Зерттеу бөлімі

Соңғы мәліметтер бойынша Қазақстан аумағында ядролық қарулар сыналған жерлердің көлемі Ақтөбе облысында – 4207,5; Атырау – 1635,3; Шығыс Қазақстан – 11,1; Жамбыл – 2576,1; Жезқазған – 4900; Батыс Қазақстан – 1558,8; Орталық Қазақстан – 19,6; Маңғыстау – 21,4; павлодар – 717,1; Оңтүстік Қазақстан – 8,1; Семей – 941,2 мың га жерлерді қамтыған. Осы жерлерде 50 жыл бойы (1949-1996) бұрынғы Кеңес үкіметі соғыс ведомстволары 503 ядролық сынақ жасап, Қазақстанның шұрайлы жерінің 20 млн. га жарамсыз етті. Батыс Қазақстан аймағында 1966-1979 жылдары аралығында 24 ядролық қару сыналған, олар Маңғыстау облысында – 3, Батыс Қазақстанда – 4 және Атырауда – 17 рет жасалған. Соның ішінде ең ірісі Азғыр полигоны ғана, 6,1 мың га жерді алып жатыр. Зерттеулер нәтижелері бойынша Нарын, Азғыр құмдарында радиактивті элементтер: кадмий – 80-120, стронций – 150, қорғасын – 80 және нитрат – 8,8 есе шекті мөлшерден көбейіп кеткен. Үстірт платасында1968-1970 жылдары жер асты ядролық сынағы жасалған. Осы жерлердің бәрінде де суға, топырақ пен өсімдік жіне жан-жануарлар дүниесіне бұрын соңды болмаған залалдар келді.Республика аумағында ірі ракеталық полигондар Атырау облысының «Тайсойған», Балқаш көл маңында «Ташкен-4» және «Байқоңыр» ғарыш айлағында орналасқан. Бұл жерлерде топырақ беті өте қауіпті улы гептил жанармайымен және ракета «қоқыстарымен» ластанған. Гептил өте улы зат болғандықтан адамдардың өкпе-тыныс жолдарына, жүйке-жүйесіне әсер етіп, бүйрек, бауыр, мүшелерін зақымдайтыны анықталған. Сол сияқты ракета, космос корабльдерінің ұшуы «қышқыл жауындар» жаудырып қоршаған ортаның тірі комплексінің 3-50 % биомассасын жойып жіберді. Мәселен, 1988-1991 жылдар аралығында тек қана Тайсойған полигонында 24000 ракета барлығы 30 мың тонна жанармай жаққан. 1994 ж. 5 шілде мен 27 қазанда патқа ұшырағын «Протен» ракета тасығышы Қарағанды облысының жеріне гептилен уын шашып орасан зор қауіп төндірді. Оның зардабы әлі белгісіз болып отыр. 
 
II ЗЕРТТЕУ БӨЛІМІ 
 
2.1. Топырақтың ластану көздері 
 
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 (неорганикалықжәне 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. 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 макрожәне 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]. 
 Калий топыраққа өте баяу көшеді және топырақтың өздігінен тазаруы мен топырақ биоценозына зиянды әсер етпейді. Дегенмен, олармен бірге топырақ қыртысына жасанды сортаңдандыратын хлор иондары енгізіледі. Сонымен бірге мал организміне жиналған аз ғана калий жүрек-қан тамырлары жүйесі қызметінің бұзылуына әкеп соқтырады. 
 Фосфат топырақты онша ластай қоймайды. Әйтсе де фосфат тыңайтқышы гектарына 600 кг немесе топырақтың 1 килограмына 200 мг аспауы қажет. Бұл шамадан асып кетсе жем-шөптің органолептикалық қасиеті мен қоректік құндылығын нашарлатады. Сонымен қатар топыраққа фосфор тыңайтқышын енгізу онымен бірге 1 литр жер асты суында 20 мг дейін фтор енгізілді деген сөз.

