Мазмұны
1 КІРІСПЕ…………………………………………………………………………3
2 НЕГІЗГІ БӨЛІМ...................................................................................................8
2.1 «Силикат» ЖШС зауытына сипаттама……………………………………..8
2.2 ЗЕРТТЕУДІҢ МАТЕРИАЛДАРЫ МЕН ДІСТЕРІ..........................................8
2.3 Силикат зауыты маңы топырағына гранулометриялық сипаттама……….10
2.4 Топырақ жамылғысының гигроскопиялық ылғалдылығын анықтау……..11
2.5 Топырақ cығындысының рН деңгейіне тексеру…………………………...12
2.6 Топырақ құрамындағы марганец қосылыстарын фотоколориметриялық
әдіспен анықтау..............................................................................................15
2.7 Биоремедиация әдісі..........................................................................................17
2.8 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ МЕН ДЕРЕКТЕРІ……………………………. ..18
ҚОРЫТЫНДЫ………………………………………………………………….23
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ДЕРЕККӨЗДЕР ТІЗІМІ………………………………24
ҚОСЫМШАЛАР

2

1 КІРІСПЕ
Тақырыптың

өзектілігі:

Қазіргі

заманғы

өнеркәсіп

адам

өмірінің

материалдық негізін қалайды. Адамның негізгі қажеттіліктерінің көпшілігін
өнеркәсіп ұсынатын тауарлар мен қызметтер арқылы қанағаттандыруға болады.
Өнеркәсіпті қоршаған ортаға қорғау оның аумақтық орналасу сипатына,
шикізатты, материалдар мен энергияны тұтыну көлеміне, Қалдықтарды кәдеге
жарату мүмкіндігіне және энергия тұтынатын циклдердің аяқталу дәрежесіне
байланысты.
Өркениет дамуының қазіргі кезеңінде өнеркәсіптік өндіріс табиғатқа
жаһандық

ауқымда

үлкен

әсер

етеді.

Табиғи

ортаның

өнеркәсіптік

шығарындылармен ластануы адамдардың денсаулығына және тұтастай алғанда
қоршаған ортаның жағдайына теріс әсер етеді. Сонымен қатар, кірпіш өндіретін
кәсіпорындар

қатты

және

газ

тәрізді

ластаушы

заттардың

үлкен

шығарындыларымен ерекшеленеді. Кірпіш шаңы табиғи ортаның барлық
компоненттеріне әсер етеді
Қоршаған ортаны қатайтуда өнеркәсіптік өндірістің рөлі зор. Бұл ретте
қатты, сондай-ақ газ тәріздес ластаушы заттардың шектеулі іріктеулерімен кірпіш
өндіретін кәсіпорындар бөлінеді.
Зауыт Семей қаласының батыс бөлігіндегі Ертіс өзенінің оң жағалауында
орналасқан.
Кәсіпорындарда әлеуметтік инфрақұрылым сақталған. Кәсіпорын
қызметкерлерінің балаларына арналған 150 орындық балабақша, денсаулық
пункті, спорт залы жұмыс істейді. Қызметкерлер үшін тегін тамақпен қамтамасыз
етілген зауыт асханасы тәулік бойы жұмыс істейді. Қызметкерлер саны 1200
адамды құрайды.
Семей «Силикат» ЖШС

зауытының өнімдері Қазақстандық нарықта,

сондай-ақ РФ Батыс-Сібір федералды округінің нарығында сатылады. «Силикат»
ЖШС зауытының өнімдері Алматы, Астана және Қазақстанның басқа өңірлерінің
тұтынушылары жоғары бағалайды, ол құрылыс кезінде қолданылады.
3

«Силикат»
шығарылады[1].

ЖШС қоршаған ортаға жыл сайын 27 млн.т астам шаң
Олардың

үлесіне

қатты

заттардың

өнеркәсіптік

шығарындыларының 2/3 және газтәрізділердің 44% тиесілі [1].
Ауыр металдардың топырақты, әсіресе үлкен қалалар мен ірі өнеркәсіп
орталықтарының маңайындағы топырақты ластауы Қазақстан Республикасы үшін
өзекті мәселелердің біріне айналды. Республиканың өнеркәсіпті өңірлерінде
антропогендік әрекеттер мен топырақ жамылғысының ластану ошақтары едәуір
аумақты қамтуда. Айталық, Павлодар-Екібастұз аумақтық өндірістік кешеніндегі
қарқынды өндірістік жұмыстардың нәтижесінде қоршаған ортаның жер беті және
жер асты сулары, ауа бассейні және топырақтың беткі қабаттары секілді барлық
элементтері ластанған көлемді аумақтар пайда болды. Өзінің бірегей қасиеттеріне
сәйкес айрықша орын алатын сынап элементі Павлодар-Ақсу және Екібастұз
өнеркәсіп

тораптарында

туындаған

антропогендік

ауытқулардың

көлемді

аумағында айтарлықтай мөлшерде кездесетін ластауыш элементтердің бірі болып
отыр[1].
Ауыр металдармен ластанған жерлер ауданының артуы олардың қоршаған
ортаға антропогендік әсер етуі салдарының бірі болып отыр. Бұл әсіресе
аумағында ірі өнеркәсіп орындары орналасқан қалалар үшін өзекті проблемаға
айналды. Фабрикалар мен зауыттардың, басқа да көптеген нысандардың жұмыс
істеуінің нәтижесінде құрамында ауыр металдар мен өзге де ластауыш заттар
кездесетін шаң-тозаңдар көптеп шығарылып, біртіндеп қала топырағының бетіне
шөгуде. Тіпті ауада ұшпа заттардың шамалы концентрациясының болуында да
қала топырағында атмосферадан қонатын зиянды компоненттердің көп мөлшері
тез жинақталып үлгіреді. Осының салдарынан кәсіпорын қызмет ететін бірнеше
шаршы километр аумақта ластауыш заттардың ауытқымалы көп мөлшері
байқалады. Олардың көбі рұқсат етілетін шекті шамадан асып кетеді. Бұдан
топырақтың қасиеті ғана нашарламастан, бірқатар жағдайларда ауыз су ретінде
пайдаланылатын жер беті және жер асты суларын ластайтын қосымша көздер
пайда болады. Қаладағы ашық топырақ телімдері атмосфера ауасын қайталап

