Қызылорда облысы 6М081000-«Мелиорация, жерді баптау және қорғау»



жүктеу 0.52 Mb.
бет1/2
Дата12.11.2017
өлшемі0.52 Mb.
түріРеферат
  1   2

ӘОЖ 631.67:632.15 Қолжазба құқығында

ЕЛІБАЕВА АЙЖАН ӘБІЛДАҚЫЗЫ
Облыстағы агроландшафттардың техногенді ластану жағдайында кешенді мелиорациялардың режимдерін негіздеу

(Қызылорда облысы)

6М081000-«Мелиорация, жерді баптау және қорғау» мамандығы бойынша ауылшаруашылық магистрі академиялық дәрежесін алу үшін дайындалған


РЕФЕРАТЫ

Қызылорда, 2011 ж

Жұмыс Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінде орындалды.



Ғылыми жетекшісі:

техника ғылымдарының кандидаты, профессор Ә.Ә. Сағаев



Ресми оппоненті:

техника ғылымдарының кандидаты, доцент Р. Молдаш







Қорғау 2011 жылдың « » « » сағат « » Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінде өтеді (Мекен-жайы: 120014, Қызылорда қаласы, Абай даңғылы 66, Политехникалық институты, №5 оқу ғимараты, аудитория « »).


Диссертациямен Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің кітапханасында танысуға болады.


КІРІСПЕ
Тақырыптың өзектілігі: Су жиналатын алаптарда және ландшафттарда техногенді жүктеменің әсеріне байланысты топырақтың, судың және өсімдіктің ластануы – планетаның көптеген аймақтарында соңғы жиырма шақты жылдың көлемінде үлкен проблемаға айналды. Ластайтын зат биосферада әр түрлі компонентте жиналып, жер бетіндегі және судың экожүйесінің тұрақтылығын төмендетеді, ауылшаруашылығы өнімдерінің сапасына және биоөнімділігіне, адамдардың денсаулығына және тұрмыс халіне үлкен әсер етеді.

Қазақстан жерінің биологиялық өнімділігі төмендеген елдердің қатарына жатады, себебі ауылшаруашылығына пайдаланылатын жердің көп бөлігі ылғалы жеткіліксіз немесе тұрақсыз аймақтарда орналасқан. Кейбір аймақтарда топырақтың, жер бетіндегі және жер асты суларының ластануы рауалы шектелген мәнінен жоғары, бұл өнеркәсіптің, энергетиканың, ауыл және коммуналды шаруашылықтардың әсеріне байланысты. Егіншіліктің экологиялық проблемалары Қазақстан бойынша тұтасымен қалай болса, Қызылорда облысы Сырдария өзені алабы бойынша да солай. Аймақ, республика көлеміндегі ауылшаруашылық өндірісі жоғары әлеуетте дамыған аймақтарға жатады.

Техногенді ластанған жағдайда ауылшаруашылығына қарасты жерді мелиорациялау ролі ұлғаяды және күрделенеді. Мелиорацияны іске асырудың бағыты, мелиорацияланатын агроландшафттылардың экологиялық қауіпсіздігінің тұрақтылығын жасау және экологиялық таза ауылшаруашылық өнім алу болып табылады. Ең актуальды проблемалардың қатарына агроландшафттар мен су экожүйесіне түсетін жүктемелерді төмендетуін қамтамасыз ететін, ғылыми дәлелденген мелиорацияның режимдері жаңа экологиялық қауіпсіз технологияларды және техникалық шешімдерді жасау жатады.

Зерттеулердің мақсаттары мен міндеттері. Жұмыстың мақсаты – кешенді мелорацияның режимін ғылыми тұрғыда дәлелдеу және жасау, техногенді ластанған топырақтарға бейімделген–ландшафттық суармалы егіншілікті ұйымдастыру, топырақтың құнарлылығын жақсарту, экологиялық қауіпсіз өнім алу, сонымен қатар экожүйенің тұрақтылығын сақтау және көтеру.

Айтылған мақсаттарды жүзеге асыру үшін келесі міндеттер қойылды:

- кешенді мелиорацияның режимдерінің экологиялық аспектілерін зерттеу және агроландшафттағы микроэлементтер мен ауыр металдардың жиналу мөлшерінің критериясын анықтау;

- агроландшафттарда аймақтық топырақ-экологиялық тексеруді ғылыми-әдістемелік негізде жүргізу және ұйымдастыру принциптерін жасау;

- аймақтың экологиялық ситуациясын болжау және қазіргі жағдайына баға беру;

- жердің микроэлементтер және ауыр металдармен техногенді ластану жағдайында агроландшафттарды рекультивациялауға ұсынылған шараларға эколого-экономикалық баға беру;



Зерттеу нысаны – Қызылорда облысының агроландшафттары.

Зерттеу әдістері: Теоретикалық және экспериментальды зерттеулер В.Р. Вильямстың, В.В. Докучаевтың, В.И. Вернадскийдің, А.П. Виноградовтың, А.Н. Костяковтың, С.Ф. Аверьяновтың, Г.И. Афанасийдің, Б.Б.Шумаковтың, В.Г. Минеевтың, Б.А. Ягодинның, В.А. Ковданың, Н.М. Решеткинаның, Н.И. Парфенованың, Л.М. Рекстың, В.Х. Хачатурьянның, А.В. Кологановтың, В.Н. Щедринның, Г.А. Сенчуковтың, А.А. Бурдинның, Ж.С. Мұстафаевтың, А.И. Головановтың, С.И. Қошқаровтың А. Нұрғызариновтың, Ә.Ә. Сағаевтың және басқа да көптеген белгілі зерттеушілердің еңбектерінің негізінде жүргізілді.

Жұмыстың методикалық негізі антропогенді әсерге интенсивті (қарқынды) ұшыраған агроландшафттарда топырақ-экологиялық тексерулерді ұйымдастыру, экологиялық қауіпсіз суару режимін жасау жүйелік және экспертті – аналитикалық тәсілдерді қолдану болып табылады. Топырақты тексеру зертханалардағы, далалық тәжірибелер, аналитикалық зерттеулер мен талдаулар стандартты әдістермен жүргізілген. Зерттеу материалдарын өңдеу математикалық статистика әдісін пайдалану арқылы орындалған.



