АҒЫНДЫ СУЛАРДЫ ТАЗАЛАУДЫҢ ӘДІСТЕРІ МЕН ҚАЗІРГІ ҚҰРЫЛҒЫЛАР.

АҒЫНДЫ СУЛАРДЫ ТАЗАЛАУДЫҢ ӘДІСТЕРІ МЕН ҚАЗІРГІ ҚҰРЫЛҒЫЛАР.

Табиғат байлықтарының қымбатты түрлерінің бірі – су. Дүние жүзінде көптеген өнім мен тағамға айырбас боларлық заттар табылғанымен суды алмастыратын зат табылған жоқ.

Су адамдар мен жануарлардың дене құрамына кіріп, онда болатын зат және энергия айналымына қатысады. Бұл айналымдар тек сулы ортада жүретінін ескерген жөн.

Су – түсі, исі және дәмі жоқ сұйық зат, жақсы ерітуші, үстіңгі кернеуі өте жоғары, айқын капиллярлық (жіңішке түтік пен сұйық заттың жоғары көтерілуі) қасиеті бар. Осы қасиеті топырақтағы су ерітінділерін өсімдіктер бойына «сорып» алып күн көруі үшін өте қолайлы.

Жер шарындағы сулар үнемі қозғалыста болып, барлық бос сулар, олардың агрегаттық (сұйық, бу, мұз түрлерінің, жиынтық атауы) күйіне қарамастан, жердің гидросфера деп аталатын қабатына жатады.

Жер бетінің 77,5 пайызын (мұздарды, батпақтарды қосып есептегенде) су алып жатыр.

Су қорларына өзен, көл, теңіз, жер асты, таулар мен поляр шеңберіндегі мұздар, атмосфералық ауадағы ылғал кіреді.

Өнеркәсіпте, ауыл шаруашылығында, тұрмыстық қажетке көбінесе өзен, көл және жер асты тұщы сулар жұмсалады. Олардың қоры бүкіл гидросферадағы судың тек 1 пайызы ғана.

Көлемі және су қорларының мөлшері жөнінде гидросфераның ең ірі бөлігі – мұхиттар. Мұхит суларында пайдалы кендер, биологиялық ресурстар, энергия қуаты, химия және дәрі – дәрмек өнеркәсіптері үшін қажетті шикізаттар қоры өте көп. Құрлықта жыл сайын азайып бара жатқан пайдалы кендер орнын мұхит суларынан толтыруға әбден болады. Сондықтан да ірі мемлекеттер мұхиттарды өзара бөлісіп «менің меншігім» деген белгілерін қойып жатыр.

Теңіз суында алтынның, магниттің, платинаның, алмаздың, тантал – ниобиттің, цирконийдің, тағы басқаларының қоры құрлықтағы мөлшерге тең. Онда көмірдің, темірдің, мыстың, никельдің, қалайының қорлары да көп.

Теңіз суында минералды заттар да аз емес. Ондағы ас тұзын, натрий сульфатын, калий тұзын, бромды, магнийді, иодты бірқатар елдер қазірдің өзінде пайдаланып жүр. Теңізде құрылыс материалдары да бар. АҚШ пен Ұлыбритания жыл сайын 600 млн. тонна құм, қиыршық және ракуш тастарын алады. Теңіз түбінде фосфорит, қызыл саз, әк қорлары да жеткілікті. Мұхиттар мен теңіздер жер шарында өнетін биологиялық өнімдердің 43 пайызын, оттектің 50-70 пайызын береді.

Біз үшін тұщы судың маңызы өте үлкен. Өзендер мен көлдердегі тұщы сулар қоры гидросфера ресурсының 1 пайызына да жетпейді. Дүние жүзіндегі тұщы су қоры адам басына шаққанда 1970 жылы 11 мың м³ шамасында болады. Басқаша айтқанда 30 жылда екі есеге жуық кемиді. Құрлық бетінде тұщы сулар қоры бірдей орналаспаған. Мысалы, Аляска мен Гвианада 1 адамға 2 миллион м³, Жаңа Зеландияда 100 мың м³ болса, Африкада тек 1-2 мың м³ келеді.

Адамдар көп тұратын, өнеркәсібі мен ауылшаруашылығы өркендеген аудандарда тұщы сулар тапшы, ал адамы аз, шаруашылығы мешеу Сібір жерінде үлкен өзендер мен тұщы көлдер өте көп.

Қазақстан Республикасы да тұщы су қоры тапшы елдер қатарына жатады. Көп жылдық мәліметтерге қарағанда өзендердің жылдық ағын мөлшері 64,8 текше шақырым шамасында. 1 текше шақырымға бөлгенде секундына 0,8 литрден келеді. Бұл Орта Азия елдеріндегі ең төмен көрсеткіш.

Республика территориясында ұзындығы 10 шақырымнан асатын 8 мыңнан астам өзендер бар. Олардың ішіндегі ірілері – Ертіс, Жайық, Сырдария, Іле еліміздің шеткі аймақтарын басып өтеді. Ертіс, Есіл, Тобыл өзендерінің су деңгейі төмен, көктемде ғана жайылып ағады. Еліміздің басты өзендеріне Жайық, Ойыл, Үлкен және Кіші Өзен, Сағыз, Жем, Тобыл, Есіл, Торғай, Ырғыз, Нұра, Шідерті, Сілеті, Сарысу, Қараертіс, Ертіс, Арыс, Сырдария, Талас, Шу, Іле, Қаратал, Ақсу, Лепсіні жатқызуға болады. Таудан бастау алатын Үлкен Алматы, кіші Алматы, Қаратал, Есік өзендерінде сел тасқындары болып тұрады.

Қазақстанда көлемі 1 гектардан асатын 48262 көл бар. Олардың орташа тереңдігі 1-8 метр аралығында болғанымен кейбіреулері онан көп терең. Мысалы Алакөлдің тереңдігі 45 метрге дейін, Үлкен Шабақты көлі 37 метрге дейін, Шортанды 31, Марқакөл 27, Балқаш 26 метрге жетеді.

Қазақстанда 4 мыңнан астам бөгеттер мен бөгендер бар. Олардың жалпы көлемі 10 мың шаршы шақырымға, су мөлшері 90 текше шақырым шамасында.

Бөгендер негізінен өнеркәсіп орталықтарынан су және элекрт қуатымен қамтамасыз ету, маңайдағы жерлерді суландыру үшін салынған. Олардың ішінде ірілері Бұқтырма, Қапшағай, Шардара, Бөген, Теміртау, Сергеев бөгендері, шағындары – Ақкөл, Теріс, Ащыбұлақ, Жемсау, Қамыскөл, Орал, Тайкешен, Желқуар, Қаратомар, Шарбайнұра, Кеңгір, Саршығанақ, Күрт, Телес, Шұқырой т.б. бөгендер.

Қазақстанда екі теңіз бар. Арал теңізі, ұзындығы 428 шақырым, ені 235 шақырым. Суының көлемі 1000 текше шақырым, ең терең жері 67 метр болатын. Қазіргі көлемі жөнінде нақтылы мәлімет жоқ. Теңізге құйылатын өзен суы 76 текше шақырымнан 42 текше шақырымға дейін азайып, өнімді көп беретін, суы таяз, балықтар уылдырық шашатын шығыс және оңтүстік жағалауы құрғап, істен шыққан соң, теңіз жануарларына үлкен нұсқау келуде. Аралдың қазіргі қайғылы жағдайы дүние жүзін алаңдатып отыр.

Каспий теңізінің Қазақстан жеріндегі ұзындығы 2460 шақырым, теңіздің ең терең жері 1025 м. Мұнда өсімдіктердің 500, балық пен басқа жануарлардың 854 түрлері бар. Өсімдіктері негізінен көкжасыл балдырлар. Соңғы кезде қызыл және қоңыр балдырлар да өсе бастады. Жануарлар дүниесінен бекіре тұқымдас балықтарды, майшабақтарды, көк серкені, сазанды, табанды, ит балықтарды кездестіруге болады.

Өндірістік және тұрмыстық қажеттерге жыл сайын 600-700 текше шақырым су жұмсалады, олардың ішінде 130-150 текше шақырымы гидросфераға қайтып оралмайды. Қалғандары өзен, көл, теңіз және жерасты суларына қосылады .

Қалдық суларды қанша тазалағанымен 10-20 пайыз шамасында ластаушы заттар бөлінбей сақталады. Бір рет пайдаланылған қалдық суларды тазалау үшін оларды 7-14 есе (кейбіреулерін 30 есе) көп таза, оттегі мол сумен араластыру қажет. Өндірістік технологияның жаңаруына қарамай XX ғасырдың аяғында қалдық сулар көлемі 6000 текше шақырымға жетті. Ал мұншама қалдық суды таза сумен араластыру үшін барлық өзендердің бір жылдық ағыны жетпейді.

Алматы қаласының көшелерімен өтетін Үлкен, Алматы, кіші Алматы, Весновка, Қарасу өзендерінде мұнай өнімдерінен басқа да зиянды қалдықтар көп. Автобазарлардың, тері комбинатының, қаладан жоғары канализациясы жоқ елді мекендердің қалдықтары өзен суларын ластап отыр.

80-ші жылдары Жамбыл облысының химия кәсіпорындарында бірнеше рет апат болып, олардың уытты өнімдерін маңайдағы көлдерге құйып «өлі» көлге айналдырды.

Қарағанды облысында Нұра өзені сынап қалдықтарымен уланып адам өмірі мен қоршаған ортаға өте қауіпті болып отыр.

Жайық өзеніне Ресей мен Қазақстанның химия, металлургия және машина жасайтын кәсіпорындары тазаланбаған қалдықтарын төгуде. Осының салдарынан өте бағалы бекіре балықтар ұрық шашатын алқаптар уланып Атырау өңірі көп зиян шегуде.

Ертіс өзені мен салалары Шығыс Қазақстан, Павлодар облыстарының түсті металлургия, құрылыс материалдары, ағаш, тері және жүн өңдеу кәсіпорындарының қалдықтарымен улануда.

Сырдария өзені Өзбекстан мен Қазақстанның мақта, күріш егістіктерінен, химия және машина жасау кәсіпорындарынан уытты қалдықтарды көп алуда.

Теңіздер мен көлдердің де экологиялық жағдайлары өте ауыр. Арал теңізінің халі баршаға мәлім. Каспий теңізі мұнай қазғанда танкерлермен тасымалдағанда, кемелерді жуып тазалағанда мұнай қалдықтарымен ластанады. Балқаш көлі сол өңірдегі кәсіпорындардың қалдықтарымен ластанып, Іле өзенімен келетін ағын сулардың азаюына байланысты қиын жағдайда қалып отыр. Республиканың басқа өзендері, көлдері және су қоймалары да шектен тыс ластануда.

Соңғы жылдары суды, өндірістік, тұрмыстық қажетіне және ауыл шаруашылығында жұмсау өте көбейіп кетті.

Мысалы, 1 тонна болат қорыту үшін 300 г су қажет болса, соншама мыс шығаруға 500, қағаз шығаруға 1000, қатырғы қағаз шығаруға 5600 тонна су жұмсалады.

1 тонна бидай өндіруге 1500 г, күріш өсіруге 4000, мақта өсіруге 10000 тонна су кетеді. Бір бас ірі қара малға тәулігіне 115 л, шошқаға 234 л су керек.

Коммунальды тұрмыстық қажеттілікке қалада бір адамға тәулігіне 300 ден 420 литрге дейін су жұмсалады. Қала көшелерімен ағатын суларда тетроэтилқорғасын, күкіртті қосындылар, ауру тарататын микробтар, мұнай өнімдерінің қалдықтары бар. Ауыл шаруашылығы кәсіпорындары қалдықтарында минералды тыңайтқыштар, уытты пестицидтер көп. Олар жауын, қар сулары арқылы өзендер мен көлдерге, жер асты суларына қосылып отырады .

Алдерин, диоксин, ДДТ, хлоридан сияқты пестицидтер, құрамында сынап пен мышьяк бар дәрі – дәрмек қалдықтары аса қауіпті, олар қоректік тізбектерде жиналып, ет, сүт, көкөніс, картоп, бидай, күріш т.б. өнімдер арқылы адамдарды уландырады.

