Қазақстандағы қоршаған ортаның экологиялық мəселелері

182
қорғау үшін əлемдік технологиялар нарығы қазіргі  уақытта 235 миллиард долларға
бағаланса, кейбір  деректер  бойынша  олардың 25-тен 40%-ға  дейінгі  үлесі –
биотехнологиялар үдерісіне тиесілі екен.
Жиырмасыншы  ғасырдың  аяғында  əлемде  синтетикалық  пластмассалардың
өндірісі жылына 30 млн. т. жетті. Пластмассаларды пайдаланудың жылдам дамитын
бағыттардың  бірі – қаптық (қап, пакеттер, т.б.) өнімдер  шығару  болып  табылады.
1975 жылы  полимерлер  қаптау  үшін  қолданылуы  бойынша  əйнек, қағаз  жəне
картоннан кейін үшінші орынға шыққан. Барлық шығарылатын пластиктердің 41%-
ы  қаптауда  пайдаланылады, ал  оның 47%-ы  азық-түлік  өнімдерін  қаптауға
жұмсалады. Егер əйнек ыдысы тұтыну циклінде болса, ал қағаз табиғи жағдайларда
ыдырауға  ұшырайды. Тұрмыстық  қоқыстың 40% құрайтын  синтетикалық
полимерлерден  жасалған  қаптау  материалдары  іс  жүзінде «мəңгілік» болып
есептелінеді, өйткені  ол  ыдырауға  жатпайды  жəне  пластмассалық  қалдықтарымен
не істеу керектігі – ғаламдық экологиялық мəселеге айналып отыр. Пластмассалық
қалдықтар  мəселесін  шешу, елеулі  дəрежеде  əлемдегі  экологиялық  жағдай  мен
жиырма  бірінші  ғасырдағы  синтетикалық  пластмассалар  өндірісінің  дамуының
қарқыны  мен  бағыттарына  байланысты  қалыптасады. Бұл  мəселе  дұрыс  шешімін
таппаған  жағдайда, біз  өз-өзімізді  пластмассалық  қалдықтармен  көміп  тастаймыз.
Биотехнологияның  дамуымен  қатар  қаптау  материалдарын  алу  технологиялары  да
жетілуде, сонымен  бірге  қаптаудың  қызметтік  аясы  да  кеңеюде. Азық-түлік  пен
қоршаған  орта  арасындағы  инертті, индифференттік  кедергіден  қаптау
технологиясы – өндірістің  факторына  айналуда, атап  айтқанда  қазіргі  кезде  оның
көмегімен келесі мəселелер шешілуде:
-өнім  құрамын  өзгертуге  бағытталғаны (бұл  жағдайда  қаптарды  жасау  үшін
иммобилденген ферменттер мен биологиялық белсенді материалдар қолданылады);
-азық-түлік  өнімдерінің «өмірін» ұзартып, микробтық  бұзылудан  қорғайды.
Мысалға, «белсенді» қабықшадағы шұжық өнімінің сақталу мерзімі 2-3 есе артады;
-қабықша  ішінде  тиімді  газдық  ортаны  жасайды, бұл  азық-түлік  өнімдерін
модификацияланған жəне реттелетін ортада сақтау кезінде кеңінен пайдалынылады;
-микротолқындық  жылыту  жағдайында  азық-түлік  өнімдерін  өңдеудің
температурасын  реттейді. Бұл  бағыт  сөзсіз  қызығушылық  туғызады, өйткені,
қоспаны тамаққа емес, полимерлік қабықшаның матрицасына енгізу, оны азық-түлік
өніміне  жаппай  көшірудің  жылдамдығын  реттеп, қоспаның  қолданылуын  ұзартуға
мүмкіндік береді.
Қазіргі  кезде  əртүрлі  ксенобиотиктердің  деструкция  реакцияларын  жүзеге
асыратын ферменттердің көптеген түрі бар микроорганизмдердің əлеуетін барынша
пайдалану  міндеті  тұр. Бұл  əлеуетті  пайдалану «биоремедиация» болып  табылады.
Бүгінде  өнеркəсіптік  өндірістің 30% жəне  одан  да  көбірегі  тазартушы  құрылыстар
салуға  арналған  шығындар  құрайды. Ағынды  суларды  тазартудың  іс  жүзіндегі
əдістері үнемі жетілдірілуде, бірақ олардың тиімділігі кейде экологиялық талаптарға
сай келмейді. Ондай жағдайдан шығу жабық сұйық ағындарды пайдалану циклімен
қалдықсыз  өндірістерді  жасау  мақсатында  дəстүрлі  өнеркəсіптік  технологияларды
қайта қарау болып табылады. Осы мəселедегі қажетті нормаларға дейін тазартылған
технологиялық цикліне қайтару мен ағынды сулардан пайдалы биоөнімдерді алуда –
жергілікті биотазарту технологиялары басты рөл атқарады демекпіз.

183
2. Биотехнологиялық үдерістерді өндіріс жəне тұрмыстық қалдық
суларын тазартуда пайдалану
Қазіргі кезде газ тəрізді жəне сұйық отын алу, металлургиялық кəсіпорындардың
қалдық  ағын  суларынан  металдарды  бөлу, тұрмыстық  жəне  өнеркəсіптік  қалдық
суларды тазалау мен ластану деңгейін қадағалауға арналған арнайы жабық бөліктер
(клеткалар) құру үшін, микроорганизмдердің тіршілік ету үдерістерін пайдаланатын
өнеркəсіп салалары дамуда.
Ағынды  суларды  ластандыратын  заттардың  табиғаты  жəне  концентрациясы,
оның шығу көзіне байланысты болады. Ластанған суларды шығу тегіне байланысты
өнеркəсіптік жəне тұрмыстық деп екіге бөледі. Тұрмыстық ағынды сулар көбінесе
көшедегі  қалдық  қоқыстар, тамақ  қалдықтары, кір  жуғыш  заттар  жəне
экскрименттермен  ластанады. Олар  суда суспензияланған, қатты  жəне ұшқыш
заттар  түрінде  кездеседі. Суспензияланған  жəне  қатты  заттардың  көп  бөлігі
целлюлазалық  қосылыстар  болып  келеді. Ластағыш  органикалық  компоненттерге
май  қышқылы, көмірсутектер  жəне  ақуыздар  жатады. Осы  заттардың  ыдырауы
нəтижесінде  түзілетін  өнімдер  тұрмыстық  ағын  суға  жағымсыз  иіс  береді  Бұл
сулардың микрофлорасы əртүрлі болып келеді. Оның құрамына түрлі топырақ жəне
ішек  микроорганизмдерінің  аэробты, облигатты  жəне  факультативті  анаэробты
түрлері, бактериялар, ашытқылар, саңырауқтар жəне вирустар кіреді. Осы заттардың
ыдырауы  нəтижесінде  түзілетін  өнімдер  де, тұрмыстық  ағынды  суға  қосымша
жағымсыз иіс береді.
Тұрмыстық  ағынды  суларды  ластайтын  заттардың  концентрациясының  кең
таралаған  көрсеткіштерінің  бірі – оттегіне  биохимиялық  қажеттілік (ОБҚ) жəне
оттегіне химиялық қажеттілік (ОХҚ) болып саналады.
Оттегіне биохимиялық қажеттілік көрсеткіші (ОБҚ) – белгілі уақыт ішінде,
20
0
С-тағы ағын судың өлшеулі көлемі сіңіретін еріген оттегі мөлшеріне тең.
Оттегіне  химиялық  қажеттілік (ОХҚ) – қышқылданған  ыстық  калии
бихроматты ерітіндісінен ағынды су үлгісінің 1 литрі сіңіретін оттегінің мг санына
тең.
Өндіріс
суларын  өңдеуде  биоадсорбенттерді  əртүрлі  əдістермен –
биофильтрант, қабықша (пленка), түйіршік (гранула) жəне т.б. түрінде тірі жəне өлі
микробтық  жасушалар  негізінде  дайындауға  болады. Бірақ  биоадсорбцияның
экономикалық  құндылығы – биоаккумуляторлардың  спецификалық  активті
қабілеттілігіне, белгілі  металдарды  көп  мөлшерде  сорбциялау  жəне  металды  бөліп
алу  үдерісінің  арзандығына  негізделеді. Металдарды  бисорбциялау  əдісін
металлургия  өнеркəсібінің  қалдық  суларын  металдардан  тазалау  үшін  тиімді
қолдануға  болады. Мұндай  мақсатқа Citrobacters, Zoogleoa ramigera бактериялары
мен  жасушадан  тыс, полисахаридтер  пайдаланылады  жəне  олар  су  құрамындағы
уран, кадьмий, кремний сияқты зиянды металдардан арылтуға мүмкіндік береді.
Суды  сипаттау  үшін  мынадай  көрсеткіштер: фосфорлы (жалпы  фосфордың),
азотты (жалпы азоттың) жəне супензияланған ерімейтін заттардың концентрациясын
анықтау қолданылады. Өнеркəсіптік ағынды сулардың шығу тегін олардың құрамы
арқылы анықтайды. Сүт өндірісі өнеркəсібінен қалған  қалдық ағынды суларында –
көмірсулар, ақуыздар, майлар; сыра қайнатудан кейін – көмірсулар, ақуыздар; мұнай

184
өндіруші  өндірістерден – фенолдар, көмірсутегілер, күкірт  қосылыстары,
формальдегид, аммиак  жəне  цианид  сияқты  улы  заттар  кездеседі. Қалдық  ағынды
сулар, біріншіден, су  қоймаларын  мекендеуші  тірі  ағзаларға  зиян  келтіреді,
екіншіден, қалдықтарды  өңдеудегі  аэробты жəне  анаэробты  үдерістерге  қатысатын
микроорганизмдердің қырылуына əкеледі.
Ағынды  суларды  аэробты  өңдеу – судағы  ластағыш  қалдықтардың  жай
тұздарға, газдар  мен  суға  дейін  толық  минерализациясын  жүргізетін,
микроорганизмдерді  ең  көп  пайдаланатын  биотехнологияның  үлкен  салаларының
бірі. Ол келесі сатылардан тұрады:
1. Субстраттың жасуша бетіне адсорбциялануы.
2. Адсорбцияланған  субстраттың  жасушалық  экзоферменттердің  əсерінен
ыдырауы.
3. Жасушалардың еріген заттарды сіңіруі.
4. Өсу жəне эндогенді тыныс алу.
5. Экскремиттеленуші өнімдердің босауы.
6. Бірінші  популяция  өкілдерін, екіншілік  тұтынушы  организмдердің  қорек
ретінде пайдалануы.
Қалдық  ағынды  суларды  аэробты  өңдеудің  тиімділігі, микроорганизмдердің
қалдық заттармен байланысу уақыты мен биомассасының мөлшеріне пропорционал
болады. Қалдықтарды аэробты өңдеуде 2-түрлі жүйе қолданады .
1. Активті (белсенді тұнба) жүйе.
2. Перколяциялық (биологиялық сүзгілер) жүйесі.
Активті  жүйе  бойынша  тұнба  арқылы  қалдықтарды  өңдеуде, суды
түссіздендіретін тұндырушымен байланыстырушы ретінде – ағынды аэрациялайтын
биологиялық  реакторлар  пайдаланылады. Бұл, белсенді  тұнбада  кездесетін
микроорганизмдердің  ортадағы  қоректік  заттарға  бейімделуіне  мүмкіндік  береді.
Екінші  тұндырушыда  тұнбаның  жартысы  қайтадан  биореакторда  жиналып,
қалдықтардың  жүйеде  ұзақ  уақыт  сақталуы  қамтамасыз  етіледі. Бұл, белсенді
тұнбада  кездесетін  микрорганизмдердің  ортадағы  қоректік  заттарға  бейімделуіне
мүмкіндік  береді. Белсенді  тұнбаның  негізгі  өкілі Zoogleoa ramigera бактериясы,
оның  негізгі  қасиеті  ортаға  гель  түзетін  полисахаридтерді  синтездеу  жəне  сыртқа
бөлу. Ортада  мұндай  гельдің  болуы  микроорганизмдердің  агрегациялануына  жəне
мақта  тəрізді  қосылыс (фрокул), яғни  белсенді  тұнба  түзілуіне  əкеледі. Бірінші
сатысындағы  органикалық  заттардың  аэрацияланатын  реактордағы  белсенді  тұнба
əсерінен  тез  ыдырауы – физикалық  үдеріс  болып  саналады. Мұндай  физикалық
үдерістерде, алдымен, органикалық  заттар  тұнбаның  мақта  тəрізді  қосылыстарына
адсорбцияланады, сонан соң олардың баяу биологиялық тотығуы жүреді.
Перколяциялық  биологиялық  фильтр, қалдықтарды  өңдеуде  алғаш  рет
қолданылған  жүйе  болып  табылады. Бұл  жүйе 1890 ж. құрылып, Европа  мен
Американың 
тазалау 
қондырғыларының 70%-да 
қолданылып 
келінді.
Перколяциялық  биологиялық  сүзгіде  микроорганизмдер  популяциясы  қатты
алмастырғыштың  бетінде  қабықша  немесе  шырышты  қабат  түрінде  жинақталады.
Ластағыш  заттарды  заласыздандыру  механизмі «сүзгі» сөзінің  мағынасына  сай
механикалық  сүзуге  байланысты  емес, керісінше, белсенді  тұнба  жүйесінде
кездесетін, биологиялық  тотығуы  жəне  байланысу  үдерісі  сияқты  тізбектелген

185
сатылар  арқылы  іске  асады. Перколяционды  фильтрдің  негізгі  кемшілігі – онда
микроорганизмдердің  қарқынды  өсуі  салдарынан  ауаның  алмасуы  жəне
сұйықтықтың өтуі нашарлайды, ал ол сүзгінің бітеліп қалуына алып келеді.
Сонымен, тұрмыстық  жəне  өнеркəсіптік  қалдықты  ағынды  суларды  мұқият
өңдеу  үшін, міндетті  түрде  олардың  құрамын  жəне  ластаушы  заттардың
концентрациясын анықтап алу керек жəне ағынды қалдықты ыдырататын, олардың
қоршаған  ортаға  зиянды  əсерін  жоятын  микроорганизмдер  композициясын  таңдап
алу маңызды болып саналады.
Ағынды  суларды  анаэробты  өңдеу (газ  тəрізді  отын  алу). Көп  мөлшерде
органикалық қосылыстардан тұратын қалдықтарды анаэробты жағдайда  ыдыратуға
болады. Анаэробты  өңдеудің  кең  таралған  жəне  жоғары  деңгейлі  технологиясы –
ағынды  судағы  тұнбаларды  ыдырату. Концентрацияланған  тұнба  ағынды  суды
аэробты  тазалаудың  бірнеше  сатыларында  түзіледі, яғни; торлардағы  қатты  зат
бөлшектерін  бөліп  алу, біріншілік  тұндырғышта  жəне  қалдықтарды  екіншілік
тазалау  сатысында. Ағынды  сулардағы  тұнбаларын  өңдеуде  келесі  кезеңдер
қамтылады:
1. Метанды  биоценоздың  дамуы. Бұл  кезеңде  тұнбаның  құрамындағы  қатты
бөлшектері, əртүрлі бактериялар синтездейтін, гидролаза класының жасушадан тыс
ферменттерінің (протеолитикалық,
липолитикалық,
жəне 
кейбір
целлюлозалитикалық) əсерінен  дисперсияланады  немесе  солюбилизденеді. Кейін,
рН 4,0-6,5 ортада  тіршілік  ететін  факультативті  анаэробты, гетеротрофты  қышқыл
түзуші  бактериялардың  əсерінен, ерігіш  органикалық  заттардан  май  жəне  ұшқыш
қышқылдардың микробтық синтезделу реакциясы қарқынды жүреді.
2. Ферментация. Ферментация  үдерісі  облигатты  анаэробты  метан  түзуші
бактериялардың  қатысумен  жүзеге  асады. Мұндағы  негізгі  субстрат – сірке
қышқылы.
Метан түзуші бактериялар құрылымы көп көміртекті субстараттарды ашытуға
қабілетсіз, сондықтан 
анаэробты 
жағдайда 
микроорганизмдердің 
аралас
дақылдарының  əсерінен  биогаз  түзілуімен  аяқталады. Бұл  органикалық  заттардың
ыдырау  үдерісін – метандық  ашу  деп  атайды. Негізінде  бұл  ашу  емес, ол
электронның соңғы акцепторы – көмірқышқыл газы түзілетін анаэробты тыныс алу
үдерісі екені дəлелденген. Бұл үдерістің энергиялық тиімділігі – түзілген метанның
бір  молінен  екі  моль  АТФ  құралады. Алынған  биогаздың  жылу  беру  қабілеттілігі
табиғи  газдан  төмен (5800-6700 ккал/м
3
  ) болғанымен (табиғи  газ  жылуы 8900
ккал/м
3
), бірақ  қазіргі  кезде  отын  бағасының  көтерілуіне  байланысты, биогазға
көбірек  көңіл  бөлінуде. 1983 жылы  ҚХР-да  биогазды  қондырғылардың 7 млн. түрі
жұмыс істеп, 60-80 млн тонна шикі мұнайдың орнына жұмсалынып, 30 млн. шаруа
адамдарды  отынмен  қамтамасыз  етуге  жеткен. АҚШ-да  биогазды  қала
қоқыстарындағы  қатты  қалдықтарды  өңдеу  арқылы  алады. Тұнбаны  анаэробты
өңдеуден  кейін  сусыздандырып, кептіріп, тыңайтқыш  ретінде  қолдануға  болады,
жинап  қойылады, немесе  жағып  жіберіледі. Алынған  тұнба  құрамын  анықтау
мақсатындағы сараптамаларды арнайы зертханаларда жүргізеді.

186
3. Қоқыс қалдықтарын биотехнологиялық жолдармен тазарту
Қазіргі кездерге дейін топырақ пен су құрамдарын химиялық заттардан тазарту
көп қаражатты  қажет  ететіндіктен, əзірге  жақсы  нəтижеге  қол  жеткізілді  деп  айту
қиын. Өйткені  осы  мақсатта  қазір  көп  қолданылып  жүрген  əдістер  өте  қарапайым.
Олардың  бірнеше  түрі  бар  болғанымен, сайып  келгенде  қоршаған  ортаны
тазалаудағы  ролі  шамалы. Мысалы, қалалардан, өндіріс  орындарынан  шыққан
қоқыстар – қала сыртында орналасқан арнайы орындарға көміліп тасталады, немесе
химиялық заттармен ластанған су – активтендірілген көмір арқылы сүзіп алынады.
Бұл дегеніміз, бір жердегі қалдықты екінші жерге (қаладан – қала сыртына), немесе
бір ортадағы қалдықты екінші ортаға (судағыны – құрлыққа) ауыстыру ғана болып
табылады. Тағы бір көп қолданылатын  əдістің – қоқыстарды өртеудің де тиімділігі
шамалы. Өйткені, бұл  үшін  көп  энергия (отын) жұмсалады  жəне  өртенген  улы
заттардың басым бөлігі ауаға тарайды.
Биоремидиация – қоқыс  өңдейтін  орындарда  немесе  ластанған  ортада
жиналатын  химиялық  улы  қалдық  заттарын, қауіпсіз  немесе  қауіпсіздігі
төмендетілген  заттарға  айналдыру  мақсатында  арнайы  микроорганизмдерді
пайдалануды ұсынады.
Қазіргі  кезде  биоремидиация  технологиясы  арнайы  басылымдар  арқылы
жақсы  бағаланып, экологиялық  мəселелермен  айналысатын  мекемелер  тарапынан
қолдау табуда. Бірақ та, əлі де бірсыпыра техникалық қиындықтарды шешуді талап
ететіндіктен, қоқыс  өңдеумен  айналысатын  мекемелер  оңай  жол  іздеп, бұрыңғы
тəсілмен көміп немесе өртеп жіберіп жатады.
Осы 
бағытта 
жүргізілген 
соңғы 
жұмыстардың 
кейбіреулері,
биоремидиацияның  болашағынан  зор  үміт  күттіреді. Бұлардың  ішіндегі
биоремидиация технологиясының ең табысты деп танылатыны қатарында, қалыпты
жағдайда  ласты  ортада  тіршілік  ететін  микроорганизмдерді  көптеп  пайдалану
есептелінеді. Табиғатта  кездесетін  көптеген  бактериялар  мен  саңырауқұлақтар,
химиялық  ластағыштарын  ыдырата  алатын  қасиетке  ие. Мысалы, бұлардың
қатарына  əртүрлі  пестицидтер  мен  полихлорланған  бефинилдердерді, ауыр
металдарды  детоксикация  жасай  алатын  микроорганизмдерді  жатқызуға  болады.
Басқа  бір  жолы – арнайы  интродукцияланылған, яғни  ГМ-микроорганизмдерді
пайдалану болып табылады.
Ластанған ортаны  улы заттарынан  табиғи мүмкіндіктері  арқылы  тазалау  ұзақ
мерзімді  қажет  ететіндіктен, бұл  үдерістің  қарқынын  арттыратын  əдістерді  ойлап
тауып, қолдану қажеттілігі туындайды. Сол үшін, белгілі-бір микроорганизмдері бар
осындай  ластанған  ортаға, осы  микроорганизмдердің  өсіп-көбеюіне  қажетті
құрамында  азотты  заттары  бар  немесе  басқа  да  қоректік  заттарды  салу  арқылы,
биоқолдау (биостимулдеу) əдістері қолданылады. Мысалы, лас суларда өмір сүретін
микроорганизмдер  үшін  қоректік  зат  ретінде, осы  сулар  метанмен  байытылып
отырылады.
Бұл  бағытта  қолданылатын  əдістер  қатарында, полихлорланған  бефинилдер
сияқты суда ерімейтін улы заттардың микроорганизмдер үшін пайдалана алатындай
дəрежеге  жеткізіліп  берілуі  айтылады. Улы  заттарды  микроорганизмдер  қорыта
алатындай  дəрежеге  жеткізу  үшін, оларды  ерітіп-ыдырату  əдістерін  ендіру  қажет.

187
Алайда, биоремидиация  үдерісін  арттыру  мақсатында  жасалынатын  бұл  шара
барысында, ерітілген улы заттардың топырақ немесе табиғи су көздеріне өтіп кетпеу
мəселесі де қамтамасыз етілуі қажет болады. Бұл бағытта істелетін пайдалы шаралар
қатарында – оларды  қыздыру, сурфактанттарды (беткейлі  белсенді  заттар)
пайдалану, реакциялы  ортаның  оптималды  сулығын  сақтап  тұру  мақсатында
ылғалды  ауамен  үрлеп  тұру, қалпына  келтіретін  химиялық  агенттерді  пайдалану
жатқызылады. Мұнда анаэробты жағдайдың in situ, немесе өңдеу кезіндегі сақталуы
маңызды. Өйткені  анаэробты  жағдай  көптеген  органикалық  жəне  бейорганикалық
ластағыштарының детоксикациялануына қолайлы орта тудырады.
Биоремидация  ортаның  ауыр  металдармен  ластануы  жағдайында  да  көп
пайдасын  тигізе  алады. Мысалы, табиғатта  металдармен «қоректенетін»
бактериялар да кездеседі. Сіздер ауыр металдар қатарына мырыш, сурьма, кадьмий,
хром, қорғасын, сынап, темір, марганец, радий, никель, селен, күміс, талий,
жататынын  білесіздер. Биоремидиация  арқылы  жер  үсті  жəне  жер  асты  суларын,
топырақты тазарту, кен қойнауынан алынған топырақтардан əртүрлі металдарды алу
сияқты жұмыстарды  атқаруға  болады. Мұнда  металдар  мүлде  жоғалып кетпей, тек
қана улылығы төмен күйге айналады.
Металмен  қоректенетін белгілі  бактериялар  қатарында  алты  валентті  хромды
үш  валентті  хромға  айналдыратын  анаэробты  бактерияларын  атай  аламыз. Алты
валентті  хром  адамдарда  ісік  ауруын  тудырса, үш  валентті  хромның  мұндай  əсер
жоқ. Сондықтан, көбінесе  құрамында  хромы  бар  топырақтарда, биореактордан
өткізілу  арқылы, осындай  микроорганизмдердің  тіршілік  етуіне  қолайлы  жағдай
жасалынады.
Қоршаған  ортаны  ауыр  металдардан  тазарту  мақсатында  өсімдіктерді
пайдалану мүмкіндіктерін зерттеу жұмыстары да белсенді түрде қолға алынуда. Бұл
бағыт – фиторемидиация деп аталады .
Фиторемидиация деп – өсімдіктердің, бойында  ауыр металдарды  тұтып қалу
қабілетін, қоршаған  ортаны  тазалау  мақсатында  пайдаланылу  айтылады. Көптеген
өсімдіктер өз бойында (жапырағы, сабағы) ауыр металдарды, оны қоршаған ортадан
(топырақ, ауа, су) ондаған есе, немесе кейбіреулері жүз еседей артық жинай алатын
қабілетке ие. Қазіргі кезде осындай «жасыл технологияның» бірнеше мүмкіндіктері
қарастырылуда:
1. Фитоэкстракция – металдарды  жердің  үстіндегі  бөліктеріне (жапырақ, сабақ)
жинау  қабілетіне  ие  өсімдіктер, топырақтың  құрамындағы  улы  заттарын  өз
бойына жинақтаған соң, кейіннен жойылады.
2. Фитодеградация – органикалық  ластаушы  заттарды  ыдырату  мақсатында
өсімдіктер  мен  арнайы  іріктелініп  алынған  микроорганизмдер  штаммдарын
пайдалану.
3. Фитофильтрация – топырақ  суы  құрамынан  ауыр  металдардың  ертінділерін
сорып  алу  мақсатында  өсімдік  тамырын (ризофильтрация) жəне  өскіндерді
(бластофильтрация) пайдалану.
4. Фитоволитилизация – топырақтағы  буланып  ұшатын  заттарды  экстракциялау
мақсатында арнайы өсімдіктерді пайдалану.
5. Фитостабилизация – арнайы өсімдіктерді пайдалану арқылы ластаушы заттарды
мейлінше қол жетпейтін дəрежеге (малодоступный) өткізу.

188
Біздің санамызда қоқыстардан арылуда қалыптасып қалған «көміп таста, өртей
сал, ағызып жібер» деген көзқарастан арылуға биоремидиация əдістері əсер ете ала
ма? Мұнда  көптеген  мəселе  аталған  технологияны  қоғамның  дұрыс  қабылдауына
байланысты  өзгереді. Сондықтан, қоршаған  ортаны  қорғауда  биотехнологиялық
əдістерді кеңінен қолдану – азаматтар тарапынан түсіністік пен белсенділікті қажет
етеді демекпіз.
4. Ғарыштық биотехнология
Соңғы  онжылдықта  биотехнологияның  жаңа  бағыты – ғарыштық
биотехнология  қарқынды дами бастады. 1957 жылдан бастап медико -биологиялық
тəжірибелер бойынша тірі организмдерге ғарыштағы болатын факторлардың əсерін
зерттеулер  жүргізіле  басталды. Алғашқы  зерттеулерде «Бион» бағдарламасы
бойынша  жануарлар  мен  өсімдіктер  организмдері  пайдаланылып, тəжірибелер
арнайы  биоспутниктерде  жүргізілген. «Бион  М  №1» ғарыштық  аппарат  ұшқан
кезінде «БиоКосмос-1» жобасы  бойынша  өсімдіктердің  өсуіне  жəне  дамуына
ғарыштық  кеңістік  факторларының  əсерін  анықтайтын  зерттеулер  жəне  ғарыш
жағдайында  өсімдіктерді  өсіру  технологиясы  мен  өндеу  бойынша  зерттеулер
жүргізілді.
Ғарыштық кеңістігінің ерекше факторлары ретінде – еселенген (ұлғайтылған)
радиациялық  фон (радиация), ауыр  зарядталған  түйіршіктердің  тасқыны,
микрогравитация, жердің  əлсізделген  магниттік  өрісін, вибрацияларды  атауға
болады. 1989 жылы «Биопрепарат» акционерлік  қоғамының  негізінде  ғарыштық
биотехнология зертханасы қалыптасты.
Ғарыштық  биотехнологиясында  өсімдіктерден  бөлінген  жасушалық  дақылы,
өсу  үдерістерін, каллустардың  қалыптасуы, жасушалық  дифференциялану,
морфогенез жəне т.б. үдерістерін зертеу үшін модельдік жүйе ретінде қолданылды.
Сонымен  қатар  жасуша  дақылы, өсімдіктердің  əртүрлі  абиотикалық  күйзеліс
(стресс) факторларға  төзімділігін  зерттеу  үшін  модель  ретінде  өте  лайықты  болып
келеді. Ғарышта  қолданылатын  аспаптар  мынандай  талаптарға  сай  болу  керек:
салмағы  жеңіл (аспаптың  массасы  үлкен  болмауы  керек), көлемі  неғұрлым
шағындау, герметикалық қамтамасыз етілген, улы емес, химиялық заттардың сұйық
болмауы (гель сияқты болу) керек. Осы талаптарға  Петри  табақшасында  өсірілетін
жасушалық дақыл сай болып табылады.
Ғарыштағы тəжірибелерде нысан ретінде пайдаланатың жасушалық дақылдың
артықшылықтарына:
1) нысандарды, яғни экспланттарды өте оңай өсіру;
2) ғарыш жағдайларында жасуша жəне ұлпалардың өсуі мен даму үдерістерін
бақылау жəне реттеу мүмкіндігі;
3) жасушалық дақыл арқылы өсімдіктің барлық даму кезеңдерін (онтогенездің
барлық  сатыларын) зерттеу, яғни  жыныс  жəне  денелік (сомалық) жасушалардан
бастап, көпжасушалық агрегаттардан, дифференцияланып жіктелген жасушалардан
эмбриоид пен бүтін өсімдікке дейін зерттеу мүмкіндіктері жатады.
Қазіргі таңда ғарыштық биотехнология – биотехнологияның бір саласы болып
саналады  жəне  де «Биотрек, Биоэкология  жəне  Биоэмульсия» бағдарламалары

189
бойынша «Фотон-М» деген  ғарыштық  аппаратты  ұшыру  арқылы  іске  асырылуда.
Ғарыштағы  жағдайда  жануарлар  мен  өсімдіктердің  жасушаларымен  қатар,
микроорганизмдердің де салмақсыздық, гравитациялық тартылыстың болмауы жəне
т.б. ерекшеліктері  кезіндегі  өсу  үдерістері  зерттелінеді. Мысалы, «Биотрек»
бағдарламасы  бойынша  МКС-экипажы  арқылы 2006 жылы  ғарыштық  кеңістікке
микориза  саңырауқұлақтарының  штаммдары  салынған  төрт  контейнер  жіберілді.
Сол  контейнердің  ішіне  радиацияны  зерттеу  жəне  ауыр  элементтердің  энергиясын
анықтау  үшін  радиодатчиктерді  орналастырды. Осы  бағдарламаның  мақсаты –
саңырауқұлақтардың  өнімділігіне  жəне  биохимиялық  қасиеттеріне  күшті
радиацияның əсерін зерттеу болатын.
Ғарыштық  биотехнология  дамуының  басым  бағыттарына  келесі  мəселелерді
жатқыза аламыз:
1) ғарышта  биологиялық  құнды  заттардың  құрылысын  анықтау  жəне  оларды
медицинада, фармакологияда, ветеринарияда  қолдану  үшін  сапалық  кристалдарды
алу;
2) ғарыштадағы  микрогравитация  жағдайында  микроорганизмдердің
рекомбинанттық  штаммдарын, өсімдіктердің  төзімді  жəне  жақсартылған
жасушаларын 
сұрыптап 
алу, оларды 
медицинада, фармакологияда,
ауылшаруашылығында, экологияда қолдану;
3) биология  жəне  биотехнология  салаларында  фундаменталдық  білімін
кеңейту үшін бионысандарға ғарыштық факторлардың əсерін зерттеу.
Қазақстанда 1991 жылдан  бастап «Мақсат» атты  ғарыштық  бағдарлама
бойынша əртүрлі бағыттағы жеті ғылыми-зерттеулер жүргізілуде. Мысалы, олардың
ішінде келесі тақырып аясындағы зерттеулері бар:
1) «Өсірілген бидай жасушаларына ғарыштық факторлардың əсерін зерттеу»;
2) «Картоп селекциясында жаңа биотехнологияларды қолдану»;
3) «Ғарыштық факторлардың əсерімен байланысты метаболизмнің ерекшілігін
анықтау»;
4) «Бидайдың  селекциясында  патогенге  төзімділігіне  микрогравитацияның
əсерін зерттеу» жұмыстары жүргізілді.

жүктеу/скачать 4,09 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: