Қазақстан топырағының ауыр металдармен ластануы. 2

                                                  МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ.......................................................................................................................3

1.ҚАЗАҚСТАН ТОПЫРАҒЫНЫҢ АУЫР МЕТАЛДАРМЕН ЛАСТАНУЫ

1.1 Топырақ туралы түсінік.......................................................................................5   

1.2 Топырақтың ауыр металдармен ластануы.........................................................8

2. АҚТӨБЕ ҚАЛАСЫНЫҢ ТЕХНОГЕНЕЗ ЖАҒДАЙЫНДАҒЫ

ТОПЫРАҚ - ӨСІМДІК  ЖҮЙЕСІНДЕГІ АУЫР МЕТАЛДАР ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ  ҚАЛАНЫҢ ЭКОЛОГИЯЛЫҚ ЖАҒДАЙЫНА  ӘСЕРІ

2.1 Ақтөбе қаласының топырақтарының физика – географиялық сипаттамасы..............................................................................................................11

2.2 Ақтөбе қаласының топырақтарының ауыр металдармен ластану

жағдайы.............................................................................................................17

ҚОРЫТЫНДЫ.........................................................................................................27

ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ.............................................................................................28

Кіріспе

  Жұмыстың көкейкестілігі. Қазақстанның көптеген аймақтарындағы экологиялық  жағдай сын көтермейді. Ғылыми-техникалық прогресс қоршаған ортаның көптеген мөлшерде зиянды заттармен ластанып, қалыптасқан табиғи тепе-теңдіктің бұзылуымен қатар жүруде. Республиканың көптеген аймақтары газ, сұйық және қатты күйдегі өндіріс қалдықтарымен, сульфаттармен және ауыр металдармен ластануда. Қоршаған ортаның зиянды заттармен ластану деңгейі жоғары болуына байланысты олардың топыраққа, суға, ауаға түсуіне, тигізетін зияны мен биологиялық рөлін зерттеуге ерекше көңіл бөлініп отыр. Өндіріс ошақтары орналасқан аудандардың топыраққа көп мөлшерде  әр түрлі химиялық қосылыстар, ауыр металдар түсуде. Топырақ  ресурстары жер бетіндегі тіршілікке қажетті ең маңызды алғы шарттардың бірі болып табылады. 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 тұра алатын өздігінен тазару процестерінің механизмдерінің аса маңызды резерві болып табылады. Адамдарға азық – түлік пен жануарларға қоректі өндіру үшін қажетті жағдай тек  топырақ  арқылы ғана жасалынады. Топырақ  ешнәрсеге айырбастамайтын табиғи ресурс. Қазіргі таңда, ғылыми әлі күнге дейін топырақтың орнын баса алатын жасанды материал таба алған жоқ. Өсімдіктерді топырақсыз өсірудің кез келген әдісі топырақтың рөлін дәл өз мәнінде орындай алмайды. Сондықтан адамзат қоғамы алдында тұрған және әлі де маңызды болып қала беретін аса маңызды мәселе топырақтың  топырақ  түзілу процесіндегі өздігінен қалпына келу, сақтап қалуға барынша жағдай жасау.

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. Ғылыми деректер бойынша, трофикалық байланыстар  арқылы адам ағзасы тағам өнімдерінен 40-50%, судан 20-40%, ауадан 20-40% улы заттарды қабылдайды. Сондықтан осындай жолмен жинақталған ауыр металл иондары  адам ағзасында әр түрлі аурулардың қозуы мен пайда болуының басты  себебі болып табылады. Техногенді ластанған ауруларда асқазан  ауруы бірінші орында, тыныс алу  жүйелері аурулары екінші орында, қан  айналу жүйелері аурулары үшінші орында тұр. Сондықтан да Қазақстан топырақтарында ауыр металдардың жинақталуын және олардың қоректік тізбек арқылы ауысуын зерттеу қазіргі таңдағы ең өзекті мәселелердің бірі болып отыр.

Жұмыстың мақсаты. Қазақстан топырағындағы ауыр металдардың таралу мен жинақталу ерекшеліктерін зерттеп, олардың тірі ағзаларға тигізген   экологиялық әсерін анықтау.

Жұмыстың  міндеті.

• Қазақстан топырағындағы ауыр металдардың мөлшерін және олардың таралу динамикасын қарастыру;
• Ақтөбе қаласының топырақ жүйесі химиялық, соның ішінде ауыр металдармен ластану ерекшеліктерін және қауіптілігін анықтау;

Жұмыстың ғылыми жаңалығы. Қазақстан топырағының ластануын негізге ала отырып, өндіріс ошақтарынан бөлінген ауыр металдардың  мөлшері мен динамикасын анықтау арқылы олардың қоршаған ортаға тигізген кері әсері  экологиялық тұрғыдан толығымен бағаланды.