 
2.2 Топырақ жәндіктері мен микроорганизмдері 
    Топырақты табиғи тіршілік ортасы ретінде пайдаланатын әр түрлі тірі организмдер; топырақтың кабаты. Онда топырақ микроорганизмдерінен — бактерия, саңырауқұлақ, сәулелі саңырауқұлак, т.б. және көптеген омыртқа-сыз жануарлардан қарапайым жэндіктер, кұрттар, былқылдақденелілер, ересек бунакденелілер мен олардың дернәсілдері, жер қазғыш омырт-калылар, т.б. кездеседі. Олардың санының өзгеруі жыл маусымына да байланысты, көктем мен күзде кобірек болса, қыс пен жазда азаяды. Қарапайым жәндіктер өздігінен тіршілік ететін, бір жасушалы өте үсақ организмдерден тұрады. Топырақ арасындағы тұнба суларда бірнше мыңға жуық түрлері мекеңдейді. Оларды 4 класқа бөледі: талшыктылар, саркодиналар ,споралылар және инфузориялар . Карапайым жәндіктер кәсіптік бағалы жа-нуарлардың негізгі қорегі, ал басқа түрлері паразит түрінде адамдар мен жануарларға ауру жұқтырады. Мыс, талшықгылар , споралылар құстар мен адамдарды безгек ауруына шалдықтырады. Жұмыр кұрттардың бір түрлері топырақтың арасында (50 — 1200 млн/га-ға дейін) шоғырланып, топырақтың қалыптасу процесіне қатысады, ал екіншілері өсімдіктерді за-қымдап, адамдар мен омыртқалы жануарларды ауруға шалдықтырады. Сақиналы кұрттардың да кейбір түрлсрі топырақта мекендейді. Мысалы жауын кұрты топырақты өз ішегінен өткізіп, оны қопсытып, араластырып, ауа мен ылғал өткізгіштігін жақсарта отырып, топырақ құрамының қальптасу процесіне қатысады. Топырақты буынакаяқтылар арасында шаянтәрізділср, өрмекші тәрізділер, бунакденелілср кластарынан өрмекшілер, кенелер, бұ-заубастар, шаяндар, сымқүрттар, т.б., хордалылардан жыландар, кесірткелер, кірпілер, суырлар, сарышұнақтар, қосаяқтар, тышқандар мекендейді. Кірпілер мен жертесерлер зиянкестер мен кеміргіштерді жойып пайда келтірсе, кейбір түрлері адамдар мен жануарлар арасында ауру қоздырғыштарын таратады (сарышұнақтар, тышқандар, т.б;).

Топырақ жәндіктері мен микрорганизмдері жүйесі табиғаттағы зат айналымында, топырак құрамынқұрылу процесінде, оның құнарлылығының түзілуінде белсенді рөл атқарады. Олардың барлық табиғи органикалық қосылыстарды табиғи немесе бірнеше органикалық қосылыстарды ыдырата алады. Яғни, олар топырақта өскен өсімдіктсрдің барлық қалдықтарын ыдыртып, өсімдіктерге сіңетін әр түрлі минералды заттармен қатар, қарашірінді түзеді. Мұндай организмдерге, мысал ретіндс, бұршақ тұқымдас өсімдіктердің тамырларында өмір сүріп, ауадағы азотгы осы өсімдіктердің тамырларына жинайтын түйнек бактерияларын жатқызуға болады. Бүкіл әлемдегі ауыспалы егіс жүйесінде бұршақ тұқымдас өсімдіктердің ерекше орын алатыны да сондықтан. Топырак құнарын тиімді пайдалану үшін оның құрамындағы организмдерге жағдай жасап, ауыспалы егіс жүйесі мен агротехниканы дұрыс колдану қажет. Топырақтың 10 — 15 см-ге дейінгі беткі құнарлы қабатында га-на 10 т бактериялар, сол шамада саңырауқұлақтар, 4 т жауын құрты,140кг балдыр,17кг-дайәртүрліжәндіктер кездеседі 

