Тұщы су тапшылығы мен ластану себептері

1. Чибисова Н.В., Долгань Е.К. Экологическая химия: Учебное пособие / Калинингр. ун-т. - Калининград, 1998. - 113 с.

11 дәріс "Литосфераның экологиялық химиясы "

Жоспары:

1. Литосфера туралы түсінік.

2. Жер қыртысының химиялық құрамы.

3. Топырақ экологиясы.

Материктік жер қыртысы 3 қабаттан тұрады.

Кесте 1 - Жер қыртысының қабатшалары (Г.А.Богдановский, 1994)

Белгілі кеңес геохимигі А.Е. Ферсман «жер қыртысындағы және басқа да ғаламдық, ғарыштық жүйелердегі химиялық элементтердің салыстырмалы мөлшерінің орташа мәнін Кларк» деп атады. Кларк геохимиядағы өте маңызды шама. Кларк мәніне қарап элементтерді екі топқа бөлуге болады: 1) басты немесе негізгі элементтер; 2) шашыранды элементтер.

Белгілі бір аудандағы химиялық элементтердің орташа мөлшерін «геохимиялық фон» деп атайды. Геохимиялық фонда шашыранды элементтердің концентрациясы жоғары болып келетін «геохимиялық аномалиялар» кездеседі.

Белгілі бір объектте элементтердің мөлшері өте төмен болған жағдайда, оның мөлшерін заманауи физика-химиялық әдістермен анықтау мүмкін болмаған жағдайда оның тек «ізі» бар екені айтылады. Мұндай элементтерді В.И. Гольдшмидт 30 жылдары «ізді элементтер» деп атады.

Кесте  2 – Жер қыртысының химиялық құрамы, мас. %

 

Элементтер және оксидтер	Кларк, 1924	Фугт, 1931	Гольдшмидт, 1954	Полдерваатр, 1955	Ярошевский, 1971
1	2	3	4	5	6
SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 H2O CO2 S Cl C	59,12 1,05 15,34 3,08 3,80 0,12 3,49 5,08 3,84 3,13 0,30 1,15 0,10 0,05 - -	64,88 0,57 15,56 2,15 2,48 - 2,45 4,31 3,47 3,65 0,17 - - - - -	59,19 0,79 15,82 - 6,99 - 3,30 3,07 2,05 3,93 0,22 3,02 - - - -	55,20 1,6 15,30 2,80 5,80 0,20 5,20 8,80 2,90 1,90 0,30 - - - -	57,60 0,84 15,30 2,53 4,27 0,16 3,88 6,99 2,88 2,34 0,22 1,37 1,40 0,04 0,05 0,14

Осы кестені талдай отырып мынадай қорытындылар жасауға болады:

1. Жер қыртысы негізінен 8 элементтен тұрады: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K

2. Қалған элементтердің үлесіне жер қыртысы массасының 1 %-н кем үлесі тиеді.

3. Ең көп тараған элемент – оттегі, жер қыртысының 47 % массасын және жыныс түзуші маңызды минералдардың 90 % көлемін береді. Осыған байланысты В.И.Гольдшмидт жер қыртысын өзінше «оксисфера» деп атаған.

Кесте  3 – Жер қыртысы элементтерінің геохимиялық классификациясы

Жер бетiнде Күннiң энергиясы заттардың екi айналымын: су айналымы мен атмосфера циркуляциясында байқалатын үлкен, немесе геологиялық жəне заттардың топырақ, өсiмдiктер, микроорганизмдер мен жануарлар арасындағы айналымы - кiшi немесе биологиялық айналымды туғызады. Екi айналым да бiр-бiрiмен тығыз байланысты. Топырақтың табиғи ландшафттар мен экожүйелердегi маңызы зор, оны жекеленген экожүйе деп қарастыруға болады. Топырақтану ғылымының негiзiн салушылардың бiрi В.В.Докучаев ХХ ғасырдың басында топырақты өзiне тəн өзара байланыстары, тiршiлiк ету заңдылықтары мен өзiн-өзi реттеуге қабiлеттi табиғи-тарихи дене деп қарастырады, топырақтың планетаның тарихымен, тау жыныстарымен, климатымен, өсiмдiктерiмен, рельефiмен жəне ландшафтымен тығыз байланысты болатынын атап көрсеткен. Тау жыныстарының топыраққа айналу процесiнiң аса бiр маңызды жəне жалпы құбылысы құрлықтың бүкiл бетiн жауып жатқан гумустық қабаттың түзiлуi болды. Бұл қабат топырақтың ең бiр белсендi бөлiгi болып саналады. Топыраққа ең алғаш рет М.В.Ломоносов ғылыми анықтама бердi, ол: топырақ түзiлу процесi құнарлылық түзiле жүретiн өсiмдiктер мен тау жыныстарының арасындағы ұзақ өзара қарым-қатынас деп көрсеттi. Топырақ ресурстары Жер бетiндегi тiршiлiкке қажеттi ен маңызды алғы шарттардың бiрi болып табылады. Алайда оның шын мəнiндегi маңызы мен ролiн өз дəрежесiнде бағалай алмай келемiз.

Топырақ биосфераның компоненттерiнiң бiрi ретiнде адам, жануарлар мен өсiмдiктер үшiн биохимиялық орта болып саналады, ол энергетикалық сиымдылығы жоғары, топырақ биотасы мен адамдар арсындағы тiкелей жəне жанама əсерлердi тепе-теңдiкте сақтап тұра алатын өздiгiнен тазару процестерi механизмдерiнiң аса маңызды резервi болып табылады. Адамдарға азық-түлiк пен жануарларға қоректi өндiру үшiн қажеттi жағдайлар тек топырақ арқылы ғана жасалынады. Топырақтың табиғи дене ретiндегi негiзгi функциясы атмосфералық жауын-шашынды жинақтау мен су балансын реттеу, өсiмдiктерге қажеттi қоректiк элементтердi жинақтау, жер асты суларын түзумен тазалығын қамтамасыз ету, ластаушы заттарды тасымалдау.

Топырақ - сыртқы орта жағдайлары: жылу, су, ауа, өсiмдiктер мен жануарлар, микроорганизмдердiң бiрiккен əсерiнен қалыптасқан жердiң беткi құнарлы қабаты. Топырақ түзгiш факторларға рельеф пен адамның iс-əрекетi де жатады. Тiрi организмдер топырақтың негiзгi қасиетi - құнарлылығының қалыптасуына жағдай жасайды. Топырақтың құнарлылығы дегенiмiз - оның өсiмдiктердi оларға қажеттi қоректiк элементтермен, сумен жəне ауамен қамтамасыз ету қабiлетi. Ол топырақ түзiлу процесi барысында жəне адамның топыраққа əсер етуi нəтижесiнде қалыптасады. Ол бүкiл адам баласының тiршiлiгiнiң көзi болып табылатын аса маңызды байлық, ауылшаруашылық дақылдарының өнiмiнiң, ауылшаруашылық дақылдары өндiрiсiнiң негiзi.

