Ірі су қоймаларының экологиялық зардаптары

                                          

 

 

Жоспар

 

І. Кіріспе

 

ІІ. Негізгі бөлім

 

1. Су ресурстары

 

2. Су қоймаларының ластануы

 

3. Суларды тазалау мәселелері

 

4. Суды тазалау әдістері

 

ІІІ. Қорытынды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
    Табиғи ресурстар таусылмайды дейтін көрінер көзге аңғал ұғымның мәні қалмай барады. Су планетамызда айырықша орын алатын ресурс болып табылады. Жер шарында су мол болғанымен, ол жердің аудандары мен елді мекендері бойынша біркелкі емес. Су тек шөл бау үшін ғана керек емес. Ол өндіріс үшін де қажет. Қазіргі технологияның су сыйымдылығы өте жоғары: 1 тн қағаз өндірісіне 900 м куб су, 1 тн капронға 56000 м куб су кетеді екен. Егер жердің бір тұрғынына кететін барлық су шығынын есептесек, ол жылына 1 – 2 тн – дан да көп су тұтынады екен. Су – біртұтас кешен ретінде болатын табиғи ресурс. Табиғи ресурстың бұл түрі мыналарға арналған:

• адамзаттың, хайуанаттар мен өсімдіктер әлемінің өмірлік қажеттіліктерін өтеуге;
• өндірістік – шаруашылық қажеттіліктеріне;
• гидротасымалдау және кемелермен жүкті тасуға;
• өзіндік ерекшелігі бар технологиялық процестерді қамтамасыз етуге.

 
      Су биосфераның барлық қабаттарында болады, дәлірек айтқанда, ол тек су қоймаларында ғана кездеспейді, сонымен қатар, оны ауадан да, топырақтан және бүкіл тірі жан иелерінің бойынан да ұшырастырамыз. Шнитниковке жүгінсек біз бүгінгі таңда өте ылғалды континенталдық фазадан аса құрғақ континенталдық фазаға өту үстінде екенбіз. Бұл құрлықтағы судың бір бөлігі теңізге ауысатынын білдіреді. Соңғы 80 жылдағы байқау көрсеткендей, теңіз деңгейі жыл айын 1 – 2 мм-ге көтеріледі, бұл құрлықтағы судың қорын жылына 430 км кубке кемітеді. Бұл көрсеткіш Каспий теңізіне құятын барлық өзендерге де қатысты. Су ұдайы қозғалыс үстінде болады, оның мөлшері мен сапасы уақыт және кеңістік ішінде өзгереді.  
     Су ресуртары ғасырлар бойы жинақталған қормен және жаңғыртылған ресурстармен сипатталады. Орташа жылдық ағыны бойынша, су ресурстарын бағалау судың пайдаланылуын жоспарлауда және сумен қамтамасыз етілудің деңгейіне баға беруде кеңінен қолданылады. Елімізде су ресурстарын үнемдеу үшін, суарудың жаңа әдістерін қолданысқа енгізудің маңызы зор. Орташа есеппен алғанда планетаның 1 тұрғынына күніне 3 мың литр су кетеді екен, алайда жердегі 5 миллиардтың 1 миллиард тұрғыны күніне кем дегенде 2 – 3 литр тұщы суға қолы жетпей отыр екен. Елімізде су ресурстарының қорғалуы әрі ұтымды пайдаланылуы үшін өзен бассейндерін пайдалану процесінің жүйелі басқару тәсілі қолданылады. Аса ірі территорияларды жергілікті су ресурстарымен қамтамасыз ету міндетінде суды ластап, әрі таусып алмауды көздейтін, жер үсті және жер асты суларын бірлесіп реттеуді жүзеге асыратын шаралар кешенді түрде қарастырылады.  
       Қазақстан Республикасының жер беті минералдық көздер сулар ретінде таралған климаттың ерекше жағдайы өзен жүйесінің қалыптасуына өз әсерін тигізеді. Онда өте сирек гидрогеоографиялық желі байқалады, шаруашылық үшін артезиан бассейндерінің сулары үлкен рөл атқарады. Ірі қалаларды сумен қамтамасыз ету жер асты сулары арқасында жүзеге асады. Қазақстанда минералдық судың қоры да аз емес, минералдық сулар құрамында көптеген химиялық элементтер бар, олар адамның десаулығы үшін қажеттіліктердің бірі. Санаторий мен курорттар танымал. Мысалы, Алма Арасан, Барлық Арасан, Қапал Арасан, Жаркий Арасан, Сарыағаш және т.б.  
    Барлығымызға белгілі біздің территорияны кесіп өтетін ірі өзендер, өздерінің бастарын көрші территориялардан алады. 1992 жылы Біріккен Ұлттар Ұйымында (БҰҰ) Хельсинск конференциясында трансшекаралық өзендер мен мемлекетаралық көлдердің реурстарын рационалды пайдалану және қорғау туралы Конвенция қабылданды. Соның ішінде Каспий мен Арал бар. Су пайдаланудың жыл сайын өсуі тұщы судың азайып, ластануына соқтырып отыр. Сондықтан гидротехникалық қондырғыларды салу немесе жоспарлау кезінде табиғи комплекстің территориялық ерекшелігін ескеру керек.

