Қорғасын металы
Жаратылыстану факультеті
“Жалпы биология және экология” кафедрасы
Ауыр металдардың Шымкент қаласының территориясында
таралуы және Hordeum Lepоrinum өсімдігіне әсері
Орындаған:
Ғылыми жетекшісі:
Мазмұны
КІРІСПЕ....................................................................................................... 3
1. ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ ................................................................. 5
1.1 Ауыр металдардың тірі организмдерге биологиялық әсері............. 5
1.2 Қоршаған ортаны қорғаудағы мемлекеттiк iс- шаралардың жүргiзiлуi...............................................................................................
2. НЕГІЗГІ БӨЛІМ................................................................................. 14
2.1 Зерттеу орындары мен зерттеу объектісіне сипаттама.................... 14
2.2 Зерттеу әдістері.................................................................................... 15
2.2.1 Өсімдіктердегі ауыр металдардың мөлшерін анықтау әдісі............ 15
2.2.2 Өсімдіктердің кариотипіндегі өзгерістерді анықтау әдісі............... 17
2.3 Ауыр металдардың физика-химиялық сипаттамасы........................ 18
2.4 Хромосомалар мен хромосомдық мутациялар (аберрациялар)....... 21
3. ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІН ТАЛДАУ ............................................... 27
3.1 Шымкент қаласында топырақтың ауыр металдармен ластану дәрежесі............
3.2 Қоян арпа (Hordeum leporinum) өсімдігінде ауыр металдардың
3.3 Қоян арпа (Hоrdeum Іeporinum) өсімдігіне ауыр металдардың
ҚОРЫТЫНДЫ..................................................................................... 35
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР...................................................... 36
КІРІСПЕ
Қазақстан Республикасында түсті металлургия өндірісі қарқынды дамыған.
Шымкент қаласының территориясында орналасқан “Южполиметалл” ӨК АҚ
Өндірістік қалдықтардың қоршаған орта объектеріне түсуін, жиналуы мен
Осыған байланысты біздің жұмысымыздың мақсаты- Шымкент қаласының территориясында
Қазақстандағы экологиялық қауіптілігі жоғары аймақтардың бірі Оңтүстік Қазақстан
Ғылыми жұмыстың жаңалығы -Шымкент қаласының климаттық жағдайында ауыр
1. ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ
1.1 Ауыр металдардың өсімдіктерге биологиялық әсері
Қоршаған ортаға түскен экотоксиканттар метеорологиялық факторлардың әсерінен
Металдардың осы қасиеттеріне және қоршаған ортаның бақылаусыз
Көптеген ауыр металдар, олардың ішінде қорғасын, кадмий, хром,
Ауыр металдар (Zn,Cu) мен күкірт тотығы (SО2) ағаш
Ауыр металдардың өсімдіктерде жиналуы әр түрдің өз ерекшелігіне
Зиянды қалдық заттардың вентиляциялық таралу аймағында жапырақтардың және
Атмосфераға бөлінген зиянды токсиканттар, атап айтқанда күкірт
Өндірістік шаңмен интенсивті ластанған аймақта тіршілігін жойған вегетативті
Өндірістік аймақтарда атмосфераның газды токсиканттармен ұзақ ластануы ағаш
Соя өсімдігінің организміне кадмийдің түсуі артқан жағдайда (50мкг/моль)
Өсімдік және жануарлар организмінде ауыр металдардың жиналуы,
Зерттеулердің нәтижелері көрсеткеніндей, кәдімгі сирень және бирючина
Халықаралық денсаулық сақтау ұйымының мәліметтері бойынша қандағы қорғасынның
Металдардың улылығын анықтаудағы маңызды жағдайдың бірі – организмнің
Ауыр металдардың әсерінен өсімдік түрлерінің реакциясы барлық
Ауыр металдарды адсорбциялау әр өсімдік түрінде әртүрлі жүреді.
Аллюминий, кадмий, теллур т.б. ауыр металдар жануарлар мен
Ауыр металдар иондарының жоғарғы концентрациясы, хросома ішіндегі
Мыс - өсімдіктердің тіршілігіне қажетті микроэлемент. Бірақ мыстың
Мырыш та өсімдіктер тіршілігіне қажетті микроэлемент қатарына жатады.
