Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Марта 2014 в 15:08, курсовая работа
Алайда оның шын мәніндегі маңызы мен рөлін өз дәрежесінде бағалай алмай келеміз. Топырақ биосфераның компоненттерінің бірі ретінде адам, жануарлар мен өсімдіктер үшін биохимиялық орта болып саналады, ол энергетикалық сыйымдылығы жоғары, топырақ биотасы мен адамдар арасындағы тікелей және жанама әсерлерді тепе – теңдікте сақтап тура алатын өздігінен тазару процестерінің механизмдерінің аса маңызды резерві болып табылады. Адамдарға азық – түлік пен жануарларға қоректі өндіру үшін қажетті жағыдай тек топырақ арқылы ғана жасалыныды.
Кіріспе
3
1. Топырақ экологиясынын мәселелері
5
1.1 Топырақтың сипаттамасы
5
1.2 Топырақтың механикалық құрамы
9
1.3 Топырақ экологиясы
10
1.4 Топырақтың ластану көздері
13
1.5 Топырақ жәндіктері мен микроорганизмдері
24
1.6 Топырақ эрозиясы
26
1.7 Топырақты эрозиядан қорғау
32
Қорытынды
39
Қолданылған әдебиеттер тізімі
42
2-кесте. Жердің химиялық заттармен ластану деңгейінің көрсеткіштері
Элемент, қосылыс |
Ластану деңгейіне сәйкес келетін мөлшер (мг/кг) | ||||
1-деңгей рұқсат етілген |
2-деңгей |
3-деңгей |
4-деңгей |
5-деңгей | |
Органикалық емес қосылыстар | |||||
Кадмий |
<ШРК |
ШРК-дан 3-ке дейін |
3-тен 5-ке дейін |
5-тен 20-ға дейін |
>20 |
Қорғасын |
<ШРК |
ШРК-дан 125-ке дейін |
125-тен 250-ге дейін |
250-ден 600-ге дейін |
>600 |
Сынып |
<ШРК |
ШРК-дан 3-ке дейін |
3-тен 5-ке дейін |
5-тен 10-ға дейін |
>10 |
Мышьяк |
<ШРК |
ШРК-дан 20-ға дейін |
20-дан 30-ға дейін |
30-дан 50-ге дейін |
>50 |
Мырыш |
<ШРК |
ШРК-дан 500-ге дейін |
500-ден 1500-ге дейін |
1500-ден 3000-ға дейін |
>3000 |
Мыс |
<ШРК |
ШРК-дан 200-ге дейін |
200-ден 300-ге дейін |
300-ден 500-ге дейін |
>500 |
Кобальт |
<ШРК |
ШРК-дан 50-ге дейін |
50-ден 150-ге дейін |
150-ден 300-ге дейін |
>300 |
Никель |
<ШРК |
ШРК-дан 150-ге дейін |
150-ден 300-ге дейін |
300-ден 500-ге дейін |
>500 |
Молибден |
<ШРК |
ШРК-дан 40-қа дейін |
40-тан 100-ге дейін |
100-ден 200-ге дейін |
>200 |
Қалайы |
<ШРК |
ШРК-дан 20-ға дейін |
20-дан 50-ге дейін |
50-ден 300-ге дейін |
>300 |
Барий |
<ШРК |
ШРК-дан 200-ге дейін |
200-ден 400-ге дейін |
400-ден 2000-ға дейін |
>2000 |
Хром |
<ШРК |
ШРК-дан 250-ге дейін |
250-ден 500-ге дейін |
500-ден 800-ге дейін |
>800 |
Ванадий |
<ШРК |
ШРК-дан 225-ке дейін |
225-тен 300-ге дейін |
300-ден 350-ге дейін |
>350 |
Суда еритін фтор |
<ШРК |
ШРК-дан 15-ке дейін |
15-тен 25-ке дейін |
25-тен 50-ге дейін |
>50 |
Органикалық қосылыстар | |||||
Хлорланған көмірсутектері (соның ішінде хлоры бар пестицидтер ДДТ, ГХЦГ, 2,4,-Д және т.б.) |
<ШРК |
ШРК-дан 5-ке дейін |
5-тен 25-ке дейін |
25-тен 50-ге дейін |
>50 |
Хлорфенолдар |
<ШРК |
1-ден 5-ке дейін |
5-тен 10-ға дейін |
>10 | |
Фенолдар |
<ШРК |
1-ден 5-ке дейін |
5-тен 10-ға дейін |
>10 | |
Полихлорбифенилдер |
<ШРК |
2-ден 5-ке дейін |
5-тен 10-ға дейін |
>10 | |
Циклогексан |
<ШРК |
6-дан 30-ға дейін |
30-дан 60-қа дейін |
>60 | |
Пиридиндер |
<ШРК |
0,1-ден 2-ге дейін |