Топырақ - барлық элементтердiң аккумуляторы: оларды өзiнде жинақтап, сумен шайылып кетуден сақтайды. Өзiнiң қалыптасқан зат алмасу процесi бар, тұрақты динамикалық жүйе болғандықтан топырақ табиғи факторлар (су тасқыны, эрозия, құрғақшылық, т.б.) əсерiне қарсы тұра алады. Бiрақ, топырақ көптеген антропогендiк факторлардың (жер жырту, мал жаю, техниканы қолдану, т.с.с.) ұзақ уақытқа созылатын əсерлерге сезiмтал келедi. Топырақтың құнарлылығы адам iс-əрекетiне де байланысты. Топырақ - барлық материалдық игiлiктердiң көзi. Ол азық-түлiк, малға жем, киiм үшiн талшық, құрылыс материалдарын бередi. Топырақ ешнəрсеге айырбасталмайтын табиғи ресурс. Қазiргi таңда, ғылым əлi күнге дейiн табиғи топырақтың орнын баса алатын жасанды материал таба алған жоқ. Өсiмдiктердi топырақсыз өсiрудiң кез келген əдiсi (гидропонды, пластопонды, аэропонды) топырақтың ролiн дəл өз мəнiнде орындай алмайды. Сондықтан, адамзат қоғамы алдында тұрған жəне əлi де маңызды болып қала беретiн аса маңызды проблема топырақтың топырақ түзiлу процесiндегі өзiдiгiнен қалпына келу қабiлетiн сақтап қалуға барынша жағдай жасау.

Топырақ - биосфераның басқа элементтерiмен үздiксiз алмасып отыратын, олармен тығыз байланысты жəне биосфераның кейбiр элементтерiне (атмосфералық ауа, жер бетiлiк жəне жер астылық сулар) өзi де əсер ете алатын өте күрделi ашық жүйе. Топырақ үнемi климат пен ауа райы компоненттерi, флора мен фауна, əсiресе соңғы кезде түрлi антропогендiк зиянды əсерлерге ұшырап отыр. Топырақта эрозиялық процестер көбейiп, өздiгiнен тазару қабiлетi нашарлап, құнарлылығы кемуде. Топырақтың деградациялануының (латын тiлiнен аударғанда - "төмендеу", "артқа кету") негiзгi факторлары: эрозия, минералдық тыңайтқыштар мен пестицидтердi шамадан тыс көп қолдану, т.с.с. Топырақтың қорғау мен бақылау объектiсi ретiнде қоршаған ортаның басқа объектiлерiмен салыстырғанда бiрқатар өз ерекшелiктерi бар. Ең алдымен топырақ атмосфералық ауа мен жер бетiлiк суларға қарағанда əлдеқайда қозғалыссыз орта, соған байланысты басқа орталарға тəн аса қуатты табиғи өздiгiнен тазару қасиетi жоқ. Топыраққа түскен антропогендiк ластаушылар онда жинақталып, көбейе бередi.

Қазақ халқы жерді - ана, егістікті - асыраушы деп айтады, өйткені адамзат қажетті азықты, жеңіл өнеркәсіп үшін шикізатты өсімдік және жануарлар көмегімен топырақ арқылы алады. Жер бетінде топырақ нағыз асыраушы болу үшін, оны терең білу қажет, оның құнарлығын кемітпей, үздіксіз арттыра отырып пайдалану керек. Сондықтан бұл мәселелерді шешу жолдарын адам баласы үнемі іздестіріп келеді.

Адам баласы ең алғаш жерді егіншілікке пайдалана бастағанда, топырақ туралы түсінік болмаған, топырақ жер деген ұғым ретінде қалыптасқан. Бұл жай түсінік бірнеше мыңдаған жылдар қажетке жараған, өйткені адамзаттың алдында соңғы жүзжылдықта туған проблемалар ол кезде жоқ еді. Соңғы ғасырларда ашаршылықтың кейбір аймақтарда орын алуы, жердің жетіспеуі, эрозия, құрғақтану, топырақтардың құнарлылығының азаюы, т.б. Осы мәселелерді шешу үшін топыраққа назар аударыла басталды.

ХІХ ғасырдың орта кезеңінде агроном, агрогеолог, агрохимиктердің еңбектерінде топырақ туралы алғашқы түсініктер жазыла бастады. Олар топырақтың жоғары қабатының құрамындағы органикалық және минералдық қалдықтарға көңіл бөліп, топырақ деген жердің тек жыртылған, өсімдіктердің тамырлары жайылған қабаты деп есептеді. Топырақ дегеніміз не деген сұраққа берілген осындай анықтама, В.В.Докучаевтың ғылымға жаңа бағыт әкелген кезеңге дейін өріс алып келді.

1879 жылы Санкт-Петербургте болған табиғат зерттеушілері қоғамының геология және минералогия бөлімінің мәжілісінде В.В.Докучаев баяндама жасап, топыраққа бірнеше жаңа анықтама берді. Кейін бұл пікірлер әрі қарай дамытылып, жетілдіріле  түсті.

Қазіргі түсінік бойынша топырақ - жер бетінің майда ұнтақталған құнарлы қабаты, тірі және өлі табиғатқа тән бірнеше сипаттары мен қасиеттері ар ерекше құрылым. Топырақтың негізгі қасиеті - құнарлығы деп, оның өсімдіктерді барлық қоректік заттармен және ылғалмен қамтамасыз етуін айтады. Табиғаттың жоғарғы туындысы - адам топырақ құнарын өсімдіктер мен жануарлар дүниелері арқылы өз мұқтажына пайдаланды. Өсімдіктер құнарлы топырақ қабатынан тамыр жүйелері арқылы қоректік заттарды алып, суды бойына сіңіріп, жапырақтарында түскен күн сәулесі мен ауадағы көмір қышқыл газы арқылы жүретін фотосинтез нәтижесінде денесіне өте мол органикалық, биофильді минералдық заттар жинап, едәуір энергияны шоғырландырады. Осы энергиялар, яғни органикалық және органо-минералдық қосылыстар бүкіл жан-жануарлар, адамзат тіршілігі үшін өмір өзегі болып табылды. Топырақ - асыраушы ана, күш-қуаттың қайнар бұлағы, тіршіліктің тірегі, ауылшаруашылығы өндірісінің негізгі өндіргіш күші. Егіншілік, малшаруашылығының өркендеуі топырақ құнарлылығына тікелей тәуелді. Ескеретін жай, топырақтың басқа өндіргіш күштерден (машиналар, станоктар, т.б.) айырмашылығы сол, оны дұрыс күтіп, баптап, пайдаланса, ол қоғам үшін үздіксіз құнарын беріп халықты асырайды, машиналар сияқты моральдық және физикалық жағынан азып-тозып істен шықпайды. Баршаға белгілі табиғат қорлары сарқылмайтын және сарқылатын болып екіге бөлінеді. Сарқылмайтын қорларға, мысалы ғарыш, климат қорлары жатады. Сарқылатын қорлар өзінше екіге бөлінеді: қалпына келетін және қалпына келмейтін қорлар. Қалпына келмейтін қорлар қатарына мұнай, көмір, т.б. кендер, ал қалпына келетіндер қатарына өсімдіктер, жануарлар, су қорлары және топырақ жатады (Банников,1977). Бірақта топырақты қайтып қалпына келетіндерге қосқанға келісу қиын. Мысалы, биыл орылған шөп келесі жылы қайта шығады, тіпті бір жылдың ішінде кейбір өсімдіктерден бірнеше өнім алуға болады. Кесілген ағаш қалпына келу үшін бірнеше жыл керек, мал төлінің жетілуі үшін екі-төрт жыл керек. Құнарлы қабаты бір себептерден шойылып кеткен топырақтардың қалпына келуі үшін өте ұзақ уақыт керек. Табиғи жағдайда топырақтың түзілуі ұзаққа созылатын құбылыс. Мәселен, қалыңдығы 20см жыртылатын топырақ қабаты түзілуі үшін табиғи жағдайлардың өзгешеліктеріне қарай 3-7 мың жыл уақыт керек.