Ғылыми жаңалығы: ғылыми тұрғыда негізделген жерді кешенді мелиорациялаудың рекультивациялық режимдерін жасау және теориялық негіздеу, топырақтың құнарлылығын көтеруге мүмкіндік туғызатын бейімделген – ландшафттық суармалы егіншілікті жүргізетін және қамтамасыз ететін техникалық шешімдер, экологиялық таза өнім алу, «топырақ - өсімдік - су» жүйесіндегі микроэлементтердің жиналуы мен көші – қоны заңдылықтарының негізінде экожүйенің орнықтылығын сақтау және көтеру.

Жұмыстың негізгі қорғалатын қағидалары:

- топырақ жынысының түзілуінің аймақтық геохимиялық ерекшелігіне және ауыр металдардың топырақ жамылғысының пішіндерінде таралуын анықтай отырып, агроландшафттардағы топырақ-экологиялық тексерулердің нәтижелерін жасауға ғылыми-әдістемелік негізде келу;

- метеожағдайға, биологиялық қасиеттеріне және өсімдік түрінің өнімділігіне, топырақтың ылғалдылығына, ауыр металдармен ластануына, топырақ суларының орналасу деңгейлеріне байланысты су тұтыну және тік ылғал алмасу әдістерінің есебі;

- ауылшаруашылығы дақылдарының суару режимін экологиялық негіздеу, судың гидрохимиялық режимін жақсартуға арналған техникалық шешімдер мен агрохимиялық шаралар, мәдени өсімдіктер үшін улылығын ескере отырып, кешенді мелиорация жүйесіндегі металдармен ластанған топырақтарды реабилитациялау.



Өндірістің құндылығы:

˗ қалыпты, мүмкін және алмағайып деңгейлерде жұмыс жасайтын экожүйелерге қолданылатын мелиорацияның рекультивациялық режимін ғылыми негіздеу;

˗ топырақтың техногенді ластануын төмендетуге және экологиялық таза өнім алуды кепілдеуге мүмкіндік туғызатын агрохимиялық мелиорацияның кешенді техникалық шешімдері;

˗ аймақтағы топырақтың түзілу жынысын зерттеу негізінде, өзінің негізгі массасына байланысты гранулометриялық құрамы ауыр және шаруашылықтарда іс-шараларды жоспарлап, жүргізген кездерде металдардың таралуына байланысты тұрғызылған карта-схемаларды пайдаланудың мақсатқа сәйкестілігі;

˗ қашыртқылы-кәріздің суларын және ластанған топырақтарды рекультивациялаудың сапасын жақсарту жолымен экологиялық ситуацияларды жақсарту үшін мелиорацияның режимдері мен іс-шараларды негіздеу.

Жұмыстың жариялануы: Диссертацияның тақырыбы бойынша 4 ғылыми еңбек, оның ішінде 2 жұмыс «Ғылым, білім және жастардың ғылыми шығармашылығы» жас ғалымдар еңбектерінің жинағы, І-ІІ том; 1 – Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің хабаршысы, 1(31)2011; 1 – «Тәуелсіз мемлекет құрудың қазақстандық моделі: ерекшеліктері, жетістіктері, даму стратегиясы» атты халықаралық ғылыми-тәжирибелік конференция, Қызылорда қаласында жарияланды.

Жұмыстың сыннан өтуі. Диссертациялық жұмыстың негізгі қағидалары, тұжырымдар және нәтижелері 1- Халықаралық ғылыми-тәжіриблік конференцияда (Қызылорда, 2011).

Жұмыстың құрылымы және көлемі: Диссертация кіріспеден, үш бөлімнен, қорытынды, қолданылған әдебиеттерден тұрады. Диссертацияның жалпы көлемі компьютерде терілген 111 беттен, оның ішінде 12 суреттен және 27 кестеден, 156 пайдаланылған әдебиеттерден құралған.

Агроландшафт, агроценоз, ауа, ауылшаруашылығы, топырақ, су, ауыр металдар, мелиорация, микроэлементтер, өнімділік, режим, теңдік, тыңайтқыш, экология, рекультивациялау, ластану.


ЖҰМЫСТЫҢ НЕГІЗГІ МАЗМҰНЫ
Кіріспеде тақырыптың өзектілігі, қазіргі кездегі зерттелу жағдайы, мақсаты мен міндеттері, ғылыми жаңалығы мен тәжірибелік құндылығы көрсетіліп, қорғалатын қағидалар баяндалған.

Бірінші бөлімде техногенді ластану жағдайындағы кешенді мелиорациялардың проблемалары көрсетілген

Экожүйелердің ластануы әр түрлі табиғи және техногенді процесстердің нәтижесі болып табылады, олар жергілікті, аймақтық және глобальды деңгейде байқалады. Химиялық ластанушы элементтердің көші-қоны мен жиналуы, аэрозольді – техногенді зат ағынының тасымалдануы нәтижесінде өсімдік, топырақ, сумен түйісу процесі кезінде пайда болады. Аэротехногендерді шығару көп факторлы жүйелер болып саналғандықтан, бұнда ауыр металдардан басқа қышқылдың қосылыстары қалай орын алса сілтіліктерде солай пайда болады. Бұл жағдай келешекте биосферада жүретін геохимиялық, биологиялық, физико-химиялық және күрделі процесстердің бағытын және қарқындылығын анықтайды.

Топырақтағы ауыр металдардың құрамы табиғи деңгейде едәуір тербеліске ұшыраған және олардың минералдардағы, топырақ-түзілу жынысытарына, бедеріне, климатына және т.б. байланысты. Тіпті бір ландшафттың көлемінде топырақтар құрамы бойынша елеулі өзгешеленеді. Адамның өміріне байланысты барлық экологиялық тізбек топырақ арқылы өтеді. Атап айтқанда, топырақ ауыр металдар мен микроэлементтерді жинайды және агроценозбен биосферада болып жатқан барлық өзгерістерді бақылайды. Сондықтан, топырақтардағы, өсімдіктердегі және судағы металдардың жиналуын олардың экожүйелердегі жоғарғы немесе жетіспейтін құрамда пайда болуын білу биохимиялық ауытқуларда айқындауға көмектеседі.

