Қазақстан республикасының білім жəне ғылым министрлігі



жүктеу 5.01 Kb.

бет8/9
Дата03.03.2017
өлшемі5.01 Kb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Дəріс тақырыбы 14. Топырақ – сараптама объектісі ретінде
Топырақ  ерекшеліктері. Топырақтың  ластануын  бақылау. Топырақтың
физикалық  қасиетін  анықтау. Топырақтан  сынама  алу  жəне  физико –
химиялық  талдауға  дайындау. Топырақтың  сынамалары. Су  сығындыларын
дайындау. Тұз 
суырындыларын 
дайындау. Топырақтағы 
химиялық
элементтердің сапасын анықтау.
Топырақ ерекшеліктері
Топырақ  жабындысы  атмосфералық  ауаға  жəне  суаттарға  қарағанда
динамикалығы жоғарырақ жəне аз буферлі жүйені білдіреді. Сондықтан да оны
зерттеу  əдістері  басқа  табиғи  жүйелерді  сараптау  əдістерінен  өзгеше.
Топырақтың  бір  ерекшелігі, ол  өтіп  жатқан  процесс  жəне  өзгерім  туралы
мəліметтерді  жинақтайды. Сондықтан  да  қоршаған  ортаның  лездегі  жағдайын
ғана емес, сонымен қатар процестердің ажары бола алады.
Топырақ  жабындысының  маңыздылығы  сонда, оны  ешқандай  затпен
алмастыра  алмайсың, əрі  оның  табиғи  ортада  қайта  қалпына  келуі  үшін
жүздеген жылдар керек. Ал қалпына келтірудің жасанды жолы қымбат тұрады.
Сонымен  қатар  геомембрана  немесе  геодерма  сияқты  жердің  жұқа  топырақ
жабындысы  атмосфералық  ауаның, жер  асты  жəне  жер  үсті  суларының
сапасына əсер ететін бірнеше экологиялық функцияларды атқарады.
Топырақты  ластанудан  сақтауға  жəне  бақылауға  арналған  жалпы
талаптар, сонымен  қатар  ластаушы  заттарды  анықтау  əдістеріне  қойылатын
талаптар МЕСТ 17.3.3.04 жəне МЕСТ 17.4.3.03 – 85 көрсетілген.
Топырақтың ластануын бақылау

76
Елімізде  ауылшаруашылық  аудандарының, қалаға  жақын  аймақтардың,
өндіріс нысандарының топырағының ластануға мұқият қадағалау жүргізеді. Бұл
қадағалау  фондық  деңгейде  де  жүргізіледі. Топырақ  жабындысының  фондық
ластануын  бақылаудың  үлкен  маңызы  бар. Ол  атмосфералық  жалпы  жəне
осының салдары ретінде топырақтың ластануын көрсетеді.
Ауыл  шаруашылығы  үшін  пайдаланылатын  жерлердегі  топырақтарға
қолданылатын  пестициттердің  барлығын: гексохлроциклогексан, гранозан,
полихлропропилен, метофос, цирам, севин, гептохлор, карбитон  жəне  т.б.
бақылап отырады.
Олардың  мөлшері  өңделгеннен  кейін  лезде  жəне  кейіннен  ыдырау
жылдамдығын білу үшін анықталады.
ДДТ-ның  бақылануы  жалғасады: бұл  препаратты  қолдануға  тиым
салынған, бірақ  өзінің  ығыспаушылығының  арқасында  топырақта  сақталып,
ауылшаруашылық өнімдеріне зиян келтіруде.
Қаланың жəне өндірістік комбинаттың аумағындағы топырақ құрамында
ауыр  металдардың, бензопереннің  жəне  басқа  да  улы  заттардың  болуына
қадағаланады.
Топырақтың ластануын болдырмау үшін көп жағдайда жер бетіне түсетін
ластаушы  заттарды  талдау  қажет  болады. Бұл  мақсатта  атмосфералық  жауын-
шашындардың  ластануы  бақыланады. Біздің  еліміздің  жағдайында  қардың
ластануын  бақылау  маңызды, себебі  қардың  еруі  барысында  ластаушы  заттар
ландшафт  бетіне  енеді.Сынақ  алу  барысында  сульфат  иондары, аммоний
нитраты, рН  мөлшері, сонымен  бірге  бензопирен  мен  ауыр  металдардың
құрамы анықталады.
Топырақтың физикалық қасиетін анықтау
Топырақ - жер қабатының тамырланатын құнарлы жоғарғы қатпары. Бұл
қатпардан өсімдіктер өзіне қажетті су мен минералдық қоректену элементтерін
алады. Кез  келген  топырақ  бір - бірімен  тығыз  байланыстағы  үш  басты
құрамдас бөліктен тұрады.
Топырақтың  қатты  фазасы  өсімдіктердің  тіршілігіне  қажетті  негізгі
қордан  тұрады. Оның  құрамындағы  күрделі  минералдар 90% жəне  одан  да
жоғары  пайызды  құраса, ал  қалған 10% - ы  топырақтың  құнарлы  болуында
маңызды  роль  атқаратын  органикалық  заттардан  тұрады.Топырақтың  қатты
фазасының  жарты  көлемі  байланысқан  оттегіне, үштен  бір  бөлігі  кремниге
10%-дан жоғары - алюминий мен темірге, тек 7%-ы ғана – басқа элементтерге
келеді. Топырақтың  ұсақталған (коллоидты) бөлшектері  органикалық
заттардың  жиынтығы  топырақты - сіңіргіш  кешенді (ТСК) құрайды. Көптеген
топырақтардың  ТСК  қосынды  заряды  теріс  болғандықтан  өзінің  жоғарғы
қабатында  сіңірілген  күйде  оң  зарядталған  иондарды – катиондарды  ұстап
тұрады.
1-кесте
Катиондарды сіңірген ТСК – ны сызба түрінде мына күйде көрсетеміз:
Қышқыл топырақ
[ТСК] Al
3+
H
+
  Ca
2+
Сіңірілген катиондар
құрамында Ca
2+
жəне Mg
2+
ден басқа Н
+
 жəне Al
3+
 бар