Құнарлы қабаты түгелдей жойылған топырақтар болжамды уақыттарда өз-өзінен қалпына келмейді. Сондықтан да адам өзінің тыныс-тіршілігінде топырақтың құнарлы қабатын су және жел эрозиясынан, басқа да экологиялық апаттардан қорғай отырып, топырақ құнарын жылма-жыл арттыру және жақсарту шараларын іске асыруы қажет.

Топырақтың физикалық қасиеттері. Топырақ табиғи дене болғандықтан, ол белгілі физикалық қасиеттермен ерекшеленеді. Топырақтың физикалық қасиеттеріне оның тығыздығы, көлемдік массасы және қуыстылығы жатады. Топырақтың тығыздылығы деп оның қатты фазасы массасының 40С-тағы судың сондай көлемдегі массасына қатынасын айтады. Негізінен топырақтың тығыздығы оның қатты фазасы құрамындағы минералдық және органикалық бөлшектер мөлшерінің арақатынасына тікелей байланысты. Егер топырақта қарашірік көп болса, онда қатты фазаның тығыздығы төмен болады. Құмды топырақтың қатты фазасының тығыздығы -2,70 г/см3, қара топырақтікі-2,37 г/см3, ауыр сазды топырақтікі-2,67 г/см3 болады.

Топырақ тығыздығының жоғары болуы тамырдың төмен бойлап өсуіне, тұқымның көктеп өсуіп шығуына кедергі жасайды. Топырақ тығыздығының ең қолайлы мөлшері өсімдіктің биологиялық ерекшелігіне байланысты өзгеріп отырады. Топырақ тығыздығының шамадан тыс жоғары болуынан ауылшаруашылық дақылдарының өнімі төмендейді.

Сонымен бірге топырақ тығыздығы ондағы органикалық заттардың мөлшеріне байланысты, себебі олардың тығыздылығы 1,25 г/см3,-ден 1,80 г/см3–ге дейін болса, ал минералдарда бұл көрсеткіштер 2,3 г/см3–ден 3,0 г/см-ге дейін ауытқиды. Яғни, топырақта органикалық зат көп болған сайын, оның тығыздығы төмендейді. Мысалы, қара шірігі мол қара топырақтың тығыздылығы 2,37 г/см3. Топырақ тығыздығына оның гранулометриялық құрамы, құрылымы үлкен әсер етеді.

Топырақтың физикалық-механикалық қасиеттері. Топырақтың физикалық-механикалық қасиеттеріне оның созымдылығы, ісінуі, шөгуі, байланыстылығы, жабысқақтығы, физикалық «пісуі» жатады. Тұқымның бөртіп өнуі, өсімдік тамырының төмен қарай бойлап өсуі, топырақ пен атмосфераның арасында газ алмасу, жер өңдеу сапасы топырақтың физикалық-химиялық қасиеттеріне тікелей байланысты.

Топырақтың созымдылығы деп оның сыртқы күштің әсерінен өзінің пішінін өзгертуін және оны ұзақ уақыт сақтай алатын қабілетін айтамыз.

Топырақтың ісінуі деп оның ылғалдану нәтижесінде көлемін ұлғайтуын айтамыз, ал, керісінше, топырақ кепкенде өзінің көлемін кішірейтуін топырақтың шөгуі деп атайды.

Топырақ түйіршіктерін бір-бірінен ажыратуға әсер ететін сыртқы механикалық күштің әсеріне топырақтың қарсы тұра алатын қасиетін оның байланыстылығы дейді.

Жер өңдеу құралдарының жұмыс органдарына немесе басқа заттарға топырақтың жабысу қабілетін оның жабысқақтығы деп атайды.

Топырақтың физикалық «пісіп-жетілуі» деп оның өңдеуге дайын болған кезін, яғни, топырақтың кеберсіп, оны өңдейтін құралдардың жұмыс органдарына жабыспайтын жағдайын айтады. Піскен топырақ жеңіл өңделеді, құралға жабыспайды, кесекке айналмайды және т.б.

Қазір ғылыми-техникалық үдеу заманында адам қоғамының барлық тірлігі саналы қимылының нәтижесінде жасалып жатыр деп айта алмаймыз. Мұндай жағдай, әсіресе біздердің табиғат қорларын пайдаланудағы көрсетіп жүрген енжарлығымыздан, немқұрайлы қарауымыздан анық байқалады. Кезінде дарынды орыс оқымыстысы академик В.И.Вернадский (1944) аңсаған адам қоғамының саналы қимылының нәтижесінде биосферадағы тіршілік жаңа сатыға «ноосфераға» (ақыл-еркіне) көшу жолының әзірше жүзеге аспай тұрғанын мойындауымыз керек.

Белгілі Америка экологы О.Одумның (1975) бағалауы бойынша адамға жақсы өмір сүруі үшін (мекендеуі, тамақтық тағы басқа заттармен қамтамасыз етілуі, дем алуы) орта есеппен әр адамға 2 гектардай жер керек екен. Оның 0,6 гектары тамақтық заттар өндіру үшін; 0,2-сі мекендеу мен өндіріс үшін, ал 1,2 гектары жыртылмай, табиғи күйінде сақталуы керек. Бұл жерлер дем алып, саяхат жасаумен қатар биосфераның экологиялық қалыпты болуына қажет. Ескеретін жай, қазіргі әлемдегі 7 миллиард халық үшін жоғарғы қажетті көрсеткіш көптен бері-ақ кеміген. Мысалы, жер жүзіндегі әр адамға қажетті 0,6 гектар жыртылған жер орнына 0,3 гектар-ақ келеді. Дегенмен бұл көрсеткіш әр мемлекеттерде әр түрлі. Соңғы жылдарға шейін бұрынғы орталық Мәскеу Қазақстан өндірісінің 93%-на қожалық етіп, жерімізге, қоршаған ортамызға өте үлкен нұқсан келтірді. Себебі республикамыз Одақтың нұсқауымен негізіне шикізат өндірумен шұғылданып келді, ал шикізат өндіру - өндірістің ең «лас» саласы. Өктемдігі күшті империя 70 жылдан астам қазақтың барлық байлықтарының беткі «қаймағын» ғана алып, экологиялық зиянды қоқыстарын қалдырып отырды.

Қазақстанда бүкіл Д.И.Менделеев 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 әр түрлі 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 байлықтары басып жатқан жамылғы топырақтар мен тау жыныстарын басқа алқаптарға жылжытудан пайда болған құрамы әр түрлі тау жыныстарынан тұратын үйінділер жатады. Бұған байыту фабрикаларынан шығарылған қалдық - қоқыстарды, жылу электрстанцияларынан шыққан күл мен шлактарды, мекенді орындар мен өндірістік мекемелерден тасталынған металл қалдықтары, резиналар, шыны-әйнектер, бетондар, тағы басқа 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 өзі жатқан жердің шөбін өсірмейді, өлі жердің көлемін арттырады, алқаптың санитарлық жағдайын нашарлатады. Міне сондықтан да өз қолымызбен табиғатқа енгізген зиян әрекеттерімізді өзіміз қолымызбен жақсартып, бүлінген жерлерімізді қайта культивациялап, ал өнімді жерлерімізді басып жатқан қоқыс-қалдықтардан тазалап, оның құнарын қалпына келтіруіміз қажет. Қазақстан ауыл шаруашылығы министрлігінің мәліметтеріне қарағанда өндірісіміз бүлдірген жер көлемі санитарлық зонаны қоспағанда 200 мың гектардай екен.

Ескеретін жай, республикамызда мұндай қазба байлықтарды алған кезде «таза бұзылған» жерлерден басқа әскери-өндірістік кешендерден бүлінген жерлер қаншама. Олардың басым көпшілік жерлері ядролық қару-жарақтарды сынау, ғарыш кемелерін көкке ұшырған кездерде бұзылып, зақымданып оның ішінде радиацияға шалынып, «ғарыш» қоқыстарымен ластанады. Бұл мәліметтердің көп уақыт құпия болып келгені мәлім. Қазақстан Жоғарғы Кеңесінің депутаттар тобы кейінгі  кездерде анықтағандай, еліміздің «қорғаныс» мақсатына бөлінген жер көлемі 20 млн гектардан асады. Бұл «қорғаныс» мақсатындағы обьектілердің қазақ жеріне, халқына тигізген және болашақта да тигізетін кесапат зияндарын  нақтылап есептеу - келешектің ісі. Қынжылатын шындық, Жер планетасында тек Қазақстанда ғана ядролы-стратегиялық бағдарлама толық жүзеге асты. Оларға қажетті шикізат осында табылып алынды, ядролы қондырғылар осында дайындалып, осында сыналды, ракеталы-ғарышты кешендер осында сыналып, осында көзі жойылды. Мұның барлығы 40 жыл бойы Қазақстанда 500-ден астам атом бомбасының жарылысы болды, оның 20-дан астамы Семей полигонынан басқа аймақтарда. Уран кеніштерінің аймақтарында экологиялық жүйенің барлығы да қатты ластанды.  Батыс Қазақстан аймағындағы Азғыр, ал осы облыстармен шектес жатқан Ресейдегі Капустин-яр полигондарының қазақ жеріне  тигізген экологиялық зияндары ұшан-теңіз екені даусыз.

 Біздің шамалауымызша ол жерлердің кемінде жартысы бүлінген және ластанған жерлер. Бұл жерлер негізінен Атырау, Батыс Қазақстан, Ақтөбе, Жамбыл, Қарағанды, Маңғыстау, Оңтүстік Қазақстан, Қызылорда облыстарында орын алған. Бұзылған, шаңы шыққан жерлер қатарына бүлінген жайылым жерлер де жатады. Жайылымдардың тарлығынан олардың біркелкі суландырылмағандығынан қыстау мен мал суаратын және елді мекендер төңірегіндегі миллиондаған гектар жайылымдар «тұяқ тесті» алқаптарға айналған. Ауыл шаруашылығы айналымына жарамай шыққан жайылымдар көлемі қазақ ауыл шаруашылығы академиясының акдемигі А.Асановтың (1991) мәліметіне қарағанда 15 млн га, ал өнімі көп кеміп, бүлінген жайылымдардың жалпы көлемі 60 млн гектардан асады.

Өнімділігі көп кеміп, бүлінген жерлер қатарына біздер тағы да ауыр техника мен транспорт салмағымен бұзылған және мұнай-битум қалдықтарымен ластанған Каспий өңіріндегі жайылым жерлерді де жатқызамыз. Шамамен олардың көлемі 4-5 млн гектардай. Сонымен құнары қатты кеміп бұзылған, ластанған жерлер көлемі республикада 85-90 млн гектарға жетеді. Олардың құнарлығын қалпына келтіру үшін әр түрлі топырақты қайта құнарландыру шараларын қолдану қажет. Бұл шаралардың күрделілігі, мерзім ұзақтығы әр жерде әр түрлі болады.

Ескеретін тағы бір жай, жерді қайта құнарландыру объектілеріне су тасқынынан кейін сай-салалы, құм-тасты болып қалған алқаптар және су астынан жаңа босаған жерлер де жатады.

Қазақстандағы дағдарыс аймақтарын айтқан кезде территориясы түгелдей Қазақстанда жатқан Балхаш көлі аймағы, территориясы шамамен жартылай Қазақстанда орналасқан Арал теңізі аймағы, Каспий теңізінің терістік-шығыс алқабы. Бұлардың ішіндегі экологиялық апатқа өте қатты ұшырағаны Арал теңізі бассейнінде орналасқан жерлер.

Арал мәселесі, оның тағдыры, оған су құятын екі үлкен өзендермен - Әмудария және Сырдариямен байланысты. Кезінде белгілі географ ғалым А.И.Воейков (1908) шөл далада мұндай теңіздің пайдасыз жатуы бос ысырап, ол табиғаттың «қатесі», оның қоршаған ортаға да ықпалы елеусіз, сондықтан да дұрысы оған, құятын өзендердің суын мақта, күріш өсіруге пайдалану тиімді деп есептеген. Кеңес заманындағы империя белсенділері осы еспке сүйене отырып, табиғат «қатесін» жөндеуге кірісті. Құдіреті күшті Орталықтың су министрлігінің тікелей араласуымен Орта Азия республикалары мен Қазақстанда мақта, күріш тағы басқа егістерін өрістету кездерінде өзен бойларында бірнеше су қоймалары салынып, екі өзен сулары ауыздықталып егіс алқаптарына пайдаланылды. Сонымен 1960 жылға дейінгі сақталып келген, өзендер құятын сумен Арал айдынынан булану тепе-теңдігі бұзыла бастады. Әрине, Арал қасіретін толық сипаттап жату мүмкін емес, сондықтан тек бұл жайындағы қортынды мәліметтерді келтірейік. Арал деңгейі осы жылдар арасында 17-18 метрге төмендеді, теңіз жүздеген шақырымға шегінгендіктен, су астынан босаған алқаптар теңіздің бұрынғы көлемінің жартысына жуықтады. Теңізге құятын тұщы судың күрт кемуінен теңіз суының тұздылығы көп артты. Бұрынғы бір литрдегі 8-11 г тұз енді 30-35г-ға жетті. Теңізде балық құрыды. Құрыған теңіз табанынан жел суырып ұшыратын тұз бен шаңның зияны тек Қызылорда облысы, Қазақстан ғана емес, дүние жүзілік қасірет деп түсіну керек.