Топыраққа химиялық элементтердің көші-қоны ағынының тасымалдауға мүмкіндік жасайтын глобальды биохимиялық «реактор» есебінде қарауға болады. Бұл процесстің мәнісі әр түрлі химиялық және физикалық қасиеттерді иемденетін, жеңіл және ауыр еритін элементтердің формасын құру болып табылады. Осыған сәйкес, элементтер сол я басқа көші-қоны ағынына тартылады немесе мобильді күйден шығарылады және топыраққа бекітіледі.

Д.А.Манукьянның мәліметті бойынша, табиғи жүйелерге техногенді жүктеменің интенсивті әсеріне қарай ластануға бірінші кезекте топырақтар, жер бетіндегі және жер асты сулар ұшырайды.

Қоғамдық өндірістің және әлеуметтік жүйелердің дамуына байланысты табиғи ортаны қауіпті қалдықтармен ластау процесі жүріп жатыр. Ауаны негізгі ластаушы заттар: шаң, күкірт және азот тотықтары, көмірсутектері, металл тотықтары және т.б. Олар жылу – энергетикасы, металлургия, мұнай-газ кәсіпорындары және т.б. Жылу – энергетикасы кәсіпорындары жылына атмосфераға миллион тоннаға жуық зиянды заттар шығарады. Атмосфераның ластануына өндіріс және тұрмыс қалдықтары, олардың үйінділері, шлактары едәуір үлес қосады. Автокөлік біраз қалаларда ауаны негізгі ластаушыларға айналды. Мысалы, Алматы қаласында атмосфераға шығарылатындары 93% автотраспорттың үлесіне тиеді.

Осыған байланысты Қазақстанда техногенді биохимиялық ауытқуларды білу мақсатында экологиялық жағынан қолайсыз аймақтарды төлқұжаттандыру жұмыстары жүргізілуі керек.

Адамзатты ауылшаруашылығы өнімдерімен қамтамасыз ету үшін екі маңызды міндетті шешумен шындап айналысуы керек: өнімділігі жоғары агроценоздарды жасау, табиғатты пайдалануда экожүйелерді жаңа сапалы тепе-теңдік деңгейге ауыстыру негізінде экологиялық теңдік жасау; осы агроценоздарды басқару, яғни топыраққа динамикалық мақсатта бағытталған антропогенді әсер етуді жасау және жүйелерде қолдану.



Екінші бөлімде Сырдария өзені алабындағы агроландшафттардың қазіргі жағдайы және экологиялық ситуациясын болжауы келтірілген.

Жыл сайын биосфераға өнеркәсіптің, ауылшаруашылығы өндірісінің және басқа көздердің шығаруларының есебінен, атмосферадан орасан зор көлемде әр түрлі заттар түседі.

Агроландшафттың эколого-мелиоративтік жағдайын жоспарлаудың концепциясы – бұл егіншілікке келудің экологиялық және технологиялық синтезі, экология бұнда топыраққа жасалатын жағымсыз әсерлерді болдырмау және жою сұрақтарымен айналысады, ал мелиорация олардағы болып жатқан өзгерістерді рекультивациялау технологиясымен қамтамасыз ету. Себебі, топырақтың табиғатта және бір-бірімен байланысты бөлшектердің механизмдерінің иерархиялық дамуы: құрамдық және функциональды ұйымдастырулары өзіне ғана тән.

Қазіргі заманғы антропогендік әсерлердің салдарын ескеру жағдайында аймақтың топырақ-экологиялық тексеру жеті принциптерді белгілейді (сурет 1). Ұйымдастыру проблемасының принципі, жаңа проблемаларды енгізу және жаңа программаларды күшейту және барлық жүйелерді жетілдіруді нығайту үшін мүмкіншілікті қалдырады. Басқарудың приоритеттік принципі, мақсат қоюды жетілдіру және бақылауды тұрғызуға байланысты проблемалардың нұсқасын белгілеу. Жылдамдық принципі, жұмыстың соншалықты техникалық жағы болмағанмен, қиын ситуацияларда шешімдерді жылдам қабылдау обылысынан. Профилактикалық принцип, агроландшафттарды ластайтын өте қауіпті және қауіпті ластаушыларды шақыру себептерін болдырмауды қамтамасыз етеді. Қорғау принципі, мелиорациялау және жерді тыңайту, өсімдіктерді қорғау кезінде шекті жүктемелерді қарастырады. Мелиоративтік іс-шаралар жүйесі әр-бір аймақтың агроландшафттарының территориялары үшін нақты болуы керек. Сәйкестік принципі өсімдіктің ластаушы элементтерді биологиялық жұту дәрежесін ескереді. Бұл үшін ластаушылардың фондық құрамын, жылжымалылық дәрежесін және олардың жиналуының (шығарылуының) қарқындылығы дәрежесін білу маңызды. Компенсациялы – сауықтыру принципі агроландшафттағы зат алмасуының бұзылуын болдырмауға бағытталған.

Топырақ-экологиялық тексерулердің негізгі мақсаты табиғатты тиімді пайдаланудың территориальды схемасын жасаудан, қайта қалпына келтірудің моделін жобалаудан, ландшафттық ортаны қорғау және оңтайландырудан, ал солармен бірге – табиғатпен үндесу принципінің негізінде агроландшафттарды кешенді мелиорациялаудың экологиялық теңдігі режимдерінен тұрады. Соңғысына, елді мекенді биогеохимиялық орта, оларды нормалауға арналған іс-шаралар және тұтасымен экологиялық қауіпсіздігіне кепіл болу жайлы хабарлау қосылады.