77
   Mg
2+
Қара топырақ
        [ТСК] Ca
2+
 Mg
2+
Сіңірілген катиондарда Ca
2+
жəне  Mg
2+
 басым
Тұзды топырақ
[ТСК]  Na
+
Ca
2+
Сіңірілген
катиондар
құрамында  Са
2+
  жəне Mg
2+
басқа, Na
+
 бар
Катиондардың  осы  негзгі  тобынан  басқа, сіңірілген  түрде  К
+
, NH
4
+
иондары жəне басқа да катиондар қатары болады.
Топырақтық  ерітінді – көптеген  химиялық  процестер  жүретін
топырақтың  белсенді  жəне  жылжымалы  бөлігі. Бұл  ерітіндіден  өсімдіктер
өздеріне  қажетті  қоректі  заттарды  алады. Топырақтың  ерітіндідегі  қоректену
элементтері өсімдіктер үшін қолайлысы.
Топырақтық  ауа - өсімдік  тамырының  дем  алуына  қажетті  оттегінің
негізгі  көзі  болып  табылады. Ол  атмосфералық  ауадан  құрамындағы  көміртек
газының жоғары болуымен жəне оттегінің болуымен сипатталады.
Топырақ  үлгілерін  талдау  негізгі  морфологиялық  белгілерімен  жəне
топырақтың физикалық қасиетімен танысудан басталады.
Топырақтың  негізгі  физикалық  қасиеттерінің (механикалық  құрамы,
құрылымы, түсі, тығыздығы, ылғалдылығы) сипаттамасы 3.4.2. бөлімінде
келтірілген.Сонымен  бірге  егістік  жағдайында  топырақтың  құрылымдық
агрегатының  су  беріктілігін  анықтаймыз, ал  лабораториялық  жағдайда
ылғалдылықтың сапалық талдауы жүргізіледі.
Құрылымдық  агрегаттардың  су  беріктігі – сумен  шайылып  кету  əсеріне
қарсы  тұруы. Бірнеше  құрылымдық  бөлшектерді  суы  бар  стокандарға
орналастыру  керек.Егер  сəл  араластырған  кезде  олар  тез  бұзылса  ол  берік
еместігін  білдіреді, ал  өз  формасын  сақтаса , онда  суға  берік  екендігін
көрсетеді.
Топырақтың ылғалдылығын гравиметриялық əдіс арқылы анықтау:
· Бос бюксті немесе стаканды өлшеп, оның салмағын жазып алу (а);
· Топырақ пен қосқандағы бюкстің массасын өлшеп, жазып алу (б);
· Топырағы бар бюксті 5 сағатқа 100
0
С – тың температурадағы құрғату
шкафы 4-на орналастыру;
· Үшінші шкафтан алып, эксикаторда салқындатып жəне өлшеу (б);
· Үлгіні  қайтадан  бірнеше  уақытқа 110
0
С – тың  құрғату  шкафына
орналастыру;
· Бюксті  қайта  алып  салқындату  жəне  өлшемін  алу. Бұл  салмақтың
тұрақтылығына  көз жеткізу үшін  қажет (б); егер  салмақ  өзгерсе, кептіру жəне
өлшеу операциясын салмақ тұрақталғанша қайталау (б);
· Құрғақ  топырақ  салмағына  шаққандағы  судың  пайыздық  өлшеміне
формула бойынша есеп жүргізу:
                                   С = (в - б) / (б - а)* 100%                                        (1)
Вегетациондық  кезеңде  ылғалдылықты  өлшеу  топырақтың  маусымдық
ылғалдану  динамикасын  бақылауға  мүмкіндік  береді. Əр  түрлі  жылдарда
өлшенген  топырақтың  ылғалдылығы  туралы  мəліметтер, бұл  көрсеткіштердің