Арал қасіретіне тікелей ұшыраған Қызылорда облысы түгелдей, Ақтөбе, Шымкент және Қарағанды облыстарының Арал бассейнімен шектескен аймақтары үкіметіміздің шешімі бойынша экологиялық апат аймағы болып жарияланды. Арал апатын халық бұрынырақ сезген еді, бірақ оған араша түсу орталықтың құдіреті күшті кезде мүмкін болмады. Оның үстіне «шегініп бара жатқан Аралды жуырда келетін Сібір суымен толтырамыз» деген үміт бар еді. Тек 1986 жылы орталық көптен айтылып келе жатқан мол сулы Сібір өзендерінің суын Орта Азия мен Қазақстанға бұру жөніндегі жобаларды үзілді-кесілді тоқтатқаннан кейін бүкіл Арал аймағындағы халық «Аралға араша», «Арал тағдыры-адам тағдыры» деген ұрандарды айта бастады. Бірақ бұл тілектің орындалу уақыты өтіп кеткен еді. Арал аймағы экологиялық апатқа көптеп ұшыраған-ды. Енді Аралды бұрынғы қалпына келтіру іс жүзінде мүмкін емес. Әңгіме – экологиялық жағдайды әрі қарай ушықтырмау үшін ең болмағанда теңіз деңгейін осы қалыпта сақтау жайында болып жүр. Арал апатының халық шаруашылығына, адам өміріне тигізетін зияны көптен бері айтылып келеді. Сырдария суы Аралға шамалы жеткенімен, жалпы Қызылорда облысының халық шаруашылығына, оның күріш тағы басқа егістеріне, мұқтаждарына негізгі өзек болып отырғаны шындық. Бірақ «су басындағылар су ішеді, су аяғындағылар у ішеді» дегеннің кері келіп, Дарияның суы бүкіл Өзбекстан, Оңтүстік Қазақстан жерлерін басып өтіп, ондағы мақта тағы басқа егістіктерді «химияландырудың» әсерлерін өзімен бірге алып келеді. Аралға жақындаған сайын Дария суына облыстың жоғарғы аудандарындағы күріш, тағы басқа егістіктерді «химияландыру»  әрекеттерінің «жемістері» қосыла береді. Судың тұздылығы артып, оның химиялық құрамы нашарлап адамнан бастап бүкіл тіршілікке, жер экологиясына қатты зиянын тигізуде. Ол туралы нақтылы материалдар баспасөзде айтылып жүр.

Арал бассейніндегі апат теңіздің шегінгенінен, Каспий аймағындағы апат, керісінше,  теңіз деңгейінің биіктеуінен құрғақ жерлерді басып, өзінің көлемін ұлғайтуға байланысты болып отыр. Егер біз Аралға құятын сулады ауыздықтап, егістік суаруға мол жұмсағандықтан , теңіз деңгейі төмендейді десек, ал Каспий теңізі туралы болжам ақталмады. Бұрынғы Одағымыздың көптеген ғалымдары Каспийге құятын Еділ-Жайық тағы басқа өзендердің суларын ауыл шаруашылығына мол пайдалану таяу болашақта бұл теңіздің деңгейін төмендетеді деп болжам жасаған еді. Бұл жағдайдың алдын алу үшін мол сулы терістік өзендерін Еділге қарай бұру туралы кезінде жобалар да жасалды. 1970 жылдың соңынан бастап теңіз деңгейінің төмендеуінің орнына, керісінше, біртіндеп биіктей бастады. Сонымен 1978 жылдан бері қарай теңіз деңгейі 2м астам биіктеді, ал оның көтерілуі тоқтар емес. Кейбір ғалымдардың болжауынша, теңіздің биіктеуі XXI ғасырдың ортасына дейін созылмақ. Сонда мұндай таңғажайып оқиғаны немен түсіндіруге болады? Бұл жайында әр түрлі көзқарастар бар. Біздің ойымызша, бұл жайында көңілге қонарлық мәліметті геология-минералогия ғылымының докторы, Түркімен Ғылым академиясының толық-мүшесі К.Н.Аманниязов келтіреді (1999). Ғалымның ойынша, Орталық Каспий Жерорта теңізі белдеуінің салалас аймағына жатады. Ол Үлкен Кавказ бен Үлкен Балқан құрылымымен жалғасып, су астындағы жер қабатының тектоникалық әсері салдарынан  біртіндеп көтеріліп келеді. Теңіз деңгейінің көтерілу «құпиясы» осында. Қазірдің өзінде жағалауы жайпақ Атырау, Астрахань, Ленкоран, Маңғыстау аймағын және Түркіменстан мен Әзірбайжанның біраз жерлеріне су жайыла бастады. Ал теңіз одан әрі көтерілген сайын су басқан  жер көлемі де молайып келеді.

 Теңіз деңгейі пәлен метр көтерілді деп айтуға ғана жеңіл. Шын мәнісінде көтерілген әрбір метр түгілі әр сантиметрінде халық тағдыры жатыр. Себебі көптен қалыптасқан теңіз  жағалауында қаншама халықтың мекен-жайы, өндіріс орындары, халық шаруашылығының құрылыстары, қазба байлықтар, ауыл шаруашылығына  пайдаланатын қаншама жерлер бар. Осылардың су астында қалуы нағыз экологиялық апат. Бұл апаттан жеңілірек құтылудың жолдары К.Аманиязовтың еңбегінде баяндалған. Бұған қоса Каспий өңіріндегі экологиясы бүлінген жерлерден басқа, мұнай мен газ барлау, өндіру кездерінде топырақ қабаттары бұзылған, ластанған жерлерді де қосу керек.

Енді Балхаш көлінің аймағы туралы біраз сөз. Балхаш көлінің су режимі өзін оңтүстік пен оңтүстік-шығыстан қоршаған Іле, Жоңғар, Кетпен тағы басқа таулардан және Қытай территориясынан басталатын жеті өзенмен тікелей байланысты. Сондықтан бұл алқапты халық көптен  «Жетісу»» алқабы деп атайды. Ірі жеті өзенмен бірге суын Балхашқа құятын басқа да майда өзендер толып жатыр. Дегенмен Балхаш тағдырын шешетін негізгі күре тамыр - Іле өзені. Басын Қытайдан алатын бұл өзен - осы өңірдегі ең мол сулысы. Балхаш көлін көрген академик Л.С.Берг оны «табиғат таңғажайыбы» деген болатын. Осындай шөлді аймақта бірнеше ғасырлар бойы тұщы көлдің сақталуы, академикті таңқалдырған еді. Кейінірек бұл оқиғаның кейбір сырлары шешілді. Біріншіден, Балқашқа құятын өзендер өз бастауын таудың мұздары мен қарларынан алады. Жол-жөнекей көп тұздана қоймайды, бастауымен құятын көлге дейінгі ара- қашық емес. Екіншіден, көлдің барлық айдыны түгелдей тұщы емес екені анықталды. Оның шығыс бөлігі әжептәуір тұзданған, ал оңтүстік батыс бөлігі - мол сулы Іле өзені келіп құятын аймағы тұщы. Ал 1960 жылдан бастап Іленің төменгі сағасын суармалы егіске, оның ішінде суды көп қажет ететін  күріш өсіруге пайдалануға байланысты Балқаш өңірінің экологиясы нашарлай бастады. Іле суын ауыздықтап, Қапшағай су қоймасын жасау Іленің төменгі сағасындағы аймақтарды құрғатып, сол аймақтағы мал шаруашылығына, ондатра, балық шаруашылығына өте үлкен зиян келтірді. Балқаш көлінің деңгейі төмендеп, суы тұздана бастады. Көлдің арғы бетінде орналасып, оның тұщы суын қажетке жаратып отырған республикамыздың ірі өндіріс орталығы – кен-металлургия комбинатына, Балқаш қаласына көп нұқсан келтіре бастады. Құрылысы 1970 жылы бітіп, суға толтырыла бастаған Қапшағай су қоймасының жобалық көлемі 28 шаршы шақырым болатын, 1987 жылы, яғни 17 жылдың ішінде көлдегі су деңгейі 2м төмендеп, оның Балқаш қаласы тұсындағы тұздылығы 2 еседей артты. Сөйтіп Балқаш көлін жоғалтып алу қаупі туды. Нәтижеде «Балқашты сақтайық!» ұраны баспасөзде, теледидар мен радиода көтеріле бастады. Жұртшылықтың бұл әрекеті елеусіз қалған жоқ. Сол кездегі әкімшілік, басшы органдар Балхаш деңгейін одан әрі төмендетпеу үшін біршама игі істерді жүзеге асырды. Біріншіден, су қоймасындағы су көлемін жобадағы 28 шаршы шақырымға жеткізбей, сол 1987 жылғы деңгейде-13,5 шаршы шақырымда қалдыру. Екіншіден, бұдан әрі суды көп қажет ететін күріш шаруашылығын өрістетуді тоқтату. Оның орнына су аз жұмсалатын мал азықтық шөптер егіп, мал шаруашылығымен айналысатын шаруашылықтар ұйымдастыру. Осындай шараларды жүзеге асыру нәтижесінде көл деңгейі орта есеппен 340,7 м өлшемде қалыптасты. Ал Балқаш өңіріндегі экологиялық жағдай одан әрі онша төмендеген жоқ.

ЛИТОСФЕРАНЫҢ ХИМИЯЛЫҚ ҚҰРАМЫ

Топырақтағы химиялық элементтердің мөлшеріне қарай бірінші орында О мен Si, екінші А1 мен Ғе, үшінші Са мен Мg солардан кейін Nа, К т.б. элементтер орналасқан. Топырақтың химиялық құрамы өзін түзген тау жыныстарының химиялық құрамын айырмашылығы көрінеді. Мұнда органикалық әлементтердің мөлшерлері көп көміртегі 20 есе, азот 10 есе артық, онымен қатар оттегі және сутегі мөлшерінің көп, ал алюминий темір, калий, кальций. магнийдің аз екені байқалады. Осы элсменттер әр түрлі химиялық қосындылар түрінде топырақ құрамына еніп, топырақ типтерін анықтайды. Өсімдіктер мен топырақ арасындағы қарым-қатынасты белгілеуде бұлардың биологиялық маңызы зор. Көміртегі, сутегі, оттегі топырақтың органикалық заттарының құрамына кіреді мииералды түрде олардың карбонатты тұздары кездеседі.

Топырақтағы тағы бір үлесі мол элементтің бірі - кремний . Ол жер қабатындағы минералды қосындылар құрамына кіріп, органикалық заттар құрамындағы көміртегі сияқты маңызды рөл атқарады. Топырақта ең көп тараған кремний қосындыларының бірі кварц минералы SіО2 Кремний және кремний қышқылдарының тұздары силикаттар меи алюмосиликатгар құрамына кіреді. Өсімдіктердің құрамында да кремний бар, мысалы ол дәнді дақылдарда 10% -дан 60%-ға дейін жетеді.

МАГМАЛЫҚ, ТҰНБАЛЫҚ, МЕТАМОРФТЫҚ ТАУЛЫ ЖЫНЫСТАР.

Жер қыртысындағы әр түрлі тау жыныстарының үлесі біркелкі емес. 70%-тен астамы базальт, гранит (магмалық жыныстар), 17%-ке жуығы метаморфтық жыныстар, ал 12% шөгінді жыныстар.

Магмалық жыныстар дегеніміз магманың жер қыртысында немесе оның беткі қабаттарында (силикатты, кейде силикатты емес балқымалар) кристалдануы нәтижесінде пайда болатын табиғи минералды агрегат. Магмалық жыныстар орналасуы және түзілуіне байланысты плутондық (тереңдік) және вулкандық (жер бетінде немесе оған жақын аудандарда қалыптасқандар) болып жіктеледі. Мұнда радиоактивті элементтер көп. Құрамындағы кремнеземнің мөлшеріне байланысты магмалық жыныстар былайша жіктеледі:

1. 
   қышқыл 70-90 % SiO2
   
2. 
   орташа – 60 %
   
3. 
   негіздік – 50%
   
4. 
   ультра негіздік - 40 % -дан төмен болса. ( латынша «ультра»– жоғарырақ, қашығырақ, үлкенірек).
   

Литосфера атмосфераның астынан жайылған және бірталай жері гидросферамен басылған. Гидросфера литосфераның әртүрлі горизонттарына кіреді және жер асты суларының пайда болуына мүмкіндік туғызады. Жер қыртысының қалыңдығы бірдей болмайды. Мысалы: мұхит астында – 5-10 км, ал материктер мен жазықтар астында – 35-45 км, ал тау облыстарында – 70 км болады. Барлық жердегі жер қыртысының көлемі – 10,2∙1018 м3. Ал массасы  28∙1021 кг.

Материктік жер қыртысының құрылысында 3 қабат бөлінеді:

1) жоғарғы – бұл қабат шөгінді жыныстармен көрсетіледі;

2) орта – гранитті қабат деп аталады,  құрамына қышқыл, магмалық жыныстар кіреді;

3) төменгі – базальт қабат деп аталады, көбінесе габро жыныстарынан құралады.

Төмендегі кестеде осы қабаттардың көлемі, массасы және шекарасы көрсетіледі (4 – кесте).

4 – кесте                                   Жер қыртысының астындағы қабаттар

  Магмалық тау жыныстары – бұл магма (силикат, кейбір жағдай силикат емес балқымалар) жер қоймасында немесе жер бетінде пайда болатын табиғи, минералды агрегаттар. Пайда болу және орналасу жағдайы бойынша олар 2 топқа бөлінеді: 1) плутониялық - өте терең орналасқан. 2)жанартау – жер бетінде немесе оған жақын жерде орналасқан және пайда болған. SiO2 мөлшері бойынша олар бірнеше топқа бөлінеді (магмалық жыныстар): 1) қышқыл (SiO2 70-90%); 2) орташа (SiO2  60%); 3) негізгі (SiO2  50%); 4) ультра негізгі (SiO2  40%).