2.3  Адамзат қоғамының әсері

   Топырақтың құралуына, дамуына зор әсер ететін жағдайдың тағыда бірі адамзат қоғамының өндірістік әрекеті. Қазіргі заманда адамдар ауыл шаруашылығын және басқа өндіріс салаларын дамыту үшін топырақты құрал-жабдықтармен өңдейді, түрлі дақылдар себеді, оған тыңайтқыштар енгізіп, суарады немесе құрғатады, өсімдіктерді зиянкестер мен аурулардан, арамшөптерден қорғау үшін түрлі химиялық заттар қолданады. Осы әрекеттердің салдарынан табиғи экологиялық жүйелер өзгеріске ұшырап топырақтың түзілуі және даму процестерінің өзгеруі байқалады. Табиғи жағдайда бірқалыпты баяу өтіп жататын топырақтағы құбылыстар қарқыны адам әрекеті әсерінен күрт жоғарылайды. Ғасырлар бойы қалыптасқан тұрақты экологиялық жүйе бұзылып, олардың орнына тұрақтылығы шамалы, құбылмалығы басым агроэкологиялық жүйе қалыптасып, топырақ құралу жағдайының өзгеруіне ықпал жасайды.

Топырақты қарқынды өңдеу, оған органикалық және минералды тыңайтқыштарды қолдану, топырақты басқа жолдармен жақсарту (мелиорациялау) оның химиялық, физикалық, биологиялық қасиеттерін және ауа, ылғалдылық, қоректік заттар режимін өзгертеді. Сонымен бірге топырақтың морфологиялық сипаты да өзгеріс табады.

Шаруашылықты ғылыми негізде жүргізіп, топырақты дұрыс пайдаланған қоғамда оның құнарлылығы артып, қасиеттері жақсарып, «мәдениеттенген» сапалы топыраққа айналады.

  Ғылыми ұсыныстарды бұрмалап, топырақтың қасиеттері  ескерілмей қолданылғанда топырақтың құнарлылығының төмендеуі, эрозияға ұшырап тозуы, қайтадан сорға, батпаққа айналуы, улы заттармен ластануы байқалады. Құрылыс жүргізілген аудандарда, пайдалы қазбаларды ашық әдіспен өндіргенде, жолдарды, құбырларды, электр желістерін жүргізгенде көптеген топырақ ауданы істен шығып бұзылады.

опырақ түзілуіне, дамуына адамзаттың өндірістік әсері өте ауқымды және күрделі. Ел байлығы топырақты шаруашылықта қадірлеп, бағалап қолдану қажет. Оның құнарлылығының төмендеуіне, эрозияға шалдығуына, қасиеттерінің нашарлануына және улы заттармен ластануына жол бермеу керек. Бұзылған, істен шыққан топырақ жамылғысын орнына қалыптастырып, табиғи ландшафтқа келістіре отырып топырақ жамылғысын ұтымды, тиімді пайдалану қажет.

Топырақтың металдармен ластануы.