Кадмийдің көп мөлшері автомобиль жолдары бойында өскен өсімдіктерде
1.2 Қоршаған ортаны қорғаудағы мемлекеттiк iс- шаралардың жүргiзiлуi
Қазiргi кезде қалыптасып отырған күрделi экологиялық жағдай, әсiресе
Ластанумен күресудiң барлық түрлерi мен бағыттарының iшiнде ең
Табиғат пайдалануды басқару табиғатты тиімді пайдалану, табиғи ортаны
Табиғат пайдалануды басқару аса күрделі процесс, өйткені мұнда
1992 жылы Рио-де-Жанейрода “Жер планетасы” деген атпен өткен
Тұрақты даму концепциясы мен Рио-92 Декларациясының принциптерi адамзаттың
Қазақстан Республикасында әртүрлi дәрежеде шөлге айналған территориялардың ауданы
Қоршаған ортаның келешектегi дестабилизациясын болдырмау және деградацияланған табиғи
Жердi игеру жұмыстарда топырақты интенсивтi өңдеудiң әсерiнен көп
2. НЕГІЗГІ БӨЛІМ
Зерттеу орындары мен зерттеу объектісіне сипаттама
Зерттеу жұмысы Шымкент қаласының территориясында жүргізілді. Шымкент
Зерттеу жұмысын орындау барысында зерттеу объектісі ретінде Шымкент
Зерттеуге алынған өсімдіктің түрі мынадай морфологиялық ерекшеліктерімен
Класы: Дара жарнақтылар класы- Monocotyledones
Тұқымдасы: Астық тұқымдасы - Gramincae
Туысы: Арпа туысы - Hordeum
Өкілі: Қоян арпа- Hordeum leporinum
Қоян арпа (Hordeum leporinum) биіктігі 15-40 см болатын
2.2 Зерттеу әдістері
Топырақтағы ауыр металдарды анықтау әдісі
Қорғасынды анықтау әдісі. Әдіс қорғасын иондарының (Pb2+) сынап
Құралдар мен реактивтер ׃
Полярограф, полярографиялық ұяшық ׃ анод – қаныққан каломельді
Газды баллон ׃ аргон немесе азот.
Су моншасы.
Муфель пеші.
Эксиктор.
Фарфор немесе кварц тиглдер.
Филтерлеуші воронка ( 3 – 5 см ).
Өлшегіш цилиндрлер, пробиркалар, 10 мл.
Яшма езгіш.
Колбалар, 100 мл – 1000 мл.
Қорғасын металы.
Тұз қышқылы, конц.
Азот қышқылы, ерітілген ( 3 ׃ 2 ).
Стандартты ерітінді ׃ 0.1 г қорғасынды 250
сұйытылған ( 2 ׃ 2 )азот қышқылын құяды.
Еріген соң ерітіндіні буландырады ( 3 – 5
Осы жұмысты тағы 2-3 рет жүргізеді, содан соң
Жұмыс барысы. Зерттеуге арналған топырақ сынамасын көлеңкеде құрғатады.
Өсімдіктердегі ауыр металдардың мөлшерін анықтау әдісі
Өсімдіктердегі ауыр металдарды анықтау үшін белгіленген зерттеу орындарынанан
2.2.3 Өсімдіктердің кариотипіндегі өзгерістерді анықтау әдісі
Өсімдік жасушасындағы хромосомалардың құрылымдық өзгерістеріне анализ жасау үшін,
Тұқымды өндіру. Алдын-ала 12 сағат көлемінде суға салынған
Кариотиптік зерттеу жүргізу немесе хромосомалардың санын анықтау үшін
Фиксация. Цитогенетикалық зерттеулер үшін әдетте хромосома нуклеопротоидтерін коагуляциялайтын
Күкірт қышқылды фуксин ерітіндісімен бояу. Фиксацияланған материалды 3
Жасуша аралық байланыс пен жасуша қабықшасын бұзу үшін
Ауыр металдардың физика-химиялық сипаттамасы
Ауыр металдардың ішінде қоршаған ортаны ластауына, азық-түлік өнімдерінде
Қорғасын – элементтердің периодты системасында ІV-топта орналасқан химиялық