Территорияның өнеркәсіптердің әсерінен ластануы негізінен атмосфера арқылы булардың топырақтың бетіне түсу жолымен, аэрозольдар, шаңдар, күйелер немесе еритін заттар жаңбырмен, қармен, құрғақ түсулермен болады.Ауаға ластаушылардың негізгі үлесі моржалар және вентиляциялық каналдар арқылы, сонымен қатар қайырма, террикондар және т.б. тарату жолмен, апат жағдайында болатын атмосфераға лақтырулар кезінде түседі. Олардың көпшілік бөлігі кәсіпорындарға жақын (1-2-5 шақырым) және басқада ластаушы көздердің маңайына түседі, ластаушылардың бірқатар бөлігі жергілікті жердің желінің бағытына сәйкес 10-50 шақырымға және оданда көбірек атмосфераға таралады, ал белгілі бір үлесі атмосфераның жоғарғы қабатына түседі және жүздеген және мыңдаған шақырымға таралады.




Сурет 1. Аймақтық топырақ-экологиялық тексерулерін ұйымдастыру

концепциясы

Қызылорда облысындағы экожүйелерді ластаудың негізгі көзі облыстың көлемінде орналасқан кәсіпорындар. Техногенді ластаушылардың таралу географиясының сипаты ластанушылардың региональды геохимиялық деңгейдегі әсерін бағалауға мүмкіншілік береді. Антропогенді жүктемелердің түрлері бойынша әсерінің территорияда таралу схемасы 2-суретте келтірілген.

Сурет 2. Әсер ету түрлеріне байланысты антропогенді жүктемелердің территорияда таралу схемасы
Қызылорда облысының өнеркәсіп кәсіпорындары атмосфераға әсер ету масштабы жағынан келесі қатарға орналасады: мұнай химиясы, Шалқия металлургиялық кешені, Шиелі қаласындағы Казатомпром өнеркәсібі және басқалары. Жоғарыда аталған зауыттардың барлығының ластаушы заттарды жалпы шығаруы жылуэнергетика кәсіпорнымен салыстырғанда көп емес. Бірақта, олардың шығарғандарының құрамында қорғасын, күшала, кадмий, мыс сияқты уыттылығы жоғары заттар және уыттылығы аз элементтер – қалайы, вольфрам, молибден, кобальт және басқалар бар. 2010 жылы атмосфераға түскен ластаушы заттардың барлығы 176,482 мың тонна. Көлік қатынасы облыстың экожүйесіне 21,5 мың тонна ластаушы заттарды қосты.

Сондықтан, Қызылорда облысының агроландшафттарындағы ауыр металдардың техногенді геохимиялық айналымын бағалау үшін атмосфералық жауын-шашынның құрамындағы отын-энергиясы кешені, мұнай және т.б. кәсіпорындардың шығарған приоритетті техногенді ластанушыларды – Zn, Cu, Pb, Cd анықтау (зерттеу) жүргізілді. Қар жамылғысындағы және түскен жаңбырдың құрамындағы полютанттарды химиялық анализдерін, атмосфералық жауын-шашынның және ауаның үлгісін зерттеген кезде пайдаланылған әдістер арқылы жүргізілді.


Кесте 1 - Жекелеген өндірістік кәсіпорындардың кешендерінің атмосфераны ластау сипаты

Кәсіпорындар

Атмосферадағы лақтырылған ластаушы заттардың жиынтығы (тонна)

2008 жыл

2009 жыл

2010 жыл

Жанармай-энергетикалық кешен

Жаңақорған ауданы

11801

13328

13761

Шиелі ауданы

18634

15297

14021

Қызылорда қаласы

7604

25128

55264

Сырдария ауданы

8545

8700

1056

Жалағаш ауданы

6303

4856

3534

Қармақшы ауданы

7690

6974

7069

Қазалы ауданы

17363

13492

5825

Арал ауданы

10603

12002

28067

Байқоңыр қаласы

5323

17590

38685

Мұнайхимиялық кешен

Құмкөл

3185

2734

2706

Қазгермұнай

1713

1303

1672

Қуатамлон мұнай

1870

2181

993

Торғай Петролиум

1028

782

1003

СНПС «Ай-Дан Мұнай»

856

652

836

Металлургиялық кешен

«Шалқия»

1074

1505

1351

«Шиелі атомпром»

618

786

639

Барлығы

104210

127310

176482

Диссертациядағы негізгі зерттеу жұмыстары 2008 жылдан бастап жүргізілді, бірақ Қызылорда облысының климаттық жағдайы 2001 жылдан бастап қарастырылған. Жаңбырдың және қардың үлгісін алу үшін, құрамында ауыр металдар жоқ ыдыстар мен инструменттер пайдаланылды, үлгілер алуға арналған орындар Аққұм, Қызылорда, Қазалы және Арал аудандарында орналасты. 2006, 2007, 2008, 2009 және 2010 жылдардың жаз айларында түскен жауын-шашындардың құрамдары талданды (кесте 2). Жазғы жауын-шашынның құрамында, қарға қарағанда, зерттелетін металдар едәуір көбірек. Мысалы, жазғы жауын-шашынмен бірге Zn-0,041 мг/л, Pb-0,012 мг/л, Cu-0,025 мг/л, Cd-0,0009 мг/л түсті, қарменен орташа мөлшерде, сұйық және қатты фракциялармен сәйкес 0,011, 0,006, 0,013, 0,0007. Жаңбырдың құрамындағы концентрациялардың тербелісі тұрақсыздау сипат алды. Жазғы жауын-шашынның құрамындағы қорғасын және кадмиймен жоғарғы ластануы 2009 жылы байқалды, ал 2008 жылы – мырыш пен мыс.



Металдардың түсу мөлшерінің едәуір тербелуі маусымдағы метеорологиялық жағдайға қалай байланысты болса, жер бетінің әр түрлі тегістігіне де солай әсері бар (баурай, орман-жолақтары). Жер бетіне шаң-тозаңдармен жоғарғы мөлшерде Zn, Pb және Cd түсуі байқалды, ал сұйық фракциялрмен Cu. Сонымен, үш жылдың көлеміндегі бақылаудың нәтижесінде қардың құрамындағы қатты фракциядағы, орташа есеппен алғанда: Zn-0,012 мг/л, Pb-0,007, Cu-0,003 және Cd-0,0006 мг/л. Бір литрдегі қардың сұйық фракциясында орташа алғанда: Zn-0,010 мг, Pb-0,004, Cu-0,002 және Cd-0,0007 мг табылды.
Кесте 2 - Қызылорда облысының агроландшафттарындағы атмосфералық жауын-шашынның құрамындағы металдар (мг/л)


