Суды биологиялық жолмен тазарту жолдары

 Суды биологиялық жолмен тазарту жолдары

Республикамыздың «Қазақстан 2030» стратегиялық дамуында қазақ  халқының тұрмыс жағдайының жоғарылауына және қоршаған ортаны экологиялық қауіпсіздікпен қамтамасыз етуге көп көңіл бөлінген.

Қазіргі таңда қоғамның алдында басты мәселе тұр, ол да болса табиғатты, соның ішінде су ресурстарын болашақ ұрпақтарымыз үшін жақсы күйінде сақтап қалу. Ағынды суларды тазалау маңызды мәселелердің бірі. Суды биологиялық жолмен тазалау ең арзан және ыңғайлы әдістердің бірі.

      Су - адам тіршілігі үшін ауадан кейінгі маңызды компоненттердің бірі. Адам организмі 70 - 90% судан тұрады. Су адам организмінің барлық жерінде кездеседі: мида - 75 %; жүректе - 75 %; өкпеде - 80%; бауырда - 86%; бүйректе -83%; бұлшық етте - 75 %; қанда - 83 % -н құрайды.

Қазіргі кезде біздің организмге минералдық құрамы реттелген  таза су қажет. Су зат алмасу процестеріне қатыса отырып,  денеміздегі клеткалардың тіршілігінің негізі болып табылады, ондағы қоректік заттардың сіңіуінде  қатысады. Таза суды пайдаланса, ол ішкі органдардың жақсы жұмыс жасауын қамтамасыз етеді. Организмде судың жетіспеуі, адам қанында еркін радикалдардың пайда болуына, ал ол өз кезегінде адамның ерте қартаюына алып келеді. Таза су жылылықты алып жүруші және реттеуші қызметін атқарып, артық жылылықты денедегі тері және дем алу жолдары арқылы жоқ қылып отрады. Ауа райы ыстық болғанда және спорт пен айналысқанда, су денеден күшті түрде буланып отырады. Организмнің 10%  сусыздануы –физикалық және психикалық жақтан әлсіздікке, ал 20% сусыздануы - өлімге алып келіп соғады. Адам организмінің бір суткада қабылдайтын судың мөлшері 2,5 л-ді құрайды. Таза ауыз суы организмнің стресстен қорғануын күшейтеді. Ол қанды сұйылтады, шаршағандыққа қарсы күреседі, жүрек-қан тамыры системасының жұмыс жасауын жақсартады.Сондықтан адам тіршілігі үшін пайдаланатын су жоғары сапада болуы қажет. Суда зиянды заттар болса, ол барлық организмге тарайды.

Біздің пайдаланатын суымыз таза болуы  тиіс. Ластанған су арқылы жұғатын  аурулар, адамның денсаулығын нашарлатады, мүгедектікке шалдықтырып, өлімге алып келеді. Сүзек, дизентерия, гепатит (сары ауру), туляремия, бруцеллез, холера, т.б. аурулар ластанған су көздері арқылы жұғады. Сонымен бірге суда аскарида, острица, лямблия сияқты паразиттердің жұмыртқалары болады және олар адамдар үшін жұқпалы аурулардың көздері болып, жіңішке ішек пен бауырды жарақаттайды. 

Судың сапасы ондағы химиялық қоспалар арқылы байқалады. Мысалы, мыстың бөлшектері суды лайландырса, темір суды қызыл  түске бояйды. Судың сапасының  көрсеткіштері төмендегідей болады: органолептикалық көрсеткіш (иісі, дәмі, реңі, лайлығы); токсикологиялық көрсеткіші (алюминий, қорғасын, мышьяк, фенолдар, пестицидтер); судың органолептикалық қасиетіне әсер ететін көрсеткіштер (рН, жалпы қаттылық, нефть өнімдері, темір, марганец, нитраттар, кальций, магний, перманганаттық тотығу, сульфидтер); суды тазалау кезінде пайда болатын химиялық заттар (қалдық түріндегі еркін хлор, хлороформ, күміс); микробиологиялық көрсеткіштер (E.coli, жалпы микроб саны).

Суда темірдің болуы денсаулыққа зиянды емес, бірақ темірдің гидрокарбонат, сульфат, хлорид, комплексті органикалық қосылыстары түріндегі нормадан тыс мөлшері (0,3мг/л) судың реңін қызғыш-қоңыр түске бояйды, дәмін бұзады, темір бактерияларының көбеюіне, трубаларда тұнбаның пайда болуы және оның ластануына алып келеді. Нормадан тыс темірі бар суды пайдаланғанда адамның бауырында әртүрлі аурулар, аллергиялар пайда болады.

Суда марганецтің нормадан тыс  мөлшері (0,1мг/л) адамға және сумен қамтамасыз ететін системаларға кері әсерін тигізіп отырады. Трубаларда 0,02 мг/л концентрациядағы марганец қара тұнба түріндегі қабаттарды пайда етіп, судың дәмін бұзады.  

Кейде ауыз суында тұз және күкірт қышқылының тұздары (хлоридтер және сульфаттар) көптеп кездеседі. Олар суға тұзды дәм беріп тұрады. Мұндай суды пайдалану, асқазан-ішек жолының бұзылуына алып келеді. Бір литр суда хлоридтің мөлшері 350мг, ал сульфаттың мөлшері 500мг болса, ол денсаулыққа зиянды есептеледі.

Судағы кальций және магний катиондарының  болуы оның қаттылығын білдіреді. Судың оптималь физиологиялық қаттылығы 3,0-3,5 мг-экв/л-ді құрайды. Судың қаттылығы көп ыңғайсыз жағдайларды тудырады, мысалы, ет қиын піседі, кір жуғанда көп сабын жұмсалады, су қайнататын ыдыстарды жарамсыз етіп тастайды. Судың қаттылығы 4,5 мг-экв/л-ден жоғары болса, сумен қамтамасыз ететін системаны бұзады, әр түрлі тұрмыстық құрал-жабдықтардың жұмыс істеуін төмендетеді. Жоғары қаттылыққа ие суды тұрақты түрде пайдаланса, организмде тұздардың пайда болуына, сонымен бірге бүйректе, өт қалтада және қуықта тастың пайда болуына алып келеді.

Суда фтордың аз болуы тістің кариес ауруын тудырады. Сондықтан  суды фторлап тұру қажет.Ауыз суында фторидтер нормадан тыс жоғары (1,5мг/л) болса, адам организміне зиянды әсер етеді. Ауыз суында 0,7-1,5 мг/л фтор болуы қажет.

Суда адам организміне зиянды қоспалар, соның ішінде сульфидтер (күкіртті сутегі) болып, ол суда жағымсыз иіс  пайда етеді, күкірт бактерияларының  дамуы нәтижесінде трубаларда коррозияны пайда етеді. Күкіртті сутегі тірі организмдер  үшін улы болып келеді. Сульфидтер адамға улы әсер етеді, теріде әр түрлі аллергиялық жараларды пайда етеді.

Ғалымдардың зерттеулеріне қарағанда, 0,2-1 мг/л мышьяк бар суды пайдаланса, орайлық нерв жүйесінің бұзылуына, ол өз кезегінде полиневрит ауруына шалдықтырады,- деген ұғым бар. Мышьяктың 0,05 мг/л концентрациясы организм үшін зиянсыз есептеледі.      

Қорғасынның суда болуы организмнің  улануына алып келеді. Оның судағы нормасы 0,03 мг/л болса, зиянсыз деп есептеледі.

Стронций табиғатта кең тараған болып, концентрациясы 0,1-45 мг/л аралығында болады. Оның тұрақты түрде организмде болуы бауырдың қызметін бұзады. Ауыз суында стронций 7 мг/л мөлшерде болса, зиянсыз есептеледі.

Қазіргі кездегі зерттеулерге қарағанда, адам ішегіндегі нитраттар  сол жердегі бактериялардың әсерінен нитриттерге тотығады, ал нитриттердің организмге өтуі метгемоглобин ауруын пайда етеді және организмдегі оттегіні тасымалдаушы гемоглобиннің қызметін бұзады. Метгемоглобиннің белгілері емізулі балалардарда анық байқалады, ол оттегінің организмде жоюлуына алып келеді. Тамақта 2-11 мг/л мөлшердегі нитраттың болуы зиянсыз, ал суда оның мөлшері 50-100 мг/л болса, метгемоглобиннің пайда болуын тудырады, бұл өз кезегінде қан қысымының төмендеуіне алып келеді. Нитраттардың судағы мөлшері 10мг/л болса, зиянсыз есептеледі.

Уран- табиғи суларда кең тараған радиоактивтік элемент. Әсіресе су асты суларында ол жоғары концентрацияда кездеседі. Ауыз суындағы уранның нормаль мөлшері 1,7 мг/л. 

Кадмий бүйректе жиналып, гипертония ауруына шалдықтырады, организмнің иммунитетін төмендетеді, мидағы цинкті қысып шығарып, адамның ойлау қабілеттілігіне кері әсерін тигізеді.

Алюминий организмде жиналып, кәрі адамдарда жарымес ауруын, балдарда анемия, бас ауру, бүйрек, бауыр, колит, Паркинсон ауруларын тудырады.

Перманганаттық тотығу көрсеткіші (нормативі 5мгО₂/л) болып, перманганат ионының (MnO₄ˉ)мөлшеріне сай болып, судағы органикалық (бензин, керосин, фенол, пестицид, гербицид, ксилол, бензол, толуол) және анорганикалық заттардың (темір тұздары 2+, нитриттер, күкіртті сутегі) мөлшерін көрсетеді. Оның көрсеткішінің жоғарылауы бүйрек, бауыр, жыныс органдарының қызметін, адамның иммундық системасын бұзады. Судағы оның көрсеткіші 2мгО₂/л болса, зиянды. Организмнің бұл қоспалар мен улануы тек ауыз арқылы емес, ал жуынғанда тері арқылы да өтеді.  

 Санитарлық норма бойынша  барлық су ауыз суының стандартына  жауап беруі қажет, бірақ ол  трубаларда болатын зиянды микробтар  мен ғана емес, ал химиялық  заттардың қосылыстары мен   зиянды қасиеттерге ие болып  отырады. Олар – темір, қорғасын, мышьяк, хром, сынап. Әсіресе судағы актив хлор ыстық судың әсерінен диоксин деген улы затты пайда етіп, шаш пен теріге кері әсерін тигізеді.  

Қазіргі таңда қоғамдық мәні жағынан басты маңызды мәселелер - тұрмыстық және өндірістік ластанған суларды тазалау алдыңғы қатардағы мәселелердің бірі болып табылады. Адамзаттың шаруашылық іс-әрекетінің қауырт дамуы айналадағы ортаға бүлдірушілік сипатта әсер етуде. Мыңдаған жылдар бойында қалыптасқан табиғи жүйелерді адамның өзгертуі топырақты, су көздерін, ауаны ластау арқылы жүзеге аспақта. Зиянды экологиялық факторлардың әсерінен биологиялық тепе-теңдік бұзылып, биоценоздың  түрлік құрамына әсер етеді. Биоценоздың түрлік және сандық құрамының дамуы судың сапасының негізгі көрстекіші болып табылады.

Су биосферада тек су қоймаларында емес, ал топырақта, өсімдіктерде, жануарлар организмінде кездеседі. Соның бірі табиғаттағы су мәселесі болып табылады.

Су көздерін халық шаруашылығы өндірістерінен шығып жатқан қалдықтар залалдауда. Сапасыз суды тұрмыста қолдану, су тазалау технологиясының нашарлығы жоғарыда аталған жағдайға алып келуде.Бұл мәселе бізің еліміз үшін өте маңызды мәселелердің бірі болып табылады.

Қазіргі кезде Түркістан  экоорталығына жан-жақты әсер етуші  факторлар көп. Батыстан Арал апаты, оңтүстіктен Шымкент қорғасын зауыты қорғасынмен ластап, іргесіндегі Кентау жері теріскейінен қоршап тұр. Түркістанда нитратпен ластанған суды пайдаланғанда балалар мен ересектер нитратты метгемаглобиния ауруына шалдығуда. Олардың судан анықталуы судың органикалық жақтан ластануының белгісі болып табылады. Судың кермектілігі уролитиаз және жүрек-қан тамырлары ауруларының пайда болуына септік жасап отыр. Осындай экологиялық жағдайда тұрған Түркістан жеріндегі халықтың пайдаланып отырған ауыз суының сапасын анықтау, оны жақсылау тәсілдерін қарастыру біздің өңір үшін өзекті мәселе болып табылады. Түркістан аймағында халықты таза ауыз сумен қамтамасыз ету өткір мәселенің бірі. Қала халқының 33 пайызы ғана су құбырлары арқылы келген суды пайдалануда. Құдық ауыз суларының өздігінен тазарылу қабілеті төмен дәрежеде, судағы нитрат және нитрит құрамы нормадан жоғары. Соңғы жылдары адамдар арасында, сонымен бірге жануарлар мен өсімдіктерде (корневая гниль, пятнистая ржавчина) аурулар көптеп кездесуде. Себебі тұщы су қорлары өндірістің қалдық және ағызынды суларымен ластанған.

Экологиялық жағдайда тұрған Түркістан жеріндегі халықтың пайдаланып отырған ауыз суының сапасын анықтау, оны жақсылау тәсілдерін қарастыру  өзекті мәселе болып табылады. Сондықтан биологиялық жолмен ауыз суын нитраттардан тотықсыздандыру арқылы тазалау маңызды мәселелердің бірі.

Су микробиологиясы - микроорганизмдердің биохимиялық әрекеттерін, қоректік заттарды өзгертудегі, сонымен қатар суды микроорганизмдердің көмегімен тазалау жолдарын қарастырады. Ластанған қалдық суларды тазалау процесінде гетеротроф микроорганизмдер қатысады. Судың ластануы биотикалық айналымды, оның тепе-теңдік жағдайда болатын жеке көріністерін бұзады. Суда таяқша тәрізді бактериялар органикалық қосылыстарды минералдайды және Pseudomonas, Bacillus, Alcaligenes, Escherichia туыстарының өкілдері болып табылады.

Табиғатта кездесетін су – бактериялар мен саңырауқұлақтардың екінші тіршілік ортасы болып есептеледі. Суға әр қашан күн сәулесі әсер еткенмен, микроорганизмдердің өніп-өсуі үшін аса қауіпті емес. Микроорганизмдер қалыпты тіршілік етуі үшін, суда қажетті қоректік заттар жеткілікті мөлшерде болу керек. Суда органикалық заттар неғұрлым көп болса, бактериялар соғұрлым көп кездеседі. Мәселен, ірі өнеркәсіпті орталықтардан ағып өтетін өзен суларында органикалық заттар көп болады. Соған сәйкес бактериялар да көп кездеседі.

Су түбіндегі балшықта бактериялар мол болады. Онда көбінесе күкірт және темір бактериялары кездеседі. Күкірт бактерияларының маңызы зор, өйткені балшықтан бөлінетін сутегіні олар бірден күкірт қышқылына дейін тотықтырып, күкіртсутекті суға тарап кетуден сақтап қалады. Егерт күкірт бактериялары мұндай қызмет атқармаса, күкіртсутек суға жайылып, ондағы тіршілікке қауіп төндіреді. Кейде мұндай жағдайдан балықтар қырылып кетеді. Су түбіндегі балшық бетінде бактериялардың көп болуы, оның құрамында едәуір мөлшерде өсімдіктер мен жануарлар қалдықтарының болуына байланысты. Олар бактериялардың тіршілігіне қолайлы жағдай жасайды. Бұл жерде ауа болса, бактериялар бұдан да көбейе түседі. Ауаның тапшылығы анаэробты бактериялардың өніп-өсуіне мәжбүр етеді. Сонымен қатар көбінесе метан мен сутек түзетін клетчатка ыдыратушы бактериялар көп кездеседі. Оларды өсімдіктер қалдықтары мол сулардан кездестіруге болады. Сол сияқты бұл жерде нитраттарды және сульфаттарды тотықсыздандыратын бактериялар да тіршілік етеді.

1грамм балшықта 100мың-1миллионға дейін сульфаттарды тотықсыздандыратын, 10-100 мыңға дейін тион бактериялары, 10-100 мыңға дейін шіріту бактериялары, 1000 шамасында нитрлендіруші бактериялар, 10-100 мыңға дейін денитрлендіруші бактериялар, 100 шамасында клетчатка ыдыратушылар кездеседі.

Сонымен қатар суда метан сутегіні тотықтыратын, май қышқылы ашу процесін тудыратын, анаэробты жағдайда атмосфера азотын сіңіретін бактериялар да кездеседі. Зерттеулерге қарағанда суда көбінесе спора түзбейтін бактериялар кездессе, балшықта спора түзушілер басым. Балшық неғұрлым тереңірек орналасса, онда спора түзуші бактериялар соғұрлым көп болады. Микроорганизмдер теңіз суында, әсіресе олардың жағалауларында да көп кездеседі. Жағадан қашықтаған сайын олардың саны азаяды.

Суда бактериялар ондағы органикалық және минералды заттарды өзгеріске түсіріп қоймай, сонымен қатар балықтарға қажетті қоректік заттар қорының аралық буыны болып есептеледі. Мәселен, саяздау теңіз суының 1 миллилитрінде 250мың бактериялар кездеседі. Теңіз балшығы бактерияларға өте бай келеді.

Жер бетіндегі суға қарағанда, артезиан және жер асты суларында  бактериялар аз болады, себебі су топырақ  арқылы өткенде, яғни сүзілгенде бактериялардан біршама тазарады. Ал, жер асты суына өткен аз мөлшердегі бактериялар онда тіршілік ете алмайды, себебі мұндай суларда микроорганизмдер қорек ететін органикалық заттар болмайды.

Тұрмыста қолданылып жүрген құбыр суында да бактериялар кездеседі. Ауыз су түрлі өзендерден алынатын болса, ондай суды алдын-ала арнаулы сүзгіден өткізу керек. Сүзгіден өткен суда бактериялар саны кемиді. Қабылданған стандарттық шама бойынша 1миллилитрде 100-ге жуық бактериялар болса, ондай су жақсы, ішуге жарамды; 500-ге жетсе күдікті су есептеледі. Ағын сулардағы бактериялар саны өзгеріп тұрады.