4

ластайтын қуатты ошақтарға айналады. Осылайша, топырақтың ластануы өзінің
келтіретін зардаптары жөнінен өте қауіпті құбылыс болып саналады.[2]
Қоршаған ортаның элементтерімен биологиялық және физикалық жолмен
тасымалданатын

сынаптың

уыттылық

қасиеттері

ерекше

алаңдатушылық

туғызып, экотоксикологиялық проблемаға айналуда. Бұл өңірдің энергетикалық
кәсіпорындарының атмосфераға жыл сайын 800 мың т шаң-тозаң шығаратыны,
олармен бірге 2 – 800 кг сынап таралатыны анықталған. Алтын 167 үйінділерінде
бұдан да көп сынап жинақталады, оларға жылына 5 тоннаға дейін сынап
жеткізіледі екен. Осындай деректер экологияға зиянды мұндай элементтердің
қоршаған ортаға және ондағы тірі организмдердің денсаулығына зиянды әсерін
азайтуға бағытталған шаралар қабылдауды және оларды мүлтіксіз жүзеге
асыруды қажет етеді.[1]
Орталық Қазақстанда да ауыр металдардың ластаушылық зардаптары
жойылмаған, мұнда сынап элементі Теміртау қаласының едәуір аумағын,
Самарқан су бөгенінің жағалық алқабын, Нұра өзені аңғарының едәуір бөлігін
«жаулап» алған (М.А.Илющенко, С.Хевен, 1997). Мәселен, «Карбид» өндірістік
бірлестігі мен оның айналасындағы өнеркәсіп алаңы (1,1 км2 ) топырағының
үстіңгі қабатындағы сынаптың мөлшері 375 мг/кг болған.[1]
Оңтүстік Қазақстанда мырышпен ластанған және жер-жерде фторидтік
аномалия байқалатын, батысында – хроммен ластаған аймақтар пайда болған.
Ақтөбе өңірінде қаладан 20 км-ге дейінгі қашықтыққа таралған фондық
деңгейден ондаған және жүздеген есе асатын хроммен, никельмен, ванадиймен
ластану фактілері тіркелген.[3]
Шымкент қаласының қорғасын зауытына жанасатын аумағында қорғасын
мен өзге де ауыр металдардың жоғары концентрациясы анықталған. Мұнда
қорғасынның мөлшері рұқсат етілген шекті мамадан 36 есе, мырыш – 1,3, мыс –
2,1, кадмий – 14,7 есе артық болған.[3]
Кентауда топырақтың қорғасынмен ластануы оның ластану көзінен 300 – 400
км қашықтықта қалыпты шамадан ондаған және жүздеген есе; Теміртауда – сынап
– 20 км қашықтықта ондаған есе, Жезқазғанда – мыс 15 – 20 км қашықтықта
5

ондаған есе; Текелі мен Талдықорғанда – қорғасын, мырыш, кадмий 2 – 3 есе
артық таралған. Алматы қаласында топырақтағы мырыш мөлшері рұқсат етілетін
шекті шамадан 1,8 – 15,2 есе, қорғасын – 3,1 – 18,6, мыс – 3,0 – 14,9, кадмий – 100
еседен астам болған[3].
Фиторемедиация (грек, өсімдік және латынша remedium, емдеу немесе
қалпына келтіру) ластанған ортаны тазарту үшін өсімдіктерді қолдануды
білдіреді[4].
Бүгінгі таңда топырақты ауыр металдардан тазарту мәселесі өте өзекті,
сонымен қатар топырақты тазарту үшін химиялық заттарды емес, тірі
биологиялық заттарды пайдалану мүмкіндігі. қазіргі кезде ауыр металдардың
қалалар топырағын ластауын азайтуға және оны болдырмауға бағытталған
ғылыми негізделген бағдарламалар қабылданған[4].
Сондықтан, өнеркәсіп аумағындағы топырақтан ауыр металдарды бөліп алу
үшін фиторемедиация тәсілдерін, яғни ауыр металдарды бойына сіңіре
жинақтайтын өсімдіктер отырғызу әдістерін пайдаланылу өзекті экологиялық
мәселелерді шешудің тиімді жолы болып саналады.
Жұмыстың мақсаты: Абай облысы, Семей қаласының «Силикат зауыты»
ЖШС өнеркәсіп аймағының топырағындағы ауыр металдардың мөлшерін
биоремедиация әдісінің көмегімен азайту жолдын қарастыру.
Міндеттері:
- топыраққа гранулометриялық сипаттама беру;
-топырақ

жамылғысының

гигроскопиялық

ылғалдылығын,

топырақ

сығындысының сутектік көрсеткішін (рН) анықтау;
-топырақ құрамындағы ауыр металлдардың мөлшерін төмендету үшін
биоремедиация әдісін қолдану.
Зерттеу нысаны: Абай облысы Семей қаласының «Силикат зауыты» ЖШС
аймағының топырақ жамылғысы.
Ғылыми жұмыстың жаңалығы: биоремедиация әдісін қолдану арқылы
топырақтың құрамындағы ауыр металдардардың мөлшерін төмендету.
Жұмыс практикалық маңыздылығы: биоремедиация әдісін қолдану арқылы
6

топырақтың құрамындағы ауыр металдардардың мөлшерін төмендету қоршаған
ортаның жай-күйіне объективті баға беруге және экологиялық жағдайды жақсарту
жөнінде ғылыми негізделген шаралар қабылдауға мүмкіндік береді.

7

2 НЕГІЗГІ БӨЛІМ
2.1 «Силикат» ЖШС зауытына сипаттама
«Силикат» ЖШС силикат кірпіш шығаратын кәсіпорындар арасында
Қазақстан Республикасының флагманы болып табылады.
«Силикат» ЖШС қазіргі уақытта Қазақстан Республикасының қабырға
материалдарының ірі кәсіпорны болып табылады, 70 млн.данадан астам кірпіш,
80 мың тоннаға жуық құрылыс әк өндіреді. Зауыттың негізгі цехтары: кірпіш
цехы, әк-тиеу, көлік-шикізат, бу-күші цехы; қосалқы цехтар: РМЦ, РСЦ, электр
цехтары және БӨП, тұрмыстық корпус.
1999 жылдың қыркүйегінде "Силикат" ЖШС сапасы үшін халықаралық
платина жұлдызының сыйлығына ие болды. Бұл рәсімнің негізгі міндеті- өнімнің
сапасы мен бәсекеге қабілеттілігіне қол жеткізгені үшін жоғары беделге ие
кәсіпорындарды іріктеу және марапаттау. Марапатты тапсыру жыл сайынғы
World Quality Commitment Конвенциясында Испания астанасы Мадридте өтті.
Кәсіпорын құрылған сәттен бастап 500 мыңнан астам халқы бар қаламен
салыстыруға болатын кірпіш саны шығарылды.[5].
2.2 ЗЕРТТЕУ МАТЕРИАЛДАРЫ МЕН ӘДІСТЕРІ
Зерттеудің барлау кезеңі барысында силикат зауытының атмосфералық
шығарындыларының құрамы мен көлемі туралы ақпарат өңделді және жүйеленді.
Бұл ретте силикат зауыты түзетін дисперсияның техногендік шекарасын анықтау
мақсатында өнеркәсіптік аймақ аумағында 0-5 см және 5-20 см тереңдіктен
топырақ сынамаларын іріктеу жүргізілді. Ауыр металдардың тігінен таралуын
зерттеу үшін толық кескінді топырақ кесіндісі де алынды.
Силикат

зауыты

шығарған

техногендік

аномалияның

шекараларын

анықтағаннан кейін зерттеудің негізгі кезеңі жүргізілді. Ластану көзінен 50, 100,
150 м қашықтықта сынамалар алынды. Тірек нүктесі ретінде кәсіпорынның
8

құбырлары

қабылданды

Топырақтың

механикалық

құрамы,

топырақ

жамылғысының гигроскопиялық ылғалдылығы, топырақ сығындысының сутектік
көрсеткіші (рН). анықталды.
Топырақ құрамындағы ауыр металдарды зерттеу жұмыстары Семей
қаласының

Шәкәрім

атындағы

университетінің

«Радиоэкологиялық

зерттеулердің ғылыми орталығында» жүргізілді.
Топырақтағы кадмий мен қорғасынның құрамы индуктивті байланысқан
spetra - clam плазмасымен және ADS-3 атомдық абсорбциялық спектрофотометрлі
атомдық сіңіру спектрометр әдісінің көмегімен анықталды.
Қаладан 80 км қашықтықта іріктелген ластанбаған техногендік топырақта
кадмий мен қорғасын концентрациясы фон ретінде пайдаланылды.
Топырақ сынамаларын іріктеу және оларды талдауға дайындау МЕМ.СТ
14.4.4.02–84

«Табиғатты

қорғау.

Химиялық,

микробиологиялық

және

гельминтологиялық талдау үшін сынамаларды іріктеу және дайындау әдістері»
бойынша алынды [6].
Зерттелетін учаскелердегі топырақтың экологиялық жағдайын бағалау
химиялық талдау, биоиндикация және биотестілеу деректері негізінде жүргізілді.
Химиялық зерттеулерге топырақ үлгілерінен су сығындысының рНдайындау,
сондай-ақ нитрат, сульфат, хлорид иондарын анықтау, сондай-ақ қорғасын (Рb+2),
мыс (Сu+2), темір (Fе+3) иондарының болуы кірді.
Еріткіш

(су,

әртүрлі

қышқылдардың,

сілтілердің

немесе

әртүрлі

концентрациядағы тұздардың ерітінділері, органикалық еріткіштер – алкоголь,
ацетон, бензол) топырақтан қосылыстардың, элементтердің белгілі бір тобын
алуға негізделген. Бұл әдіс өсімдіктерге қол жетімді қоректік заттарды, топырақ
қарашірігінің фракциялық құрамын, топырақтағы жылжымалы қосылыстарды,
миграциялану процестерін және әртүрлі қосылыстардың, элементтердің, оның
ішінде ауыр металдардың жинақталуын зерттеу үшін қолданылады, бұл осы
жұмыста қарастырылады.

9

2.3 Силикат зауыты маңы топырағына гранулометриялық сипаттама
Топырақтың
минералдардың,

механикалық

элементтері

кристалдардың,

-

сондай-ақ

бұл

тау

жыныстарының,

аморфты

қосылыстардың

оқшауланған бөліктері, олардың барлық элементтері химиялық байланыста
болады. Көлемі жақын бөлшектер фракцияларға біріктірілген [7].
Топырақ пен топырақ түзуші жыныстардың гранулометриялық құрамын
анықтаудың

бірнеше

әдісі

бар.

Топырақты

далалық

зерттеуде

кеңінен

қолданылатын қарапайым әдістер-бұл топырақ пен топырақ түзетін жыныстарды
сазды, сазды-құмды немесе құмды топқа жатқызу үшін «құрғақ» (жанасу) және
«дымқыл» (илектеу әдісі) қолданылды.
Топырақ үлгісінің топырақ материалының аз мөлшері (бір шай қасық
көлемі)

бөгде

заттардан

(бұтақтардан,

сабақтардан

және

шөптердің

тамырларынан, тастардың сынықтарынан, бұрыштардан және т.б.) тазартылады,
Фарфор ерітіндісінде тегіс, ұсақ массаға дейін мұқият сүртіледі және мензуркадан
немесе колбадан қалың тұтқыр (қамыр тәрізді) консистенцияға дейін сумен
суланады. Алынған масса диаметрі шамамен 1,5–2 см шарға айналады. Доп көп
немесе аз тегіс бетке (үстел, ноутбук беті, алақан және т. б.) ұзындығы шамамен 5
см және біркелкі қалыңдығы шамамен 3-4 мм сымғаоралады.
Алынған сым сақинаға аз немесе аз тегіс бетке ақырын бүгіледі.
Материалды сымға айналдыру табиғаты, оның морфологиясы, ондағы
жарықтардың болуы және тығыздығы кестенің негізгі көрсеткіштерін қолдана
отырып, гранулометриялық құрамы бойынша топырақ түрін анықтайды.
Механикалық құрамды анықтаудың сенімділігі және кездейсоқ нәтижені
болдырмау үшін жоғарыда сипатталған п оцедураны бірдей үлгі үшін кемінде екіүш рет илеу керек.

10

1-сурет - Топырақтың механикалық құрамын анықтау
1-суретте жаюдан кейінгі жоспардағы үлгі түрі:
Сым пайда болмайды-құм
Сымның басталуы-құмдақ
Сым илектелген кезде ұсақталады - жеңіл сазды
Коагуляция

кезінде

қатты

сақина

сымы

ыдырайды-орташа

сазды

Жарықшақтармен қатты сақина сымы - ауыр сазды
Қатты сақина сымы-балшық
2.4 Топырақ

жамылғысының

гигроскопиялық

ылғалдылығын

анықтау
Топырақты зерттеуді оның ылғалдылығын анықтаудан бастау керек,
өйткені топырақтың түсі, қаттылығы, құрылымының ауырлығы және т.б.
топырақтың

ылғалдылығы

гумустың

және

саз

бөлшектерінің

мөлшеріне

байланысты [8].
Зертханалық

жағдайда

топырақтың

анықталады.
11

гигроскопиялық

ылғалдылығы

Алюминий бюкс кептіріліп, аналитикалық таразыда өлшенеді. Топырақ
салынған

бюкстерді

технохимиялық

таразыларда

өлшейді

және

кептіру

шкафында тұрақты салмаққа дейін 105С температурада 6-8 сағат бойы кептіреді.
Кептіру аяқталғаннан кейін стакандарды кептіру шкафынан резеңке ұштары бар
қысқыштармен алып тастайды, қақпақтармен жабады және салқындатуға
арналған эксикаторға қояды (20-30 мин.). Салқындағаннан кейін шыныаяқтар
технохимиялық таразыларда өлшенеді.
Құрал-жабдықтар: кептіргіш шкаф, технохимиялық және аналитикалық
таразылар, эксикатор, шыны бюкстер.
Топырақ жамылғысының гигроскопиялық ылғалдылығы мына формула
бойынша анықталады:
Х = (а – в)∙100 / (в – с) (1)
Мұндағы:
а-кептіргенге дейін топырақ сынамасы бар бюкс массасы; в-кептіргеннен
кейін топырақ сынамасы бар бюкс массасы. 100-пайызбен қайта есептеу
коэффициенті.
с-бюкс массасы;
2.5 Топырақ сығындысының рН деңгейіне тексеру
Топырақ ерітіндісінің реакциясы бұл топырақтың негізгі агрохимиялық
көрсеткіштерінің бірі болып табылады. Ортаның реакциясы топырақтағы
биологиялық және химиялық процестерге, өсімдіктерге қоректік заттардың
түсуіне маңызды әсер етеді. Минералды тыңайтқыштарды қолданған кезде
топырақтың рН-ын ескеру қажет. Топырақтағы сутегі иондарының күйіне
байланысты қышқылдық өзекті (белсенді) және потенциалды (жасырын) болып
бөлінеді. Нақты қышқылдық гидроксид иондарымен салыстырғанда топырақ
ерітіндісіндегі

сутегі

иондарының

концентрациясының

жоғарылауына

байланысты [9].
Тұз сығындысының рН мөлшеріне байланысты топырақтың реакциясы
12

бөлінеді: 4,0-өте қатты қышқыл; 4,1 - 4,5-қатты қышқыл; 4,6 - 5,0- орташа
қышқыл; 5,1 - 5,5-сәл қышқыл; 5,6 - 6,0 - бейтарапқа жақын; 6,1- бейтарап.
Топырақтың су сығындысындағы қышқылдықты анықтау үшін тазартылған
сумен (25 мл), тұзды сығындыда -1 н. хлорид ерітіндісі қолданылады.
Талдау барысы алдын ала кептірілген және електен өткізілген (тесіктердің
диаметрі 1 мм) топырақ аналитикалық таразыларда өлшенеді. Талданатын
сынаманың

мөлшері

топырақтың

горизонтына

байланысты:

минералды

горизонттар үшін ол 20г. Топырақ сынамасы сыйымдылығы 100 мл болатын
колбаға орналастырылады. Су сығындысындағы қышқылдықты анықтау үшін
топырақ дистилденген сумен(25 мл).
Сыйымдылығы 200-250мл колбаға салмағы 20 г болатын топрырақ сынамасы
салынып, цилиндрмен 50 см³ дистилденген су құйып, ротаторға бір сағат ішінде
шайқалады (Сурет 2).

Сурет 2- Топырақ сығындысын ротаторға шайқау.
рН өлшеулерін орындау әдістемесі. рН метр-милливольтметрдің жұмыс
принципін және онымен жұмыс істеу ережелері:
- Құрылғын 30 минут қыздырылды.
13

- жылу компенсаторының тұтқасы бөлме температурасына сәйкес етіп
орнатылды (20 С-ге сәйкес).
- Жұмыс режимі таңдалды.
- рН мәні жұмыс диапазонында, яғни зерттелетін ерітінділердің рН мәніне
жақын орналасқан «буферлік» ерітінді бойынша рН-метр-милливольтметрдің
дұрыс орнатылуы тексерілді. «Буферлік» ерітінді белгілі және тұрақты рН мәні
бар ерітінді. Көлемі 50 см3 буферлік ерітінді сыйымдылығы 100 см3 болатын
химиялық стаканға құйылды. Электродтар дистилденген сумен жуылып, ерітіндісі
бар стаканға салынады, ал шыны өлшеуіш электродтың шары толығымен
ерітіндіге батырылуы керек `(Қосымша А, Б ).
Аспаптың шкаласы бойынша рН шамасын есептеу.
Аспаптың көрсеткіштері бір минут ішінде рН 0,2 бірлігінен артық өзгермеген
кезде жүргізіледі. Егер өлшенген рН мәні буферлік ерітіндінің рН мәнінен ±0,1ден аспайтын болса, онда аспапты баптау жүргізілмейді, егер нәтиже буферлік
ерітіндінің рН мәнінен ±0,1-ден артық ерекшеленсе, онда аспапты нұсқаулыққа
сәйкес баптайды.
Талданатын топырақ сығындысының рН өлшеу.
Көлемі 50 см3 талданатын ерітінді сыйымдылығы 100 см3 болатын химиялық
стаканға құйылды. Электродтар дистилденген сумен жуылып, зерттелетін
топырақ ерітінді сынамасы бар стаканға 15-20 мм тереңдікке батырылады.
Аспаптың шкаласы бойынша рН шамасын есептеу аспаптың көрсеткіштері
бір минут ішінде рН 0,2 бірлігінен артық өзгермеген кезде жүргізіледі, бір
минуттан кейін өлшеу қайталанады, егер рН мәні ±0,2-ден аспаса, онда талдау
нәтижесі ретінде орташа арифметикалық мән қабылданады.
Өлшеуден кейін электродтар тазартылған сумен шайылып, сүзгі қағазымен
немесе жұмсақ шүберекпен сүртіліп, дистилденген суы бар стаканға батырылады.
Алдын ала кептірілген және електен өткізілген (тесіктердің диаметрі 1 мм)
топырақ

Аналитикалық

таразыда

өлшенеді.

Ілінісу

мөлшері

мыналарға

байланысты топырақ горизонты: минералды горизонттар үшін ол 10 г,
органогендік

(қоқыс)

-

1

г.

топырақ
14

сыйымдылығы

100

мл

колбаға

орналастырылады.
2.6
Топырақ
құрамындағы
фотоколориметриялық әдіспен анықтау

марганец

қосылыстарын

Марганец иондарын аммоний персульфатымен күміс нитраты мен фосфор
қышқылының қатысуымен күкірт қышқылы ерітіндісінде тотығуға және боялған
ерітіндіні кейінгі фотометриялық талдауға негізделген.
Төменгі шегі анықтау үшін 0,2 мкг/см3 ерітінді, өлшеу дәлдігі ±25%,
өлшенетін топырақтың масса 0,166-16,6 г/кг.
Құрал-жабдықтар:
Жарықтың

максималды

сіңуі

Λ

=

530нм

жарық

сүзгісі

бар

Фотоэлектроколориметр. қабат қалыңдығы 50 мм кювета.
Шайқауға арналған аппарат.
Фарфор чашкасы.
Өлшеуіш ыдыс (колба, тамшуыр).
Химиялық көзілдіріктер.
Конустық колбалар.
Шыны воронкалар.
Қағаз сүзгілері.
Реактивтер:
Күкірт қышқылы, XH, ρ = 1,84 г/см3, массалық үлесі 0,1 және 10 %.
Азот қышқылы, х. с., ρ = 1,4 г / см3.
Сутек пероксиді, х.сағ., салмақтық үлесі 30% ерітінді.
Ортофосфор қышқылы, ρ = 1,7 г / см3.
Күміс нитраты, с. д. а., 1% массалық үлесі бар ерітінді.
Аммоний персульфаты (NH4) 2s2o8.
Калий перманганаты (фиксанал), молярлық концентрациясы 0,1 және 0,001
моль/дм3, 1 см3 ерітінділері молярлық концентрациясы 0,001 моль/дм3
құрамында 11 мкг марганец бар. Ерітінділерге арналған бидистилляцияланған су.

15

Сыйымдылығы 50 см3 өлшегіш колбаларға молярлық концентрациясы
0,001 моль/дм3 болатын калий перманганатының 2,0; 5,0; 10,0; 20,0; 25,0 см3
ерітіндісін енгізеді және көлемін бидистилляцияланған сумен белгіге жеткізеді.
Боялған ерітінділердің оптикалық тығыздығын λ = 530 нм өлшеңіз. Орташа
нәтижелерге сәйкес оптикалық тығыздықтың калий перманганаты ерітіндісінің
көлеміне тәуелділігі графигі жасалады, см3.
Жұмыс барысы:
Топырақ ауа-құрғақ күйге келтіріліп, диаметрі 1 см3 тесіктері бар електен
өткізіледі. 5 г топырақ салыңыз молярлық концентрациясы 0,05 моль / дм3
болатын 50 см3 күкірт қышқылы құйылады және 1 сағат бойы аппаратта
шайқалады, қоспасы сүзіледі, 10 см3 сүзінді сыйымдылығы 50 см3 болатын
стаканға орналастырылады, 5 см3 азот қышқылы ρ = 1,4 г/см3 және 2 см3 сутегі
пероксиді құйылады, құрғақ қалдық пайда болғанша қызады. Содан кейін қалдық
салмағы 10% болатын күкірт қышқылының 25 см3 ерітіндісінде ериді, оны
толығымен ерігенше қыздырады. Ерітіндіге 15 см3 су, 1% салмақтық үлесі бар
күміс нитратының 2 см3 ерітіндісі және ортофосфор қышқылының 2 см3
ерітіндісі қосылады. Қоспа электр плиткасында 5-10 минут қызады. Егер ерітінді
бұлтты болса, ол сүзіледі. Содан кейін оған 2 г аммоний персульфаты қосылады
(кішкене бөліктерде), араластырылады және марганецті тотықтыру үшін ыстық
электр плиткасына 10-15 минут қойылады. Озон көпіршіктерін бөлу аяқталғаннан
кейін ерітіндіні салқындатады, сыйымдылығы 50 см3 өлшегіш колбаға құяды
және көлемін бидистилляцияланған сумен белгіге дейін жеткізеді. Ерітінділердің
оптикалық тығыздығы λ = 530 нм кезінде 5% салмақтық үлесі бар күкірт
қышқылының ерітіндісіне қатысты өлшенеді.
Калий перманганатының (мг / см3) құрамы сынаманы талдау кезінде
градуирлеу кестесі бойынша анықталады.
С, мг/кг сынамасындағы марганецтің массалық концентрациясын мынадай
формула бойынша есептейді:
c= Vi ∙11/mn
(2)

16

мұндағы

Vi

–

градуирлеу

кестесі

бойынша

табылған

молярлық

концентрациясы 0,001 моль/дм3 калий перманганаты ерітіндісінің көлемі, см 3;
mn – сынама ерітіндісінің зерттелетін көлеміне сәйкес келетін топырақ
массасы, г;
11-молярлық концентрациясы 0,001 моль/дм3, мкг/см3 калий перманганаты
ерітіндісінің 1 см3 марганец құрамы.
Градуирлеу

графигі

және

есептеу

формуласы

бойынша

оның

сынамалардағы құрамы анықталды.[11]
2.7 Биоремедиация әдісі
Топырақ сынамалары ластану көзінен 50,100, 150 метр қашықтықта 25 см
тереңдікте алынды.
Алынған топырақ сынамаларының бір бөлігі ауада кептіріліп, електен
өткізіліп.
Топырақ

сынамаларының

құрамындағы

ауыр

металдарды

анықтау

мақсатында зертханалық жағдайда сапалық реакция жүргізілді (Сурет 3):
CuSO4+2NH3+2H2O→Cu(OH)2+(NH4)2SO4 көк тұнба түзілді
FeCl3+3NH3+3H2O→Fe(OH)3+3NH4Cl қоңыр тұнба түзілді
FeSO4+2NH3+2H2O→Fe(OH)2+(NH4)2SO4 қоңыр тұнба түзілді
Pb (CH3COO)2+NH3+H2O→Pb(OH)2+NH4(CH3COO) ақ тұнба түзілді
K2CrO4+H2O+NH3→Cr(OH)2+KNO3+KOH тұнба түзілмеді

17

Сурет 3- Топырақ сынамаларының құрамындағы ауыр металдарды анықтау
мақсатында зертханалық жағдайда сапалық реакция
Топырақ сынамасындағы ауыр металдарды анықтау мақсатында арнайы
зертханаға тапсырылды. Үлгілердегі ауыр металдардың құрамын салыстыру үшін
ARL рентгенофлуоресцентті спектрометрінде жартылай сандық элементтік талдау
жүргізілді.
Топырақ сынамаларының екінші

бөлігі сыйымдылығы 3л ыдыстарға

салынып, 2023 жылдың қыркүйек айында беде тұқымы егілді (Қосымша В).
Зерттеу жұмыстары 2 реттен қайталанды.
2.8 Зерттеу нәтижелері мен деректері
Топырақтың гранулометриялық құрамың нәтижелері
Топырақтың гранулометриялық құрамы топырақтың қалыптасуына және
топырақтың агроөндірістік қасиеттеріне үлкен әсер етеді. Оған: заттардың
қозғалу, өзгеру және жинақталу процестері; кеуектілік, ылғал сыйымдылығы, су
өткізгіштігі, су көтергіштігі, құрылымы, ауа және жылу режимі сияқты
топырақтың физикалық, физика-механикалық және су қасиеттеріне байланысты.
18

1-кесте- Силикат зауыты маңы топырағына гранулометриялық сипаттама
нәтижесі
Топырақ сынамалары
№1 (50 м жел бойымен)
Құмдақ Жеңіл

Жеңіл

сазды

сазды

№2 (100 м жел бойымен)

№3 (150 м жел бойымен)

Орта сазды Орта сазды Орта сазды Ауыр сазд Орта сазд Ауыр сазд
ы

ы

ы

Механикалық құрамды анықтаудың сенімділігі және кездейсоқ нәтижені
болдырмау үшін зерттеу бірдей үлгі үшін кемінде екі-үш рет иленді. Зерттеу
нәтижелері 1-кестеде көрсетілгендей, Силикат зауыты маңындағы топырақтың
гранулометриялық

құрамы

орта

сазды

болды.