Элементтер

жаңбыр

қатты

сұйық

Орташа

2006

2007

2008

2009

2010

НСР0,95

орташа

2008

2009

2010

НСР0,95

орташа

2008

2009

2010

НСР0,95

орташа

Zn

0,052

0,028

0,020

0,031

0,072

0,004

0,041

0,011

0,013

0,011

0,002

0,012

0,004

0,012

0,014

0,002

0,010

0,011

Pb

0,007

0,016

0,007

0,018

0,012

0,001

0,012

0,007

0,009

0,006

0,001

0,007

0,001

0,004

0,006

0,002

0,004

0,006

Cu

0,034

0,010

0,013

0,020

0,047

0,002

0,025

0,005

0,002

0,003

0,0005

0,003

0,002

0,002

0,002

0,0004

0,002

0,003

Cd

0,0003

0,001

-

0,0015

0,0007

0,0003

0,0009

-

0,0004

0,0007

0,0002

0,0006

-

0,0005

0,0008

0,0002

0,0007

0,0007

Кесте 3 - Қызылорда облысының агроландшафттарының территорияларына атмосфералық жауын-шашындармен түскен металдар (г/га жыл)




Жылдар

Zn

Pb

Cu

Cd

2006

41,1 ± 2,2

21,8 ± 1,9

21,3 ± 1,7

-

2007

291,1 ± 10,1

37,9 ± 2,6

189,8 ± 5,0

1,5 ± 0,3

2008

156,8 ± 7,2

89,6 ± 2,2

22,4 ± 2,1

5,6 ± 0,4

2009

114,6 ± 7,4

36,5 ± 4,0

73,6 ± 1,9

7,0 ± 0,4

2010

173,6 ± 5,6

99,1 ± 4,1

16,8 ± 2,0

8,4 ± 0,4

Орташа

118,7 ± 6,5

56,9 ± 2,9

64,7 ± 2,5

4,5 ± 0,4

Атмосфера ағынындағы ауыр металдардың тығыздығын анықтау үшін агроландшафттарға атмосфералық жауын-шашындармен түскен химиялық элементтердің орташа жылдық есепті жүктемелерін анықтау жүргізілді. Қызылорда облысының әр бір гектар территориясына жылсайын орташа Zn-118,7 г, Pb-56,9 г, Cu-64,7 г және Cd-4,5 г түсетінін көрсетті. Мырыш пен мыс 2007 жылы өзінің жоғарғы шыңына жетті (жоғарғы жүктеме), қорғасын – 2010 жылы. Кадмийдың жоғарғы мөлшерде түсуі 2010 ж. – 8,4 г/га байқалды (кесте 3).

Қызылорда облысының егіншілігіндегі әр түрлі жүйелердегі тыңайтқышты салыстыру үшін ауылшаруашылығы өндірісінде 2006-2010 ж.ж. орындалды. Облыстың танаптарына едәуір көлемде минералды тыңайтқыштар берілді, көпшілік шаруашылықтарда кешенді агрохимиялық құнарландыру жүргізілді. Бір гектар суармалы жерге орташа есеппен (күріш дақылы) 152 кг азот, 22 кг суперфосфат, 0,86 кг хлорлы калий және 1,2 кг көң (кесте 4).


Кесте 4 - Тыңайтқышты және мелиоранттарды енгізу (Қызылорда облысының 100% қоректік заттарға есептегенде)


Зерттелген жылдар

Минералды тыңайтқыштарды (кг/га) есептегенде:

Көң

(75% ылғалдылық , кг/га)



Аммиак селитрасы

Жай суперфосфат

Хлорлы калий

2006

210

44

0,11

0,5

2007

140

45

2,3

1,0

2008

110

10

0,58

1,3

2009

155

27

0,74

1,2

2010

143

26

0,59

2,0

Орташа

152

22

0,86

1,2

Зерттеудің кезеңдерінде, егіншілікті қарқынды химиязациялау кезінде, негізгі қоректік элементтердің теңдігі (азот, фосфор, калий) дұрыс болды. Топыраққа олардың шоғырлануы жүрді, топырақтың құнарлығы артты. Минералды тыңайтқыштар – бұл негізгі қоректік элементтермен бірге ауыр металдардың тұздары органикалық қосылғыштар және басқа қоспалар түрінде қатынасады. Минералды түктерді алу үшін – фосфориттың, апатиттің шикі заты, калий тұзының шикі заты, едәуір көлемде қоспалардан тұрады. Сондықтан тыңайтқыштардың құрамындағы микроэлементтер, биомикроэлементтер, ауыр металдар өсімдіктер үшін теңестірілмеген қатынастарға жиірек түсуі мүмкін, бұл топырақтың құрамындағы элементтердің химиясына елеулі әсер етеді.

Сонымен қатар, бұл металдардың топырақтағы жылжымалылығының өзгеруінің нәтижесінде олардың қосымша түсуіне де байланысты. Өкінішке қарай, осы уақытқа дейін минералды тыңайтқыштардағы экологиялық улылығының концентрациясын жарнамалайтын техникалық шарттары мен ГОСТ жоқ.

Әр түрлі уақыт кезеңінде облыста пайдаланылған тыңайтқыштар жүйесінің айырмаларына байланысты, металдардың тыңайтқыш жабдықтарымен және мелиоранттармен келуі шұғыл тербелді. 2006-2010 жылдары минералды түктермен 1 га суармалы жерге орташа есеппен Zn-0,94 г/га, Cu-8,1, Pb-9,3, Cd-1,2 г/га енгізілді (кесте 5). Жоғарыда келтірілген ауыр металдар мен микроэлементтердің жылдан-жылға келуі өсті, яғни бір гектар ауыспалы суармалы жерге жыл сайынғы минералды тыңайтқыштарды мөлшері біртіндеп көтерілді.
Кесте 5 - Тыңайтқыштардағы металдардың құрамы


Элементтер

Хлорлы калий

Аммияк селитрасы

Жай суперфосфат

Көң

Әк ұны

Мырыш

14,7

3,1

54,9

92,7

20,8

Мыс

4,5

0,8

22,4

42,1

24,2

Қорғасын

16,0

0,8

24,6

7,0

19,5

Кадмий

4,2

2,9

1,51

2,0

1,4

Органикалық тыңайтқыштарда металдардың құрамы жануарларға күтім жасау технологиясына, экожүйенің жергілікті деңгейдегі ластану дәрежесіне малдың түрлеріне және басқа факторларға байланысты. Ірі қара малға берілетін азық рационының құрамындағы мүмкін болатын микроэлементтердің жоғарғы деңгейі: Zn – 500-1000 мг/кг, Cu – 80-100 мг/кг құрғақ азық. Осылардың барлығы азықпен бірге Қызылорда облысындағы органикалық тыңайтқыштың негізгі түрі болып көңге түседі.

