Табиғи орта жағдайын бақылау «Мониторинг принциптері және типтері»

Қала маңындағы, қара және түсті металлургия кәсіпорындарының маңындағы, химиялық және мұнай-химиялық өнеркәсіптері, машина жөндеу жерлеріндегі топырақ ауыр металдармен, мұнай өнімдерімен, фтор және басқа да уытты заттардың қосылыстарымен ластануына байланысты заттарды нормалау 5.4 кестеде көрсетілген.

Топыраққа әртүрлі көздерден (металлургия, машина жасау, өндірістік кәсіпорындардың қалдықтары мен төгінділері) түсетін көптеген химиялық заттарды бірнеше қауіптілік кластары бойынша жіктейді, 5.5 кесте.

Топырақтың санитарлық жағдайы бірқатар гигиеналық көрсеткіштер (санитарлық сан, ішек таяқшаларының (коли-титр), гельминттердің жұмыртқасы, шыбын дернәсілінің болуы) бойынша бағаланады, олар 3.6 кестеде берілген.

Берілген көрсеткіштер жиынтығы бойынша топырақ таза және ластанған деп бағаланады.

Топырақтың санитарлық жағдайын сипаттайтын тағы да бірнеше қосымша көрсеткіштер бар, олар өндірістік кәсіпорындардың және де елді мекендердің жерінде анықталады, 3.7 кесте.

5.7 Кесте – Топырақтың санитарлық жағдайының көрсеткіштерінің номенклатурасы

Ауаның, судың, топырақтың ластанғанына байланысты ағаш, бұтақ және шөп өсімдіктерінің өнімділігі төмендейді өсуі тежеліп тоқтайды. Сондықтан, өсімдіктерге қатысты етіп ксенобиотиктерді нормалау қиын болады. Бұл мәселенің қиындығы – біріншіден, бір заттың өзіне әртүрлі дәрежеде өсетін бір түрлі өсімдіктердің төзімділігі біркелкі болып келмейді. Екіншіден, өсімдіктер төзімділігі оның өсетін жерінің жағдайына, яғни экологиялық факторлар режиміне байланысты, мысалы сулылығына, жарықтығына, минералдық қоректенуіне және т.б. Үшіншіден әр өсімдіктің өзі өсу кезеңіне қарай (жапырақ жайылуы, гүлдің түйнектенуі және т.с.) бір затқа қарсы әртүрлі төзімділікті көрсетеді. Төртіншіден, әртүрлі физиологиялық процестер ластаушы заттарға қарсы бірдей осалдық көрсете алмайды, сондықтан тест ретінде өте төзімділік қасиетке ие таңдалады.

Осындай тосқауылға өте сезімтал болып саналатын экожүйенің өнімін анықтайтын фотосинтез процесі. Қазіргі кезде максималды біржолдық ШРК және орта тәуліктік ШРК өсімдіктер үшін ауадағы бірнеше заттарға ғана бекітілген.
5.5 Агрохимиялық зерттеулер жүргізу мақсатында топырақтың сапасын бақылау

Агрохимиялық зерттеулер жүргізу мақсатында топырақтың сапасын бақылау үшін топырақ үлгісін егістік жерлерден, шабындық жердің топырағынан, жайылым және барлық вегетациялық кезең аралығында орман тәлімбақтарынан алады. Топырақ үлгісін минералды тыңайтқыштарды енгізгеннен кейін екі ай өткеннен соң алады. Үлгі алу үшін жерді пайдалану жоспары (топырақ контурының шектері және шаруашылық ішілік жерді тұтыну элементтері енгізілген) картографиялық негіз болады. Агрохимиялық зерттеуге жататтын территорияны толық қарағаннан кейін картографиялық негізде анықталған мөлшермен уцчасткелерді белгілейді және нүктелі үлгілер арасындағы аралықты анықтайды.

Элементарлы участок- топырақтың біріккен үлгісімен сипаттауға болатын көлемі жағынан аса үлкен емес аудан. Элементарлы участоктың формасы мүмкіндігінше екі жақ аралық қатынасы 1:2 болатын тікбұрышты болып келеді. Шымды-ақшыл сұрғылт түсті және сұр орман топырағының элементарлы участоктарының мөлшері 1-2 га құрайды, ал қара және сарғылт топырақтың көлемі 3 га болады. Ұзақ уақыттық жайылымдықтарда элементарлы участоктың көлемі ауланың ауданына сәйкес келуі тиіс, орман тәлімбағында участоктың көлемі сол тәлімбақтың ауданына байланысты болады.