Яғни

топырақтың

гранулометриялық сипаты беде өсімдігін егуге жарамды екені анықталды.
Топырақ

жамылғысының

гигроскопиялық

ылғалдылығын

анықтау

нәтижелері
Гигроскопиялық ылғалдылықты анықтау 4 рет қайталанды және осы
анықтамалардың орташа мәні есептелді.
Нәтижесінде

құрғақ топырақ массасының пайыздық
ылғалдылығы формуласына сәйкес салмақ жоғалту

арқылы 18,24% екендігі анықталды.
Топырақ сынамаларын рН деңгейіне тексеру
Топырақ рН деңгейі 7-де топырақ ерітіндісінің реакциясы бейтарап, 7-ден
төмен-қышқыл, жоғары болса -сілтілі болып саналады. Біздің нәтижелеріміз 2кестеде көрсетілгендей, алынған топырақ сынамаларының орташа мәні-7,1
қышқылдылығының бейтарап екені анықталды.
2-кесте- Топырақ сығындысының рН деңгейін тексеру нәтижелері
№

Топырақ сынамалары

рН

1

50 м жел бойымен

7.3

19

2

100 м жел бойымен

6.9

3

150 м жел бойымен

7.0

Марганец қосылыстарын фотоколориметриялық әдіспен анықтау нәтижесі

- Калий пермаганатының графигі
- Топырақ құрамындағы марганец қосылыстары
Сурет 4- Топырақ құрамындағы марганец қосылыстарының графигі
Топыраққа биоремедиация әдісін пайдаланудағы нәтижелер
3-кесте- Топырақ құрамындағы химиялық элементтер динамикасы
Элемент
№

1тәжіибегедейін, 1тәжірибеден

2тәжірибеге

2тәжірибеден

3 тәжірибеге

3тәжірибеден

мг/кг

мг/кг

дейін, мг/кг

кейін, мг/кг

дейін, мг/кг

кейін, мг/кг

кейін, мг/кг

1

S

2

2,3

1,8

2,1

3,1

2,3

2

P

0,16

0,12

0,15

0,13

0,16

0,14

3

Br

0,091

0,097

0,11

0,093

0,11

0,1

4

Al

0,053

0,03

0,17

0,094

0,13

0,061

5

Cu

0,038

0,017

0,014

0,015

0,047

0,048

6

Zn

0,012

0,011

0,0074

0,0073

0,018

0,018

7

Ni

0,01

0,0093

0,0084

0,0096

0,043

0,011

20

8

As

0,0035

0,0031

0,0032

0,0026

0,005

0,0036

9

Ba

0,0027

0,0014

0,0009

0,0013

0,0035

0,0022

7
Cr

0,0013

0,00082

0,0011

0,00014

0,0034

0,0013

0,001

0,00089

0,002

0,0026

0,002

0,002

0,00023

0,00013

0,0002

0,00022

0,0002

0,00022

Mn
Hg

7
Pb

0,00021

0,00018

4

0,0003

0,0002

0,00072

0,00024

0,00008

0,00008

0,00008

2
Te

0,00008

0,00008

0,0000
8

Cd

0,00004

0,00001

0,0000

0,00001

0,0000

0,00002

9

8

22

7

26

2

Кесте 3 келтірілген мәліметтерге сәйкес, зерттеу кезінде топырақтағы
кейбір элементтердің мөлшері азайды. Бұл фосфор, өсімдіктерге қажет
макронутриенттердің бірі және метаболизм процесінде топырақтан алынған.
Сондай – ақ, бұл топқа улы деп санауға болатын үш элемент кірді-As, Al және
Pb. Мышьяк мөлшері тәжірибеге дейін 0,00024-тен 0,00019-ға төмендеді. Ал
қорғасын мөлшері 0,00041-ден 0,00020-ға дейін азайды. Аллюмиий мөлшері
0,11-ден 0,06-ға кеміді. Олардың концентрациясының төмендеуі барлық үш
учаскеде болды, бұл беде өсімдіктері оларды топырақтан іріктеп алып
тастайтындығын

көрсетеді.