Қорғасын – көгілдір-сұр түсті жұмсақ металл. Қатты күйдегі
Химиялық қосылыстарының көпшілігінде қорғасын 2 валентті. Мұндай қосылыстары
Ауада қорғасын тез тотығып жұқа жарғақпен қапталады. Рb
Қорғасынның барлық еритін қосылыстары улы. Ауада қорғасын тез
Қорғасын өзінің химиялық және биологиялық қасиеттеріне
Қорғасын- көкшіл сұр түсті, жұмсақ металл. Ауада тотығып,
Қорғасын сұйылтылған қышқылдарда ерімейді. Тек концентрлі қышқылдарда ғана
Қорғасын оттегімен +2 және +4 тотығу дәрежесін көрсетіп
Қорғасын ( || ) оксиді сары және қызыл
2.4 Хромосомалар және хромосомалық мутациялар
(аберрациялар)
Хромосома (грекше «хромо» - бояу, «сома» - дене)
Хромосома өсімдік пен жануарлар жасушасының даму процесін қамтамасыз
Хромосомалар үлгісі негізінен центромера орналасқан бірінші үзбелерге қарап
Әрбір хромосомада міндетті түрде центромера болады, бұл хромосоманың
Метафизикалық хромосомалардың үлгілері әртүрлі, олар:
метацентрикалық (тең иінді),
субметацентрикалық (әртүрлі иінді),
акроцентрикалық (бір иіні өте қысқа),
телоцентрикалық (терминалды немесе бір иінді, таяақшаға ұқсас)
Барлық хромосомаларға мөлшеріне қарай (иін ұзындығының өзгеруіне байланысты)
Атқаратын қызметіне қарай хромосомалар екіге бөлінеді. Олар аутосомалар
Дене жасушаларындағы хромосомалар санының түрлік тұрақтылығы, саны, ұзындығы,
Табиғи сұрыптаудың барысында бір түрдің өзіне сай хромосом
Ағзаның әр түрлі белгілері хромосомалар санымен ғана емес,
Жасушаның күрделі бөлінуін – митоз (геркше «митос» -
Клетка ядросы бөлінген кезде жүйелі түрде бес сатыдан
Интерфаза – клетканың екіге бөлінуі аралығындағы тіршілік кезеңі.
Профаза – ядроның бөлінуге дайындалған бірінші сатысы. Бұл
Метафаза – (грек. «мета» - аралық, «фазис» -
Анафаза – (грек. «ана» - жоғары, «фаза» -
Телофаза – (грекше «тело» - аяқталу) митоздың ақырғы
Сонымен клетка бөлінуінің көбірек кездесетін әдісі митоз кезінде
Хромосоманың екі еселенуі. Кейбір тұқым қуалайтын өзгерістердің (соматикалық
Хромосомалардың саны мен үлгілері метафаза кезіндегі экваторлық жазықтықта
Хромосомалық мутациялар (аберрациялар). Хромосомалық қайта құрылулар – хромосомаішілік
Хромосомаішілік өзгерістерге хромосома бөліктерінің жетіспеушілігін (дефитенция және делеция);
Хромосома бөліктерінің жетіспеушілігі ұзындықтары әр түрлі хромосома учаскелерін
Хромосома аралық өзгерістер. Жоғарыдағы қарастырылған хромосомаішілік қайта құрылудан
Транслокацияның басты генетикалық әсері тіркесу тобының өзгеруі болып
Мейоздағы транслокацияланған хромосомалар әрекетінің зор маңызы бар, өткені
Диакинезде хизмалардың центромералардан хромосомалардың шеттеріне қарай сырғуы нәтижесінде
Хромосомалар мейозда сақина тәріздес орналасқанда теңестірілмеген геномдары бар
Бірқатар жоғары сатыдағы өсімдіктерде: энотера, пион, меңдуана т.б.
