Жұмыс бағдарламасы «Биоиндикация»
Эмиссионды экологиялық кадастр
жүктеу/скачать 0,6 Mb.
|
| Эмиссионды экологиялық кадастр.
Атомды-эмиссиялық спектроскопияда зерттелетін заттың үлгісін атомға және ионға диссоциациялап буландырады (процесс атомизация деп аталады), ал алынған бөлшектерге қосымша энергия береді, яғни жоғарғы энергетикалық деңгейге ауысу үшін қоздырылады. Бөлшектердің энергиясы сәуле шығармай (бір-бірімен соқтығысқанда пайда болатын энергия) және фотон шығарып немесе жұтып ауысуы мүмкін (спонтанды және мәжбүрлі). Заттың температурасы неғұрлым жоғары болса, энергия деңгейінде орналасқан бөлшектердің саны көп болады және сәуле шығару интенсивтілігі де жоғары болады. Сондықтан эмиссияны қоздырудың негізгі түрі термиялық әдіс (жоғарғы температуралық электр пештері-атомизаторларды, жалындарды, локалды лазерлі қыздыруды қолдану жолдары арқылы) болып табылады. Келесі жиі қолданылатын әдіс -газ разряды жағдайында бос электрондар мен иондардың соқтығысуы есебінен талданатын затқа энергия беру (электр доғасында, жоғарғы вольтты ұшқынды разрядта, плазма көзінде, т.б. кездеседі) болып табылады. Заттың электр магнитті сәулелерін жұту нәтижесінде (люминесценция) және экзотермиялық химиялық реакциялардың жүруі есебінен (хемилюминесценция)алынатын эмиссиялық спектрлер зерттеледі. Фотон шығарудың соңғы екі түрі қозған күйіндегі молекулалардың өмір сүру уақыты бойынша фосфоресценциямен флуоресценцияга бөлінеді. Эмиссия спектрлері бірлік уақыттағы шыққан фотондар санының (Сәулелену интенсивтілігі) גнемесе V тәуелділігін береді, мұндағы ג- толқын ұзындығы, V - толқын саны. Олардың арасында келесі қатынастар болады: с= ג V, Осыдан шыққан фотонның энергиясы Е = Һ V = һс V, мұндағы с - жарық жылдамдығы; һ - Планк тұрақтысы; V сәулелену жиілігі. Егер қозған бөлшек атом болса, онда спектрдің түрі сызықты болады. Осындай спектрдің пайда болуы әрі карай Зоммерфельд,Борнмен жетілдірілген Бордың негізгі квант заңымен түсіндіріледі. Қозбаған атомдар (негізгі күйдегі) минималды энергияға ие болады және сәуле шығармайды. Барлық электрондар ең төменгі энергиялық деңгейде орналасады. Сыртқы әсерден энергия жұту нәтижесінде атомның бір немесе бірнеше валенттік электрондарыі жоғарғы энергетикалык деңгейге ауысады (қозады), яғни ядродан алшақ орбитальда орналасады. Осындай қозған күйдегі атомның өмір сүру уақыты шамамен 10-8 с болады, осы уақыт өткеннен кейіні атом негізгі күйге немесе аралық қозған күйге ауысады. Ал атомның қозған күйі мен соңғы күйінің айырымына тең болатын бөлінген Е энергия фотон түрінде сәулеленіп шығады. Сәулелену жиілігі белгілі қатынаспен анықталады: Энергетикалық ауысулардың мүмкін саны әрбір элементтің электрон деңгейінің құрылымына байланысты, ал көп электронды атомдар үшін (электрон аралық әсерлесу күшіне сәйкес) электронның атомы 4 квантты сандармен анықталады. Осыған байланысты әрбір атом энергиялық деңгейлердің жеке жүйесіне, яғни шығаудың сипаттамалык спектрлеріне ис болады. Осыдан әрбір элементке сапалы спектрлі талдау жасау (эмиссиялық спектрлердегі сызыктардың саны мен орналасуы