Ермуханова нуржамал бахитжановна

АРАЛ ӨҢІРІНДЕГІ КСЕНОБИОТИКТЕРДІҢ ҚОРШАҒАН ОРТА НЫСАНДАРЫНА МИГРАЦИЯЛАНУЫ МЕН ОЛАРДЫҢ ӘСЕРІНЕ ЖҮРГІЗІЛГЕН ЗЕРТТЕУЛЕРДІ ТАЛДАУ

6М073100 – Қоршаған ортаны қорғау және өмір тіршілік қауіпсіздігі мамандығы бойынша

техника және технология магистрі академиялық дәрежесін алу үшін дайындалған диссертация

Қызылорда, 2012

Қазақстанда бұрынғы қалыптасқан техногендік салмақтың ізінен техносфера қоршаған ортаға әсер етуде. Соңғы жылдары Арал маңы халқының денсаулығын қорғау мен экологиялық мониторинг орталығының жариялаған мәліметтері бойынша қоршаған ортаның жағымсыз факторының әсерінен халықтың денсаулығы Республика деңгейінде алып қарағанда жағымсыз көрсеткіштер көрсетіп отыр. Арал өңірінің қоршаған ортасына түсетін салмақтың жоғарылауы токсиканттардың миграциялануының артуы және қоршаған ортаға төзімділігі жоғары ксенобиотиктердің пайда болуы ғалымдарды алаңдатып отыр. Осыған дейін ғалымдардың зерттеген еңбектерінде Арал өңіріндегі ластаушы заттардың қоршаған ортамен, адам ағзасына әсерлерін зерделеген болсақ, бұл тақырыпта ксенобиотиктердің қоршаған орта нысандарымен (су, топырақ, ауа), халықтың пайдаланатын азық-түлік өнімдеріндегі тіркелген мөлшерін, іздерін анықтай отырып, оған талдау жасалды. Арал өңірінің үш аймағынан – азық-түлік өнімдері мен топырақ, ауа, су нысандарынан алынған сынамалардағы пестицидтер мен ауыр металдардың мөлшері Облыстық СЭС лабаратория орталығында (вольтамперометрлік талдағышпен СТА(ГОСТ27384-2002) және Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университеті «Физика-химиялық зерттеу әдістері» инженерлік бейіндегі зертханасында сараптамадан өтіп, ол теориялық және практикалық білімдермен қортындыланды.

- Арал өңірінің әр түрлі аймақтарындағы халық тұтынатын су көздеріндегі ауыр металдардың концентрациясына мониторинг жүргізу;

- Арал өңірінің әр түрлі аймақтарындағы халық тұтынатын су көздеріндегі пестицид қалдықтарын анықтауға мониторинг жүргізу;

- Арал өңірінің әр түрлі аймақтарындағы халық тұтынатын тамақ өнімдері құрамындағы ауыр металл іздерінің концентрациясын анықтауға мониторинг жүргізу;

- Арал өңірінің әр түрлі аймақтарындағы халық тұтынатын тамақ өнімдері құрамындағы пестицид қалдықтарын анықтауға мониторинг жүргізу;

- Арал өңірінің аймақтарындағы топырақ пен ауадағы пестицид қалдықтарымен ауыр металл іздерінің көрсеткіштерін салыстыру.

Бұл жүргізілген зерттеулер нәтижесін жоғарғы оқу орындарының «Экология және тұрақты даму», «Геоэкология», «Өндірістік экология», «Биологиялық және химиялық қауіпсіздік негіздері» «Қоршаған ортаны қорғау мониторингі» оқу пәндерін жүргізуде және әдістемелік құралдар жасауда пайдалануға болады.

Диссертацияның негізгі мазмұнында барлық бөлімдермен бірге, санитарлық-лабораториялық зерттеулер мен сараптамалар, салыстырмалы мәліметтер, зерттеу нәтижесі мониторингтері және қолданылған әдебиеттер тізімі келтіріліп, қорғауға ұсынылады.

Жұмыс нәтижесі жарияланған баяндамаларда талқыланды. Диссертацияның негізгі мазмұнына сәйкес келетін бір мақала республикалық ғылыми-тәжірибелік конференция материалдарында, 2 мақала «М.Әуезов атындағы ОҚМУ ғылыми еңбектері» ғылыми басылымында (№1.(22) 2012) жарияланып, «Арал өңіріндегі ксенобиотиктердің қоршаған ортаға әсеріне зерттеу жүргізу» мақаласы ҚМУ хабаршысына №1(33) 2012ж, университетің 75-жылдығына арналған 2 мақала халықаралық конференцияда ҚМУ-де оқылып, қалған екі мақала халықаралық конференция материалдарына - Болгарияның София қаласында өткен «Научный потенциал мира» атты халықаралық конференция материалдарында жарияланды.

- ксенобиотик;

- биотрансформация;

- метаболизм;

- миграция;

- пестицидтер;

- ластаушы заттар;

- ауыр металдар;

- «min» концентрация;

- «max» концентрация;

- гамма ГХЦГ;

- Базагран;

- Бетта ГХЦГ;

- атмосфералық ауаны қорғау мониторингі;

- топырақты қорғау мониторингі;

- жер асты, жер үсті және ағынды су мониторингі;

- халықтың денсаулығын қорғау мониторингі.

- ФЭ – фитотоксикантты эффект;

- ДДТ – 4,4-дихлордифенилтрихлорэтан;

- ГХЦГ– гексахлорциклогексан;

- ПХБ – полихлорбифенил
НЕГІЗГІ БӨЛІМ

1 Ксенобиотиктер — тірі организмдерге жат химиялық заттектер

Ксенобиотиктер – тірі организмдерге жат химиялық заттектер (пестицидтер, токсиндер, т.б.. поллютанттар), олар биологиялық процестерді бұзуға қабілетті. Олардың 3 тобын бөліп көрсетеді.

1) адамның шаруашылық әрекетінің (ауылшаруашылық, өнеркәсіп, көлік өнімдері) өнімдері;

2) тұрмыстық химия заттары ( жуғыш заттар, паразиттерге қарсы күреске арналған заттар, парфюмерия);

3) көптеген дәрі-дәрмектер.

Көптеген жағдайларда ксенобиотиктер тірі ағзаларға түскеннен кейін оның жағымсыз әсерлерінің биотрансформациясынан уытты метаболиттер пайда болады. Көптеген ксенобиотиктер де, ағзаға түсе отырып биотрансформацияға ұшырайды және метоболит түрінде бөлініп шығады. Ксенобиотиктердің метаболизміне 30-дай фермент қатысады. Оның 2 фазасы бар: 1) модификация - функциялық топтар түзіледі немесе босатылады. 2) конъюгация - функциялық топтарға басқа топтар мен молекулалар қосылады. Көп жағдайда ксенобиотиктер метоболизмі осы ретпен жүріп отырады, бірақ ксенобиотик молекуласында функциялық топ болатын болса, ол бірден конъюгацияға ұшырап кетеді. Әдетте 2 кезеңі, әсіресе бірлесе әсер етсе молекулалардың гидрофилділігі, белсенділігі мен улылығын төмендетеді. Үшінші кезені бұл енді – метаболизм емес, ксенобиотиктердің тіршілігі - ксенобиотиктің өзі мен оның метаболиттерін байлап тастап, клеткадан, соңынан организмнен шығарылып тасталуы Биотрасформацияның негізіне, көп жағдайда, молекулалардың энзиматикалық түрленуі жатады. Бұл құбылыстың биологиялық мәні – химиялық заттектің ағзадан шығаруға ыңғайлы формаға айналуы, сонымен қоса, оның әсер ету уақытының қысқаруы.

“Арал өңіріндегі ксенобиотиктердің қоршаған орта нысандарына миграциялануы мен олардың әсеріне жүргізілген зерттеулерді талдау” тақырыбында Қазақстан Республикасының Жоғарғы Кеңесінде «Арал өңірі халқының әл - ауқатын түбегейлі өзгерту шаралары жөніндегі» ережесіне (18.01.1992ж) негізделген, аудандастыруға сәйкес Аралдың Қазақстан бөлігін 3аймаққа бөліп қарастырдық. Осы аудандастыруға сәйкес 3 топқа экологиялық қолайлылау оңтүстік-шығыс (Жаңақорған, Шиелі аудандары) аймақ (ОА), экологиялық апатты солтүстік-батыс (Арал, Қазалы, Жалағаш аудандары) аймақ (СА) және олардың аралығында орналасқан экологиялық дағдарыстағы Қызылорда қаласы (ҚҚ ) аймақтарына жіктелді.

Зерттеуде осы аудандастыруға сәйкес Арал өңірінің су көздерінен, топырағынан, жұмыс орны ауасынан сынамалар алынып, оның көрсеткіштеріне мониторинг жүргізілді.

Ксенобиотиктер биотрансформациясы мен метаболизм процесі нәтижесінде түзілген өнімдердің түрленуі

Халық тұтынатын тамақтық өнімдер, су, топырақ, өсімдік және ауа химиялық қосылыстармен зақымдануы адамның өмір сүруі үшін қауіпті де, қатерлі. Себебі адам ағзасына жылдар бойы сыртқы ортадан түсетін ксенобиотиктер жинақтала келе адам үшін аса маңызды бауырда, бүйректе басқа да органдарда ауру пайда ету қабілетіне ие болады.. Организмге енген зиянды заттар әртүрлі химиялық айналымдарға, яғни биотрансформацияға немесе метаболизмге ұшырайды.

Көптеген ксенобиотиктер де, ағзаға түсе отырып биотрансформацияға ұшырайды және метоболит түрінде бөлініп шығады. Биотрасформацияның негізіне, көп жағдайда, молекулалардың энзиматикалық түрленуі жатады. Бұл құбылыстың биологиялық мәні – химиялық заттектің ағзадан шығаруға ыңғайлы формаға айналуы, сонымен қоса, оның әсер ету уақытының қысқаруы.

Көптеген ксенобиотиктердің метоболизмі нәтижесінде түзілетін өнімдер уыттылығы жағынан шығатын өнімдерден кем түспейді және ол өнімдердің түзілуімен қатар жүреді

Биотрансформация нәтижесінде улардың улылығын жоғалту процесі «метаболитикалық детоксикация» деп аталады.

Кейбір заттектер метаболизм процесі барысында улылығы үлкенірек қосылыстар түзіледі. Мұндай типті түрленуге мысал ретінде фторэтанолмен интокцикациялау кезінде ағзада фторсірке қышқылының түзілуін алуға болады.

Көптеген жағдайда ксенобиотиктердің биотрансформациясы барысында шығатын агенттерге қарағанда, ағзаға мүлдем басқаша әсер ете алатын заттектер түзіледі. Метаболизмнің І-ші фазасы кең мағынада биотрансформациясының деңгейі ретінде анықталады. Биотрансформацияның деңгейі барысында байланыс молекуласына полярлы функционалды топтар қосылады немесе жабық формада субстратта болатын ондай топтардың экспрессиясы жүзеге асырылады. Бұған қышқылдану және оксидо-редуктаз көмегімен молекулаларды қалыпқа келтіру арқылы немесе оларды эктераздар мен амидаздар көмегімен гидролиздеу жолымен қол жеткізуге болады.

ІІ фаза – метаболизмнің аралық өнімдерінің эндогенді молекулалармен биологиялық конъюгациясы жүретін деңгейі.

Биологиялық түрлену барысында липофильді және қиын шығарылатын ксенобиотик гидрофильді өнімге айналады, бұл оның жылдам экскрециясын туындатады. . Көптеген төмен молекулалы заттектер, факультативті аллергент бола отырып, ағзада аралық реакцияға қабілетті өнімдер түзумен байланысты метаболитикалық түрленуге ұшырайды. Сонымен, молекуласында амин немесе нитротобы бар қосылыстар метаболизм барысында қан мен ұлпа протеиндерімен белсенді араласатын, толық антигендер түзетін гидроксиламиндерге айналып, түрленеді. Ағзаға мұндай заттектердің қайта түскен кезінде өзіндік іс-әрекетпен қоса аллергиялық реакциялар жүреді.

Өте әлсіз токсинді улардың қайтадан қарсы денелермен әсер етуінің нәтижесінде организмде, жағымсыз реакциялар, яғни сенсибилизация тәрізді аллергиялар туғызады. Олардың Залалсыздануының бірінші және басты жолы – улардың химиялық құрылымының өзгерісі. Мысалы, органикалық қосылыстар көбінесе гидроксилденуге, ацетилденуге, қышқылдануға, метилденуге, тармақталуға, қалпына келуге ұшырайды, яғни соңында организмде үлкен мөлшердегі улы және активті заттардың түзілуіне әкеледі. Улы әсерлердің төмендеуінде белгілі рольді атқаратын және екінші жолы болып депанирлеу болып табылады.

Депарнирлену қандағы циркуляцияланатын удың төмендеуінің уақытша жолы болып табылады. Мысалы, көбінесе сүйекте, бауырда, бүйректе ауыр металдық (қорғасын, кадмий) қалып қоюы, нерв жүйесіндегі кейбір заттардың қалуы.Бұл процесс қиын және толық залалсыздандыру әдісі болып саналмайды, себебі улар деподан қанға қайтадан келіп, өткір созылмалы улануға ұшырауы мүмкін. Удың деподан қантамырға келуі ішімдік қабылдағанда, ауырғандағы, жүйкенің ширығуы кезінде тез көтерілуі мүмкін. Уды залалсыздандырудың үшінші жолы – олардың организмнен шығарылуы әртүрлі жолдармен өтеді: тыныс алу органдары, асқорыту жүйесі, бүйрек, тері жамылғысы арқылы. Уды шығару жолдары, олардың организмдегі айналымына және физико-химиялық құрамына байланысты. Мысалы, алифатикалық және ароматикалық қатарлардың органикалық қоысылыстары көбінесе, жұтылатын ауа түрінде бүтіндей бүйрек және асқазан мен ішек жолы арқылы бөлінеді. Ауыр металдар, ережеге байланысты, негізінен асқазан мен ішек жолы арқылы шығарылады. Майлы және тері бездерінің өзегі арқылы бөліну аз ғана мәнге ие. Кейбір улар (қорғасын, кобальт және т.б.) бала емізетін ананың сүтіне жиналуы мүмкін. Көптеген өнеркәсіпте, ауылшаруашылығында, тұрмыста пайдаланатын улы заттар иммундық жүйені уландырады. Бұл заттардың аз мөлшерінің енуінің өзі ағзаның иммундық қорғаныш реакциясының бұзылуына әкеп соқтырады.. Иммундық жүйенің негізгі қызметі қандағы, лимфа тамырларындағы бөгде заттарды оқшаулау, залалсыздандыру, болмаса жою. Иммунотоксиндікті екі заңдылықта қарастырады: ол ксенобиотиктің өзінің иммундық жүйені зақымдауы, екіншісі ксенобиотиктің зақымдаушы уыттылық механизмдерінің әсеріне иммундық жүйенің қатысуы. Иммунотоксиканттарға өнеркәсіпте, ауылшаруашылығында, тұрмыста пайдаланатын улы заттар қатары жатады

2 Зерттеу нысаны және әдістері
Қоршаған орта нысандарына ксенобиотиктер әсеріне жүргізілген зерттеулер мониторингі

Көптеген пестицидтер және басқа да химиялық токсиканттар липофильды агенттер болып табылады. Олар метаболизмге және организмнен шығарылуына жәй бейімделген. Топырақта токсиканттар көбірек жиналған сайын мұнда өсетін өсімдердің бойында аккумуляцияланады, ал өз кезегінде бұл өсімдіктермен жануарлар қоректенеді. Адамға ол өсімдік және жануар тектес тамақтармен де миграцияланады.

Сыртқы ортаға түскен химиялық заттектер әр түрлі жолдармен адам ағзасына түседі. Оларды тыныс алғанда ауа арқылы және тамақтық затар құрамы арқылы қабылдайды.

Судағы гербицидтер мен пестицидтердің көрсеткіштері

Арал өңіріндегі қалыптасқан күрделі экологиялық жағдай еспе судың құрамы мен деңгейінің өзгерісімен де байланысты: Сырдария өзенінің суында сульфаттар концентрациясы 140-тан 780 мг/л, нитраттар -18,2 мг/л-ге дейін, ал хлорорганикалық қосылыстар шегіне жеткен концентрациядан 2 есеге асып кеткен. Қоршаған ортаның улы химикаттар тасымалдағанғандағы қалдық өнімдермен едәуір ластанғаны байқалды. Арал өңірі суынан 2007-2011жж. зерттеулерде табылған Гамма ГХЦГ, ДДТ, Базагран пестицидтерінің іздері солтүстік-батыс аймақта басқа аймақтардан жоғары болды.

Ауыз судың физикалық-химиялық қосылыстарының сапалық көрсет-кіштеріне экологиялық факторлар әсер етуде. Шаруашылықтық-азықтық және коммуналдық-тұрмыстық пайдалануға арналған судың негізі осы өзен суы болып табылады. Ұзақ жылдардағы тексеру нәтижесі көрсеткендей Сырдария суы тұтқыр, лайланған, құрғақ қалдықтар көп, минералдылығы жоғары, сапалық көрсеткіші 3-класқа жататын қоңыржай зақымдалған (1,01 - 2,5), кейбір химиялық заттар мен ауыр металдардың шектеулі рауалды концентрациясы жоғары. Ауыр металдар тұздарының концентрациясы Сырдар-ияның төменгі ағысында едәуір жоғарылағаны байқалады. Қазалыдан төмен қарай Zn²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺ және Pb²⁺ иондарының концентрациясы 44.0, 70., 5.3 және 21.5 мкг/л шамасына сәйкес келеді. Қамбаш көлінің ағынсыз жүйесінде Zn²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺ және Pb²⁺ иондарының концентрациясы 115.5-209.0, 171.7-350.0, 17.0-23.8 және 94.2-107.7 мкг/л. Арал өңірінің сапалы ауыз сумен қамтылуы қанағатарлықсыз күйде қалуда.

Сурет 1 - Сырдария өзенінің (ҚҚ) - су құбырына жібермей тұрғандағы металл көрсеткіштері - мг/дм³

Қызылорда облысындағы ауыз су қауіптілігі жөнінен 3-класқа жатқызылады, сынамалардың 23-25%-і, ал ауылдық аймақтарда 30-46%-і (Жалағаш ауданында 60-70%) бактериалдық көрсеткіштері бойынша нормаға сәйкес келмейді. Мониторинг нәтижесі көрсеткендей соңғы он жылда Сырдария өзені орташа және кейде өте зақымдалған 3-4-сыныпта қарастырылып, сульфат, мыс, магний, азот нитраты мөлшері шекті рауалды мөлшерден жоғары болған

Арал өңірі суындағы мыс иондарының анағұрлым жоғары концентрациясы 2009 жылы жазда, ал минималды концентрациясы 2010 жылы тіркелді. 2011 жылы Солтүстік аймақтағы су көздеріндегі мырыш иондарының концентрациясы 0,010-0,417 мг/кг анықталды. Бұл басқа 2 аймақпен салыстырғанда жоғары. 2011 жылда алынған ішінде мырыш иондары мөлшері салыстырмалы алғанда үш аймақта да жоғары. Оның «min» концентрацияда анықталғаны 0,010-0,070 мг/кг аралығында болса, «max» концентрацияда анықталғаны 0,18-0,417 мг/кг аралығында болды.

Сурет 2(ә) - Арал өңірі аймақтарындағы зерттелген судағы кадмийдің және қорғасынның концентрациясы. 2008-2011 жылдар аралығында Арал өңірінің әр түрлі аймақтарының ашық су қоймаларындағы суда қорғасын (Pb, ШРК=0,03, мг/дм³) иондарының мөлшерінің өзгерістері.

2010-2011 жылғы пестицидтер мен нитраттардың қалдық көлемін анықтау барысында сынамалар мен зерттеулер алынды. Оның 2009 жылдарға дейінгі алынған зерттеу нәтижелеріндегі оң көрсеткішті халық көп тұтынатын негізгі тамақ өнімдері мен қоршаған орта нысандарынан табуға болады ҚР.Денсаулық сақтау министрлігі. № 183 05.05.1993ж пестицидтер мен нитраттарға лабораториялық бақылау тиімділігін арттыру жөніндегі қосымшасына сәйкес зерттелген топырақтың құрамындағы 2010-2012 жылғы көрсеткіштері сараптамаланды.

Сырдария өзенінің жағасынан алынған топырақтың құрамында бензопиреннің канцерогенді көпциклды көмірсутектің мөлшері 42,2-48,7 мкг/кг, ал оның судағы мөлшері 0,013-0,014 мкг-кг, яғни ШРК-н шашамен 3 еседей жоғары. Үлгіге алынған сараптамаларды кестеде көрсетеміз.
Кесте 1 - Арал өңірінде лабораториялық бақылау нәтижесінде топырақтың құрамындағы табылған нитраттар мен пестицидтер көрсеткіштері, 2011-2012

(1-жартыжылдықта)

2-кестеде топырақтың құрамындағы шекті рауалды мөлшері жоғары пестицидтер оңтүстік аймақта 2011жылдың 1-жартысында 2М-4Х, солтүстікте ДДТ, Қызылорда қаласы аймағында суми-альфа болса, 2012 жылдың 1-жартысында оңтүстік және солтүстік аймақта Гамма ГХЦГ, ДДТ және базагран Қызылорда қаласы аймағында Гамма ГХЦГ анықталды.

Топырақтағы ауыр металлардың миграциясы

Топырақты зақымдаушы кей ауыр металдар көбінесе автотрассаларда және өнеркәсіп орындарының маңында анықталады. Олар қорғасын, мырыш, кадмий. Әсіресе жол бойынан 100 метрге дейінгі топырақ қорғасынмен зақымданады. Қорғасынмен зақымданған топырақта еріген фосфат болса сілтілі немесе нейтралды реакцияда гидроксид түзіледі, ол Pb(OH)₂ біртіндеп Pb₃(РO₄)₂ – көшеді немесе одан да күрделі суда нашар еритін фосфат, плюмбогуммит PbAI₃H{OH}₆{PO4}_2- түзеді. Бұл қосылыс топырақ ертіндісіндегі қорғасынның деңгейін нейтралдық ортаға жақын 10ˉ³ моль/л деңгейіне жуық екендігін көрсетеді.Топырақтағы қорғасын қосылыстарына CO3²ˉ, OHˉ, PO³ˉ4, SO³ˉ₄, аниондары үлкен әсерін тигізеді.

Металдар топырақта оңай жиналады, бірақ оларды жою өте қиын: мырышты топырақтан жартылай жою кезеңі 70– 510 жылға дейін, қорғасындікі 740–5900 жыл, кадмий 13-110жыл, мыс 310-1500 жыл. Топырақтың бетіне ауыр металдардың 80-90% тотықтар түрінде өтеді. Оларға: PbO₃, CuO, ZnO т.б. Атмосфералық жауын-шашынмен бірге миграцияланып, CO₂, NO₃, SO₃, HCI₂, HF миграцияланып топыраққа өтеді. Топырақтағы ауыр металдар органикалық қосылыстармен де кешенді күрделі қосылыстарға түседі. Топырақтағы гумуспен байланысып, гуматтар түзсе, гумустық заттар фульва қышқылымен байланысып, ауыр металдардың фульваттарын түзеді. Ауыр металдар топыраққа әр түрлі ортада сіңіріле алады. Қышқылды ортада қорғасын мен мырыш, сілтілі ортада кадмий мен кобальт сіңірілетіні анықталған.

Топырақтағы ауыр металлардың «топырақ - өсімдік» миграциясы

Топырақта токсиканттар көбірек жиналған сайын мұнда өсетін өсімдердің бойында аккумуляцияланады, ал өз кезегінде бұл өсімдіктермен жануарлар қоректенеді. Өсімдіктің микроэлементтерді жинақтау, оның ішінде ауыр металдарды жинақтауында «топырақ-өсімдік-жануар-адам» тізбегінің аралық қатарларын құрайды. Өсімдіктің химиялық құрамы топырақтың құрамына байланысты қажетті микроэлементтерін топырақтан сіңіріп отырады. Топырақтан оны сіңіру арқылы өсімдік өзінің физиологиялық, биохимиялық қажеттілігін қанағаттандырады.

Топырақты түзуге қатысатын немесе өсімдікке сіңірілетін ауыр металдардың транслокациялық қабілеті топырақтың агрохимиялық, физико-химиялық қасиеттеріне әсерін тигізеді. Олар топырақта аз өзгеретін, жинақталған, еріген, сіңіруге дайын түрде де болады. Транслокациялық қабілетін анықтау арқылы «топырақ-өсімдік» жүйесіндегі өсімдіктің биологиялық ерекшеліктері мен топырақтың ауыр металдармен зақымдануының деңгейлерін анықтауға болады. Әрине «топырақ-өсімдік» жүйесінде ауыр металдардың миграциясы барлық уақытта қауіпті бола бермейді. Кейбір өсімдіктердің адсорбциялық қасиеті болса, ал екінші бір өсімдіктер тіпті басқаша керісінше уыттылығын жоғарылатуы да мүмкін.

Топырақтағы ауыр металдардың токсиканттығы ережеге сәйкес қышқыл, сілтілі және сирек нейтральді топырақтварда байқалады.Ал металдардың өсімдіктерге сіңірілуі де осы ережеге сәйкес келеді. Топырақтағы қышқылдықтың артуы олардың жылжымалылығын жоғарлатады.

Мысалы: мырыш топыраққа түсу формуласы ZnO болса, қышқылдығы Рн <7,7 тең болғанда оның иондық формуласы [Zn(Н₂O₆)]²+ гексааква-ион деп аталып, ал Рн>9,1 тең болғанда (ZnOН)₂ немесе [(ZnOН)₂]²ˉ деп белгіленеді.

Ғылыми әдебиеттер мәліметтерінде топырақтың әр түрлі токсиканттармен зақымдалуына өсімдіктің тұрақтылығы - фитотоксикантты эффект(ФЭ)

өсімдіктің бақылауға алынған биомассасының үлесімен сипатталады

ФЭ= [(P₀- P_X) / P₀] × 100% (1),

Мұнда P₀ – «таза» және P_X – зақымдалған топырақтағы өсімдікке қатысты салмағы(г);

ФЭ - өсімдіктің бақылауға алынған биомассасындағы ауыр металдардың

теріс көрсеткіші анықталады.

Токсикаттардың транслокациялық қосылыстары өсімдік массасындағы металдардың іздерімен, Удовенко бойынша (ФТ) фитотоксиндігімен бағаланады. Өсімдікке топырақ арқылы енген ФТ биомассасының азаюын мына формуламен өрнектейді:

ФТ=[(P₀- P_Х) – C₀ /P₀ - C_Х] (2)

C₀ – үлгі бақылаудағы және C_Х – зақымдалған өсімдіктегі токсикант концентрациясы (мг/кг);

P₀ – үлгі бақылаудағы және P_Х – металмен зақымдалған өсімдіктегі токсиканттың құрғақ массасы(г).

(ЭД₅₀) – Ауыр металдардың әсеріне өсімдіктердің тұрақтылығын бағалау критерииі - әсерлі доза (ЭД₅₀). Ол қорғасын үшін 12,2 мк/кг, ал кадмий үшін 3,5 мк/кг.

Кесте 2 - Топырақ-өсімдік қоспасындағы қорғасынның (қорғасын-52 мг/кг) миграциялық қабілеттілігі

2-кестеде қорғасынның миграциялық қабілеті басқа металдармен қосылыстарда үлкейетіндігін көрсетеді. Ол жылжымалы түрге айналып, өсімдіктің бойында жан-жақты таралып, Pb(NO₃)₂, Pb(NO₃)₂+Cd(NO₃)₂ қосылыстарында қорғасынның өсімдіктегі мөлшері 3 - 4,2 мг/кг, уыттылық кофициенті 0,13-0,17, өсімдікке әсерлі дозасы 4-2 мг/кг болады. Басқа қоспасыз тек белсендірілген топырақта миграциялық қабілеті төмендеп, Pb өсімдіктің өнімділігіне тікелей әсер етіп, Pb -12 мг/кг, уыттылық коэфициенті -0,33-ке көтеріледі. Яғни қорғасынның адсорбциялық қабілеті кадмиға қарағанда жоғары, сондықтан ол иондармен қоспада, өз иондары есебінен де сейіліп, өсімдікке әсері азаяды.

Қазақстан аумағанда қоршаған ортаға тұрақты ластағыш көздерде жылына 5 млн. тонна әртүрлі ластағыш заттар бөлініп шығады. Ауаны ластаушылардың ішінде автомашиналардың алатын орны ерекше. Жыл сайын олар 280 миллион тонна шамасында көміртек тотығын, 56 миллион тонна көмірсутек, 28 миллион тонна азот тотығын ауаға қосады.

Облыс халқының экологиялық, әлеуметтік жағдайын жақсартуға арналған шаралар барысында Арысқұм ішіндегі мұнай кен орнындағы ілеспе және табиғи газды кешенді игеру мен қажетті пайдалану мақсатында энергия көздерін және халықты газбен қамтамасыз ету жөнінде Қазақстан Республикасының үкіметі қаулы қабылдады. Ілеспе газды облыстың барлық деңгейдегі өндірістерінің пайдалануына байланысты ауаға шығарылатын қатты қалдықтар шығарылымдары азайды. 2011 жылдың 1-жартысында ол барлық қалдықтардың 2,65 % ғана құрады.
Кесте 3 - Қызылорда облысындағы ауаға шығарылатын қатты қалдықтар көлемі

Көрсеткіштер	2010 жыл (6 айында.)	2011жыл (6 айында.)	- Азаюы
1	2	3	4
Атмосфераға шығарылатан жалпы өндірістік шығарындылар, мың. тонна	16,042	11,7	- 4,342 (-27%)

Қызылорда қаласының атмосфералық ауасының жағдайы атмосфералық ауа жағдайы стационарлық және маршруттық постардан алынған сараптама нәтижесі арқылы анықталды. Ауадан сынама алу көбінесе автотұрақ көп тұрақтайтын жерлерде орналасқан. Қызылорда қаласындағы атмосфералық ауаның сапасын анықтайтын стационарлық посты «Шұғыла» мөлтек ауданынындағы бақылау кезінде өлшенді заттардың ауадағы ШЖК-сы - 0,2, күкіртті диоксиді - 0,2 (ШЖК), Азот диоксиді- 0,5 (ШЖК), Көміртегі тотығы-0,3 ШЖК), өлшенді заттардың максималды концентрациясы 6,4 ШЖК) жетті. Бұл шекті мөлшерден артық.

Жүргізілген мониторинг нәтижесінде өңірдегі ауаны ластаушы заттардың шекті рауалды мөлшерден жоғары болғандары:

- өлшенді заттар, күкірттің қос тотығы, көміртегі тотығы, азоттың қос тотығы.

2011жылдың 2-жартысында және 2012 жылдардың 1-жартысында пестицидтер мен нитраттардың қалдық көлемін анықтау барысында ауадан, алынған Солтүстік өндіріс зонасында (ГКП "КЭЦ") 2011-2012жылдары қойылған сынамалардың ішінен ДДТ(4,4-дихлордифенил-трихлорметилметан) сынама-сында оң көрсеткіш 63-тің 2-нен анықталды. Оның мөлшері 0,001-0,002 мг/кг аралығында Ал Оңтүстік өндіріс зонасына (КМРТЦ) жүргізілген сынамаларда ГХЦГ(гексахлоран) пестицидінің 56-сынамасының 2-нен 0,03-0,04 мг/кг мөлшерінде анықталды. Әрине бұл көрсеткіштер жұмыс аймағы ауасында пестицидтердің бар екендігін, бірақ олардың шекті жіберуге болатын мөлшерден аспағандығын көрсетті. Дегенмен табылған сынамалардағы пестицидтер мен гербицидтер аса қауіпті болып табылады. ДДТ ауада ұзақ сақталатын, тіпті Кеңестер Одағы кезінде (1970) тиым салынған пестицид болып табылады. Екеуі де ГХЦГ(гексахлоран), ДДТ да хлорорганикалық пестицидтер класына жататын, суда, топырақта тұрақты жинақталатын, тірі организмнен баяу шығарылатын пестицидтер болып табылады.

Арал өңірі бойынша азық-түлік өнімдеріне жүргізілген зерттеулерді талдау

Арал өңіріндегі тамақтық өнімдер мен судың құрамындағы ауыр металдарды аймақтар бойынша зерттеулерде кадмий және қорғасын басқа ксенобиотиктерден басым болды. Өнімдердің ішінде халық күнделікті тұтынатын өсімдік өнімдерінен алынған сынамалар нәтижесі оң көрсеткішті көрсетіп отыр. Олар нормадағы көрсеткіштерден бірнеше есе жоғары. Әсіресе дәрумендік қасиеті бар жаз мезгілінде көп қабылданатын қауын, қарбыз өнімдерінен алынған сынама нормалық көрсеткіштерге сәйкес келмейді.

Сурет 4 – 2012 жылдың 1-жартысындағы Арал өңірінің үш аймағындағы кейбір тамақтық өнімдердегі кадмийдің “min” іздері.

Сурет 5– 2012жылдың 1-жартысындағы Арал өңірінің үш аймағындағы кейбір тамақтық өнімдердегі кадмийдің “max” іздері(мг/кг).

Қызылорда облыстық санитарлық-эпидемиологиялық стансасының мәліметтері бойынша 2009-2011 жылдары тамақ өнімдерінен, судан, ауадан және топырақтан зерттеуге алынған 7863 сынаманың құрамында агрохимикаттардың қалдығы 1011-де кездессе, ол 13% құрайды. Бұлардың ішінде мөлшері шегіне жеткен концентрациядан асып кететіні 209 сынама, ол байқаудың жалпы санының 2,7% болса, оң көрсеткішті сынамалардың 20,7%-ін құрайды. 2008 жылдағы зерттеулерде ет және ет өнімдерінің 280 сынамасының 14-інен, малдың ішкі мүшелерінің (бауыр, бүйрек, жүрек, өкпе, қарын) 45 сынамасының 6-нан, шай өнімдерінің 77 сынамасының 2-інен, алкогольдік ішімдіктің 16 сынамасының 12-нен, өсімдік майының 65 сынамасының 1-нен ГХЦГ, ДДТ пестицидтері оң көрсеткішті көрсетіп отыр. Арал өңірі бойынша сүт, айран өнімдеріне жүргізілген зерттеуде бетта ГХЦГ - көрсеткіші 0,003-00,4 мг/кг, гамма ГХЦГ- 0,002-0,03 және ДДТ – 0,03-1,3 мг/кг болса, бұл пестицидтердің негізгі үлесі солтүстік-батыс аудан бойынша жоғары болды.

Бүгінгі таңда Арал өңірі Қазақстандағы топырақ жамылғысының бұзылуы, шөлдену, тұздану, топырақ пен судың өндірістік және ауылшаруашылық қалдықтарымен ластану, оның үстіне осы аймақта Байқоңыр космодромының орналасуына байланысты факторлар әсеріне ұшырап отырған экологиялық дағдарыс аймағының бірі болып қалып отыр.

Сурет 6 - Арал өңірі тамақ өнімдерінен табылған Гамма ГХЦГ, ДДТ пестицидтерінің іздері(саны).

Аймақ көлеміндегі пестицидтер мен нитраттардың 2011-2012 жылдардағы алынған зерттеу нәтижелеріндегі оң көрсеткішті халық көп тұтынатын негізгі тамақ өнімдері мен қоршаған орта нысандарынан табуға болады.

2. Н.Б.Ермуханова., С.Т.Абдрахманов. Арал өңіріндегі ксенобиотиктердің қор-шаған ортаға әсеріне зерттеу жүргізу. Қорқыт ата атындағы ҚМУ. ҚМУ хабаршысы (Вестник КГУ) №1(33). 2012ж – 250-253 б.

3. Н.Б.Ермуханова., С.Т.Абдрахманов. Ксенобиотиктердің иметаболизм про-цесі әсерінен түзілген өнімдерінің динамикасы мен миграциясы. М.Әуезов атындағы ОҚМУ ғылыми еңбектері. №1.(22) 2012г. –62-66 б.

4. Н.Б.Ермуханова., С.Т.Абдрахманов. Азық-түлік өнімдеріндегі анықталған ауыр металдардың іздері және Арал өңірі бойынша оған жүргізілген зерттеулерді талдау. М.Әуезов атындағы ОҚМУ ғылыми еңбектері. №1.(22) 2012г. – 67-72 б.

6. Н.Б.Ермуханова., С.Т.Абдрахманов. Ксенобиотиктер биотансформация-сындағы метаболизм процесі нәтижесінде түзілген өнімдердің түрленуіне жүргізілген зерттеулерді талдау. Қорқыт ата атындағы ҚМУ-ң 75-жылдық мерейтойына арналған ғылыми-еңбектер жинағы. «Ғылым және инновация, бәсекеге қабілеттілік». – 2012ж.

7. Н.Б.Ермуханова., С.Т.Абдрахманов., А.А.Ташимова., Д.Б.Нуржанова //Техногенные источники радионуклидного загрязнения окружающей среды Кызылординской области// Научный потенциал на света – 2012 // 17-25.09. 2012г. //София. Болгария. Том 17. –52-55с.

8. О.А.Абдуллаев Н.Б.Ермуханова., С.Т.Абдрахманов. Оценка экологического состояния и виды рисков месторождении Кумколь Научный потенциал на света – 2012 .//17-25.09.2012г. // София. Болгария. Том 14. –.57-61с.

Специальность 6М073100- «Безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды»

Согласно данным, предоставленных центром защиты здоровья населения Аральского региона и экологического мониторинга за последние годы, рассматривая на уровне Республики, показатели состояния здоровья населения региона вследствие негативного влияния окружающей среды очень низкие. Если до этого времени ученые в своих научных трудах исследовали влияние загрязняющих веществ на окружающую среду Аральского региона, влияние на организм человека, в данной работе сделан анализ исследований миграции ксенобиотиков на объекты окружающей среды (атмосфера, вода, почва), определяя их кличество в составе продуктов питания, потребляемых населением региона. Исследуемые ксенобиотики – пестициды и тяжелые металлы определены в центре экспертизы вольтамперометрическим анализатором СТА (ГОСТ27384-2002).

- проведение мониторинга на содержание концентрации пестицидов в различных водных источниках, потребляемых населением Аральского региона;

- проведение мониторинга на содержание концентрации следов тяжелых металлов в продуктах питания, потребляемых населением Аральского региона;

- проведение мониторинга на содержание концентрации пестицидов в продуктах питания, потребляемых населением Аральского региона;

- сравнение показателей следов тяжелых металлов и пестицидов в атмосферном воздухе и в почве Аральского региона.

Объект исследования. Объекты окружающей среды Аральского региона: вода реки Сырдария, централизованные системы водоснабжения, автостоянки, производственные зоны, продукты питания.

Теоритические и методологические основы исследования:

1. Заключение на основе основе анализа статистических данных;

2.Основываясь на результаты работы, определить влияние ксенобиотиков на исследуемые объекты.

Методы исследования:

1. Литературный обзор, сбор материалов по теме диссертации.

2. Выводы на основе сравнительного анализа статистических данных трех зон Аральского региона за 2011-2012 г.г.

3. Заключение на основе полученных результатов исследований.

Научная новизна: Сделав анализ содержания продуктов питания, потребляемого населением в трех объектах исследования Аральского региона на наличие следов тяжелых металлов и пестицидов, определено влияние техногенных-экологических факторов на показатели ксенобиотиков, оценен уровень воздействия на организм человека.

Практическая значимость работы. Результаты исследовательской работы могут быть использованы при преподавании таких дисциплин как «Экология», «Геоэкология», «Промышленная экология», «Биологическая и химическая безопасность», «Мониторинг окружающей среды», в процессе подготовки методических пособий.

Апробация результатов. Основные положения и результаты работы (2 научные публикации) докладывались и обсуждались на научных республиканских конференциях, в том числе международных.



Summary

Ermuhanova Nurzhamal Bahitzhanovna

6M073100-specialty "Safety and Environmental Protection"
Topicality of the work. Natural and man-made pollution Kyzylorda region has its negative impact on the health of the population. According to the results of research in recent years shows that the objects of the environment of the Aral region, namely, air, waters, soil were human impact. More responsible for the environmental condition associated with the updating process of modern production, attraction of foreign investors. Despite the fact that everything is being done to ensure environmental safety, process improvement and restoration of the environment comes at a slower pace.

According to data provided by the Centre to protect public health in the Aral region and environmental monitoring over the years, looking at the level of the Republic, health indicators in the region due to the negative impact of the environment is very low. Before that time, scientists in their scientific studies investigated the effects of pollutants on the environment of the Aral region, the impact on the human body, the paper made ​​an analysis of migration studies of xenobiotics on the environment (air, water, soil), defining them in products Amount power consumed by the population of the region. Investigated xenobiotics - pesticides and heavy metals identified in the center of expertise voltammetric analyzer STA (GOST27384-2002).

The purpose of the study. Exploring the biotransformation of xenobiotics in the environment of the Aral region, monitoring and analyzing their migration to water, soil and food.

Research objectives:

- Monitoring of the content of heavy metals in various water sources consumed by the population of the Aral region;

- Monitoring of the content of pesticide concentrations in various water sources consumed by the population of the Aral region;

- Monitoring of the content of trace concentrations of heavy metals in the food consumed by the population of the Aral region;

- Monitoring of the content of pesticide concentrations in food products consumed by the population of the Aral region;

- Comparison of traces of heavy metals and pesticides in the air and in the soil of the Aral region.

The object of the study. Objects of the environment of the Aral region: water the Syrdarya River, centralized water supply systems, parking lots, industrial zones, and food.

Theoretically and methodological basis of the research:

1. Conclusion based on the analysis of statistical data;

2.Osnovyvayas on work to determine the effect of xenobiotics on the objects under study

Methods:

2. Conclusions based on a comparative analysis of statistical data from three areas of the Aral region in 2011-2012 gg

3. Conclusion on the basis of the results of research.

Scientific novelty: to make the analysis of foods consumed by the population in the three study sites in the Aral region for the presence of traces of heavy metals and pesticides, and determined the effect of man-made and environmental factors on xenobiotics, estimated exposure levels in humans.