Топырақтың ауыр металдармен ластануын зерттеу нәтижелері

Кесте 6. Ақшабұлақ кен орыны маңайындағы топырақтағы ауыр металдардың мөлшері, мг/кг

Өсiмдiктердiң ауыр металдармен ластануы, өндірістiң және автокөлiктердің қарқынды дамуынан және де топырақ - өсiмдiктердің ластануының жалғыз көзі емес. Ауыр металдармен өсiмдiктер атмосфера арқылы да ластануы мүмкін. Өсiмдiктердiң құрамындағы кадмийден барлық атмосферадағы кадмиймен ластану 20-60% құрайды. Атмосфера арқылы түскен кадмий өсiмдiктің өн бойын ластауы мүмкін. Қорғасын негiзiнен өсiмдiктерге тамыры арқылы немесе жапырағы арқылы да түседі. Атмосфералық қорғасынның автокөлік жолдары маңайындағы өсiмдiктердің құрамындағыға қарағанда 40% жетуі мүмкін. Қорғасынның негiзгi мөлшері вегетативтiк мүшелеріне шоғырланады, ал репродуктивті мүшелерде өсiмдiк құрамынан 4-7% жиналады.

Ауыр металдардың қуаттылығының тез арада жиналу қабiлеттiлiгіне байланысты әр түрлі үйлесімді келесi қатарларда орналасқан:

Бидайық Cd>Cu>Zn>Cr>Ni>Mn

Жусан Cd>Ni>Pb немесе Cd>Pb>Zn

Изен Cd>Zn>Ni>Co

Сексеуіл Cd> Cu >Zn>Pb

Өсімдіктердегі ауыр металдардың мөлшерін анықтау үшін Құмкөл кен орыны төңірегінде әртүрлі арақашықтықтарда өсіп тұрған жусан, изен, сексеуіл және бидайық өсімдіктерінен алынған зерттеу жұмысының нәтижелері кестелерде келтірілген.

7-кесте нәтижесіне көз жіберсек, кен орнындағы негізгі шөлейт өсімдіктері құрамындағы кадмийдың мөлшері кеніштен қашықтаған сайын азаятыны байқалады.

Кесте 9. Құмкөл кен орыны маңайындағы өсімдіктер ағзасындағы мыстың мөлшері, мг/кг

Кесте 10. Құмкөл кен орыны маңайындағы өсімдіктер ағзасындағы қорғасынның мөлшері, мг/кг

Сонымен зерттеулер нәтижелері көрсеткендей Құмкөл мұнай кенішінің әр түрлі қашықтықта (500-2000м) топырақ құрамындағы анықталынған ауыр металдар мөлшері әртүрлі деңгейде болатындығын байқатады. Соған сәйкес сол кеніш маңайындағы шөлейттік өсімдіктер құрамында да әр түрлі мөлшерде ауытқиды екен. Ауытқу жақын маңайдан салыстырғанда кадмийдың мөлшері 17,6-78,9% аралығында төмендейді.

Соңғы ғасырдың екінші жартысынан бері қарай, өндірістік технологияның қарқынды дамуына байланысты алғашқы шикізаттарды табиғи танаптардағы өсімдіктерден алу қарқынды жүрді. Көптеген сирек кездесетін және өндіріске қажетті өсімдіктердің қазіргі кездегі нашар экологиялық жағдайына сол себеп болды. Мысалы, 19-20 ғасырларда, синтетикалық каучук пен сабын өндіру технологиялары меңгерілмеген кезде, олөндірістерге қажетті шикізаттарды Қазақстандағы табиғи жағдайда өсетін көксағыз және бозтікен өсімдіктерінің тамырларын жинау арқылы өндірді. Сондықтан, қазіргі кезде, бұл өсімдіктер жойылу қауіпінің қасында деуге болады. Бозтікен өсімдігі ОҚО Қазығұрт ауданында 20 гектардай территорияда ғана сақталып қалды. Ал, Қара ындыз және жауқазын сияқты өсімдіктердің де экологялық жағдай жылдан-жылға нашалап барады.