Топырақтың ластануы — топырақта, әдетте, оған тән емес физикалық, химиялық немесе биологиялық агенттердің пайда болуы және енуі немесе аталған агенттердің концентрациясының қаралған мезгілде табиғи орташа жылдық деңгейінен асып түсуі. Топырақтың ластануының көптеген түрлері, соның ішінде радиоактивтік, микробтық және тағы басқа түрлері сараланады Топырақтың ластануы топырақ түзілу процесінің барысын өзгертеді (кейде оны тежейді), түсімді бірден азайтады, өсімдіктерде ластағыштардың (мысалы, ауыр металдардың) қорлануына себеп болады. Бұл ластағыштар адам организміне тікелей немесе жанама түрде түседі (өсімдіктекті немесе жануартекті азықтар арқылы). Топырақтың ластануы топырақтың ауру тудыратын және де басқа жағымсыз микроорганизмдерден өзін-өзі тазалауын төмендетуге әкеліп соғады. Мұның бәрі ауру қауіптілігін және микробиологиялық ластануды туғызады. Мысалы, ластанбаған топырақта дизентерия, сүзек және қылау қоздырғыштары 2—3 тәулік бойына сақталса, ластағыштармен әлсіреген топырақтың өзін-өзі тазалай алмайтын кезінде дизентерия қоздырғыштары бірнеше ай, сүзек пен қылау қоздырғыштары бір жарым жылға дейін сақталады. Топырақтың ластануы кейде әр дәуір аумаққа жайылады. Топырақтың химиялық ластануы — топырақта тірі организмдерге қауіп туғызатын химиялық заттектердің жиналуы. Топырақтың химиялық ластануының көздеріне өнеркәсіптік кәсіп орындардың шығарындылары, көлік, ауыл шаруашылығында қолданылатын шөп жойғылар мен минерал тыңайтқыштар жатады. Өнеркәсіптік кәсіп орындардың құбырлары арқылы атмосфераға шығарылатын ластағыштар жел арқылы 50 км өңірге таралады. Бірақ ластағыштардың негізгі массасы 8—10 км жердегі топыраққа түседі. Мұнай-химиялық завод кешендерінің төңірегіндегі аумақтар қатты ластанады. Көп жағдайда бұл жерлер ауыл шаруашылығына немесе бақ өсіруге пайдалануға жарамайды. 3 км-ге дейінгі қашықтыққа Топырақтың химиялық ластануы мұнай-химия кәсіп орындарының тұған-тұндырғыштары маңында көмірсутек бұларының тұнуынан болады. Түсті металл кендерін алу және байыту процестерінен де топырақ көп ластанады. Ауыр металдардан топырақтың химиялық ластануының зардабы тұрақты болып келеді. Соңғы кездері мұнайға байланысты ластану жиі кездеседі. Мұнаймен ластанған топыраққа лады. Мұнайдан топырақтың химиялық ластануының төменгі деңгейінде топыраққа микрофлора мен өсімдік дамуын реттейтін тыңайтқыш енгізу керек. Үлкен мөлшердегі және ұзак мерзімдік ластанудан топырақта қайтымсыз өзгерістер жүреді — топырақ асфальтқа ұқсас массаға айналады. Бұл кезде едәуір ластанған қабаттарды алып тастауға тұра келеді.

Қазіргі таңда топырақтың ауыр металдармен ластануы кең таралған. Топырақтың антропогендік өзгерісі үрдісінде олардың технологиялық қалдықтармен ластануы маңызды рөл атқарады/1,2/. Ластаушы заттардың негізгі тобын ауыр металдар құрайды, олардың негізгі бөлігі индустриалдық кәсіпорындардың шығарылымдарымен тропосфераның төменгі қабаттарына түсіп, аэралдық жолмен көшіп-алмасып, топырақтың беткі қабаттарына шөгеді. Кеңістіктегі ластаушы металдардың жайғасуы өте күрделі және көптеген факторларға байланысты болады. Алайда кез - келген жағдайда да топырақ ауыр металдардың техногендік бөлігінің басты қабылдаушысы және жинақтаушысы болып табылады. Топырақтың ауыр металмен өнеркәсіптік ластануының кез келген түрі өсімдік және жануарлар ағзалары ұзақ уақыт бойы бейімделген бастапқы табиғи шоғырлануымен салыстырғанда металдың шоғырлануының артуымен бағаланады/3-5/. Нақты жағдай топырақтың құрамының күрделілігінен және шашырау жағдайындағы металдың әр түрлі сипатта болуымен қиындай түседі. Топырақ елеулі дәрежеде, өсетін өсімдіктің микроэлементтік құрамын айқындайды, сонымен қатар қала топырағы үлкен өзгеріске ұшыраған. Қазіргі кезде ауыр металдардың топырақта жинақталуын және олардың қоректік тізбек арқылы ауысуын зерттеу маңызды мәселелердің бірі болып табылады, себебі олар барлық тірі ағзаларға, оның ішінде адамдар ағзасына ұзақ уақыт бойы уытты әсер етеді /7/.