78
бірнеше  жылдардағы  өзгеруін  көрсетеді. Топырақтың  ылғалдылығын
климаттық  параметрлермен (жауын – шашынның  жиілігі  мен  мөлшері, ауа
температурасы жəне т.б.) салыстыруға жəне байланыстыруға болады.
Топырақтан  сынама  алу  жəне  үлгілерді  физико – химиялық  талдауға
дайындау. Топырақтың  физико – химиялық  талдауын  жүргізу  үшін  сынама
алуды  дұрыс  жүргізу  керек. Топырақтан  үлгі  алуда  көктем  жəне  күз  кезінде
жүргізген  дұрыс. Сынама  үлгісін 5 – 8 жеке, ауданы 100 м
2
-  ден  1  га  дейін
болатын  аймақтың  əр  бір  жерінен  алынған  топырақтан  құрастырылған
біріктірілген  (аралас, орташа) түрі  ұсынылады. Жүздеген  жылдар  жатқан
кеніштен  топырақты 0 – 10 см  тереңдікте, егіндікте 0 – 20 см  тереңдіктен,
орманмен жабылған территорияларда орман жабындысынан; батпақ жерлерде 0
-20 см жоғарғы шымтезекті қабат. Практикада көбінесе топырақтың үлгісін алу
үшін əдетте конверттеу əдісі қолданылады (сурет  - 32).
Топырақты 
талдауға 
дайындау 
материалды 
ұсақтаудан, басқа
қоспалардан  тазартудан, саңылауының  диаметрі 1 мм  болатын  сүзгіштен
өткізуден  жəне  массаны  бірнеше  есе  азайту (500 гр  шамасында). Сынаманы
азайту үшін əр түрлі əдістерді қолданады. Соның бірі – кварттау əдісі (сурет -
33). Ұсақталған  материалды  əбден  араластырады, квадрат  немесе  қарама –
қарсы  сектордың  ішіндегісін  алып  тастап, қалғанын  біріктіреді. Кварттау
операция  бірнеше  рет  қайталайды, содан  соң  орташа  сынаманы  құрғақ  ауа
жағдайына  дейін  құрғатып, қағаздан  жасалған  қораптарда  немесе  этикеткасы
бар қағаз қалташаларда сақтайды. Осылайша жасалған біртекті материалдардан
əр түрлі сурындылар (сулы, тұзды, қышқылды) дайындайды
1 - сурет. Топырақ үлгілерін                  2 - сурет. Кварттау əдісі
 конверттеу əдісі арқылы алу
*-жеке үлгілерді алу нүктелері
Су суырындыларын дайындау
Топырақтық  су  суырындыларын  əдетте  суда  ерігіш  қосылыстарды
анықтау  үшін, сонымен  қатар  топырақтың  актуалдық  қышқылдылығын
анықтау  үшін  қолданады. Оны  дайындау  үшін 20 гр  құрғақ  ауалы  сүзілген
топырақты 100 мл  колбаға  орналастырып 50 мл  дист. су  қосылады  да, 5 – 10
мин шамасында шайқап, содан соң фильтрлейді.
Тұзды суырындыны дайындау
Топырақты  араласқыш 
қышқылдылығын  анықтау  үшін  тқзды
суырындыны келесі түрде дайындайды, 10 гр құрғақ ауалы топырақты колбаға
орналастырып, 25 мл калий хлоридінің 1 М ерітіндісін (немесе натрий хлориді)
құяды. Жақсылап  арластырып, келесі  күнге  дейін  қалдырады  да , келесі  күні
сүзеді.

79
Топырақтың 
гидролитикалық 
қышқылдылығын 
тұзды 
топырақ
суырындысында  анықтайды. Бұны  гидролитикалық  сілтілі  тұзды (əдетте
натрий  ацетаты) қолдану  арқылы  жасайды. Колбаға 40 гр  құрғақ  ауалы
топырақты  сеуіп 100 мл  натрий  ацетатының 1 М  ерітіндісін  қосады  да, 1 сағ.
көлемінде шайқап (ротаторды), сүзеді.
Топырақтағы химиялық элементтің сапалық анықтамасы
Топырақтың химиялық құрамын анықтауды сулы топырақ суырындысын
талдаудан  басталады. Мұның  себебі  топырақтың  жақсы  еритін  қосылысын
бірінші кезекте өсімдіктермен сүзіледі. Еріген тұздардың артық көлемі (құрғақ
топырақ 
көлемінің 0,2% жоғары) топрақ 
ерітіндісінде 
иондар
концентрациясының 
жоғарлауына 
əкеліп 
соғады. Бұл 
топырақтың
құнарлылығы  мен  оның  экологиялық  жағдайын  төмендетеді. Агрономдық
көзқарасқа  сүйенсек  өсімдіктер  үшін  гидрокарбонаттар, карбонаттар  жəне
натрий  сульфаты, сонымен  қатар  хлоридтер (əсіресе  магний  жəне
кальций)зиянды болып саналады.
Экологиялық  қауіптілігі  жағынан  химиялық  заттар, əр  түрлі  жолдармен
топыраққа түсетін үш класқа бөлінеді:
1.  кадмий, сынап, қорғасын, мырыш, фтор, мышьяк, селен, бензапирен;
2. кобальт, молибден, бор, мыс, хром, никель, сурьма;
3. ацетофинон, барий, вольфрам, марганец, ванадий, стронций.
Талдау 
барысында 
алдымен 
топырақтық
суырындының
қышқылдылығына  назар  аудару  қажет. Топырақтың  қышқылдылығы –
маңызды  агрохимиялық  көрсеткіштертердің  бірі  бола  тұрып, оның  көлемі
арқылы  топырақтағы  микроэлементтердің  болуын  алдын  ала  айтуға  болады.
Сонымен қатар олардың жылжымалылығы (табел 7.15) бағаланады.
Топырақ  суырындысының  құрғақ  қалдығы – сулы  топырақ
суырындысындағы  еріген  тұздың  жалпы  мөлшері. Оны  фильтраттың  кейбір
көлемін  фарфор  ыдыста  булау  арқылы  білуге  болады. Құрғақ  қалдықты
қыздыру арқылы минералдық жəне органикалыққа бөлеміз.
Қыздырылған жəне өлшенген фарфор ыдысқа пипетка көмегімен 25 – 50
мл  су  суырындысының  фильтратын, жалпы  көлемі 100 мл – ден 250 мл – ге
дейін  жеткенше  құямыз (топырақ  тұздылығына  байланысты – тұздылық
жрғарғы  болған  сайын, талдауға  суырындының  аз  көлемі  алынады),
буландырғаннан соң ыдысты құрғату шкафына орналастырады да 105
0
С – да 3
– 4 сағат  бойы (тұрақты  массаға  дейін) қыздырады. Құрғақ  қалдық  құрамын
пайыздық көлемінде былай көрсетеді:
А) құрғақ ауалы топырақ үшін:
                                Х
1
= (m
1
-m
2
)*V
1
* 100%/ m*V
2
                                      (2)
Б) абсолютті құрғақ топырақ үшін:
                                 Х
2
= (m
1
- m
2
)*V/mV
2
*100/100-Y%                              (3)
Мұндағы m
1
- құрғақ қалдығы бар ыдыс массасы,
 m
2
- бос ыдыс массасы , г;
 V
1
- фильтраттың жалпы көлемі,
 V
2
- талдауға қажетті фильтраттың көлемі, мл
 m- суырынды дайындауға арналған топырақ массасы, г;

80
 Y – құрғақ ауалы топырақтың ылғалдылығы,%
Ыдыс  ішіндегісін  өлшегеннен  соң  қыздырып  жəне  күлдендірсе, онда
қыздыру  барысындағы  жоғалту  суырындыдағы  органикалық  заттардың
мөлшерін  шамалауға  мүмкіндік  береді. Ал  ыдыстағы  қалдық - минералдық
тұздырдың құрамын білдіреді. Күлдендіру мен қыздыруды 525
0
С – ден жоғары
температурада  муфельдік  пеште  немесе  газдық  жанғышта  жүргізуге  болады.
Есептеуді  құрғақ  қалдыққа (минералдық  бөлімі) ұқсас  етіп  жүргізеді.
Органикалық  қалдықты  құрғақ  қалдық  пен  минералдық  бөлігі  арасындағы
айырмашылық  арқылы  білуге  болады. Минералдық  қалдық  көлемі  бойынша
топырақтың тұздылығын біледі.
Топырақтың тұздылық дəрежесі туралы дəл түсінік иопырақтың ареометр
немесе пикнометр арқылы сулы суырындының тығыздығына анықтама береді.
Карбонат  иондары.  Топырақтың  кішкене  мөлшері  фарфор  ыдысқа
салады  да 10% тұз  қыщқылының  бірнеше  тамшысын  тамызады. Реакция
нəтижесінде  түзілетін  көміртегі  оксиді  СО
2
  көпіршік  түрінде  бөлінеді. Бөліну
интенсивтілігін құрамындағы карбонаттың мөлшерімен анықтайды.
10% тұз  қышқылы  ерітіндісінен “қайнайтын” топырақ  карбонатты
топырақ  тобына  жатады. Мұндай  топырақ  үшін  сулы  суырындының  талдауы
жүргізіледі. Егер  топырақ “қайнамаса”, онда  сапалы  реакция  үшін  су
суырындысын емес тұз қышқылды суырындыны дайындайды.
Хлорид  иондары. Пробиркаға  салынған 5 мл  фильтратқа 10% азот
қышқылының  ерітіндісін  бірнеше  тамшысын  жəне  күміс  нитратының 0,1 М
ерітіндісінің 1 тамшысын  қосамыз. Ақ  ұлпа  түрінде  қалыптасатын  шөгінді
пайыздың  ондық  үлесі  мөлшерінде  хлордың  болуын  көрсетеді. Пайыздың
жүздік  жəне  мыңдық  үлес  шамасында  хлор  болған  кезде  тұнба  түзілмейді,
дегенмен ерітінді лайланады.
Сульфат 
иондары. 5 мл 
фильтратқа 
тұз 
қышқылының
концентрациясының бірнеше тамшысын, барий  хлоридінің 20% ерітіндісінің 2
– 3 мл  қосамыз. Егер  қалыптасатын  барий  сульфаты  ақ  түсті  ұсақ  кристалл
тұнбасы  ретінде  түзілсе, ол  сульфаттың  ерітінді  құрамында  ондық  пайыз
мөлшерінде болуын көрсетеді. Ерітіндінің лайлануы құрамындағы сульфаттың
мөлшері  пайыздың  жүздік  үлесінде  болуын  көрсетеді. Қара  түстің  фонында
байқалатын  аз  лайлану  сульфаттың  мөлшерінің  пайыздың  мыңдық  үлесі
түрінде болуынан.
Нитрат иондары. 5 мл фильтратқа күкірт қышқылындағы дифениламин
ерітіндісінің  тамшысын  қосады. Егер  нитраттар  немесе  нитрит
ерітіндісінің болуынан көк түске боялады.
Кальций иондары. 10 мл фильтраттың тұз қышқылының 10% ерітіндісінің
бірнеше  тамшысын  жəне  оксалат  аммониінің 4% ерітіндісінің 5 мл  қосамыз.
Оксалат  кальциінің  ақ  түсті  тұнбасы  бірнеше  пайыз  кальций  мөлшерінің
болуын  көрсетеді. Егер  кальций  мөлшері  аз  болса (пайыздың  жүздік  жəне
мыңдық үлнсі) ақ тұнба емес, тек ерітіндінің жай ғана лайлануын байқаймыз.
Темір (2 жəне 3 валентті) екі  шыны  түтікке  үш  мл – ден  суырындылар
орналастырамыз. 1 – ші  шыны  түтікке  қызыл  қанды  тұз K
3
 [Fe(CH)
6
]
ерітіндісінің бірнеше тамшысын, 2 – ші шыны түтікке аммоний радонидінің 10