Су көздері жылудан да ластанады. Электр станцияларының жылы сулары өзендер мен көлдерге, су қоймаларына жіберіліп, ондағы қалыптасқан жағдайды өзгертеді. Судағы оттек азайып биологиялық процестердің жүру ырғағы бұзылып, суда уытты көбіктер пайда болады. Балықтың уылдырығы мен ұсақ жәндіктер өле бастайды.

Атом бомбаларын сынауға, атом электр станциясындағы апаттар мен бұзылу салдарынан, өндірісте, ғылымда, радиоактивті қалдықтарды қалай болса солай көму салдарынан су көздерінің радиоактивті қалдықтарымен ластану қаупі туып отыр. Мұхиттар мен теңіздер де қоқыс тастайтын орынға айналып отыр. Қазір 30 мемлекет теңіз астынан мұнай қазады. Олардың ішінде Каспий теңізінен мұнай қазатын Азербайжан да бар. Қандай ұқыпты болуға тырысқанымен мұнайды қазғанда, тасымалдағанда, кемедерді жуып шайғанда, теңіз сулары мұнай қалдықтарымен ластанады. Мұнай таситын үлкен танкерлер апатқа ұшырағанда мыңдаған тонна мұнай төгіледі. Орта есеппен жыл сайын 10 млн. тонна мұнай осындай үлкен танкерлер апатынан, 2 млн. тонна танкерлер мен кемелерді жуып тазалағанда теңіз суларына қосылады.

Үлес салмағы судан жеңіл мұнай қалдықтары жұқа жапқыш сияқты болып теңіз бетін жайып кетеді. 1 тонна мұнай 6 дан 12 шаршы шақырымға дейін су бетін жабатынын ескерсек, теңіздегі өсімдіктер мен жануарларға қандай нұсқан келтіріп жатқанын шамалауға болады. Суда оттек азайып биологиялық процестер бұзылады. Өзен сулары мен теңізге басқа да ластаушы заттар көп келеді. Әсіресе теңіз жағалауы тез ластанып, өздігінен тазара алмайтын болады.

ЮНЕСКО мәліметтеріне қарағанда жыл сайын теңіз суына 6,5 млн. тонна фосфор, 2,3 млн. тонна қорғасын қалдықтары, жүздеген мың тонна пестицидтер мен детерогендер (кір жуатын синтетикалық заттар) қосылып отырады.

Теңіз бен мұхит суларының шектен тыс ластануы салдарынан жануарлардың 1000 түрі жоғалып кетті, балықтың бағалы түрлері, омыртқасыз жәндіктердің, шаян тәрізділердің қоры азайды, маржан рифтері жойыла бастады, теңіздегі фито және зоопланктондарға күшті зиян келуде. Әлемге әйгілі теңіз зерттеушісі Жак Ив Кусто соңғы 20 жылда мұхиттағы тіршілік 40 пайызға кеміп, көмір қышқыл газын аз сіңіріп, оттегіні аз өндіретін болады деп жазды .

Қазақстан Республикасының алғашқы су кодексі 1993 жылы наурыз айында қабылданған еді.

Кодексте қойылған негізгі міндет – су қорларын ластаудан, таусылудан қорғау, зиянды әсерлерді болдырмай, суды пайдалануда заңдылықты күшейту, халықтық экономика салаларының қажетін өтеу үшін суды ұтымды пайдалану.

Су қорларын мемлекет меншігіндегі бүкіл халықтың байлығы болып табылады. Оларды сатуға, басқаның меншігіне беруге рұқсат етілмейді, тек пайдалануға беруге болады.

Еліміздің су қорлары өзендерден, көлдерден, бөгендерден, жер асты суларынан, мұздардан, мемлекеттік шекараға кіретін теңіздерден және жағалаудағы территориялық сулардан құралады.

Республиканың Министрлер Кабинеті су қорларына иелік етеді, оларды пайдалану, сақтау тәртібін белгілейді, судың сапасы мен жалгерлік бағасы жөніндегі құжаттарды бекітеді. Су қорларын пайдалану мен қорғау, сақтау мәселелері облыстық және аудандық әкімдер мен үкімет құрған өкілетті мекемелерге жүктелген.

Халықты ауыз сумен қамтамасыз етіп, тұрмыстық қажетті өтегеннен кейін, өсімдіктер, балық және басқа да жануарлардың өмір сүруіне, сақталуына зиян келмейтін болса ғана жаңадан салатын немесе жөндеуден өтетін кәсіпорындар құрылыстарын жобалау жүргізуге, технология жабдықтарын жақсартуға рұқсат етілді.

Сондықтан аталған жұмыстарды жүргізбес бұрын жергілікті әкімдердің, санитарлық – бақылау инспекцияларының, балық қорғау жөніндегі басқарманың келісімдерін алу қажет.

Құрылыс жұмыстарын, арна тереңдету мен кеңейту, жер бұрғылау, жарылыстар жүргізу, пайдалы кендерді қазу, су өсімдіктерін жинау, кабель сымдары мен құбыр салатын жерді қазу, су қорлары маңындағы ағаштарды кесу, тағы басқа да жұмыстарды жергілікті әкімдермен, су қорларын қорғау мекемелерімен келіспей жүргізуге болмайды.

Өндірістік коммуналдық – тұрмыстық қалдықтарында ластаушы заттар шектеулі рұқсат етілген мөлшерінен артық болса, ондай суларды өзендерге, көлдерге, бөгендерге жіберуге болмайды.

Су қорларын пайдалануды реттеу үшін әрбір ірі су көздерін, мысалы, Жайық, Сырдария, Ертіс, Іле өзендерін пайдалану жоспары жасалады.

Кіші өзендерді қорғауға да көп көңіл бөлу қажет. Қоршаған ортаға, су айналымына зиян келетін болса, мұндай өзендерді бөгеуге болмайды.

Су кодексінде суды мөлшерден тыс жұмсаған, шашып – төккен, қорғау және пайдалану тәртібін бұзған, рұқсатсыз гидротехникалық жұмыстар жүргізген, су шаруашылығы құрылыстарын бүлдірген кінәлі адамдар әкімшілік және қылмыстық жауапқа тартылатыны көрсетілген. Кінәлі мекеме немесе адамдар келтірген зиянның орынын толтыруға міндетті.

Зиянды заттардың шектеуші рұқсат етілген мөлшері 600 ден астам. Осындай мөлшер белгілеу жұмыстары әлі де жүргізіліп жатыр. Ереже бойынша шекті – рұқсат етілген мөлшері қойылмаған зиянды заттары бар қалдық суларды өзендер мен көлдерге, су қоймаларына жіберуге тыйым салынған.

Судың эвтрофикациясы. Судың эфтрофикациясы деп – судың биогенді элементтермен, әсіресе азотпен, фосформен немесе құрамында осы элементтер бар заттармен баюын атаймыз. Эвтрофикация (грек тілінен аударғанда эу – жақсы, трофе – қоректену) – судың бай қоректенуі.

Эвтрофикация мысалында экологияның маңызды құбылыстары, тізбекті табиғи реакциялар, шектеуші факторлардың әсері, су сукцессиялары және басқа да жүйелік қағидаларды көруге болады.

Эвтрофикацияның нәтижесі – балдырлар мен басқа өсімдіктердің қарқынды өсуі, су қоймасында органикалық заттар мен басқа да ағзалардың шіру өнімдерінің жиналуы болып табылады. Бұл өлген органикалық затпен қоректенетін, оны бастапқы минералдық элементтер мен көмірқышқыл газына дейін ыдырататын редуцент – ағзалардың санының артуына әкеледі. Редуценттер тіршілік процесінде өлген органикалық заттарды интенсивті түрде сіңіреді. Мұндай құбылыстың нәтижесі – су ортасының оттексізденуі мен аэробты процестердің анаэробтыға өтуі болып табылады. Анаэробты процестердің нәтижесінде қоршаған ортаға күкіртсутек (H₂S), метан және басқа да улы ластандырушы заттар шығарылады. Келтірілген мысалдан бірдей әсерге екі тіршілік ортасының (су және топырақ) әр түрлі реакциясы анық көрінеді. Топырақтың биогенді заттармен байытылуы барлық жағдайда қолайлы ауыл шаруашылық және экологиялық эффектіге әкеледі. Яғни бірлестіктің өнімділігі артады, қоршаған ортаға қолайлы әсер етеді және өздігінен тазару қабілеті күшейеді.

Сулы ортада аталған әсер судың мағызды қасиеті – тазалығының нашарлауына әкеледі. Эвтрофитануы кезінде артады. Жылулық ластану судығ оттегімен кедейленуін жылдамдатады, себебі температура артқан сайын оттегінің ерігіштігі және биохимиялық процестердің интенсивтілігі әсерінен кемиді.

Эвтрофикацияны табиғи және антропогенді факторлар туындатады. Олардың түрлі әсерлері тек интенсивтілігіне ғана емес, жекелеген процестердің механизмдеріне де байланысты [5].

Табиғи эвтрофикация. Табиғи эвтрофикация баяу жүреді және су қоймасының маңызды грунт пен тау жыныстарының минерологиялық құрамына және химизміне байланысты болады. Су қоры мол және кристалдық жыныстардың арасында орналасқан су қоймалары эвтрофикацияға жиі ұшырайды. Олар мыңдаған жылдар бойы олиготрофты (қоректік заттарға кедей) жағдайда, олай болса таза күйінде қалады.

Мұндай су қоймасының мысалы – Байкал көлі. Баяу эвтрофикация мұздық шығу тегі бар көлдерге де тән. олар көлдің таза суының негізгі қоймасы. Мұндай су қоймаларының тіршіліктің аз болуына және төмен температураға байланысты өздігінен тазару қабілеті төмен. Сондықтан, олар ластануға сезімтал.

Келіп түсетін су ағыстарынан қоректенетін шығын су қоймалары азот пен фосфордың қозғалғыш формаларымен қамтамасыз етілген және эвтрофикацияға ұшырауға бейім. Олар жастық (олиготрофты) күйден, пісіп – жетілген (мезотрофты) және қартайған (эвтрофты) күйге батпаққа, одан шымтезекті субстратты құрлыққа айналу арқылы өтеді.

Антропогенді эвтрофикация. Антропгенді эвтрофикацияға қазір барлық ішкі су қоймалары мен кейбір теңіздер ұшырайды. Оны туғызатын негізгі факторларға минералдық тыңайтқыштар, кейде жуғыш заттар (құрамына енетін беттік белсенді заттар (ББЗ) фосфорлық қосылыстар негізінде жасалады) жатады.

Эвтрофикацияны тұрмыстық және өнеркәсіптік шайынды сулар, мал шаруашылық кешендері, жылытылған сулар, реакциялық әсерлер, ағын суларды ағынсыз суларға айналдыру және т.б. адамзат қызметі туғызады.

Қоректік заттарға кедей табиғи сулардағы өндіруші ағзалар тобы негізінен ірі өсімдіктерден (макрофиттер) тұрады. Бұл өсімдіктер су қоймасының түбінде орналасып, қажетті биогенді элементтерді су түбіндегі құрылымдарынан сіңіреді. Фотосинтез нәтижесінде бөлініп шығатын оттегі судың төменгі қабаттарында ериді. Судың жоғарғы қабаттары су түбінен көтерілетін және ауадан сіңірілетін оттегімен байытылады. Екі процесс те тепе – теңдікте болады да, су тазалығын сақтайды.

Эвтрофтанған суларда өсімдіктердің биогенді элементтерді тікелей қоршаған судан сіңіруге қолайлы жағдай жасалады. Бұл судың жоғарғы қабатында фитопланктонның интенсивті жиналуына және су түбіндегі өсімдіктердің оттегі жетіспеуінен жойылуына әкеп соқтырады. Мұнда оны өлген планктонның орагникалық затын өңдейтін редуцент – ағзалар сіңіреді.

Эвтрофикация кезінде тек судың химизмі ғана өзгермейді, сондай – ақ ағзалардың түрлік құрамы да өзгереді. Нәтижесінде судың терең қабаттары оттегіне кедейленіп, аэробты процестер анаэробты процестермен алмасады да, су улы заттармен ластанады.