Бүгінгі күнгі өсімдіктер әлемін қорғау іс – шаралары бұл нашарлау тенденциялы үрдіске лайықты тосқауыл бола алмай отыр десек артық емес. Өйткені, қорғау іс шараларына қарамай, аталған өсімдіктер әлемінің қал ақуалы нашарлау үстінде. Көптеген қорыққа жақын және табиғаты тамаша таулы аймақтардың өсімдіктер әлемі мал жайылымы ретінде пайдалану арқылы күйзелу үстінде.

Бұл үрдістің үдеуіне антропогендік фактордың үлесі мол. жаз күндері ретсіз демалу шылар табиғатқа айтарлықтай зиян келтіруде. Осы мәселелерді жою жолында қарастырылған шаралар әлсіз.

Тағы бір айтарлықтай фактор ретінде атап кететін мәселе, ол жергілікті табиғатты пайдаланатын, дем алу сауығу кезінде табиғатқа баратын адамдардың мәдениеті мен табиғатты қорғау туралы түсініктерінің дәрежесінде. Ақпарат құралдарында экологиялық мәселелерді көтеретін бағдарламалар өте аз. Сонымен қатар, итабиғатты қорғауға деген көңіл әге дейін жеткіліксіз. Қорықтардағы өсімдіктерді тек қорғау емес, олардың көбеюіне жағдай жасайтын зертханалар мен питомниктер саны жеткіліксіз.

Таулы аймақтардағы өсімдіктер флорасы ерекше ботаникалық құрамнан түзілген. Ол мәңгілік тұрақты емес. Шаруашылықтық әрекетерді асыра пайдалану бұл қауымдастықтағы тұрақтылыты бұзуы мүмкін. Әсіресе, қазіргі кездегі экономиканың қарқынды дамуын ескерген кезде, бұл ассоциациялық құрамның жағдайын үнемі зерттеп тұру қажет. Сонымен қатар, пайдалану үшін қажетті ережелер мен қағидаларды түзу керек.

Қазіргі кезде қалалар мен елді мекендердегі жол аймақтары мен гүлзарларджағы топырақтардағы ауыр металдар иондарының концентрациясы шектік мөлшерлік концентрациядан аысп отыр. Бұл өте көңіл аударытын және шешімін күтудегі экологиялық мәселе.

Қорытынды

Жоғарыдағы зерттеулердің нәтижелеріне сүйеніп, төмендегі пайымдаулар жасалынды:

1. 
   Құмкөл кен орыны мен оның маңайындағы топырақтың ауыр металдардың құрамында кадмий кеніштен 500 м қашықтықтағы мөлшері 0,3 мг/кг болса, 2000 м қашықтықта 16,6% құрайды. Мырыштың мөлшері 500 м қашықтықта 30 мг/кг болса, 2000 м қашықтықта 40% құрайды.
   
2. 
   Құмкөл кенішінен алынған сынамалар әрбір ауыр метал элементтерінің мөлшері мұнай шикізатын өңдеу әдістеріне байланысты да әртүрлі ауытқулар байқалады.
   
3. 
   Зерттеулер нәтижелері көрсеткендей Құмкөл мұнай кенішінің әр түрлі қашықтықта (500-2000м) топырақ құрамындағы анықталынған ауыр металдар мөлшері әртүрлі деңгейде болатындығын байқатады. Соған сәйкес сол кеніш маңайындағы шөлейттік өсімдіктер құрамында да әр түрлі мөлшерде ауытқиды екен. Ауытқу жақын маңайдан салыстырғанда ауыр металдардың жалпы ауытқуы 17,6-78,9% аралығында төмендейді.
   
4. 
   Кен орнындағы негізгі шөлейт өсімдіктері құрамындағы ауыр металдардың мөлшері кеніштен қашықтаған сайын азаятыны байқалады, атап айтсақ, жусан, изен, сексеуіл, бидайықтарда 41- 47 %.
   