81
% ерітіндісінің  немесе NH
4
SCN немесе KSCN ерітінділерінің  бірнеше
тамшысын құямыз. 1 – ші түтіктің көк түске жəне 2 – ші түтіктің қызыл түске
боялуы  топырақтағы  темір (2 жəне 3 валентті) қосылыстарының  болуын
білдіреді.
Алюминий. 5 мл  тұзды  топырақ  суырындысына  натрий  фторидінің 3%
ерітіндісін  тұнба  түзілгенге  дейін  қосамыз. Тұнба  тез  əрі  мол  түзілсе, бұл
топырақтағы алюминий мөлшерінің көп болуын білдіреді.
Натрий.  Топырақтағы  натридің  болуын  топырақтық  суырынды
ерітіндісінің  тамшысы  бар  шыны  таяқшаны  енгізген  кезде  жалынның  ақ  сары
түске боялуын көреміз.
Топырақта ауыр металдар  қосылыстарының болуын сандық  əдіс арқылы
анықтайды. Бұл  үшін  əдістеме  немесе  басқа  да  қолда  бар  инструкциялар
бойынша  талданатын  сулы  суырындыны  дайындайды. Мг/л  суырынды
бойынша  алынған  нəтиже  топырақ  бойынша  мг/кг – ға  формула  бойынша
есептеледі:
                                       С
n
= 2, 5 *C
b
                                                     (4)
Мұнда C
n
 - топырақтағы анықталатын элементтің құрамы, мг/кг ;
C
b
 – сол элементтің сулы суырындыдағы концентрациясы, мг/л;
Негізгі əдебиет: 5 [130-137]
Қосымша əдебиет: 10 [141 -186]
Бақылау сұрақтары:
1.Топырақтан сынама алу қалай жүргізіледі?
2.Топырақтың сулы суырындысы деп нені айтамыз, ол не үшін қажет?
3.Топырақтың тұзды суырындысы деп нені айтамыз, ол не үшін қажет?
4.Топырақтан сынама алу қалай жүргізіледі?
5.Топырақтың тұздылық дəрежесі туралы түсінік.
Дəріс тақырыбы 15. Қар жамылғысы талдау нысаны ретінде.
Талдау  объектісі  ретіндегі  қар  жамылғысының  жəне  мұздың  олардың
жағдайын 
бақылау 
кезіндегі 
ерекшеліктері. Қар 
жамылғысының
антропогендік  жəне  табиғи  заттардың  əсерінен  ластануы. Қар
жамылғысының  химиялық  құрамы. Əр  түрлі  генгридиенті  қардың  ластануын
анықтаушы  сынама  алудың  ерекшеліктері. Қар  сынамасының  алғашқы
өңделуі, сынаманың талдауға дайындалуы жəне сақталуы.
Талдау  объектісі  ретіндегі  қар  жамылғысының  жəне  мұздың, олардың
жағдайын бақылау кезіндегі ерекшеліктері.
Жыл  сайын  қар  жамылғысы 115 млн. км
2
  ауданды  алады, кейбір
экстремальді  жылдары  бұл  аудан 125 млн.км
2
  дейін  жетеді. Соның  ішінде
солтүстік  жарты  шарда 79 млн.км
2
, оңтүстік 46 млн.км
2
  қар  басқан
территорияны 2/3 бөлігі құрылыққа, ал 1/3 бөлігі теңіз мұздарына жатады.
Қар жабындысын табиғи ортаның ластануын зерттеу мақсатына қолдану
ғалымдарды  ертеден  қызықтырды. Қар  жабындысының  ластанудың  қолайлы
индикатор  ететін  бір  қасиеттері  бар. Ластанушы  көзі  ретінде  атмосфералық
жауын – шашын, атмосфералық  ауа, қолданылады. Көптеген  жəне  маңызды
нəтижелерді  анықтаған  практикалық  жəне  принципиялдық  негізгі  себептерін