2-ден 20-ға дейін |
>20 | |
Тетрагидрофуран |
<ШРК |
>40 | |||
Стирол |
<ШРК |
ШРК-дан 5-ке дейін |
5-тен 20-ға дейін |
20-дан 50-ге дейін |
>50 |
Мұнай және мұнай өнімдері |
<ШРК |
1000-нан 2000-ға дейін |
2000-нан 3000-ға дейін |
3000-нан 5000-ға дейін |
>5000 |
Бенз(а)пирен |
<ШРК |
ШРК-дан 0,1-ге дейін |
0,1-ден 0,25-ке дейін |
0,25-тен 0,5-ке дейін |
>0,5 |
Бензол |
<ШРК |
ШРК-дан 1-ге дейін |
1-ден 3-ке дейін |
3-тен 10-ға дейін |
>10 |
Толуол |
<ШРК |
ШРК-дан 10-ға дейін |
10-нан 50-ге дейін |
50-ден 100-ге дейін |
>100 |
Альфаметилстирол |
<ШРК |
ШРК-дан 3-ке дейін |
3-тен 10-ға дейін |
10-нан 50-ге дейін |
>50 |
Ксилолдар |
<ШРК |
ШРК-дан 3-ке дейін |
3-тен 30-ға дейін |
30-дан 100-ге дейін |
>100 |
Нитраттар |
ШРК |
- |
- |
- |
- |
Күкіртті қосылыстар |
<ШРК |
ШРК-дан 180-ге дейін |
180-нен 250-ге дейін |
250-ден 380-ге дейін |
>380 |
3-кесте.Топыраққа түсетін пестицидтер мен химиялық заттарды қауіптілік сыныптарына жатқызу
Қауіптілік |
Пестицидтердің атауы |
Химиялық заттардың атауы |
1-сынып |
Атразин |
Мышьяк |
2-сынып |
Агелон |
Бор |
3-сынып |
Банвел Д |
Барий |
4-кесте. Топырақтың жай-күйін бағалаудың экологиялық өлшемдері
Көрсеткіштер (концентрациялар мг/л берілген) |
Параметрлер |
Салыстырмалы түрде қанағаттанарлық жағдай | |
Экология- |
Төтенше экологиялық жағдай | ||
Негізгі көрсеткіштер | |||
Жердің тозуы салдарынан ауыл шаруашылығы айналымынан шығарылған жердің ауданы, алқаптың жалпы ауданынан % |
50-ден астам |
30-50 |
5-ке дейін |
Қарашірінді горизонтының жойылуы |
А+В |
Апах |
0,1 А-дейін |
Топырақтың беткі қабатының абиотикалық үйінділермен толығуы |
20-дан астам |
10-20 |
жоқ |
Топырақ тығыздығының артуы, тең салмақты еселігі |
1,4 артық |
1,3-1,4 |
1,1-ге дейін |
Грунт сулары деңгейінің жоғарылауы, ең шекті шамадан % |
50-ден астам |
25-50 |
жол берілетін деңгей |
Радиоактивтік ластану, Кu/км 2: |
40-тан жоғары |
15-40 |
20-ға дейін |
10 жыл кезең ішіндегі жыртылатын
топырақтағы қарашіріндінің |
25-тен астам |
10-25 |
5-ке дейін |
А+Б жыныстарында жылдам еритін тұздар мөлшерінің артуы, г/100г |
0,8 астам |
0,4-0,8 |
0,1-ге дейін |
Алмасатын натрий үлесінің артуы, КАС-дан % |
25-тен астам |
15-25 |
5-ке дейін |
Химиялық заттардың ШРК жоғарылауы |
|||
Қауіптілігі 1-сыныпты (бенз/а/пиренді, диоксинді қоса алғанда) |
3-тен астам |
2-3 |
1-ге дейін |
Қауіптілігі 2-сыныпты |
10-нан астам |
5-10 |
1-ге дейін |
Қауіптілігі 3-сыныпты (мұнай және мұнай өнімдерін қоса алғанда) |
20-дан астам |
10-20 |
1-ге дейін |
Белсенді микробтық масса деңгейінің төмендеуі, еселік |
100-ден астам |
50-100 |
5-ке дейін |
Топырақтың фитоулылығы (өсінділер санының төмендеуі), фонмен салыстырғанда еселі |
2-ден астам |
1,4-2,0 |
1,1-ге дейін |
Қосымша көрсеткіштер | |||
Ластанған негізгі ауыл шаруашылығы өнімдерінің үлесі. Тексерілген көлемнен % |
50-ден астам |
25-50 |
5-ке дейін |
Зиянды заттарды улылығы бойынша жіктеу олардың ШРК- сын ескеріп жүргізіледі. ШРК- сы неғұрлым төмен болса, заттың улылығы жоғары болады.
