girniy.ru 1
ФКГМА 4/3-04/02


ИП № 6 УМС при КазГМА

от 14 июня 2007 г.



Қарағанды мемлекеттік медицина университеті

Гигиена № 1 кафедрасы (жалпы гигиена)


ДӘРІС

Тақырыбы: «Топырақтың ластану көздері және сипаттамасы. Қазақстанның әртүрлі биогеохимиялық провинциялар мысалында қоршаған орта мен халық денсаулық күйі»




Пән – «Қоршаған орта және денсаулық»
Мамандығы: 051102 «Қоғамдық денсаулық сақтау»

Курс: I I I

Уақыты (ұзақтығы): 1 сағат


Қарағанды - 2009


Кафедра мәжілісінде талқыланып және бекітілген

№ ______ Хаттама «____»_____________2009 ж.


Кафедра меңгерушісі м.ғ.к. Калишев М.Г.




Тақырып: «Топырақтың ластану көздері және сипаттамасы. Қазақстанның әртүрлі биогеохимиялық провинциялар мысалында қоршаған орта мен халық денсаулық күйі»




Мақсаты: Литосфераға, өсімдік және жануар әлеміне антропогенді әсерлердің негізгі түрлерін, оның табиғат және тұрғындар денсауығына әсер етуінің салдарларын анықтау.



  • Дәріс жоспары:

  • Топырақ жеке дара экожүйе ретінде және басқа экожүйелердің маңызды бөлігі ретінде.

  • Топырақтың биологиялық зат айналымға қатысуы.

  • Топыраққа антропогенді әсер ету: жел және су эрозиясы, тұздануы мен баппақтануы және жердің шөл далаға айналуы.

  • Қазақстанның жер ресурстары.

  • Топарықтың пестицидтермен, минералды тыңайтқыштармен, ауыр металдармен, мұнаймен және мұнай өнімдерімен ластануының экология салдары

  • Топырақтың биологиялық ластануы және оның эпидемиология қауіптілігі

  • Тау жыныстарына антропогенд әер ет, олардың салдары.


  • жер қойнауын игерудің салдары қандай?

  • Экзогенді химиялық заттар түсінігі (ЭХВ).


Жер кыртысының беткі кабатында ерекше топырак биогеоиенозы пайда болган. Топырак, — атмосфера, литосфера жоне биосфераның тыьъіз байланысы аркылы пайда болған әрі тарихи, әрі табиІ'И биогеоценоз. Топырақтану ғылымының негізін көрнекті орыс ғалымы В.В. Докучаев (1846—1903 жж.) салған. Оның пікірі бойынша топырақ қабатының түзілуіне көптеген факторлар катысады, Ондай факторларга бастапқы тау жыныстары, сол жердін вгімдіктері мен жануарлары, микроорганизмдері жатады. Сонымен бірге ауа райының әсерлері, жер бедері және сол Жер пайда болған тарихи кезеңі де жатады. Топырақ кдбатыныц түзілуіне судын (топырақ ішіндегі және жер асты) және адамның шаруашылык іс-әрекеттері осер етеді.

Топырак түзілу барысында өсімдіктер басты рөл аткарады. Өсім-діктердіц жапырактары түскен кезде немесе кураған жардайда топырак күрамына органикалык заттар косылады. Жыл сайын тропиктік аймақта 1 га алқапқа 250 центнер жапырақ түседі. Арктикалык тундрада 1 га жерге 10 центнер жапырақ түссе, ал шөлді жерлерде бүл көрсеткіш 5— 6 центнерден аспайды. Өсімдіктер биомассасының топыракка косылу ерекшелігіне сәйкес, топырак қабатыныц калыңдыгы да полюстерден окваторға карай арта түседі. Топырактың қүнарлылығы оның қүрамындагы қарашіріктің мөлшеріне байланысты. Солтүстік еңдіктерде топырактын калыңдығы 5—10 см болса, ал кара топырақты аймактарда оның калыңдығы 1—1,5 метрге жетеді. Топыракта өгстіі! өсімдіктердің түр күрамына сәйкес әр түрлі топырак биогеоценоздарын ажыратуға болады. Топырак биогеоценозы шөптесш, бүталы жоне ормаыда өі-етін өсімдіктердің тамырларынан және олардың жер үсті мүшелерінен (жапырақтары, сабактары, т.б.) кұралады.