5. 
   Шөлейттік өсімдіктер негізінен зерттейтін жусан, изен, сексеуіл, бидайық ағзаларындағы ауыр металдардың мөлшері, әсіресе кадмий өте жоғары дәрежеде жинақталады екен. Сондай-ақ өсімдіктердің жусан және изеннің сабағында жинақталады екен.
   

1. 
   Кеніш маңайындағы топырақтағы ауыр металдардың мөлшерінің зияндылығын білу үшін арнаулы ИҚ-спектрофотометриялық әдіс арқылы жылдың төрт мезгіліндеде анықтау керек.
   
2. 
   Айтылған ауыр металдар (әсіресе Pb, Cd) мөлшері топырақта 0,3-10,0 мг/кг асса аса қауіпті, соған орай мал жайылымына рұқсат етілмеу керек.
   

2. Овчаренко М. М. Тяжелые металы в системе почва-растение-удоврение // Химия в сельском хозяйстве.- 1995 г. - С. 4.

3. Состояние окружающей природной среды Новосибирской облости 1997 г. Новосибирск, 1998.- 158. с.

4. Алексеева Ю. В. Тяжелые металлы в почвах и растениях // Л.: Агропромиздат, 1987.- 141 с.

5. Дж. Уэст. Физиология дыхания // Основы. М.: Мир, 1988.- 200 с.

6. Панин М. С. Влияние техногенных факторов и агрохимической деятельности человека на содержание и миграцию тяжелых металлов в системе «почва-растение» // Состояние и рац-ое испол-е почв Респуб. Каз. // Сб. мат-лов. научн. тех. Конф.- Алматы, 1998.- С. 76-79.

7. Панин М. С. Формы соединений тяжелых металлов в почвах средной полосы Восточного Казахстана // Издательство «Государственный университет Семей» Семипалатинск, 1999.- 329 с.

8. Мукашева М. А. Гигиеническая характеристика экологической нагрузки на организм по микроэлементному анализу (при натуральных и экспериментальных исследованиях. // Автореф. диссер. канд. биол. наук.- Алматы, 1998.- 25 с.

9. Жансерикова А. Ж. Гигиеническая оценка и прогнозирование качества почвы в зоне Карашыганакского невтегазоконденсатного месторождения. // Автореф. диссер. кон. биол. наук.- Алматы, 1998.- 26 с.

10. Rіtter W. F. and Scarborough R.W. A revіew of bіoremedіatіon of contamіnated soіls and groun-water // J. Envіron . Scі. Health. -1995.- Vol. 30,- P. 333-357.

11. Cunnіngham S. D., Ow D.W. Рromіses and prospects of phytoremedіatіon // Plant Physіol.- 1996. -Vol. 110.- P. 715-719.

12. Alіkulov Z. A., Boguspaev K. K. The phytoremedіatіon of soіls polluted wіth toxіc metals іn Kazakhstan. // Биотехнология. Теория и практика.- 2000.-№1-2. (13). - С. 5-11.

13. Соколов М. С. Возможности получения экологически безопосной продукции растениеводства в условиях загрязнение атмосферы // Агрохимия, 1995. - №6- С. 107-125.

14. Солдат И. Е., Нетребенко Н. Н., Шептухова Л. Г., Лукин С. В. Влияние уровия загрязнения почвы тяжелыми металлами на их накопление в зерновых культурах// Зерновые культуры, 1999.- №3 - С. 25-26

15. Давидова С. Л. О токсичности ионов металлов // М.: Знание, 1991.- 32 с.

16. Кулешов Л. Н., Литвак Ш. И. Научные основы мониторинга земель РФ // М.: АПЭК, 1992. - С. 33-51.

17. Оксенгендлер Г. И. Яды и организмы: Проблемы химической опасности. СПб.: Наука, 1991.- 320 с.

18. Серегин И. В., Иванов В. Б. Физиологические аспекты токсического действия кадмия и свинца на высших растения// Физиол. Раст. 2001.- Т. 48.- №4.- С. 606-630.

19. Кабата-Пендиас, Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях// Пер с анг. М.: Мир, 1989. -439 с.