Жұмыстың практикалық маңызы. Жұмыс нәтижелерін экология сабағында оқыған кезде пайдалануға болады.

1. Қазақстан топырағының ауыр металдармен ластануы

                                  1.1 Топырақ туралы түсінік

Топырақ  – барлық материалдық игіліктердің көзі. Ол азық- түлік, малға жем, құрылыс материалдарын береді. Топырақтың ең маңызды байлық екенін айта отырып, К.Маркс « еңбек – байлықтың әкесі болса, топырақ  – анасы» деген. Топырақтың физикалық касиеттері су, ауа өткізгіштігі, су сақтағыштығы, құрамы мен құрылым ерекшелігіне байланысты. Топырақтын негізгі бөлігін бастапқы  топырақ  түзуші аналық жыныстан бастау алатын минералды құрамы анықтаса (85 — 99%), біршама бөлігін  топырақ  түзілу процесінде, негізінен осында өскен өсімдіктер қалдықтары (шіріген тамыр, түскен жапырақ, тағы басқа.) ыдыраған кезде синтезделіп түзілетін органикалық (қара-шірінді) заттар кұрайды (1 — 15%). Жануарлар дүниесі (негізінен омыртқасыздар) тіршілігінің әрекетінен органикалық заттардың ыдырауы жылдамдайды. Адамның шаруашылық әрекеті (орманды кесу, шөп егу, жер жырту, мелиорация, органикалық, минералды тыңайтқыштар қолдану)  топырақ  түзуші кейбір факторларға (мыс, өсімдікке) әсер етіп,  топырақ  түзілу процесінің бағытына тез өзгертеді.[1]

Топырақ  қатты, сұйық, газ құрамды және тірі организмдерден тұрады. Олардың ара-қатынасы әр түрлі, топырақта  ғана емес, тіпті бір топырақтың әр қабаттарында әр түрлі болады. Топырақтың жоғары қабатынан төмен қабатына қарай органикалық заттар мен тірі организмдер азая түседі, ал жыныстардың түзілу қарқындылығы төмен қабатынан жоғарғы қабатына қарай арта түседі.

Топырақтың  қатты бөлігінде алғашқы (кварц, дала шпаты, слюда, т.б.) және екінші ретті  минералдар (гидрослюда, монтмориллонит, каолинит, т.б.) басым келеді.  Топырақ  борпылдақтығының қалыптасуы осы қатты  бөлігінің кұрамы мен оның кұрылымының  ерекшеліктеріне байланысты. Топырақтың негізгі массасын, негізінен түйірлері 1 мм-ден кіші болатын ұсақ  топырақтар  құрайды. Табиғи түрінде  топырақ  массасы көлемінің бір бөлігін  — қатты бөлігі, ал қалған бөліктерін  топырақ  ерітіндісі мен  топырақ  ауасынан тұратын бөлігі құрайды. Топырақтың қатты бөлігінің минералды және химиялық құрамына қарай көбіне оның құнарлылығын анықтауға болады. Органикалық  заттар ыдыраған кезде оның құрамындағы  азот өсімдіктерді сіңіре алатындай  түрге айналады. Топырақтың сапасы морфологиялық, генетикалық, химиялық және физикалық қасиеттеріне байланысты болады. Осы қасиеттерге сәйкес топырақтың сапасын анықтауға қажетті негізгі табиғи диагностикалық белгілерге мыналар жатады: қарашірік қабатының қуаты (қалыңдығы); қарашіріктің, тұнбаның және саз балшықтың проценттік мөлшері; топырақтың қарашірінділігі; топырақтағы қозғалмалы қоректік элементтердің (фосфордың және калцийдің) қоры (запасы); топырақтың механикалық құрамы, қышқылдығы және тағы басқалары.

Адамның жерді өңдеуінің нәтижесінде,  топырақ  құрғақта, ылғалды да құнарлы  не құнарсыз да болуы мүмкін. Бірақ, қандай жағдайда да тегі әр түрлі минералды  және органикалық бөлшектерден тұрады. Қабат-қабат болып жатқан бөлшектердің аралығында ауа, су және көптеген организмдер  толы саңылаулар болады. Осы бөлшектердің үлкен-кішілігіне қарай ірі және ұсақ түйірлі  топырақ  деп бөлінеді. Ұсақ түйірлі  топырақтар  саңылаулығы  ірі түйірлі  топыраққа  қарағанда  жоғары болады. Егер ұсақ түйірлі  топырақ  саңылаулығы 85 пайызға жетсе, ірі  түйірлі  топырақ  саңылаулығы 30 пайыздан кем. Саңылаулықтың санитариялық мәні зор. Мәселен, жекелеген саңылау көлемі мен  топырақ  бөлшектерінің көлемі үлкен болған сайын ауа және су жақсы өтеді. Дәлірек айтқанда, ірі түйірлі құмдақ топырақтың су өткізгіштігі ұсақ түйірлі сазды  топыраққа  қарағанда көп есе артық. Ірі түйірлі  топырақтан  белгілі бір уақыт өлшемінде ұсақ түйірлі  топыраққа  қарағанда ауа көптеген есе көп өтеді. Топырақ  саңылауы 60-65 пайыз болса онда биологиялық және химиялық ластанудан өздігінен тазару процестері үшін қолайлы жағдай туады.

Топырақтың ылғал тартқыштық қасиеті. Топырақ  түйірлерінің беткейі ауадағы су буын, яғни ылғалдылығьш тартатын әрі  топырақ  саңылауларында кептіретін қабілеті бар үлкен жазықтықты құрайды.  Топырақ  қаншалықты ұсақ түйірлі болса, оның ылғал тартқыштығы соншалықты жоғары болады. Сондай-ақ,  топырақта  шірінді және коллоидты заттар көп болса да және ауаның атмосфералық ылғалдылығы жоғары болса да өседі. Органикалық заттармен ластанған сазды топырақтың да ылғал тартқыштықтары жоғары келеді.Топырақтың коллоидты заттары суды өзіне ең көп сіңіреді. Фермалардың ластанбаған территориялары мен шаруашылықтардың жайылымдық учаскелерінің ірі түйірлі топырақтарының ылғал тартқыштығы өте аз. Топырақтың булану қабілеті қаншалықты нашар болса, оның құрамындағы ылғал да соншалықты көп ұсталады. Сөйтіп, ол анағұрлым сазды болады. Мысалы, ұсақ түйірлі өсімдік аз шығатын, күн сәулесі нашарлау түсетін сұр (боз)  топырақта  ірі түйірлі  топыраққа  қарағанда ылғал тартқыш қабілетін арттыратын еріген тұздар болса, ауа ылғалды келсе, жауын-шашын және қар суы топырақты шайып жатса  топырақ  бетінде ылғалдың булану деңгейі төмендейді. Топырақтың ауа өткізгіштігі деп — топырақтың өз бойынан ауа өткізу қабілетін айтады. Ауа топырақтың су болмаған саңылауында, ал сіңірілген күйінде  топырақ  бөлшектерінің құрамында болады. Сонымен, жер асты суында ауа еріген күйінде болатыны белгілі. Құрамы жағынан  топырақ  ауасы атмосфералық ауадан біраз айырмашылығы бар. Мысалы топыраққа  тереңдеген сайын оттегі мөлшері азаяды, органикалық заттарды тотықтыруға көп жұмсалады, ал көмірқышқылы құрамы керісінше көбейеді. Органикалық заттарға бай  топырақтарда  оттегі мөлшері 10 пайызға дейін, тіпті одан да азаяды да, көмірқышқылы құрамы 15 пайызға дейін және одан да артық көбейеді. Ластанған  топырақтарда  газ тәрізді қоспалар (СН4, Н28, N11,), сондай-ақ , май қышқылдары тағы басқа болуы мүмкін. Топырақтың ауа өткізгіштігі барометрлік қысымның өсуіне байланысты артып, топырақтың үстіңгі қабатының қалыңдығы және ылғалдылығы ұлғайған сайын кемиді. Саңылауларды толтыратын су олардан ауаны сығып шығарады да, ауаның  топыраққа  енуіне кедергі жасайды.  Топырақ  ауасының құрамыңда шаң да, микроорганизмдер де болмайды. Олар ауа  топырақта  сүзілген кезде ұсталып қалады да,  топырақ  бөлшектері ыдыратып жібереді. Топырақтың ауа өткізгіштігінің және оның оттегімен баюының  топырақта  өтетін тотығу және оны адам мен жануарлар енгізетін органикалық лас затгардан босату тәрізді биохимиялық процестерге байланысты гигиеналық маңызы зор. Тағы  топырақ  түйірлі ірі және құрғақ болуға тиіс.Өйткені, ылғал және ұсақ түйірлі  топырақ  өте нашар желдетіледі. Сондықтан да онда өздігінен тазару процесі айтарлықтай жүрмейді. Топырақтың жылулық қасиеттері - топырақ  негізінде күннен қызуы. Бұл процесс топырақтың жылу сыйымдылығына, жылу өткізгіштігіне және радиациялау қабілетіне көп байланысты болады. Сыртқы ауа температурасынан  топырақ  температурасының едәуір айырмашылығы бар. Тәулік және жыл бойында онша көп ауытқымайды және  топырақ  тереңдеген сайын бірте-бірте азая береді. Тереңдеген сайын топырақтың тәуліктік және жылдық ең жоғары температурасы ауа температурасынан едәуір төмен. Қыстыгүні топырақ температурасы ауа температурасынан жоғары, ал жаздыгүні керісінше салқын болады. Топырақтың жылу өткізгіштігі нашар болады. Әсіресе, борпылдақ, ұсақ түйірлі, ылғалды шірінді заттары көп, ақ шағыл, шөп өспейтін түсті  топырақтар  аз қызады. Ірі түйірлі, құрғақ, қоңыр түсті және шөп жақсы өсетін  топырақтар , сондай-ақ тасты, тығыз  топырақ  нағыз жылу аккумуляторы болып табылатын таулы жер  топырақтары  жылуды тым-тәуір өткізеді. Борпылдақ  топыраққа  қарағанда тығыз  топырақта  жылу тереңге енеді. Топырақ  саңылауларын толтыратын су сол саңылауларды толықтыратын ауаға қарағанда жылуды 21-26 есе көп өткізеді екен. Жылуды ылғал топырақтың оңай да терең өткізетіні сондықтан.[2]