Ылғалдылығы 75% болатын берілетін көңнің оптимальды мөлшері ауыспалы егістің түріне, дақылдарға, сонымен қатар топырақтың гранулометиялық құрамына байланысты бір гектарға 30-60 т құрайды. Бір жолғы дозамен бір гектар жердің топырағына 695,3-1390,5 г мырыш, 316-632 г мыс, 52,5-105 г қорғасын, 10-30 г кадмий түсуі мүмкін. Органикалық тыңайтқыштардың бұндай дозалары 3-5 жылда бір рет пайдаланылуы керек. Облыстың суармалы жерінің жағдайында қарашіріндінің тапшылығын болдырмайтын теңдікті ұстап тұру үшін және тұрақты өнім алу үшін бір гектар ауыспалы ауданның көңменен қалыпты түрде қанығуы үшін 10 т көң беру ұсынылады. Қызылорда облысында 2006 жылға дейін бір гектар суармалы жерге қанығуы тек қана 4,1-4,5 т/га құрады, ал соңғы жылдары ол 0,5-1,3 т дейін төмен түсіп кетті. Мал басының азаюына байланысты көңнің шығуы төмендеді, сондықтан 2006-2010 ж.ж. бір гектар суармалы жерге орташа есеппен 99,7 г мырыш, 45,3 г мыс, 7,5 г қорғасын және 2,15 г кадмий түсті. (кесте 6).


Кесте 6 - Қызылорда облысындағы агроценоздағы металдардың теңдігі

Зерттеу жылдары

Элементтер

Түсуі

Шығыны

Теңдік г/га %

жиналуы


Тыңайтқыштар-мен

Жауын-шашын-

мен


Тұқыммен

Барлығы

Өніммен

Агроөндірістік эрозия

Барлығы

Мине-ралды

Органи-калық

2006-2010

Zn

20,1

5,9


99,7

29,2


217,4

63,7


4,0

1,2


341,2

100


59,6

92,9


0,14

0,2


0,83

1,3


3,6

5,6


64,7

100


+276,5

+81,03


Cu

8,1

5,7


45,3

31,7


88,6

62,0


0,9

0,6


142,9

100


12,4

78,7


0,10

0,6


0,85

5,4


2,4

15,3


15,75

10


+127,2

+89,0


Pb

9,3

11,4


7,5

9,2


64,3

79,0


0,3

0,4


81,4

100


6,2

75,2


0,07

0,9


0,18

2,2


1,8

21,7


8,25

100


+73,2

+89,9


Cd

1,19

13,2


2,15

23,9


5,64

62,6


0,032

0,3


9,012

100


0,54

93,0


0,0004

0,1


0,03

5,2


0,01

1,7


0,5804

100


+8,4316

+93,6


Ескерту: алымында – г/га, бөлімінде % – «Барлығымен»

Сонымен, Zn, Cu, Pb және Cd теңдігі дұрыс (оң). Егіншілікті қарқынды химияландыру кезінде жыл сайын бір гектар топыраққа Zn-276,5 г; Cu-127,2; Pb-73,2 және Cd-8,43 г шоғырланады.

Жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде ауылшаруашылығы жерлерін суару үшін пайдаланылған суда, орташа Zn – 0,022 мг/л; Cu – 0,041; Cd – 0,0012 мг/л болды. Күріштің суармалау мөлшері орта есеппен 24 мың м3/га болғанда бір жылда күріш егілетін суармалы Zn – 1020-1395 г; Cu – 194-265 г; Pb – 378-517 г; Cd – 56,6-77,5 г түсті. Аймақтың теңдігінде барлық мәліметтер 1 га суармалы жерге қайта есептелінеді, сондықтан суармалы сумен 1 га суармалы жерге түсетін ауыр металдар мен микроэлементтердің цифрлары теңдікке кіргізілген барлық статьялардан бірнеше қатарда төмен. Олар: Zn - 0,0006-0,0009 г/га; Cu – 0,0001-0,0002; Pb – 0,0002-0,0003; Cd – 0,00003-0,00005 г/га құрады. Демек, ауылшаруашылығы жерлерін суарудың есебінен топырақтардың металдармен ластануы аймақтық масштабта табылмады.

Атмосфералық жауын-шашынмен металдардың глобальды және региональды түсуін 2006-2010 жылдар аралығында қыстағы қар жамылғысы және жаздағы түскен жыңбыр арқылы есептелінді. Атмосфералық жауын-шашынмен түскен ауыр металдар мен микроэлементтерге толық бағасы келтірілген, ал бес жылдың көлеміндегі сандық көрсеткішінің орташа мәні кестеде келтірілген, олар: Zn – 118,7 г/жыл, Cu – 64,7 г/жыл, Pb – 56,9 г/жыл, Cd – 4,5 г/жылды құрады. 2006-2010 ж.ж. аралығында

Кіріс бөліміндегі топыраққа түсетін металдар келесі – тұқыммен келуі. Дәндегі Zn, Cu, Pb және Cd орташа құрамының негізінде, сонымен қатар әр дақылдың орналасқан ауданын ескере отырып, ауыр металдар мен микроэлементтердің құрамының, себетін тұқымның оптимальды мөлшерін және мырыштың, мыстың, қорғасынның, кадмийдың бір гектар жерге түсуінің орташа есебі келтірілді. Теңдіктің кіріс бөлімі көп емес (кесте 6).

