнтақ зат. Оны ақ бояу жасау үшін пайдаланады. Мырыш оксиді каучук, пластикалық массалар мен целлюлозаны толтыру үшін қажет. Мырыштың тұздары техникада кең қолданылады. Мырыш хлоридіг ZnСl2 металдарды дәнекерлеу, ағаш өңдеу, пергамент өндіру үшін қажет. Мырыштың барлық күшті қышқылдар мен тұздары суда еріген кезде гидролизденіп, ерітіндіні қышқылдық етеді. Мырыш металл күйінде темірді қаптау, қорытпалар (мельхиор, латунь) алу үшін қолданылады. Мырыштың биологиялық мәні де зор. Ол бағалы микроэлемент. Мырыш жетіспеген жағдайда, өсімдіктердегі белок, көміртегі алмасуы бұзылады, тотығу -тотықсыздану процестерін реттейтін ферменттер жұмысы тежеледі, хлорофилл мөлшері азайады. Сондықтан мырышты микротыңайтқыш ретінде немесе өсімдікті үстеме қоректендіру үшін пайдаланады. Мырыштың қосылыстары мал дәрігерлігінде де қолданылады. Мырыш оксиді жараны, күйікті емдейтін май құрамына енеді. Мырыш сульфаты, хлориді дезинфекциялаушы зат ретінде белгілі.
Мыс табиғатта аз тараған. Салмағы бойынша жер бетінде оның мөлшері 0,01%. Көбінесе мыс сульфидтер түрінде кездеседі. Оларға халькозин, ковеллин, халькопирит, борнит жатады. Кейде ол оксид түрінде де болады. Сонымен қатар, мыс таза күйінде де кездеседі.
Таза мыс - қызыл, жұмсақ металл. Ол жылуды, электр тогын жақсы өткізеді, коррозияға берік. Соған орай қазіргі кезде техника үшін таптырмайтын материял. Мысты түрлі қорытпалар алу үшін пайдаланады. Мыс қорытпалары автомобиль, самолет, машина жасау өнеркәсібінде қолданылады. Таза мыс электротехника үшін қажет.
Мыс өндіру үшін кенде ол оттекті, қосылыс түрінде болса, көміртегімен тотықсыздандырады. Сонымен қатар мысты гидрометаллургия әдісін қолданып та алуға болады. Ол үшін кенді күкірт қышқылымен өңдеп, мысты сульфат түрінде ерітіндіге айналдырады. Содан соң электролиз арқылы таза мыс бөліп алады.
Өсімдік, жануар өмірі үшін мыстың маңызы зор. Ол микроэлемент. Өсімдік организмінде мыс фотосинтезді, тыныс алуды, көміртегі алмасу процестерін жеделдетеді. Топырақта мыс жетіспесе, өсімдіктер ауруға ұшырайды. Ондай жағдайда құрамында мыс бар микро тыңайтқышт қолданылады. Тыңайтқыш ретінде мыс өңдеу өнеркәсібінің қалдықтары, мыс тұздары пайдаланылады. ....