Эвтрофтану

Судың сапасының нашарлауы

Экожүйенің тұрақтылығының бұзылуы

Су қоймаларының эвтрофикациясының нәтижесі

Суды тазалау әдістері

Қазақстан су ресурстары тапшы аймақтарға жатады. Дегенмен, соңғы онжылдықта республиканың су ресурстарының антропогенді факторлар әсерінен ластануы байқалуда, олардың ең қауіптілері – дұрыс тазартылмаған немесе тазартылмаған сарқынды сулар. Көптеген тұрғын аймақтарда ағынды суларды тазартылуының қазіргі жағдайы  экологиялық және санитарлы – гигиеналық талаптарға сәйкес емес.

Мемлекет экономикасының аймақтық – өнеркәсіптік кешендер, аймақтар мен аудандар кесіндісінде дамуы көптеген жағайда су ресурстарының жағдайына байланысты. Бұл әсіресе шөл және шөлейтті аймақта орналасқан Қызылорда облысында байқалады. Су ресурстарын қорғау және тиімді пайдаланудың нақты әдісі болып суды тазалау технологиясын енгізу, сарқынды суларды тазарту және қайтадан қолдану болып табылады. Бүгінгі күнде суларды тазартудың кеңінен орын алған әдісі – бұл ағынды суларды механикалық және биологиялық тазарту. Өткен ғасырдың ортасында, ғылымның, техника және технологияның даму кезеңінде сарқынды суларды индустриалды әдістеріне, оның ішінде қымбат және шығынды болып табылатын жасанды биологиялық әдістерге көп көңіл бөлінді. Ағынды суларды оларды ластаушы заттардан тазалау күрделі процесс. Олар механикалық, физико – химиялық, химиялық, биологиялық болып бөлінеді .

Бұл әдістердің әрқайсысын таңдап алу ағынды сулардың ластау сипаты мен ондағы қоспалардың зияндылығымен байланысты.

Механико – химиялық әдіс – ағынды судағы ірі және ұсақ түйірлі тез тұнатын бөлшектерді өздігімен тұндырып немесе оларды қалқып шығатын зеттектерді тұндырғыш, сүзгіш, құмұстағыш арқылы өткізіп немесе әртүрлі конструкциялық техника құралдарын (торларды, електерді, гидроциклондарды т.б.) қолданып, ал беттік ластағыштарды – мұнай ұстағыш, май мен смолааулағыш жабдықтар мен материалдарды пайдалану арқылы жояды.

Механикалық қосындыларды магнитпен тартып жинауға болады. Бұл әдіспен тұрмысқа қажетті жұмсалған судағы ерімеген қалдықтардың 60, өндірістік қалдық судан 95 пайызға дейін айырып алуға болады.

Өнімділігі 4 және 6 м³/тәу болатын бір немесе бірнеше селолық елді мекендердің үйлері үшін комплекстік шығырдан жасалған түрлік жобадағы сарқынды суды тазарту қондырғысы үлкен назар аудартады. Қондырғы сорғыш бекетінен, аэротенк – тұндырғыштан және контактілі резервуардан тұрады. Контактілі резервуарда дезинфектантты дозалайтын және сақтайтын бак орналасқан.

Аэротенкте белсенді тұнбаның жартылай минерализациялайтын ұзартылған аэрация режимінде толық биологиялық тазарту өтеді. Аэрация үшін ауа ежектор көмегімен беріледі. Аэротенк тұндырғыш жобада тік бұрышты ғимарат мөлшері 1x1 м, биіктігі 2,2 м, контактілі резарвуар D_˭ 1 м дөңгелек, биіктігі 2,0 м темір бетоннан жасалған. Сонымен қатар сарқынды суды биологиялық тазарту үшін қолданылатын қондырғының бар екені белгілі. Қондырғы біріншілік тұндырғыштан, аэраторлы аэротенктен екіншілік тұндырғыштан және бастапқы сарқынды суды беретін, әкететін, шөгінді әкететін және тұнбаны қайтадан апаратын құбырлардан тұрады. Ойлап табылған бойынша, ол біріншілік тұндырғыштың жоғарғы бөлігінде бекітілген. Ежекторы бар сарқынды суды бірінші сатылы озондау үшін қабылдау камерасы және озонаторлы жабдықталған тағы ежекторы бар соңғы озондау және озонотордың таза су резервуары қамтылған [11].

Бұл қондырғының кемшілігі ағынды суды озонмен екі рет өңдеу қажет. Бұл көп мөлшердегі пайдалану шығындарын қажет етеді. Қарастырылған шағын қондырғылар негізінен толық биологиялық тазарту нәтижелеріне есептелген, яғни ОБҚ құрамы және қалқымалы заттарды 10-15 мг/л дейін тазартады және азот пен фосфорды 40% - ға азайтады. Қазіргі кезедгі суаттардың ластануының жалғасуында және экологиялық жайдың нашарлығында мұндай сарқынды суды тазарту саласы көп жағдайда жеткіліксіз. Ағынды судың құрамындағы органикалық заттарды жақсы жойғанымен суаттардың эфстрофикация проблемасын шеше алмайды. Эвтрофикация – органикалық заттармен биогенді элементтердің (азот және фосфор) қалдығынан пайда болатын суаттардағы табиғи процесс. Бұл табиғи экожүйеде суаттардың опат болуына әкеп соқтырады.

Соңғы он жылда Батыс Еуропаның біршама елдері ағынды суды алдын – ала химиялық өңдеу әдісін қолданып жүр. Яғни химиялық әдіспен тазартып, одан кейін шағы биологиялық әдіспен тазартады. Осы жағдайда фосфорды 90 %-ға тазартуға, органикалық заттарды алдын – ала 65%-ға аазйтуға болады. Осының нәтижесінде аэротенкте немесе биосүзгідегі органикалық жүктемелері азаяды және сарқынды суды аэрациялауға қажетті электроэнергия 50%-ға кемиді. Біздер үшін сарқынды суды қазір бұлай өңдеу тиімсіз, себебі бізде коагулянт қымбат, оларда арзан .

Физико – химиялық әдіс. Ластаушы заттардың физикалық күйін өзгертуге негізделген. Бұл әдіске коагуляция, флокуляция, флотация, ион алмасу, адсорбция, экрстакция, кері осмос, ультрафильтрация, кристалдау, дистельдеу, электролиз және электродиализ жатады.

Бұл әдісте:

• Коагуляцияда ағынды суларға коагулянттар (аммоний, темір, мыс, тұздар т.б.) қосылады, нәтижесінде ластаушы заттар тұнбаға түседі де судан бөлініп алынады.

• Сорбция – кейбір қосылыстар мен заттардың өздеріне басқа заттарды сіңіру қасиетіне негізделген. Мысалы, активтелген көмір, цеолит, силикагель, торф т.б.

• Флотация – сарқынды суларға ауа жіберу арқылы суды ластаушы заттарды (мұнай, май тәрізді заттарды және т.б.) ауа көпіршіктерінің «ұстап алып», су бетіне көбік тәрізді қабат түзуіне негізделген.

Өнімділігі 25м³/тәу болатын «Рица» қондырғыда біршама қызықтырады. Қондырғы негізінен мыналардан тұрады: реагент дайындайтын түйін, яғни бактер, араластыру және реагент ерітіндісін реакция камерасына беру үшін қажетті сорғыш, жапалақ пайда болатын камерасы бар жұқа қабатты тұндырғыш, тұнбаны айналдыру үшін шикі тұнба қалдықтары, баяу сүзгі. Мұндағы сарқынды судың шөгіндісін айналдыру тәулік бойы сарқынды судың құрамының өзгеруіне байланыссыз тұрақты реагент дозасын беріп тұруға мүмкіндік жасайды. Баяу сүзгідегі жұқа қабатты тұндырғыштағы тұндыру процестері ағынды суды күрделі тазарту және залалсыздандыруға жағдай жасайды. Қондырғыда тазарған ағынды судың құрамы қалқымалы заттар бойынша, ОБҚ бойынша 10-120 мг/л – ге тең. Орташа реагент шығыны 50 мг/л болады. Бұл қондырғы негізінен физика – химиялық ағынды суды тазарту әдісіне негізделген. Сондықтан оны демалыс орны сияқты, яғни мерзімінде адамдар тұратын орындардың ағын суын тазартуға қолайлы. Мұндай жағдайларда белгілі биологиялық ағынды суды тазарту әдісін қолданған тиімсіз, себебі оны пайдалану бар – жоғы бірнеше аптаға ғана ұзарады.

Суды қорғау және жабдықтау, канализация ғылыми ізденіс институты ағынды суды терең тазартатын технологиясы қиын үш сатылы схеманы жетілдірді. Схема тіркелген микроағзаларды пайдалану арқылы анаэробты өңдеу сатыларын қамтыған бірінші аэробты саты қалқымалы және тіркелген микроағзалар нәтижесінде өтеді. Микроағзаларды енгізетін материал ретінде синтетикалық және табиғи химиялық белсенді және инертті материалдар қолданылады.

Осы үш сатылы технологиялық схеманың негізінде «Нептун» қондырғылары шықты. Ол металдан немесе темір бетоннан жасалады. Өнімділіктері 25, 50, 100 және 300 м³/тәу болатын қондырғылар металдан жасалады және бөлек күйінде тасымалданып қойылатын жерде құрылады. Тазарту қондырғысы жоғарғы ағынды су тазарту дәрежесін береді, бірақ белгілі толық биологиялық тазарту әдісінің технологиясымен жасалған қондырғыларға қарағанда мұнаң бағасы 50% - дай қымбат, себебі мұндағы қосымша шығынның негізгі бөлігі микроағзалар енгізетін материалдарға жұмсалады .

Ағынды суды тазарту үшін аэрациялық камералардан цилиндр тәріздес торлы қабырға орналасқан, ол түбіне жетпей тұрады және тұтқаға қатты бекітілген. Бұл құрылымдардың негізгі кемшіліктері екі сатылы тазарту бола тұрса да тазарту дәрежесі төмен, аэрациялық камерада орналасқан қабырға су арынының гидравликалық жоғалуына ықпал етеді, яғни ол электр шығынының өсуіне әсер етеді.

Шағын қондырғылар тез өзгеретін гидравликалық және органикалық жүктемелер жағдайында, ағынды судың төменгі температурасында, ағынды судың құрамы және қасиеті өзгеруінде жоғарғы тұрақты тазарту тиімділігін бере алатын болуы қажет.

Арнайы тұрғын үйлердің және өнімділігі 0,25 – тең 6 м³/тәу болатын кіші ғимараттар тобының ағын суын тазарту үшін әртүрлі жобалар бар. Олардың негізгі тазарту ғимараттары септиктері және сүзу құдықтары. Септик – бірінші сатылы механикалық тазарту ғимараты. Ол қалқымалы заттарды 10-15 % - ға, ОБҚ₅ 30-35% - ға азайтады. Септиктерде екі тазарту процестері өтеді. Мөлдірлету және шөгіндіні өңдеу. Егер септикте сарқынды су екі үш тәулікте өтсе, онда қалқымалы заттардың құрамы 30-40 мг/л – ге барады. Бұл жағдайда екінші тазарту сатысы сүзу құдығында табиғи биологиялық тазартылады, суландыру тесік құбырлары бітеліп қалмайды және 10 жылға дейін ұзақ уақыт жұмыс істейді.

Химиялық әдіс – екі түрлі жолмен жүзеге асырылады: нейтралдау және тотықтыру. Нейтралдау кезінде сарқынды сулардағы қышқылдар мен сілтілерді нейтралдау үшін арнайы реагенттер (ізбестас, кальцийленген сода, аммиак) қолданылса, ал тотықтыру үшін хлор және оның қосылыстары пайдаланылады. Тотықтырғыш реагенттер ретінде химиялық әдісте суды тазарту үшін хлор және хлорамин, хлорлы ізбес, натрий гипохлориді сияқты қосылыстарды қолданылады.

Өңдеуді аэротенктегі биологиялық тазарту жүйесінің механикалық деңгейі ретінде қолданған жөн, яғни бұл үлкейтіп тұндыру деп аталады және ағынды суды күрделі тазартуда бола алады. Кіші мөлшердегі ұзартылған аэрация режимінде жұмыс істейтін аэротенктерді қабылдау жағдайында фосфорды жою үші ең қарапайым әдіс ретінде коагуляциялау жатады, яғни бұл аэрация камерасына реагенттерді беру. Реагентті тұнбаға жүктеменің өзгеруі бойынша күндізгі және түнгі жүктеме кезінен 2-3 сағат бұрын тәулігіне 1,2 рет берген жөн. Бұл кезде фосфор 88% дейін жойылады.

Таллинде ағынды суға метал иондары тұрақты ток әсерімен электрохимиялық (анодты) ерітіліп енгізу нәтижесінде үлкейтіп тұндыру процсетері зерттелінді. Электроттар болатын және аллюминде жасалады.

Батыс Еуропаның ағынды су тазалау облысында мамандандырылған көптеген фирмалары және бірлестіктері ағынды судың барлық шығындарында қолдануға болатын жаңа конституциялық шағын қондырғылар шығарды. Олардың ішінде үлкен даңқтылыққа жеткендері мына фирмалар: Германияның «Лурги» және «Пасиван», Францияның «Дегремон» және «Епап», Швециядағы «Альфа - Лафиль», Финляндиядан «Юлейнен инсинооритомисто» және т.б. Бұл шағын қондырғылардың негізгі ғимараттары: керегелер, аэротенктер, екінші сатылы тұндырғыштар, аэробты тұрақтандырғыштар. Кіші өнімдіктегі тазарту ғимараттары үшін негізінен аэротенк қолданылады. Себебі аэротенкте тазарту процесі арқылы бірінші сатылы тұндырғыштан алдын – ала тұндырусыз ақ тазартуға мүмкіндік береді. Бірінші сатылы ағынды судан өтпеген ағынды судың қалқымалы заттары қандай да бір болмасын, ол тек меншікті биологиялық жүктемеге әсер етеді. Процестің технологиясы бойынша ұзартылған аэрациялы аэротенктер және белсенді тұнбаны бөлек минерализациялайтын аэротенктер қолданылады. Ал белсенді тұнбаны регенерациялау технологиялық қиындықтарға байланысты қолданылмайды. Ұзартылған аэрация әдісі бойынша жұмыс істейтін шағын қондырғылар белсенді тұнбаның минерализацияланған кіші жапалақ түрінде қалқымалы заттардың үлкен шығымымен сипатталады. Сондықтан шет елдерде көптеген шағын қондырғылардың тазарған ағынды суды сүзуі құдықтарына, баяу сүзгілерге немесе тоғандарға жіберіледі. Сонымен қатар бірінші сатылы тұндыруда майлар, сұйық майлар тағы басқа да заттар екінші сатылы тұндырғыштың беткі қабатына оның ішінде анаэробты тұнбаның бөлшектері аэротенктің беткі су қабатында көбік қабатын түзеді. Бұл көбік тазарған суға түсуі нәтижесінде қалқымалы заттар құрамын көбейтеді және оның сапасын нашарлатады.

Шығыны 100 м³/тәу дейін болатын шағын қондырғылар металдан жасалып, негізінен жобада дөңгелек болады. «Дегремон» фирмасы шығарған метал шкафтардан шоғырландырылған. «Миниблок» тік бұрышты конструкциялы қондырғысы қызығушылық білдіреді. Ол мынадай үш аумақтан тұрады: аэрация аймағы, тұндыру аймағы және аэробты минерализатордан сарқынды су қалдықтары қолмен алынып тасталатын кереге арқылы Вибрейр аэроторымен жабдықталған аэрация аймағына түседі. Бұл жерде есептелген уақыт аралығында белсенді тұнбамен араласады, содан кейін арнаны қалқа арқылы еңкейген қабырғадан құрастырылған тұндыру аймағына өтеді. Тұнған белсенді тұнба эрлифт көмегімен аэрация аймағына, ал тұнбаның қалдығы аэробты тұрақтатқышқа беріледі. Ашыған тұнба тұнба алаңына әкетіледі. Қондырғы халық саны 100-500 адамға дейінгі кіші елді мекендер үшін арналған .

Биологиялық әдіс. Ағынды суды тазарту үшін ластағыштарды ыдырататын, өздерінің қоректенуіне, өсуіне және көбеюіне пайдаланатын микроағзалар немесе оларды өз бойына сіңіретін өсімдіктер мен (биосүзбелер ретінде қалың өскен қамыс, қоға т.б.) қолданылады. Биологиялық тазалауға қатысатын ағзаларға әр түрлі бактериялар, балдырлар, саңырауқұлақтар, ең төменгі сатыдағы жәндіктер, құрттар және басқалар жатады.

Микроағзалардың қатысуымен екі процесс – тотығу (аэробты) және тотықсыздану (анаэробты) жүреді.

Аэробты процестерге активті лайда немесе биопленкада өсетін микроорганизмдер суда еріген оттекті пайдаланады. Олардың тіршілігіне оттектің тұрақты құйылуы мен 20-30ºС шамасындағы температура қажет.

Анаэробты тазалау процесі оттектің кіруінсіз өтеді, бұл жерде суларда көп мөлшерде органикалық заттектер болғанда және тұнбаларды залалсыздандыруға қолданады.

Францияда ағынды суды тазарту практикасында «Дегремон» фирмасы дайындаған «диапак» тазарту бекетінің орны бөлек. Ол халық саны 10 – нан 30000 адам болатын елді мекендердің сарқынды суын тазарту үшін арналған механикалық және биологиялық ғимараттар жиынтығынан тұрады. Зауыт жағдайында жасалатын моноблоктардан тұратын UM сериялары жетілдірілген.

Қондырғы бірінші сатылы тұндырусыз жұмыс істейді. Ағынды су саңылаулары 15 мм және жүктеме көп болған жағдайда артық суды әкететін құбыры бар керегемен жабдықталған металл каналдары арқылы айналмалы аумағына түседі. Тұну аймағы жоғарғы жағынан цилиндрлі, ал төменгі жағынан көлденең бойынша 50º қалқаға еңкейген конусты. Бұл шөккен тұнбаның тесік арқылы тұну аймағымен аэрация аймағын жалғаған орталық шұңқырымен жылжуына мүмкіндік береді. Тұнған су әкететін құбыр арқылы қондырғыдан әкетіледі. Аэрация аймағының түбіне және тұну аймағындағы орталық шұңқыр жанына орналасқан «Вибрэйр» аэраторы көмегімен болады. Минерализацияланған тұнбаны әкету үшін ауа үрлегіш агрегатпен жалғасқан эжектор қарастырылған. UM-1 түрлі қондырғысының диаметрі 3,1 м, судың тереңдігі 2,5 м болғанда қондырғының тереңдігі 3,6 м, 10 м³/тәу ауа шығынына және 10 кг ОБҚ тәулігіндегі жүктемесіне есептелген.

Биологиялық, механо – химиялық әдіс.

Финляндияда ұзартылған аэрация әдісі бойынша жұмыс істейтін өнімділігі 5 – тен 57 м³/тәуболатын металдан жасалған АR шағын қондырғылары жасалды. Өнімділігі 20 м³/тәу дейінгі болатын қондырғылар жобада дөңгелек, тереңдігі 2-3 м және қалқа арқылы екі аймаққа яғни аэрация және тұндыру аймағына бөлінген. Тұндыру аймағынан белсенді тұнба эрлифт арқылы кейін қайтады. Аэрация жүйесі пневматикалық ауа құбырдың ашық соңы арқылы шығады. Тұндыру аймағының беттік қабатына қалқып шыққан белсенді тұнба шөгінді құбыры арқылы әкетіледі. Ауа шығыны реттегіш эрлифт және аэрацияға қажетті ауа мөлшерін реттейді. Қондырғыда диаметрі 100 мм – лік комминутор бар. Қондырғыдан шыққан сарқынды су кішкентай тоғандарда одан әрі тазартылады. ОБҚ₅ бойынша жүктемесі 300 г/м³/тәу болғанда тазарған судың ОБҚ₅ шамасы 30 мг/л дейін болады. Екінші сатылы тұндырғыштағы тұну ұзақтығы 8 сағат [27; 32].

Жаңа кәсіпорындарды мемлекеттік қабылдау комиссиясы іске қосуға рұқсат бермес бұрын, су тазалайтын қондырғылардың барын, олардың жұмыс істеуін, тазалаудан өткен қалдық сулардың зиянсыз екенін тексеруге міндетті. Бұл тәртіпті орындамаған комиссия мүшелері жауапқа тартылады.

Қазақстан Республикасы мұхит пен теңіз суларын ластаудан сақтау жөніндегі халықаралық келісімдер мен шарттарға қосылып, уәде берді.

Су қорының сандық сарқылуының алдын алуға бағытталған іс – шаралар:

1. суды аз пайдаланатын технологияларды қолдану;

2. сарқынды суды бірнеше рет пайдалануға өту (тұйық немесе қайтымды циклдер);

3. өндірістік процестерге ауыз суға арналып бекітілген суды пайдаланбау. Бұл ең алдымен сапасы жоғары жер асты суларына қатысты;

4. ауыз су, тамақ дайындау және санитарлық – тұрмыстық мақсатта пайдаланатын суды бөлек беру. Суды қайта пайдалану;

5. судың ысырап болмауын және суды өлшеп беруді қамтамасыз ететін су таратушы қондырғыларды пайдалану;

6. тұтынушыларға жеткізу кезінде және әкетуде судың ысырап болуына жол бермеу;

7. суға экономикалық тұрғыдан дәлелденген бағаны тағайындау. Ол суды үнемдеуге және қайтадан пайдалануға әкетілетіндей болуы қажет. Іс жүзіндегі бағаны қою суды үнемдеуді 1,5-2 есе арттырады;

8. су қоймаларын жасау және оның бетінен булануды кеміту. Мұндай шығынды болдырмаудың негізгі жолы – су қоймаларының ауданын жағалауларда көтеру мен таяз жерлерін бөліп тастау. Ірі су қоймаларының жазық өзендерде салу тиімсіз.

9. қайтымсыз шығын болатын суды кеміту;

10. суармалы егіншілікте суды тиімді пайдалануда жетілдірілген технологиялар мен жаңа суару әдістерін қолданудың мүмкіндіктері зор.

Судың аймақтық тапшылығын оны басқа да жүйелерден канал, су жолдарымен жеткізу арқылы шешуге болады. Бұл шаралар экологиялық тұрғыдан жан – жақты ойластырылуы қажет.

Ағынды суларды тазалаудың биологиялық әдістері

Өнеркәсіптік өндірістер қазіргі уақытқа дейін су көздерін ластағыш объекті болып саналады. Индустриалды елдерде жоғарғы дәрежелі өндіргіш күштердің өнеркәсіптегі сарқынды суларды тазартуы табиғатты қорғауда мемлекеттік маңызды шара болып отыр.

Өнеркәсіп орындарының ішінде активті түрде суды тұтынушылар – қара металлургия, химиялық, орманды химиялық және мұнай өндіруші өнеркәсіптер. Өнеркәсіптен шыққан ағынды судың құрамында уытты заттар көп болады.

Қазіргі уақытта қосылыстардың зиянды екендігін және судың құрамындағы уытты заттар концентрациясының мөлшерін анықтаудың 3 әдісі белгілі:

1. Су қоймаларының ластануын есепке алу.

2. Зерттемелік заттардың әр түрлі концентарция негізіндегі гидробионттардың өмір сүргіштігін тәжірибелік жолмен анықтау.

3. Ластағыш заттардың маңызды қызметіне әсерін зерттеу, соның ішінде оның өсуіне, көбеюіне, тыныс алуына әсері [31].

Ағынды суды биологиялық әдіспен тазартудың негізгі технологиясы активті лай мен биопленка. Активті лай көптеген тірі және өлі организмдерден тұрады.

Ағынды суларды тазарту үшін тотықтырғыш биотоғандар қызмет етеді. Бұл табиғи немесе жасанды терең емес су қоймалары. Онда табиғи сулардағы өздігінен тазарту процесіне ұқсас органикалық заттардың бұзылуы іске асады. Олар қарапайым және жасанды аэрациялы болуы мүмкін.

Тотықтырғыш биотоғандар арқылы сарқынды суды тазарту ерте заманнан бері қолданылып келген тазартудың ескі әдісі, өздігінен тазаланатын табиғи жолы. Тәжірибеде кеңінен қолданғандықтан дағдыға айналып, қазіргі кездегі технологияларға байланысты, сарқынды суды тазартудың әдістеріне күрделі құрылыстарды қолданғандықтан және жасалуы жөнінен күрделі еместігі жағынан кеңінен таралуына тағы да көңіл бөлініп, бірінші көзқарастың өзінде – ақ қарапайым, бірақ өте тиімді, мықты және ең бастысы тотықтырғыш биотоғандағы суды тазалау әдісі арзан болғандықтан өндірістік құрылыс мекемелері мен қала тектес поселкалар, кішілеу қалалар мен аз тұрғындары бар орындардың қайсысында болса да ағынды суларды тазарту тотықтырғыш биотоғанда бірінші кезекте іске асырылады.

Биотоғандар АҚШ – та кеңінен таралған – 1950 жылдан бастап іске қосылған биотоғандар саны көбейді, 1960 жылдың басында биотоғандар саны 900 – ге жуық болған, ал 2000 – шы жылдардың басында бірнеше мың болды.

Бүкіл әлемнің дамыған елдерінің ішінде тотықтырғыш тоғандарды Канадада, АҚШ – та, Испанияда, Израильде, Оңтүстік Африкада, Чехияда, Швецияда және Германияда тиімді пайдалануда

Бұл жағдай биотоғандардың тек қана жылы климатты елдерде ғана емес, сонымен қатар климаттық жағдайлары қатаң елдерде де таралуы өте маңызды. Демек, бұл тоғандарды барлық климаттық аймақтарда пайдалануға болады деген шешімге келуге мүмкіндік береді .

Соңғы онжылдықта биотоғандарды көптеген өнеркәсіп орындарының қалдық суларын тазартуға пайдалануы қызықтырады, бірақ бұл сарқынды суларға байланысты тоғандар тазарту жүйесінде әртүрлі орын алады. Бір жағдайларда тазарту толығымен жүргізіледі, кей жағдайда тоғандарға басқа әдістермен тазартылған ағындылар биологиялық тазартуға түседі. Жасанды аэрация, рециркуляция пайдалану жағдайлары да жиі кездесіп тұрады.

Аэрацияланбайтын тоғандарда органикалық ластанулардың микроағзалармен тотығуы суда еріген оттегінің есебінен жүреді.

Олардың аз тереңдігі судың жақсы жылынуына және күн сәулесімен жарықтануына мүмкіндік туғызып, нәтижесінде планктонды балдырлар мен су түбіндегі жоғары сатылы өсімдіктер қарқынды дамиды. Өсімдіктік ағзалар микробтық өнімі органикалық емес өнімдермен қоректенеді және өз кезегінде микроорганизмдерді фотосинтез процесінде түзілген оттегімен қамтамасыз етеді. Соңғы жылдары су қоймаларының өздігінен тазару процесінде балдырларға маңызды роль беріліп отыр.

Аэрацияланатын тоғандар 5 – 10 есе жай тоғандарға қарағанда тиімді. Мөлшерінің артуы механикалық аэрациялаушы қондырғылардың көмегімен жеткізіледі.

Сүзу, суару алаңдары және тотықтырғыш тоғандар салыстырмалы азғантай өнімділігімен ерекшеленеді. Сондықтан үлкен қалаларда және ірі өндіріс мекемелерінде арнаулы тазартқыш қондырғылар пайдаланылады.

Тазартудың аэробты және анаэробты әдістері бар. Аэробтыға активті лайдың көмегімен тазарту және биосүзгіш жатады .

Активті лай күрделі биоценоз түрінде болып өсіріледі және аэротенктер деп аталатын жасанды темірбетондарда ағынды суларды тазарту үшін пайдаланылады .

Аэротенктерге алдын – ала өңдеуден өткен ағынды сұйықтық жіберіледі – ауыр бөлшектер құмұстағышта ұсталып қалады, қалқыма заттардың әрі қарай бөлінуі алғашқы (бастапқы) тұндырғыштарда іске асады.

Биосүзгіштер өзінің өнімділігі жағынан аэротенктен кейінгі қондырғы болып саналады. Ол қондырғының ішіне ірі дән тәрізді материалдар салынады және оның үстіне микроағзалар өсіріледі. Қондырғыға салынған зат міндетті түрде микроорганизмдерге зиянсыз, бұзылмайтын, сынбайтын материал болуы керек. Биосүзгіш салынған материалдың көлеміне байланысты ауыр және жеңіл жүктелген деп бөлуге болады.

Ауыр жүктелген биосүзгіш көп көлемді және жоғарғы концентрациялы ағынды суды тазартуға пайдаланады. Олар 10 – 15 есе өнімді, бірақта суды толығымен тазартпайды. Жеңіл жүктелген биосүзгіш өнімділігі аз, суды толығымен тазартады.

Егер биосүзгіш ішкі температурасы сыртқы температурадан жоғары болса, ауа төменнен жоғары қарай беріледі, ал тіпті жоғары болса керісінше болады.

Биосүзгіш ағынды су биопленканы шайып кетпеу үшін суды жай ғана жіберіп отыру қажет.

Биосүзгіш үнемі жұмыс үстінде болу қажет. Қондырғы тоқтап қалған жағдайда, микроорганизмдер өліп қалуы мүмкін. Оны қайта өсіру үшін, ол биопленка түзу үшін 30 – 50 күнді қажет етеді.

Кей уақытта биосүзгішті аэротенкпен қосып суды тазартуға болады. Бұл қондырғымен сарқынды судың құрамындағы ұшқыш уытты заттары мол суды тазарту үшін қолданылады.

Су экожүйесінің сапасының қалыптасуында және тоған суларының өнімділігін зерттеуде маңызды көрсеткіштердің бірі судың микробалдырлар құрамы. Ол судың сапасын құруға қатысатын су экожүйелерінің маңызды элементтерінің бірі. Алькогологиялық көрсеткіштің индекаторлық қасиеті білгілі бір түрдің суда болу немесе болмау фактілерімен ғана емес, сонымен бірге сандық даму деңгейімен де анықталады. Сондықтан су тоғандарындағы микробалдырлардың құрамы, сандық мөлшері, биомассасы, таралуы сияқты статистикалық сипаттамалардың практикалық маңызы жоғары .

Зерттеу нәтижесі бойынша Алматы қаласының тазарту жүйесінің микробалдырлар құрамы 149 түрлік және тіршілік топтардан тұрады. Олардың негізгі бөлігін жасыл, көкжасыл, диатомды, эвгленалы микробалдырлар құрайды. Зерттелген су экожүйелерінің түрлік құрамы жағынан доминантты орынды жасыл балдырлар алады

Су экожүйесінің биологиялық тепе – теңдігі көптеген ағзалардың арасындағы және қоршаған орта арасындағы байланыстармен сақталып отырады. Зиянды әсерлердің негізінде бұл тепе – теңдік бұзылып, биоценоздың түрлік құрамына әсер етеді. Санитарлы – биологиялық анализде биоценоздың түрлік құрамының саны мен биомассасы басты көрсеткіш болып табылады.

Механикалық тазалаудан кейінгі сутұндырғыштарда кездесетін микробалдырлардың негізгі көп бөлігін көк жасыл балдырлардың өкілдері алса, тазалау жүйесінің соңғы сатыларында микробалдырлардың түрлік құрамы байып сапалы түрлік өзгеріс жүреді. Тазалау жүйесінің басқа сатыларымен салыстырғанда, Сорбұлақ пен биотоған бөлімдерінде микробалдырлардың кездесу жиілігі және түрлік құрамының әркелкілігі жоғары болады .

Ағынды суларды тазартудың ең қарапайым және арзан тәсіліне анықтамалар беріліп, биотоғандағы ағынды суларды биологиялық тазарту әдісіне талдаулар жүргізіле отырып қарастырылды.

       Ағынды суларды биологиялық тазарту үшін құрылыс қарапайым, тиімді    және экономды биотоған болып табылады. Қазақстандағы (қыста – -30^оС , жазда – +40^оС) климаттың  тез құбылмалы жағдайын ескере отырып анаэробты-аэробты биотоғандар ұсынылады. Жер асты суларының  ластануын болдырмау үшін биотоғанда сіңіп     кетпеуге қарсы жабын болуы тиіс.

Қарастырылған әдебиеттердегі материалдарды талдау жасау барысында, биотоғандағы суды сіңіруге қарсы жасалатын сазды және топырақты жабындар, полимер материалдардан жасалған жабындар, бетонды және темір бетонды жабындар, асфальтобетонды және битумды жабындар қарастырылған.

Биотоғандағы судың сіңуге қарсы көптеген техниқалық мүмкіншілік тәсілдері, практиқалық қолдану кезінде ұсыныстарға және негізгі талапқа сай қанағаттандырарлық болуы тиіс.

       Сүзгілеуге қарсы жабындарды жергілікті материалдардан жасаған экономикалық жағынан тиімді болып табылады. Әрбір нақты жағдайда, сүзгілеуге қарсы жабындардың конструкциялары мен материалдарын технологиялық, техникалық, экономикалық тағайындалуын есепке ала отырып және табиғи климаттық жағдайларымен негізделуі керек. Қызылорда облысы, Құмкөл мұнай кенішінің вахталық поселкесіндегі сарқынды суды тазарту үшін  биотоғанға сүзгілеуге қарсы жабындарына зерттеу жасау нақты тапсырма болып отыр. Сондықтан жергілікті саздан және мұнай өнімдерінен шығатын асфальтобетоннан жасалған жабындар қаралды .

       Биотоғандағы ағынды судың сіңіп кетпеуіне қарсы саздан жасалған жабынның физико-механикалық және сулы-физикалық қасиеттері мен сүзгіштік коэффициенті анықталып, биотоғандардың сусымалы топырақ құламаларының тұрақтылығы қарастырылды.

Саздар кенішке жақын болғанда, саздан жасалынатын сүзгілеуге қарсы жабындар неғұрлым қарапайым және үнемді болып табылады.

Саздан жасалған сүзгілеуге қарсы жабыны үшін неғұрлым ерекше болып конструктивтік шешім, құлама еңістің мықтылығы және қисық депрессиялықты анықтау, сондай ақ жергілікті жағдайы мен биотоған өлшеміне байланысты.

2 ТАЗАРТЫЛҒАН АҒЫНДЫ СУДЫҢ ӨНДІРІСТЕ ПАЙДАЛАНУДЫҢ ТИІМДІ ЖОЛДАРЫ

2.1.Тазартылған ағынды сулар және оларды қолдану жағдайлары

Ағынды суларды түзілуіне байланысты: тұрмыстық, өнеркәсіптік, аралас және мал шаруашылық ағындары болып бөлінеді.

Тұрмыстық қызмет көрсету кәсіпорындарынан және тұрғын үйлерден шығатын ағынды сулар тұрмыстык сарқынды суларды кұрайды. Бұл ағынды суларда өсімдіктерге пайдалы қоректік заттар бар. Сондыктан оның химиялық құрамы өсімдіктерді суғаруға қолайлы деп саналады. 1 литр тұрмыстық сарқынды суларының кұрамында калий - 10...30 мг, фосфор - 10...20 мг, азот - 40...60 мг және кальций - 50... 80 мг мөлшерде болуы, оларды минералдық қоректенудің көзі ретінде сипаттайды [2].

Өнеркәсіптік ағынды сулардың түзілуі атынан-ақ белгілі. Бұл сулардың кұрамы тұрақты емес. Әсіресе химиялык кәсіпорындардың ағынды сулары улы, құрамы күрделі болып келеді, олардың құрамында улы заттар да кездеседі. Өнеркәсіптік ағынды суларының тыңайтқыштык құндылығы онша жоғары емес. Жылу алмастыру қондырғыларында салқындату қызметін атқаратын сарқынды суларының құрамындағы азоттың мөлшері 11 мг/л, калийдің мөлшері 3...19 мг/л, ал фосфор мүлдем кездеспейді. Өндірістік процестерде қолданылған сарқынды суларының әр литрінде 33 мг азот, 6,8 мг фосфор, 20 мг калий болады. Бұл суларда жануарлар мен өсімдіктер үшін зиянды заттар болуы мүмкін, сондыктан оларды ауыл шаруашылығында пайдаланар алдында құрамын мұқият анықтау қажет. Ағынды суларының құрамында улы қоспалар болса, оны қайта тазартуға жібереді.

Қазіргі кезде аралас ағынды сулардың негізгі бөлігін қалалар мен елді мекендердің жалпы канализация жүйелеріне құйылатын аралас сарқынды сулары (өнеркәсіптік және шаруашылық-тұрмыстық) құрайды. Ортақ канализациялық жүйеге жиналған мұндай сарқынды суларының химиялық құрамы, өнеркәсіпте қолданылып шыққан су ағындарының мөлшері мен сапасына байланысты болады. Мысалы, Волжский өнеркәсіптік кешенінің аралас Ағынды сулары әлсіз сілтілігімен (рН - 8,2 дейін), еріген заттардың концентрациясы жоғары еместігімен (730 - 1263 мг/л дейін) сипатталады. Бұл сулардың тыңайтқыштық құндылығы жоғары емес: азот - 18 мг/л дейін, калий - 33 мг/л дейін, фосфор -1,2 мг/л дейін. Сонымен қатар аралас сулардың құрамында өсімдіктер үшін де улы заттар болуы мүмкін. Тазарту құрылымдарында өңдеуден өткеннен кейін сарқынды сулардың құрамындағы зиянды заттардың мөлшері шекті мөлшерден аспауы қажет.

А.Н. Костяков (1960) минералдануы 0,4 г/л судың сапасы жақсы, ал 0,4 -1,0 г/л аралығындағыларды қанағаттанарлық деп санады. Тәжірибе жүзінде суғаруға қолданылатын суғару суындағы тұз құрамы 0,5 г/л -ден аспауы қажет, кей жағдайларда 1,5 ғ/л -те дейінгілерін суғаруға қолдануға рұқсат етіледі. Соңғы мәліметтер бойынша минералдылығы 1,7 г/л су суғаруға жарамды. Судағы 4-6 г/л түз мөлшері шекті болып саналады.

Қазақстан Республикасы ғалымдарының зерттеулеріне зер салсақ, Қазақстандагы жалпы экологиялық жағдайдың нашарлауына байланысты мелиорацияланған жерлердегі табиғат қорларын пайдалануды ұтымды қамтамасыз етудің мәселелеріне қоғамдық ғылымдарды дайындауға үлкен көңіл бөлінгені, оны құраушылардың ең маңыздысы - табиғат жүйелеріндегі экологиялық теңдестіктің тиімді өзгеруі және оны кеңейтіп қалпына келтіру болып табылатынын айтады.

Дүние жүзінде өнеркәсіптің қарқынды дамуы, қала халқының көбеюі қоршаған ортаның әр түрлі өнеркәсіптік және тұрмыстық қалдықтармен ластануына әкеліп соғуда. Әсіресе, өнеркәсіпте пайдаланылған сарқынды сулардың көбеюінен топырақ пен су көздері қатты ластануда. Сондықтан осындай сарқынды суларды залалсыздандырып, ауыл шаруашылық дақылдары үшін қолданудың маңызы зор. Қазіргі кезде дүние жүзінде сарқынды суларды ауыл шаруашылығында пайдалану тұрғысында жинақталған тәжірибе өте мол.

Топырақтың сіңіру қабілеті жеңіл топырақтан ауыр топыраққа қарай жоғарылайды. Құмды топырақтардың сіңіру қабілеті 70%, ал кұмайт топырақтарда 95%-ға теңеледі. Ауыр топыраққа сарқынды суларын аз нормамен бергенде азотты сіңіру 64%-ға дейін төмендейді. Топырақ азотқа қарағанда фосфорды және калийді қарқынды сіңіреді [19; 20].

Гидрогеологиялық жағдай суғару алқабын ұйымдастырудың негізгі белгісі болып табылады. Суғару алқабы үшін топырақтың су өткізгіштігі жоғары болғаны, ауаландырылған аймақта ыза суларының тереңде орналасуы қолайлы болып табылады. Ыза суларының ластануы әдетте маусымдық өзгешелігімен сипатталады.

Топырақпен тазартудың ең жоғары дәрежесін қамтамасыз ететіндердің ішіндегі маңыздысы - суғару тәртібі мен суғару техникасы болып табылады.

Ауыл шаруашылық дақылдарын сарқынды сулармен суғару жағдайьнда суғару тәртібімен мынадай авторлар айналысты: Е.Г. Петров, И.П. Канардов, В.М. Новиков, П.А. Радугин, А.К. Заикина, Б.С. Серікбаев, О.З. Зубаиров, Н.А. Ковалева, В.В. Игнатова, А.И. Мүсаев, А.Т. Айменов және басқалар.

Көптеген Қазақстандық зерттеушілер ұзындығы 200-250 м жүйектермен және 0,5 (0,2 немесе 0,6) 0,3 л/с су ағынымен суғару тиімді екенін анықтады.

Сарқынды сулармен суғарғанда ыза суларының жағдайын қатаң қадағалау қажет. Ыза суларының деңгейі жер бетіне жақын жатқан жағдайда суғару арқылы 50 мм мөлшерден артық сарқынды суларын беруге болмайды. Сондай-ақ, ерте көктемнен күздің аяғына дейін берілетін сарқынды суларыньң жалпы мөлшері 5000 м³/ға аспауы қажет.

Ағынды сулардан келетін бактериялардың жиналуына бөгет жасау мақсатында, әр суғару аралығында 2-4 аптадай үзіліс жасау қажет. Ерте көктемде және суық күзде 4-апталық үзіліс қажет. Жаздың ыстық айларында, топырақ кеуіп кеткенде және ақаба суларының терең сіңіп кетуі мүмкін болмайтын жағдайда 14 тәуліктік үзіліс және бір рет одан да қысқа үзіліс жасауға болады.

Ыза сулары терең жатқан жерлерде, ақаба суларын мол беруге болады.

Мөлшері 1000 м /га сарқынды суымен суғарудың өзі ыза суларымен тарайтын эпидемияның таралуына қауіп туғызбайды. Бірақ мұндай жағдайда, әрі қарай зерттеулер арқылы 2 метрден төменгі жиекте микроорганизмдер ақаба суларымен қай қабаттарға, қалай және қандай концентрацияда түсетінін қадағалап анықтау керек .

Ағынды сулармен мол суғарылған аудандарда әдетте ағынды сулардың топырақпен тазартылу дәрежесі төмендейді, 1 метрлік қабаттың тазарту дәрежесі 10%-ғада жетпейді.

1962-1965 жылдары қалалық ағынды суларымен суғарылған жайылымның патогенділігіне микробиологиялық талдау жүргізу негізінде топыраққа ағынды суларымен түскен жұқпалы бактериялардың жойылуына немесе ауруды қоздыратын мүмкіндігінің жойылуына 14-тәуліктік мерзім жеткілікті екені анықталды.

Ағынды сулардың тыңайтқыштық тұрғыда жоғары бағалылығы және оларды ауыл шаруашылығында су қорларын қорғау мақсатында пайдаланудың тиімділіғі суғармалы танаптарға деген сұранысты арттыра түсті. Бұрыннан қолданылып жүрген егіншіліктің суғару танаптарының орнына, енді заман талабына сай жабдықталған инженерлік жүйелер – сарқынды суларын қолданатын суғару жуйелері (АСҚСЖ) пайдаланыла бастады.

Микроорганизмдер мен микроэлементтер – ағынды сулардың құрамындағы ең құнды минералдық қоректік элементтер. Қазақстанда жылына тұрмыстық-шаруашылықтық сарқынды сулармен 10 мың тонна фосфор (Р) және 9 мың тонна калий (К) жоғалады. Мұндай мөлшердегі қоректік заттармен 300 мың гектар шабындықты тыңайтуға болады.

Қазір біздің республикамызда шамамен 43 мың гектар жер мал шаруашылықтық, өнеркәсіптік және тұрмыстық сарқынды суларымен суғарылады. Оңтүстік Қазақстанда қазіргі таңда, шамамен 20 мың гектар суғармалы жерлерде ауыл шаруашылық дақылдары сарқынды сулармен суғарылуда.

ТМД елдерінде - Ресейде, Украинада, Қазақстанда, Сібірде, Молдовада, Өзбекстанда, Балтық жағалауы елдерінде, Солтүстік Кавказда, Түркменстанда, Әзірбайжанда, Волгоград маңында, Ставропольде, Львовте, Санк-Петербургте және басқа аудандарда да ақаба суларын қолданатын суғару жүйелері (АСҚСЖ) құрылды. Қазіргі кезде сарқынды суларымен ТМД елдерінде 360 мың га жерлер суғарылады. Мұндай аудандар Харьков маңында, Москвада, Киевте, Санкт-Петербургте, Волгоградта, Одессада, Саратовта, Донецкте, Бакуде, Омскде, Ашхабадта, Евпаторийде, Ждановта, Кривой Рогта, Ақсайда /Ростов облысы/, сондай-ақ, Балтық жағалауы елдерінде және Орта Азия, Орал және Беларусьте де бар [ТМД елдерінен басқа Болгария, Германия, Англия, Франция, АҚШ, Венгрия, Жапония және басқа елдер де сарқынды суларын пайдаланумен айналысады.

Қазақстанда сарқынды сулармен Алматы, Тараз, Шымкент, Актау, Астана, Қостанай және т.б. қалалардын маңындағы егістік жерлер суғарылады.

ТМД елдерінің 52 жылдан астам сарқынды суларымен суғару тәжірибелерінде қоршаған ортаға, топыраққа және өсірілген дақылдардың өніміне айтарлықтай жағымсыз әсері байқалған жоқ. Бұл осы суларды орынды қолданудың нәтижесінде, атап айтқанда, санитарлық, агротехникалық және пайдалану талаптары мен ережелерін сақтау, АСҚСЖ келетін барлық үрдістерді жүйелі түрде бақылау, және де ғылыми-зерттеу жұмыстарының нәтижелерін өндіріске енгізудің арқасында жүзеге асқан [31].

Тазартартылған ағынды сулардың қоршаған табиғи ортаға тигізетін әсерлері

Ағынды суларды қолданатын суғару жүйелерінде сарқынды суларды пайдалану - ауыл шаруашылык дақылдары өнімінің жоғарылауына мүмкіндік береді, сонымен қатар ауыл шаруашылык өндірісін қарқындандыру кұралы болып саналады.

Қазіргі санитарлық ережелер ағынды суларды қолдану жүйелерінде біржылдык және көп жылдық өсімдіктерді, техникалық, мал азықтық, дәндік және сүрлемдік дақылдарды, сондай-ақ бұталарды, ағаштарды өсіруге рұқсат етеді. Жеміс-жидек, бақша, көкөніс дақылдарын сарқынды суларымен суғаруға тиым салынады, себебі оларды адамдар тамаққа шикі күйінде пайдаланады.

Ағынды суларды қолданатын суғару жүйелерінің негізгі бағыты - мал азық дақылдарды өндіру. Сондықтан сарқынды суларды қолданатын суғару жүйесі бар шаруашылықтар негізінен ет және сүт өндірісіне мамандандырылған.

Ағынды суларды қолданатын суғару жүйелеріне дақылдарды іріктеп алудың да өзіндік ерекшеліктері бар. Ағынды сулардың, яғни ондағы микроорганизмдер мен құнарлы заттардың есебінен, суғармалы алқаптардағы өсімдіктердің қоректену жағдайы жақсарады. Сонымен қатар бұл алқаптарда тазарту барысында сарқынды су ағындарының үздіксіз келуінен, топырақтың ылғалдану дәрежесі жоғары болады.

Біздің еліміздің әртүрлі топырақ-климаттық аймақтарында көп жылдық өсімдіктер ең жақсы дақыл болып табылады, олар тек жоғары түсімімен /гектарына 1000 ц дейін/ ғана ерекшеленіп қоймайды, сонымен бірге осындай шөп жамылғысының астында топырақтың екінші тұздануы болмайды [21].

Көпжылдық өсімдіктерді ағынды сулармен суғарудағы жоғары тиімділік, олардың сарқынды суларының құрамындағы еріген құнарлы заттарды жақсы сіңіруімен, тұрақты түрде қолайлы мөлшердегі ылғалмен қамтамасыз етілу жағдайында бойының және массасының үдемелі түрде өсуімен және де тамыр қалдықтарының есебінен топырақ құрылымының жақсаруымен түсіндіріледі. Ағынды судағы құнарлы заттардың 39,0%-ы көп жылдық өсімдіктермен пайдаланылады.

Суғару алқаптарында ауыл шаруашылық дақылдарының көптеген түрлері өсіріледі. Оның ішінде көп жылдық өсімдіктер (жоңышқа, қылтанақсыз арпабас, ақ жоңышқа, сұлы т.б.), дәнді дақылдар (жүгері, ас бұршақ, арпа, қара бидай, бидай, қонақ жүгері), техникалық және майлы дақылдар (қант қызылшасы, күнбағыс, мақта, соя) жоғары өнімділігімен ерекшеленеді.

Ресейдің Волгоград облысы жағдайында көбіне үш толық орымды қамтамасыз ететін судандық шөп тұрақты болып табылады.

Көп жылдық бақылаулар, жайылымдық шабындықтарда шалғындық сұлының және шалғындық тимофеевканың, қылтанақсыз арпабастың, ақ жоңышқаның тұрақтылығы жоғары екенін байқатты. Сарқынды сулармен суғарғанда шөптегі құрғақ заттардың мөлшері 17 ден 25 %-га дейін өскен.

Ағынды суларды шет елдерде шалғындарды және жайылымдарды суғару үшін кеңінен қолданылуда. Венгрияда көп жылдық шөптерді сарқынды сулармен суғарғанда гектарына 600 центнерге дейін өнім алынған . Польшада жайылым мен шабындық жерлердің 80%-ы сарқынды сулармен суғарылады. Сарқынды суларымен суғару Германияда мал азықтық дақылдарының өнімін 1,5-3 есеге жоғарылатуға мүмкіндік берді .

Ағынды сулармен суғаруға сүрлемдік дақылдар - жүгері, күнбағыс жақсы бейімделеді. Олар тұрақты түрде өнім береді. Жүгері гектарына 400 центнер, күнбағыс 1000 центнерге дейін жасыл балауса түріндегі өнім береді. Ресейдің Волгоград облысының жерлерінде жүгерінің жасыл өнімі гектарына 480 центнерге жетеді, Саратов облысында да сондай өнім алынған. Қазақстанның Алматы, Ақтөбе және Оңтүстік облыстарында да осындай өнім деңгейі байқалған. Алматы облысының «Бұрындай» шаруашылығында 6 рет суғарудан кейін сүрлемдік жүгерінің түсімі 560 ц/га, ал жоңышқаның түсімі 8 рет суғарудан кейін, 673 ц/ға дейін жетті. Жамбыл облысының тұрмыстық-шаруашылықтық ақаба суының 1 литрі қант қызылшасының тамыр жемісіне 11,7 кг салмақ қосады, ал өзен суларының 1 литрі 9,1 кг береді. Болгарияда тиісінше 14,4 және 9,8 кг.

Қант қызылшасын Ағынды суымен суғарғанда өнім гектарына 600 - 700 центнерге жететіндігі А.М. Можейконың [1971], В.И. Марымовтың [1975], Б.Р. Касеновтің [1979], О.З. Зубаировтың [1978] зерттеулерімен анықталған.

Сарқынды сулармен суғару кезінде өндірілетін өнім сапасы туралы мәселе туады, ол көбіне сарқынды суының түріне, топырақ құрамына, климатқа және басқа факторларға байланысты.

Тұрмыстық ағын сулардың өсірілетін дақылдың сапасына тигізер әсері жеткілікті түрде зерттелген. Бұрынырақта, 1931 жылы, П.С. Севостьянов тұмыстық сарқынды сулармен суғару өсімдіктің сапасына оң әсер ететінін анықтаған.Көптеген эксперименттік мәліметтер суғару жүргізілетін алғашқы 2-3 жылда тұздың жиналуы қарқынды түрде өтетіндігін, ал содан соң, топырақ қабатындағы белсенділік мөлшері тұрақталатынын дәлелдеді.

Күздік-қыстық және ылғалдандыру мақсатында суғарулардың әсерінен тұз топырақтың төменгі қабаттарына орын ауыстырады.

Үздіксіз суғарудан тұздың жыртылатын қабатта және жыртылмайтын қыртысының ең терең бөлігіне дейін бөлініп таралуы жүреді. Әсіресе натрий мен кальций көп мөлшерде топырақ қабатында белсенді түрде ауысады. Бұл гидролиздерді химиялық жеделдету арқылы осы элементтердің жылжымалылығын жоғарлатады. Әсіресе сіңірілген натрий қауіпті, себебі ол топырақтың мелиоративтік қасиетін төмендетіп оның сорға айналуына әкеліп соғады. Сорға айналу топырақтың құрылымын бұзады және де топырақ кесек тасқа айналуын үдетеді.

Топырақтың сіңіру кешенінде бір валенттіден екі валентті катиондардьщ түзілуі натрийдің жиналу процесін қиындатады, кері қатынасында топырақ сорға айналады.

Суғармалау мөлшері қаншалықты көп болса, топыраққа тұздың түсуі соншалықты көп болады. Минералды сарқынды суларының едәуір бөлігін суғару мөлшерімен таза су ретінде берген дұрыс. Бізге белгілі, Қазақстанда дақылдарды суғару топырақ жағдайына байланысты минералдылығы 0,2 ден 3,0 г/л-ге дейінгі сумен іске асырылады. Сонда да топырақтың сорға айналуы мен топыраққа тұз жиналуын жүйелі түрде қадағалау қажет, сарқынды суын пайдаланғанда, натрийдің көбеюіне байланысты, жыл сайын топыраққа гипс енгізу орынды. Ол сіңіру кешенінде тұздың енуіне кедергі жасайды.

Көптеген зерттеу жұмыстарында сарқынды сулардың топырақтың потенциалды құнарлылығы мен тиімді құнарлығына жағымды әсер ететіні анықталған.

В.Т. Додолинаның мәліметінше, сарқынды сулармен жиі және көп мөлшермен суғару ғана ең жақсы нәтиже береді .

Ал, В.Д. Давыдов өз зерттеулері нөтижесінде қоректік бағалылығы төмен сарқынды сулармен суғарғанда қосымша түрде толық минералды тыңайтқыштарды толық мөлшерде топыраққа енгізу қажет деп санайды.

Шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулармен суғарғанда топырақта біріншіден азот, одан соң аз мөлшерде калий жиналады. Фосформен жеткіліксіз түрде қамтамасыз етіледі. Сол себептен, әсіресе қоректік бағалылығы төмен сарқынды суларымен суғарғанда топыраққа мезгіл-мезгіл органикалық және минералдық тыңайтқыштар енгізіп отыру керек.

Ағынды сулармен суғарғанда топырақтың тұз құрамы өзгереді. Осындай өзгерістер топырақтың ерекшеліктеріне, сарқынды суларының құрамындағы тұздардың мөлшері мен сапасына байланысты болып келеді. Құрамында натрий тұзы бар күшті минералданған сулар өте қауіпті, олар топырақтың сорға айналуына бірден-бір себепші.

Ағынды сулармен топыраққа түсетін микротыңайтқыштар маңызды орынға ие. Азот, калий және органикалық заттар минералды тыңайтқыштармен толықтырылып топырақтағы ағзалардың биохимиялық белсенділігін жоғарылатады және өсімдіктердің қажетті химиялық элементтермен қоректенуіне мүмкіндік беріп, олардың өсіп жетілуіне әбден қолайлы жағдай жасайды.

Ағынды суларды қолданатын суғару жүйелерінде тыңайтқыштарды қолдану қажеттілігі сарқынды суларында қоректік элементтердің жетіспеушілігінен туады. Орташа тыңайтқыштық бағалылығы бар қалалық ағынды суларын пайдаланғанда, оған қосымша минералды тыңайтқыштар - 30% азот, 80% фосфор, 60% - калий енгізу қажет .

Ауыл шаруашылығында ағынды суларды пайдалану жағдайларына жасалған әдеби шолу, оларды төмендегі жағдайларда ауыл шаруашылық дақылдарын суғаруға қолдануға болатындығын көрсетті:

• ағын суларды суғаруға дайындау ғыльши негізде жүргізілгенде;

• суғармалау мөлшерін және суғару техникасын топырақтың
  агротехникалық, мелиоративтік ерекшеліктерін ескере отырып тағайындағанда;

• аймақта қолданылатын агротехникалық шаралар өз мерзімінде
  орындалып отырғанда.

Ағынды сулары суғару суына деген сұранысты ғана қанағаттандырып қоймайды, сонымен қатар ауыл шаруашылық дақылдарынан жоғары және тұрақты өнім алудың қайнар көзі болып табылады. Ғылыми тұрғыда негізделген, өндіріске енгізуге ұсынылатын ұсыныстар қоршаған ортаны таза сақтауға мүмкіндік береді.

Өнеркәсіптік ағын суларға қарағанда, шаруашылық-тұрмыстық сарқынды суларымен суғару өсімдік өнімдерінің сапасына жақсы әсер етеді. Ағынды сулармен суғарудың әсерінен көпжылдық шөптердің құрамындағы протеин күрт көбейеді, ал дәнді дақылдарда кальций мен май көп жиналады, бұршақты дақылдарда фосфордың мөлшері артады.

Ф.С. Маренкиннің мәліметтерінде сарқынды сулармен суғарғанда сүрлемдік дақылдарда құрғақ зат мөлшерінің артатыны жайлы деректер келтірілген.

Украинада ағын сулармен суғарылған күздік бидайдың сапасы тәлімді жерде өсірілген бидайдың сапасынан жоғары болған. Волжский өнеркәсіп кешенінің сарқынды суларымен күрішті суғарғанда, дәннің сапасы қанағаттанарлықтай болған.

Қорытынды

Биотехнология қолданбалы ғылым саласы. Биотехнологияның жетістіктері бүгінгі медицинада, экологияда, ауыл шаруашылығында (селекция, өсімдіктер өсіру) биохимияда өсімдіктердің физиологиясында қолданылады. Биотехнологияның зерттеу объектісі – тіршіліктің негізі болып саналатын белоктарды, нуклеин қышқылдары ДНК – ғы генетикалық және биологиялық ақпарат қалай жиналады және сақталады, бір ұрпақтан екінші ұрпаққа қалай берілетіндігін заңдылығын атап көрсетіп келеді.Сондай ақ, экология саласында қоршаған ортаны жақсартудың жолдарын, технологиясын(сарқынды суды,ластанған топрақты биологиялық әдіспен тазартудың жолдарын)ұсынады. Кейінгі кезде биотехнология пәні заңды түрде жоғарғы оқу орындарында арнайы курс ретінде оқытыла бастады.

Мемлекет экономикасының аймақтық – өнеркәсіптік кешендер, аймақтар мен аудандар кесіндісінде дамуы көптеген жағайда су ресурстарының жағдайына байланысты. Бұл әсіресе шөл және шөлейтті аймақта орналасқан Қызылорда облысында байқалады. Су ресурстарын қорғау және тиімді пайдаланудың нақты әдісі болып суды тазалау технологиясын енгізу, сарқынды суларды тазарту және қайтадан қолдану болып табылады. Бүгінгі күнде суларды тазартудың кеңінен орын алған әдісі – бұл ағын суларды механикалық және биологиялық тазарту. Өткен ғасырдың ортасында, ғылымның, техника және технологияның даму кезеңінде сарқынды суларды индустриалды әдістеріне, оның ішінде қымбат және шығынды болып табылатын жасанды экотехнологиялық әдістерге көп көңіл бөлінді

Биотехнологиялық әдіс. Ағын суды тазарту үшін ластағыштарды ыдырататын, өздерінің қоректенуіне, өсуіне және көбеюіне пайдаланатын микроағзалар немесе оларды өз бойына сіңіретін өсімдіктер мен (биосүзбелер ретінде қалың өскен қамыс, қоға т.б.) қолданылады. Биотехнологиялық тазалауға қатысатын организмдерге әр түрлі бактериялар, балдырлар, саңырауқұлақтар, ең төменгі сатыдағы жәндіктер, құрттар және басқалар жатады. Ағын суларды тазартудың ең қарапайым және арзан тәсіліне анықтамалар беріліп, биотоғандағы сарқынды суларды биологиялық тазарту әдісіне талдаулар жүргізіле отырып қарастырылды.

Өндірістік суларды биотехнологиялық тазарту үшін құрылыс қарапайым, тиімді    және экономды биотоған болып табылады. Қазақстандағы (қыста – -30^оС , жазда – +40^оС) климаттың  тез құбылмалы жағдайын ескере отырып анаэробты-аэробты биотоғандар ұсынылады. Жер асты суларының  ластануын болдырмау үшін биотоғанда сіңіп     кетпеуге қарсы жабын болуы тиіс.

Қарастырылған әдебиеттердегі материалдарды талдау жасау барысында, биотоғандағы суды сіңіруге қарсы жасалатын сазды және топырақты жабындар, полимер материалдардан жасалған жабындар, бетонды және темір бетонды жабындар, асфальтобетонды және битумды жабындар қарастырылған.

Биотоғандағы судың сіңуге қарсы көптеген техниқалық мүмкіншілік тәсілдері, практиқалық қолдану кезінде ұсыныстарға және негізгі талапқа сай қанағаттандырарлық болуы тиіс.

       Сүзгілеуге қарсы жабындарды жергілікті материалдардан жасаған экономикалық жағынан тиімді болып табылады. Әрбір нақты жағдайда, сүзгілеуге қарсы жабындардың конструкциялары мен материалдарын технологиялық, техникалық, экономикалық тағайындалуын есепке ала отырып және табиғи климаттық жағдайларымен негізделуі керек. Қызылорда облысы, Құмкөл мұнай кенішінің вахталық поселкесіндегі сарқынды суды тазарту үшін  биотоғанға сүзгілеуге қарсы жабындарына зерттеу жасау нақты тапсырма болып отыр. Сондықтан жергілікті саздан және мұнай өнімдерінен шығатын асфальтобетоннан жасалған жабындар қаралды.

Қорытындылар мен ұсыныстар:

1. Ағынды суларды биотехнологиялық тазарту үшін биотоған ғимараты қарапайым, тиімді және пайдалы болып табылады.

2. Қазақстандағы (қыста - 30ºС, жазда +40ºС) климаттың тез құбылмалы жағдайын ескере отырып, анаэробты – аэробты биотоғандар ұсынылады: анаэробты – терең сулы (һ=5 м), аэробты – 2,5 м – ден аспайтын тереңдікте.

3. Жер асты суларының ластануын болдырмау үшін биотоғанда сіңіп кетпеуге қарсы жабын болуы тиіс.

4. Сүзгілеуге қарсы жабындарды жергілікті материалдардан жасау экономикалық жағынан тиімді болып табылады.

5. Әрбір нақты жағдайда, сүзгілеуге қарсы жабындардың конструкциялары мен материалдарын технологиялық, техникалық, экономикалық тағайындалуын есепке ала отырып және табиғи климаттық жағдайлармен негізделуі керек.

Енгізілген жұмыстың техника – экономикалық тиімділігінің бағасы. Биотоғандардан тазаланып өткен өндірістік сулар қазіргі жағдайда жергілікті жерлерді көгалдандыру мен суғаруға пайдаланылып отыр. Сондықтан орындалған жұмыстың экологиялық және әлеуметтік жағдайды жақсартуға қосқан үлесі мол.

Жергілікті аймақтың экологиясын жақсартуға, табиғатты қорғау бағдарламасын жасауға, аймақтық экологиялық мониторингін ұйымдастыруға және жетілдіруге негіз бола алады.

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

1. Жатқанбаев Ж.Ж. Биотехнология. Учебник. А.: 2009. 3-13 б.

2. Джусупова Д.Б. Технологии очистки природных и производственных сточных вод. Учебное пособие. А.: 2006. 41-50 б.

3. Коробкин В.А., Лященко Л.В. и др. Токсикологические свойства сточных вод г. Алматы // Вопросы гигиены окружающей среды. Алматы. 1999. 45-54 б.

4. Яковлев С.В., Карелин Я.А. и др. Очистка производственных сточных вод. – М.: Стройиздат. 1999.

5. Штамм Е.В., Батовская Л.О. Биотические и абиотические факторы формирования редокс – состояния природной водной среды // Экологическая химия водной среды. 1998. Т.2., 125-137 б.

6. Шилькрот Г.С. Причины антропогенного эвтрофирование водоемов. Общая экология. Биоценология. Гидробиология. Т.2. Антропогенное эвтрофирование водоемов. М., 1995. 61-69 б.

7. Патин С.А. Влияние загрязнения на биологические ресурсы и продуктивность Мирового океана. М., 1990. -251 б.

8. Томас Ю.А. Фосфор и эвтрофикация // Фосфор в окружающей среде. М., 1997. 638-665 б.

9. Остроумов С.А., Хорошилов В.С. Биотестирование вод, загрязненных поверхностно – активными веществами // Изв. РАН. Сер. биол., 1992. №3. 452-458 б.

10. Земляк М.М., Свердликов А.И., Свердликов А.А. Исследования факторов, влияющих на эффективность аэрации. Наука и техника в городскомхозяйстве. Будiвельник, Киев, вып. 74, 1990, с. 87 –94.

11. Долгов Г.И., Никитинский Я.Я. Гидробиологические методы исследование. В кн.: Стандартные методы исследования питьевых и сточных вод. М.: 1999. -140 б.

12. Разумовский Э.С., Медриш Г.Л., Казарян В.А. Очистка и обеззараживание сточных вод малых населенных пунктов. М.:-Стройиздат, 1996. –173 б.

13. Звячинцев Ю.Ю. Методы почвенной микробиологии и биохимии. М.:-МГУ, 1991. – 304 б.

14. Исмаилов Н.М. Нефтяное загрязнение и биологическая активность почвы. М.: Наука, 1992. – 227-235 б.

15. Клар Э. Полицинклические углеводороды. Пер. с англ. М., 1971. – 43-46 б.

16. Стобникова Е. И др. Выбор активного микроорагнизма – деструктора углеводородов для очистки нефтезагрязненных почв. М., 1995. – 534-539 б.

17. Установка для очистки сточных вод. Предварительный патент РК № 17085 (2004/1146.1) от 06.08.2004 Мырзахметов М; Жумартов Е.Б; Нурпеисов М.Н; Хойшиев А.Н; Булегенов Г.Р.

18. Жумартов Е.Б., Хисарова Л.Ц., Булегенов Г.Р. Экспериментальные исследования аэротенка –отстойника с фиксированным биоценозом. Труды Международной конференции «Инженерное образование и наука в XXI веке» посвященной 70-летию КазНТУ им. К.И.Сатпаева. Проблемы рационального использования природных ресурсов Т.1, Алматы, 2005,-б.530-532.

19. Булегенов Г.Р. Результаты по сорбционной очистке смеси сточных вод  и активного ила. Материалы Центрально-азиатской международной научно-практичекской конференции, Алматы, 2005,-б.185-186.

20. Жумартов Е.Б., Булегенов Г.Р., Хойшиев А.Н. Қазақстандағы қала және кіші елді мекендердің канализация жүйесінің қазіргі қал-жағдайы. Халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференция «Жаңа мыңжылдықтағы сәулет және құрылыс» Қ.И.Сәтбаев атындағы ҚазҰТУ, Алматы, 2008,-б.45-48.

21. Жумартов Е.Б., Булегенов Г.Р., Хойшиев А.Н. Кіші елді-мекендердің канализация жүйесінің классификациясы. Қ.И.Сәтбаев атындағы ҚазҰТУ, Хабаршы №6, Алматы, 2008-б. 125-128.

22. Жумартов Е.Б., Булегенов Г.Р. Екі сатылы тұндырғышта өтетін тұндыру процесі туралы мәлімет. ҚазБСҚА, Хабаршы №2, Алматы, 2008-б. 78-84.

23. Жумартов Е.Б., Булегенов Г.Р. Кіші елді мекендердің сарқынды суын тазартудың технологиялық схемасын ұғындыру. Қ.И.Сәтбаев атындағы ҚазҰТУ, Хабаршы №6, Алматы, 2008-б. 128-130.

24. Мырзахметов М.М., Шомантаев А.А., Абиева Г.С. «Противофильтрационные покрытия биопрудов из асфальтобетона» «Шоқан тағлымы-8».Халықаралық ғылыми- тәжірибелік конференция. Кокшетау,2003.-148-150 бет.

25. Абиева Г.С, Шомантаев А.А., Мырзахметов М.М., Шонбаева Г. «Противофильтрационные покрытия биопрудов из глины», Қазақ мемлекеттік сәулет құрылыс академиясының 25-жылдық халықаралық конференциясы «Қазіргі құрылыс материалдары, технологиясы мен жобалау әдісі».- Алматы, 2005.- 179-182 бет.

26. Шомантаев А.А., Абиева Г.С., Жапахова Д.Ө. «Саздан жасалған биотоғанның сүзгіленуге қарсы жабыны» М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университетінде «Индустриалды-инновациялық даму- Қазақстанның тұрақты экономикасының негізі»  халықаралық ғылыми- тәжірибелік конференциясы.- Шымкент, 2006.- 501-503 бет.

27. Мырзахметов М.М., Абиева Г.С., Джалдыбаева Н.В. «Технология и техника биологической очистка сточных вод в биопрудах» М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университетінде «Индустриалды-инновациялық даму-Қазақстанның тұрақты экономикасының негізі»  халықаралық ғылыми- практикалық конференциясы.-Шымкент, 2006.- 507-509 бет.

28. Жумартов Е.Б., Оспанов К.Т. Состояние очистки сточных вод малонаселенных пунктов Казахстана // Совершенствование инженерных систем и проблемы экологии. Минвузовский сборник трудов. – Алматы: КазГАСА, 1998. –С. 103-109 б.

29. Разумовский Э.С., Медриш Г.Л., и др. Очистка и обеззараживание сточных вод малых населенных пунктов. – М.: Стройиздат, 1999. – 173 б.

30. Мельдер Х.А., Пааль Л.Л. Малогабритные канализационные очистные установки. –М.: Стройиздат, 1997. – 136 б.

31. Мырзахметов М.М., Тойбаев К.Д. Ластанған суды әкету және тазалау. Алматы: ҚазМСҚА, 1996. – 141 б.

32. Рекомендации по расчету и практическому применению эжекторных аэраторов в процессах биологической очистки сточных вод /ЦНИИЭП/ инженерного оборудования. 1998. – 6 б.

33. Технические записки по проблемам воды в 2-х т. /Фирма «Дегремон» - М.: Стройиздат, 1995. – 1063 б.

34. Лабораторный практикум. Технологический контроль и анализ сточных вод. – А.: 1998. ААСИ.

35. Мырзахметов М.М., Жомартов Е.Б., Оспанов К.Т. Шағын аэротенктегі лас суды биологиялық тазарту процесінің технологиялық параметрлерін анықтау // Инженерные аспекты экологических проблем Казахстана; XМежвуз. Сборник науч. Трудов. Алматы: КазГАСА, 2001. 97-101 б.

36. Мырзахметов М.М., Жомартов Е.Б., Оспанов К.Т. Исследование процессов осаждения иловой смеси во вторичном отстойнике компактной установки по очистке сточных вод // «XX ғасыр басындағы инженерлік ғылым» халықаралық ғылыми – практикалық конференцияның материалдары, тезис. докл. Алматы. 2001. 285-286 б.

37. Мырзахметов М.М., Жомартов Е.Б., Оспанов К.Т. Компактная установка по биохимической очистки сточных вод. Тезисы, докл. Международная выставка Вода – 2000. Алматы. 56-58 б.

38. Трифонова Т.А. и др. Прикладная экология. – М.: Традиция. 2005.