 Топырақ   температурасының өте үлкен маңызы  бар. Ол жергілікті жердің климатына, ал жергілікті климат-микроклиматқа әсер етеді. Топырақ  температурасы ерекшеліктерінің өсімдік тіршілігі үшін маңызы зор. Олардың тамырлары қыстыгүні топырақтың жылы қабатында жатады да, суықтан сақталады. Ол, яғни  топырақ  температурасы сол топырақтың өзінде жүрілетін физико-химиялық және биологиялық процестеріне де әсер етеді. Жануарлар, әсіресе олардың төлдері мен әлсіздерінің денсаулығы үшін күннің суығы, яғни үсік айтарлықтай қауіп төндіреді. Ол ауаның суық массасы келіп, жиналып тұрып қалатын ойпат жерлерде жиі байқалады. Суық, қатып қалған жемшөптің қаупі де ешнәрседен кем емес. Ол да жануарлардың ішін кептіреді, іш тастатады, тағы басқа жағдайларға ұрындырады. Топырақтың қатқақ болып келетін беті, әсіресе жер асты суының деңгейі өте жоғары болған жағдайда құрылыстың іргетасын бүлдіріп ғимаратқа зиян тигізеді. Сондай-ақ  топырақ  температурасына қарап суы қатып қалмас үшін канализация мен су құбырларын салу терендігі анықталады. Топырақ  минералды және органо-минералдық заттардан тұрады. Минералдық заттардың көзі жер қабатының қатты қабығын (литосфера) құрайтын таулы жыныстар. Минералдық бөлік топырақтың 80-90 пайызын құрайды, ал органикалық заттар  топырақта  10 пайыздан кем болады. Топырақтың органикалық бөлігі өсімдік пен жануарлар тектес заттардың ыдырауынан және осы процесс кезінде жүретін реакциялар арқасында пайда болатын заттардың өнімдерінен тұрады. Топырақтың құрамында барлық белгілі химиялық элементтер анықталған. Топырақтың химиялық қосылыстарының ішінде үлесі жағынан ең көбін кремний тотығы, содан кейінгі орындарды аллюминий, темір, калий, натрий тотықтары иеленеді. Карбонатты  топырақтарда  бәрінен де кальций мен магний тотықтары, ал сор  топырақтарда  — хлорлы калий және хлорлы натрий тотықтары көп болады.  Топырақта  өте аз кездесетін микроэлементтер: кобальт, мыс, марганец, бор, йод, фтор, бром, никель, стронций, селен, молибден, мырыш, литий, барий тағы басқа неорганикалық қосылыстардың көзі тек топырақ пайда болатын жыныспен шектелмей, сонымен бірге микроорганизмдер әсерімен ыдырайтын өсімдік және жануарлар тектес органикалық қалдықтар болып табылады.

2.1 Топырақтың ауыр металдармен ластануы

Қазақстанның  барлық жер көлемі 2724,9 мың км. Жер қорымыздың көлемі өте үлкен болғанымен оның сапасы соңғы жылдары күрт нашарлап отыр. Жерді дұрыс пайдаланбау салдарынан  топырақ  деградацияға ұшырап, құнарсыздану, шөлге айналу процестері күшейе түсуде. Соңғы мәліметтер бойынша Республика жерінің 180 миллион га жазық жерлер, 185 миллион га жайылым және 34 миллион га құнарлы жердің 180 миллион га жері жарамсыз жерлерге ұшырап, оның 30 миллион  га  топырақ  эрозиясы 60 миллион га тұздану, 10 миллион га химиялық және радиактивті заттармен ластанған. Республиканың 30 миллион га жерлерін өнеркәсіп, көлік, байланыс, елді мекендер алып жатыр. Солтүстік облыстарды тың игеру науқанына байланысты және бірегей бидай дақылын егу топырақ қарашірігінің 25-30%-ын жоғалтты. Батыс Қазақстан аймағында мұнай-газ өнеркәсібінің қарқындап дамуы 1000 га астам жерді қамтыса, топырақтың техногенді бүлінуі 2,5 миллион га, ал тозған жайылым 3 миллион га жерді алып жатыр. Сол сияқты Азғыр мен Тайсойған сынақ полигондарының игілігіне 1,4 миллион га жер бұйырған. Оның үстіне Каспий теңізінің көтерілуі болашақта осы аймақтың шамамен 2,8 миллион га жерін су басады деп болжам жасалуда.[3]