Сондай-ақ,

ҚР

ШРК

көрсеткіштерімен

салыстырғандағы нәтижелер 4 кестеде келтірілген. Кесте-5 беде өсімдігі
егілгенге дейін ауыр металлдар көрсеткіштері, ал кесте-5 беде өсімдігі
егілгеннен кейінгі көрсеткіштер қарастырылған.
кесте 4 - Топырақтағы беде өсімдігіне дейінгі ауыр металлдар көрсеткішін
ҚР ШРК-мен салыстыру
№ Элемент атауы

Кларк фонын ескере отырып,

Зерттеу нәтижесі

топырақтың ШРК мг/кг шамасы

мг/кг шамасы

1

қорғасын

32,0

0,00041

2

сынап

2,1

0,00025

3

мышьяк

2,0

0,00024

21

4

хром

6,0

0,0019

5

кадмий

0,5

0,000032

Кесте 5- Топырақтағы беде өсімдігінен кейінгі ауыр металлдар көрсеткішін
ҚР ШРК-мен салыстыру.
№ Элемент атауы

Кларк фонын ескере отырып,

Зерттеу нәтижесі

топырақтың ШРК мг/кг шамасы

мг/кг шамасы

1

қорғасын

32,0

0,00020

2

сынап

2,1

0,00019

3

мышьяк

2,0

0,00019

4

хром

6,0

0,00075

5

кадмий

0,5

0,000019

4-ші және 5- кестедегі нәтижелерге сүйене отырып, Силикат зауыты
маңындағы топырақ жамылғасының ауыр металлдар көрсеткіші ҚР ШРК аспады
[10]. Бірақ, беде өсімдігінің фитосорбциялық қасиеттерін егілген 3 учаскеде
байқадық. Зерттеу нәтижелеріне сүйене отырып, беде өсімдігін өнеркәсіп
аймақтарына егуді ұсынамыз.

22

ҚОРЫТЫНДЫ
1.Силикат зауыты маңы топырағына гранулометриялық сипаттамасы: 50
метр жел бойымен: құмдақ, жеңіл сазды, жеңіл сазды; 100 метр жел бойымен:
орта сазды, орта сазды, орта сазды; 150 метр жел бойымен: ауыр сазды, орта
сазды, ауыр сазды болды. Зерттеу нәтижелері Силикат зауыты маңындағы
топырақтың гранулометриялық құрамы

орта сазды болатынын көрсетті.

Топырақтың гранулометриялық сипаты беде өсімдігін егуге жарамды екені
анықталды
2. Нәтижесінде

құрғақ топырақ массасының пайыздық
ылғалдылығы формуласына сәйкес салмақ жоғалту

арқылы 18,24% екендігі анықталды. Ксерофитті өсімдіктердің өсуіне оптималды
топырақ ортасы деп саналады.
Зерттеу

аймағынан

алынған

топырақ

сынамаларының

рН

қышқылдылығының орташа мәні 7,1 болды, бейтарап екенін көрсетті. Негізінде
беде өсімдігі рН 6,5-тен 7,0-ге дейін топырақта жақсы өседі. Яғни біздің топырақ
сынамалары алынған жерлерде беде өсімдігін өсіру үшін қышқылдық деңгейі
қолайлы екені зерттелді.
3. Топырақ сынмаларында қорғасын, сынап, мышьяк, хром, кадмий т.б. ауыр
металдар бар екені анықталды. Мышьяк мөлшері тәжірибеге дейін 0,00024-тен
0,00019-ға төмендеді. Ал қорғасын мөлшері 0,00041-ден 0,00020-ға дейін азайды.
Аллюмиий мөлшері 0,11-ден 0,06-ға кеміді. Олардың концентрациясының
төмендеуі барлық үш учаскеде болды, бұл беде өсімдіктері оларды топырақтан
іріктеп алып тастайтындығын көрсетеді.
Силикат зауыты маңындағы топырақ жамылғасындағы ауыр металлдар
көрсеткіші ҚР ШРК аспады. Бірақ, беде өсімдігінің фитосорбциялық қасиеттерін
егілген 3 учаскеде байқадық.
Зерттеу нәтижелеріне сүйене отырып, беде өсімдігін өнеркәсіп аймақтарына
егуді ұсынамыз.

23

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
1

Ғ.Ж.Медеуова. Экотоксикология. – Алматы , 2020. - 165б.

2

А.Н. Королёв, В.А. Боев. Тяжелые металлы в почвах и овощных

культурах в зоне влияния цементного завода города семей (Республика
Казахстан). Вестник Омского ГАУ № 3 (27) 2017. 74c.
3

М.С. Панин. Экология Казахстана. Семипалатинск, 2005.154с.

4 Ye.N. Polivkina, A.K. Murzalimova . Bioavailability of heavy metals (Cu, Zn,
Pb, Cd) in the rhizosphere. Semey, 2024. 32p.
5

Семипалатинский

силикатный

завод

//

Предприятия

города

Семипалатинска: библиографический указатель / сост. Парфенович М. И., Титова
С. К. – Семипалатинск: Талант, 2007.- 30-33 б.
6 МЕМ.СТ 14.4.4.02–84 «Табиғатты қорғау. Химиялық, микробиологиялық
және гельминтологиялық талдау үшін сынамаларды іріктеу және дайындау
әдістері»
7 Биогеохимия : учебник для вузов / О. С. Безуглова, Д. С. Орлов. - Ростов н /
Д: Феникс, 2019. - 320 с.
8 Гаврилюк, Ф. Я. Оценка почвы / Ф. Я. Гаврилюк. - М.: Высшая школа,
2019. - 171 С.
9 Орлов, Д. С. Химическое загрязнение и охрана почв: словарь-справочник /
Д. С. Орлов, М. С. Малинина, Г. В. Мотузова и др. — М.: Агропромиздат, 2019.
— 303 с.
10 https://adilet.zan.kz/rus/docs/V2100022595
11В.Н. Дышко, В.В. Дышко, П.В. Романенко, Н.В. Слученкова «Методики
агрохимических исследований почв и растений» — М.: Изд-во МГУ им. М. В.
Ломоносов, 2019. — 287 б.

24

ҚОСЫМШАЛАР
Қосымша А
Топырақ сығындысының рН анықтау

25

Қосымша-Б
Топырақ сығындысының рН анықтау

26

Қосымша-В
Беде өсімдігін зертханалық жағдайда өсіру

27