Теңдіктің шығыс бөлігі негізінен Zn, Cu, Pb және Cd элементтерінің өнімімен шығуы болып табылады. Ол егілетін ауданның құрылымына, ауылшаруышылығы дақылдарының өніміне, ауыр металдар мен микроэлементтердің негізгі және қосымша өнімнің құрамына байланысты. Теңдіктің шығыс бөлімінің есептері кестеде келтірілген. Бір гектар суармалы жерді есептеген кезде дәнді дақылдар үшін дайындалған ауыспалы егіс танаптарының аудандары ескерілді, ал қазіргі уақытта жай жердегі бас учаскелерді есептеуге болады. Зерттеу жұмыстары жүргізілген уақыт аралығында (2006-2010 ж.ж.) облыстағы суармалы жердің көлемі 72,07мың га дан 72,47 мың га дейін тербелді.



2006-2010 ж.ж. металдардың өнімдермен шығуының орташа есебі келтірілген (кесте 7). Бір жылда барлық айдалған жердің өнімдермен шыққан металдардың орташа көлемі: Zn-306715 кг, Cu-114450 кг, Pb-39992 кг, Cd-1196 кг, ал бір гектар жерден шыққан металдардың көлемі орташа есеппен, сәйкес 570,90 г; 213,00 г; 74,10 г; 2,23 г құрады.
Кесте 7- Металдардың ауылшаруашылығы өнімдерімен шығуы 2006-2010 жылдар бойынша орташа


Дақылдар

Жиналған өнім, т

Құрғақ затқа жиналған өнім, мың т

Zn

Cu

Pb

Cd

Мөлшері (орташа) мг/кг

Шаруа-шылықтан шығуы, г

Мөлшері (орташа) мг/кг

Шаруа-шылықтан шығуы, г

Мөлшері (орташа) мг/кг

Шаруа-шылықтан шығуы, г

Мөлшері (орташа) мг/кг

Шаруа-шылықтан шығуы, г

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Күріш

186,5

12980,6

17,50

227160500

5,80

75287480

2,50

32451500

0,043

558166

Бидай

61,1

544,1

16,70

9086470

3,60

1958760

0,90

489690

0,062

337342

Жүгері

140,4

116,5

14,10

1642650

11,50

1339750

1,80

209700

0,088

10252

Жоңыш-қа

147,5

4146,1

16,60

68825260

8,65

35863765

1,65

6841065

0,070

290227

Жиын-тығы:










306714880




114449755




39991955




1195987

Шаруа-шылық-тың шыға-руы, г/га

(537,23 мың га)












570,90




213,00




74,10




2,23

Дәндегі элементтерінің құрамы (тамыр, дән), сабандар (тамырлы өсімдіктердің сабағы, жапырағы) өсімдіктердің өндірістік үлгілерінде зерттелді, өндірістік тәжірибелер (кесте 8).


Кесте 8 - Металдардың ауылшаруашылығы дақылдардағы мөлшері (мг/кг құрғақ зат)


Дақылдар

Zn

Cu

Pb

Cd

Бидай

16,70

3,60

0,90

0,062

Күріш

17,50

5,80

2,50

0,043

Жүгері

14,10

11,50

1,80

0,088

Жоңышқа

16,60

8,65

1,65

0,070

НСР0,95

0,4

0,2

0,03

0,01

Жоңышқада элементтерінің құрамы гүлдену фазасына келтірілген. Дақылдардың құрамындағы ауыр металдар Қызылорда қаласындағы облыстық санитарлы эпидемиологиялық станцияда жүргізілді. Зерттеулердің нәтижесі көрсеткендей облыстағы аудандарда егілетін ауылшаруашылығы дақылдарының барлығында ауыр металдардың бар екені анықталды. Зертханалық жұмыстардың нәтижесі ауылшаруашылығы дақылдарының дәндерінде, қазіргі таңда, ауыр металдардың жиналуын анықтады. Бүгінгі таңда дақылдарда жиналған ауыр металдардың құрамы шекті рауалы концентрациясының шегінде.

Металдардың өнімдермен жыл сайынғы шығу тербелісі ауылшаруашылығы дақылдарынан жиналған жалпы өнімге байланысты. Бір жылда, орта есеппен топырақтан Zn-114,2 г/га; Cu-42,6; Pb-14,8; Cd-0,45 г/га шығарылды.

Демек, ауыр металдар мен микроэлементтердің ауылшаруашылығы дақылдарының өнімдерімен шығарылуы агрожүйедегі шығынның негізгі бөлігі (статьясы) болып табылады.

Агроөндірістік геохимиялық эрозия дегеніміз – айдалған жердің тамыр орналасқан қабатынан топырақ қабатындағы және топырақтың бетіндегі судың ағынымен болатын элементтердің ысырабын және технологиялық эрозияны айтады.

Жер комитетінің 2011 жылғы есебі бойынша Қызылорда облысында әр түрлі дәрежеде эрозияға ұшырайтын топырақтардың көлемі барлық егістіктің 24% құрайды. Егістіктегі танаптардың әр гектарынан, орта есеппен 1,9 т топырақтар шайылады, олар өз кезегінде жыралармен сайларға түседі, сонымен қатар өзендерге, тоғандарға және көлдерге құйылады. Топырақтағы ауыр металдар ландшафттарды ластайды. Біздің есебіміз бойынша танаптың топырағымен Zn-0,9 г; Cu-0,6; Pb-0,45 және Cd-0,0025 г шайылады. Сондықтан, егістіктің әр гектарынан, орта есеппен, шектес территорияға 1,7 г - мырыш, 1,1 г - мыс, 0,86 г - қорғасын және 0,006 г - кадмий шығарылады.

9 -кестеде зерттеліп жатқан элементтердің, топырақтың түріне және олардың құрамындағы Zn, Cu, Pb және Cd байланысты, ысыраптың есебі келтірілген. Есепте, облыстағы жылдық атмосфералық жауын-шашынның орташа мөлшері қабылданған, ол – 112 мм құрайды.

Сонымен, Қызылорда аймағының агроценоздағы металдар теңдігінің анализі, ластаушылардың жоғарғы мөлшерде түсуінің және олардың атмосфералық жауын-шашынның түсуінің есебінен болатынын көрсетті, бұнда 2006 жылдан бастап атмосфералық ластаушылардың үлесі жалпы ластанудан 55,5-67,8% құрады.


