Дәріс № 10

Табиғатты қорғау және табиғи ресурстар оларды тиімді пайдалану

Жоспары:

1.Табиғи ресурстар және оларды топтау.

2.Табиғи ресурстар және оларды тиімді пайдалану.

3.Табиғи қорларды пайдаланудың жалпы инженерлік шаралары.

4. Табиғатты қорғаудың аспектілері.

Табиғи ресурстар оларды тиімді пайдалану тұрақты дамудың негізгі аспектісі ретінде. Қоршаған ортаның оптимизациясы табиғатты тиімді пайдаланудың теориялық негізі. Жердің табиғи ресурстарының сипаттамасы: литосфера, гидросфера, атмосфера. Табиғат ресурстарының классификациясы: сарқылатын, сарқылмайтын, қалпына келетін, қалпына келмейтін. Биологиялық ресурстар және өнім қауіпсіздігі. Табиғатты тиімді пайдалану, азқалдықты және қалдықсыз технология. Экожүйе мен қоғамның тұрақты дамуының компоненті ретінде энергияның альтернативті экологиялық таза көзін пайдалану мүмкіндіктері

1.Табиғи ресурстар және оларды топтау.

Адамзаттың күн көрісі мен тіршілік етуіне қажетті заттар және табиғатты кездесетін жаратылыс дүниелері табиғи қорлар деп атайды.

Табиғи ресурстарды қолдану салаларына қарай бөлінеді:

1. өндірістік;

2. денсаулыққа сақтауға қажетті;

3. ғылыми;

4. экстетикалық;

Табиғи ресурстарды сондай-ақ құрамына қарай да жіктейді:

1. жер (топырақ).

2. су.

3. орман.

4. кен қазбалары.

Табиғи ресурстарды мөлшеріне қарай 2 топқа бөлінеді:

1. Таусылмайтын (сарқылмайтын).

2. Таусылатын (сарқылатын).

Таусылатын ресурстардың өзі 2-ге бөлінеді:

а) Қайта жаңғырмайтын (қайта қалпына келмейтін).

ә) Қайта жаңғыратын (қайта қалпына келетін).

2.Табиғи ресурстар және оларды тиімді пайдалану.

Қазіргі заманғы жағдайда пайдалы қазбалар қорының тозуы, тұщы сулардың азаюы, өсімдік және жануарлар әлемінің ресурстарының азаюы, табиғи ортаның үлкен масштабта ластануы өзекті проблемаларға айналып отыр.

Табиғи ресурстардың сапасы мен санына және санына әрбір елдің экономика деңгейі мен дамуы көптен-көп тәуелді. Сондықтан табиғи ресурстарды қорғау және оларды тиімді пайдалану қоршаған ортаны қорғау жүйесінде маңызды орын алып отыр. Сарқылмайтын қорлар әртүрлі 3 топқа бөлінеді. Сарқылмайтын қорларға – ғарыш, ауа, су қорлары жатады.

Ғарыш қорларына күн сәулесінің радияциясы, теңіз тартылуы мен тасуы жатады.

Ауа-райы қорларына атмосфералық ауа, жел энергиясы, жауын-шашын жатады.

Су қорларына жер бетіндегі су көздері жатады.

Сарқылатын ресурстарға төмендегі қорлар жатады: жер (топырақ), су, орман, кен қазбалары.

1) Жер беті қорларының ең басты бөлігіне топырақ жатады. Топырақ құрамы өте күрделі. Онда минералдық заттар, түрлі организмді заттар, микроорганизмдер кездеседі. Жер бетінің толық ауданы 510 млн. км², құрлыққа тиесілі үлесі – 149 млн. км² (29,2 %).

Топырақ өте күрделі организм сияқты үнемі өсу, даму және өзгеру үстінде болады. Онда үздіксіз түзілу және бұзылу процестері жүріп жатады. Су, жел, антропогендік факторлардың топырақ пен оның қабаттарын бұзу, беткі құнарлы қабатының сумен шайылу, желмен ұшу құбылыстары эрозия деп аталады.

“Эрозия” – термині латынның “erodere” - “бұзу” деген сөзінен алынған. Эрозия дегеніміз – топырақ жабынының су, не желмен шайылуы, бұзылуы. Бұл кезде топырақтың ең құнарлы қабаты бұзылады : топырақ түзілу процесінің жүру жылдамдығы шамамен 0,5-2,0 см/100жыл болғанда қалыңдығы шамамен 18 см болатын осы қабаттың табиғи жолмен түзілуіне 1400-7000 жыл қажет болған болар еді. Бұл қабаттың жойылуы кейде 20-30 жыл, тіпті кейде бір ғана қатты жауған жаңбыр, не шаңды дауыл нәтижесінде болуы мүмкін.

Эрозиялық процестердің байқалу сипатына қарай қалыпты, не геологиялық және жылдам, не антропогендік эрозияболып бөлінеді.

Қалыпты эрозия – орманды жерлер мен шөптесін өсімдіктердің топырағында жүреді. Ол өте жай байқалып, нәтижесінде бұзылған топырақ қабаты топырақ түзілу процестерінің нәтижесінде бір жылда қайта қалпына келе алады.

Жылдам эрозия – табиғи өсімдіктер дүниесі жойылып біткен, топырақтың табиғи ерекшеліктері ескерусіз пайдаланылған территорияларда байқалып, бұл эрозия өте тез жүреді.

Кең таралған эрозиялардың түрлері: жазықтық, сызықтық, дефляция, ирригациялық, өндірістік(техногендік), абразия, жайылымдық.

Жазықтық эрозия – тау беткейлеріндегі жоғары горизонттағы топырақтардың жаңбыр, еріген қар суларымен шайылуы.

Сызықтық эрозия – тау беткейлеріндегі топырақтарының жаңбыр, еріген қар суларының әсерінен терең жыралар мен жылғалар түзіп шайылуы.

Жел эрозиясы, не дефляция – топырақтың жоғарғы құрғақ, құнарлы қабатының бөлшектерінің желмен ұшуы.

Ирригациялық эрозия – суармалы егін шаруашылығымен айналысатын аудандарда байқалып, топыраққа көп мөлшердегі су массасының берілуіне байланысты болады. Бұл су топыраққа сіңіп үлгермейді де, топырақ бетімен ағады. Су жіберілетін егістік жер аз ғана болса да тегіс болмаса топырақтың қарашірігі сумен бірге төменге қарай жуылып, ағып кетеді. Ирригациялық эрозия кезінде бір уақытта эрозия да, топырақтың сортаңдануы да жүреді.

Өндірістік эрозия – пайдалы қазбаларды өндіру кезінде, әсіресе, ашық әдіспен өндіруде, тұрғын үй, өндіріс орындарының құрылысын, жолдар, газ және мұнай құбырларын салу кезінде байқалады.

Абразия (адгезия) кезінде (өзендер, басқа да су көздерінің жағалауларының құлауы) жыртылатын және мал жайылатын жерлердің ауданы кемиді.

Шамадан тыс көп мал жаю кезінде жайылымдық эрозия байқалады.

Механикалық эрозия – ауылшаруашылық техникалардың ауыр түрлерін топырақтың өздігінен қалпына келу қабілетін ескермей пайдаланған жағдайларды қалыптасады. Бұл кезде топырақтың структурасы бұзылады, физикалық қасиеттері нашарлап, топырақ түзілу процесінің негізгі агенті – биологиялық белсенділігі әлсірейді. Мысалы, АҚШ-да топырақтың тығыздалуы мен бұзылуы жыл сайын 1 млрд доллар шығын әкеледі.

Егіс далалары, әсіресі, жылына екі рет өнім жинайтын аудандарда ауыр техникалардың әсерінен топырақ тығыздалып, ауылшаруашылық дақылдарының өнімі төмендейді. Бұл зардаптарды болдырмаудың тиімді жолы – топырақты минималды өңдеу, топырақ өңдеуші және басқа да машиналардың өнімділігін олардың алатын ақымын ұлғайту арқылы арттыру.

Эрозия – құнарлылықтың жауы. Мамандардың есептеулері бойынша, әрбір минут сайын жер шарында 44 га жер ауылшаруашылық айналымынан шығып отырады. Эрозияның әсерінен адамзат қоғамы күн сайын 3 мыңнан аса га жерден айырылып отырады. Ал барлығы қазіргі кезде 50 млн га құнарлы жер тозып бітті. Эрозияның түрлерінің әсерінен барлық ауылшаруашылық дақылдарының өнімі шамамен 20-40% төмендейді. Эрозияның зардаптары мұнымен бітпейді. Топырақ беттеріндегі жыралар, арықтардың түзілуі топырақты өңдеу жұмыстарын қиындатып, топырақ өңдеуші және жинаушы техниканың еңбек өнімділігін төмендетеді. Топырақтың эрозиясы, олай болса, биогеоценоздардағы жануарлар мен өсімдіктердің тіршілік ету ортасының бұзылуы, табиғи комплекстердегі қалыптасқан биологиялық тепе-теңдіктің бұзылуына әкеп соғады.

Эрозияға ең көп ұшыраған АҚШ жерлері. Соңғы 150 жылда барлығы  160 млн га   жердің 120 млн га эрозияға ұшыраған, 20 млн га жер ауылшаруашылығында пайдалануға жарамсыз. Эрозияның әсерінен жыл сайын жердің қоректік заттарға бай 4 млрд тонна құнарлы қабаты жойылып отырады.

Жерорта теңізінің жағалауларына орналасқан елдердің топырақтары қатты бұзылған. Пиреней түбегінің шөлді Сиссарлары мен Солтүстік Африканың шөл далалары, Австралия, Канада, Индия, Пакистан мен Қытайдың бірқатар жерлері эрозияға ұшыраған.

Эрозия адамдардың тиімсіз тіршілік әрекеттері, жер ресурстарын дұрыс пайдаланбауы, кейбір шаруашылықтарда нашар агротехниканы қолдану нәтижесінде жүреді.

Топырақты эрозиядан қорғау. Топырақтың эрозиясымен күресу – егін шаруашылығындағы ең негізгі мәселелердің бірі.

Эрозияға қарсы күрес шараларының ең негізгілерінің бірі – шаруашылық-ұйымдастыру жұмыстары. Бұл – территорияны дұрыс ұйымдастыру. Шаруашылықтарда жерлерді су және жел эрозиясына ұшырау деңгейлеріне байланысты топырақ-эрозиялық жоспарлар жасалынып, топырақтарға сәйкес эрозияға қарсы іс-шараларын жүргізеді.

Агротехникалық шаралардан беткейлерде жерді көлденеңдеп жырту, ал өте биік беткейлерде су ұстағыш микрорельефтер жасау керек. Жауын-шашын суларын жинау үшін жырту қабатын тереңдету арқылы да қол жеткізуге болады.

Агротехникалық шараларға сол сияқты топырақты аударып емес, тек қана қопсыту, эрозияға ұшыраған жерлерде желге төзімді қабаттарды жасау да жатады. Дефляцияға ұшыраған топырақтарда көп жылдық шөптерді өсіру арқылы ауыспалы егісті қолдану өте тиімді болып саналады.

Эрозияға қарсы күрес шараларының ішінде орман-мелиорация жұмыстарын жүргізу де үлкен роль атқарады. Топырақты құрғақшылық пен ыстық желдерден, эрозиядан сақтауда ормандар егудің өте қолайлы екендігін көрнекті ғалымдар А.Т.Болотов, В.В.Докучаев, Н.М.Симбирцев, т.с.с. үнемі атап көрсеткен.

Эрозиямен күресу жолдары :

1. Айтарлықтай үлкен территорияларда өсімдіктер жабынын жоюға әкелетін табиғи экожүйелерге тигізетін әсерді шектеу. Бұл әсіресе орманды пайдалануға қатысты.

2. Жайылымдарда эрозиялық процестер көбінесе шектен тыс мал жаюмен байланысты. Үлкен территорияларда шөптесін өсімдіктер жабынының зақымдануы кезінде, әсіресе топырағы жеңіл жерлерде су және жел эрозиясы болуы мүмкін. Таулы аудандарда шөптесін өсімдіктердің болмашы зақымдануының өзінде (мысалы, жалғыз аяқ жол) су эрозиясының пайда болу ошағы орын алады. Мұндай қолайсыз құбылыстарды болдырмаудың негізгі жолы – мал жаю ережелерін сақтау мен рекреациялық қысымды төмендету болып саналады.

3. Егістік жерлерді қорғау шаралары :

• ауыспалы егістерді дұрыс пайдалану;

• топырақты бекітетін тамырлары бар шөптер қоспасымен алмастыру;

• жиектік жырту(рельефтің горизонттарымен);

• өңдеуден бұрын бұзылатын құмды және құмдақ топырақтарды шығару;

• шағын егіс танаптарын табиғи ландшафттармен кезектестіру;

• танап қорғайтын орман белдеулерін жасау;

• топырақтың құрылымын түзуге мүмкіндік туғызатын органикалық тыңайтқыштарды пайдалану;

• топыраққа әсер ететін қысымды кемітетін техниканы пайдалану.

Суармалы егістердің дүние жүзіндегі ауданы шамамен 250 млн га жуық. Ирригациялық зоналармен қатар суармалы топырақтар екінші реттік сортаңдануға ұшырайды. Оның мәні танаптағы топырақ суды сіңіріп, содаң соң булану мен өсімдіктерге транспирацияға қажетті судан артық су келіп түседі. Бұл су біртіндеп жер астылық грунт суларына дейін жетіп, оның деңгейінің көтерілуіне себеп болады. Мөлшерсіз, ретсіз суару кезінде қысқа уақыт аралығында (бірнеше жыл) жақындап, интенсивті түрде булана бастайды. Суда еріген тұздар топырақ бетіне жиналады. Мұндай тұздану екінші реттік деп аталады. Суғарудың жоғары деңгейінде және каналдардағы судың топыраққа сіңіп кетуі арқылы грунт суларының мөлшері көбейеді. Суғару каналдарынан судың фильтрациялануынан және дұрыс суармаудан топырақта тұздардың мөлшерінің көбеюі екінші реттік тұздану деп аталады. Ал бірінші реттік тұздану ретінде адамның әсерінсіз пайда болатын табиғи тұздану процесін атайды. Екінші реттік тұздану тек құрғақ аудандарға тән. Солтүстік аудандарда шектен тыс суару топырақтың батпақтануына әкеліп соқтырады.

Топырақтың тұздануы деп – натрий, кальций, магний тұздарының топырақта өсімдіктердің өсуі мен дамуына зиянды әсер ететін концентрацияда жинақталуын айтады. Бұл құбылыс әсіресе, Египет, Ирак, Индия мен Пакистан, т.б. құрғақшылық климатты аймақтарда белең алып отыр. Жыл сайын Жер шарында тұзданудан 200-300 мың га суармалы жер қатардан шығады. Бүкіл әлемде қазіргі таңда 20-25 млн га жер тұзданып, өнім беру қабілетінен айырылған. Бұл жағдай әсіресе, Орта Азия мен мен Закавказье елдерінің топырақтарында көбірек байқалып отыр.

Тіпті тұзданудың аз ғана деңгейінде мақтаның өнімі 20-30%, жүгері 40-50%, бидай 50-60% қысқарады. Тұздану орташа жүрген аймақтарда мақтаның өнімі екі есе төмендесе, ал бидай тіпті өспейді.

Адамзат қоғамы дамуының экологиялық дағдарыстарының бірі дамыған өркениеттіліктің өз мүмкіндіктерін топырақтың тұздануы нәтижесінде жоғалтқаны белгілі. Мысалы, Ніл аңғарында қазір де суармалы жерлердің 70% тұзданған. Ғалымдардың пікірінше, ертедегі Вавилон өркениетті топырақтың екінші реттік тұздануынан жойылған. Қазір дүние жүзінде суармалы 250 млн га жердің 50-60 млн га жуығы екінші реттік тұздануға, шамамен 25% ұшыраған.

Топырақты тұздану мен батпақтанудан қорғау.

Топырақтың тұздануына себеп болатын факторлар түрліше. Олардың бірі құрғаған теңіздерден пайда болған тұздың жел арқылы таралуы. Суда еріген тұздар атмосфералық жауын-шашын арқылы да таралады. Галофит – өсімдіктер тұзды ортаға жақсы бейімделіп, топырақтан тұзды сіңіруге қабілетті, соның нәтижесінде топырақтың жоғары қабаттарының одан әрі тұздануына себеп болады. Галофиттер тіршілігін тоқтатқан соң және олардың жапырақтары түсіп, олар минералданып, суда еритін тұздардың мөлшері көбейіп, топырақтың одан сайын тұздануына мүмкіндік жасайды. Галофит – өсімдіктердің әсерінен суда еритін тұздардың топырақта жинақталуы 1 га жерде 500 кг дейін жететін жағдайлар байқалған.

Көбінесе топырақтың тұздануы грунт суларының құрамында болатын тұздар есебінен жүретіндігі жиі байқалады. Егер олар тереңде болмаса, капилляр арқылы булану нәтижесінде топырақтың жоғарғы қабатында тұздар жинақталады. Климат неғұрлым құрғақ және топырақтың механикалық құрамы ауыр болса, соғұрлым бұл процесс қарқынды жүреді.

Екінші реттік тұзданудың алдын алу шараларының бірі тереңдігі 1-1,8 м территорияларда дренаждар жасау. Сол сияқты жаңбырлатып суғару – ирригациялық эрозияға қарсы күрес шараларының бірі. Тұзды топырақтарды натрийдің тұздарынан гипстеу арқылы тазартады.

Суарудың жетілдірілген технологияларын қоданумен қатар, жер асты суларының деңгейінің көтерілуіне байланысты грунт суларын сорып алу арқылы және топырақты шаю арқылы да тұзданумен күресуге болады. Бірақ бұл кезде де міндетті түрде грунт суларын алып кету керек. Кейбір жағдайда химиялық әдіс те жақсы нәтиже береді. Мысалы, топырақ бетінде жиналған зиянды тұздарды нейтралдау үшін гипстеу жүргізіледі. Бірақ бұл әдіс қамбат және қоршаған ортаның тазылығы үшін тиімсіз.

Жер ресурстарына үлкен зиян келтіретін үшінші бір фактор – жердің азуы. Оның орын алу себептері – өніммен бірге қоректік заттардың топырақтан әкетілуі. Гумустың жойылуы, су режимінің және басқа да қасиеттерінің топырақтың азуының нәтижесінде, құнарлылығы жойылып, шөлге айналады.

Өніммен бірге әкетілетін қоректік заттарды топыраққа қайтарудың ең тиімді әдісі органикалық тыңайтқыштарды (көң, компост, және т.б.) қолдану, шөп себу, пар жүйесі арқылы топырақты тынықтыру. Топырақтың азуы ең алдымен органикалық заттардың, оның ішінде негізгісі – қарашіріктің кемуімен байланысты.

Топырақтың құнарлылығының жойылуы топырақты интенсивті өңдеуге, ауыл шаруашылық техникаларды қолдану нәтижесінде топырақтың тығыздануы, ластануға, ең алдымен “қышқыл жаңбырлар” мен минералдық тыңайтқыштарды тиімсіз пайдалануға байланысты туындап отыр.

2) Орман қорлары сарқылатын және салыстырмалы жаңғыратын қорлар жатады. Орман ағаштарының қоршаған ортаның жақсаруына, су мен жер қорларының жақсы сақталуына тигізетін әсер мол. Жер бетіндегі өсімдіктер 100 млрд. тонна фитомасса түзсе, оның ішінде ағаштан басқа көк жамылғы 62 млрд. тонна, ал орман ағаштары 38 млрд. тонна (60%) құрайды.

Қазақстан орман қорына бай емес. Ағаш және ағаш өнімдерінің басым бөлігі шетелдерден (көпшілігінде Ресейден) әкелінеді. Сондықтан елімізде орман қорын қорғау, молайту және тиімді пайдалану өте өзекті экологиялық, әлеуметтік-экономикалық мәселе.

Орман қорын қорғаудың және тиімді пайдаланудың басты мәселесі – оны ұдайы, үдемелі жаңғыртып отыру, әсіресе құнды ағаштардың қорын молайту. Орман қоры ұзақ мерзімде қалпына келетін табиғат ресурсы. Сондықтан орман қорын өсіру, қорғау ұзақ мерзімдік бағдарламалармен, жоспармен жүзеге асырылуы тиіс. Орманда әр жылдық ағаштар өседі. Бұл ағаш өсіру мен оны пайдалануды үйлестіруге мүмкіндік береді. Яғни ағашты өсіруге, оны қорғауға жұмсалатын шығын мен оның өнімдерін пайдалану процестері үздіксіз қайталанып отырады.

Екінші мәселе – ағаш даярлау (кесу, тасымалдау) жұмыстарын ұқыпты жүргізу керек. Бұл жұмыстар кезінде жас ағаштардың өсуіне нұқсан келтірмеуі қажет. Ағаш кесу орман ағаштарының құрамына, жасына байланысты белгіленеді. Ағаш даярлау кезінде әсіресе орманда құнды ағаштардың сақталуы, құнды ағаштар кесіліп, және оның орнын басқа құндылығы төмен ағаштар баспауы қадағалануы тиіс. Ағаш даярланғанда оның табиға өсуіне зиян келтірмейтін техника, технологиялар қолданылуы керек.

Үшінші мәселе – орман қорын кешенді пайдалану. Орманды тек ағаш даярлау үшін емес, оның басқа қызметтерімен үйлесімді пайдалану. Қазақстан ормандарының басым бөлігі 1-топқа жатқызылған. Онда тек қана күтіп-баптау, сауықтыру, тазарту кесімдері жүргізіледі. Бұл топтағы ормандар негізінен экологиялық қызметтер атқарады.

Төртінші мәселе – даярланған ағаш қорын кешенді пайдалану, ағаштың сүрегін ғана емес басқа бөліктерін де (бұтақтарын, түбірін, қабығын, қылқанын) пайдалану. Тақтай тілуге жарамсыз құндылығы төмен ағаштарды пайдалану. Қазіргі кезде ағаш даярлау, өңдеу қалдықтарынан, төменгі сортты ағаштардан халық шаруашылығына қажетті көптеген бұйымдар, өнімдер (целлюлоза, картон, қағаз, ДСП, ДВП, жасанды талшық пластмасса, жем, спирт, глюкоза, т.б.) шығарылады.

Кешенді пайдаланған әрбір ағаш ағаш кесуді қысқартуға, сөйтіп орманды қорғауға септігін тигізеді. Ағаш өнімдеріне көпшілік қажеттілікті ағашты кешенді пайдалану, ағаш қалдықтарын пайдалану (макулатура есебінен) арқылы қамтамасыз етуге болады. Сөйтіп, орман ағаштары басқа экологиялық қызметтер үшін сақталады. Екінші жағынан ағаш өсіру, қорғау, даярлау шығындары үнемделеді. Орман қоры өздігінен қалпына келетін табиғат ресурсы болса да, оны пайдалану қарқыны артып отыруына байланысты орман қорын өсіруге, қорғауға еңбек жұмсауға тура келеді. Сондықтан орман халық шаруашылық зерзетына айналды. Осыған сәйкес орман шаруашылығына жұмсалған барлық шығындар, еңбектің нәтижесі, тиімділігі есептелуге тиіс. Орман қорын тиімді пайдалану, қорғау экономикасы орманды өсіру құнын, қорғау шығындарының тиімділігін анықтауды талап етеді. Орман шаруашалығы өндірістің жеке саласы ретінде өзін-өзі қаржыландырады, шаруашылық есеп жүргізеді. Бұл үшін ең бірінші кезекте орман қорын экономикалық бағалай білуіміз керек.

3) Минералдық қорлар – мұнай, газ, тас көмір, кен көздері және жер асты сулары жатады. Бұлардың барлығы сарқылатын қор түрінде жатады. Сонымен, минералдық қорларды:

а) металл қорлары.

ә) металл емес қорлар деп бөлеміз.

Кейбір минералдық заттар адам тіршілігіне ауа мен судай қажет. Мысалы, ас тұзы, ізбес, құм, фосфори, калий тұздары т. б. Бұларға қарағанда, металл және мұнай-газ кен көндерінен шикі зат өндіру қарқыны жыл сайын арта түседі. Мысалы: соңғы 100 жыл ішінде-көмір, темір, марганец және никельді пайдалану мен өндіру 200-1000 есе артты.

Бұл қорлар литосфераның 17 км. тереңдікке дейінгі қабатын алып жатыр.

г) Энергетикалық қорлардың жаңғырмайтын қатарына-көмір, мұнай-газ, торф, сутегі, гелий , литийлер, ал жаңғыратын түрлеріне-фотосинтез өнімдерінің энергиясы, гидроэнергия, булану және жауын-шашын энергиясы, жел энергиясы, жылу энергиясының түрлері жатады.

4) Су қорлары. Су қоры деген ұғымды, тұщы су мөлшерінің қоры деп түсінген дұрыс. Адамзат тіршілігінде көп пайдаланатыны-өзен-сулар.

Жалпы су қорының 97,5% тұзды минералды болып келеді. Теңіз (мұхит) суларын ерітінді деп есептеуге болады, себебі бұл сулардың құрамындағы тұздардың мөлшері орта есеппен 35 г/кг. Менделеев периодтық системасындағы барлық элементтер жер бетіндегі сулардың құрамында ( жерасты суларында 62-сі) кездеседі. Бірақ та олардың ішінде теңіз суларының негізгі тұздылығын құратындарға натрий, магний, кальций катиондары мен хлорид, карбонат, сульфат аниондарын жатқызуға болады. Басқа химиялық элементтердің мөлшері негізгі негізгі иондардікімен салыстырғанда анағұрлым төмен болғанымен, олардың теңіз бен теңіздегі тірі организмдерде жүретін химиялық процестерге қосатын үлесі өте зор. Олардың ішінде тірі организмдер өз тіршіліктеріне пайдаланатын азотты, фосфорды, кремнийді ерекше атап өтуге болады, бұл элементтердің теңіз суындағы мөлшерін реттеп отыратын теңізде тіршілік ететін жан-жануарлар мен өсімдіктер.

Тұщы сулардың қоры жалпы су қорларының 2,5% құрайды, немесе 35 млн. км³. Бұл сулардың орташа тұздылығы 1 г/л аспайды. Планетаның әр тұрғынына келетін тұщы су мөлшері шамамен 8 млн. м³. Тұщы сулардың 30% жер астындағы сулар. Тұщы судың негізгі қоры тау бастарындағы мұздықтарда, Арктика мен Антарктида мұздарында - 97%. Антарктидада мұздың ең қалың 4,78 км тең қабаты және дүние жүзі бойынша ең таза суы бар теңіз Уэддела осы Антарктидада тіркелген. Оның мөлдірлігі тазартылған судікіндей. Жер шарындағы барлық өзендер 650-700 жыл ішінде қанша су берсе, тау мұздарында да сонша су бар. Адамзаттың өз тіршілігіне пайдалана алатын судың мөлшері тек 3% (өзен, көл және су қоймаларының сулары), су көздерінің басым көпшілігін пайдалану өте қиынға түседі.

Тұщы су қорының үлкен мөлшері негізінде өзендерде болады, олардың ішінде ең ұзын Нил және Амазонка өзендері. Нилдың ұзындығы 6670 км, Амазонканыкі – 6437 км.

Су жүйелеріндегі су мөлшерінің толық қалпына келуі немесе жаңғыру мерзімі әртүрлі.

Гидросфераның өздігінен тазалануы. Өздігінен тазару дегеніміз табиғи физикалық, химиялық және биологиялық процестердің нәтижесінде гидросферадағы ластағыштардың табиғи түрде ыдырауы. Су қоймаларының өздігінен тазалануы онда тіршілік ететін тірі организмдер жиынтығына да көп байланысты, себебі олар осы табиғи түрде ыдырауы. Мұхиттар мен басқа да су қоймалары суының тазалануы планктондардың (фитопланктон, зоопланктон, бактериопланктон) сүзгіштік қабілеттеріне байланысты келеді. Мысалы, осы планктондар арқылы өздігінен Байкал көлінің жылына 60 км³ суы тазаланып отырады.

Планктондар органикалық, минералдық заттектермен қатар су қоймаларын әртүрлі ауру қоздыратын бактериялар мен вирустардан да тазалап отырады. Устрица мен кейбір амебалар ішектік және басқа да вирустарды өз бойына сорып сіңіреді. Қара теңіз бен Каспий суын табиғи жолмен тазалап отыратын организмдер моллюска-санитар-трейсен болып табылады. Ол өз денесі арқылы судағы органикалық қалқыма заттектерді өткізіп, өзінің тіршілігіне қажетті элементтерді пайдаланып, минералдандырып, қажеті жоғын ерімейтін түрге айналдырып сыртқа шығарады.

Биологиялық фактормен қатар су қоймаларының өздігінен тазалануына физикалық және химиялық факторлар да қатысады. Ластағыш заттектердің мөлшерін төмендетуге қатысты негізгі физикалық факторларға сұйылту, еріту және араластыруды жатқызуға болады. Мысалы, өзеннің қарқынды ағысы қалқыма заттектерді жақсылап араластырып, олардың концентрациясын төмендетеді. Өздігінен тазалану процестері жүргенде ерімейтін заттектер, олардың бетіне жабысқан бактериялар салмақ күшімен су қоймаларының түбіне біртіндеп тұнып отырады, кейін әртүрлі физикалық факторлар әсерінен тіршілігін жояды. Күшті ластанған, жаңа ағыс келіп құймайтын суларда өздігінен тазару процесі ешқашанда болмайды, сондықтан лас суларды таза суен араластыру өте қажетті жағдайға жатады. Судың залалсыздандырылуы күннің ультракүлгін сәулесінің күшімен де өтеді. Физикалық факторлардың ішінде су қоймаларына түсетін бактериялар мен вирустардың ұзақ уақыт сақталуына қолайлы әсер тигізетін температуралық фактор. Температураның төмендеуі олардың ұзақ сақталуына жағдай туғызады. Мысалы, жылы жерде олар 200-300 м алшақтыққа дейін жайылып жатса, солтүстікте 2000 км жерге дейін өлмей ағып жүре беруі мүмкін.

Өздігінен тазалану процесіне ықпал жасайтын химиялық факторлардың ішінде органикалық және анорганикалық заттардың тотығуын атап өтуге болады.

Су қоймаларының көп мөлшерде химиялық заттектермен ластануы судың өздігінен тазалануына қатысты процестердің жүруін бұзады, микроорганизмдердің ең маңызды қасиеттерін өзгертеді және ең ақырында судың сапасын төмендетеді. Табиғи түрде судың тазалануы су айналымына да тәуелді.

Табиғатта ештеңе ізсіз жойылмайды. Мұхит-атмосфера-жер-мұхит жүйесінде жүретін энергия мен заттардың айналу, трансформация процестерінің нәтижесінде судың қоры үнемі жаңарып тұрады. Өздігінен тазару процесінің ұзақтығы географиялық орналасуға байланысты өзгеріп отырады.

Судың гетерофазалы биологиялық қоспалардан тазалау. Суды жасанды жолмен тазартудың негізгі 3 жолы бар: 1) механикалық; 2) химиялық; 3) биологиялық.

Механикалық тазалау дегеніміз суды тұндыру немесе сүзгілерден өткізу арқылы оның құрамындағы ірі ластағыш заттардан тазарту үрдісі бдолып табылады. Химиялық жолмен тазарту кезінде әр түрлі залалсыздандырғыш химиялық қосылыстар қолданылады. Мұндай залалсыздандыру мақсатында жиі қолданылатын қосылыстар төменде келтірілген. Биологиялық жолмен тазарту әдісінің негізінде судың өздігінен тазаруы кезінде жүзеге асатын құбылыстар жатыр, яғни ол үшін суда тіршілік ететін планктондық ағзалар қолданылады.

Алдын-ала хлорланған суды - коагуляциялап, тұндырып, түссіздендіріп, дисперсті қоспаларды шөктіріп және сүзгеннен кейін де, оның құрамындағы ауру тарататын микробтардан құтылу мүмкін емес. Судың залалсыздандырылуы 1 мл судағы бактериялардың жалпы санымен (микробтар саны) және суды залалсыздандырып болғаннан кейінгі 1 л судағы ішек таяқшалар тобына жататын бактериялар саны негізінде бақыланып отырады. Қойылатын талаптар бойынша, 1 мл судағы бактериялардың жалпы саны 100-ден, ал ішек таяқшалар тобына жататын бактериялардың 1 литрдегі саны 3-тен аспауы қажет. Ішек таяқшаларын, суды залалсыздандыру процесінің эффективтілігінің негізгі көрсеткіші ретінде қолдану, төмендегі түсініктерге негізделген: 1) адам және жылу қанды жануарлар ішектерінде ішек таяқшалары барлық уақытта болады; 2) олардың болуы ішетін суда ол бактериялардың әрқашанда бар екендігін көрсетеді; 3) олар қауіпті емес және судың бактериалды ластануының индикаторы болып табылады; 4) хлор, озон және де басқа залалсыздандыратын заттар, басқа микроорганизмдерге қарағанда, ішек таяқшалары қиындау өлтіріледі; 5) басқа микроорганизмдерге қарағанда, ішек таяқшаларының суда бар екеңдігін анықтау өте оңай.

Тұрмыста және өндірісте қолданылатын суды залалсыздандыру мына әдістер арқылы іске асырылады: 1) тотықтырғыштарды қолдану (хлор және олардың қосылыстары, озон калий перманганаты, иод және т.б.); 2) жылу әдісі; 3) ультракүлгін және ионизациялау сәулелерін қолдану; 4) ультрадыбысты қолдану; 5) сүзу.

Суды хлорлау және иодтау. Үлкен көлемдегі суды хлорлау, алғаш рет 1894 жылы Германияда қолданылды, ал реагент ретінде кальций хлориді пайдаланылғын. Бұл жұмыстар жақсы нәтижелер көрсеткендіктен, 1910 жылдардан бастап – Англияда, АҚШ-та, Ресейде және де басқа елдерде суды хлорлау әдісі кеңінен қолданыла басталады. Реагент ретінде, газ түріндегі хлор пайдаланылған:

2Са(ОН)₂ + 2С1₂ -* Са(СЮ)₂ + СаС]₂ + 2Н₂0.

Қазіргі күні қолданылатын суды тазалаудың ең көп тараған әдістерінің бірі- хлорлау. Бұл процесті жүргізу үшін, хлор газы немесе құрамында активті хлор бар қосылыстар -кальций немесе натрий гипохлориттері, хлор әгі (хлорная из-весть), хлор (IV) оксиді, хлорамин қолданылады.

Құрамында хлор бар қосылыстардағы активті хлордың мөлшерін, төмендегі теңдеумен анықтауға болады:

[С11 акт= (пМ:М_х) • 100,

Мұнда п- құрамында хлор бар молекуладағы гипо-хлорит — иовдарының саны; М_х- құрамында хлор бар қосылыстың молекулалық массасы; М- хлордың молекулалық массасы.

Хлор - улы газ, ауадан 2,45 есе ауыр. Қалыпты жағдайда жасыл-сарғылт түсті, ұнамсыз иісі бар газ. Оның судағы ерігіштігі температура өскен сайын төмевдейді:

Судың темнературасы, °С	0	1	20	25
Ерігіштігі, г/л	14,60	9,97,	7,29	6,40

Сұйық хлор суда нашар ериді, оның судағы мак-сималды мөлшері 0,06 мас.%. Сондықтан суды, газ түріндегі хлормен хлорлайды.

Хлор әгі - СаС1₂0 - өткір иісі бар ақ түсті ұнтақ, күшті тотықтырғыштық қасиеті бар. Бұл қосылыстьі, хлор мен кальций гидроксидінің әрекеттесуі негізінде алуға-болады:

Са(ОН)₂ + С1₂ = СаС1₂0+ Н₂0

Хлор әгіндегі акгивті хлордың мөлшері 35 %- тен мспайды.

Натрий гипохлориті- НаСЮ5Н₂0, диафрагмасыз элек-іролйзерде, натрий хлориді ерітіңдісшде электролиз жүргізу арқылы алады. Электролиз кезінде анодта - хлор, катодта -МаОН түзіліп, ерітінді көлемінде бір-бірімен әрекеттесш ЫаСЮ түзіледі:

2№ОН + С1₂ ->МаСЮ + №С1 + Н₂0

Кальций гжохлориті- Са(СЮ)2 - үнтақты ақ зат. Оны алу үшін кальций гидроксидін, хлормен қанықтырады:

Кальций гипохлоритінің қүрамыңдағы актиьті хлордың мөлшері 50-70% аралығында болады.

Натрий хлориті - МаСЮ₂, өте күшті тотықтырғыш. Оның судағы ерігіштігі 5°С - 340, ал 60°С-550 г/л.