                                Су қоймаларының ластануы 
 
    Халық санының өсуіне байланысты көп елдерде ауыз суға деген сұраныстың көбеюіне қарамастан, көлдердің және жерасты суларының ластануы болып отыр. Біріккен Ұлттар Ұйымының (БҰҰ) мағлұматтары бойынша қоршаған ортада түсетін барлық химиялық заттардың 80% - ті ерте ме кешпе таза су көздерімен қосылады. Жыл сайын бүкіл әлемде 420 км³ қалдық сулар төгіледі, бұл сулар 7 мың км³ таза суларды бүлдіре алады. Су қоймаларының негізгі ластаушылары:

• құрамында өнеркәсіптік тегі бар атмосфералық жауын – шашындар;
• қаланың қалдықты сулары (тұрмыстық, канализациондық сулар);
• өнеркәсіптің қалдықты сулары;
• ауылшаруашылығының қалдықты сулары (үй жануарларының кешендерінің нәжістері, егіс далаларындағы тыңайтқыштар мен пестициттердің жауын – шашынмен және көктемгі қардың еріген сулрымен шайылуы).

 
      Су қоймаларының негізгі ластаушысына толық тазартылмайтын өнеркәсіптің қалдықты сулар жатады. Сондықтан да көптеген өзен сулары мұнай өнімдерімен, ауыр металдармен, органикалық және минералды заттармен, пестициттермен ластанған. Қалдық сулардың тазартылмай су қоймаларына құйылуы ластаушы заттардың тұнба түрінде үлкен мөлшерде жинақталуына әкеледі. Мысалы, Қарағанды облысынадығы “Карбид” өнеркәсіптік өндірісінің көп жылдық қалдық суларының тазартылмауы нәтижесінді Сарканд су қоймасы мен Нұра өзенінің табанында көптеген улы сынап жиналып, қазір ол үлкен мәселеге айналып отыр. 
     Адам өміріне де және табиғи экожүйеге де тұрмыстық қалдықты сулардың құрамында болатын синтетикалық кіржуғыш затар үлкен зиян тигізеді. Олар су бетін көбікпен жауып тастап, суға оттегінің түсуіне кедергі жасайды. Су қоймаларының экожүйелеріне ауылшаруашылық қалдықты сулармен келетін құрамына азот, фосфор және тағы да басқа биогенді элементтер бар органиканың зиянды әрекеті де өте үлкен. Осы заттардың әсерінен су қоймаларында эвтрофикация процесі дами бастайды. Бұл – биогенді элементтердің көмегімен судағы организмдердің биологиялық өсуінің жылдамдауына әкеледі, осының нәтижесінде суда жалпылама фитопланктондардың, көк – жасыл шылаулардың, жоғарғы су өсімдіктерінің көбеюі басталады да, су күнделікті тіршілікке жарамсыз болып қалады.

 

                                     Суларды тазалау мәселелері

 

      Су қорларын тиімді пайдалану және қорғау саласындағы өзекті мәселелер:

•   су ресурстарын есепке алудың тиімді жүйесінің болмауы; 
•   су қорғау зоналары мен телімдерінің жобаларының болмауы; 
•   жер үсті су қорларын  пайдаланғаны үшін келіп түскен қаражатты мақсатсыз пайдалану.

     Өндіріс нәтижесінде пайдаланылған сулар және олардың бойына әр түрлі заттардың қосылуы су сапасын төмендетіп, оны сарқынды (сточные) суларға айналдырады. 
     Көлдерге, өзендерге қолданылған суды жібергенге дейін, олар зиянды заттардан тазалануы тиіс. Бұл жағдайда, "Жер бетіндегі суларды зиянды заттар мен ластанудың сақтау ережелері" сақталуы тиіс. 
     Қолданылған сулар белгілі нормативтерге байланысты тазаланады. Кейбір жағдайларда, ластанған суға таза су қосу арқылы зиянды заттардың концентрациясы төмендетіледі. 
     Қолданылған суды тазалағаннан кейін, ол мынандай негізгі талаптарға сәйкес болуы қажет:

• Судың құрамында ұнтақталған қатты заттардың мөлшері 0,25-0,75 мг/л-ден аспауы қажет;
• Судың бетінде қалқып жүрген қабықшалар (пленкалар), майдың 
  дақтары және де басқа заттар болмауы қажет;
• Судың және суда жүрген балықтардың басқаша иісі немесе түсі түрлі-түсті болмауы қажет;
• Судағы еріген оттегі мөлшері 4 мг/л-ден кем болмауы тиіс;
• Қолданылған суда улы заттар болмауы тиіс, олардың концентрациясы өте аз болуы қажет;

Суды тазалау  әдістері

 

   Суды тазалаудың бірнеше әдістері бар: механикалық, биологиялық жөне химиялық. 
     Судағы сұйық емес, суда ерімейтін заттарды механикалық әдіспен бөледі: ол тұндыру және фильтрация (сүзу) әдістері. Тым ұнтақ емес қатты заттар өз салмағымен біртіндеп су түбіне шөгеді. Фильтрлеу (сүзу) қысым күшімен немесе центрден тепкіш күш арқылы іске асырылады. 
     Қолданылған судың биологиялық тазалануы, әдетте табиғатта су қоймаларында немесе топырақта жүріп жатады. Су топырақ қабаттарынан өткенде олар топырақтағы микроорганизмдер арқылы тотығу реакцияларына түседі. 
     Қазіргі көп тонналық өндірістерде өте көп мөлшерде қолданылған су қоршаған ортаға шығарылып тасталады. Мұндай көп мөлшердегі суды тазалауға табиғаттың шамасы келмейді. Бұл - судағы оттегінің мөлшерінің азаюына әкеліп соғады, ал ол судағы барлық тіршіліктің жойылуына мүмкіндік жасайды. Құрамында оңай тотығатын органикалық заттары бар қолданылған суларды тазалауда жасанды биологиялық өдістер кеңінен қолданылып жүр. Қолданылған суды биологиялық жолмен тазалау батпақ құрамындағы активті бактериялар комплексінің органикалық заттарды ыдыратуына негізделген. 
    Тотығу негізінде – СО₂, N0₃, SO₄^2-, РО₄^3- пайда болады. Тазаланған суды өндірісте қолдануға немесе оны су көздеріне қосылатын канализацияға жіберуге болады. 
    Қолданылған суды тазалауға биологиялық әдістің шамасы келмеген жағдайда, химиялық және физика-химиялық тазалау әдістері қолданылады. Олар әдетте мынадай: нейтралдау, коагуляция, тотықтыру, хлоржу, озондау, флотациялау, экстракциялау, адсорбциялау, ионды алмасу және т.б. әдістер. 
    Егер қолданылған суда минералды қышқылдар және сілтілер көп мөлшерде болса, онда нейтрализациялау әдісі қолданылады. Нейтрализациялауды, мүмкіндігіне байланысты, қолданылған қышқыл және сілтілі суларды араластыру арқылы іске асырады.  
    Қолданылған сілтілі суларды иейтрализациялау үшін өндірістің түтінді газдары қолданылады. Олар: көміртек диоксиді (С0₂), күкірт, азот диоксидтері жәнме т.б. қышқылды газдар. Бұл жағдайда судың нейтрализациялануы жүре отырып, өндірістен шыққан газдардың да тазалануы іске асырылады. 
     Қолданылған суларды тазалау кезінде, коагулянт ретінде алюминий, темір тұздары қолданылады. Бұлар судағы коллоидты-дисперсті өте майда бөлшектердің тұнбаға түсуін тездетеді. 
    Коагулянт қосылған кезде, судағы майда бөлшектердің, беттерінің зарядтары нейтралданып, олардың бір-біріне жабысу мүмкіндігінің артуына байланысты олар тұнбаға түседі. Әдетте, коагуляция нейтралды ортада жақсы жүреді (рН7). 
    Тотықтыру әдісі. Бұл әдіс құрамында улы заттары бар ластанған суды зиянсыздандыру және олардан қажетгі заттарды бөлім алу үшін қолданылады. 
     Тотықтырғыш ретінде: хлор, натрий гипохлориті, озон, ауадағы оттегі, сутектің асқын тотығы (сутегі пероксиді, Н₂О₂) т.б заттар қолдаиылады. Мысалы, хлорлау - судағы фенол сияқты органикалық заттарды, цианидтерді, күкіртсутектерді залалсыздандыру үшін қолданылады. Тотықтырғыш ретінде озонды қолданудың тиімділігі жоғары, өйткені ол хлордан да күшті тотықтырғыш ретінде белгілі. 
     Флотация - судағы әр түрлі майларды, смолаларды, полимерлерді және т.б. заттарды бөліп алу үшін қолданылады. Флотация - судағы қоспалардың өте майда ауа көбіктеріне жабысып, судың бетіне көтерілу қасиетіне негізделген. 
     Суды тазалаудың ең жақсы түрлерінің бірі - электродиализ . Бұл әдіс ионды мембраналарды (анионитті, катионитті - МА, МК) қолдану арқылы иондардың судан бөлінуі нәтижесінде іске асады. Судағы қажетті иондар камераларға жиналып, заттардың бөлінуі және судың тазаруы іске асады. 
     Кейбір жағдайларда - электрофлотация, электрокоагуляция және электролиз әдістері іске асырылады. 
     Фазалы-дисперсті классификацияны практика жүзінде қолдану, сумен қамтамасыз ететін тұйық жүйедегі қалдықсыз өндіріс технологиясын ұйымдастыруға мүмкіншілік туғызады. Қолданылған суды тазалау, оларды қайта қолдануға немесе қоршаған ортаны ластамай өзен немесе көлдерге тастауға мүмкіндік береді. Суды тазалаудың үтымды тәсілдерің таба білу - өте күрделі және қиын проблемалардың бірі. Суды тазалауда дұрыс емес технологияны қолдану, әдетте күткендей нәтиже бермейді.  
     Суды тазалау үшін қолданылатын технология судың құрамында бар зиянды заттардың түрлері және олардың мөлшері негізінде жасалады. Көпшілік жағдайда классификациядағы топтар негізінде жүргізілген суды тазалау әдістері дұрыс нәтижелер көрсетіп жүр. 
     Суды тазалаудың технологиялық схемасы әр түрлі жағдайларға тәуелді. Біріншіден, ол судың физика-химиялық және бактериологиялық көрсеткіштеріне байланысты және тазаланған судың қай жерде қолданылатындығын ескеру керек. Судың қай жерден алынып жатқандығын, оның өндірістік немесе тұрмыстық қалдықтар мен ластанғандығын ескеру қажет. Сол себептен, судың иісі, дәмі, түсі, мөлдірлігі, кермектілігі және су қоймасында жүріп жатқан химиялық, биолоғиялық проңестердің қалай жүріп жатқандығы анықталады. 
     Ашық су қоймаларынан адамдар ішетін суды дайындау үшін оларды тұндырады, түссіздендіреді және залалсыздандырады. Ал егер суды жер астынан алатын болса, онда оларды көпшілік жағдайда тек қана залалсыздандырады. 
     Су тазалау станцияларына қондырғылардың жобасын жасау кезінде көптеген жағдайларды ескеру керек. Қажетті көлемдегі су үздіксіз ағып отырып, барлық тазалау процестері түгел жүріп үлгеруі тиіс. Суға қосылатын реагенттер, судың сапасы және олардың ағу көлемі бір-бірімен тікелей байланыста болады. 
     Суды дайындау кезіндегі негізгі шешетін мәселенің бірі, ол- судың иісін, түсін және дәмін бүлдіріп тұратын органикалық қосылыстардан құтылу. Оларды оттегімен, озонмен тотықтырып, онан соң активтелғен көмір, металл гидроксидтері және ионалмасу смолаларында адсорбциялайды. Суды өңдеу режимі және реагенттерді таңдау, оның құрамындағы химиялық қоспалардың сипаттамасына байланысты анықталады. 
     Кейбір органикалық қоспалардан суды тазартуда және түссіздендіру үшін хлорлау әдісі де қолданылады. Құрамында мұнай қалдықтары бар суды тазалауда хлорлау әдісі дұрыс нәтиже бере қоймайды. Ал, құрамында фенол қосылыстары бар суды хлорлау ең дұрыс әдістің бірі болып табылады. Қажеттілік жағдайда озондау, хлорлаумен салыстырғанда дұрыс. 
     Құрамында мұнай және мұнай қосылыстары бар суды тазалау үшін коагуляция процесі қолданылып, онан соң озондайды. 
     Қорыта айтқанда, әлемде ХХ ғасырдың ең басты тауары – мұнай мен газ болғаны белгiлi. Ғасыр соңына таман автомобиль, басқа да көлiк түрлерi мен жаңа технологиялық өндiрiстер саласы барынша дамып, мұнай мен газға деген адамзат сұранысы бәрiнен басым түстi. Мұның өзi соңғы 5-6 жылда ғана көмiрсутегi шикiзаты бағасының бiрнеше есе қымбаттауына әкеп соқты. Сөйтiп, мұнай мен газ әлемдiк саясаттың негiзгi құралына айналды. Мәселен, Қазақстандағы орасан зор көлемдегi шикi мұнай тауарына Батыс елдерi тарапынан туған қызығушылықтың салдарынан мұндағы демократиялық құндылықтар мен азаматтық қоғам проблемалары екiншi кезекке түсiп, экономикалық саясаттың саудасына айналды.Ал үстiмiздегi ХХI ғасырда табиғаттың қандай байлығы басты тауарға айналмақ? Әлемдегi табиғи ресурстар қорына талдау жасауға бейiмделген сарапшылардың пiкiрiне қарағанда, ғасырдың ортасына таман бiздiң заманымыздың басты тауары кәдiмгi... су болатын түрi бар.

      Өйткенi, бiрiншiден, адамзат тұрмысына қажеттi таза суды тұтыну көлемi жылдан-жылға еселеп артуда. Екiншiден, климаттағы өзгерiстердiң салдарынан ендi елу жыл iшiнде әлемдегi ауызсудың қазiргi қоры он есеге жуық қысқарады деген жорамал бар. Бiлiктi ғалымдардың пайымдауынша, дүние жүзiндегi энергетика көзiнiң негiзi саналатын судың суалу мерзiмi, әрi кеткенде, 50 жылдай ғана уақытты қамтымақ. Тағы бiр көңiл аударарлық жайт: әлемнiң алдыңғы қатарлы ғалымдарының болжауынша, 2040 жылға таман судың нарықтағы құны мұнайдың бағасымен теңеседi.Қазiр белгiлi бiр орталарда сөз болып жүрген бұл пiкiр былайғы халық үшiн құлаққа тосындау естiлуi де мүмкiн. Себебi, дүниеде қандай зат көп десеңiз, ол су екендiгi белгiлi. Жер шарының 70 пайызы немесе төрттен үш бөлiгi судан тұрады. Планетамыздағы судың жалпы көлемi 360 млн. текше шақырымды, жалпы айдыны 1 млрд. 370 млн. шаршы шақырымды құрайды. Марқұм журналист Камал Смайылов: «Егер сол суды Жердегi құрлықтар үстiне жайып жiберсе, онда жер бетiн қалыңдығы 2700 метр болатын топан су алар едi. Тұрақты даму бойынша Йоханнесбургте өткен дүниежүзілік саммит директиваларын орындау мақсатында Қазақстан Су ресурстарын басқару және Су қорын сақтауды бірігіп жүзеге асыру жоспарын (Норвегия Үкіметі мен БҰҰ) дайындауда. 

      Су қорын тиімді пайдалану және қорғау үшін еліміздің барлық өңірлерінде Бассейндік кеңестер құрылған, кейбір өңірлерде су обьектілерін қорғау және қайтадан қалпына келтіру туралы бассейндік келісімдерге қол қойылды. 

     Су кодексінде жергілікті әкімшілік басшыларының (әкімдердің) Бассейндік кеңестер жұмысына қатысуы көзделген.    Бассейндік келісімдер тараптардың су қорларын қорғауды көздеген нақтылы шараларды жүзеге асыру үшін қажетті қаражаты мен шығынын, олардың орындалуын мерзімін айқындайды. 

 

 

    Тотықтыру және адсорбциялау әдістерін комплексті қолдану, табиғи суларды шіріген биологиялық заттардан пайда болған органикалық қосылыстардан тазартуда және одан басқа мұнай, фенол, беттік активті заттардан (БАЗ) және де басқа қосылыстардан құтылуға да мүмкіндік береді. 
     Суды тазалауда оны әр түрлі микроорганизмдерден, бактериялардан және вирустардан залалсыздандырудың орны ерекше және бұл үлкен проблемадарадың бірі. Дүниежүзілік денсаулық сақтау мекемелерінің мәліметтеріне сүйенер болсақ, тек су арқылы таралатын аурулар нәтижесінде жылына 500 мыңдай адамдар өмір сүруін тоқтатады. 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пайдаланылған әдебиеттер

 

1. Экологиялық энциклопедия  Алматы. 2007 
2. Дәрібаева А.О., Оразбаева Р.С. «Экология негіздері». Астана, 2001 
3. Ә. Бейсенова , А. Самақова «Экология және табиғатты тиімді

    пайдалану»Алматы, 2004 
4. Оспанова Г.С. Экология А. 2002 ж 
5. Молдахметов З.М., Газалиев А.М., Фазылов С.Д. «Экология негіздері».

    Қарағанды, 2002