Топырақтың түзілуінде микроорганизмдердің маңызы өте зор. 1м- алкапта миллиардтаған микроорганизмдер (вирустар, бактерия-лар, төменгі сатыдагы саңырауқұлактар, бір жасушалы балдырлар, т.б.) кездеседі. Микроорганизмдер биологиялық айналымга катысып, топырақ құрамындагы органикалык калдықтарды ыдыратадьі. Кейбір бактериялар ауа кұрамындагы азотты сіңіріп, топырақ кұнарлылыгын арттырады (85-сурет). Кейбір ұсак жануарлар да топырақты қопсытып, ауаның және судың алмасуына қолайлы жағдай жасайды. Ч. Дарвин 1 га жерде кездесетін жауын құрты 1 жылда орташа есеппен 25 т топырақты ішектері аркылы өткізіп, калындыгы 0,5 см кұнарлы кабат түзетінін аныктаган.

Топырақтың түзілуіне климаттьщ факторлар (жауын-шашын, жер асты сулары, газ алмасу, т.б.) да өз ықпалын тигізеді. Жауын-шашын сулары топырактагы минералды түздардың еруіне мүмкіндік тугызады. Топырак кұрамындағы газдардың алмасуы да онда тіршілік ететін организмдер үшін зор рөл аткарады. Топырақ түрлі биологиялық әрекеттерге катысып, биосферада болатын зат және энергия айналымының кұрамына кіреді.

Кейде адамның шаруашылық әрекеттері (өнеркәсіл калдьщтары, агротехникалык. шараларды дүрыс жүргізбеу, минералды тыңайтқыш- тарды ретсіз пайдалану, т.б.) топыракка зиянды әсерін тигізеді. Топырак биогеоценозының бұзылуына эрозияның ерекше зияны мол. Қазіргі кезде Жер шарының 7 млрд-тан астам тұрғындары шамамен 1,5 млрд га егістік алкаптардан алатын өнімдерді пайдаланады. Ал Қазакстанда шамамен 36 млн га егістік алкап бар, олардың біраз бөлігі эрозияга үшыраган. Сондыктан да топыракты күтіп, баптап, тиімді әрі ұкыпты пайдаланьга, ластанудан қорғау кажет.

Литосфера (барлық тірі организмге керекті минералдық элементтермен қамтамасыз ететін экосистемалардың тағы бір ірі компоненттерінің бірі - Литосфера;) (тау жыныстары). Өсімдікте органикалық дүниеге енгізетін калий, кальций, азот, фосфор, күкірт, темір, марганец тағы басқа элементтер топыраққа тау жыныстарының мүжілу үрдісі арқылы қосылады.


Жердің қатты қабатының (16 км тереңдікке дейінгі химиялық құрамы әр түрлі). Онда бәрінен де оттек көп (50% жетеді). Кремний оның жартысындай. Аллюминий 7%, ал темір 4% шамасында кездеседі. Магний, калий, кальций, натрий масса бойынша 10 % орын алса, ал қалған 80 элементтің меншігіне тек 3-3,4% қана тиеді.


^Гопырақ-тіршідік ортасы. Жер бетінде топырақ түзілу процесі үзаққа созылган биогеохимиялық айналымның жемісі. Топырақ-тың түзілуімен байланысты жер шарының үсқыны да өзгереді. Яғ-ни, жер бетін жасыл өсімдіктер әлемі басады. Одан соң топырақ-тың микро және олі табиғат арасындага тропикалық қарым-қа-тынастар топырақ түзелу процесін, оның физикалық, химиялық және механикалық қүрылымын жақсарта түсті. Мәселен, топы-рақтың жогары қабатында өсімдіктерге қажетгі азот, калий, кальций, фосфор және т.б. химиялық элементгер жинақталады. Ал, топырақ ылгалы он бойына оттегі, еріген түздар, минерадды затгарды сіңіріп, сілтілік немесе қышкылдық органы қалыптас-тырады. Осылайша топырақ әлемінде үздіксіз зат алмасулар жү-реді. Нәтижесінде, топырақтың аймактар мен зоналарга тән кли-матгық факторлар жиынтыгы, рельефі, аэрация, гидротермиялық режимі қалыптасып, сол жердің биоценоз жиынтығын қүрайды.

Топырақтың қүнарлы кзбатын түзуцегі микроорганйзмдер, осімдік пен жануарлар окілдерінің ролін ерекше атаган жон. Микроорганизмдер — козге корінбейтін үсақ болганымен аткара-тын қызметі оте жогары. Олар әр түрлі осімдік пен жануарлардьщ қалдықтарымен қоректене отырып, топырақты оттегімен және органикалық заттармен байытады. Олардың ішінде топырақта коп ксздссетіні микрофлора окіддері: саңырауқүлақтар, актиномицет-тер мен бактериялар. Ал топырақ микрофаунасы окілдері: амеба,

52

талшықтылар мен кірпікшелі қарапайымдар жыртқыш немесе паразит ретінде зат және энергия алмасуды жүзеге асырады.

Топырақ түзу процесіңде жоғары сатыдагы өсімдіктердің де озіндік үлесі мол. Жасыл өсімдіктер фотосинтез процесі арқылы органикалық заттардың корын жасаса, ал олардың шіріген қал-дықтары топыраққа қайта оралып қарашірікіі молайтады. Осы­лайша: "топырак-өсімдік-жануар-топырақ" жүйесі бойынша таби-гатта зат және энергия айналымы үздіксіз жүріп отырады.


Топырақ түзуде жәндіктердің де ролі ерекше. Оларды қо-ректену түріне қарай монофаггар (дара қоректі); олигофагтар (аз қоректі) және полифагтар (талгамсыз қоректілер) - деп жіктейді. Ал, қорегінің сапасына қарай: некрофаггар (олексе қоректілер); зоофагтар (жануар қоректілер); копрофагтар (экскримештермен қоректенушілер); жыртқыгятар, паразитгер және т.б. — деп боледі. Бүлардың бәрі де зат алмасуларды жүзеге асыруға қатысады.

Топырақта денесі ірілеу, үнемі қозгалып тіршілік етуге бейім-делген буын аяқтылар, буылтық қүртгар, т.б. омыртқасыздар окіддері коп кездеседі. Соның бірі бәрімізге таныс кәдімгі жауын қүрты (шлаушын). Жауын қүрты қара шірігі мол жерлерді мекен-деп және оны озі байытып отырады. Мәселен, бір гектар жердегі жауын қүртгары жылына жер бетіне 80-90 т топырақты шығарып отыратын корінеді. Қазіргі кезде шет едцерде және ресггублика-мызда жауын қүртын топырақтыц қарашірігін кобейтуде ауыл шаруашылығыңда пайдалана бастады. Жауын қүртгары арнайы биолабораторияларда өщцріліп, егістіктерге жіберіледі.

Топырактагы органнзмдердіц экологиялық топтары. Топырақ организмдер үшін қолайлы болгаңдықтан көптүрлілігі жонінен де сан алуан болып келеді. Оның негізгі үш экологиялық тобын ажыратамыз.

Геобиопттар - топырақтың туракты тіршілік иелері. Олардың барлық тіршілігі топырақта өтеді. Негізгі окіддері: микроорга­низмдер, карапайымдылар, үсақ жәндіктер, жауын қүрттары, т.б.

Геофильдер — тірнііліктің біраз бөлігі топырақпен байланысты организмдер. Оларға: шегірткелер, қоңыздар, қандалалар, үзын аяқтылар, масалар, т.б. жатады.

Бәрінің де личинкалары топырақ астында дамып ересектері жер бетінде тіршілігін жалғастырады.

Геоксепдер — топырақ кабатгарын уақытша немесе түрагы (ме-. кені) үшін гана пайдаланушылар. Оларга: қоңыз, қандала, сол сияқты ерекшеліктеріне карай да бірнеше топтарга болінетін жондіктер жатады.

53

1. Микрофайла мен микрофлора — дене түрқы өте кішкентай микроскопиядық организмдер. Негізінен органикалық затгарды ьвдьгратушы бактериялар, санырауқүлақгар, қарапайымдылар мен кок жасыл және жасыл балдырлар. Олар топырақ пен өсімдік жә-не жануарлар арасында қоректік тізбектер арқылы табигаттағы зат және энергия айналымдарыңың негізгі қозғаушы күшіне айналады.


2. Мезофауна — дене тұрқы адцыңгыларға Караганда ірілеу, топырақ қабатгарында еркін тіршілік етуге бейімделген жұмыр қүрпар, жәндіктердің личинкалары, кенелер, үсақ омыртқасыз жәндіктер. Олардың саны, тығыздыга оте жогары. Көбі пара-зиттер мен жыртқыштар.

3. Макрофауна - денесі ірі жәңдіктер мен олардың личинка­лары, жауын қүрты, бүзаубастар, т.б. Топырақ ортасының бүл өкілдерінің қараіііірік түзу процесінде ролі ерекше. Мөселен, жауын қүрты.

4. Мегафауна мен мегафлора — дене түрқы ірі келген сүтқо-ректілер және ағашгардың тамырлары. Мөселен, суыр, борсық, қосаяқтылар, соқыр тышқандар, жайралар, кірпілер, т.б.

Жогарыда біз кебінесе қара топырақтың фаунасы мен фло-расына токталдық. Топырақтың сары, күлгін, қүм, сортаң, бат-пақты, тасты келетін қабаттарын да мекендеп, емін-еркін тіршілік ететін организмдер көп-ақ, Әсіресе, шөл-шөлейтті белдемдегі жылжымалы күмдар (бархандар) экофаунасы өзінің ерекше л ігімен сипатталады.

Қүмды жерлердің флораеын - псаммофитгер, ал фаунасын псаммофильдер деп атайды,

Қазақстан жеріндегі көлемі жагынан өр түрлі Қызылқүм, Мо-йынқүм, Тауқүм, т.б. ірі массивтердің өсімдіктер мен жануарлар дүниесінің тіршілнс ортасына бейімделуі, тфшілік формалары үқ-сас болып келеді. Жылжымалы бархандар өсімдіктер тамырын үнемі көміп отыратындықган олардьщ тамыр бөлімінен өркендер есіп шығуға бейім келеді. Мәселен, ақ сексеуіл, қандым, жүзген, қүм акациясы, қылша, т.б. Барханда өсімдіктердің тамыры терең-ге кетеді (10-22 метр), ал қүм қабаты жылжып ашылып қалган жағдайда тамырларынан қосымша бүршіктер өсіп көктеп отыра­ды. Ал, осы өсімдіктердің түқымы да қүмға көмілмей жеп-жеңіл қанатшалары арқылы желмен оп-оңай таралып отырады. Мәсе-лен, жүзген, түйесіңф, қоянсүйек, т.б. өсімдіктердің түқымдары-ның сырты жүмырша келген, бүдырлары көп немесе айдарлы

54

қанатшалары бар. кейбфеуінің сыртын түктер баскан (теріскен) жеп-жеңіл қүмга оңай батпайды-

Қүмга жануарлар дүниесі де жақсы бейімделген. Мәселен, Қа-зақстанның қүмды алқаптарында кездесетін жүмыр бас кесіртке-лер, агама, бес саусақты тышқандардың аяқтарының саусақ ара-лары жаргақ жүка терілермен немесе қалың жүндермен жабыл-ған. Бүл қасиетгер қүмда жылжуга "шаңғы табаны" тәрізді көмек беретін көрінеді -


Қүмда тіршілік ететін жэндіктердің де қанат, аяқ, дене мүше-лерінде морфологиялык жагынан бейімделушілік нышандары көптеп кездеседі. Кейбір қара қоңыздар жауынан қоргану үшін немесе ыстықтан қашу кезіңце қүмның 10-15 см қалындығына суга сүңгігендей-ақ кіріп мвтеді Мүндай қүбылысты қүм кесірт-келерінен де кездестіруте болады.

Тоггырақ факторлары (эдафикалық факторлар деп те атайды) -өсімдіктердщ таралуына күшті эсер етеді Топырақ типтерінің өзіне тән флорасын ажыратуға болады. Бүл қасиетгер гылымда аймақтарды флоралық және фауналық жагынан аудандастьгруга себін тигізеді.


Топырактың ластануының табиғи және антропогендік жолы бар.

Табишластану көздері өздеріңе бұрыннан таныс күйын, дауыл, су таскындары, көшкіндер, т.б. Олар адамның еркінсіз жүріп жатады. Оның зардаптарын жою — біздің міндетіміз.

Аптропогендік ластану күрделі процесс екенін білесіңдер. Пестицидтер, гербицидтер және т.б. улы химикаттарды колдану салдарынан топырак химиялык. ластанады. Бұл топырак күрамын, ондағы қалыптаскан биоценоздың фаунасы мен флорасын жойып жіберу каупін тугызады. Себебі биоценоздагы күрауыштар (тірі организмдер) жойылып, зат алмасу процесін бүзып жібереді. Мүндай жерлер жарамсыз жерлер деп аталады.

Топырак. фаунасы мен флорасы үшің "кышкыл жауындардың" әсері де кауіпті. Мысалы, топыракта тіршілік ететін жауын қүртының күрьш кетуі "кышкыл жауындарга" байланысты.

Топырактың ластануы ең соңында азық-түлік проблемасын шиеленістіріп, Жер шарында ашаршылық каупі тууы әбден ыктимал.

Топырактың тозуын токтату, оның күнарлылыгьш жогарылату — бүкіл адамзат қауымының алдында түрған іргелі проблемалардың бірі.

Қазақстанның барлык жер аумағы 2 724,9 мың км2. Жер корымыз-дың аумағы өте үлкен болғанымсн оның сапасы соңгы жылдары күрт нашарлап отыр. Жерді дүрыс игермеу салдарынан топырак дегра-дацияға үшырап, кұнарсыздану, такырларга айналу процестері күшейе түсуде. Соңғы мәліметтер бойынша Республика жерініц шамамен 180 млн га-сы номесе 60%-ы шөлге айналған. Қазакстанньпі. барлык жер аумагының шамамен 235 млн гектарын жазык жерлер, 185 млн га жерді жайылым және 34 млн га жерді таулы аймакгар алып жатыр 235 млн га кұнарлы жердің 180 млн га-сы жарамсыз жерлерге айналып, оның 30 млн га-сы топырак эрозиясына, 60 млн га-сы тұзданута ұшырап, 10 млн га-сы химиялық және радиоактивті заттармен ластанган.


Солтүстік аймактарда тың игеру науканына байланысты бірегей бидай дақылын егу топырак карашірігінің 25—30%-ын жогалтты.

Батыс Қазакстан аймағында мұнай-газ өнеркәсібінің қаркындап дамуы 100 га-дан астам жерді камтыса, топырактың техногенді бұзылуы 2,5 млн га, ал тозған жайылым 3 млн га жерді алып жатыр. Сол сияқты Азғыр мен Тайсойған сынак полигондарының иелігіне 1,4 млн га жер бұйырган. Оның үстіне Каспий теңізі деңгейінің көтерілуі нәтижесінде болашакта осы аймақтьщ шамамен 2,8 млн га жерін су басады деп болжам жасалуда.

Экологиялык киын жағдай Орталык Қазақстан жерлерін де камтып отыр. Мұнда жердің техногенді бұзылуы, өнеркәсіптік қалдықтармен ластануы, ауыр металдардың жинакталуы, радиоактивті элементтер-дің және зымыран-ғарыштык сынақ қаддыктарының (Бетпақдала) жинақталуы түракты жагдайга айналған.

Кейбір аймақтарда топырактың кұнарсыздануы және шөлге айналуы Ертіс, Әмудария және Сырдария өзендерінің су алабының азаюымен, Арал теңізінің тартылуымен тікелей байланысты болып отыр. Мысалы, Оңтүстік Қазакстанда Арал аймағының әкологиясына байланысты шамамен 2 млн га жер жарамсызданып, тақырга айналып кеткен және Жаңадария өңіріндегі 3 мың га-дай кара сексеуіл орманы

біржола жойылу үстінде. Арал өңірі мен Сырдария өзенінің жаға-лауындағы шұрайлы жайылымдар кұлазыган далага, шөлге айналып бара жатыр. Ендігі жерде Іле өзені суының 10—15 %-ын Қытай Халық Республикасының алуы бұл өңірдің табиғатын түл етері анық.

Казақстандағы егістікке пайдаланатын жерлердің де әкология-лык жагдайы нашар. Ол жерлер республика бойынша шамамен 26610 мың га аймакты алып жатыр.

Соңғы жылдарда байқалып отырған әлемдік климаттын езгеруі Қазакстанның шөл-шөлейтті аймактарына әсерін тигізіп, ондағы егіс алқаптарынын сапасын төмендетіп жіберді. Бұл жерлерде топырақтың күнарсыздануы, шөлге айналуы каркынды түрде жүруде. Оның үстіне топырақты қоргаудың агротехникалық шаралары, кар токтату, органикалык және минералды тыңайтқыштар беру, гербицидтер мен пестицидтерді колданудан арамшөптердің каулап есуі шегіртке тәрізді зиянкестердщ көбеюіне жол беріп, жердің сапасын төмендөтті. Мысалы, 1996 жылы егістіктерге 1 млн т минералды және 33,2 млн т органикалық тыңайткыш берілсе, бұл керсеткіштер 2000 жылы 16 мын тоннага қыскарған. Топырактану институтының мөліметі бойынша Казакстанның құнарлы топырагы езінің қарашірігінщ 19— 22%-ын жоғалтқан. Мұның өзі болашақта жер ресурстары аумағы-ның азаятынын және оның сапасы жаксармайтынын аңгартады.


Топырақтың ауыр металдармен ластануы барлық аймактарды камтып отыр (5-кесте). Өсіресе Қазакстан бойынша ірі өнеркәсіптер, кен орындары, казба баилықтарды өндіру, әскери өидірістік калдык-тарды сактау және оларды көму зоналарында топырактың ластануы ерекше жылдам журуде. Республика жерінде химиялык калдыктар 2,3 млрд тоннаға жетсе, ал 529 нысанда радиоактивті калдықтар сақталған. Өнеркәсіптерден шығарылған химиялык заттар Шығыс Қазакстан бойынша жылына 5 млн тоннаға жетіп отырғаны тіркелген. Республика бойынша ластану деңгейі Бетпакдала, Балкаш өңірі, Мұгалжар, Ертіс еңірі, Маңғыстау, Каспий маңы ойпаты, Іле Алатауы жазыктарында жоғары. Сырдария, Шу, Талас, Жайық езендеріндегі жерлер қорғасын, фтор, бор, мыс, пестицидтер және нитраттармен ластанган.

Әскемен, Риддер, Зырян калалары маңындағы жерлерде зиянды заттардың шекті мөлшері (коргасынның мөлшері 10, кадмий, мырыш 8—14, мыс 10 есеге) көбейіп кеткен. Бүл жағдай тірі организмдер үшін өте қауіпті.

Павлодар, Екібастұз, Қаратау, Тараз, т.б. өнеркәсіп орындары шоғырланған аймактарда геохимиялық ауыткулар және уытты заттармен ластану деңгейі шектен тыс жоғары екендігі анықталған.

Сонымен топырактың ластануы сол аймактарда ауыл шаруа-шылығы мен жеміс-жидек, кекөніс енімдерін күрт азайтады. Ал алынған енімдер күрамындағы ауыр металдар, нитрат қалдыктары, т.б. улы заттар адам организміне түсіп, түрлі аурулардың тууына себеп болады. Соңғы жылдары кептеген жерлер ауыл шаруашылыгынан босады. Игерілетін жерлердің аумағы 2 есе азайьш кстті. Осыған байланысты жерлердің қайта түлеуі немесе калпына келуі табиги процестердің есебінен жүретіні байқалуда. Бұл табигаттың өз жарасын өздігінен емдеу күбылысы болып табылады. Жерді "кара алтынга" бағалаган халыктың Жер-Ананың қадірін түсінетін уақыты жетті.


Бақылау сұрақтары: Қайтымды сұрақтар


  • Топырақ жеке дара экожүйе ретінде және басқа экожүйелердің маңызды бөлігі ретінде.
  • Топырақтың биологиялық зат айналымға қатысуы.


  • Топыраққа антропогенді әсер ету: жел және су эрозиясы, тұздануы мен баппақтануы және жердің шөл далаға айналуы.

  • Қазақстанның жер ресурстары.

  • Топарықтың пестицидтермен, минералды тыңайтқыштармен, ауыр металдармен, мұнаймен және мұнай өнімдерімен ластануының экология салдары

  • Топырақтың биологиялық ластануы және оның эпидемиология қауіптілігі

  • Тау жыныстарына антропогенд әер ет, олардың салдары.

  • жер қойнауын игерудің салдары қандай?

  • Экзогенді химиялық заттар түсінігі (ЭХВ).