Ең жоғары улы қосылысқа суперэкотоксиканттар жатады: бенз(а)пирен, N-нитрозадиметиламин, сынап қасылыстары, қорғасын, никель оксиді, ванадий(V) оксиді, мышьяк, мырыш оксидтері, кокс шаңы төтенше қауіп болып саналады (мысалы, кейбір диоксиндердің атмосферадағы ШрК- сы 5*10-5 мг/м3- бұл молекулярдың деңгейі).
Ластаушылар арасында радионуклидтер ерекше орынға ие, олар барлық тірі заттарды жояды, ал табиғат олардан өздігінен қорған алмайды, себебі, никлидтердің жартылай ыдырау периодтары ондаған жылдарға созылады.
Топырақ жамылғысын қорғау және оны тиімді пайдалану
топырақта оған тән емес физикалық, химиялық
немесе биологиялық агенттердін болуын
немесе ол агенттердің қажетті орташа
жылдық деңгейден асып түсуін топырақ,
ластануы дейді. Топырақ ластануының мынадай
түрлері бар: минералды техногенді қалдықтармен
ластану; улы органикалық және бейорганикалык,
қосылыстармен ластану; радиоактивті
заттармен ластану. Топырақтың ластануы
қоршаған ортаға қауіпті, өйткені улы
заттар қоректік тізбек арқылы топырақтан
өсімдікке, өсімдіктен жануарға, жануардан
адам организміне түседі. Қалыпты табиғи
жағдайда топырақта болып жатқан процестердің
бәрі тепе-теңдікте болып, онда өздігінен
тазару процестері жүріп жатады. Адамның
шаруашылық қызметінің дамуы барысында
топырақ құрамының өзгеруі, тіпті бұзылуы
жүріп жатыр. Қазіргі таңда планетадағы
әрбір адамға бір гектарға жетер-жетпес
айдалатын егістік жерден келеді. Осы
аз көлемнің өзі адам тіршілігі арқасында
одан да бетер азаюда. Құнарлы жерлердің
үлкен бөлігі тау-кен жұмыстары, өнеркәсіп
орындары мен қалалар салу әсерінен жарамсыз
болып жатыр. Ормандарды кесу, табиғи өсімдіктер
жамылғысын бұзу, агротехникалық талаптарды
сақтамай жерді қайта-қайта жырту топырақ
эрозиясының пайда болуына, яғни, топырақтың
құнарлы қабатының желмен және сумен жуылып,
бұзылуына алып келеді.
Эрозия қазіргі кезде бүкіл дүние жүзінің
үлкен жауы болып отыр. Соңғы тек жүз жылдың
ішінде су мен жел эрозиясы нәтижесінде
планетада 2 млрд гектар ауыл шаруашылығының
құнарлы жерлері жарамсыз болып қалған.
Антропогендік әсердің бір салдары — топырақ жамылғысынын қарқынды ластануы. Ластанушылар ролін металдар мен олардын қосылыстары, радиоактивті элементтер, ауыл шаруашылығында қолданатын тыңайтқыштар мен улы химикаттар атқаруда.
Топыраққа қауіпті ластаушылардың бірі сынап пен онын қосылыстары жатады. Сынап қоршаған ортаға улы химикаттармен, металдық сынап және оның қосылыстары бар өнеркәсіп орындарының қалдықтарымен түсуде.
Топырақ үшін қауіпті ластаушылардың тағы бірі — қорғасын. Бір тонна қорғасын балқытқан кезде қалдықтармен бірге қоршаған ортаға 25 кг қорғасын бөлінеді. Жоғарыда айтылғандаи, қорғасын қосылыстары бензиннің құрамында да кездеседі Сондықтан автокөліктер қорғасынмен ластаудың көзі болып табылады . Әсіресе қорғасынның мөлшері автокөліктер көп жүретін үлкен көшелер бойындағы топырақ құрамында көп болады.
Қара және түсті металлургия орталықтарының төңірегіндегі топырақтар темірмен, мыспен, мырышпен, марганецпен, никелмен, алюминимен және басқа да металдармен ластанған. Көптеген жерлерде олардың концентрациясы шекті мөлшерден ондаған есе асып түседі.
Радиоактивті элементтер топыраққа атомдық энергияны пайдалануға қатысы бар ғылыми-зерттеу ұйымдары мен АЭС, атомдық жарылыстар немесе өнеркәсіп орындарының сұйық және қатты қалдықтарын кетіру кезінде түсуі мүмкін.
Топырақтың химиялық құрамына — тыңайтқыштар мен зиянкестерге, арам шөптерге, ауруларға қарсы әртүрлі химиялық заттар қолданылатын ауыл шаруашылығы да әсер етеді. Қазіргі кезде ауыл шаруашылығы процесіндегі зат айналымға түсетін заттардың мөлшері өнеркәсіп орындарынан бөлінетін заттардан кем түспейді. Айта кетерлігі, тыңайтқыштар мен улы химикаттарды қолдану жылдан-жылға артып келеді. Ал топырақтың құнарлылығы алынған өнім мен ондағы өсетін өсімдіктердің түрлік құрамына байланысты. Қазіргі кездегі топырақты ластаушыларының негізгі көздері мыналар:
Топыраққа антропогендік әсер ету оның деградацияға ұшырауына (эрозия, ластану, тұздану және батпақтану, шөлейттену) алып келеді. Сондықтан топырақ ластануын болдырмау үшін мынадай шараларды жүргізу керек:
тәртібін, топырақ процестеріне қатысуын зерттеу;
түрлерінің қолданылуын шектеу;
Топырақты негізгі ластаушыларға пестицидтер (улы химикаттар), минералды тыңайтқыштар, өндіріс қалдықтары, ластанған заттардың ауадағы газды-түтінді ұшқындары, мұнай және мұнай өнімдері және т.б. жатады.
Топырақтың ластануы дегеніміз химиялық заттар, биологиялық организмдер (бактерия, вирус, қарапайымдар, гельминттер) мен олардың тіршілік өнімдерінің шамадан тыс мөлшерде болуы.
Химиялық ластаушылар (неорганикалық және органикалық заттар) үлкен екі топқа бөлінеді. Бірінші топқа топыраққа жоспарлы түрде, белгілі бір мақсатқа бағытгап, қолданылған химиялық заттар жатады. Олар пестицидтер, минералды тыңайтқыштар, өсімдіктің өсуін реттегіштер және т.б. Бұл препараттар шамадан артық мөлшерде болса топырақты ластаушылар болып шыға келеді. Екінші топқа топыраққа сұйық, қатты, газ тәрізді қалдықтармен бірге кездейсоқ түскен химиялық заттар жатады. Бұған топыраққа мал шаруашылығы мен өнеркәсіптен, монша, емдеу-санитариялық және малдәрігерлік мекемелерден ағып шыққан сулар мен нәжіс және зәр араласқан қалдық суларды жатқызуға болады.
ТМД елдерінде (пестицидтердің көптеген түрін қолдануға рұқсат етілген. Пестицидтер ауылшаруашылығы дақылдарының өнімділігін көтеру үшін өсімдік мақсатындағы химиялық дәрі-дәрмек ретінде қолданылады.Алайда, пестицидтердің топырақтағы нақты құрамы қалыпты (есептік) мөлшерден едәуір асып түседі және кейбір елдерде аса қауіпті мөлшерге дейін жетеді. Ондай мөлшер адамға да, малға да зиян. Топырақ пестицидтермен ластанса ол жердің шөбі мен суын малға беруге болмайды. Оның ауасын жұтудың өзі де қауіпті. Өйткені, олар жіті және созылмалы улануға әкеліп соқтырады[2].
Қазіргі кезде пестицидтер қолданудың қауіпсіздігін көтеруге зор көңіл бөлінеді. Осы мақсатпен ондай препараттар улылығы аз препаратпен ауыстырылуда. Олардың формалары кейінгі кезде жетілдірілуде. Сондай-ақ, оларды ауыл шаруашылығында пайдаланудың қауіпсіздігін қамтамасыз ететін гигиеналық нормалары да негізделуде.Минералды тыңайтқыштар ауылшаруашылығында топырақ құнарлылығын арттыру үшін қолданылатын химиялық қосылыстар. Оларға макро және микротыңайтқыштар жатады. Минералды макротыңайтқыштар дегеніміз құрамына топырақ құнарлылығын арттыратын негізгі элементгер (азот, фосфор, калий) енетін затгар. Макротыңайтқыштар азотты, фосфорлы, калийлі және аралас деп бөлінеді.
Минералды тыңайтқыштар түрлері көп-ақ. Мысалы, азотты тыңайтқыштар тобына аммиак суы, карбомид, натрий нитраты, аммиак селитрасы, калий селитрасы және т.б. енгізіледі. Фосфорлы тыңайтқыштар тобына қарапайым және қос суперфосфаттар, негізгі шлактар және т.б. жатады. Азотты минералды тыңайтқыштар топыраққа тым артық енгізілсе мал денсаулығына зиян. Өйткені, нитрат метгемоглобинемия деп аталатын улануға ұрындырады. Сондай-ақ, олар топырақта канцерогенді әсері бар нитрозаминдердің синтезделуінің негізі болады[1].