20. Орлов Д. С., Малинина М. С., Мотузова Г.В. и др. Химическое загрязнение почв и их охрана: Словарь-справочник // М.: Агропромиздат, 1991.- 303 с.

21. Давыдова С. Л. О токсичности ионов металлов. М.: Знание, 1991.- 32 с.

22. Панин М.С. Эколого-биохимическая оценка техногенных ландшафтов Восточного Казахстана // Отв. ред. Ж. У. Аханов: МОН РК. Семипалатинский гос. Университет им. Шакарима.- Алматы, 2000.- 338 с№

23. Растения в экстремальных условиях минерального питания // Под. ред. Н. Я. Школьника., И. В. Алексеевой- Поповой. Л., 1983. - 176 с.

24. Новикова О. В., Кошелева Н. Е. Биогеохимия тяжелых металлов в городских ландшафтах // Тезисы ІІІ Международной научно-практической конференции «Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей средең Семипалатинск-Казахстан, 2004.- С. 404-419

25. Truby P. Dіstrіbutіon patterns of heavy metals іn forest frees on contamіnated sіtes іn Germany // Journal of Applіed Botany. Angewandte Botanіk.- 1995. -Vol. 69 - (3/4), september, - Р.135-139.

26. Елпатьевский П. В., Аржанова В. С. Баланс и транформация миграционных форм тяжелых металлов в техногеосистеме// Миграция загрязняющих веществ в почвах и определьных средах. Тр. 4 Всесоюз. Совещ. Л.: Гидрометеоздат, 1985.- С. 89-97.

27. Экогеохимия городских ландшафтов/ Под. Ред. Н. С. Касимова М.: Изд. МГУ, 1995. - 336 с.

28. Bіddappa C. C., Bopaіah M. J. Effect of heavy metals on the dіstrіbutіon of P, K, Ca, Mg and mіcronutrіents іn the cellular constіtuents of coconut leaf // J. Plant. Crops, 1989.- Vol. 17, №1. - P. 1-9.

29. Рудакова Э. В., Сидоршина Т. Н., Каракис К. Д., Ермак М. М. Взаимосвязь между катионообменной емкостью корней гороха и кукурузы и их способностью поглащадь микроэлементы// Физ. и биохимия культ. растений.- 1985.- 17- №1.- С. 22-26.

30. Климашевский Э. Л., Маркова Ю. А., Полонская Л.Л. Локализация алюминия в некоторых клеточных структурах корней и листьев, определенная химическим методом // Имформ. бюл Сибир. ин-та физиологии и биохимии растений . Иркутск, 1971.- №8.- С. 66-68.

31. Власюк П. А., Рудакова Е.В., Климовицкая З. М. и др. Состаяние металлов и их соединении в клетках и органелах растений // Микроэлементы в растениях. Вып. 5. Сер. Биогеохимия –Улан-Удэ, 1969.- С. 3-15.

32. Власюк П.А., Климовицкая З. М., Кибаленко А. П. и. др. Функции органоидов клетки растений в связи с содержанием в них микроэлементов// Физиологические основы питания растений – Киев : Наукова Думка, 1971.- С. 5-45.

33. Рудакова Э. И., Каракас К. Д., Сидоршина Т.Н. и др. Микроэлементы: поступление, транспорт и физиологические функции в растениях. –Киев: Наукова. Думка, 1987. –184 с.

34. Дедов В. М., Климашевский Э.Л. О механизме геотипической специфики устойчивости растений к токсичности Al3. Проницаемость тканей корней гороха для воды под влиянием Al-ионов // Сибир. Вестн, с-х. Науки.-1976.-№2.-С. 45-50.

35. Рудакова Э.В., Каракис К. Д., Сидоршина Н.Т. Роль клеточных оболочек растений в поглощении и накоплении ионов металлов // Физ. и. биохим. культ. растений.-1988.- T. 20.- №1 – С. 3-12.

36. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов // Под ред. Зигель Х., Зигель А. М.: Мир, 1993.- 366 с.

37. Іvanov V. B. Root Growth Responses to Chemіcals// Sov. Scі. Rev. Ser. 1994. - P. 1-70.

38. Chaney R.L., Yіn Mіng Lі, Scjtt J. Angle. Іmprovіng metal hyperaccumu­lator wіld plants to develop commercіal phytoextractіon systems: Approaches and Progress // New York. 1998. - 37 p.

39. Ильин В. Б., Гармаш Г. А., Гармаш Н. Ю. Влияние тяжелых металлов на рост, развитие и урожайность // Агрохимия, №6. -С. 90-100

40. Скрипиченко И.И., Золотарев Б.Н. Оценка токсического действия тяжелых металлов (свинца) на растения овcа // Агрохимия. 1981. - №1.- С. 103-109

41. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе «почва-растение» // Новосибирск: Наука. 1991.- 150 с.

42. Кіршібаев Е. А., Атабаева С. Д., Сәрсенбаев Б. Ә. Мыстың кейбір табиғи астық тұқымдас өсімдіктердің өсіп-дамуына әсері // Биотехнология, теория и практика.- 2000. -№1-2.- Б. 92-96.

43. Кіршібаев Е. А., Сәрсенбаев Б. Ә., Сапахова З. Б Кейбір табиғи астық тұқымдас өсімдіктерге ауыр металдардың әсері // Биотехнология, теория и практика.- 2004. - №2. - Б. 90-100.

44. Кіршібаев Е. А., Сәрсенбаев Б. Ә., Ауыр металдардың кейбір табиғи астық тұқымдас өсімдіктердің жекеленген мүшелерінде таралуы // Биотехнология, теория и практика.- 2004. - №4.- Б. 67-72.

45. Демидчик В.В., Соколик А. М., Юрин В. М. Токсичность избытка меди и толерантность к нему растении // Успехи современной биологии. -2001. - Т. 121.- С. 511-521

46. Аникиева И. Д., Ваулина Э. Н., Коган И. Г. Влияние ионов кадмия на хлореллу // Генетика. -1975 .- T. 11. №12. - С. 78-83.

47. Добролюбский О. К., Славво А. В. Воздействие микроэлементы кадмия на виноград // Докл. АН. СССР,- 1958.- 118. -№5. -С. 1040-1042.

48. Ноздрюхин Л. Р. Биохимическая роль микроэлементов в организме в животных и человека // М.: Наука. 1977. - 182 с.

49. Гармаш Н. Ю. Влияние возрастающих доз тяжелых металлов на их накопление пшеницей и бобовыми в онтогенезе // Физиол. и биохим. раст.- 1989. –С. 141-147.

50. Абрамова Ж. И. Кадмий и его соединения // В книге.: Вредные вещества в промышленности // М.: 1965.- T. 2.- С. 365-372.

51. Ягодин Б.А., Говорина В.В. Виноградова С. Б. и. др. Накопление кадмия и свинца некоторыми с-х культурами на дерново-подзолистых почвах разной степени окультуренности // Известя ТСХА. 1995. - №2.- С. 85-100.

52. Анталова С. и др. Исследование поведения кадмия в системе «почва-растение» в полевых экспериментах// Поведение поллютантов в почвах и ландшафтах . Пущино, 1990.- С. 90-96.

53. Цемка В. П., Паламарчук И. К., Залуцкая Г. М. Процессы рассеяния микроэлементов в почвах // В книге.: Микроэлементы в окружающей среде. Киев. 1980. - С. 31-34.

54. Цаплина М. А. Распределение тяжелых металлов в оснавных компонентах лугового биогеоценоза // Агрохимия, 1992. - №9. - С. 106-108.

55. Атабаева С. Д., Сарсенбаев Б. А., Киршибаев Е. А. Влияние тяжелых металлов на ростовые покозатели и АТФ-азную активность корней растении // Известия АН. РК. Серия биологическая и медицинская.- 2000. - №1. - С. 21-25.

56. Пербунина., Зырин Н Г. Влияние кадмия на рост и развитие ячменя // Загрязнение атмосферы, почвы и растительного покрова. М. Годрометеоиздат, 1980. - С. 79-85.