Инверсиялар сияқты транслокациялар да жаңа түрлердің жекелеуіне және
Көптеген хромосомалық аберрацияларды зерттеп олардың өлтіргіш әсерінің мәнін
3. ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ
3.1 Шымкент қаласында топырақтың ауыр металдармен ластану дәрежесі
Ќоршаѓан ортаның кең көлемде ластануы єсіресе ќалалар мен
Өсімдіктерге бақылау жүргізу үшін Шымкент қаласының территриясынан
№1 зерттеу орны- қаланың оңтүстік-батыс бағытында орналасқан
№2 зерттеу орны- қаланың орталық ауданы, қорғасын өндірісінен
№3 зерттеу орны ретінде - қаланың оңтүстік
№4 зерттеу орны – бақылау ауданы, қаладан 25
Осы зерттеу орындарынан топырақ сынамалары алынды. Ол үшін
Шымкент қаласының топырағы қара-сұр топырақ. Ауа мен сумен
Топырақтағы ауыр металдардың мөлшері, (мг/кг)
1-кесте
Зерттеу орындары Топырақ ортасының реакциясы Қорғасын Мыс
32 мг/кг 33 мг/кг 55 мг/кг 1,0 мг/кг
1-зерттеу орны
(өндіріс ауданы) рН-8,2 445,72 6,74 136,45
10,71 1,42
2-зерттеу орны
( Орталық саябақ) рН-8,3 318,16 5,23
2,88 0,86
3-зертеу орны
(Жеңіс саябағы) рН-8,3 186,63 4.86 86,63
1,82 0,78
4-зертеу
(«Ақсу» елді-мекені) рН-8,0 27,66
Зерттеу нәтижесі бойынша топырақтағы қорғасынның мөлшері 1-зерттеу орнында
Топырақтағы мыстың мөлшері 1-зеттеу орнында жоғары. Оның мөлшері
Мырыштың да концентрациясы өндіріс ауданы мен қала орталығындағы
Кадмийдің мөлшері 1-зерттеу орнында ШРК-дан 9 есе жоғары,
3.2 Қоян арпа (Hordeum leporinum)
Ғылыми жұмыстың міндеттерінің бірі- Шымкент қаласының территориясында және
Белгіленген зерттеу орындарынан қоян арпа өсімдігінен сынамалар алынып,
2-кестеде қоян арпа өсімдігінде ауыр металдардың
1-зерттеу орнында, яғни өндірістік ауданда қоян арпа өсімдігіндегі
Қоян арпа өсімдігіндегі ауыр металдардың мөлшері (мг/кг)
2-кесте
Зерттеу орындары Қорғасын мыс мырыш кадмий
1-зерттеу орны 42,34
2,12 26,85
1,85 28,57
2,73 1,12
0,87
2-зерттеу орны 24,28
1,46 18,67
1,52 15,88
1,68 0,85
0,28
3-зерттеу орны 16,37 1,16 10,26 1,12
0,28
4-зерттеу орны 3,55 1,13 2,13
Шектеулі рұқсат етілген концентрация (ШРК)
Қорғасын – 5 мг/кг; мырыш – 30 мг/кг;
Мыстың мөлшері БШК-дан артпайды, алайда бақылау ауданымен салыстырғанда
Зерттеу орындарында анықталған мырыштың жоғары мөлшері өндірістік ауданда
Кадмийдің жоғары концентрациясы 1-зерттеу орнындағы өсімдіктерде анықталды, ол
3.3 Қоян арпа (Hоrdeum Іeporinum) өсімдігіне
металдардың әсерінің мутациялық активтілігі
Зерттеу обьектілері алынған өсімдіктердегі ауыр металдардың мөлшері анықталған
Зерттелген өсімдіктердің арасынан зерттеулер жүргізу үшін біз қоян
Қоян арпа өсімдігі астық тұқымдастарының табиғи ортадағы өкілі.
Біз қоян арпа өсімдігінің табиғи популяцияларына ауыр металдардың
Қоян арпа өсімдігінің хромосомаларының диплодты жиынтығы 2n =
Қоян арпа (Herdeum Іeporinum) өсімдігіндегі анеуплоидты мутациялардың жиілігі
3-кесте
Өсімдіктің жиналған орны Сарапталған метафазалардың саны Гипоплоидты жасушалар
Абс.
саны М
m (%) Абс.
саны М
m (%) Абс.
саны М
m (%)
1-зерттеу орны («Южполиметал» ЖАҚ-ның ауданы)
150
11
4,2 1,18
5
1,7 0,62
16
5,7 1,25
2-зерттеу ауданы (Орталық саябақ) 159 6 2,5
3-зерттеу орны (бақылау ауданы)
156
2
1, 2 0,9 2
2
0,86 0,57
4
2,6 0,81
Қоян арпа өсімдігіндегі ауыр металдардың мөлшері мен хромосомалар
Өсімдіктердің генофондын сақтау үшін қоршаған ортадағы мутагенді фактор
ҚОРЫТЫНДЫ
Шымкент қаласының территориясына ауыр металдардың оның ішінде улылығы
Қала территориясында өскен қоян арпа өсімдігіндегі ауыр металдардың
Қоян арпа (Herdeum Іeporinum) өсімдігінің соматикалық жасушаларындағы хромосомалар
Қоян арпа өсімдігіндегі ауыр металдардың мөлшері мен жасушаларындағы
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
Тулебаев Р.К. Хроническая свинцовая интоксикация. - Алматы:
Ғылым, 1995. - с.9-11.