Нүктелі үлгіні бұрамен, ал тығыздалған топырақтан үлгіні күрекпен алады. Әр элементарлы участок шегіндегі нүктелі үлгіні бірдей интервалда біркелкі алады. Орман тәлімбағында (екпе көшет және тікпе көшет егілген егістік) нүктелі үлгіні көшет егілген жолдар арасындағы қатарлардан алады. Айдалған жерлердегі топырақтан нүктелі үлгі алғанда айдалған қабаттың терең жерінен, ал шабындық пен жайылымдық жерлерден 10 см терең емес гумусты-аккумулятивті горизонт қабатынан алады.

Элементарлы участоктен алынған нүктелі үлгілерді біріктіріп біріккен үлгі құрайды. Егер, элементарлы участоктың шегінде бірнеше топырақ контурлары (жиектері) орналасқан болса, онда біріккен үлгіні басымырақ жиектерден алады.топыраққа алдын-ала жүргізілген агрохимиялық зерттеулердің нәтижесіннде алынған көрсеткіштердің алуантүрлілігіне байланысты біріккен үлгіні 20-40 нүктеден құрайды, біріккен үлгінің массасы 400 г аспауы керек. Біріккен үлгіні алғаннан кейін қап немесе қораптарға зат таңбасын белгілей отырып салады.

Зат таңбасында зерттеуді жүргізген ұйымның аты, оның орналасқан мекен-жайы (облыс, аудан, шаруашылық және т.б), біреккен үлгінің нөмірі, үлгіні алған ай-күні, орындаушының аты-жөні, топырақ үлгісін дайындау және үлгі алу әдістерінің стандарты белгіленеді. Біріккен үлгінің нөмірі элементарлы участоктың нөміріне немесе тәлімбақ егістігінің көлеміне сәйкес келуі тиіс.

Бір тәулік аралығанда алынған біріккен үлгіні ашық қораптар немесе қаптарда кептіріп, анализге жібереді.
5.6 Топырақтың ластануын бақылау

Топырақ үлгісін, сондай-ақ көлік, шаруашылық-тұрмыстық, ауыл шаруашылық және өндірістік ластаушы көздер әсер ететін аудандарда топырақтың жалпы және жергілікті ластануын, топырақтың құнарлы қабатын бақылау үшін, сонымен қатар топырақтың сапасын бағалау үшін алады.

Топырақтың ластануын бақылау және топырақтың сапасын бағалау мақсатында химиялық, бактериологиялық және гельминтологиялық анализдер жүргізу үшін үлгіні бір жылда бір рет ғана алады. Топырақтың ауыр металдармен ластануын бақылау үшін топырақ үлгісін 3 жылда бір рет ғана алады.

Бала-бақша территориясындағы, емдеп-сауықтыру орындарындағы және демалыс аймақтарындағы топырақтың сапасын бағалау үшін үлгіні бір жылда екі рет алып зерттеу жүргізеді, яғни жылдың күз және көктем мезгілдерінде.

Топырақтың өзін-өзі тазарту динамикасын зерттеуде үлгіні бір ай аралығында апта сайын алады, одан кейін, өзін-өзі тазарту процессінің белсенді фазасы аяқталғанға дейін вегетациялық кезең аралығында ай сайын зерттеу жүргізіліп отырады.

Бақылауға алынған территорияда алдын-ала тексеру жұмыстары жүргізіледі. Тексеру нәтижесінде алынған мәліметтер бойынша және қолда бар құжаттарға сүйене отырып зерттеуге алынған жердің төлқұжаты толтырылады және топыраққа толық сипаттамам беріледі.

Өндірістік кәсіпорындар территориясындағы топырақтың ластануын бақылауда үлгіге алынған аудандарда «жел бағытына қарай» векторын бойлай белгілейді. Жер бедері тегіс болмаған жағдайда үлгі аудандарын жер бедерінің элементтері бойынша орналастырады. Картаға және жоспарға ластаушы көздерді, үлгі аудандарын, сонымен қатар үлгі алатын орынды түсіреді.

Ауыл шаруашылық жерлердегі топырақ сапасын бақылау үшін жер бедеріне және дақылдар егілуіне, ластаушы көздердің сипатына байланысты әрбір 0,5-20,0 га территорияға мөлшері 10х10 метрден кем емес үлгі ауданын салады.

Өндірістік ластаушы көздер әсер ететін аймақтардағы топырақтың санитарлық жағдайын бақылау үшін үлгі аудандарын саниатрлыққорғау аймақтарының үш қайтара көлеміне тең болатындай етіп орналастырады.

Бау-бақша, ойын алаңдары және тағы да басқа территориясы аса үлкен емес аудандарды алып жатқан нысандар орналасқан территориядағы топырақтың санитарлық жағдайын бақылағанда үлгі алаңының көлемі 5х5 м болуы керек.

Нүктелі үлгі бір немесе бірнеше қабаттардан және горизонттардан конверт әдісімен диогональ бойынша алынады. Нүктелі үлгіні пышақпен немесе шпательмен топырақ бұрғысынан алады. Біріккен үлгіні бір үлгі алаңынан алынған нүктелі үлгілерді қосу арқылы құрайды.

Химиялық сараптама жүргізу үшін біріккен үлгіні бір үлгі алаңынан алынған бес нүктелі үлгіден құрастырады оның массасы бір кг кем болмауы тиіс.

Нүктелі үлгіні алғанда және біріккен үлгіні құрастырғанда олардың екінші қайтара ластану мүмкіндігін болдырмау керек.

Топырақтың құрамындағы ауыр металдарды анықтағанда нүктелі үлгіні құрамында металл жоқ құралмен алу керек. Үлгіні алар алдында топырақтың беткі қабаттары мен қабырғаларын полиэтиленді пышақпен немесе пластмассалы шпательмен тазалаған дұрыс. Ал, химиялық ұшпа заттарды анықтауға арналған топырақ үлгісін алғанда үлгіні мықты тығындары бар шыны ыдыстарға , флакондарға үлгіні тығынға дейін толтырып салады. Сондай-ақ, пестицидтерді анықтауға арналған топырақтаннүктелі үлгіні полиэтилен немесе пластмассадан жасалған ыдыстарға салуға болмайды.

Бактериологиялық зерттеу жүргізу үшін бір үлгі алаңынан 10 біріккен үлгіні қосып біріктіреді. Әрбір бірікен үлгіні 0-5 және 5-20 см тереңдіктен қабат аралық алынған әр нүктелі үлгінің массасы 200-ден 250 г болатындай үш үлгіден қосады. Бактериологиялық зерттеу мақсатына арналған үлгіні екінші қайтара ластанудан сақтау үшін бірқатар ережелерді сақтап, стерилденген құралмен стерилденген ыдысқа салады.

Топыраққа гельминтологиялық зерттеу жүргізу үшін әрбір үлгі алаңынан 0-5 және 5-10 см тереңдікте қабат сайын алынған әр нүктелі үлгінің массасы 20 г болатын 10 нүктелі үлгілерден тұратын, массасы 200 г құрайтын бір біріккен үлгіні алады. Қажет болған жағдайда үлгіні топырақтың терең қабаттарынан қабат аралық немесе генетикалық горизонт бойынша алады.

Топырақ үлгілерін тасымалдағанда және сақтау процесінде оның екінші қайтара ластану жағдайын болдырмау мақсатында шаралар орындалуы тиіс. Топыраққа химиялық зерттеу жүргізу үшін топырақ үлгісін құрғақ ауа жағдайына дейін кептіреді және шүберектен жасалған қаптарда немесе картон қораптарда, шыны ыдыстарда сақтаған дұрыс.

Топырақ құрамындағы ұшқыш заттармен химиялық тұрақсыз заттарды анықтауға арналған топырақ үлгісін зертханаға әкелісімен, лехзде анализ жүргізу керек, ал бактериологиялық мақсаттағы анализге арналған топырақ үлгісін алысымен тоңазытқыш сөмкелерге салады да, зертханаға жеткізеді. Егер топырақ улгісіне бір тәулік аралығында анализ жүргізу мүмкін емес болғанда үлгіні 4-5⁰ температурада 24 сағат тоңазытқышта сақтауға болады.

Топырақтағы ішек таяқшаларымен энтерококканы зерттегенде топырақ үлгісін тоңазытқышта үш күннен артық сақтауға болмайды. Гельминтологиялық анализ жүргізуге арналған топырақ үлгісін сол алған уақытта зертханаға жеткізіп анализ жүргізу керек. Егер тез уақыт аралығында анализ жүргізу мүмкін болмаған жағдайда топырақ үлгісін 4- 5°С температурада тоңазытқышта сақтайды. Биогельминт жұмыртқаларын зерттеу үшін топырақты ешқандай өңдеусіз 7 күн сақтауға болады. Ал, геогельминт жұмыртқаларын зерттеу мақсатындағы үлгіні бір ай сақтауға болады.

Үлгілерді сақтағанда оларды кеуіп қалудан сақтау үшін және гельминтер жұмыртқасынан дернәсілдердің дамып кетуін болдырмау мақсатында топырақты аптасына бір рет дымқылдап, аэрациялайды, яғни тоңазытқыштан 3 сағатқа шығарып бөлме температурасында ұстайды, топырақ жақсы ылғалданғанға дейін сулап, қайтадан тоңазытқышқа салады.

Егер топырақ үлгілерін бір айдан артық сақтау қажет болған жағдайда оларды консервілеу әдісін қолданады, яғни топырақты арнайы кристаллизаторға салады да массалық үлесі 3% формалин және массалық үлесі 0,85% натрий хлоридінің ерітіндісін (Барбагалло сұйықтығы) құяды немесе массалық үлесі 3% тұз қышқылын құйып, тоңазытқышта сақтайды.

6 Тәжірибелік бөлім
Тапсырма 1 Ерітіндінің қышқылдығы бойынша топырақтың экологиялық жағдайы

Мақсаты: қышқылдық көрсеткіші арқылы топырақтың экологиялық жағдайын анықтау.

Топырақтың қышқылдылығы—ең басты экологиялық фактор. Ол жоғарғы сатыдағы өсімдіктердің және топырақ организмдерінің өмір сүру шартын, сондай-ақ ластаушылардың қозғалысын (бірінші орында металдар ) анықтайды.

1) қасық;

2) пинцет, пипетка, капельница;

3) 2 пробирка;

4) пробиркаларға арналған штатив;

5) сақинасы бар ШЛХ штативі;

6) таразы және салмағы әртүрлі таразы;

7) әмбебап индикатор ерітіндісі;

8) дайындалған топырақтың тұзды ерітіндісі;

9) рН индикатор қағазы;

10) қағаз фильтрі.

Жұмыс барысы:

1) массасы 20-50 г. кептірілген топырақты өлшеп, ыдысқа енгізу;

2) 2 г. топыраққа мөлшермен 5 мл. калий хлорид ерітіндісін қосыңыз ыдыстағы құрамды 3-5 минут араластырыңыз;

3) фильтр арқылы ыдыстағы құрамды фильтрлеңіз, ерітіндінің сыртқы түріне көңіл аударыңыз (түс, лайлану). Ерітінді бір түрлі, топырақ бөлшектері болмау керек;

4) тұз ерітіндісінің рН көрсеткішін анықтау;

5) берілгендерді 6.1 кестеге жазыңыз.

Антропогендік ықпал топырақтың бұзылуына әкеледі. Бұзылулар көбінесе күрделі болып келеді, олар тура және тура емес ықпал етеді. Топырақтағы бұзылулар, сондай-ақ табиғи процестермен байланысты болуы мүмкін- өрт, мезгілдік климаттық құбылыстармен, жаңарту процестермен, аппаттық жағдайлар. Топырақтарды бұзылмаған деп көруге болады, егер табиғи жағдайларда тіршілік ететін болса.

- сізге жақсы белгілі болып отырған аймақты таңдаңыз;

6.2 Кестені толтырып, топырақтың антропогендік бұзылуларын көрсетіңіз.
6.2 кесте- Анторопогендік ықпалдың нәтижесінен бұзылған топырақ түрлері

Бұзылулар түрі	Бұзылу неден байқалады
ауыл шаруашылық	Қырынан қарағандағы топырақтың қайта жабылылуы (неде көрсетіңіз)
орман шаруашылық	Топырақтың эрозиясы
өндірістік	Механикалық бұзылулар (тығыздылығы, ылғалдың мөлшерден көп болуы, мөлшерден көп келтірілуі), қоқыстануы, өрт және т.б.
құрылыстық	Топырақ ластануы(ауыр металдармен ластану, қышқылдану, тұздану)
көліктік	Топырақ қабатының тығыздалуы және қайта жабылуы
рекреациялық	Қоқыстану, пирогендік бұзылулардың тығыздалуы