1«АХҚЗ» АҚ өндірістік қалдықтарының және шығарындыларының

Ауыр металлдар топырақтағы органикалық заттармен қосылыстар түзіп, қара шірігі көп топыраққа органикалық заттардың сіңуіне кедергі жасайды. Металлдар топырақтағы қара шірікпен әсерлесіп фенаольдық (-ОН) және карбоксил (-СООН) топтарымен белсенді байланысады. Бұл арада металлдар органикалық заттың атомдық бөлігіне еніп, координациялық байланысқа түсіп, катион ретінде көріне алмайды. Нәтижесінде металл тек сыртқы функциональдық топтарда ғана катион түрінде байланысқа түседі. Металлдардың белсенді топтарына олармен әр түрлі қосылыс түзе алатын қосылыстарға: бірінші, екінші және үшінші реттілік аминдер; тио және кето топтар, карбоксиль және гидроксиль топтары, сульфаттар, фосфаттар, тиоэфирлер, аминдер жатады.

Гуминдік фульвоқышқылдары рекцияға қатысушылық қабілеті жағынан тұз қышқылынан асып түседі. Металлдармен бірігетін түзілістер ұзақ уақыт бойы металлдарды миграциялық циклдан шығарып тастай алады. Органикалық түзілістер мысты күшті түрде, ал цинкті әлсіздеу, марганецті өте әлсіз байланыстырады. Мысалы: қышқыл ортада темір хелаты тұрақты, ал сілтілік ортада Рн > 10 болғанда, бұлардың ыдырауы жүреді. Сонымен топырақта жүретін өзара әсерлесу процестері Рн деңгейіне байланысты, яғни топырақ қышқылдық, негіздік және буферлік қасиетке ие.

Ауыр металлдар топырақтың органикалық құрамының гумилдік қышқылдарымен әрекеттесе отырып неорганикалық түзіліс жасайды немесе гуматтар катиондарын оңай беріп, пайда болған кешендік құрылымдар оларды ыдыратуға едәуір энергияны қажет етеді. Сонымен, топырақтың ауыр металлдарға байланысты буферлілігінің топырақтың ыдырау фазасындағы физико-химиялық процестердің жалғасы деп қарастыру қажет.

Микроэлементтер құрылымының топырақтық жүйесі олардың топырақ ертіндісіндегі концентрациясын тұрақты ұстап тұруға негізделген, яғни ерітіндідегі элементтердің қосылыстары мен топырақтың қатты фазадағы формасы арасында динамикалық тепе-теңдік сақталады. Топырақтың буферлігі жоғары болған сайын ауыр металлдардың көп мөлшерін аз көшкіндік формаға айналырып отырады. Гумустың органикалық құрамында ауыр металлдар көбінес гумустық және фульво қышқылдарында жинақталған. Органикалық минералдық кешендердің көшу процессі мына жағдайларға байланысты:

1. Органикалық құрылымдардың молекулаларының құрылысы мен мөлшері; олардың молекулалық массасы мен құрамына кіретін топтар саны. Көбіне екі және үш валентті металлдар иондары органикалық заттармен белсенді әрекеттеседі. Мысалы, алтын және тағы да басқалары.

2. Химиялық элементтердің валенттілігі мен радиусы. Валенттілігі жоғары және иондық радиусы кіші химиялық элементтер жоғары молекулалық гумустық заттардың көшуін туғызады.

3. Геохимиялық орта. рН көрсеткіші жоғары ортада металлдардың кешендік құрылым құруы күшейеді. Рн төрттен алтыға көбейгенде кешен түзу орталығы төрт есе артады. Ортаның Рн көрсеткішінің артуына байланысты гуминдік қышқылдардың металлдарды қосып алуы төмендегідей жүреді:

рН 2,4 болғанда Нд > Fe > Рв > Сu = Al > N >Cr=Zn=Ca=CO=Mn

4. Ерітіндіде қосымша түр жасаушы минералдардың болуы. Түр жасаушы минералдардың гуминқышқылдарының коагуляция табалдырығын кейбір минералдар арқылы жылжыту қасиеті бар. Ауыр металлдардың топырақ қойнауында үш формада таралуы әсіресе антропогендік фактор әсерінен түзілген лизиметриялық ерітінділер үшін қиындықпен жүреді.

металдар	Топырақта форма бойынша таралуы %
	еритін	коагуляция	жүзгін
Cu	38,75	10,20	41
Zn	92,20	2,20	3,60
Pb	57,25	10,63	32,12

АХҚЗ ауданындағы топырақтың ауыр металлдармен ластануының төмендегідей ерекшеліктері бар: біріншіден элементтер саны ШРК топырақ нормативіне сәйкес шектеулі, бұл яғни осы элементтердің қаупі жоқ деген сөз. Екіншіден, хромның валенттілігіне байланысты нормалау әлі анықталмаған. Мысалы: РНД.03405.01-96 нормативінің екінші қосымшасында жылжымалы хромның нормасы валенттілігі көрсетілмей 6,0 мг/г деп көрсетілген. Үшіншіден, ғылыми әдебиетте металлдардың көшіп-қонуының анықтамасы нақты айқындалмағандықтан «металлдардың жылжымалылығы» ұғымы түрліше айтылады. Ережеге сай химиялық элементтердің жылжитын құрамдары топырақтан әр түрлі еріткіштер арқылы (тұз, су, әлсіз қышқыл, әлсіз негіз және т.б.) сорып алынады. Төртіншіден, үш валентті хромның алты валентті хромға айналуы. Ол үшін рН > 8,5 нормадағы және қышқылдық дәрежесі fh=0,5 сілтілік орта қажет.

2.6-кестеден кестеден бұл аймақ топырағының сілтілігі жоғары және топырақ қабатында қышқылдық орта жоқ екендігі көрінеді. Барлық топырақ жамылғысының 50-60 см қабатында қара шірік біртіндеп азайып, одан әрі сол деңгейде қалып қоятындығы көрінеді. Ал, алты валентті хромды үш валентті хромға, тек қара шірінді бар болғанда ғана айналдыруды жүзеге асыруға болады. Демек, осы кестеден көргендей 10 см дейінгі қара шіріндінің көп қабатында алты валентті хромның үш валентті хром қабатына келуі интенсивті жүріп жатырғандығы көрініп тұр. 2.6- кесте Топырақ –қабатындағы хромның мөлшері

Топырақтағы хромның мөлшері және оның топырақ тереңіндегі валенттілік қасиеті көрсетілген. Тоған жинақтағыш және өнеркәсіп алаңының сынамасынан өзге барлық сынамаларда 10 см тереңдікке дейінгі Cr (VІ) концентрациясының өсетіні, ал артынан 31-50 см тереңдікте азаятындығы анықталады. Кеседе көрсетілгендей топырақтың беткі қабатында қара шірік жоғары, сондықтан да 20-40 см тереңдікте алты хромның үш валентті хромға тотықсыздануы топырақтың беткі қабатына қарағанда жай жүреді.

2.4-сурет топырақ сынамасы алынған жердің картасы