82
атайық. Бұл нəтижелер қардың ластану параметрлерін өлшеу арқылы алынады.
Құрғақ жəне ылғалды жуу процесі нəтижесінде қалыптасқан жəне түскен қарды
ластаушы заттардың концентрациясы, атмосфералық ауаға қарағанда 2 – 3 есе
көп. Сондықтан  да  бұл  заттардың  мөлшерін  есептеу  дəрежесі  жоғары  жəне
қарапайым əдістермен жүргізіледі.
Қар  жамылғысынан  сынама  алу  өте  қарапайым  жəне  ауа  сынамасын
алумен  салыстырғанда  күрделі  қондырғыларды  талап  етпейді. Қар
жамылғысының  қатпарлы  сынамасын  алу  қыс  мерзіміндегі  ластану
динамикасын  алуға, ал  қар  жамылғысының  барлық  қалыңдығы  бойынша
сынама  алу  қар  жамылғысы  қалыптасқаннан  бастап, сынама  алғанға  дейінгі
аралықтағы ластануды көрсетеді.
Қар жамылғысы ластанудың қосынды параметрлерін сандық анықтаудың
мəселесін шешуге көмектеседі.
Əртүрлі  техникалық  əдістер, əдетте  салыстыруға  келмейтін  нəтижелер
береді.
Қар  жамылғысы  табиғи  жинағыш-планшет  тəрізді  суық  кезеңде  түсетін
құрғақ жəне ылғал түсімдердің нақты шамасын көрсетеді.
Жер  шарының  таулы  жəне  полярлы  аудандарында  қар  жамылғысы
біртіндеп  мұзға  айнала  отырып, ондағы  ластанушы  заттарды  консервілейді  де
қолайлы жағдайда сақтайды. Бұлар мұздықтар массасында жүздеген, мыңдаған
жылдар  бойы  сақталып, атмосфералық  ауа  құрамының  жəне  ластануының
шежіресі  болады. Қорыта  келгенде  қар  жабындысы  қоршаған  ортаның
қышқылдануының  тиімді  индикаторы  болып  саналады. Қар  жамылғысының
ластануы біздің ғасырларымыздың 70-ші жылдарының ортасында тез өсе түсті.
Қар атмосфераның мына заттармен ластануының индикаторы бола алатындығы
көрсетілді: сульфаттармен, нитраттармен, аммонимен, негіздермен, ауыр
металдармен, ароматты, мұнай, полицикленді көмірсутегімен, хлорорганикалық
пестицидтермен жəне газтəріздіні қосқандағы бірқатар басқа да заттармен.
Қар жамылғысы тек ластану деңгейін білу үшін ғана емес, сонымен қатар
күрделі  геофизикалық  тапсырмаларды – заттың  құрамын  анықтау, кəсіпорын
шығындыларының қуаттылығын / заттек үлгісін / жəне алысқа тасымалданатын
заттектердің үлесін анықтауға қолданылады.
Қар  жамылғысын  жергілікті  жердің  ластануын  дистанциондық  өлшеу
үшін, оның ішінде ғарыштан өлшеу мақсатында қолданады.
Қар  жамылғысын  қоршаған  ортаның  ластануының  индикатры  ретінде
қолданудағы  соңғы  жылдардағы  прогресс  жұмыстың  жаңа  сапалы  түріне
ауысуға  негіз  болады. Осыған  дейін  қалыптасқан  қар  өлшеу  жүйесі  бойынша
Қазақстан  Республикасы  территориясындағы  қар  жабындысының  физикалық
параметрлерін ( биіктігі, тығыздығы, қардағы ылғал қоры ) анықтау үшін керек.
Қар жабындысының антропогендік жəне табиғи заттармен ластануы
Қар  жабындысының  ластануы  екі  кезеңде  жүреді. Біріншіден, бұл  қар
ұшқынының  бұлтта  қалыптасу  жəне  жерге  түсуі  кезінде  ластануы. Былайша
айтқанда ластаушы  заттардың  қармен бірге  ылғал  түрде түсуі. Екіншіден, бұл
түскен  қардың  атмосферадан  түсетін  құрғақ  ласнушы  заттардың  əсерінен,

83
сонымен қатар  топырақтан жəне тау жыныстарынан түсетін ластанушы заттар
əсерінен ластануы.
Ылғал  жəне  құрғақ  жауын-шашын  арасындағы  байланыс  бірқатар
факторларға тəуелді. Олардың ең бастысы: салқын периодтың ұзақтылығы, қар
түсімінің  жиілігі  жəне  олардың  интенсивтілігі, ластаушы  заттардың  физико-
химиялық қасиеттері, аэрозольдердің өлшемі.
Алғашқы  қыс  айларында, толық  қар  жабындысы  жоқ  кезде, қардың
ластануы  қатып  қалған  топырақтың  ашық  үлескілерінің  жел  эрозиясына
ұшырауы  нəтижесінде  болады. Бұл  ластанудың  негізгі  массаларынан  тұратын
жеткілікті ірі ( 50 мкм жəне жоғары ) минерал бөліктерімен шарттандырылады.
Бұл  бөлшектер  шағын  арақашықтықтарға  бірнеше  метрден  он  жəне
жүздеген метрлерге жылжиды. Қар жабындысының биіктігі жоғарылаған сайын
мұндай  ластану  тез  төмен  түседі  жəне  қар  жабындысы  жаппай  қалыптасқан
кезде тоқтайды.
Кəсіптік  өндірістен  жəне  жылу  электр  станциясынан  түсетін  ластаушы
заттардың сипаттамалық биікті 150 м-ді құрайды. Бұл бағалау кезінде құбырлар
биіктігі, газшаңды  факельдің, бастапқы  көтерілімі, тастанды  қуатының қайнар
көздердің  бөлек  түрлері  бойынша  таралуы  ескеріледі. Шығындының  нақты
биіктігі  кең  шектерде, оннан  жүз  метрге  дейін  өзгеруі  мүмкін. Жоғарғы
тропосфераға  жəне  стратосфераға  атомдық  жарылыс  өнімдері, ғарыш  кемесі
жəне ұшақ қозғалтқышында отынның жану өнімі лақтырылады.
Антропогенді  жəне  табиғи  заттектердің  атмосферада  болуының  орташа
уақыты  алғашқы  шығарындының  биіктігі  мен  физико-химиялық  қасиетіне
тығыз  байланысты. Болу  уақыты  шығарынды  биіктігімен  жəне  аэрозольді
бөлшектердің  дисперстілігінің  жоғарылауымен  байланысты. Ол  химиялық
белсенділігі төмен газдар үшін жоғары; күкіртті газ жəне азот тотығы үшін бір
тəуліктен  аспайды. Ұсақ  дисперсті  аэрозольдердің  тропосферада  болу  уақыты
бірнеше  тəуліктен əдетте бес  тəуліктен  аспайды. Бұларға күкіртті  газдан  жəне
азот  тотығынан  қалыптасатын  сульфаттар  мен  нитраттарды  қосамыз. Ірі
бөлшектер  төменгі  тропосфереда  негізінен  он  минуттан  астам  бола  алмайды.
Ұсақ дисперсті аэрозольдердің жоғарғы тропосферада болуы 10-20 күнге дейін,
ал стратосферада жылдан астам.
Химиялық  белсенділігі  төмен  газдар (көміртегінің  тотығы  жəне  қос
тотығы, көптеген  көмірсутектер, соның  ішінде  БАК, жеңіл  мұнай
көмірсутектері, фреондар) мекендеудің  орта  мəніне (айдан  бірнеше  жылдарға
дейін) ие. Мекендеудің  орта  есебі  заттектің  негізгі  массасының  іс-əрекетін
сипаттайтындығын  жəне  радиоактивті  элементтердің  тіршілік  етуінің  орташа
уақытынан  айырмашылығы  сыртқы  орта  шарттарына  тəуелділігі  кең
болатындығын айта кеткен жөн.
Бұлтты  қатпар  қуаттылығы  əдетте  жүзден  мың  метрге  дейін  өзгеріп
отырады. Атмосферада  тік  қозғалыстардың  əлсіреуімен  байланысты  қыс
уақытында, салыстырмалы  жоғары  емес  қайнар  көздерден  шығарылатын
шығындылар, сағатпен өлшенетін уақыт ішінде бұлтты қатпарға жетеді.
Атмосферада  мекен  ету  уақыты  төмен  жəне  орташа  заттектер  үшін
шығарындылар  көздеріне  дейінгі  типтік  арақашықтық  бір  жəне  он  километрді

84
құраса, орташа уақытпен (ондаған сағаттар, күндер) – жүздеген жəне мыңдаған
километрлер. Ұзақ тіршілік ететін (айлар жəне жылдар) заттектер үшін ластану,
ауаның  ластанған  массасы  жер  шарын  бірнеше  рет  айналып  өтуі  мүмкін
болатын, жалпы сипатқа ие болады.
Қар жамылғысының химиялық құрамы
Қар  жамылғысының  химиялық  құрамын  қар  жамылғысындағы
концентрацияның  азаюы  тəртібінде, далалық  орманды  далалы  Ресей
жазықтығының  орманды  белдемдері, Қазақстан  жəне  Сібір  үшін  де  жазуға
болады:
HCO
3
¯ > SO
4
2-
 > Cl¯, немесе SO
4
2-
 > HCO
3
¯ > Cl¯;
 Ca
2+
 > Mg
2+
 немесеNa
+
 > K
+
 > Ca
2+
 > Mg
2+
Жергілікті  кəсіпшілік  көздерінің  интенсивті  антропогендік  əсеріне
ұшыраған  жəне  азоттық  қосылыстардан  жəне  күкірттен  тұратын  заттектердің
əрекет ету нəтижесінде аймақтардағы қар жамылғысында Н
+
, SO
4
2-
 , NO
3
¯, NH
4
+
концентрациясының  жоғарылауы  байқалады. Соңғысы  атмосфералық  жауын-
шашындарда күкірт жəне азот қышқылының еруі нəтижесінде түзіледі. Аммони
ионы NH
4
+
  атмаосфералық  ауада  кездесетін  аммиактың  бейтараптандыратын
əсерінен пайда болады.
Қардың  əртүрлі  ингердиенттермен  ластануын  анықтау  үшін  алынатын
сынаманың ерекшеліктері.
Қар жамылғысының ластануын анықтау үшін жүргізілетін жұмыстардың
негізгі  ерекшелігі, оның  тығыздығын  анықтағаннан  кейінгі  қар  сынамасының
заттектік талдауын өндіру.
Қар  сынамасын  жинау  қысына – 1рет  қарды  салмақты  қар  өлшегіш
көмегімен алу арқылы жүргізіледі.
Ластану  параметрін  анықтау  қарды  өлшеу  маршрутында  жиналған  бір
құрама сынаманы талдау жолымен жүргізіледі. Бұл сынамаға қойылатын негізгі
талап – салмағы  минимум  болған  кездегі  оның  жоғарғы  келбеті. Алынған
құрама  сынама  маршрутта  ластаушы  заттардың  орташа  концентрациясын
берілген дəлдікпен сипаттау. Бұған қардың тығыздығын анықтау пункттерінде
бірнеше жеке сынамаларды алу арқылы қол жеткіземіз.
Жиналған  құрама  сынама  оның  көлеміндегі  қоспалардың  біртексіз
таралуына  байланысты  қателіктер  минимумға  дейін  келтірілген  масса  болуы
керек. Құрама  сынаманың  көлемі  ластаушы  заттарды  аналитикалық  өлшеу
мүмкіндіктерінің талаптарын қанағаттандыратындай болуы керек.
Қар  сынамасын  бірінші  ретті  өңдеу, сақтау  жəне  сынаманы
сараптамаға дайындау
Қар сынамасын бірінші ретті өңдеу, оны тасымалдау кезінде ұзақ сақтау
жəне  анализге  дайындау  мүмкіндігін  қамтамасыз  ету  үшін  қатты  жəне  сұйық
фазаларға  бөлу  мақсатын  көздейді. Қарды  өңдеу  өз  бойына  қар  жəне
фильтрлерді еріту операцияларын жинайды.
Егер  ластаушы  заттардың  түсу  параметрін  анықтау  мақсатында
территорияның  ластануын  қадағалау  тұжырымдамасы  қойылса, онда  қажетті
шарт болып сынамаларда ластаушы заттардың алғашқы құрамын сақтау, ізінше
тез  еру  кезіндегі  ақаба  суларының  жəне  топырақтың  ластануын  болдырмау

85
керек  болса, онда  қажетті  шарт  болып  сынама  жинауды  қар  ерудің  табиғи
шарттарға  максимальды  жақындатылуы  жəне  ізінше  жай  еру  тəсілін  қолдану
табылады.
Аймақтың ластануын бақылау тəжірибесінде сынаманың екі түрін жинау
жүргізіледі: суда еритін қосылыстарды анықтау үшін, негізінде ион сульфатын
жəне ластаушы заттардың кешенін анықтау.
Оның  ішіне  суда  еритін, сонымен  қатар  əркелкі  еритін  немесе  суда
ерімейтін заттектер: металдар, көмірсутекті қосылыстар жəне т.б.
Сынамалардың  бірінші  ретті  өңделуі  сынама  жинау  пункттерінде
жүргізіледі.
Суда  еритін  қосылыстарды  анықтау  үшін  сынамаларды  өңдеу  қардың
еруіне  келтіріледі. Шөгіндіні  бір  тəулік  бойы  тұндырып, сынама  тұнбасын
шыныға құю жəне барлық көлемді қар суымен өлшеу. Талдауға жалпы көлемі 1
метр шыны ыдыс қажет.
Ластаушы  заттардың  кешенін  анықтау  үшін  сынаманы  өңдеу  сүзу
жолымен  іске  асады. Бұл  жағдайда, бұл  процеске  қолданылатын  негізгі
талаптар мыналар:
· сынаманың барлық көлемінің толық сүзілуі;
· суды  сақтаған  кезде  ыдыс  қабырғаларында  тұнатын  көмірсутекті
қосылыстардан жəне жұқа дисперсті фракция бөлшектерінен айырылып қалмау
үшін, қардың еру моментінде сүзу  операциясын орындау; тұнбаны толығымен
фильтрге, тұнбаны  бірнеше  рет  сынама  фильтратымен  жуу  арқылы
шығарылады.
Процесті жылдамдату жəне тұрақты жылдамдық шартын қадағалау үшін
фильтрлеуді вакуум астында өткізеді.
Талдауға  көлемі 1,5л  болатын  фильтрат  жəне  фильтр  жіберіледі.
Сынаманың  суда  ерігіш  қосылыстарын  анықтау  үшін  талдау  алдында  екінші
қайтара сүзеді. Күлсіз сүзгіштердің барлығы дерлік тез шайылатын сульфатты
қоспадан (10-50 мкг көлемінде ) тұратыны белгілі. Егер суды талдауға қажетті
ілменің көлеміне тең етіп алып (20-50 мл) фильтрлесек, онда талдау процесінің
нəтижесі бірнеше есе өсіп кетеді. Сондықтан да сүзу процесі үшін сынаманың
ең аз көлемін – 500 мл кем алмау керек.
Тұнбалы  сүзгіштер  бірнеше  сағат  кептіріліп, содан  соң  өлшенеді.
Тұнбалы  сүзгіш  жəне  таза  сүзгіштің  салмақ  арақатынасы  арқылы  сынамадағы
аэрозольдің қатты бөлшектерінің салмағы анықталады. Бұдан соң тұнбасы бар
сүзгіш  органикалық  еріткіштермен  көмірсутекті  қосылыстарды  экстракциялау
үшін  өңделеді. Экстракция  аяқталған  соң  сынама  басқан  фильтрге
ауыстырылып, кептіріледі  жəне  металдарды  анықтауға  жіберіледі. Талдаулар
əдістемеге сай жүргізіледі.
Негізгі əдебиет: 8 [112-156]
Қосымша əдебиет: 5 [120-128]
Бақылау сұрақтары:
1. Қар жамылғысынан сынама жинау қалай жүргізіледі?
2. Қар жамылғысында қандай ластаушылар бар?
3. Қар жамылғысының сынамасын талдауға дайындау қалай жүргізіледі?

86
4. Қар  жамылғысының  жəне  мұздың, оларды  бақылау  ерекшеліктері
қандай?
5. Қар жамылғысынан сынама алу жолдары.

1   2   3   4   5   6   7   8   9


©emirsaba.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал