Су-биосферанаң аса маңызды элементі

Тұщы сулардың қоры жалпы су қорларының 2,5процентің құрайды,немесе35млн.км3.Бұл сулардың орташа тұздылығ 1г/л аспайды.Планетаның әр тұрғынына келетің тұщы су мөлшері шамамен 8 млн.м3.Тұщы сулардың 30проценті жер астындағы сулар.Тұщы судың негізгі қоры тау бастарындағы мұздықтар,Арктика мен Антарктида мұздарында-97процент.Антарктидада мұздың ең қалың 4.78 км тең қабаты және дүние жүзі бойынша ен таза суы бар теңіз Уэддела осы Антарктидада тіркелген.Оның мөлдірлігі тазартылған судікіндей.Жер шарыедағы барлық өзендер 650-700жыл ішінде қанша су берсе,тау мұздарында да сонша су бар.Адамзаттың өз тіршілігіне пайдалана алатын судың мөлшері тек 3процент(өзен,көл және су қоймаларының сулар),су көздерінің басым көпшілігін пайдалану өте қиын.Су ресурстарының мұхит-атмосфера-жер- мұхит системасындағы айналым процестерінде тамаша бір қасиеті-өздігінен қайта қалпына келу қабілеті.Табиғатта тұщы суды материктерден мұхиттар мен теңіздерге,олардан қайта кері қарай қайта алып елетін алып механизм үнемі жұмыс істейді.Гидросферадағы өздігінен тазару процесі заттардың айналымымен байланысты.Бұл пріноцесс табиғи суларда оларда тіршілік ететін тірі организімдердің тіршілік іс-әрекеттері нәтижесінде жүзеге асады. Сондықтан табиғатты қорғаудыңаса маңызды міндеттерінің бірі табиғи сулардың осы қасиетін сақтап қалуға барынша мүмкіндік жасау.Әрбір су көзі түрлі тірі организімдер,сол ортаға тән арнайы организімдер,өсімдіктер,микроорганизімдер тіршілік ететін,олар үнемі көбейіп,өліп отыратын тірі,күрделі экожүйе.Егер су көзіне бактериялар,не химиялық қосылыстар түсетін болса,онда өздігінен тазару процесі тез жүріп,су өзінің баспақты таза күйіне қайта келеді.Өздігінен тазару процесіне әсер ететін факторлар түрліше.Оларды шартты түрде үшке бөлуге болады:физикалық,химиялық және биологиялық.Судың өздігінен тазару процесіне әсер ететін физикалық факторлардың ішінде ластаушы заттардың сұйытылуы,еруі және араласуы негізгі роль атқарады.Өзен суының интенсивті ағысы судағы ластаушы затардың жақсы араласып, концентрацияларының төмендеуіне себеп болады.Судағы ерімейтін тұнбалардың су түбіне шөгуі ластанған судың өздігінен тазаруына жағдай жасайды.Микроорганизімдер өз салмақтарымен,немесе судағы органикалық және органикалық емес заттарға қосылып,олармен бірге су түбіне шөгеді.Судың өздігінен тазаруына әсер ететін аса маңызды физикалық фактор-Күннің ультракүлгін сәулесі.Бұл сәулелердің әсерінен су зарарсызданады.Ультракүлгін сәулелер белокты каллойдтарды және микроб клеткалары протоплазмалардың ферменттерін жойып жібереді.
Су физикалық,химиялық тұрғыдан қарағанда ең күрделі заттың біріне жатады.Оны таза күйінде алу өте қиын.Таза су барлық уақытта жеңіл су мен аз мөлшерде ауыр және аса ауыр судан тұрады.Басқа заттармен салыстырғанда судың өте көп анатомиялық(ауытқулық)қасиеттері бар.
1.0 цельсияградустан 4цельсияградусқа дейін қыздырғанда судың көлемі көбеймейді,керісінше азаядыең максимальды тығыздық мағынасы су қататын нүктеде(0цельсияградус)емес 4 цельсияградус болады.
2.Басқа деңгейлердей емес,су көлемі қатқанда сығылысудың орнына үлкейіп,оның тығыздығы төмендейді.
3.Қысым көтерілгенде судың қату температурасы көтерілмей,ол төмендейді.
4.Басқа заттардың сыбағалы жылылық сыйымдылығымен салыстырғанда судың сыбағалы жылылық сыйымдылығы өте жоғары.
5.Дэлектрлік тұрақтылығы өте жоғары болғанына байланысты судың еріткіштік және диссоциялау қасиеті басқа сұйықтықтармен салыстырғанда жақсылау.
6.Сұйықтардың ішінде судың беттік керуінің шамасы ең жоғары-75*10 ның минус үш дәрежесі Дж/м2.
7.Булану кезінде жылу сіңіріледі,ал будан конденсациялау мен қату кезінде керісінше жылу бөлінеді.
Ауытқулықтың болу себебінің бірі оның құрылысының ерекшелігінде және су молекуларының бір-бірімен күшті байланысатындығында.Жер бетіндегі барлық тіршіліктің суға байланыстылығының негізі осы ауытқулықтың болуы.Су табиғатта үш агрегаттық күйде:сұйық,қатты және газ тәрізді түрде бола алатын жалғыз зат болып саналады.Табиғаттағы барлық биогеохимиялық,биофизикалық процестер судың қатысуымен жүреді десек қатылеспейміз.Академик А.Карпинский су туралы былай деген:”Су-ең бағалы байлық.Су-тек минералды шикізат.Ол тек өнеркәсіп пен ауылшаруашылығын дамытушы ғана емес,сонымен бірге өмір жоқ жерге тіршілік сыйлайтын ыстық қан”.Су-тірі материяның негізі.Қазіргі кезде сулы ортада тіршілік ететін жануарлар түрінің саны 150000 немесе олардың жалпы санының 7%,ал суда өсетін өсімдіктер түрінің саны 10000 (8%).Жануарлардың ішінде балықтардың шамамен 16000 түрі,былқылдақденелілердің 80000түрі,шаянтәрізділердің 20000-нан астам түрі,қарапайымдылардың 15000-ға жуық түрі және т.б.бар.Жануарлардың дене массасының орта есеппен 75%,кейбір өсімдіктер массасының 89-90%судан тұрады.Адам ұрығының (эмбрионының)97%-і су,жаңа туған баланың дене массасының 77-80% судан тұрады-Орта есеппен ересек адам денесінің 65-70%су,ұлғайған сайын су мөлшері адам денесінде 60%-ке дейін төмендейді.Осы деңгейден денедегі судың мөлшері10-12% төмендесе,организм әлсіреп,жұмыс атқару қабілеті жойылады,ал организімдегі судың көлемі 25%-тен төмен түссе,адам өміріне қауіп төнеді.Кейбір жан-жануарлар(балықтар,киттер,дельфиндер,құндыздар)тек қана сулы ортада тіршілік етеді.Себебі организімдегі судың мөлшері азайғанда ас қорыту және де басқа қасиеттер бұзылады,яғни организімдегі тепе-тендік бұзылып,әртүрлі ауыр жағдайға әкеліп соғады.Негізінде барлық организімдердің өсіп-өнуіне таза су қажет,сондықтан сумен жабдықтау көздеріне,судың сапасына ерекше маңыз беріледі.Жоғары сыбағалы жылылық сыйымдылығының,біртіндеп жылу мен салқындау қасиеттерінің арқасында су теңізбн көлдің жылдық,тәуліктік және тіпті сағаттық температураларының өзгеруін белгілеп отыратын факторлардың бірі.Су бетіне түсетін жылу энергиясының бір бөлігі тойтарылса,екінші бөлігі булану процесіне жұмсалады.Су қоймаларының бетінде өтетін булану(булануға 2263,8 Дж/г жылу жұмсалады)төменгі су қабаттарының қатты ысуына кедергі жасаса,беткі қабатының мұздануы мұз түзілгенде жылудың(333,48Дж/г)бөлінуіне байланысты төменгі қабаттардың салқындауын бәсендетеді.Сонымен жаз айларында судың жылы қабаттары үстінде,ал түбінде салқын қабаттар орналасады.Су қоймаларында температураның су қабатының орналасуына байлаланысты таралуын тікелей стратификация деп атайды.Қыста беттік қабаттан төменгі қабаттарға қарай температураның жоғарылауын кері стратификация деп атайды.Температураға байланысты әр қабатта тығыздық та,тұздардың еріген мөлшері де,газдық құрамы да,қысым да өзгеріп отырады.Судың тағы бір маңызы мынада.Атмосферада негізінен су булы және тамшы түрі мен мұз кристалдары ретінде болады.Ауаның температурасы неғұрлым жоғарылаған сайын су буының мөлшері де көбейіп отырады.Су күн сәулесінің жер бетіне өтуіне айтарлықтай кедергі жасамағанымен,жерден шығатын жылуды жібермей,яғни ол планетадағы жылу балансын реттеп отырушы да.