Топырақтың  ауыр металдармен  ластануы  барлық аймақтарды қамтып отыр. Әсіресе, Қазақстан бойынша ірі өнеркәсіптер, кен орындары, қазба байлықтарды өндіру, соғыс - өндірістік қалдықтарды сақтау және оларды көму аймағында ерекше жылдам жүруде. Республика жерінде химиялық қалдықтар 2,3 миллиард тоннаға жетті. Өнеркәсіптерден шығарылған химиялық заттар Шығыс Қазақстан бойынша жылына 5 миллион тоннаға жетіп отырғаны тіркелген. Республика бойынша ластану деңгейі Бетпақ дала, Балқаш өңірі, Мұғаджар, Ертіс өңірі, Маңғыстау, Каспий маңы ойпаты, Іле Алатауы жазықтарында тым жоғары. Сырдария, Шу, Талас, Жайық өзендеріндегі жерлер қорғасын, фтор, бор, мыс сияқты ауыр металдармен ластанған. Бар деректер бойынша Өскемен, Риддер, Зырян қалалары маңындағы жерлерде қорғасынның мөлшері 100 РЗШ, кадмий, мырыш 8-14 РЗШ, мыс 10 РЗШ-ға жеткен. Павлодар, Екібастұз, Қаратау, Тараз тағы басқа өнеркәсіп орындары аймағы геохимиялық ауытқуларға және уытты заттармен ластануға ұшыраған. Семей өңірінің ауыр металдармен ластануы  өте жоғары. Осы жерлерде шоғырланған 154 өнеркәсіп орындарынан жылына 294 мың тонна улы зат қоршаған ортаға шығарылады. Мәселен, мыс 100 РЗШ, қорғасын 100 РЗШ, мырыш 300 РЗШ, хром 100 РЗШ, кобальт 50 РЗШ, никель 50 РЗШ, тағы басқа ауыр металдардың шекті мөлшерінің тіркелгені Семей қаласы бойынша жарияланған әдебиеттерде келтіріледі.

Ауыр  металдардың топырақта таралуы  көптеген факторға байланысты,   негізінен, метеорологиялық жағдайға, ластаушы көздің табиғаты мен топырақтың геохимиялық қасиеттеріне әсер етеді. 2009 және 2010 жылдың мамыр айында қалдық сақтау орнының төрт жағынан (оңтүстік, солтүстік, шығыс және батыс) алынған топырақ сынамаларындағы ауыр металдардың мөлшері   кесте 1 келтірілген.

Кесте 1 - Қазақстан  топырағының ластану мөлшері (мг/кг)

Ескерту: Қазақстан  топырағының ластану мөлшері (мг/кг) 2010, [8]

Қалдық  сақтау орны маңайының ауыр металдармен  қаншалықты ластанғаны кестеде көрсетілген. Мысалы, қорғасынды алсақ шығыс жағында (2007 ж) ең төменгісі 65,6±0,02 мг/кг ал, ең жоғарғысы оңтүстігінде 98,4±0,02 мг/кг, бұл көрсеткіш ШМК-дан 2,18±0,2 есе, ал оңтүстігінде 3,28±0,2 есе артық екендігін көрсетеді. Бұндай нәтижелер барлық элементтерге тән екендігін кестеден көруге болады.

Экологиялық қиын жағдай Орталық Қазақстан жерлерін де қамтып отыр. Мұнда жердің техногенді бүлінуі, өнеркәсіптік қалдықтарымен  ластану, ауыр металдардың жинақталуы тұрақты жағдайға айналған. Кейбір аймақтарда топырақтың тозуы, бүлінуі және шөлге айналуы Ертіс, Әмудария мен Сырдария өзендерінің су бассейнінің азаюы, Арал теңізінің тартылуымен тікелей байланысты болып отыр. Мәселен, Оңтүстік Қазақстанда Арал аймағының экологиясына байланысты 2 миллион га жер шөлейттеніп кеткен және Жаңадария өңіріндегі 3 мың га қара сексеуіл орманы біржола жойылу үстінде. Арал өңірі мен Сырдария өзенінің аңғары бойынша топырақтың химиялық улы заттармен жылдам жүруде. Жүргізілген зерттеу жұмысы бойынша, Қазақстан өңірінің әр түрлі аймақтарындағы  топырақта  токсиканттардың жинақталуы әр түрлі болатынын көрсетті.

Зерттелген жылдар бойына  топырақта  металл иондарының мөлшері өзгеретіндігін көрсетті. 2008 жылы  топырақта қорғасын иондарының мөлшері ОА - 15,78±1,21 мг/кг, ҚҚ - 9,09±0,88 мг/кг және СА - 6,42±0,54 мг/кг тең болып, ШРК (ШРК=20,0 мг/кг) төмен болды. Талдау жұмысында топырақтағы қорғасын ионының ШРК жоғары болған жағдайы тіркелген жоқ. Қазақстан өңірінің аймақтарына жүргізілген зерттеу жұмысында  топырақта кадмий иондары бойынша ШРК (ШРК=1,0 мг/кг) жоғары болған жағдайлар анықталған жоқ. Сонда, 2008 жылы СА (0,60±0,04 мг/кг), ҚҚ (0,52±0,03 мг/кг), ОА (0,47±0,03 мг/кг) тең болды Зерттеу жұмысы барысында топырақта  мыс иондарының (ШРК=3,0 мг/кг) және мырыш (ШРК=20,0 мг/кг) иондарының ШРК концентрациясы анағұрлым жоғары болғаны анықталды.

Зерттеу жұмысы басында (2007 ж) СА, ҚҚ және ОА топырақтарындағы мыс иондарының концентрациясы 23,25±1,96, 12,19±1,35 және 9,23±0,71 мг/кг, ал мырыш иондары 86,00±5,12, 68,92±3,96 және 70,21±3,77 мг/кг тең болып, келесі жылдары айтарлықтай өзгеріс болған жоқ.

2009 жылы жүргізілген зерттеулерде Қазақстан өңірінің үш аймақтарындағы  топырақта  токсиканттардың маусымдық нақты динамикасы көрсетілген.  Топырақта  қорғасын катиондарының төменгі мөлшері қыста тіркелді және ол СА - 17,09±0,97 мг/кг, ҚҚ - 9,09±0,68 мг/кг және ОА - 6,45±0,34 мг/кг тең болды. Көктемде барлық үш аймақта да топырақтағы қорғасын иондарының мөлшері артты, бірақ қыста тіркелген көрсеткіштен жоғары болды. Қыс мезгілінде топырақтағы кадмий иондарының мөлшері төменгі шамаға, СА - 0,63±0,03 мг/кг, ҚҚ - 0,52±0,03 мг/кг, ОА - 0,47±0,02 мг/кг тең болды. Мыс және мырыш иондарының мөлшерінің динамикасы қорғасын және кадмий иондарымен ұқсас болды. 2010 жылы арнайы жүргізілген зерттеу жұмысында Қазақстан өңірінің  топырақ  құрамындағы бірқатар аниондарда айырмашылықтар байқалды. 2008-2010 жылдары Қазақстан өңірінің әр түрлі аймақтарындағы  топырақта  мыс (Cu, ШРК=3 мг/кг ) және мырыш (Zn, ШРК=20 мг/кг) иондарының мөлшерінің өзгерістері байқалуда.

2. Ақтөбе  қаласының техногенез жағдайындағы  топырақ – өсімдік жүйесіндегі  ауыр металдар және олардың  қаланың экологиялық жағдайына  әсері

2.1 Ақтөбе  қаласының  топырақтарының физика – географиялық сипаттамасы

Ақтөбе қаласы Орал тауларының теңіз деңгейінен биіктігі 217-223 м аралығындағы тау бөктерінде, солтүстік батыс жағында теңіз деңгейінен биіктігі 300-350 м болатын төбешіктің оңтүстік шығыс бөлігінде орналасқан. Қала климаты шұғыл континентальды, ауа температурасының тәуліктік және жылдық амплитудасы жоғары болып келеді. Абсолютті минимумы -12,8⁰ С, албсолютті максимумы +23°С. Жылдық орташа ауа температурасы 6,0⁰ С. Климаты салқын және жылы кезеңдерде үлкен ауытқушылықпен сипатталады. Ең суық қаңтар айының орташа айлық температурасы - 13,9°С құраса, ал ең жылы шілде айында +23,0°С. Желдің орташа жылдық жылдамдығы 4,7 м/с. Ең аз жауын-шашын (10,4 мм) қыркүйек айында, ал ең көп мөлшері мамыр айында (42 мм) жауады. Қалада жылына орта есеппен 300,5 мм жауын-шашын түседі.