2. Захидов С.Т. Антропогенный мутагенез и современные экологические
//Вестник Московского университета. Серия 16 Биология. -1997.
3. Бигалиев А.Б. Генетика и окружающая среда. -Караганда,
4. Никаноров А.М., Жулидов А.В., Елиц В.М. Тяжелые
5. Артамонов В.И. Растения и чистота природной среды.
6. Романова СМ., Нурахметов Н.Н., Батаева К.О. Экологические
7. Давидович Г.Т., Сахатов Г.С, Давидович С.Г. Региональное
8. Захаров В.А., Илющенко М.А., Гуменюк Е.Ю. Техногенное
9. Левина Э.Г. Общая токсикология металлов. -Л., 1972.
10. Чекунова М.П., Фролова А.Д. Современные представления о
11. Бессонова В.П. Влияние
12. Берзиня А.Я.
13. Гринь А.В., Ли С.К. Поступление тяжелых металлов
14. Алексеева-Попова Н.В. Устойчивость к тяжелым металлам дикорастущих
15. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и
16. Лавриенко И.А., Лавриенко О.В. Аккумуляция растениями тяжелых
17. Савельев М.Б.
18. Кабате- Пендиас А. Микроэлементы в почвах и
19. Бахиев А. Воздействие буревых работ на растительность
20. Рощина В.В. Загрязнение окружающей среды металлами //Сб.
21. Ягминине И. Б., Климашауски В. П., Валушене
22. Микшевич Н.В., Ковальчук
23. Дубинин Н.П., Засухина Г.Д. Защитные механизмы клетки
24. Рапопорт И. А.
25. Романова С.М., Нурахметов Н.Н., Батаева К.О. Экологические
26. Давидович Г.Т. Сахатова Г.С. Давидович С.Г. региональноен
27. Захаров В.А., Илющенко М.А., Гуменюк Е.Ю Техногенное
28. Попов Ю.В. Богачев В.П. техногенное загрязнение ландшавтов
29. Глинка Н.Л. ,Общая хмия М.Наука 1978 г
30. Антипов В.Г. Влияние дыма и газа, выбрасываемых
31. Битнерович А // Охрана природы и
32. Тэрыцэ К., Менгер Э, Тэрыцэ Х Математическое
33.Бахиев А. Воздействие буревых рпабот на растительность //Воздействие
34. Микшевич Н.В. Ковальчук Л.А. тяжелые металлы в
35. Дубинин Н.П. Засухина Г.Д. Защитные механизмы клетки
36.Рапопорт И.А. Открытие химического мутагенеза. //Избранные турды М
37. Новиков Ю.В. природа и человек М 1991
38.Тарабрин В.П. Кондратюк Е.Н. баштаков ВүГ. Фитококтичность
39. Рунова Е.М. Угрюмов Б.И. особенности деградации лесов
40. Михеев А.В. Морфогенез сосны обыкновенной в зоне
41 Ляликов Ю.С. Физико-химические методы анализа. М.: Химия,
42.Бонд А.М. Поляграфические методы в аналитической химии. –М.,
43.Безуглый В.Д. Полярография в химии и технологииполимеров. –М.:
44.Бейдеман И.Н. Методика изучения фенологии растений и растительных
45 Шильников И.А., Лебедева Л.А., Лебедев С.Н. Факторы,
46 Патин С.А. Загрязнение мирового океана и его
47.Пейве Я.В. Микроэлементы и ферменты // Физиологическая роль
48 Бигалиев А.Б. Генетика и окружающая среда. Караганда,
49 Дубинин Н.П. и др. Генофонд человека и
35
Металдар топырақта және өсімдіктерде
Құрамында мырышы бар шикізаттан мырышты өңдеу әдіс - тәсілдері
Металлургия салалары
Ванадий
«Южполиметал» өндірістік корпарациясы
Германий элементі туралы жалпы түсінік
Түсті металдар металлургиясы
Химияны оқытудa aймaқтық компонeнттeрді кіріктіріп оқыту
Пирометаллургия (грек. руr — от және металлургия) — жоғары температураларда өтетін металлургиялық процестердің жиынтығы
Мейірбан металдар және қорытпалар