Лекции по "Экологии"

• шығу тегі бойынша: табиғи және жасанды (антропогенді);
• пайда болу көзіне байланысты: а) өндірістік, ауыл шаруашылық, транспортттық және т.б.; ә) нүктелік (өнеркәсіп орнынынң құбыры), обьектілі (өнеркәсіп орны), шашыраған (егістік танабы, бүкіл экожүйе), трансгрессивті (басқа аймақтар мен мемлекеттерден енетін);
• әсер ететін ауқымына байланысты: ғаламдық, аймақтық, жергілікті;
• қоршаған ортаның элементтері бойынша: атмосфера, топырақ, гидросфера және оның әр түрлі құрам  бөліктері (әлемдік мұхит, тұщы су, жер асты сулары, өзен сулары және т.б.);
• әсер ететін жеріне байланысты: қала ортасы, ауыл шаруашылық ортасы, өнеркәсіп орындарының ішінде, пәтер ішінде және т.б.;
• әсер ету сипатына байланысты: химиялық (химиялық заттар, мен элементер), физикалық (радиоактивті, радиациялық жылулық, шу, электромагниттік), физико-химиялық (аэрозольдер), биологиялық (микробиологиялық және т.б.);
• әсер етудің периодтылығына байланысты: бірінші ретті (өнеркәіп орындарының қалдықтары), екінші ретті (смогты құбылыстардың өнімдері);
• тұрақтылық дәрежесі бойынша: өте тұрақты – 100 және 1000 жыл тұратын (азот, оттегі, аргон және басқа инертті газдар), тұрақты 5-25 жыл (көмірқышқыл газы, метан, фреондар), тұрақсыз ( су буы, көміртегі тотығы, күкіртті газ, күкіртсутек, азоттың қостотығы, озон  қабатындағы фреон).

Кез-келген ластаушы затты үш параметрі  бойынша бағалауға болады: қоршаған ортаға түсетін көлеміне, улылығына, және тұрақтылық дәрежесіне қарай.

Дәріс №10 Атмосфералық  ауаға антропогендік факторлардың әсері

Атмосфера  - бүкіл әлемнің тіршілік тынысы. Атмосфера ауасы дегеніміз  – жер шарын қоршап тұрған шаң-тозаң, бу мен газдан құралған қоспа, ол күн  сәулесін жер бетіне жеткенше ұсақ бөлшектерге  бөліп,  жан-жаққа шашыратып отырады. Егер атмосферада ауа болмаса аспан қараңғы болып,  күн адамның көзін шағылыстыратын сәуле шашып, жер беті кеуіп,  жарылып,  одан әрі қыза түсер еді. Атмосфералық ауа  бер кездің өзінде Батыс Сібірде қыста -60⁰С, ал жазда +30⁰С, жыл бойы 90⁰С-қа өзгергенде өмір сүруге қолайсыз болып,  көп қиыншылықтар кездеседі. Атмосфералық ауа иіссіз, түссіз, жеңіл, 1м³ –де 1300 грамм ауа болады. Соған қарамастан жер бетіне түсетін қысым әрбір 1 см² 1 кг-нан келеді.    Атмосфера бірнеше қабаттардан тұрады: тропосфера,  озон, стратосфера, мезосфера,  термосфера және экзосфера. Әрбір қабаттың өзіне тән атқаратын қызметі, газдық құрамы, тіршілік нышаны болады. Әсіресе, тропосфера мен озон  қабатының тіршілік үшін маңызы ерекше.

Жердің ең алғашқы ауасы сутектен, метаннан, аммиактан, су буларынан және инертті  гелий, неон сияқты газдардан  тұрған. Жер бетінде тіршілік пайда  болған кезден бастап жердің алғашқы  ауасына жер қойнауының  және өсімдіктерден бөлінген күкіртті сутек пен көмір қышқыл газдары қосыла бастады.  Алғашқы көзге көрінбейтін ұсақ организмдер ауадағы сутек, метан, аммиак, күкірті сутек газдарын біртіндеп азайта берді.  Мысалы, сутек бактериялары жанартаулардан бөлінген күкіртті сутекті тотықтырып, ауаға оттек газын бөле бастады.

Ауа газдары құрамының өзгеруі, ауада оттектің көбеюі жер бетіндегі  тіршіліктің  - өсімдіктер және жануарлар  болып екіге бөлінуіне себепші  болды. Атмосфералық ауа  құрамы мынадай  газдардан тұрады (процент есебімен): азот (N) – 78,08, оттек (O) – 20,95, аргон (Ar) – 0,93, көмір қышқыл (CO₂) – 0,003, неон (Ne), гелий (He), ксенон (Xe), родон (Rn), тағы басқалары – 0,01. Бұлардан басқа ауа құрамында қалқып жүрген шаң-тозаң мен су булары бар. 

Адамдар ауасыз күн көре алмайды, қандай ауа болса да дем алуға мжбүр. Егер қорексіз 5 апта, сусыз 5 тәулік өмір сүруге болса, ауасыз 5 минутта тұра алмайды. Тәулігіне адамдар өкпесі арқылы 25 кг немесе 11 мың литр ауа өтсе, қойға – 20 мың, ал жылқыға – 86 мың литр ауа керек.

Ауа табиғи және жасанды (адамдардың іс-әрекетінен) жолмен ластанады.

Адамдардың іс-әрекетінен болатын  ластануға өнеркәсіп, көлік, ауыл шаруашылық, құрылыс кәсіпорындарының, коммуналды-тұрмыстық  мекемелердің шаң-тозаңы мен қалдықтары жатады. Ауаның ластану көздеріне  себеп боларлық химиялық қосылыстар: ыс, шаң, күкірт қостотығы, көміртегі тотығы, азот қостотығы, сульфаттар, көмірсутектер, күкіртсутектер,  ауыр металдар.  Атмосфералық ауаның ластану көздері:

1. Топырақ эрозиясы нәтижесінде  түзілетін шаң, 

2.Энергетикалық өндіріс кешендерінің қалдықтары,

3. Транспорт, 

4. Өндіріс орындары,

5. Химиялық өндіріс, 

6. Минералды тыңайтқыштар өндірісі,

7. Шаң, ыс, тозаң, асбест, 

8. Өрттер нәтижесінде түзілетін   газдар,

9.  Вулкандық табиғаты бар   шаң-тозаңдар.

Бірінші дәрежелі қауіп-қатер: ауыр металдар. Ауыр металдардың өндіріс көздері.

1. улыхимикаттар өндірісі.
2. қазба отындарды жағу.
3. түсті металдарды балқыту.

Ал бұлар өз кезегінде кадмий, мышьяк, мырыш, сынап, ванадий, қорғасын сынды ауар металдарды бөледі.

Тұрмыстық мекемелердегі ауаның ластану көздері:

1. түрлі желімдер қолдану барысында ауаға бөлінетін формальдегид және басқа да органикалық қосылыстар,
2. пеш, камин жаққанда ауаға бөлінетін заттар
3. газ жартылай жану өнімдері
4. пестицидтер
5. освежители воздуха, дезинфекциялаушы заттар
6. тұрмыста қолданылатын желімдердің булануы
7. түрлі аэрозольдар
8. радон – радиоактивті газ, жер қабаттарында түзіледі де төменгі этаждар арқылы таралады.
9. асбест- жылусақтағыш материал, тұрбалардың сыртын қаптайды.
10. Темекі тарту

Егер атмосфера ауасында ластағыш заттардың  шекті мөлшерлі концентрациясы  қалыпты құрамнан асып кетсе, онда ауаны ластанған деп санайды.

Ауаның негізгі ластағыштары: көмірсутектер, ұшқыш органикалық қосылыстар, азот және күкірт қышқылдары, күкірт оксидтері, азот оксидтері, озон, фотохимиялық заттар, қорғасын және басқа да ауыр металдар. Адам денсаулығына әсер етуші атмосфералық ауа құрамындағы  газдар қоспасының концентрациясы мен құрамы күн сайын өзгеріп отырады. Ауа ластануының  жоғары деңгейге көтерілуінің әсерінен  бас ауыру, көз бен мұрын қуыстарының тітіркенуі, тыныс алу мүшелерінің зақымдануы, тәбет төмендеу, жалпы ағзаның нашарлауы байқалады. Қышқылдардың әсерінен астмалық приступтар, ал  иіс газының әсерінен ойлау қабілеті төмендеп бас айналу және ауыру , ұйқы   басу сияқты симптомдар байқалады.  

Атмосфера ауасын ластайтын  заттардың мөлшері дүние жүзі бойынша  жылына 200 млн. тоннаға жетіп  отыр. Ал, оның құрамы 20 химиялық элементтен  тұрады. Соның ішінде  қорғасын мен  мырыштың ауада таралуы және онымен адамдардың улануы жиі  байқалуда.  Олардың  мөлшері ауада 0,0003 мг/м³ аспауы керек.  Оның негізгі көзі – автокөліктер мен оған қолданылатын қорғасын аккумуляторы. Жапония, Ирак т.б. елдерде осы заттармен адамдардың улануы жиі болатындықтан, қазір көптеген елдерде балық аулауда, мылтық оқтарына қорғасынды  пайдалануды шектеп отыр.

Ауаға зиянды заттардың  шығарылуын реттеу, технологияны жетілдіру, өндіріске қалдықсыз және аз қалдықты технологияны енгізу  мен шығарынды  заттарды қайта өңдеп пайдаға  асыру бүгінгі күннің қатаң талабы болмақ. Ауаны ластаушы заттар негізінен жер бетінен санағанда 3 км биіктікте дейінгі аралықта жиналады.  Дүниежүзілік денсаулық сақтау  ұйымының мәліметтері бойынша  дамыған елдердің  20 поцентке жуық халқы түрлі аллергиялық (тұмаудан бастап тыныстың демікпесі) ауырулармен сырқаттануы  ауаның ластануымен байланысты.

Атмосфера ауасының сапалық күйінің  көрсеткіштері оның ластану  дәрежесі болып саналады. Егер атмосфера ауасында ластағыш заттардың  шекті мөлшерлі концентрациясы  қалыпты құрамнан асып кетсе, онда ауаны ластанған деп санайды.

Ауаның негізгі ластағыштары: көмірсутектер, ұшқыш органикалық  қосылыстар, азот және күкірт қышқылдары, күкірт оксидтері, азот оксидтері, озон, фотохимиялық заттар, қорғасын және басқа  да ауыр металдар. Адам денсаулығына әсер етуші атмосфералық ауа құрамындағы газдар қоспасының концентрациясы мен құрамы күн сайын өзгеріп отырады. Ауа ластануының жоғары деңгейге көтерілуінің әсерінен  бас ауыру, көз бен мұрын қуыстарының тітіркенуі, тәбет төмендеу, жалпы ағзаның нашарлауы байқалады. Қышқылдардың әсерінен астмалық приступтар, ал угар газының әсерінен ойлау қабілеті төмендеп, бас айналу және ауыру , ұйқы басу сияқты симптомдар байқалады.  

Атмосфера ауасын ластайтын  заттардың мөлшері дүние жүзі бойынша жылына 200 млн. тоннаға жетіп отыр. Ал, оның құрамы 20 химиялық элементтен тұрады. Соның ішінде қорғасын мен мырыштың ауада таралуы және онымен адамдардың улануы жиі байқалуда. Олардың мөлшері ауада 0,0003 мг/м³ аспауы керек. Оның негізгі көзі – автокөліктер мен оған қолданылатын қорғасын аккумуляторы. Жапония, Ирак т.б. елдерде осы заттрамен адамдардың улануы жиі болатындықтан, қазір көптеген елдерде балық аулауда, мылтық оқтарына қорғасынды  пайдалануды шектеп отыр.

Ауаға зиянды заттардың  шығарылуын реттеу, технологияны жетілдіру, өндіріске қалдықсыз және аз қалдықты технологияны енгізу мен шығарынды заттарды қайта өңдеп, пайдаға асыру бүгінгі күннің қатаң талабы болмақ.

Дәріс № 11.        Гидросфераға антропогендік факторлардың әсері.

Табиғат байлықтарының бірі – су.  Су адамдар мен жануарлардың дене құрамына кіріп, онда болатын зат  және энергия айналымына қатысады. Бұл айналымдар тек сулы ортада жүретінін  ескерген жөн. Өсімдік және жануар организмдері ұлпаларының негізгі массасын су құрайды, оның салыстармалы мөлшері 50-80%. Ал ересек адамның денесінің 65 пайызы судан тұрады. Ал балаларда бұл мөлшер 80% -ға жетеді. Адам денесіндегі ең қатты нәрсе сүйек болса, оның құрамында да 22% су бар, ал қан плазмасында - 90-92%, етте – 760%, ал адам миында 89%, 3 айлық іштегі нәрестеде 95%, ал 5 айлығында 86%, жаңа туыған балада 70% су болады екен. Кейбір есептерге қарағанда адам өз өмірінде 25 тонна шамасында су ішеді екен. Тағы да мысал келтіретін болсақ, адам су болмаса 2-3 күнде өледі екен. Ал егер сол адамға су беріп бірақ тамақ бермесе, адам 40-45 күнге шыдайды.  Барлық адамдардың денесінің температурасы 36,6⁰С болып тұрады. Ал, қатты науқастанып қалған кездің өзінде, 35⁰С-тан төмен және 42⁰С-дан жоғары көтерілмейді. Табиғаттағы осы ғажайып құбылысты түсіндіру қиын, бірақ бұны адам денесіндегі көп мөлшерде болатын судың арқасында деп түсінуге болады.  Денедегі су мөлшері 10-12 пайызға кемісе адам әлсіреп, шөлдеп, аяқ-пен қолы дірілдей бастайды, 20-25 пайызға кемісе өмір сүруі тоқтайды. Бір адам 70 жылда орта есеппен 50 тонна су ішетін көрінеді, ал биологиялық қажеттіліктерді өтеу үшін адамға тәулігіне 2-5 литр су керек.  Егер гидросферадағы барлық суды  біртекті етіп Жер бетіне жайсақ, оның қалыңдығы шамамен 2,5 км болар еді, әлемдік мұхит шегінде орташа тереңдік 3,96 км, ал ең терең максимальды тереңдік 11022 м (Мариан шұңғымасы).

Су түсі, иісі және дәмі жоқ сұйық  зат, жақсы ерітуші, үстіңгі кернеуі  өте жоғары, айқын капиллярлық  қасиеті бар. Осы қасиеті топырақтағы  су ерітінділерін өсімдіктер бойына сорып алып күн көруі үшін өте қолайлы. Судың жылуды аз жоғалтып көп жинайтын қасиеттерін адамдар жылу тарту жүйелерінде көп пайдаланады. Су электр энергиясын алуға, жүк тасуға, ауыл шаруашылығына, өнеркәсіпке, коммуналдық-тұрмыстық қажетті өтеу үшін керек.  Жер шарындағы  сулар үнемі қозғалыста болып, барлық бос сулар олардың агрегаттық күйіне қарамастан жердің гидросфера деп аталатын қабатына жатады.  Жер бетінің 71,5 пайызын су алып жатыр. Су қорларына өзен, көл, теңіз, жер асты, таулар мен поляр шеңбердегі мұздар, атмосфералық ауадағы ылғал кіреді. Республика территориясында ұзындығы 10 км-ден асатын 8 мыңнан астам өзендер бар. Олардың ішіндегі ірілері – Ертіс, Жайық, Сырдария, Іле еліміздің шеткі аймақтарын басып өтеді.  сонымен бірге 4 мыңнан астам бөгеттер мен бөгендер бар. Олардың жалпы көлемі 10 мың км², су мөлшері 90 км³ шамасында.  Қазақстанда екі теңіз бар.  Арал теңізі және Каспий теңізі. Арал теңізі ұзындығы 428 км, ені 235 км, суының көлемі 1000 км³, ең терең жері 67 м болатын. Қазіргі көлемі жөнінде нақтылы мәлімет жоқ. Каспий теңізінің Қазақстан жеріндегі ұзындығы 2430 км, теңіздің ең терең жер 1025 км. Мұнда өсімдіктердің 500, балық пен басқа жануарлардың 854 түрлері бар.

Планетамызда су  өте көп және үш агрегаттық  күйде де кездеседі. Жер бетінің 71% (3/4) бөлігін су алып жатыр, оның мөлшері 1500 млн.км³ шамасында. Кейінгі мәліметтер бойынша:

- мұхит пен теңіздерде – 1350 млн.км³, құрамында 35 г/лшамасында тұз бар;

- полярлы мұздарда 30-50 млн.км³, бұл тұщы ішуге жарамды сулар, бірақ оларды пайдалану өте қиын;

- өзен мен көлдерде – 0,4 млн.км³, тұщы және кеңінен қолдануға жарайды;

- жер асты, немесе минералданған, 800 м дейінгі тереңдікке дейінгісі  4 млн.км³.  

Бұдан басқа,  су – балшық, гипс және т.б. тау жыныстары және минералдардың құрамына кіреді,  барлық өсімдік және жануарлар организмдерінің құрамында болып, кейбір жағдайда олардың салмағының 99% -ын құрайды.

 Дүниежүзілік су қорларының  ластануы бүкіл адамзат қауымын  алаңдатып отыр. Бұл мәселе Қазақстанға  да тән. Судың ластануы су экожүйесін бүлдірумен аяқталады.

Су айдындарының ластануын былайша  топтайды:

• биологиялық ластану: өсімдік, жануар, микрорганизмдер;
• химиялық ластану: улы және су ортасының табиғи құрамын бүлдіретіндер;
• физикалық ластану: жылу-қызу, электромагнитті өріс, радиоактивті заттар.