Жер бедері. Облыстың үлкен аумағын жоталар алып жатыр. Орал тауларының оңтүстік сілімдері солтүстік жағында, Мұғаджар таулары орталық бөлігінде. Оңтүстік-шығыс бөлігінде ірі шөлдер Қарақұм; Үлкен және Кіші Борсық орналасқан. Торғай үстірті облыстың солтүстік-шығысында орналасқан.

Топырағы. Оңжағалық жазық бөлігінің топырағы төрттік дәуірдің жеңіл  механикалық құрылысында құм, саз бар жыныстардан    құралған.    Сол

жағалауда топырақ  құраушы жыныс ретінде тұзды  саз және ауыр саздық қатынасады.  Қазақстанның ұсақ шоқылы аудандарында топырақ жамылғысы жоқ, ертедегі  ескі кристалдық жыныстар кездеседі. Борпылдақ үгілмелі материалдар шоқылардың баурайында бұл жердегі дамушы топырақты ұсақ тастарға айналдыруға себепші болды. Шоқылардың арасында орналасқан тұз тасушы саздар ашық түсті каштан топырақтарды тұздандырып, сор, сортаң, солодиді жасайды.

Жер асты суларының жоғары қарай атқылап  шығуынан тұз жақын жатқан минерал  суларынан топырақтың жоғарғы горизонтына  шығады. Тұзы жердің бетіне жиналатын нағыз тұзды топырақты сор топырақ дейміз. Жазық жер беті сордың ақ дақтарымен шұбарланған. Солар сортаң жерлердің жер асты суларының деңгейінің төмен түскен жерлерінде жиі кездеседі. Осындай тұздың мол  болуынан  жоғарғы қабаты шайылып төмендейді де, кейбір тереңдікте тұз жиналады. Батыстағы көктерек-қайың түбіндегі шоқтарда артық дымқылдықтың болуынан әрі қарай топырақты шаюдан сортандар солодилерге айналады. Осы топырақтың жоғарғы горизонты кремнеземмен байытылып, оларға ақ бояу түсін береді.

Облыстың  солтүстігінде қаратопырақ дамыған  ол климаттың қолайлылығына байланысты салыстырмалы өсімдік жамылғысында қарашірік құрылуына себебін тигізеді.Қарашіріктің құрамы 5-7%. Ол жоғарғы горизонтта топыраққа қою бояу береді, қалыңдығы 60-80 см-ге жетеді. Бұл топырақ біршама жоғаргы өніммен ерекшеленеді.

Оңтүстікке  қарай қара топырақты белдеу екі  белдеу астына қою каштан және ашық каштанды топыраққа ауысады. Оларға тұздылық қасиет тән. Кою каштанды топырақ подзонасы құрғақ далалы ауданды алып жатыр Ашық каштанды подзона шөлді дала ауданын алып жатыр. Қою каштанды топырақ егістік қабатта 3-4% гумустың қалыңдығы 18-20 см. Ашық сарғылт топырақ онша үлкен емес, 2-3% гумустың құрамымен айырмашылық жасайды. Горизонтта гумустың қалынңдығы - 12-15 см[10].

Ерекше топырақтың құрамын құрайтын шабындық топырағының құрылуына 2-3 м терендікте жатқан жер асты суларының маңызы бар. Топырақтың құрылуы сулану режиміне, жер асты суларының минералдану сипатына, сол сияқты топырақ құрушы жыныстардың ерекшелігі мен өсімдіктеріне байланысты болады. Осы факторлардың қатынасына байланысты шабындық топырағының бір типі құрылады.

Шабындық  жайылым топырағының айырмашылағы жоғарғы горизонт топырағының лай  болуы, мал азығының базасын дамыту үшін мүмкіндік жасайды. Жер игерушілер қара топырақты және қою сары топырақты пайдаланады. Бірақ қатаң, күрт континентальді климат жер шаруашылығының жұмысын қиындатады. Сондықтан бәрінен бұрын топырақта суды сақтау, жинау туралы кешенді жұмыстар жүргізу керек. Горизонттың жоғарғы жағы, жыртылған жерлерін тозандату қара топырақта 97%   жетеді,  қою сарғылт каштан топырақта 98%, яғни бұл топырақтар іс жүзінде ауыл шаруашылығында қолдауға құрылымсыз болды. Күшті заңдату құрылымы мен топырақтың механикалың құрамы эрозия процестеріңің пайда болуына әсер етеді. Оған облыстың көптеген табиғат аудандары жатады.

Жерді дұрыс  пайдаланбау дағдырысқа  ұшырататынын тарих  көрсетті. Жерді селсоқ игеру  және бұл жерлерді пайдалану біртіндеп  құрғақшылыққа айналдырады.  Осылай топыракты пайдалану нәтижесінде  ол бұрыңғы құнарлылығын жойып эрозияға ұшырады. Топырақтың құнарлылығын нашарлатуға  негізгі себеп жайылым жердегі  малдардың санының көбеюі және эрозия.