5 – кесте                     Жер қыртысындағы тау жыныстарының ара қатынасы

  Шөгінді тау жыныстары - жер үстіндегі жер қыртысы бөлігіне өзгешелік болатын, термодинамикалық жағдайда болатын және әртүрлі тау жыныстарының бұзылу, желге мұжылу өнімдерінің қайтадан бөлініп шығуы нәтижесінде судағы химиялық және механикалық жолмен түскен тұнблалардан, ағзалардың тіршілік етуі нәтижесінде және осы үш процестің қатар жүруі нәтижесінде пайда болатын жыныстар. Аз мөлшерде шөгінді жыныстар өсімдіктер тіршілік етуі нәтижесінде де пайда болады (басқаша «ыстық жыныстар» деп аталады). Себебі, ыстық күн әсерінен болады, яғни фотосинтез нәтижесінде: СО2 + Н2О  С6Н12О6. Шөгінді жыныстар көбінесе пайдалы қазындылар (көмір, торф) болады. Шөгінді жыныстардың көпшілігі, мысалы, құм (кварц жинағы немесе кремнезем жинағы және ізбесті тас СаО жинағы). Геохимиялық көзқарастан тау жыныстары – бұл табиғи минералдардың жыныстары, көбінесе петрогенді элементтерден тұрады (Al,Fe,Ca,Mg,Si). Ең көп таралған шөгінді минералдардың тобына кварц, ортоклаз (органикалық шыны KAlSi3O8), каолинит (саз Al4Si4O10(OH)8), кальцит (СаСО3), доломит (MgCa(CO3)2) және басқа минералдар жатады.

  Метаморфиялық жыныстардың негізгі ерекшеліктері: 1) минералдық құрамы; 2) құрылысы және 3) текстурасы. Бұл ерекшеліктер метаморфиялық жыныстармен анықталады, шөгінді, магмалық жыныстар қасиеттері жойылады. Метаморфиялық жыныстар (тақтатас, гранулиттер (дала шпаты), эклогиттер (гранит) және басқа да) метоморфизмге ұшыраған жыныстар. Осы жыныстар химиялық және физикалық тепе–теңдікке келу үшін жаңа жоғарғы температура және жоғарғы қысым жағдайында өзгеріп отырады. Бұл химиялық реакциялар термодинамика заңдарымен реттеледі.

1. 
   Литофильдік элементтер («лито» - тас) – тау жыныстарының элементтері. Олардың иондарының сыртқы қабатында 2 немесе 8 электрон болады. Литофилді элементтер элементар күйіне дейін өте қиын тотықсызданады. Көбінесе олар O2 – мен байланысып силикаттарды және амоносиликаттарды түзеді және карбонаттар, сульфаттар, фосфаттар, бораттар және галогенидтер түрінде кездеседі.
   
2. 
   Халькофильдік элементтер (VIII топ) – сульфид рудасының элементтері. Иондарының сыртқы қабатында 8 электрон (S2-, Ce2-, Te2-) немесе 18 электрон орналасқан. Табиғатта сульфидтер, селенидтер, теллуридтер және басқа элементтер элементар түрінде кездеседі. (Cu, Hg, Sb, Pb, Ag, мышьяк т.б)
   
3. 
   Сидерофильдік - бұл электрондармен толтырылған α элементтер (осы элементтердің d және f қабаттары электрондармен толтырылады). Олар ерекше мышьяк және күкіртке ұқсас болады. (Pt, As2, FeAs2, NiAs2, FeS, NiS, MоS2 және басқа да). Сонымен бірге олар фосфорға, азотқа және көміртегіге ұқсас болады. Барлық сидерофильдік элементтер элементар түрінде кездеседі(бос күйінде).
   
4. 
   Атмофильдік – атмосферада кездесетін элементтер. Олардың ішінде көбінде сыртқы қабаты толық толтырылған атомдар кіреді. Атмофильдік элементтерге N2 және H2 жатады. Жоғары ионизация потенциалдары нәтижесінде атмофильдік элементтер үлкен қиыншылықпен басқа элементтермен қосылыстар береді. Сондықтан табиғатта сутегіден басқа элементтер элементар түрінде кездеседі.
   
5. 
   Биофильдік немесе биосфераның органикалық құрамына кіретін элементтер. Тіршіліктің негізгі қасиеті – бұл табиғатта ақуыз молекуласының кездесуі.
   

ТАБИҒАТТАҒЫ ТОПЫРАҚТЫҢ ЖАЛПЫ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ. ТОПЫРАҚТЫҢ ХИМИЯЛЫҚ ҚҰРАМЫ ЖӘНЕ ОНЫҢ ЛАСТАНУЫ.

  Экожүйелік функциялар арасында физикалық, химиялық, биологиялық және информациялық фунциялар бөлінеді. Осы қасиеттер көптеген процестерді анықтайды. Топырақ – бұл планетарлық механизмі бар бір–бірімен байланысты тепе–теңдіктің күрделі жүйесі арқылы химиялық элементтердің масса алмасу ғаламдық айналу процестерінің реттеушісі болып саналады. Топырақ жамылғысының ғаламдық функциялары литосферамен байланысты болады (6 – кесте).

Жердің экологиялық кедергісіне барлық әлемде күшейіп келе жатқан топырақ жамылғысының деградациясы төніп тұр. 1990 жылы халықаралық анықтамалық ақпараттық топырақ орталығы топырақтың антропогендік деградациясының әлем картасын құрды. Бұл карта оқиғаның глобальды өрісін көрсетті. Топырақ деградациясы процесінің нәтижесінде шөлге айналу қазіргі кезде актуальды проблема болып отыр. Деградацияның әртүрлі дәрежесіне әлем бойынша 2 млрд. гектар топырақ ұшыраған. Соның ішінде 56% су эрозиясына, 28% желге мұжылу эрозиясына, 12% химиялық факторлармен бұзылу (ластану, тұздану, тамақтану элементтерінің таусылуы) эрозиясына, 4% физикалық тығыздану және суландыруға ұшыраған.

Қазақстан территориясында шөлге айналған жерлердің көлемі 189,9 млн. гектар немесе  мемлекет территориясынан 60%. Осыдан топырақ өнімділігі жойылған. Жойылудың негізгі факторы – эрозиялық процестер. Бұл процестер табиғи ландшафтардың деградациясын тудырады. Топырақты қорғау, егін шаруашылығы жүйесін өңдеу нәтижесінде және эрозияға қарсы техникамен қамтамасыз ету арқылы желге мұжылу эрозиясы жойылады. Ал су эрозиясы – топырақ деградациясының негізгі факторы болып саналады. Қазақстанда су эрозиясына ұшыраған және топырақты қорғау шараларында мұқтаж болған топырақтың жалпы ауданы 19 млн. гектар.