бойынша), сонымен қатар атомды газдардың термодинамикалық сипатын анықтау мүмкіндігі пайда болады. Егер жұтылған энергия негізгі және ең жоғарғы қозған деңгейдің айырмасының максималды мәнінен жоғары болса, онда электрон атомнан үзіліп, иондану жүреді. Атомдық иондардың спектрлері де сызықты болады. Бірақ бір элементтің атомдарының иондануының әр түрлі сатысындағы спектрлері бір-бірінен ерекшеленеді. Практикада эмиссияны қоздыру әдісіне сәйкес бір элементтің эмиссиялық спектрлерінің айырмашылығын ескеру қажет. 1-сурет. Сәуле шығармайтын - а, б жэне бір фотонды сәуле шыгаратын - в, г, д ауысулар сызбасы ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС №1 Механикалық әдісі – суды тұндыру және сүзу арқылы ондағы механикалық қоспалардан тазарту. Көлемі әр түрлі бөлшектер мөлшеріне қарай әр түрлі конструкциялық торлармен, су бетілік қоспалар – май, смола, мұнай ұстағыштар арқылы сүзіледі. Химиялық әдісте суды тазалау үшін химиялық реагенттер, мысалы, хлор, хлорлы ізбес сияқты қосылыстар қолданылады. [5] Хлор суды қауіпті бактериялогиялық ластардан тамаша, пәрменді қауіпсіздендіреді. Бірақ …соңғы кезде белгілі болғандай, хлорланған ауыз суы ғалымдар дәлелдегендей бауыр, қуық, асқазан ісіктерін, аллергиялық аурулар туындатады. Хлор тағы да біздің ағзамыздағы ақуыздарды бұзып, тері мен шашқа жағымсыз әсер етеді. Жазға кезеңде, микроағзалар жылдам, қарқынды көбейетін шақта су көбірек хлорланады, осы кезде адам денсаулығына қауіп күшейеді. Суды жекелей тұтынуда хлордан құтылудың ең тиімді әдісі – су тазартқыш (сүзгіш) пайдалану. Егер сүзгі жоқ болса, онда суды бірнеше сағат тұндырып қою керек, сонда хлор ұшып кетеді. Ағызынды суды тазартудың химиялық әдістерінің ең көп қолданылатын түрі – нейтралдау. Өнеркәсіп орындарының әртүрлі қышқылдарды бөлетін лас суларын нейтралдау үшін магнезит, доломит, ізбестастар қолданылады.Суды тазалаудың биологиялық әдісі – микроскопиялық өсімдіктер мен жануарлар өсіріп, үстінен ағызынды сумен толтырады да төменгі жағынан қатты ауа ағынымен үрлейді, Оттектің (ауамен үрлегенде) және органикалық заттардың көп мөлшерінде бактериялар мен микрофауна қарқынды өсіп, көбейіп, органикалық ластаушыларды жай минералдық заттарға дейін ыдырататын ферменттер бөле бастайды. Органикалық заттардың минералдану процесі жүреді.Органикалық заттардың мол қорымен қоректенген бактериялар активті көбейе бастап, массалары ұлғая түседі. Бактериялардың кесектелген массалары біртіндеп судың түбіне шөгіп, ал су тазара береді. Биологиялық тазалауға қатысатын организмдерге әр түрлі бактериялардан басқа балдырлар, саңырауқұлақтар, ең төмен сатыдағы жәндіктер, құрттар және басқалар жатады. Солардың бірқатарына тоқталамыз.Жамбасқұрт – жамбастап жылжып қозғалатын жәндік. Бұл оның уақытша қозғалысы емес табиғи бейімділігі. Жамбасқұрттар балықтардың сүйікті жемі болумен қатар, өте пайдалы жәндіктер. Олар түрлі организмдердің қалдықтарымен қоректеніп, су түбі тазалығын сақтауда үлкен роль атқарады.Қоңыздар. Көп жылғы бақылаулар бойынша қоңыздардың негізгі қорегінің 60%-ы маса личинкалары екен. Арнайы жүргізілген тәжірибелерде бір ғана қоңыздың тәулігіне 65-70 маса личинкасын жоятыны осыны дәлелдейді. Су шаяны. Су шаяны ақпайтын тоқтау суларда, өсімдіктері көп, әрі ластанған өсімдік шірінділері көп көлшіктерде тіршілік етеді. Олардың негізгі қорегі – маса, сона мен басқа да су жәндіктері. Лаборатория жағдайында су шаяндары тәулігіне масаның 85 личинкасын жоятыны анықталған. Инеліктер. Судағы жәндіктердің ішінде инеліктердің орны ерекше. Барлығы дерліктей жыртқыштар. Тіршілік ету ерекшелігіне байланысты инеліктерді су насекомдарының “қос мекенділері” деп атауға болады. өйткені инеліктердің личинкалары суда дамиды да, ал ересектерінің даму кезеңдері су жағасында өтеді. Ересек инеліктер қорегін тек қана ұшып қуып барып ұстайды. Олардың өткір тырнағына көбіне масалар, шыбындар, соналар т.б. зиянды насекомдар ілінеді. Су жүйелерін тазалайтын балықтар да бар екен. Арықтар бойын арамшөптерден тазарту үшін маман ғалымдар көп ізденіс жасап, канал бойларына ақ амур, дөң маңдай сияқты балықтарды қолдан жерсіндірді. Ақ амур ересектерінің дене тұрқы 120 см, салмағы 32 кг-ға дейін жететін ірі балық. Денесі ірі бұл балықтың ерекшелігі – ол сондай мешкей. Олар каналда өскен шөптерді жеп, өсімдіктердің қаулап өсуіне жол бермеген.Арық пен канал бойындағы өсімдіктерден құтылу үшін қолданылып жүрген механикалық әдістерді шөппен қоректенетін балықтармен алмастыру экономикалық жағынан өте тиімді. Сондай-ақ бұл балықтар басқа да маңызды қызмет атқарады. Жағасында қамыс өскен су төңірегінде орналасқан ауыл-село тұрғындары жазда масадан көп зардап шегетіні белгілі. Ондай кезде ақ амурлар суда өскен қамыс құрақты азық етіп, масалардың ұрық салатын орнын құртады. Сондықтан да су жүйелерін тазалайтын бұл балықтарды келешекте канал, арық суларында өсіруді қолға алған жөн. ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС №1 Механикалық әдісі – суды тұндыру және сүзу арқылы ондағы механикалық қоспалардан тазарту. Көлемі әр түрлі бөлшектер мөлшеріне қарай әр түрлі конструкциялық торлармен, су бетілік қоспалар – май, смола, мұнай ұстағыштар арқылы сүзіледі. Химиялық әдісте суды тазалау үшін химиялық реагенттер, мысалы, хлор, хлорлы ізбес сияқты қосылыстар қолданылады. [5] Хлор суды қауіпті бактериялогиялық ластардан тамаша, пәрменді қауіпсіздендіреді. Бірақ …соңғы кезде белгілі болғандай, хлорланған ауыз суы ғалымдар дәлелдегендей бауыр, қуық, асқазан ісіктерін, аллергиялық аурулар туындатады. Хлор тағы да біздің ағзамыздағы ақуыздарды бұзып, тері мен шашқа жағымсыз әсер етеді. Жазға кезеңде, микроағзалар жылдам, қарқынды көбейетін шақта су көбірек хлорланады, осы кезде адам денсаулығына қауіп күшейеді. Суды жекелей тұтынуда хлордан құтылудың ең тиімді әдісі – су тазартқыш (сүзгіш) пайдалану. Егер сүзгі жоқ болса, онда суды бірнеше сағат тұндырып қою керек, сонда хлор ұшып кетеді. Ағызынды суды тазартудың химиялық әдістерінің ең көп қолданылатын түрі – нейтралдау. Өнеркәсіп орындарының әртүрлі қышқылдарды бөлетін лас суларын нейтралдау үшін магнезит, доломит, ізбестастар қолданылады. Суды тазалаудың биологиялық әдісі – микроскопиялық өсімдіктер мен жануарлар өсіріп, үстінен ағызынды сумен толтырады да төменгі жағынан қатты ауа ағынымен үрлейді, Оттектің (ауамен үрлегенде) және органикалық заттардың көп мөлшерінде бактериялар мен микрофауна қарқынды өсіп, көбейіп, органикалық ластаушыларды жай минералдық заттарға дейін ыдырататын ферменттер бөле бастайды. Органикалық заттардың минералдану процесі жүреді. Органикалық заттардың мол қорымен қоректенген бактериялар активті көбейе бастап, массалары ұлғая түседі. Бактериялардың кесектелген массалары біртіндеп судың түбіне шөгіп, ал су тазара береді. Биологиялық тазалауға қатысатын организмдерге әр түрлі бактериялардан басқа балдырлар, саңырауқұлақтар, ең төмен сатыдағы жәндіктер, құрттар және басқалар жатады. Солардың бірқатарына тоқталамыз. Жамбасқұрт – жамбастап жылжып қозғалатын жәндік. Бұл оның уақытша қозғалысы емес табиғи бейімділігі. Жамбасқұрттар балықтардың сүйікті жемі болумен қатар, өте пайдалы жәндіктер. Олар түрлі организмдердің қалдықтарымен қоректеніп, су түбі тазалығын сақтауда үлкен роль атқарады. Қоңыздар. Көп жылғы бақылаулар бойынша қоңыздардың негізгі қорегінің 60%-ы маса личинкалары екен. Арнайы жүргізілген тәжірибелерде бір ғана қоңыздың тәулігіне 65-70 маса личинкасын жоятыны осыны дәлелдейді. Су шаяны. Су шаяны ақпайтын тоқтау суларда, өсімдіктері көп, әрі ластанған өсімдік шірінділері көп көлшіктерде тіршілік етеді. Олардың негізгі қорегі – маса, сона мен басқа да су жәндіктері. Лаборатория жағдайында су шаяндары тәулігіне масаның 85 личинкасын жоятыны анықталған. Инеліктер. Судағы жәндіктердің ішінде инеліктердің орны ерекше. Барлығы дерліктей жыртқыштар. Тіршілік ету ерекшелігіне байланысты инеліктерді су насекомдарының “қос мекенділері” деп атауға болады. өйткені инеліктердің личинкалары суда дамиды да, ал ересектерінің даму кезеңдері су жағасында өтеді. Ересек инеліктер қорегін тек қана ұшып қуып барып ұстайды. Олардың өткір тырнағына көбіне масалар, шыбындар, соналар т.б. зиянды насекомдар ілінеді. Су жүйелерін тазалайтын балықтар да бар екен. Арықтар бойын арамшөптерден тазарту үшін маман ғалымдар көп ізденіс жасап, канал бойларына ақ амур, дөң маңдай сияқты балықтарды қолдан жерсіндірді. Ақ амур ересектерінің дене тұрқы 120 см, салмағы 32 кг-ға дейін жететін ірі балық. Денесі ірі бұл балықтың ерекшелігі – ол сондай мешкей. Олар каналда өскен шөптерді жеп, өсімдіктердің қаулап өсуіне жол бермеген. Арық пен канал бойындағы өсімдіктерден құтылу үшін қолданылып жүрген механикалық әдістерді шөппен қоректенетін балықтармен алмастыру экономикалық жағынан өте тиімді. Сондай-ақ бұл балықтар басқа да маңызды қызмет атқарады. Жағасында қамыс өскен су төңірегінде орналасқан ауыл-село тұрғындары жазда масадан көп зардап шегетіні белгілі. Ондай кезде ақ амурлар суда өскен қамыс құрақты азық етіп, масалардың ұрық салатын орнын құртады. Сондықтан да су жүйелерін тазалайтын бұл балықтарды келешекте канал, арық суларында өсіруді қолға алған жөн. ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС №2 жүктеу/скачать 0,6 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|