Судың жылуға төзімділігі жоғары болғандықтан,жазда гидросфера жылуды жинап қыста оны қайтарып беріп,жердің климатын жұмсартып отырады.Судың ең негізгі қасиеті ол тіршілік ортасы және барлық организімдердің тіршілігіне қажетті оттегінің көзі.Негізінде биосфераның барлық органикалық заттектері фотосинтез процесінің нәтижесінде түзіледі,ал бұл процестің жүруіне күн энергиясы және көмір қышқыл газымен қатар,су міндетті түрде қажет.Біздің планетадағы бүкіл тіршілік осы фотосинтез процесінде бөлінетін оттекке тікелей байланысты.Ауадағы оттектің60%-тін түзіп,жанартып отыратын мұхит пен теңіз суларындағы өсімдіктер.Мұхит суы өсімдіктермен қатар, көптеген әртүрлі микроорганизімдердің,тірі жәндіктердің өмір сүру ортасы.Барлық мұхит пен теңіз суларының беткі аймағында(80м дейін)жайғасқан ағзалар үш топқа:планктоннектон және бентос деп бөлінеді.Планктонға өздігінен қозғала алмайтын,тек су ағынымен қозғалыста болатын өсімдіктер(фитопланктон)мен тірі ағзалар(зоопланктон).Екінші топқа су ішінде өздігінен қозғалатын ағзалар(балықтар,кальмарлар,т.б.)жатады,оларды насекомдар деп атайды.Бентостарға тек қана су түбінде жорғалайтын жәндіктерді(моллюскалар,құрттар және басқа омыртқасыздар)және әртүрлі көп клеткалы балдырларды жатқызады.Осы организімдердің көбісі судың өздігінен тазалануына зор үлес қосып отырады.Су ең жақсы еріткіш,осыған байланысты барлық өнеркәсіптерде,ауыл шаруашылығында,үй-жай,тағы басқа шаруашылықтарда кеңінен қолданылады.Ол айырбасталмайтын,сарқылмайтын(тұщы су сарқылатын)табиғат ресурсы.Біздің планетамыздың барлық халқы бір тәулік ішінде 7000 млрд литр су ішеді екен.Орта есеппен бір адамға шаққанда тәулігіне жұмсалатың судың көлемі 200-400л,оның ішінде2-10л суды таза күйінде немесе тағаммен пайдаланылады.Дүние жүзінде орташа қолдануға шамамен алғанда жылына әр адамға шаққанда келетін жалпы табиғаттан алынатын судың көлемі 1,2тоннаның үстінде(әр адам шамамен 70 жылдай өмірінің ішінде тек өзінің физиологиялық қажеттілігіне 50тоннадай суды жұмсайды).Судың гигиеналық маңызы зор.Ол адам денесінің үй-жайды,күнделікті қолданатын бұйымдарды және т,б.таза санитарлық жағдайда ұстауға пайдаланылады.Пайдалалағымен қатар суды адам организіміне қауіп төндіретін көз деп те қарауға болады.Бүкілдүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының мәліметтері бойынша жұқпалы аурулардың 80%-ті судың қанағаттанарлық емес сапасына не оның жетіспеуіне қарай санитарлық-гигиеналық нормалардың бұзылуына байланысты.Шамамен 2 млрд.адам санитарлық-гигиеналық нормаға сәйкессіз суды қолданып отырғандарына байланысты жыл сайын 5млн.адам,оның ішінде жартысынан көбі балалар,әр түрлі аурулардан өлуде.Кермек суларды тұтынудан адамның несеп және өт жолдарына тас байланады,ал кейбір тұздар жеткіліксіз болса жүрек-қантамырлыр аурулары жиі кездеседі.Ауыз суда фтор жетіспесе тіс жегісі(кариес),ал шамадан артық болса флюороз ауруына шалдығады.
Соңғы жылдар өзен,көл,теңіз бен мұхит суларының ластануы қатты байқалуда.Табиғи суларды ластаушы негізгі көздер төмендегілер:
1.Өндіріс орындарынан шыққан поллютанттар бар ағызынды сулар;
2.Фекалийлер,детергенттер,микроорганизімдер(олардың ішінде патогенді де)бар тұрмыстық сулардан құралған ағызынды сулар;
3.Улы химикаттармен минералдық тынайтқыштармен ластанған ауылшаруашылық ағызынды сулары;
4.Атмосферадағы ластаушы заттар-газдар мен қатты заттар;
5.Мұнай өндіруші және өндіруші өнеркәсіп орындарының ағызынды сулары.