Эрозия  өте қатты көңіл аударатын  мәселе. Топырақты дұрыс өндеуді  тандай алмаса және агротехниканы бұзса, жыртылған жер қабаты желмен ұшып, су тасқындары шайын кетеді. Облыстың айдалған жерлерімен жайылым жерлердің  бәрінде эрозиялық процестер  дамыған. Соңғы жылдары ауыл шаруашылық мәдени өсімдіктерінен жоғарғы өнім алу мақсатында жыртылған жер  тыңайтқыштарды, пестицидтерді интенсивті пайдалану топыраққа қосымша кері әсерін тигізді. Одан басқа уландырғыш препараттар босқа жиі қолданылды. Пестицидтердің тек - 1 % ғана мақсатқа жетеді, қалған оның массасы жердің астында шөгіп, суды уландырады.

Облыстың солтүстік-батыс бөлігі түрлі-шөпті-селеулі және жусанды-дәнді  дақылдар өскен сортаң дақтары бар  қара топырақтар және күңгірт қарақоңыр  топырақтар, өзен аңғарлары бойынша шалғындық өсімдіктер, терек, ырғай, бұталар өседі. Ақтөбе қаласының әртүрлі шағын аудандарында зерттеу жұмысы 2005-2009 жылдардың аралығында іске асырылды. Зерттеу жұмыстарын жүргізуге қаланың төрт шағын ауданы таңдалып алынды. Таңдап алынған төрт жерден бес қайталанымда топырақ үлгілері алынды, алынған бес нүктенің ара қашықтығы 100 м құрайды.

1. Зерттеу жүргізілген бірінші учаске қаланың солтүстік бөлігінде зауыттар мен ЖЭО орналасқан аудан. Зерттеуге алынған учаске айналасын кәсіпорындар, жылу орталықтары, ірі автомагистральдармен шектелгендіктен және ағаштектес өсімдіктердің өсіп тұруына байланысты бес қайталанымда топырақ және өсімдік үлгілері алынды.
2. Зерттеу жүргізілген екінші учаске темір жол вокзалы аумағы мен сол

бағытта жүретін автокөліктер магистралы таңдалды (ТЖВ).

3. Үшінші алынған учаске қаланың Нұрғасыр мешітіне қарама-қарсы  

орналасқан Абай атындағы саябақ.

4. Төртінші алынған учаске бақылау нұсқасы ретінде қаладан 7 км

қашықтықта орналасқан Қарғалы  елді мекені.

Ақтөбе  қаласының әр түрлі жерлерінен алынған  топырақтарда қазылған қазба-шұңқырлар  арқылы топырақтың морфологиялық сипаттамасы  әртүрлі экологиялық жағдайдағы күңгірт қарақоңыр топырақтардағы ерекшеленетін белгілерін анықтауға  мүмкіндік берді. Зерттеу нысанынан алынған топырақ үлгілеріндегі карбонаттар мөлшері сурет 1 берілген.

Сурет 1 - Зерттеу нысанынан алынған топырақ үлгілеріндегі карбонаттар мөлшері, %.

Ескерту: Зерттеу нысанынан алынған топырақ үлгілеріндегі карбонаттар мөлшері, % 2009, [11]

Саябақтағы  зерттелген жер телімінің морфологиялық  құрылымы толық дамыған және генетикалық  қабаттарға анық бөлінген. Саябақта қазылған қазба шұңқырда НСІ-нан 0-17 см тереңдікте әлсіз, ал 62-100 см тереңдікте қызу қайнайтыны байқалды. Қарғалы елді мекенінен қазылған қазба-шұңқырда 45 см-де, ТЖВ маңындағы қазба-шұңқырларда 67 см тереңдіктен бастап қызу қайнайтыны анықталды. Зауыт маңынан қазылған қазба-шұңқырларда, тіпті жоғарғы қабатынан бастап, қызу қайнайды. Саябақта қазылған қазба-шұңқырдағы топырақтардың жоғарғы қабаттарында карбонаттардағы көмір қышқыл мөлшері 3,37-3,88%-ды құрайды, карбонаттардың көбі 62-100 см тереңдікте болатыны анықталды. Біздің деректеріміз басқа ғалымдардың алған нәтижелерін растайды. Қарғалы елді мекенінен қазылған қазба-шұңқырдағы және ТЖВ маңындағы қазба-шұңқырлардағы топырақ кескіндерінде карбонаттар тереңгі қабаттарында көбірек кездеседі, кескіндерде тілсымақтар мен сызаттар байқалады, демек, сілтісіздену үрдісі жүруінің дәлелі. Зерттеу нысандарының барлығында да карбонаттар мөлшері топырақтың жоғарғы қабатынан төменгі қабатына қарай артады.