6 – кесте

Топырақ жамылғысының ғаламдық функциялары  (Добровольский бойынша)

 

Функциялар байланысы
Литосферамен	Атмосферамен	Гидросферамен	Жалпы биосфералық
литосфераның жоғарғы қабатының биохимиялық және биофизикалық өзгеруі (жел арқылы болады – желге мұжылу). Педогенді минералдар, шөгінді жыныстар және пайдалы қазындылар пайда болу үшін заттардың көзі болып саналады. Литосфераның төмен қабаттарына жинақталған күн энергиясын беру (көмір, мұнай, торф). Эрозия және дегумифи-кациядан литосфераның жоғары қабаттарын қорғау.	Күн радиациясының сіңірілуі және шағылуы.  Атмосфераның су айналымын реттеу.  Атмосфераның газдық күйін реттеу.  Атмосфераға түсетін қатты заттардың және микроорганизмдердің көзі.	жер астындағы суларға атмосфералық және жер бетіндегі сулардың трансформациясы. Өзеннің ағып кетуі және жер бетіндегі сулардың құрамының пайда болуы мен реттелуі. Суаттар және өзендер биоөнімділігінің факторы. Құрлықтан гидросфераға заттар миграциясы жолында биохимиялық едергі болып саналады.	Жер, құрлық организм-дерінің негізгі мекендеу ортасы, биофильдік элементтердің және энергияның аккумуля-торы болып саналады. Заттардың биологиялық және геологиялық айналымының байланыстырушысы болып саналады. Организмдер эволю-циясының және биоло-гиялық әртүрлілігінің факторы болып табылады. Биосфера әрекетінің тұрақтылық факторы.

 

Соңғы екі 10 жылдықта топырақтың химиялық ластануы тез өсті. Топырақ үшін қауіпсіздік дәрежесі бойынша негізгі ластаушы заттарды келесі ретке қоюға болады: радионуклеотидтер, пестицидтер, органикалық заттар (мұнай өнімдері), химиялық элементтер, азот тобының қосылыстары, атмосфералық оксидтер.

Тірі заттың биогеохимиялық функциялары

1. 
   Концентрацияландыру функциясы - бір жерде жинақтау. Бұл тірі организмдердің қоршаған ортадан химиялық элементтерінің аккумуляциясы (өзінің табиғатына байланысты шөгінді карбонатты жыныстардың күрделі қалдықтары, көмір, мұнай, газ, фосфориттер, графит және басқа да биогенді жинақтардың кен орындарының түзілуі).
   
2. 
   Тотығу – тотықсыздану функциясы – бұл функция биохимиялық процестерде атомдар валенттілігі өзгеруімен байланысты. Қазіргі кездегі Тынық және Атлант мұхитттарының түбіндегі темір, марганец шөгінділері шым, батпақ, көлдегі темір, марганец, хром, күкірт және басқа да көп валентті элементтер жер бетінде болатын мыңдаған заттармен тотығу және ыдырау реакциялары нәтижесінде өте көп мөлшерде оттегіні сіңіреді. Ал тіршілік ететін организмдер оттегіні қайтадан шығарып отырады.
   
3. 
   Тірі заттың биохимиялық айналымдары мен және газ өнімдерінің (CO2, O2, N2, H2, H2O, NH3, CH4 және тағы басқа) қайта пайда болумен байланысты – газдық функция деп аталады. Атмосфера газдары (CO2, O2, N2) және табиғи сулардың көп бөлігі биосфераның тірі затының газдық функцияларын орындаудың тікелей нәтижесі болып саналады.
   
4. 
   Атомдар және олардың қосылыстарының концентрациясы және таралуының жаңа жолдарын, элементтердің бір-біріне айналуын, атомдар және қоршаған орта ішіндегі энергияны шығаруда және пайдалануда жаңа жолдарды ашатын айналу интелект формасында (ноосфера) тірі заттың функциялары – мұны адам атқарады.
   

Педосфера (грек. pedon – жер, топырақ, sphaira – шар) – жердің топырақ қабаты. Педосфераның негізгі компоненті – органикалық зат немесе гумус. Барлық педосфера гумусының жалпы мөлшері 2,5∙1012 тонна. Гумустың негізгі компоненттері – гумин және фульво қышқылдары, олардың тұздары және гумин. Гумин - жоғары дисперсті минералды бөлшектермен байланысқан ерекше комплексі. Жалпы формуласы:

                                                 (СООН)m

                               R

                                                 (OH)n

Бірақ бұл компоненттердің арасында алмасу процесі болуы мүмкін.

Гумин қышқылдары – күрделі құрылысы бар жоғары молекулалы қосылыстар. Орлов бойынша шымды күлгін топырақтан алынған гумин қышқылдарының құрылымдық ячейкасының түрі төмендегідей:

С173Н183О86N11                 - шымды топырақтағы гумин

Қарашірік топырақтан алынған гумин қышқылдарының құрылымдық ячейкасының түрі төмендегідей:

С73Н61О32N4                     - қарашірік топырақтағы гумин

Гумин қышқышқылдары суда ерімейді, бірақ сілтілі ерітіндіде өте жақсы ериді.

Фульво қышқылдары құрылысында бүйір тізбелер ядродан көп болады. Гумин қышқылдарымен салыстырғанда карбоксилді және –ОН топтарының мөлшері көп. Фульво қышқылдары суда жақсы ериді. Олардың ерітінділері күшті қышқылдық ортаны көрсетеді, рН = 2,6–2,8. Фульво қышқылдарының ерігіштік қабілеттілігі хелаттануға бейімділігін көрсетеді. Фульваттардың комплексті қосылыстары табиғи суларда осындай физико-химиялық жағдайда активті миграцияға айналады. Металдардың бос катиондары тұнбаға түседі. Топыраққа түскен ауыр металдар көбінесе фульво қышқылымен байланысады.

Шымды күлгін топырақтағы фульва қышқылдарының құрылымдық ячейкасы:

С270Н61О32N16                 - шымды топырақтағы фульва

Қарашірік топырақтан алынған фульва қышқылдарының құрылымдық ячейкасының түрі төмендегідей:

С260Н280О177N15               - қарашірік топырақтағы фульва

Сонымен, гумус топырақта екі жақты роль атқарады: 1) жоғары дамыған өсімдіктер үшін приоритетті қажетті және микробиологиялық әрекет ету нәтижесінде органикалық заттардан шығатын азот және басқа элементтердің көзі. Сондықтан, гумус фитоценоздар өнімділігінің және топырақ өнімділігінің негізгі факторы; 2) гумин қышқылдары және олардың туындылары молекулалық құрамдарына байланысты педосферада химиялық элементтердің миграциясына және аккумуляциясына әсер етеді. Осыған байланысты гумусты заттар педосферада миграциялық тасқындарды реттеу механизмінің негізгі бөлігі болып табылады.

Қазақстанда 25 млн. гектар жер тың және тыңайған жерлерді игеру, жайылымдарды орынсыз пайдалану, осы процестердің нәтижесінде шөлге айналудың ерекше түрі – топырақ дегумификациясы пайда болды.

1. 
   
   
   1. 
      Ормандарды жою. Осы процесс нәтижесінде 579 млн. гектар топырақ жойылған.
      
   2. 
      Жайылымға беру. Осы процесс нәтижесінде 679 млн. гектар жерде топырақ дегумификациясы болды.
      
   3. 
      Агромәдениетті дұрыс өнімді пайдаланбау. Осы себеп нәтижесінде деградацияға 552 млн. гектар топырақ ұшыраған.
      
   4. 
      Өнеркәсіп әсерінен 23 млн. гектар топырақ жойылған.