Осыған байланысты зерттеу жұмысымыздың мақсаты антропогенді ластанған аймақтардан алынған өсімдіктердің морфо-анатомиялық ерекшеліктерін анықтау.

Salvia stepposa Shost. өсімдігі бақылау  және ауыр металдармен ластанған  жерлерден алынып, салыстырмалы  анатомиялық зерттеулер мынадай  нүктелерде жүргізілді:

1-ші нүкте Ақмола облысы  Зеренді курорттық аймағының  маңайындағы табиғи фитоценоздар (бақылау нүктесі).

2-ші нүкте Ақмола облысы  Степногор тау кен-химиялық зауыты  маңайындағы табиғи фитоценоздар.

3-ші нүкте Ақмола облысы  Алтынтау кен-байыту комбинаты (бұрынғы  Васильков КБК)  маңайындағы табиғи  фитоценоздар.

4-ші нүкте Солтүстік  Қазақстан облысы Тайынша ауданы  бұрынғы «Биохим» зауыты маңайындағы  табиғи фитоценоздар.

Гамма – сәулеленудің эквиваленттік мөлшер қуаты РКСБ – 104 құралы көмегімен есептелді. Өлшеу жұмыстары төрт нүктеде жүргізілді (төрт бұрышында және ортасында). Бес рет  өлшеніп орташа мәні алынды. Зерттеу нүктелеріндегі гамма-сәулеленудің эквиваленттік мөлшер қуаты: 1- нүктеде  – 0,31 мкзв/сағ; 2-нүктеде  – 1,31 мкзв/сағ; 3-нүктеде  – 1, 08мкзв/сағ; 4-нүктеде - 0,89 мкзв/сағ.

Зерттелген нүктелерден топырақ үлгілері алынды. Топырақ үлгілері 25 см тереңдіктен жиналды. Топырақ үлгілері құрамындағы ауыр металдар мен микроэлементтердің мөлшері бірлескен түрде  «А.И. Бараев атындағы астық шаруашылығы ғылыми-өндірістік орталығы (АШҒӨО)» жауапкершілігі шектеулі серіктестігінің экологиялық және топырақтану агрохимиялық зерттеулер зертханасында жалынды атомизация әсерімен атомдық – адсорбционды әдіс арқылы анықталды. Талдау ауылшаруашылығына жарамды топырақтарда және өсімдік шаруашылығы өнімдеріндегі ауыр металдарды анықтау бойынша әдістемелік нұсқауларға сәйкес жүргізілді (Москва, МСХ РФ от 10 марта 1992 г).

Зерттеуге Salvia stepposa Shost. (Lamiaceae тұқымдасы) өсімдігі бақылау және ауыр металдармен ластанған жерлерден алынды. Өсімдік мүшелері Страсбургер – Флемминг әдісі (1х1х1) бойынша фиксацияланды. Анатомиялық зерттеулер гүлдену кезеңінде жиналған  Salvia stepposa Shost. өсімдігі өркендерінде жүргізілді, сабағынан анатомиялық кесінділер даярланды, қалыңдығы 10-15 мкм. Барлығы 200 уақытша препарат даярланды. Анатомиялық көрсеткіштерді анықтауда сызықтық өлшеуге арналған окулярлы микрометр (окуляр х15, объектив х8) қолданылды. Анатомиялық зерттеулерде Прозина / 8/, құрылысын сипаттауда К.Эзау /9/, зерттеу нәтижелерін математикалық өңдеуде Г.Ф. Лакин /10/ еңбектері қолданылды.

Зерттеу нүктелерінен алынған топырақ үлгілерінің нәтижелері 1-кестеде көрсетілген.

Кесте 1

Топырақ құрамындағы ауыр металдар мен микроэлементтердің мөлшері

Зерттеу нәтижелері бойынша ауыр металдардың мөлшері шектік мүмкін концентрациясынан (ШМК) бірнеше есе артқаны көрсетілді.