Ауыл шаруашылығы да суды ластаушы көздердің бірі болып саналады.Ауыл шаруашылығында қолданылатын улы химикаттар топырақтан шайылып,суға түседі.Мал шаруашылығында түзілген өлі органикалық заттар (көң,шірінді,мочевина)топырақтан суға түсіп,олардың көп массасы улы әсері болмасада,су экожүйелеріне едәуір әсер етеді.Органикалық заттары бар ағызынды суда биогенді элементтер-әсіресе,азот пен фосфор көп болады,олардың әсерінен суда фитопланктон жаппай көбейіп төменгі сатыдағы су өсімдіктерінің қарқынды дамуына жағдай жасайды.Бұл организімдер өсіп,дамып,өліп,нәтижесінде судағы органикалық заттардың массасы артады.Аэробты организімдердіңоттекпен тыныс алуы нәтижесінде тез арада оттектің жетіспеушілігі туындайды.Сондықтан су тіршілікке жарамсыз болып,онда анаэробты процестер басым бола бастайды.Бұл процесс эвтрофикация деп аталады,эвтофикация дегеніміз-суда табиғи,не антропогендік факторлар әсерінен биогенді элементтердің жинақталуы нәтижесінде су обьектілерінің биологиялық өнімділігінің артуы.
Табиғи суларда олардың өздігінен тазарту құбылысы жүреді.Бірақ бұл процесс өте жай жүреді.Ағызынды суларды оларды ластаушы заттардан тазарту күрделі процесс.Олар механикалық,физико-химиялық,химиялық және биологиялық болып бөлінеді.Бұл әдістің әрқайсысын таңдап алу ағызынды судың ластану сипаты мен ондағы қоспалардың зияндылығына байланысты.Суды тазартудың механикалық әдісі бойынша суды тұндыру және сүзу арқылы ондағы механикалық қоспалардан тазартады.Көлемі түрлі бөлшектер мөлшеріне қарай әр түрлі конструкциялы торлармен,су бетілік қоспалар май,смола,мұнай ұстағыштар арқылы сүзіледі.Физико-химиялық әдіс-ластаушы заттардың физикалық күйін өзгертуге негізделген.Бұл әдіске коагуляция,флокуляция,флотация,ион алмасу,адсорбция,экстракция,кері осмос,ультрафильтрация,кристалдану,дистильдену,электролиз және электродиализ жатады.Әдісте ағызынды сулардан еріген органикалық емес қосылыстар бөлініп,органикалық заттар ыдырытылады.Көбінесе электролиз қолданылады.Химиялық әдіс-екі түрлі жолмен жүзеге асырылады:нейтралдау және тотықтыру.Нейтралдау кезінде ағызынды сулардағы қышқылдармен сілтілерді нейтралдау үшін арнайы реагенттер(ізбестер,кальцийленген сода,аммиак)қолданылса,ал тотықтыру үшін хлор және оның қосылыстары пайдаланылады.Тотықтырғыш реагенттер ретінде химиялық әдісте суды тазарту үшін хлор және оның хлорамин,хлорлы ізбес,натрий гипохлориті сияқты қосылыстары қолданылады.Суды тазартудың биологиялық әдісі сулардың биохимиялық және физиологиялық өздігінен тазарту құбылыстарының заңдылықтарына негізделген.Суға микроорганизімдер өсуі арқылы олардың судағы органикалық және минералдық заттар мен(күкіртсутек,аммиак,нитриттер,т.б.)қоректенуі нәтижесінде су біршама тазарады.Суды ластаушылардан бөлу үш кеөеңмнг жүзеге асырылады:Бірінші реттік тазарту.Ағзынды сулар ірі қатты қалдықтардан тұндыру арқылы тазартылады.Екінші реттік тазарту:еріген органикалық заттарды бөлу.Ағызынды суларды биохимиялық тазарту әдісінде кейбір микроорганизімдер судағы еріген органикалық заттармен қоректеніп,өсіп,дамып,көбейеді.Осылайша,ағызынды сулар органикалық заттардан тазарады.Үшінші реттік тазарту.Үшінші реттік тазартудың негізгі мақсаты-ағызынды судың құрамындағы азот және фосфор қосылыстарын бөлу.Осы элементтердің қосылыстары суда балдырлардың қарқынды өсіп,дамуына себеп болады.Үшінші реттік тазартуда ластаушыларды химиялық реагенттермен тұнбаға түсіру арқылы суды тазартады.Тазартудың осы үш кезеңінен кейін суды ондағы қалған бактериялармен вирустардан тазарту үшін хлорлап жер бетілік суларға ағызады.....