Кульсумакова акерке июньевна ақшабұЛАҚ кен орнының топырақ ЖӘне өсімдіктерінің ауыр металдармен ластану мөлшерін анықтау

6М060800 – Экология мамандығы бойынша

жаратылыстану ғылымдарының магистрі академиялық дәрежесін

алу үшін дайындалған диссертацияның

Ғылыми жетекші: ауыл шаруашылығы

ғылымдарының докторы, профессор

Ж.Ө.Өтесінов

Қызылорда, 2012 ж.
Диссертациялық жұмыс Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінде орындалды.

Ғылыми жетекшісі:	ауыл шаруашылығы ғылымдарының докторы, профессор Ж.Ө.Өтесінов
Ресми оппоненті:	Ауыл шаруашылығы ғылымдарының докторы И.А. Таутенов

Қорғау 2012 жылдың « » « » сағат « » Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінде өтеді. (Мекен-жайы: 120014. Қызылорда қаласы, Амангелді көшесі №66. Оқу ғимараты № 9, Жаратылыстану факультеті, аудитория « »).

Мемлекеттік аттестаттау

комиссиясының хатшысы Ж. Избасарова

Диссертациямен Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің кітапханасында танысуға болады.

КІРІСПЕ
Диссертациялық жұмыстың өзектілігі. Қазақстан өнеркәсібі дамуының басты бағыты – кен байлықтарымызды игеру, оның ішінде айрықша басымдылық мұнай мен газға берілген. Пайдасымен бірге мұнай және газ өндірудің қоршаған ортаға тигізетін зиянды әсерлері де аз емес. Мұнай өндіру, тасымалдау және өңдеу көлемдерінің үздіксіз дамуынан Ақшабұлақ кен орыны және тағы басқа мұнай-газ кен орындарын игеретін Қызылорда облысының экологиялық жағдайының нашарлауы белең алуда. Жерге төгілген мұнай қалдықтары мен алаулы оттықтар төңірегіндегі топырақты барынша ластауда, ол өз кезегінде өсімдіктер мен жануарлар дүниесіне ғана емес, адамдардың денсаулығына да үлкен қауіп төндіруде.

Мұнай-газ өндіруде баю мен пайда табу көзі ретінде қарамай, шамалы табысқа бола оларды жыртқыштықпен жұмсап, табиғи ортаны адамдар мен барлық тіршілік үшін зиянды қалдықтармен ластауға болмайтынына бүгінде көз жетті. Осыған орай, соңғы жылдары Республикамызда, жақын және алыс шетелдерде қоршаған ортаны қорғау мәселесіне көп көңіл бөлінуде. Казіргі кезде шектен тыс ластанған аймақтардың жағдайын бақылау, қоршаған орта сапасына баға беру, келешегіне болжам жасау және табиғатты қорғау шараларын жүзеге асыру маңызды мәселелердің бірі болып отыр.

Сонымен қатар, қазір күн тәртібінде Қазақстанның әлемдегі бәсекеге
қабілетті 50 елдің қатарына кіру мәселесі тұр. «Ол үшін Қазақстанның энергия ресурстарын әлемдік рыногқа жеткізу, мұнай-газ кешендерін осы заманғы инженерлік және бағдарламалық қамтамасыз етумен қатар, халықаралық стандарттарға сай қоршаған ортаны қорғау қажет» - делінген Қазақстан Республикасы Президенті Н.Ә.Назарбаевтың 2006 жылғы халыққа Жолдауында. Демек, мұнай-газ өндірудің табиғи ортаға тигізетін зиянды әсерлерін азайту, бүгінгі күннің өзекті мәселесі.

Топырақтардағы ауыр металдардың аумақтық, кескіндік орналасу заңдылықтарының сипаттамасын беру, олардың миграциясы мен аккумуляцияларының ерекшеліктерін анықтау және ландшафтардың ластануға тұрақтылығын зерттеу геохимиялық құрылымын бағалауға негіз болып табылады. Бұған қосымша, бұл зерттеулер топырақтардың химиялық құрамын, сол аумақтың литологиялы-құрылыстық сипатын, техногендік, биологиялық зат айналымының ерекшеліктерін айқындайды (1-сурет). Осының бәрі ластану үрдісінің индикаторы ретінде топырақтың құрамы мен қасиеттерін зерттеудегі үлкен ғылыми және практикалық өзектілігін көрсетеді.

Топырақтың ауыр металдармен ластану дәрежелері туралы ақпаратты мониторингтерді жүйелендіру, техногендік жағдайдағы өсімдікке, топырақ биотасына әсер етулері ландшафтарды зерттеудің өзекті экологиялық мақсаты болып табылады.

Табиғи экожүйелердің мұнай және мұнай өнімдерімен ластануы тек мұнай өндіруші аймақта ғана емес, одан алыстағы аймақтарға да экологиялық проблема туындатады. Мұнайдың апатты және кездейсоқ төгілуі кезінде топырақтың физикалық-химиялық қасиеттері өзгеріп, су-ауа режимі бұзылады, топырақтың микробиологиялық белсенділігі бәсеңдеп, биоценоз құрылымы өзгереді.

Бұл аймақта мұнай өндіру кезіндегі ластану қаупі мұнай-газ қабаттарының күрделі геологиялық құрылысынан, жоғары қысым және осы кен орны мұнайының флюидальды құрамынан туындайды.

Мұнай және мұнай өнімдері топырақта, суда, өсімдікте жиналып, қоректік тізбек арқылы жануар және адам организміне түседі, сол арқылы аймақтың экожүйесіне және халық денсаулығына нұқсан келтіреді.

Мұнаймен, оны өңдеу кезіндегі өнімдермен және оның жеке компоненттерімен ластанған топырақты тазарту мәселесі әлі күнге дейін өз шешімін тапқан жоқ.

Сондықтан топырақтың мұнаймен ластануының экологиялық зардаптарын зерттеу және тазартудың қайсы- бір әдістерін пайдалануды, утилизациялау мен рекультивациялауды экономикалық тұрғыдан негіздеу аса маңызды міндет болып табылады.

- Ауыр металдардың топырақтағы мөлшерінің өзгерістерін зерттеу;

- Өсімдіктер ағзасында жинақталуы және дамуына әсерін зерттеу;

- Өсімдіктерге әсерін анықтайтын әдістемелік жүйелерге сүйене отырып, әртүрлі мөлшерінің өзгерістеріне талдаулар жасау.

• 
  қоршаған ортаның компонентттері үшін қауіпті болып табылатын топырақтағы негізгі ауыр металдардың басым түрлері анықталды.
  

• 
  Ақшабұлақ кен орны аймағындағы ауыр металдардың мөлшерінің өзгерістерінің динамикасы;
  
• 
  Өсімдіктер ағзасындағы жинақталу мөлшерінің өзгерістері;
  
• 
  Өсімдіктерге әсерін анықтайтын әдістемелік жүйелерге сүйене отырып, әртүрлі мөлшерінің өзгерістеріне талдаулар.
  

Ғылыми-техникалық прогресс қоршаған ортаның көптеген мөлшерде зиянды заттармен ластанып, қалыптасқан табиғи тепе-теңдіктің бұзылуымен қатар жүруде. Республиканың көптеген аймақтары газ, сұйық және қатты күйдегі өндіріс қалдықтарымен, сульфаттармен және ауыр металдармен ластануда. Қоршаған ортаның зиянды заттармен ластану деңгейі жоғары болуына байланысты олардың жануарлар ағзасына түсуіне, тигізетін зияны мен биологиялық рөлін зерттеуге ерекше көңіл бөлініп отыр. Өндіріс ошақтары орналасқан аудандардың атмосферасына көп мөлшерде әр түрлі химиялық қосылыстар, ауыр металдар түсуде. Ауыр металдардың 80% микро-элементтердің қатарына жатады. Микроэлементтердің ауыз су мен тағам өнімдерінде жетіспеуі зат алмасудың бұзылуына, нәтижесінде эндемиялық аурулардың дамуына әкеліп соқтырды. Ал, ауыр металдардың өсімдіктер мен жануарларда артық мөлшерде жинақталуы олардың ағзасында жүретін тіршілік үшін маңызды процестерге қауіп төндіреді. Бұл, ауыр металдардың суда, топырақта қалыпты мөлшерде болу қажеттілігін талап етеді. Себебі, трофикалық тізбек арқылы таралып, биотаға және адам ағзасына түседі де, оларға кері әсер етеді. Өндіріс қалдықтарының қоршаған орта нысандарына түсуін, жинақталуы мен миграциясы, заңдылықтарын зерттеу олардың әсерін дұрыс бағалауға мүмкіндік береді (Попов А.В., 1993 ж). Сондықтан, жоғарыда айтылған күрделі аймақтық проблемалар осы зерттеу жұмысының мақсаты мен міндеттерін анықтады [31,32].

Қоршаған ортаның жекелеген экотоптарын алатын болсақ, солардың ішінде ауыр металдардың ең көп түсетіні топырақ. Оған себепші болатын ең алдымен атмосфера. Атмосфераға ауыр металдар көбіне жер бетінен көтерілетін шаң тозаңның құрамында енеді. Сондықтан атмосферадан қар мен жаңбыр жер бетіне түскенде олардың құрамында көбінесе қорғасын, кадмий, мышьяк т.б. элементтер болатыны содан. Атмосфераны негізгі ластайтындардың қатарында электр стансалар, метал қорытатын зауыттар, мұнай өнеркәсібі, құрылыс металдарын шығаратын кәсіпорындар мен автокөлік. Іштен жанатын қозғағыштар жұмыс істегенде азоттың, қорғасынның тотықтары, көмірсутектер т.б. заттар бөлініп шығып, топырақ бетіне түседі. Бұл жағдайда аталмыш заттар топыраққа түскен соң, қоректену тізбегі арқылы зат айналымға енеді. Улы заттар топыраққа жинала келе оның химиялық құрамының өзгеруіне себеп болады, содан тірі ағзалар мен ортаның бірлігі бұзылады (Нұрғызарынов А.,2003) [38].

Топырақта жиналатын металдарың ауыры бар, басқалары бар, түрлері көп, мысалы, темір (Fe) , қорғасын (Pb), сынап (Hg), мыс (Cu) т.б. осылардың ішінде ең қауіптісі сынап болса, соның жыл сайын топыраққа 4,0-5,0 мың тоннасы түсетіні көрінеді, ал өндірілетін қорғасынның әр тоннасынан қоршаған ортаға 25,0 келісі түседі.әдетте, ауыр шаруашылығы аудандармен салыстырғанда өнеркәсіп өндірісі дамыған аймақтарда топыраққа 25-27 есе көп қорғасын түседі екен. Жыл сайын әр шаршы метр жер бетіне техногендік жолмен 35,0 келі мыс түседі. Осы аталмыш металдардың концентрациясы ортаның нысандарында көбейген сайын өсімдіктің өсуі баяулайды, өнімі төмендейді.

Бар мәліметтерге қарағанда, Республикада топырақ бетінің ауыр металдармен ластануы көбінесе метал өндірісі мен химия өнеркәсіп салаларына қарасты ірі нысандар шоғырланған қалалардың төңірегінде болады. Республиканың табиғат қорғау министрлігінде арнайы зерттеудің нәтижесінде жиналған мәліметтер топырақта қорғасын, мыс, мырыш, кадмий металдары мен басқа ауыр металардың қосылыстары және түсті металдардың көбейіп кеткенін көрсетіп отыр.

Ауыр металдарды топыраққа бірге ала келетін, сол ортада олардың көбірек жиналуына себепке болатын басты көзінің бірі минерал, ең алдымен фосфор тыңайтқыштары. Олардың ондағы мөлшері сол тыңайтқыштарды алатын ішкі заттар мен өңдеу технологиясына байланысты болады.

Қоршаған ортаның жекелеген экотоптарын алатын болсақ, солардың ішінде ауыр металдардың ең көп түсетіні топырақ. Оған себепші болатын ең алдымен атмосфера. Атмосфераға ауыр металдар көбіне жер бетінен көтерілетін шаң тозаңның құрамында енеді. Сондықтан атмосферадан қар мен жаңбыр жер бетіне түскенде олардың құрамында көбінесе қорғасын, кадмий, мышьяк т.б. элементтер болатыны содан. Атмосфераны негізгі ластайтындардың қатарында электр стансалар, метал қорытатын зауыттар, мұнай өнеркәсібі, құрылыс металдарын шығаратын кәсіпорындар мен автокөлік. Іштен жанатын қозғағыштар жұмыс істегенде азоттың, қорғасынның тотықтары, көмірсутектер т.б. заттар бөлініп шығып, топырақ бетіне түседі. Бұл жағдайда аталмыш заттар топыраққа түскен соң, қоректену тізбегі арқылы зат айналымға енеді. Улы заттар топыраққа жинала келе оның химиялық құрамының өзгеруіне себеп болады, содан тірі ағзалар мен ортаның бірлігі бұзылады (Нұрғызарынов А.,2003) [38].

Өсімдіктің қайсысы болса да ауыр металдан улануы оның тек тамыр арқылы өткен мөлшерімен ғана шектелмейді. Металдар атмосферадан жапыраққа түсіп, онан клеткаға өтеді. Бұл ауыр металдардың бәріне тән ерекшелік. Жапрақ арқылы өсімдікке өткен мыстың биохимиялық реакцияларға тигізетін зияны аз емес. Мысалы, фотосинтездің нашарлауына, тыныс алу процесінің екпінді жүруіне ықпал жасайды, ал мұның ағза үшін еш пайдасы жоқ, өйткені, энергиянын шығыны көбейеді, сол сияқты метаболиттердің жылжуына себін тигізеді. Рас, жапырақ бетіне түскен мыстың өсімдік бойына өту жылдамдығы кутикуланың қалыңдығына қарай әр түрлі өсімікте түрліше болады. осы белгілеріне қарай ауыр металдарды ретімен орналастырса, онда кадмий, қорғасын, мырыштан кейін мыс төртінші орында тұраы: Cd > Pb > Zn > Cu > Mn > Fe. Ал активтілігіне, яғни, түрлі реакцияларға тез кірісетін қабілетіне қарай мыс екінші орынға шығады: Fe > Cu > Mn > Cd > Zn> Pb. Демек, қорғасынмен салыстырғанда кутикула арқылы мыс өсімдіктің бойына нашарлау енеді, бірақ оның есесіне ішке кіріп алған соң мыс темірден кейін ең активті метал болып, тұрғанына қарағанда оның зиянды жағы аз болмаса керек.

Адамның қоректену тізбегімен жылжитын ауыр металдардың бірі ретінде мыстың азық – түліктерден ет, сүт, балық, ұннан жасалған тағамдар, көкөніс – бақша мен жеміс – жидек тағы басқа азық түрлерінің құрамындағы мөлшері зерттелген болатын. Кестедегі (1) мәліметтер бойынша, құрамында мыс біршама көбірек жиналатын өнімдерден малдың және құстың етін айтуға болады. ондағы мыс бір келі құрғақ затқа шаққанда 0,58 мг. Бұл метал малдың ағзасында жүретін физиологиялық прцестерге активті қатысатын басты элементтердің бірі болғандықтан малдың етінде көбірек жиналатын сияқты. Әрине, мал мен құстың ағзасына мыс жем шөппен бірге өтеді. Бірақ еттің құрамындағы мыстың концентрациясы жоғары еместігі көрініп тұр. Демек, мыстың мұндай концентрациясы малдың бойында физиологиялық процестердің қалыпты жүруіне әсерін тигізетіндігі болмаса, ағзаға улы болмайды 1-кесте.
1-кесте. Азық-түліктегі ауыр металдардың мөлшері (мг/кг). (Экология лабораториясының мәліметтері)

Өнімнің түрі	1996 жыл		1997 жыл
	Қорғасын	Мыс	Мырыш	Кадмий
Сүт және сүттен өндірген өнімдер	0,04	0,19	0,25	0,03
Ұн және ұннан жасалған өнімдер	0,34	0,31	0,65	0,03
Көкөніс-бақша, жеміс-жидек	0,13	0,06	0,30	0,02

Ғылыми деректер бойынша, ағзаға өткен мыс ішек арқылы қанға өтіп, онда құрамындағы белок альтуминмен байланысады, оан бауырға өтіп, сонан белок церулоплазминнің құрамымен бірге айналып қайтадан қанға келеді де сосын ағзамен тканьдарға тарайды. Адамның денесіндегі жекелеген органдарда оның мөлшері әртүрлі. Мысалы, 100 грам құрғақ массаға есептегенде, оның мөлшері 0,5 мг, сүйекте – 0,7 мг, қанда 100 мкг, жұлынның сұйығында – 10 мкг болатын көрінеді. Мыс бірқатар ферменттердің қатарына кіреді және жұлынның қан түзетін қызметін күшейтеді, шамалы дозасы көмірсутектің алмасуына пайдалы әсерін тигізеді, яғни, қандағы қантты азайтады. Адамның жасы мен жынысына қарай олардың ағзасындағы мыстың қалыпты мөлшерін көрсететін мәлімет төмендегідей:

6 айлық бала – 3,14 -010,99 мк/моль/литр

6 жасар бала – 14,3 - 29,83 мк/моль/литр

12 жасар бала – 12,56 – 25,12 мк/моль/литр

Ересек ер адам – 10,99 - 21,98 мк/моль/литр

Ересек әйел адам – 12,56 – 24,35 мк/моль/литр

Жүкті әйел босанар алдында – 18,53 - 47,41 мк/моль/литр.

Ағзада артық мөлшерде жиналған мыс оны улайтынын жайында да мәліметтер бар.

Мырыш. Мырыш жер қыртысында сульфидті шөгінділердің құрамына кіретін халькофильдік элемент. Массаға есептегенде жер қыртысындағы оның орташа мөлшері 8,3х10^-3% болатынын А.П.Виноградов (1952ж) хабарлайды. Кварц және далалық шпат сияқты жеңіл минералдың құрамында мырыш бола бермейді, ал саз минералдарының құқрамында оның жалпы қорының 20-60%-ға дейін мөлшері шоғырланған. Мырыштың атмосфераны ластау жолдары кадмийге ұқсас. Қоршаған ортаға мырыш таратып, оны ластайтын негізгі көздерінен гальванивалық және оны қорытатын зауыттарды айтуға болады.

Жоғарыда айтылғандай ауыр металдардың қай қайсысының да өсімдікке өтуі тек топырақтан тамыр арқылы ғана емес, оның белгілі бөлігі ауадан жапырақ бетіне түсіп, онан кутикула арқылы клеткаға өтеді. Мырыш солардың бірі. Ауыр металдардың жапырақ бетіне түсіп, онан клеткаға өту жылдамдығына қарай ретімен орналастырғанда солардың ішінде кадмий мен қорғасыннан кейінгі үшінші орыны осы мырыш иемденеді. Демек, мырыштың өсімдік клеткасына өтуде оның өткірлігі бірден көзге түсеі. Ол қатар мынадай: Cd > Pb > Zn > Cu > Mn > Fe.

Жұмыстың химиялық-аналитикалық талдауларын жүргізу барысында стандартты, сертификатталған белгілі әдістер қолданылды. Физико-химиялық зерттеу жұмыстары қазіргі заманның талабына сай қондырғыларда («UV=VIS 1800» спектрофотометрі, JSM – 6510 LV микроскоп, «IRPrestige - 21» спектрометр, хромато-масс спектрометр Agilent 7890N/5975С) жүргізілді.

ИҚ-спектрлер алу үшін зерттелетін затты (0,7-1,5 мг) калий бромидінің (0,25 г) ұнтағымен араластырып, қатты түйірге (таблетка) айналдырылды. Инфрақызыл спектрлері 400-4000 см^-1 аймағында Shimadzu фирмасында шығарылған «IRPrestige - 21» спектрометрінде түсірілді.

Инфрақызыл спектр көмегімен ароматты, карбонилді қосылыстарды, аминоқышқылдар, ауыр металдар мен басқа да көптеген органикалық заттардың құрамын анықтауға болады. Инфрақызыл спектроскопияны бейорганикалық заттарды талдауда да табысты қолданады. Инфрақызыл спектрлерде минералдардың химиялық құрамы туралы аса құнды ақпараттар алынады.

Сапалы талдауда спектр өткізу режимінде, не болмаса жұтылу режимінде тіркейді. Спектрді өңдеуге негізінен жұтылу режимі пайдаланылады, өйткені Ламберт Бердің заңы бойынша жұтылу түзуінің биіктігі заттың концентрациясына тәуелді. Сандық талдау үшін IRsolution бағдарламасында калибрлі қисық әдісі (Calibration Curve Method) қолданылды.

IRsolution бағдарламалық пакеті комплектацияның бірнеше нұсқалары бар, олар деректерді жинау мен өңдеу модульдерін, спектрлердің анықтамалық жиынтығын қалыптастыру, өз және стандартты спектрлердің анықтамалық жиынтығы бойынша қосылыстарды сәйкестендіру, сондай-ақ ИҚ – спектроскопия жиынтығы мен ИҚ-спектрлерді интерпретациялау жөніндегі басшылықты қамтиды. IRsolution бағдарламалық жасақталымы ISO 9000 талаптарына сәйкес келеді.

Газды абсорбциялық хроматографияда қозғалмайтын фаза ретінде қатты абсорбент қолданылады, ал газды сұйықтық хроматографияда қатты тасымалдаушы сұйықпен өңделеді. Газды сұйықтық хроматографияда жіктегіш хроматографияның бір түріне жатады. Газды хроматография әдісі бойынша сараптама газды хроматографтарда жүргізіледі. Бөлінетін қоспа затты толық буландыратын температураға дейін қыздырылған детекторға беріледі, қоспаның пайда болған булары газ тасымалдаушының көмегімен температурасы хроматографиялық түтікке түседі. Түтікте қоспаны құраушыларға бөлініп, олар кезектесіп детекторға түседі, детектордың дыбысы тіркеліп, есептегіш интегратормен өңделеді.

Газ-тасымалдаушы детектордың табиғатына байланысты анықталады, мысалы жалынды ионизациялық детекторлар және катарометрлер қолданғанда гелий, сутегі, азот пайдаланылады. Электронды детекторлар үшін азот керек.

Заттың сапалық құрамын хроматографиялық әдіс көмегімен, тәжірибе кезінде алынған хроматографиялық параметрлер мен құрамдас бөліктердің ұқсас параметрлері бойынша анықтауға болады. Сондай-ақ қоспа ішіндегі құрамдас бөлікті жіктеп алып, басқа физикалық және химиялық әдістер арқылы да жүзеге асыруға болады. Бұл әдістерге тән хроматографиялық сызба суретте көрсетілген. Қоспа хроматограммасын алған кезде оның сапалық құрамын анықтау үшін әрбір шоқтықтың ұсталу уакытын айқындау керек, яғни сынаманы енгізген сәттен оның детекторда көріну сәтіне дейінгі уақыт.

Абсорбциялық спектроскопия - спектроскопияның көрінетін (380-780 нм), инфрақызыл (780 – 15*103 мкм) және ультракүлгін (15*103 - 7,5*104) сәулеленулерінің жұтылу спектрін қарастыратын бөлімі. Абсорбциялық спектроскопия әдістері кез келген агрегаттық күйде болатын заттардың электромагниттік сәуле шығаруын сіңіруге негізделген. Атом мен молекулалар электромагниттік сәуле шығаруын сіңіру процесінде энергетикалық козған күйіне ауысады. Сіңірілген сәуле зат атомы мен молекулаларының айналмалы, тербелмелі, ілгерілемелі энергияларын арттыруға жұмсалады. Кейбір жағдайда мұндай энергия фотохимиялық құбылыстарға да пайдаланылады.

Атомдық-абсорбциялық спектроскопия. Атомдық-абсорбциялық спектроскопия әдісі бос атомдардың жарықты өзіне сіңіру қабілетіне негізделген. Абсорбция процесінде электрон негізгі энергетикалық деңгейден едәуір жоғары деңгейге ауысады, мұндайда берілген жиіліктегі қоздыратын жарықтың интенсивтігі төмендейді. Өлшенетін жарық сіңіру шамасымен анықталатын элемент концентрациясының арасындағы байланысты Ламберт-Бугер-Беер заңының көмегімен өрнектеуге болады:

J=J₀·10 ^{– ε·С·l}

мұндағы, J- ерітінді арқылы өткен жарық ағынының интенсивтілігі, Вт * С ^{–1 ,} см ^{– 1}

J₀- ертіндіге түскен жарық ағынының интенсивтілігі Вт * с ^–1см ^–1

С – ерітіндідегі боялған заттың молярлық концентрациясы

l – қабат қалыңдығы, см.

Сіңіру сызықтарының аз болуымен қатар атомдық-абсорбциялық әдістеменің жоғарғы таңдампаздығын қамтамасыз етеді. Атомдық-абсорбциялық спектрометрдің схемасы 2-суретте кескінделген.

атом жұптарының ен көп сіңіруіне сәйкес келетін толқын ұзындығы сәуле шығару көзінің ең көп интенсивтігінің толқын ұзындығына тең болуы керек;

атом жұптарының сіңіру сызықтарының жарты ені, сәуле шығару көзінің ең көп интенсивтігінің толқын ұзындығына тең болуы керек [66,67].
Топырақтың ауыр металдармен ластануын зерттеу нәтижелері
Ауыр металдар – қоршаған ортаға көп мөлшерде түскенде организмдерді уландыратын металдар. Бұл терминмен соңғы жылдары тек қана мынадай элементтер: қорғасын, мырыш, кадмий, сынап, молибден, марганец, никель, қалайы, кобальт, титан, мыс, ванадий аталады. Бұл элементтер қоршаған ортаға түскенде экожүйелердің өздігінен тазалану процесімен ыдырамайды. Олар топырақта жинақталып, өсімдіктерге өтіп, әрі қарай биологиялық айналымға түсіп отырады. Биологиялық тізбек: топырақ - өсімдік – адам, топырақ - өсімдік – адам, топырақ – су – адам және топырақ – атмосфералық ауа – адам арқылы адам организміне өтіп, олар әр түрлі ауруға шалдықтыратыны белгілі. Біз Ақшабұлақ кен орыны маңайындағы әртүрлі қашықтықтағы топырақтардан сынамалар алып, зерттеу жұмыстарын жүргіздік (2-кесте).

2 - кесте. 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 Ақшабұлақ кен орыны төңірегінде әртүрлі арақашықтықтарда өсіп тұрған жусан, изен, сексеуіл және бидайық өсімдіктерінен алынған зерттеу жұмысының нәтижелері 13-16 кестелерде келтірілген.

3- кесте. Ақшабұлақ кен орыны маңайындағы өсімдіктер ағзасындағы кадмийдың мөлшері, мг/кг

Өсімдік тер	500 метр арақашықтықта		1000 метр арақашықтықта		1500 метр арақашықтықта		2000 метр арақашықтықта		500-2000 м арақатынас мөлшері
	n	%	n	%	Р	%	n	%	Р
Жусан	0,667	100	0,550	82,4	0,999	64,9	0,316	47,3	0,95
Изен	0,213	100	0,176	82,6	0,95	65,2	0,102	47,8	0,97
Сексеуіл	0,666	100	0,538	80,7	0,99	61,7	0,283	42,4	0,99
Бидайық	0,136	100	0,103	75,7	0,999	56,6	0,057	41,9	0,999

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

4 - кесте. Ақшабұлақ кен орыны маңайындағы өсімдіктер ағзасындағы мырыштың мөлшері, мг/кг

Өсімдік тер	500 метр арақашықтықта		1000 метр арақашықтықта		1500 метр арақашықтықта		2000 метр арақашықтықта		500-2000 м арақатынас мөлшері
	n	%	n	%	n	%	n	%	Р
Жусан	64,4	100	50,9	79,0	37,5	58,2	24,1	37,4	0,999
Изен	46,2	100	40,1	86,7	34,1	73,8	28,0	60,6	0,95
Сексеуіл	74,7	100	61,0	81,6	41,5	55,5	16,0	21,4	0,99
Бидайық	115,1	100	65,8	57,1	34,7	30,0	21,7	18,8	0,999

5- кесте. Ақшабұлақ кен орыны маңайындағы өсімдіктер ағзасындағы мыстың мөлшері, мг/кг

6 - кесте. Ақшабұлақ кен орыны маңайындағы өсімдіктер ағзасындағы қорғасынның мөлшері, мг/кг

Сонымен зерттеулер нәтижелері көрсеткендей Ақшабұлақ 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.

Жоғарыдағы зерттеулердің нәтижелеріне сүйеніп, төмендегі пайымдаулар жасалынды:

1. 
   Ақшабұлақ 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. 
   Ақшабұлақ кенішінен алынған сынамалар әрбір ауыр метал элементтерінің мөлшері мұнай шикізатын өңдеу әдістеріне байланысты да әртүрлі ауытқулар байқалады.
   
3. 
   Зерттеулер нәтижелері көрсеткендей Ақшабұлақ 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.
   

1. Кульсумакова А.И., Ауыр металдардың Арал өңірінің Қызылорда бөлігі аймағында таралуы // - Космос и человек, М-Н. н-п-к 50лет К.Эры. Киев-Кызылорда 2011, 144-146 беттер.

2. Жұмағұлов Т.Ж., Сакитжанов М.Ш., Кульсумакова А.И., Өндірістік кәсіпорындардың апаттық-технологиялық қоймалары мен мұнай жинау алаңдарындағы мұнай қалдықтарының құрамын анықтау // - Труды Международной научно технической конференции п-к 20летью Независимости Казахстана. Караганда 2011, 283-286.

3. Өтесінов Ж.Ө., Кульсумакова А.И. Ақшабұлақ кен орыны маңайындағы топырақ және өсімдіктер ағзасындағы ауыр металдардың мөлшері. // – Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің хабаршысы, Қызылорда, 2012

Определения уровня загрязнения тяжелыми металлами почв и растительности в месторождении Акшабулак

Специальность: 6М060800 – «Экология»

Актуальность диссертационной работы. Проблема очистки почвы, загрязненной нефтью, продуктами ее переработки и отдельными компонентами до сих пор не нашла своего решения.

Поэтому исследование экологических последствий загрязнения почвы нефтью и экономическое обоснование любых видов ее очистки, утилизации и рекультивации является очень важной задачей.

- выявлена интенсивность распространения тяжелых металлов Cu, Cd, Pb, Zn в почве и исследованы последствия их влияния на развитие растений;

- определены основные виды тяжелых металлов в почве, представляющих опасность для компонентов окружающей среды

Практическая значимость: снижение воздействия тяжелых металлов на почву и растительность нефтяного месторождения (а именно, уменьшение концентрации).

Основные научные принципы,защищаемые в диссертации:

• 
  Динамика изменений содержания тяжелых металлов в районе Акшабулакского месторождения;
  
• 
  Изменения в объеме их накопления в органах растений;
  
• 
  Анализ различных изменений в содержании с использованием методических систем, определяющих воздействие тяжелых металлов на растения
  

KULSUMAKOVA AKERKE IYUNEVNA

Specialty: 6М060800 – «Ecology»

Therefore study of the ecological consequences of soil pollution by oil and economic substantiation of any kinds of its cleaning, utilization and recultivation is a very substantial task.

• 
  revealing an intensity of dissemination of hard metals Cu, Cd, Pb, Zn in soil studying the consequences of their impact on development of plants.
  
• 
  Identifying basic kinds of hard metals in soil dangerous for environment components.
  

Reduction of impact of hard metals on soil and planting of oil field (namely fall down of concentration)

• 
  Dynamics of changes in content of hard metals in the Akshabulak field area.
  
• 
  Variation in volume of their accumulation in plants;
  
• 
  Analyses of different variations in content with using of methodical systems identifying the impact of hard metals on plants.