Кесте 9 - Металдардың технологиялық эрозия есебінен болатын ысыраптары


Зерттелген жылдар

Топырақ-ардағы ысырап, т/га

Танаптардан шығуы, г/га


Zn

Cu

Pb

Cd

1

2

3

4

5

6

2006

0,160

0,14

0,10

0,07

0,0004

2007

0,140

0,12

0,08

0,06

0,0003

2008

0,100

0,09

0,06

0,05

0,0003

2009

0,087

0,08

0,05

0,04

0,0002

2010

0,063

0,06

0,04

0,03

0,0002

Орташа 2006-2010 жылдар бойынша

0,11

0,098

0,066

0,05

0,00028

Кесте 9 жалғасы



Топырақ ішіндегі ағындар арқылы болатын металдардың ысырабы


Зерттел-ген жылдар

Топырақтың грануло-метриялық құрамы

Барлық егілген жерден сіңген судың мөлшері, л·106

Егілген жерден шығуы, кг

Zn

Cu

Pb

Cd

2006

Ауыр

1939763

2134

3298

194

58

Жеңіл

514037

1182

154

463

41

2007

Ауыр

2016937

2219

3429

202

61

Жеңіл

534488

1229

160

481

43

2008

Ауыр

1666614

1833

2833

166

50

Жеңіл

441652

1016

132

397

35

2009

Ауыр

1860842

2047

3163

186

56

Жеңіл

493123

1134

148

444

39

2010

Ауыр

1817923

2000

3090

182

55

Жеңіл

481750

1108

145

434

39

1 га егілген жерден болатын орташа ысырабы

2,9

3,1

0,59

0,09

Тыңайтқыштармен түскен металдар зерттеу кезеңдеріне байланысты шұғыл өзгерді. Егіншілікті қарқынды химияландыру кезеңінің үлесіне түскен ауыр металдар мен микроэлементтердің барлық көлемінің 9,7 ден 23,9% дейін келді. Pb мен Cd өндірістік тыңайтқыштармен түсуі жоғары. Өнеркәсіп пен ауылшаруашылығы өндірістерін төмендету жағдайында ауыр металдар мен микроэлементтердің топыраққа түсу қарқындылығы 0,9-2,7% дейін шұғыл төмендеді (төменгісі – Zn, жоғарғысы – Cd).

Теңдіктің шығыс бөлімінде химиялық элементтердің топырақтағы ысырабының ең қарқындылығы өнімнің есебінен пайда болады, яғни ауылшаруашылығы дақылдарынан қалыптасатын негізгі өнімдерімен шығуы. Бұл берілген статьяның үлесіне 75,2-93,0% ысырап келді деген сөз. Агроөндірістік геохимиялық эрозияның әсерінен болып жатқан ауыр металдар мен микроэлементтердің ысырабының көлемі, пайдаланылатын айдалған жердің барлық аудандарына, жоңышқа мен жүгері орналасқан аудандарға, металдардың топырақ ішіндегі және бетіндегі жылу процесстерінің дамуына байланысты. Абсолютті мәндерінің жақын кездерінде салыстырмалы ысырабы (қарқындылығы, пайыздық көрінісі) өзгешеленді.

Сонымен, Zn, Cu, Pb және Cd теңдігі дұрыс (оң). Егіншілікті қарқынды химияландыру кезінде жыл сайын бір гектар топыраққа шоғырланатын Zn-276,5 г; Cu-127,2; Pb-73,2 және Cd-8,43 г құрады.

Қызылорда аблысының агроландшафттарындағы топырақтың негізгі түрлеріндегі металдардың таралуын зерттеу үшін Жаңақорған, Қызылорда, Қазалы аудандарында топырақ пішінді кесінділер салынды (кесте 10).

Кесте 10 - Топырақтардың негізгі түрлерінің пішіндеріндегі ауыр металдар мен микроэлементтердің жылжымалы формаларының таралуы




Топырақ, тереңдігі, см

Cu

Pb

Cd

Zn

Орташа құрамы, мг/кг

Жылжы-малылық дәрежесі,

%


Орташа құрамы, мг/кг

Жылжы-малылық дәрежесі,

%


Орташа құрамы, мг/кг

Жылжы-малылық дәрежесі,

%


Орташа құрамы, мг/кг

Жылжы-малылық дәрежесі,

%


Шөгінді ауыр саздақтар (Жаңақорған)

0-20

0,133

0,5

0,092

0,7

0,004

0,6

0,509

6,8

20-40

0,205

0,7

0,118

0,8

0,003

0,7

0,545

9,1

НСР0,95

0,04

-

0,02

-

0,02

-

0,08

-

Аллювиалды шалғынды, орташа және ауыр саздақтар (Қызылорда)

0-20

0,101

0,4

0,065

0,6

0,003

0,6

0,398

0,9

20-40

0,145

0,6

0,088

0,7

0,002

0,7

0,530

1,2

НСР0,95

0,03

-

0,01

-

0,02

-

0,08

-

Шөгінді ауыр саздақтар (Қазалы)

0-20

0,119

0,4

0,089

0,7

0,028

0,8

0,325

0,8

20-40

0,131

0,5

0,079

0,6

0,0017

0,5

0,287

0,8

НСР0,95

0,03

-

0,01

-

0,01

-

0,05

-

Келтірілген зерттеулердің нәтижелерінен келесілерді көруге болады, металдардың аймақтағы топырақтардың ішкі пішінінде болуы және олардың қабаттарда таралуы топырақ түзетін жыныстың құрамына байланысты вариабельділігі, топырақтың түзілу жағдайы, атмотехногенездігі жоғары екендігі байқалды. Шөгінді ауыр саздақты топырақта жылжымалы мырыштың, мыстың концентрациясы біршама жоғары екендігі ашылды. Аллювиалды шалғынды, орташа және ауыр саздақты топырақтарда жоғарыдағы элементтердің жылжымалылығы әлдеқайда кем.





Достарыңызбен бөлісу:
  1   2


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет