Экология және тұрақты даму

  ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ Ш.ЕСЕНОВ АТЫНДАҒЫ КАСПИЙ МЕМЛЕКЕТТІК  ТЕХНОЛОГИЯЛАР ЖӘНЕ ИНЖИНИРИНГ УНИВЕРСИТЕТІ

 

                 «Педагогикалық технологиялар»  институты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    Баяндама

     

                                              

                                                         

 

                                                 

 

 

                                                   Пәні: Экология және тұрақты даму

                                                  Орындаған: Хим-10-1 тобының студенті

                                                                              Аманова Самал

                                                  Тексерген:Адиетова Светлана Кошмуратовна                        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                     Ақтау-2012жыл

 

СРС №5                  Тақырыбы: 1.Биосферадағы заттар  айналымы  2.Әлемдік биогеохимиялы   циклдар 3.В.И.Вернадскийдіі негізгі   биогеохимиялық  заңдары 4.Қазіргі  биосфера 5. Өндірістің  дамуы және  қоршаған ортаға түсетін салмақтың   артуы

                            

 

Адамдардың  іс - әрекетінен тек құрлық беті ластанып қоймай, теңіз бен мұхит сулары да көп ластана бастады. Бұрын  кемелер желкен көмегімен жүзгенде суға тастайтын қалдықтар аз және зиянсыз болатын. Кейіннен бумен, сосын  жылумен жүретін кемелер пайда  болғасын отынға тас көмір, мұнай  жағылатын болды. Бұл кезде де кемелер аз болғандықтан теңіз суы  көп ластанған жоқ. Мұнай және мұнай өнімдерін таситын үлкен  танкерлер пайда болғаннан кейін  жағдай, мүлдем өзгеріп, теңіз сулары тез ластана бастады. Ұлыбританияның оңтүстік жағалауына «Торри-Каньон»  өте үлкен танктер апатқа ұшырағанда теңіз суына 17 мың тонна мұнай  құйылды. Мамандардың есебі бойынша  мұхит суларына жыл сайын 10 млн. тонна  мұнаймен қалдықтары құйылатын көрінеді. Бұл жоғарыда көрсетілген «Торри-Каньон»  сияқты 588 апатқа тең. Мұнайдың үлес салмағы  судан жеңіл болуына байланысты, сумен араласпай, бетінде жұқа қабық  ретінде жайылып кетеді. 1 тонна  мұнай 6 дан 12 км² дейін су бетін  жабады. Сөйтіп, ондағы фитозоопланктондардың  өмір сүруіне үлкен зиян келеді. Осыдан кейін 10 млн. тонна мұнай қаншама  су бетін жауып, қанша тіршілігі  жоятынын есептеп шығару қиын емес.

Теңіз суына, мұнайдан басқа да, өндірісте ластанған, құрамында зиянды заттар, оның ішінде ауыр металдар бар, су қалдықтары қосылып  жатады. Жыл сайын 6,5 миллион тонна  фосфор, 7 мың тонна сынап, көптеген темір, қорғасын ұнтақтары, тағы басқа  да ауыр металдар теңізге келіп қосылады.

Бұрын балық  аулайтын кемелер аз, тоңазытқыш жабдықтары жоқ кезде олар жағадан алыс кетпейтін. Қазір балық аулайтын үлкен кемелер, арнаулы тоңазытқыш кемелер пайда  болғасын балықты алыстан аулап, жарты жыл - бір жылға қайтпайтын, аулаған балықты мұхит, үстінде  өңдеп басқа кемелермен елге жіберетін  болды. Өздері басқа балық аулауды  жалғастыра берді. ХХ ғасырдың басында  балықтың 80 проценті жағадағы сулардан ауланса, қазір 45 процентке дейін  кеміді.

Су астынан  мұнай, газ, басқа пайдалы кендер іздеп бұрғылау жүргізгенде, су бетінде  мұнай, газ скважиналары жұмыс істегенде  де теңіз көп ластанды.

Мұхитқа қатысты  тағы бір мәселе – су балдырлары жөнінде. Адамдар ерте заманнан теңіз  балдырын пайдаланып келеді. Жыл сайын  миллиондаған тоннна балдыр жиналады. Адамдар мен жануарлар үшін тамақ, егістік жерлерге тыңайтқыш, өнеркәсіпке  шикізат.

Балдыр, жинаушылар олардың тұтыну құндылығын білгенмен, жер жүзіндегі тіршілік үшін маңызын  ескермейді. Басқа фитопланктондар  сияқты балдырлар да оттек өндірушілер  қатарына жатады. Теңіз бен мұхиттағы  өсімдік тұқымдас салмағы 0,2 миллиард тоннадан аспаса да олар жылына 80 миллиард тонна оттек беретінін ұмытуға  болмайды. Құрлықтағы өсімдіктер жиынтығы 24 есе көп болғанымен оттекті 3 есе  ғана артық өндіретіні белгілі. Мұның  себебі теңіз суындағы фитопланктон негізінен өте тез көбейетін  бір клеткалы балдырлардан тұратын  болғандықтан.

Балдырларды азақ-түлік қажетіне пайдалану жөнінде  көптеген жұмыстар атқарылуда. Қазір  азыққа жарамды балдырдың 70 түрі белгілі. Дегенмен мұны абайлап, сын көзімен  қарап жүргізген дұрыс. Шектен тыс, бақылаусыз балдырларды жұлу мен  жинау мұхит пен ауа жүйесіндегі  қалыптасқан теңдестікті бұзып, биосфераға зиянды боуы мүмкін.

Онан да пайдалы  өсімдіктерді теңіз-суына қолдан өсіріп азық түлікке жасаған орынды болар  еді. Жапония, Қытай, АҚШ, т.б. елдер жыл  сайын 4-5 миллион тонна балық, 1 миллион  тоннадан жұмсақ денелі омыртқасыз жәндіктер  мен теңіз балдырларын қолдан өсіреді.

Биосферадағы  химиялық элементтер табиғи ортадан  организмдерге, одан қайта ортаға үнемі  айналып жүріп отырады. Өмірге қажетті  элементтер мен органикалық емес қосындылардың ортадан организмге, организмнен ортаға айналуын қоректік элементтер айналымы деп атайды.

Биосферада  болатын заттар айналымын екіге  бөлу болар еді. Бірінші – газ  түріндегі заттар айналымы. Оған көміртек, оттек, азот сияқты газдар қатынасып, шығын  болған газдың орнын ауадағы немесе мұхиттағы сақтаулы қорлар толтырып отырады. Мысалы өрт болып бір жерге көмірқышқыл газ көп жиналса, ол желмен басқа жаққа тарап немесе өсімдіктердің көмегімен азайып жатады.

Екінші –  шөгінді заттар айналымы. Мысалы, фосфор (Р), немесе темір (Ғе), тез бұзылытындықтан  айналымнан ұзақ уақытқа шығып қалады, оларды қайтадан заттар айналымына қосу үшін биологиялық процестер жүргізу  қажет.

Адамдардың  табиғаттағы заттар айналымына әсерлері үлкен. Соның нәтижесінде бұл  айналымдар белгілі ырғақтан шығып, өте жылдам жүретін болса, жаратылысқа  тән емес өзгерістерге түседі. Сол  себепті бір жерге көп жиналып, екінші жерде жетіспей жатады. Мысалы фосфор рудасын қазғанда, өңдегенде  кен қазатын жер және өңдейтін зауыт маңайы руда қалдықтарымен  өте көп ластанады. Егістік жерлерге фосфор тыңайтқышын шамадан тыс  қолданғандықтан егістіктер, өзендер, көлдер ластанып су қорларының сипаты төмендейді.

Табиғатты қорғаудағы негізгі мақсат – ондағы қалыптасқан  заттар айналымы ырғағын сақтау, заттарды табиғи айналым процесіне қайтарып отыру керек.

Заттар айналымында  тірі организмдер мен олардың  жиынтығы мынадай биогеохимиялық (био  – тірі организмдер туралы, гео  – тау-тас, ауа, су, өлі табиғат  туралы ғылым) рольдер атқарады.

Газ бөлу –  жасыл өсімдіктер фотосинтез процестер  оттек, адамдар мен жануарлар  – көмір қышқыл газын бөлсе, бактериялар  азот пен күкіртті сутек газдарын қалпына келтіреді;

Жинақтау  – тірі организмдер сутек, көміртек, оттегі, натрий, марганец, магний, алюминий, фосфор, кремний, калий, кальций, күкірт, темір, кейбіреулері йод, радий сияқты химиялық элементтер бойларына жинап  алып қалады;

Тотықтыру-қалпына  келтіру-организмдер топырақты, судағы заттарды толықтырады. Соның нәтижесінде  тұздар, тотықтар пайда болады, заттарды қайтадан қалпына келтіреді (күкірт, сутек, күкіртті темір). Бактериялар  жер қойнауында әктас, боксит т.б. шөгінділер қорғайды.

Биохимиялық-қоректену  дем алу, өсіп-өну, өліп-қирау, іріп-шіру сияқты рольдер атқарады.

Аса маңызды  заттар айналымына биологиялық, су, химиялық элементтер және энергия айналмындарын  жатқызуға болады.

Биологиялық айналым өсімдіктердің өсіп өнуінен, жануарлардың оларды қорек етіп күн көруінен, жыртқыштардың жануарларды жеп өмір сүруінен, соңынан өсімдіктер мен жануарлар қалдықтары өлі органикалық заттарға айналып, іріп-шіріп қайтадан өсімдіктердің қоректік тізбегіне кіруінен тұрады.

Күн сәулесін сіңіріп, тірі заттар (материя) өндіретін  өсімдіктер продуценттер (өндірушілер), олармен қоректенетін жануарларды  консументтер (тұтынушылар), органикалық  заттар мен олардың қалдықтарын  бөлшектеп, ірітеп-шірітетін, заттар айналымын  қайта бастауға әзірлейтін өте ұсақ организмдерді редуценттер (қайта  қалыпқа келтірушілер) деп атайды.

Консументтер  екіге бөлінеді: Біріншілері өсімдіктермен, өсімдіктің тұқымымен, шырынымен, гүлімен, гүлдердің аталық тозаңымен, тәтті  шірнесімен т.б. қоректенетін бір сөзбен айтқанда шөп жейтін жануарлар, екіншілері жануарлармен қоректенетін жыртқыштар, басқаша айтқанда ет жейтіндер.

Гетерогрофтар өздері қоректенетін органикалық заттарды ақырына дейін пайдаланып көмір  қышқыл газға, суға т.б. минералды заттарға айналдыра алмайды. Әрқайсысы органикалық  заттардағы энергияның бір бөлігін  ғана алып ыдыратады. Қалғандарын басқа  гетеротрофтар қорек етіп, солар  ыдыратып бітіреді.

Биологиялық айналымды заттардың биогеохимиялық айналымы деп те атайды. Уақытқа байланысты олар толық тұйық цикл болып есептелінеді, оны биологиялық немесе биогеохимиялық цикл деп атайды. Биологиялық айналым нәтижесінде химиялық элементтердің таралуы болады, олардың бастапқы тау жыныстарынан топыраққа, өсімдіктер мен  жануарларға өтуі процестері жүреді.

Оттегі  айналымы. Жер атмосферасындағы оттек хлорфильді организмдермен қатар пайда болған. Алғашында олардың оттек газы ультракүлгін күн сәулесінің әсерімен озонға айналып, аспанда озон қабатын құрады. Озон қабаты ультракүлгін күн сәулесінің жер бетіне түгелдей өтуіне кедергі болған соң хлорофильді организмдер, әсіресе су қабатындағы фитопланктондар өсіп, көбейіп, олардан бөлінген оттек жер бетіне жинала бастайды.

Көміртегі айналымы. Барлық организмдер өмір сүру үшін химиялық қоспаларды жинақтау, қосу процестерімен қатар оған қарама-қарсы болып саналатын заттарды ажырату, ыдырату, ірітіп-шіріту процестерін жүргізетіні белгілі.

Оттегі айналымында  жасыл өсімдіктер атмосфераға оттек  берушілер болса, көміртек айналымында  ауадағы көмір қышқыл газды жинап  пайдаланушылар болып табылады.. Судағы организмдер суда еріген көмір қышқыл газын дене қаңқаларын құруға пайдаланып, олар өлгеннен кейін денелері теңіз  түбіне түсіп әк тастан тұратын тау  жоталарын құрайды.

Көмір қышқыл газы отын жаққанда, өрт болғанда, жанар  таулар атқылағанда, адамдар мен  жануарлар дем алғанда бөлінеді.

Өсімдіктер  де және жануарлар денесінде қалған көмір қышқыл газы олар өлгеннен кейін  органикалық қалдықтармен бірге  топыраққа кетеді. Қалдықтар іріп-шіруіне  байланысты босаған көмір қышқыл газы атмосфераға келіп қосылады.

      Көміртегі айналымын төмендегідей  болады.

 

 

 

 

 

 

 

Оттегі сияқты көміртекте топырақта, өсімдіктердің, жануарлардың құрамында болады. Биосферадағы көміртек айналымының қорытынды  кезеңі, көмір қышқыл газы арқылы аяқталады.

Ауадағы көмір  қышқыл газы өсімдіктердің тез өсуіне, мол өнім беруіне зор әсер етеді. Газдың осы қаситін пайдаланған  бақшашылар парниктерде қыс айларының  өзінде көкөністкр мен гүлдер өсіріп табыс табады.

Оттегімен салыстырғанда  көмір қышқыл газы суда 35 есе тез  ериді де көмір қышқылы тұздар және кальций (күміс сияқты жарқырауық металл) жинақтарымен өте күрделі  байланысқа түседі. Мысалы тұзды суда көмір қышқыл газын азайтса онда көмір қышқылды тұз тез пайда  болады. Егер көмір қышқыл газды  қайтадан көбейтіп бұрынғы қалпына  келтірсе тұздар суда еріп кетеді.

Жер жүзінде  тұзды көлдер аз емес. Олардың құрамында  көмір қышқыл газды азайтып тұз  өндіретін кәсіпорындар ашуға болады. Көмір қышқыл газдың мөлшерін бұрынғы  қалпына келтірсе олар баяғы тұзды  көлге айналады.

Азот  айналымы. Топырақта азот бірнеше жолдармен келеді. Көбіне аспанда найзағай ойнағанда жаңбыр суымен келіп қосылады. Жанар таулар атқылағанда 1км жерге шамамен 1 тонна азот қосылады. Бірақ ауадағы және топырақтағы бос азотты өсімдіктер пайдалана алмайды. Оны кейбір өте ұсақ организмдер, өсімдік тамырларында өмір сүоетін бактериялар, судағы жасыл-көк балдырлар ғана байлап, өсімдіктер пайдаланатын түрге келіп отырады. Өсімдікиер азотты нитрат жіне нитрат түрінде пайдаланып қоректік тізбек арқылы адамдарға, жануарларға береді.

Организмдер өліп, қалдықтарын ұсақ организмдер  мен бактериялар шіріткен соң  азоттың бір бөлігі тұзға айналып  топырақта қалса, екінші бөлегі молекула түрінде атмосфераға оралады.

Органикалық заттар құрамында оттегі, су, көміртегі  пен азоттан басқа күкірт, фосфор, мыс, темір т.б. сияқты элементтер бар. Оларда табиғатта болатын заттар айналымына қатынасып, жануарлар және өсімдіктер дүниесі үшін өте қажет  болып саналады.

Организмдер өмір сүруіне өте қажет және көп  жұмсалатын элементтер мен олардың  қосындыларын макроэлементтер деп атайды. Оны өнімді көбейтуге көмектесетін фосфор, омыртқасыздар деп омыртқалы жануарларға керек – кальций, хлорофилл молекулаларына керек – магний, экологиялық жүйедегі барлық организмдерге қажет – калий жатады.

Организмдер өмір сүру үшін қажетті, бірақ өте  аз мөлшерде жұмсалатын элементтер мен  қосындыларын микроэлементтер деп атайды. Қоршаған ортада олардың қоры да көп болмайды. Өсімдіктер үшін 10 түрлі микроэлементтер қажет. Олардың ішінде фотосинтез үшін – темір, марганец, хлор, қорғасын, ванадий, азот айналымы үшін – темір, молибден, бор, кобальт, басқа процестер үшін – мыс, кремний, марганец, бор, кобальт.