rmebrk.kz/journals/1142/38004.pdf · 6 ҚазҰУ хабаршысы. Экология сериясы. №1 (37). 2013

© 2013 Al-Farabi Kazakh National University

© Əл-Фараби атындағы ҚазҰУ, 2012

ISSN 1563-034ХИНДЕКС 75880; 25880

ƏЛ-ФАРАБИ атындағы ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

ҚазҰУ ХАБАРШЫСЫЭкология сериясы

КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени АЛЬ-ФАРАБИ

ВЕСТНИК КазНУСерия экологическая

AL-FARABI KAZAKH NATIONAL UNIVERSITY

KazNU BULLETIN Eсology series

№ 1 (37)Алматы

«Қазақ университеті»2013


Основан 22.04.1992 г.Регистрационное свидетельство № 766.

Перерегистрирован Министерством культуры, информации и общественного согласияРеспублики Казахстан 25.11.99 г.

Регистрационное свидетельство №956-Ж

ИБ № 6506Подписано в печать 15.04. 2013.

Формат 60х84 1/8. Бумага офсетная №1. Печать цифровая. Объем 12,3 п.л. Тираж 500 экз. Заказ № 697.

Цена договорная. Издательство «Қазақ университеті» Казахского национального

университета имени аль-Фараби. 050040, г. Алматы, пр. аль-Фараби, 71, КазНУ.

Отпечатано в типографии издательства «Қазақ университеті».

© КазНУ им. аль-Фараби, 2013

ВЕСТНИК КазНУ

Серия экологическая№ 1 (37)

Выпускающие редакторы: Г. Бекбердиева, Г. РустембековаКомпьютерная верстка А.Алдашевой

Р е д а к ц и о н н а я к о л л е г и я :

Шалахметова Т.М., д.б.н., проф. (научный редактор)(Алматы, Казахстан) тел.: 377-33-80, 377-33-34 + 12-00,Мажренова Н.Р., д.х.н., проф. (зам. научного редактора)

(Алматы, Казахстан) тел.: 292-70-26 + 21-28Ерубаева Г.К., к.б.н., доц. (ответственный секретарь)

(Алматы, Казахстан) тел.: 377-33-34+12-21Абилев С.К., д.б.н., проф. (Москва, Россия)

Айдосова С.С., д.б.н., проф. (Алматы, Казахстан)Айташева З.Г., д.б.н., проф. (Алматы, Казахстан)Бигалиев А.Б., д.б.н., проф. (Алматы, Казахстан)

Дигель И.Э., доктор PhD (Юлих, Германия)Еланцев А.Б., к.м.н., доц. (Алматы, Казахстан)

Калимагамбетов А.М., к.б.н., доц. (Алматы, Казахстан)Лось Д.А., д.б.н., проф. (Москва, Россия)

Мукашева Т.Д., д.б.н. (Алматы, Казахстан)Мусабеков К.Б., д.х.н., проф. (Алматы, Казахстан)

Наурызбаев М.К., д.т.н., проф. (Алматы, Казахстан)Нуртазин С.Т., д.б.н., проф. (Алматы, Казахстан)Сальников В.Г., д.г.н., проф. (Алматы, Казахстан)Торегожина Ж.Р., к.х.н., доц. (Алматы, Казахстан)


ОБЗОРНЫЕ СТАТЬИ

ƏОЖ: 577.3

Ш.С. Дагарова*, С.С. Айдосова, Н.З. АхтаеваƏл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, Қазақстан, Алматы қ.

*E-mail: [email protected]

Радиоактивті элементтер мен ластанған аймақтарда өскен өсімдіктер жабынына радионуклидтер əсері жəне радиоадаптация жайында жалпы шолу

Бұл мақалада радиоактивті элементтер мен ластанған аймақтардағы өсімдіктер жабынына радионуклидттердің əсері мен радиоадаптация бойынша əдебиеттер қорына жалпы шолу жазылған. Бүгінгі таңда адамзат өркениетінің бетке ұстар алдыңғы қатарлы технологияларының қарқынды дамуы биосфераның күрделі өзгерістеріне əкеліп соқтырады. Қоршаған ортада болып жатқан антропогенді əсер жағдайында табиғи ландшафтардың дағдарысы, биологиялық алуантүрліліктің сарқылуы орын алып, эволюция барысында қалыптасқан биоценоз байланыстары мен экожүйелердің тепе-теңдігі бұзылады. Қоршаған ортаның ластануы қазіргі уақытта көпшіліктің назарын аударатын бірден-бір мəселе. Түйін сөздер: СЯСП, ядронуклидтер, өсімдіктер жабыны, анатомиялық жəне биохимиялық əдістер, жапырақ жəне тамырмүшелері, радиоадаптация.

Sh.S. Dagarova, S.S. Aydosova, N.Z AkhtaevaReview of the literature to study the role influence in radionuclides and

radio adaptation of vegetation cover

This article provides an overview of the literature to study the role influence in radio nuclides and radio adaptation of vegetation cover. And still article presents data on changes of physiological and anatomical features of vegetation, in radioactive contamination.Keywords: SRRP, radionuclids, vegetation cover, anatomical and biochemical methods, leaves and roots, radioadaptation.

Ш.С. Дагарова, С.С Айдосова, Н.З АхтаеваОбзор литературных данных по изучению роли влияние радионуклидов и

радиоадаптации растительных покровов

В данной статье приводиться обзор литературных данных по изучению роли влияние радионуклидов и радиоадаптации растительных покровов. И еще в статье представлены данные по изменению физиологических и анатомических особенностей растительных покровов в радиоактивных загрязнениях.Ключевые слова: СЯИП, ядронуклиды, растительный покров, анатомические и биохимические методы, листы и корни, радиоадаптация.

4

ҚазҰУ хабаршысы. Экология сериясы. №1 (37). 2013

Радиоактивті элементтер мен ластанған аймақтарда өскен өсімдіктер жабынына радионуклидтер ...

Бүгінде 20 жылдық тарихы бар Семей ядролық сынақ полигонының қоршаған ортаға əсерін зерттеу бүгінгі күнге дейін жалғасуда. Зерттеу жұмыстардың мақсаты тіршілік иелерінің техногенді стресс факторларына соның ішінде екінші реттік ластану деңгейіне ие радионуклидтердің əсерін зерттеу. Сонымен қатар радионуклидтердің тигізген əсерінің салдарынан қоршаған ортаның сапалық күйімен жəне оны қалпына келтіру мен пайдалану мүмкіндіктерін бағалау əрі зерттеу болып табылады. Теориялық жəне зертханалық жағдайда жүргізген зерттеулердің нəтижелерінде қоршаған ортаның техногенді ластану жағдайында өсімдіктердің тіршілігін сақатау жəне радиацияға бейімделу механизмдерін түсіну. Осы себептіде ұзақ уақытқа созылған радиацияның қоршаған орта мен өсімдіктерге əсерін зерттеу өзекті де маңызды болып табылады.

СЯСП аумағына радиоактивті элементтердің түсу мен таралуына байланысты Балапан мен Дегелең сынақ алаңдарын, 1990 жылдан бастап Ресей Федерациясы, АҚШ, Австрия, Франция, Чехия, Словения, Германия, Жапония, Қазақстан мамандарымен, сонымен қатар АТЭХАГ, НАТО жəне т.б. халықаралық ұйымдарымен бірлесіп осы сынақ алаңдарына əлі күнге дейін зерттеу жұмыстары жағасуда. Өткізілген ядролық сынақтардың ұзақ мерзімді зардаптарын бағалау үшін, Шығыс-Қазақстанның сынақ алаңдарын (қыстау, жайлау, ауылдар) аумақтарында, топырақ, өсімдік, су, ауа ортасына өткізілген радиологиялық зерттеулер өз жалғасын табуда.

Семей сынақ полигон аймағында өсімдік жабынының екінші реттік радиоактивті ластануы қоршаған ортада 90Sг-мен 137Сs радионуклидтердің мөлшерінің өсімдіктер организмінде жинақталу заңдылықтарының сипаты «дақ» тəрізді жəне радионуклидтердің ауамен таралып жауын-шашынмен жерге түсіп, топырақты жəне өсімдіктерді, табиғи суларды радиоактивтік заттармен ластану процесі жүреді. Семей сынақ алаңындағы радиактивті элементтердің биологиялық ағзалармен сіңірі-луі радионуклидтердің биологиялық сіңімділігі-не байланысты. Биологиялық сіңімділік радионуклидтердің суда ерігіштігіне байла-нысты.

Радиациялық жағдайды сипаттайтын параметрлер зерттелді, олар: гамма-сəулеленудің экспозициялық (эквивалентті) дозасының

қуаттылғы (ЭДҚ); адамның ағзасы мен өсімдіктерге жəне табиғи ортадағы техногенді əсері бар радионуклидтердің бірқатары; (цезий-137, стронций-90, плутоний-238, плутоний-239, полоний-210, америций-241) құрамындарына зерттеу жұмыстары жалғасуда.

Қазіргі таңда радиоактивтермен ластанған аймақта өсетін өсімдіктерге радионуклидттердің əсерін мен радиоадаптациялық қасиеттерін зерттеу өзекті мəселе.

Əдеби деректер бойынша өсімдіктерге радионуклидттердің əсері радионуклидтердің көп пайыздық мөлшеріне байланысты болады, яғни қоршаған ортада ядролық сынақтар нəтижесінде радиоактивті қалдықтар жинақталып ортада (90Sr,137Cs, 144Ce), нуклидттер (3H, 24Na, 59Fe, 60Co, 65Zn жəне т,б.), табиғи радиоактивті ауыр металдар (U, Th, Ra жəне т,б.) жасанды элементтер (Pu, Am, Cm жəне т.б.) саны артады да, өзен, көл, мұхит, топырақтарға келіп түседі [1].

1-сурет – СЯСП алаңдарының

2-сурет – Семей ядролық сынақ картасы полигон жарылысы

5

ISSN 1563-0366 KazNU Bulletin. Ecology series. №1 (37). 2013

Ш.С. Дагарова жəне басқалар

Қазіргі уақытта Семей сынақ полигонның шекараларымен негізгі сынақ алаңдары анықталып сол жерлерде радиоактивті ластанудан сақтану жайлы арнайы белгілермен белгіленген. Дегелен тəжірибе алаңындағы жекелеген учаскелер (1-сурет), Балапан алаңындағы Атом көлі (əсіресе көлдің топырақ үйіндісі) жəне басқа да объектілердің кейбірі қауіпті жерлерге жатады, бұл жерлерде ұзақ уақыт болу немесе пайдалану кері əсерін тигізеді. 2009 жылдан бастап СЯСП аумағының шартты түрдегі батыс бөлігін, шамамен 560 км2 болатын кіші ауданын зерттеу жөніндегі жұмыстар нəтижесінде, бұл жерді шаруашылық айналымына пайдалануға ұсынды.

Семей сынақ полигоны аймағында өсімдік жабынының радиоактивті ластану деңгейі мен радионуклидттердің өсімдіктер организімінде таралу заңдылықтарының сипаты «дақ» тəрізді жəне радионуклидттердің жинақталуы топырақтың беткі қабатында жүреді, полигон жарылыстарынан пайда болған радиоактивтік заттар ауамен таралып жауын-шашынмен жерге түсіп (2-сурет), топырақты жəне өсімдіктерді, табиғи суларды радиоактивтік заттармен ластану процесі жүретіндігі анықталған.

Полигонның кейбір учаскелерінде Дегелең алаңындағы ерекше қауіптілік өсімдіктер организімінде тритийдің (3Н тритий – T) жоға-ры концентрациясының əсері. Тритий ядролық сынақтар нəтижесінде түзіледі. Радиоактивті элемнттердің қалдықтарының құрамында 3Н тритий – T мөлшері 3,4–4,2 Бк/л-ға тең. Тритийдің кейбір радионуклидттерден айырма-шылығы атмосфераға бірден таралып, ауада ауыр сутегті молекулаларын түзеді НТО (77%), DTO жəне Т2О. Радиоактивті заттардың ыдырау салдарынын атмосфера мен жердің жоғарғы қабат аралықтарында 3Н тритийдің жоғары концентрациясы түзіледі. Химимялық жəне биохимиялық қасиеті жағынан тритий β – сəулелену əсерінен өсімдіктер организміндегі ұлпаларды мутанттық өзгерістерге ұшыратады [2].

Көптеген биологиялық зерттеу жұмыстарда анықталғаны топырақ қабатындағы радионуклидттерді өсімдіктер тамыр мүшесі арқылы сезінеді. Тамыр-өсімдіктің топырақтан қоректену қызметін атқаратын негізгі вегетативтік мүшесі болып табылады. Өсімдіктердің іштей сəулеленуі тамыр жүйесі арқылы сіңірілген

техногенді радионуклидтер арқылы жүзеге асады. Топырақтағы радиоактивті изотоптар тамыр жүйесінде жинақталып, оның дамуына, ішкі құрылымына əсері бар екендігі зерттелген.

Полигон жарылыстарынан пайда болған радиоактивтік заттар ауамен таралып жауын-шашынмен жерге түсіп, топырақты жəне өсімдіктерді, табиғи суларды радиоактивтік заттармен ластану процесінің жүруі зертханалық зерттеу жұмыстардан байқауға болады. Радиоактивтік изотоптардың ең қауіптісі стронцийдің изотопы (90Sr) – β сəулелену əсерінен қоршаған ортада уран мен плутонидің көп мөлшердегі бөлінуі салдарынан түзіледі, цезийдің (137Сs), өйткені олардың жартылай ыдырау уақыты өте ұзақ (90Sг – 28 жыл, 137Сs – 33 жыл) жəне олардың сəуле шығару күші үлкен болғандықтан, биологиялық айналымға белсенді қатысады.

СЯСП аймақтарын зерттеуде бұл территорияда əртүрлі бағытта бір қатар зерттеу жұмыстар жүргізілген; Табиғи экотоптағы өсімдіктер флораларының құрылымына жер асты зерттеу жұмысын жүргізу барысында «Балапан» сынақ алаңынан 122 түтікті өсімдіктер түрлері алынған.

Зерттеу алаңдарынан алынған негізгі үштік өсімдіктер тұқымдастарына; Asteraceae (түрлердің жалпы саны 26 түр немесе түрлердің жалпы санының 21,3% құрайды), Poaceae (түрлердің жалпы саны 19 түр немесе түрлердің жалпы санының 15,6% құрайды), Chenopo-diaceae (түрлердің жалпы саны 22 түр немесе түрлердің жалпы санының 18% құрайды). СЯСП «Балапан» зерттеу алаңынан алынған Artemisia-ның 12 түрі; бұлардың арасындағы доминатты түр; жіңішке жусан (Artemisia gracilescens), майқара жусан (A. sublessingiana), мұз жусан (A. frigida), Шренк жусан (A. schrenkiana), қара жусан (A. paucifl ota). Жусан түрлерін негізгі топтасуларда; шашақты жусан (A. scoparia) жəне Сиверса жусаны (A. sieversiana) ластанған аймақтың жеке көзі болып табылады. Балапан зерттеу алаңындағы өсімдіктер экотоптарының экоморфологиялық көрсеткіштері өзгерістерге ұшыраған; ондағы өсу деңгейі бойынша мезоксерофиттер 25-26,4%: ксеромезофиттер 30-31,9%: жəне ксерофиттер 15-17,2% – тең екендігі анықталған. Географиялық координата (1:1000) масштабында анықталған доминатты өсімдіктер тұқымдастары; Asteraceae (15 жалпы

6



түрі) > Poaceae (10 жалпы түрі) > Chenopodiaceae (4 жалпы түрі) > Polygonaceae (3 жалпы түрі) > Rosaceae (3 жалпы түрі). Сонымен қатар Балапан жазық зерттеу алаңындағы негізгі доминатты өсімдіктер түрлері анықталды оларға; Artemisia sublessingiana, A. gracilescens, A. compasta, Stipa sareptana, Stipa lassingiana, Stipa capillata, Fes-tuca valesiaca.

Семей ядролық сынақ полигон аймағындағы өсімдіктердің флоралық талдау нəтижесі (СЯСП) территориясындағы табиғи жəне радиоактивті элементтермен ластанған өсімдік экотоптарының флорасын өзара салыстыру арқылы жүргізіледі. Радиоактивті элементтермен ластану дегеніміз – табиғатта кездеспейтін γ – сəулеленудің ең жоғарғы қуаттылық көрсеткішіне ие жерлерді айтады. Əдетте, радиоактивті элементтер мен ластанған экотоптағы өсімдіктер жабыны толығымен бұзылады, оларға Дегелең жəне Балапан сынақ алаңдарының Festuca valesiaca, Stipa capillata L., Artemisia gracilescens сияқты доминатты өсімдіктердің тұқымдарының өнуі жəне өсу процесінің өзгергендігін, жəне клеткалардың бөліну кезінде ауытқулар жүретіндігі анықталған. Ұзаққа созылған радиоактивті ластанудың əсерінен өсімдіктер флораларында өзгерістер болатындығы зерттелген. Радионуклидттердің жоғарғы концентрациялары əсерінен өсімдіктердегі онтогенез кезеңдері қысқарады (неотения), фенология өзгеріп теротогенез құбылыстары орын алды.

Радионуклидттердің өсімдіктер мүшелеріне жинақталуы алдымен тамырда, одан төмен жапырақ жəне сабақта, одан төмен тұқым, жер асты қор жинаушы мүшелерінде болады. Өсімдіктер организмінде хлорид түрінде енген (90Sr) өсімдіктің тамырында, жер үсті мүшелерінде біркелкі таралған, яғни өткізгіш шоқ маңайында жəне клетка қабықшаларында жинақталады. Ал (137Сs) радионуклидттері көп мөлшерде мерисистемада жинақталған. Радионуклид (134Сs) өсімдік жабынында көктемде артады да, ал күз мезгілінде кемидітіндігі анықталған. Сонымен қатар (134Сs) мен (137Сs) радионуклидттердің өсімдіктер организмдерінде жинақталуы топырақ типіне де байланысты болып келеді, тұзды əрі сортаңды топырақ түрлерінде (134Сs) мен (137Сs) радионуклидттердің жинақталу қарқындылы жоғары жəне əсері əралуан. Сіңірілген 137Сs-дің

25% жəне жер бетіндегі 90Sг 95% дейін, ал 137Сs 70% суда жеңіл ериді.

Ал атомосфераға келіп түскен радио-нуклидттерді өсімдіктер жапырақ мүшесі арқылы сезеді. Яғни ауада еріген 90Sr мөлшері артып өсімдік жапырақ мүшесінің көлемі өзгеріске ұшырайды да, жапырақ тақтасының беткі жағында түрлі-түсті дақтар пайда болып өсімдіктер организміндегі физиологиялық алмасу процесстері бұзылады. Бұдан өсімдіктер организмі үшін маңызды болып табылатын фотосинтез процесі өзгерістерге ұшырап жапырақ тақтасының қызметі бəсеңдейді [3]. Экосистемада топырақтың беткі қабатының 90-99% өсімдіктер биомассасы алып жатыр, яғни топырақ беткі қабаты кез-келген радионуклидттерге сезімтал болып келеді, Чернобыльдегі радиоактивті ластану салдарынан қарағайлы жəне қарағайлы қылқанды жапырақты орман өсімдіктерінің радионуклидттермен (90Sr,137Cs, 144Ce жəне табиғи радиоактивті ауыр металл U) ластану саны артып, салдарынан өсу механизміне кері əсерін тигізген. 1986 ж. Чернобыльдегі қарағайлы орман алқаптарының радиоактивті ластануы 137Cs мен 134Cs аралығында түрлі əсерлік көріністерге ие болды. Зерттеуге алынған қарағайдың сақиналы дінінің сыртқы қабатында 137Cs сəулеленуінің əсері 5:1 қатынасында анықталған, ал 137Cs мен 134Cs аралығында алынған қарағайдың сақиналы дінінің сыртқы қабатында өткізгіш шоқтар мен ксилема түтіктерінің мөлшері (1,20±0,01), бастапқы қабық қалыңдығының өзгергергендігі зерттелген. Радиоактивті ластану салдарынан өсімдік флораларының түрлік құрамына əсер етіп, оогенез кездерін қысқартады (неотения), өсімдіктердің генетикалық аппараттары, сыртқы жəне ішкі құрылысы өзгеріп, жапырақ тақталары бірігіп кетеді де, сабақ пен тамырдың өсуінің нашарлауы немесе артуы, филлотаксис, дихотомия, фасциация, теротогенез бен ісіктердің түзілуі жүреді. Топырақтың беткі қабатына келіп түскен радиоактивті заттарды өсімдіктер тамыр мүшелері арқылы сезінеде, Семей сынақ полигон аймағындағы өсімдіктер тамырларының анатомиялық құрылыс ерекшеліктері зерттелген, өсімдіктердің өркендеріне қарағанда, олардың тамырларында радионуклидттердің мөлшері жоғары болғандығын анықтаған [4]. Сонымен қатар əртүрлі деңгейдегі ластану нүктесіндегі зерттеуге алынған əрбір өсімдік тамыр

7



аймағындағы топырақ үгілерінде табиғи радионуклидттердің (U, Th, Ra и др.) мөлшері жоғары болған. Жəне де γ мен β сəулеленуші ортада жасанды радионуклидттер (Pu, Am, Cm жəне т.б.) тек ластанған нуктелерде ғана ,анықталып, кейбір жасанды радионуклидттер өсімдіктердің жер асты жəне жер үсті бөліктерінде жинақталуы өсімдіктің жеке түрлеріне байланысты болатындығы зерттелген. Зерттеуге алынған Festuca valesiaca жəне Stipa capilata өсімдіктерінің тамырында 137Cs көп мөлшерде жинақталатындығы анықталған. Өсімдктердің ағзасында радиация нəтижесінде əртүрлі қалыпта бөлек өзгерістердің пайда болуы өсімдіктердің ұлпаларының бұзылуынан туындайды, яғни түзуші ұлпа қызметінің бұзылуы сонымен қатар барлық мүшелерде ісік пайда болатынын зерттеген. Радиация əсерінен пайда болған ісіктер -сəулеленген меристема немесе өсімдік ұлпалары бөліну қабілетін жоғалтқан, яғни ұлпа клеткаларының қызметінің төмендеуінен туындаған. Радиация əсерінен өсімдік жапырақтарының мөлшері, қалыңдығы, өзгеріп сабақ пен тамыр өсуінің нашарлауы жəне артуы, түрлі ісіктердің түзілуі анықталған. Өсімдіктер сабақтарының анатомиялық құрылысында өткізгіш шоқтар мен ксилема түтіктерінің мөлшері, алғашқы қабық қалыңдығы өзгеретіндігі жайында дəлелденген [5;6].

СЯСП аймағындағы өсімдіктердің радионук-лидттермен ластану жағдайында өсімдіктердің өсу биіктігі мен жапырақ тақтасының морфо-анатомиялық өзгерістері жағынан радиоадап-тациялық ерекшеліктеріде анықталған.

Иондаушы сəулеленудің өсімдіктерге əсерін анықтауда жүргізілген зерттеулердің дамуы табиғи радиоактивтерді (U, Th, Ra жəне т,б.) зерттеумен байланысты болып табылады. Радиацияның биологиялық əсерін жан-жақта зерттеу жұмыстарында, радиоадаптациялық бағытта радиоактивті руданы топырақпен араластырған уақытта өсімдіктер тұқымының өну жылдамдығы артқанын көрсетеді [7]. Ал өзге де зерттеушілер еңбектерінде радиоактивті тыңайтқыштар қосылған кезде қоректік ортада өсімдіктер бақылаумен салыстырғанда қоректік элементтерді жақсы сіңіретіндегі анықталған. Яғни рудалар қалдықтарымен тыңайтылған топырақта сұлы өнімділігі артқаны анықталған. Радиоактивтік заттардың ыдырауынан пайда

болған заттарды топырақтан өсімдіктердің сіңіруі топырақтың қасиеттеріне – механикалық жəне минералдық құрамына, химиялық қасиетіне, гумус заттарының жəне т.б. байланысты. Бұл жөнінде жүргізілген тəжірибеде топырақтың үш түрі алынған, олардың бəрінде 90Sr – мөлшері бірдей. Сазбалшық топыраққа қарағанда құмды, құнарлы, күл қосқан топырақта өскен сұлы дəнінде 90Sr мөлшері 4 есе жəне қар топырақта өскен сұлымен салыстырғанда 36 есе көп болған [8].

Малина жас өсімдігіне радиоактивтік 90Sr зат енгізілгенде ол өсімдіктің сабағына, бұтағына, жапырақ жолақтарына көптеп жиналады. Радиоактивтік 90Sr сəулелену организмде заттардың жылжуын, орын алмастыруын, санын, көлемін анықтауға мүмкіндік жасайды. Радиация өсімдіктер өнімін арттыруда ауыл шаруашылығында кең қолданылады. Тұқымдарды, картопты, жас жеміс ағаштарын отырғызардың алдында сəулелену əсерін өткізеді. Радиация арқылы жаңа сорттарды шығаруға мүмкіндік жасалынады, əр түрлі зиянкестерді құртуға, тыңайтқыштарды егіс даласына жəне т.б. салудың нағыз қолайлы мерзімін анықтауға пайдаланады. Қант қызылшасын себер алдында сəулелену əсерінен өткізгенде оның өнімі 40% өседі жəне құрамындағы қант 15-35%-ға дейін жоғарылайды. Парникте өсетін редистің тұқымын себер алдында сəулелендіру нəтижесінде оның өнімін 25%-ға арттырған. Сəулеленген тұқымдарда даму құбылысы жылдамдайды. Топыраққа əлсіз радиоактивтік затты салғанда өнім жоғарылайды. Егер сəулеленудің үлкен мөлшері тірі организмге зиян болса, оның аз мөлшері, керісінше, тіршілік жағдайын күшейтеді. Арнайы жасалған гамма – сəулелену құралы арқылы бір сағатта бір тонна тұқымды сəулелендіруден өткізуге болады. Тұқымды сəулелендіру үшін оның сортын, ылғалдылығын жəне т.б. жағдайларды ескереді, яғни əр организмге радиация мөлшері арнайы түрде беріледі. 37Р радиоактивті жүзім сабағының түбіне салғанда өсімдікке тез сіңеді, ал ерітінді түрінде салғанда баяу, аз сіңеді [9]. Иондаушы сəулелену қоршаған ортаның универсальді құбылысы болып табылады немесе радиация өсімдіктер өнімін арттыруда ауыл шаруашылығында кең қолданатындығын анықтаған. Мысалы (U)235 жəне (U)238 – изотоптары гумусты заттармен кең байланысты.

8



Изотоптар ядрода нейтрондар санының əр түрлі болған заттарды топырақта гумустың мөлшерін көп болуына байланысты, өсімдіктердің топы-рақтан қажетті заттарды сіңіру қасиеттері жақсы жүріп отыратындығы анықталған сонымен қатар кейбір өсімдік өкілдері U (уран)-ды жер асты мүшесі тамырға қажетті мөлшерде жинақтайтындығы анықтаған соның бірі – Жусан өсімдігінің Artemisia arenarius түріне тəн [10]. Топырақ пен су культураларындағы өсімдіктерге қоректік зат ретінде аз көлемде U (уран); Ra (радий); To (торий)-ды қосқан кезде сəбіз, бұршақ пен қияр өсімдіктерінің өнімділігі мен түсімі артқан. Сонымен қатар радиоактивті заттардың өсімдік өнімділігіне əсері анықталған [11].

Қорыта айтқанда жоғарыда келтірілген зерттеу жұмыстарын негізге ала отырып, қоршаған ортаның радионуклидтермен ластануы əліде толықтай зерттелуді қажет етеді, олардың өсімдіктер организміне əсері ұлпалық деңгейде

зерттелмеген, ал биохимиялық деңгейде əліде нақтылы зерттеу жұмыстары қажет.

U (уран); Ra (радий); To (торий)-дің өсімдіктер организмдерінің биомассасында жинақталуы, организмде жүретін процестерге оң нəтиже береді, ал кейбір зерттеу жұмыстарында теріс мəнге ие болатындығы анықталған. Сонымен қатар иондаушы сəулеленудің өсімдіктерге əсерін анықтауда жүргізілген зерттеулер нəтижесінде табиғи радионуклидттер өсімдіктердің тұқымының өну жылдамдығының арттыратындығы анықталған. Радиоактивті ластану жағдайында өсімдіктердің өсу биіктігі мен жапырақ тақтасының морфо-анатомиялық өзгерістері жағынан радиоадаптациялық ерекшеліктеріде зерттелуде.

Қоршаған ортаны радияциядан қорғау – Қазақстан Республикасының алдында тұрған аса қүрделі мəселе. Əсіресе экологиялық апатқа ұшыраған Семей ядролық сынақ полигон аймақтары қатаң бақылауға алынған.

Əдебиеттер

1 Hiroo Nakajima Ph.D. “Radionuclides carved on the annual rings of a tree near Chernobyl”. v. 1–7, N. Y. – L., 1994: 266-267 P.

2 H. Miyagawa, Fujioka N., Kohda H. Studies on the tissue culture of Stevia rebaudiana its components // Planta med.-1986. P. №4. 230-238.

3 Sparrow A.H., Schwemmer S.S., Bottіo P.J. The effects of external gamma radіatіon from radіoactіve fallout on plants wіth specіal reference to crop productіon //Radіatіon Botany. – 1971. – v.11. – N 2.

4 Теренин А. Н., Фотоника молекул красителей и родственных органических соединений, Л., 1967; Смит К., Хэнеуолт Ф., Молекулярная фотобиология: пер. с англ. – М., 1972; Конев С. В., Болотов-ский И.Д., Фотобиология, Минск. – 1974.

5 Айдосова С.С., Мұхитдинов Н.М., Дурмекбаева Ш.Н. Семей полигоны аймағындағы өсімдіктердің морфо-анатомиялық ерекшеліктері. – Алматы: Қазақ университеті. – 2001. – 140 с.

6 Ахтаева Н.З, Айдосова С.С, Мухитдинов Н.М «Семей полигон аймағындағы өсідіктер тамырларының анатомиялық құрылыс ерекшеліктері» // Вестник. – 2004. – 284-285 беттер.

7 Абильдинова Г.Ж., Святова Г.С., Карабалин Б.К. Цитогенетические эффекты в популяциях, под-вергшихся воздействию ионизирующего излучения в результате многолетней деятельности Семи-палатинского полигона // Вестник НЯЦ РК. Выпуск 3. Радиоэкология. Охрана окружающей среды.-2000.–С.135-140.

8 Тулебаев Б.А., Минкенова., Мамырбаева А.Н., Каримбаева К.С. Результаты морфобиологиче-ского анализа семян дикорастущих трав опытной площадки Балапан и Дегелен // Труды межд.конф. (Семипалатинский испытательный полигон. Радиационное наследие и проблемы нераспространения. –Курчатов, 2003.-120с.

9 Павлоцкая ф. И., Тюрюканова Э. Б., Баранов В. И., Глобальное распределение радиоактивного стронция по земной поверхности. – М., 1970; Современные проблемы радиобиологии / под общ. ред. А.М. Кузина. – Т. 2. – М., 1971; Хеморадиоэкология пелагиали и бентали. – К., 1974. – 125-127 стр.

9



10 Меж.народ. науч. конф. «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среды». – 2000. –67 с. Topical problems of geochemical ecology (Material of Fifst International biogeochemical school) Semipala-tinsk – Kazakhstan (8-11 september 2005)

11 Диагностика устойчивости растений к стрессовым воздействиям: Методическое руководство // Под редакцией Г.В. Удовенко. – Л.: ВИР, 1988. – 227 с.

Reference

1 Hiroo Nakajima Ph.D. «Radionuclides carved on the annual rings of a tree near Chernobyl» v. 1-7, N. Y. – L., 1994: 266-267 P.

2 H. Miyagawa, Fujioka N., Kohda H. Studies on the tissue culture of Stevia rebaudiana its components / / Planta med.-1986. P. Number 4. 230-238.

3 Sparrow A.H., Schwemmer S.S., Bottіo P.J. The effects of external gamma radіatіon from radіoactіve fallout on plants wіth specіal reference to crop productіon / / Radіatіon Botany. – 1971. – V.11. – N 2.

4 Terenin A.N, Photonics of dye molecules and related organic compounds, L., 1967, Smith, K., Heneuolt F., Molecular Photobiology, trans. from English., M., 1972, Konev SV Bolotovskii ID, Photobiology, Minsk, 1974 Krasnovsky AA

5 Aydosova S.S, Muhitdinov N.M, Durmekbaeva Sh.N. Families polygons plants roots anatomical and structural characterics.. – Almaty: Kazak universiteti. – 2001. – 140 p. (Book)

6 Ahtaeva N.Z, Aydosova S.S, Mukhitdinov N. M. «Semey test site regions plants roots anatomical and structural characterics.» Gazette 2004; 284-285 better

7 Abildinova GJ, Svyatovit G.S., Karabalin B.K. Cytogenetic effects in populations exposed to ionizing radiation as a result of many years of work Semipalatinsk / Herald NNC. Issue 3. Radioecology. Environmental sredy.-2000.-p.135-140.

8 Tulebayev B.A., Minkenova., Mamyrbaeva A.N., Karimbaeva K.S. The results of the analysis morphobiological seeds of wild grasses and study site Balapan Degelen. Proceedings mezhd.konf. (Semipalatinsk test site. Radiation Legacy and non-proliferation issues (., Kurchatov, 2003.-120s.

9 Pavlotskaya F. I., Tyuryukanova E.B, Baranov V.I. Global distribution of radioactive strontium on the surface, M., 1970, Modern Problems of Radiobiology, Ed. Ed. AM Kuzin, 2, Moscow, 1971; Hemoradioekologiya pelagic and benthic, K., 1974, pp. 125-127

10 Mezh.narod. scientifi c. Conf. «Heavy metals and radionuclides in the environment» 2000, page 67 Topical problems of geochemical ecology (Material of Fifst International biogeochemical school) Semipalatinsk – Kazakhstan (8-11 september 2005)

11 Diagnosis of plant resistance to stresses: Methodological Guide / / Edited by G. Udovenko. L. VIR. 1988, 227 with

10

Вестник КазНУ. Серия экологическая. №1 (37). 2013

Современные методы ремедиации сточных вод

УДК 628.31:579.66 1Н.А. Ибрагимова*, 2Н.Е. Козычев, 2Б. Сембаева, 3Н.А. Кенжебаев

1РГП «Научный центр противоинфекционных препаратов», Казахстан, г. Алматы2Казахстанско-Немецкий Университет, Казахстан, г. Алматы

3Казахский Национальный университет имени аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы*E-mail: [email protected]


Проведен аналитический обзор зарубежных литературных источников, посвященных современным направлениям ремедиации сточных вод. Систематизированы наиболее перспективные способы, сре-ди которых приоритетными являются использование микроорганизмов, сорбция на основе продук-тов естественного происхождения и наноматериалы.Ключевые слова: сточные воды, биоремедиация, микроорганизмы, консорциум, растения, расти-тельные отходы, наноматериалы.

N.А. Ibragimova, N.Е. Kozychev, B. Sembaeva, N.А. КenzhebaevModern methods of waste water remediation

An analytical review of foreign literature dedicated to the contemporary trends in remediation of waste wa-ter was carried out. The most promising ways were systematized, among which are the use of microorgan-isms, sorption, based on natural products and nanomaterials.Keywords: waste water, bioremediation, microorganisms, consortium, plants, plant wastes, nanomaterials.

Н.А. Ибрагимова, Н.Е. Козычев, Б. Сембаева, Н.А. Кенжебаев Ағынды су ремедиациясының қазіргі əдістері

Ағынды су ремедиациясының қазіргі бағыттарына арнаулы шетелдік əдебиеттерінің талдағыш шо-луы өткізілген. Ең перспективалы əдістер, олардың ішінде микроорганизмдерді қолдану, табиғи өнімдері арқылы сорбция жəне наноматериалдар жүйеленген.Түйін сөздер: ағынды су, биоремедиация, микроорганизмдар, консорциум, өсімдіктер, өсімдік қалдықтары, наноматериалдар.

Нарастающее антропогенное воздействие приводит к прогрессирующему ухудшению ка-чества окружающей среды. Одними из способов восстановления объектов окружающей среды являются использование методов биологической очистки, физической и химической сорбции, на-номатериалов.

В биоремедиации обычно используют ми-кроорганизмы (бактерии, грибки, дрожжи и во-доросли), хотя возможно и применение высших растений [1-4].

Известно, что микроорганизмы могут раз-лагать органические остатки, при этом целена-правленное их введение может повышать есте-ственные процессы самоочищения. В настоящее время новые подходы биоремедиации возни-кают на основе достижений в области молеку-лярной биологии и биотехнологии. В последнее время разработаны методы скрининга организ-мов, способных разлагать конкретные отходы. Так, для биоремедиации сточных вод был создан микробный консорциум из трех штаммов грибов

11


Н.А. Ибрагимова и др.

белой гнили (WRF изолят – WR 3), Pseudomonas sp. и Aspergillus sр., которые изолировали из сточных вод. Консорциум всех штаммов показал значительное улучшение цветности сточных вод до 85,4%, уменьшал концентрацию растворен-ных сульфитов на 98,8%, сульфатов на 54,5%, химическое потребление кислорода (ХПК) на 57,5% и биологическое потребление кислорода (БПК) на 55,2% в течение 15 дней инкубации [5].

Сульфатредуцирующий бактериальный кон-сорциум, выделенный из сточных вод, спосо-бен удалять полиароматические углеводороды (ПАУ) до 74% путем биодеградации и около 20% через испарение. Оптимальными условия-ми для биодеградации ПАУ являются рН от 4,0 до 6,5, концентрация этанола меньше 35 мг/л и биомассы более 65 мг/л [6].

В результате щелочной экстракции пшенич-ной соломы образуется бумажная пульпа (чер-ный щелок), которая, попадая в сточные воды, приводит не только к увеличению рН среды от 11,0 до 13,0, но и к возрастанию ХПК выше 100 000 мг/л. Основной вклад в высокие значе-ния ХПК вносят лигнин, гемицеллюлоза и цел-люлоза. На основе выделенных 11 штаммов ми-кроорганизмов (роды Halomonas и Bacillus) из сточных вод целлюлозной фабрики был создан консорциум для ремедиации черного щелока [7].

Проблема загрязнения вод фенольными от-ходами является актуальной для территории Казахстана, так как они являются одними из ос-новных классов ксенобиотиков промышленных процессов, таких, как нефтедобыча. Установле-на потенциальная активность γ-протобактерий и цитофага-флавобактерии для ремедиации воды, загрязненной фенолами [8].

Spirulina sp (Oscillatoriaceae) способна ад-сорбировать значительное количество свинца и цинка из водных растворов, удаляя 90% Pb2+ и 89% Zn2+ в течение 15 минут после добавления водоросли. Отчетливая связь между рН водного раствора металла и связывание Pb2+ спирулиной наблюдается при рН 2-5, 5-9 и 9-12. Сорбция ио-нов тяжелых металлов водорослью носит двух-ступенчатый характер: сначала ион металла фи-зико-химически распределяется на поверхности клетки (пассивный транспорт) и потом проника-ет через клеточную мембрану (активный транс-порт) [9].

Выделено и идентифицировано 13 штаммов бактерий из сточных вод устойчивых к цинку,

свинцу, хрому и кадмию. Минимальная ингиби-рующая концентрация (МИК) составляла от 100 до 1500 мкг/мл. Среди этих металл-резистентных штаммов 77% составляли грамм-отрицательные и 23% грамм-отрицательные [10].

Воды пивоваренных заводов могут быть ис-пользованы для очистки сточных вод с высоким содержанием хрома. Так, установлено, что 15 г/л дрожжевых клеток могут удалить до 33% хрома, содержащегося в воде [11].

Aspergillus lentulus может удалять хром на 79%, медь на 78%, свинец на 100% и никель на 42% при их наличии в сточных водах по отдель-ности. При комбинированном присутствии этих металлов в сточных водах также отмечаются положительные результаты. Aspergillus lentulus удаляет хром на 71%, медь на 56% и свинец на 100% [12].

Chlamydomonas mexicana уменьшает кон-центрацию азота (62%), фосфора (28%) и неор-ганического углерода (29%) в сточных водах. Кроме того, микроводоросль характеризуется высоким содержанием липидов (33±3%), среди которых преобладают пальмитиновая, линоле-вая, α-линоленовая и олеиновая жирные кис-лоты. Так, Chlamydomonas mexicana является перспективной для одновременного удаления биогенных веществ из сточных вод и получения биодизеля [13].

Нарастающий уровень эндокринных нару-шений водных организмов связывают с посту-плением в водные экосистемы синтетического эстрогена 17α-этинилэстрадиола. Выделеные из активного ила микроорганизмы (B.subtilis, P.aeruginosa, P.putida, R.equi, R.erythropolis, R.rhodochrous, R.zopfi i) обладают способностью удалять 17α-этинилэстрадиол. R.rhodochrous проявлял наибольшую активность и полная де-градация эстрогена достигалась через 48 часов. Не отмечалось аддитивного или синергетиче-ского эффекта с сочетанием бактериальных культур [14].

Перифитон, благодаря своей приуроченно-сти к субстрату, играет первостепенную роль при оценке качества воды и позволяет судить о ее среднем загрязнении за определенный про-межуток времени. Двустворчатые моллюски (Corbicula fl uminea) перифитона и собственно перифитон могут быть биоиндикаторами загряз-нения водоемов кадмием и цинком. В теле дву-створчатого моллюска аккумулируется 80,6 мг

12



кадмия, а в биопленке – до 861,2 мкг. Уровень цинка достигает в теле моллюска 2,0 мг и в био-пленке – 21,3 мг. Низкое содержание металлов в моллюске связано с температурным режимом водоема. Показано, что, если температура водо-ема падает до 6С° и ниже, то моллюски уже не способны накапливать металлы [15].

Комплексная фиксированная форма активно-го ила является модификацией обычного актив-ного ила, состоящая из биопленки и факторов роста. В процессе изучения эффективности очи-щения промышленных стоков установили, что основную долю составляли Proteobacteria рода Firmicutes и Pseudomonas [16].

Pleurotus citrinopileatus проявляет наилуч-шую активность при деградации сахарного жома, если последний был подвергнут обработ-ке горячей водой. Гриб разрушает лигнин, цел-люлозу, гемицеллюлозу и как результат сниже-ние содержания углерода в жоме, которые идут на постройку собственно плодового тела гриба. С течением времени уровень углерода снижает-ся, однако в среде возрастает содержание азота. Выявлена положительная корреляция между снижением уровня углерода сахарного жома и ферментативной системой гриба (целлюлазы, ксиланазы, лакказы и полифенолоксидазы). Во время роста мицелия гриба идет быстрее дегра-дации лигнина, наоборот, во время плодоноше-ния – целлюлозы и гемицеллюлозы [17].

Инкапсулированные на гидрогели диоксида кремния грибы Rhizopus oryzae и Pleurotus sajor были добавлены в сточные воды целлюлозного комбината на 29 дней при 28 ° C. Оба видов гри-бов улучшали качественные и количественные характеристики сточных вод: цветность улучша-лась на 56%, химическая потребность в кисло-роде сокращалась на 65% и уменьшался уровень органических соединений на 72-79% [18].

Перспективной технологией фиторемедиа-ции является использование декоративных рас-тений, широко используемых в цветоводстве, в качестве восстановления тяжелых металлов за-грязненных почв и вод. Такие виды растений, как подсолнечник (Helianthus Annuus), ноготки (Caléndula offi cinális), бархатцы раскидистые (Tagetes patula) и гребень петушиный (Celocia cristata), выросшие на почве, загрязненной про-мышленными сточными водами и сточными во-дами, содержащими различные металлы (Ca2+, Cr (VI), Mn2+, Fe2+, Cu2+, Zn2+, Pb2+), накапливают

эти металлы в различных частях. Так, наиболь-шее накопление происходит в корне, листве, стволе и цветке [19].

Установлена положительная корреляция на-копления азота и фосфора в тканях растений рода Плевел с производством биомассы и мощностью очистки воды. В исследованиях были использо-ваны 12 сортов и только 3 сорта уменьшали про-явление эвтрофикацию водоема. Эффективность удаления азота и фосфора варьировала от 52,2% до 73,8% и 75,1% до 84,8%, соответственно. По-сле 162 дней наблюдения биомасса увеличива-лась с 321,5 до 922,8 г / м2 [20].

Кактус Nopalea cochenillifera Salm. Dyck и его клеточная культура преобразует текстильные красители, в том числе токсический реактивный красный HE7B, в неопасные метаболиты. Реак-тивный красный HE7B трансформируется через активацию внутриклеточной ферментативной системы. Так, уровень лакказы повышается на 687%, тирозиназы на 219%, азоредуктазы на 144% и 2,6-дихлорфенолиндофенола редуктазы на 167% [21].

Биотехнологический подход применен для уменьшения содержания фенолов в сточных во-дах оливкового завода с использованием транс-генных растений табака Nicotiana tabacum. Выделен из вешенки обыкновенной Pleurotus ostreatuspox ген cDNAлакказа, который введен в геном табака. В результате получен рекомби-нантный фермент секретируемый в ризосфере корня растения, в результате удалось сократить общее содержание фенола до 70% [22].

В результате получения пробок для буты-лок вина остаются частицы размером 0.25-0.42 мм, проявляющие высокую сорбционную и де-сорбционную активность при загрязнении воды смесью ПАУ. Химический состав частиц пред-ставлен клеточными компонентами – суберином (38,5%) и лигнином (31,6%). На высокую эффек-тивность сорбента указывает то, что около 80% адсорбции происходит в течение первых двух минут с момента введения сорбента. Самое вы-сокое сродство адсорбции было выявлено для пирена, антрацена и фенантрена. Исследования показывают, что десорбция имеет высокую сте-пень необратимости для всех ПАУ, и особенно для ПАУ с высокой молекулярной массой. По-казано, что количество остатков пробки, необхо-димого для связывания загрязненной воды ПАУ,

13



в 15 раз меньше количества других известных материалов (например, опилок древесины) [23].

Добавление углеродных материалов, та-ких, как растительные отходы (опилки и шелу-ха риса), обезвоженный остаток компоста, по-вышает содержание влаги и соотношение С/N (углерод/азот). Результаты показали, что кон-центрации хрома и кадмия уменьшались при до-бавлении растительных отходов цинка и никеля в опилках. Оптимальные условия для компости-рования осадков в резервуарах сточных вод: на каждый килограмм компоста требуется 350 г опилок, 470 г листьев и 388 г рисовой шелухи [24].

Известно, что избыточное содержание фос-фора в воде озер и рек является одной из глав-ных проблем качества воды. При этом, исполь-зование натуральных отходов или побочных материалов промышленных процессов может выступать эффективным средством для удале-ния избыточного фосфора в воде. Преимуще-ства использования таких материалов связано с их низкой стоимостью, наличием в большом количестве, не требует подготовки, особенно по сравнению с искусственными материалами, таких, как ионообменные смолы и полимерные адсорбенты. В качестве теста была использо-вана вода поверхностных водоемов, которая имела общую концентрацию Р 132-250 мкг/л и концентрацию общего органического углерода 15-32 мг/л. Было показано, что использованием квасцов шлама нанокомпозита – гибридным ани-онитом с оксидом железа – достигается эффек-тивное удаление фосфора и минимизация неже-лательных вторичных изменений химического состава воды [25].

Известно, что лекарственные препараты мо-гут не удаляться в процессе очистки сточных вод, их компоненты обнаруживаются повсеместно в воде и донных отложениях. После использова-ния растворенного воздуха и окисления озоном фармацевтические сточные воды удовлетворяют стандартам качества воды для сточных вод. В за-висимости от конкретных лекарственных препа-ратов может быть эффективным только один из способов. Например, при использовании озона удаляется из сточных вод до 95% ибупрофен, в то время как скорость удаления безафибрат на-ходиться в диапазонах между 50% и 90% [26].

В настоящее время новый класс наноматери-алов – наноклей или органоклей, относящиеся к

гибридным органо-неорганическим наномате-риалам, все чаще используются для устранения загрязненных почв и сточных вод. Установле-на взаимосвязь между поверхностным зарядом наноклея бентонита Arquad® 2HT-75 и спо-собности к восстановлению органических за-грязнителей, таких, как фенол и р-нитрофенол. Конформация молекул поверхностно-активных веществ (ПАВ) в бентоните становится бо-лее регулярной, упорядоченной и твердой. Это приводит к формированию положительного Z-потенциала на поверхности органобентонита, что способствует сорбции [27].

Исследовано нановещество железа для уда-ления тяжелых металлов из сточных вод. Было определено, что удаление тяжелых металлов за-висит от pH сточных вод. Наилучший эффект достигается при кислой среде (рН=2) [28].

Применение синтетического гидроксиапати-та (ГА) и природных фосфоритов (ФАП) приво-дит к уменьшению растворимых в воде металлов Cd2+, Cu2+, Pb2+, Zn2+ примерно на 84-99%. При-чем, наибольшую активность проявляют ГА для иммобилизации тяжелых металлов. ГА и ФАП снижают концентрацию этих металлов в воде и почве, что сводит к минимуму подкисления почвы и потенциального риска развития эвтро-фикации [29]. Показана эффективность исполь-зования наногидроксиаппатита для удаления Cr (VI) из водного раствора, в основе адсорбции ле-жит хемосорбция [29].

Установлена эффективность использования витамина С при добавлении в загрязненную воду Cr (VI). Витамин С является важнейшим биоло-гическим восстановителем в организме человека и животных. Эффективность преобразования Cr (III) составила 89% при массовой концентрации витамина С 80 мг/л в течение 60 минут, и поч-ти 100% при массовой концентрации – 100 мг/л [30].

Макропористый полистирол дивинилбен-зол смолы Amberlite XAD-4 – эффективный ад-сорбент металлов. Однако его эффективность увеличивается при совместном использовании алифатических аминов для удаления хрома (VI) сточных вод кожевенного завода [31].

Была проведена оценка коагуляционного эффекта соединений хлорида железа, сульфата алюминия, гидрооксидхлорида алюминия и по-лиалюминевого сульфата на химические показа-

14



тели воды. Исследования установили, что наи-лучшие показатели были у гидрооксихлорида алюминия: возрастало химическое потребление кислорода (ХПК) на 98% и биологическое по-требление кислорода (БПК5) на 95% [32].

Положительно зарекомендовал себя метод фотокатализа в устранении опасности воздей-ствия сточных вод и продуктов их естественного разрушения [33].

На основе изучения приведенных литератур-ных источников, опубликованных за последние годы, можно утверждать, что наибольшее число исследований посвящено биологической реме-диации сточных вод, которая, может выступать важным дополнением к химическим или физи-ческим методам. Следует отметить, что нараста-ют также разработки перспективных наномате-риалов для очистки загрязненной воды.

Литература

1 Ahluwalia S.S., Goyal D. Microbial and plant derived biomass for removal of heavy metals from waste-water // Bioresour Technol. – 2007. – №98. – Р.2243–2257.

2 Pavasant P., Apiratikul R., Sungkhum V., Suthiparinyanont P., Wattanachira S., Marhaba TF. Biosorp-tion of Cu2+, Cd2+, Pb2+, and Zn2+ using dried marine green macroalga Caulerpa lentillifera // Bioresour Technol. – 2006. – №97. – №2321–2329.

3 Zouboulis AI, Loukidou MX, Matis KA. Biosorption of toxic metals from aqueous solution by bacterial strains isolated from metal-polluted soils // Process Biochem. – 2004. – №39. –Р.909–916.

4 Oswald W.J. My sixty years in applied algology // J. Appl. Phycol. – 2003. -№15.- Р.99–106.5 Saha B.K., Parani K. Bioremediation of distillery effl uent by a consortium of microbial isolates//J. En-

viron. Sci. Eng. – 2011. -№1. –Р.123-128.6 Kumar M., Wu P.C., Tsai J.C., Lin J.G. Preparation and application of the titania sol-gel coated anodized

aluminum // Biodegradation of soil-applied polycyclic aromatic hydrocarbons by sulfate-reducing bacterial consortium // Talanta. – 2009.-№4. – Р.1285-1289.

7 Chunyu Y., Guangchun C., Li Y. A Constructed Alkaline Consortium and Its Dynamics in Treating Alka-line Black Liquor with Very High Pollution Load* // PLoS ONE. – 2008. -№ 3. – Р.3777.

8 Andrew S. Whiteley and Mark J. Bailey Bacterial Community Structure and Physiological State within an Industrial Phenol Bioremediation System // Appl. Environ. Microbiol. – 2000.- №6. – Р. 2400–2407.

9 Kumar R., Chaudhary G., Singh Ahluwalia S. and Goyal D. Biosorption of Pb2+ and Zn2+ by Non-Living Biomass of Spirulina sp. // J. Microbiol. – 2010. -№4. – Р. 438–442.

10 Yamina B., Tahar B., Marie Laure F. Isolation and screening of heavy metal resistant bacteria from wastewater: a study of heavy metal co-resistance and antibiotics resistance // Water Sci.Technol. – 2012. –№10. – Р. 2041-2048.

11 Chang S.Y., Sun J.M., Song S.Q., Sun B.S. Utilization of brewery wastewater for culturing yeast cells for use in river water remediation // Environ. Technol. – 2012. -33(4-6). – Р. 589-595.

12 Chang S.Y., Sun J.M., Song S.Q., Sun B.S. Utilization of brewery wastewater for culturing yeast cells for use in river water remediation // Environ. Technol. – 2012. -33(4-6). – Р. 589-595.

13 Abou-Shanab R.A., Ji M.K., Kim H.C., Paeng K.J., Jeon B.H. Microalgal species growing on piggery wastewater as a valuable candidate for nutrient removal and biodiesel production // J. Environ. Manage. – 2012. – Vol.115. – Р.257-264.

14 Larcher S., Yargeau V. Biodegradation of 17α-ethinylestradiol by heterotrophic bacteria // Environ Pol-lut. – 2013. – Vol.173. – P.17-22.

15 Arini A., Baudrimont M., Feurtet-Mazel A., Coynel A., Blanc G., Coste M., Delmas F. Comparison of periphytic biofi lm and fi lter-feeding bivalve metal bioaccumulation (Cd and Zn) to monitor hydrosystem restoration after industrial remediation: a year of biomonitoring// J. Environ. Monit. – 2011.-Vol.13. -№12. – Р.3386-3398.

16 Li C., Li X.L., Ji M., Liu J. Performance and microbial characteristics of integrated fi xed-fi lm activated sludge system treating industrial wastewater // Water Sci. Technol. – 2012.- №12. – Р. 2785-2792.

15



17 Pandey V.K., Singh M.P., Srivastava A.K. Biodegradation of sugarcane bagasse by Pleurotus citrinopi-leatus // Cell. Mol. Biol. – 2012. -№1. – Р. 8-14.

18 Duarte K., Justino C.I., Pereira R., Panteleitchouk T.S., Freitas A.C., Rocha-Santos T.A., Duarte A.C. Removal of the organic content from a bleached kraft pulp mill effl uent by a treatment with silica-alginate-fungi biocomposites // J Environ Sci Health A Tox Hazard Subst Environ Eng. 2013;48(2):166-72.

19 Chatterjee S., Singh L., Chattopadhyay B., Datta S., Mukhopadhyay S.K. A study on the waste metal remediation using fl oriculture at East Calcutta Wetlands, a Ramsar site in India Environ Monit Assess // Envi-ronmental Monitoring and Assessment – 2011. – Vol.178. -№ 1-4. – Р. 361-371.

20 Olivella M.À., Jové P., Oliveras A. The use of cork waste as a biosorbent for persistent organic pol-lutants-Study of adsorption/desorption of polycyclic aromatic hydrocarbons // J. Environ. Sci. Health. – 2011. – Vol.46. -№8. – Р.824-832.

21 Adki V.S., Jadhav J.P., Bapat V.A. Exploring the phytoremediation potential of cactus (Nopalea coche-nillifera Salm. Dyck.) cell cultures for textile dye degradation // Int. J. Phytoremediation. – 2012. -№6. –Р.554-569.

22 Chiaiese P., Palomba F., Galante C., Esposito S., De Biasi M.G., Filippone E. Transgenic tobacco plants expressing a fungal laccase are able to reduce phenol content from olive mill wastewaters // Int. J . Phy-toremediation. – 2012. -№9. – Р835-844.

23 Alidadi H., Najafpoor A.A., Parvaresh A. Determination of carbon/nitrogen ratio and heavy metals in bulking agents used for sewage composting // Dose Response. – 2008. – №4. – Р.383-396.

24 Boyer T.H., Persaud A., Banerjee P., Palomino P. Comparison of low-cost and engineered materials for phosphorus removal from organic-rich surface water // Water Res. – 2011. – Vol. 45. -№16. – Р.4803-4814.

25 Sarkar B., Megharaj M., Xi Y., Naidu R. Structural characterisation of Arquad® 2HT-75 organoben-tonites: surface charge characteristics and environmental application // J. Hazard. Mater. – 2011. -№15. – Р.155-161.

26 Choi M., Choi D.W., Lee J.Y., Kim Y.S., Kim B.S., Lee B.H. Removal of pharmaceutical residue in municipal wastewater by DAF (dissolved air fl otation)-MBR (membrane bioreactor) and ozone oxidation // Water Sci. Technol. – 2012. -№12. – Р.2546-2555.

27 Chen S.Y., Chen W.H., Shih C.J. Heavy metal removal from wastewater using zero-valent iron nanopar-ticles // Water Sci. Technol. – 2008. – №.10.- Р.1911-1916.

28 Mignardi S., Corami A., Ferrini V. Evaluation of the effectiveness of phosphate treatment for the reme-diation of mine waste soils contaminated with Cd, Cu, Pb, and Zn // Chemosphere. – 2012. -№4. -Р354-360.

29 Asgari G., Rahmani A.R., Faradmal J., Seid Mohammadi AM. Kinetic and isotherm of hexavalent chromium adsorption onto nano hydroxyapatite // J. Res. Health. Sci.- 2012 . №12. – Vol. 1. – Р. 45-53.

30 Yong Liu, Xin-hua Xu, Ping He Remediation of Cr(VI) in solution using vitamin C// J. Zhejiang. Univ .Sci. – 2005. -№6. –Р. 540–542.

31 Kumar A.S., Rajesh N., Kalidhasan S., An enhanced adsorption methodology for the detoxifi cation of chromium using n-octylamine impregnated // J. Environ. Sci. Health. – 2011. Vol.46. -№13. – Р.1598-1610.

32 Pavon-Silva T., Pacheco-Salazar V., Carlos Sanchez-Meza J., Roa-Morales G., Colin-Cruz A. Physico-chemical and biological combined treatment applied to a food industry wastewater for reuse- // J.Environ. Sci. Health. – 2009. – №1. – Р.12-20.

33 Shinde S.S., Bhosale C.H., Rajpure K.Y. Hydroxyl radical’s role in the remediation of wastewater // J. Photochem. Photobiol .B. – 2012.- №5. – Vol.116. – Р. 66-74.


ƏОЖ 581.6:574.45

Д.Қ. Айдарбаева Абай атындағы Қазақ ұлттық педагогикалық университеті, Қазақстан, Алматы қ.

E-mail:[email protected]

Жетісу Алатауының дəрілік өсімдіктерінің қорлары

Мақалада Жетісу Алатауында кездесетін дəрілік өсімдіктердің (Aconitum monticola Steib., Delphinium dictyocarpum DC., Ephedra eguisetina Bunge., Hypericum perforatum L., Origanum vulgare L., Achillea millefolium L., Hippophae rhamnoides L., Bupleurum aureum Fisch. т.б.) таралуы мен қорларына, олар-ды тиімді пайдалануы жөнінде ұсыныстар берілген. Түйін сөздер: дəрілік өсімдіктер, шикізат қорлары, өндірістік қор, тиімді пайдалану, бір жылда дайындауға болатын мөлшер.

D.K. Aidarbaeva Resources medicinal plants of Zhetysusky Alatau

Data on stocks of raw materials wild-growing simples are provided in article (Aconitum monticola Steib. Delphinium dictyocarpum DC. Ephedra eguisetina Bunge. Hypericum perforatum L. Origanum vulgare L. Achillea millefolium L. Hippophae rhamnoides L. Bupleurum aureum Fisch. etc.) on ridge Zhetysusky Ala Tau possibilities of their rational use also are shown.Keywords: Medicinal plants, raw materials stocks, production stocks, rational use, volume of annual preparations.

Д.К. Айдарбаева Ресурсы лекарственных растений Жетысуского Алатау

В статье приведены сведения о запасах сырья дикорастущих лекарственных растений (Aconitum monticola Steib., Delphinium dictyocarpum DC., Ephedra eguisetina Bunge., Hypericum perforatum L., Origanum vulgare L., Achillea millefolium L., Hippophae rhamnoides L., Bupleurum aureum Fisch. и др.) на хребте Жетысуского Алатау и показаны возможности их рационального использования. Ключевые слова: Лекарственные растения, запасы сырья, производственные запасы, рациональное использование, объем ежегодных заготовок.

Жетісу Алатауы аумағындағы Алматы облысының Алакөл, Ақсу, Ескелді, Сарқанд, Кербұлақ жəне Панфилов аудандарының дəрілік өсімдіктерінің қорлары 2007-2010 жылдары зерттелді.

Зерттеу нысандары мен мақсаты: далалық зерттеу нəтижесінде аталмыш аудандардың аумағында таралған кейбір дəрілік түрлерінің табиғи шикізат қорларын жəне бір жылда дайындауға болатын мөлшері анықталды,

1-бөлім

Қоршаған ортаны қорғау жəне

қоршаған ортаға антропогендік

факторлардың əсері

Section 1

Environmental impact of anthropogenic

factors and environmental

protectiony

Раздел 1

Воздействие на окружающую

среду антропогенных факторов и охрана окружающей среды

17


Д.Қ. Айдарбаева

олар: Aconitum monticola Steib., Delphinium dictyocarpum DC., Ephedra eguisetina Bunge., Hypericum perforatum L., Origanum vulgare L., Achillea millefolium L., Hippophae rhamnoides L., Bupleurum aureum Fisch. т.б. [1].

Зерттеу əдістері: өсімдіктердің табиғи шикізаттық қорын жалпы қабылданған «Дəрілік өсімдіктердің қорларын анықтау əдістемесі» бойынша, ал өсімдіктер бірлестіктерінің бота-никалық сипаттамасын беру геоботаникалық əдістерді қолдану арқылы жүргізілді. [1,2,3].

Зерттеу нəтижелері: тау бəрпісі (Aconitum monticola) жəне торжеміс тегеурінгүл (Delphinium dictyocarpum) бұл екі түр теңіз деңгейінен биіктігі 1400-1800 м орман алабында, шалғынды түрлішөпті-астықтұқымдасты өсім-діктер жабынында шашыраңқы болып кезде-седі. Сирек жағдайда онша үлкен емес қау түзеді. Delphinium dictyocarpum DC. табиғи шикізат қоры да сол жерден табылып анықталды. Тықша шатқалында (Көкжар ауылының солтүстік-шығысында 13 км-ден астам жерде), түрлішөпті-астықтұқымдасты өсімдіктер жабынында шашыраңқы болып кездеседі. Бұнда бірлесіп кездесетін өсімдіктер: иілік самалдық (Polygonum coriarium), тау айрауығы (Calamagrostis epigeios), торжеміс тегеурінгүл (Delphinium dictyocarpum), кəдімгі жусан (Artemisia vulgaris), қос үйлі қалақай (Urtica dioica), кəдімгі киік оты (Origanum vulgare), ұзын жапырақты бөденешөп (Veronica longifolia), т.б. Тықша шатқалында 18 га жер аумағында 7,9 т жер үсті бөлімі жəне 4,1 т тамырының шикізат қоры анықталды [4-6].

Бүленкі өзенінің шатқалы, Тықша жəне Теректі өзенінің жайылымдарында, шатқал-дарында дəрілік өсімдіктердің басымдылығымен өсімдіктер қауының сол жерге тəн, астық-тұқымдасты-түрлішөпті жəне бұталы-түрлішөпті өсімдіктер қауының сипаттамасы жасалынды.

Бүленкі өзенінің шатқалында астықтұқым-дастытүрлішөпті, бұталы-түрлішөпті өсімдіктер қауы тау беткейлерінде, орман арасындағы алаңдарда таралған. Ағаштар мен бұталардан – Betula tianschanica, B. pendula, Populus tremula, ал жеміс-жидек ағаштарынан Malus sieversii, Grataegus songorica, Padus racemosa, Cerasus tianschanica, Rhamnus cathartica, Berberis sphaerocarpa, Ribes meyeri, R. nigrum, Rosa alberti, Lonicera microphylla, L.hishida, Spiraea hypericifolia, Salix songarica, S. tenuijlis т.б. кездеседі.

Шалғындық өсімдіктер негізінен астықтұ-қымдасты-түрлішөпті қау құрады: Calamagrostis epigeios, Bromus inermis, Dactylis glomerata, Agropyron repens, Alopecurus pratesis, Phragmites communis т.б. Шалғындарда кездесетін түрлі-шөптердің саны 60-тан асады, солардың ішінде жиі кездесетіндері жəне қау түзетін түрлері: Origanum vulgare, Hypericum perforatum, Urtica dioica, Nepeta pannonica, Mentha asiatica, Bupleurum aureum, Verbascum songaricum т.б.

Осы шатқалда шілтер жапырақты шайқурайдың (Hypericum perforatum), кəдімгі киікшөбінің (Origanum vulgare), өгейшөптің (Tussilago far-fara), Венгер көкжалбызының (Nepeta pannonica), жылтыр шоқсарының (Bupleurum aureum) өндірістік табиғи шикізат қорлары анықталды, олар 0,15 т (шілтер жапырақты шайқурай), 0,45 т дейін (кəдімгі киікшөбінің) құрғақ шикізат салмағы 4,5 га жер аумағында, яғни бұл шатқалда осы өсімдіктердің қорларын жинау тиімді емес.

Монака шатқалында 4 өсімдік түрлерінің 20 га жер аумағында табиғи өндірістік қорлары анықталды. Солардың 2 түрінің қорларын кəдімгі түймешетеннің – 4,5 т, кəдімгі киікшөбінің – 5,6 т болатын жəне соған сəйкес бір жылда дайындауға болатын мөлшері 1,12 т, ал кəдімгі киікшөбінікі 1,5 т. Сарыбас шайқурайдың – 0,48 т, жылтыр шоқсарының – 0,67 т, бұл өсімдіктердің қорларын жергілікті халықтар мұқтажы үшін пайдалануға ұсынамыз.

Тықша шатқалында орта тасшүйгіннің (Patrinia intermedia)тамырының 10 га жер аумағында табиғи өндірістік қорларының құрғақ салмағы 1,6 т болады. Бұл өсімдік қауы киікоты-тасшүйгін өсімдіктер бірлестіктерінде таудың қиыршық тасты беткейлерінде анықталды, осы жерлерде аздаған мөлшерде шикізат қорын жинауға болады.

Бастаушы жəне Балдырған мекендерінің біз зерттеу жүргізген өсімдіктер жамылғысының қауының жоғарғы бөлігі субальпі белдеуіне жетеді, онда шренк шыршалары (Picea schrenkiana Fisch. et Mey.), ал төменгі бөлігі – ағашты-бұталы өсімдіктер мен астық-тұқымдасты-түрлішөпті шалғындардан тұрады. Астықтұқымдасты-түрлішөпті шалғындар тау беткейлерін жəне орман ішіндегі жеке алаңда-рында таралған. Ағашты-бұталы өсімдіктер қайыңдардан Betula tianschanica, B.pendula, Populus tremula. Жемісті ағаштардан Malus

18



sieversii, Crataegus songorica, Lonicera tatarica мен L.microphylla. Орман арасында жеке-жеке топтасып итмұрындар: Rosa spinosissima, R. laxa, шайқурай жапырақты тобылғы (Spiraea hypericifolia L.), кəдімгі таңқурай (Rubus idaeus L.). Тау беткейлеріндегі шалғынды өсімдіктер жамылғысы астықтұқымдасты-түрлішөпті ай-рауық басымдылық көрсететін (Calamagrostis epigeios Roth.), (Bromus inermis Leyss.), (Dactylis glomerata L.) т.б. астық тұқымдастар кездеседі. Шалғындардағы шөптесін өсімдіктердің саны 60-тан асады, доминантары болып, əрі жиі кездесетін өсімдік түрлер: Nepeta pannonica L., Arctium tomentosum L., Urtica dioica L., Polygonum coriarium Grig., Artemisia absinthium L., Jnula helenium L. т.б.

Бастаушы (Кіші-Жалаңаш), Шатырбай ауылы маңында, өсімдік қорларын зерттеу жұмыстары алғаш рет жүргізілді. Жергілікті өсімдіктерді жинаумен айланысатын қызмет-керлердің айтуынша, соңғы 5 жылда жақын жатқан шатқалдарда көптеген дəрілік өсімдіктер жиналған: шілтер жапырақты шайқурай, бұдыр шайқурай өте үлкен мөлшерде жиналыпты; кəдімгі киікшөп, үлкен андыз, түркістан сасықшөбі, орта тасшүйгін үлкен көлемде, болашақта шикізат қорын жинайтын маңызы бар қау құрайды. Шикізат қорларын жинайтын өсімдіктерден мия тамыры, өгейшөп, алқызыл долананың жемісі,үлкен сүйелшөп, итмұрын жемістері, маршалл жебіршөбі т.б. кездеседі.

Бұл шатқалда шілтер жапырақты шайқурайдың, кəдімгі мыңжапырақтың, маршал жебіршөбінің табиғи шикізат қорлары анықталды.

Hypericum perforatum жайылым бөлігінде жиі шайқурайлы – астықтұқымдасты-түрлішөпті жəне шайқурайлы-қазтамақты-түрлішөпті бір-лестіктерінде кездеседі. Шайқурайлы-астықтұ-қымдасты-түрлішөпті бірлестікте 1 м2 жер көле-мінде өсімдік саны 23,8+2,07 д. (дарақты) құрайды, жер үсті бөлігінің өнімділігі 52,5+ 4,6 г/м2 . Генеративті өсімдік саны өніп келе жатқандарынан 3 есе артық (5,7 д./м2 –18,1 д./м2). Шайқурайлы-қазтамақты-түрлішөпті бірлестік-те алдындағыдай өсімдік саны мен жер үсті бөлігінің өнімділігі арасындағы айырмашылық онша емес: 24,0+1,68 д./м2 жəне 52,8+3,7 г/м2. Бұл көрсеткіш осы бірлестіктегі өсімдіктер жамылғысының күйінің жақсы екендігін, өз

алдына тұқымдары арқылы жəне вегетативтік жолмен көбейе алатындығының көрсеткіші.

Шілтержапырақты шайқурайдың 3,5 га жер аумағында табиғи өндірістік қорларының құрғақ салмағы 1,47 т болады, шатқалдың барлық бөліктерін қосқанда табиғи өндірістік қорларының құрғақ салмағы – 7 т болады, ал жер аумағы 15,7 га. Бір жылда дайындауға болатын мөлшері, 1,7 т құрғақ салмағы.

Кəдімгі мыңжапырақ (Achillea millefolium L.) аталмыш шатқалдың жайылымында мыңжапырақты-жусанды, мыңжапырақты-гравилатты -– түрлішөпті бірлестіктерде, кейде – таза қау құрайды. Біздің зерттеу нəтижелеріміз көрсеткендей (1х1м2) мыңжапырақты-гравилатты-түрлішөпті бірлестікте жас жəне генеративті өсімдіктер басым болды, аздаған бөліктер имматурлы күйде. 100 м2 жер көлемінде 243 д. – имматурлы күйінде, 34 – жас генеративті, 84 – генеративті, сенильді – жоқ. Өсімдіктер жамылғысында жас жəне ортажастағы өсімдік-тер басым, əрі сенильді өсімдіктер жоқ, бұл көрсеткіш осы өсімдіктер жамылғысының прогессивті екенін көрсетеді. Мыңжапырақты-гравилатты-түрлішөпті бірлестіктерде өнімділік 123,8+19,5 г/м2 құрғақ шикізат береді, ал өндірістік қоры 12,8 т. 15,7 га жер көлемінде. Бір жылда дайындауға болатын мөлшері 3,2 т аспауы керек.

Маршалл жебірі (Thymus marschallianus Willd.), тау беткейлерінің төменгі жақтрында, кейде беткеймен жоғары ортасына дейін көте-ріледі. Жебірлі-түрлішөпті бірлестікте оның қаулары, ені 5 м дейін созылып таралады. Өнім-ділігі жер үсті бөлігінің 39,0 г/м2 дан 72,0 г/м2

дейін.Бастаушы мекенінде жебірдің ортақ

өндірістік қоры 1,2 т жер көлемі 52,5 га. Бір жылда дайындауға болатын мөлшері 0,8 т аспауы керек.

Бастаушы мекенінде, таудың орта жəне төменгі беткейлерінде Salvia deserta L. біршама аумақта өз алдына қау құрып таралған, бұл биіктігі 30-80 см болатын көпжылдық перспективті өсімдік, жоғарғы бөліктері антибактериялық белсенділік көрсетеді, көпте-ген ішқұрлысы инфекцияларына қарсы, сондықтан бұл өсімдіктің де өндірістік табиғи қорлары анықталды. Қандышөпті-түрлішөпті бірлестіктегі Salvia deserta жер үсті бөлігінің

19



өнімділігі 229 г/м2. Анықталған табиғи қорлары – 65 т, 405 га жер көлемінде, бір жылда дайындауға болатын мөлшері 20 т аспауы керек.

Бастаушы мекені, Шатырбай ауылынан 13-14 км оңтүстік- шығысқа қарай жəне Балдырған мекенінен 16 км Текелі қаласынан шығыста, яғни Жетісу Алатауының батыс бөлігінде: түрлішөпті-астықтұқымдасты, көкжалбызды-түрлішөпті бірлестіктерде Delphinium dictyocarpum DC. мен Nepeta pannonica L. табиғи қорлары, таралу жерінің көлемі, бір жылда дайындауға болатын мөлшері анықталды.

Delphinium dictyocarpum табиғи қорын анықтағанда өсімдіктің биіктігі 1м ден 1,3 м дейін жəне гүлдеу кезеңінде болды. Бастаушы мекенінде торжеміс тегеурінгүлдің өндірістік қоры 5,3 т жер көлемі 6,07 га. Бір жылда дайындауға болатын мөлшері 1,8 т аспауы керек.

Балдырған мекенінде торжеміс тегеурін-гүлдің өндірістік қоры 4,7 т жер көлемі 5,4 га. Бір жылда дайындауға болатын құрғақ шикізат мөлшері 1,6 т аспауы керек. Тамырының құрғақ табиғи өндірістік қоры 2,05 жəне жылда дайындауға болатын құрғақ шикізат мөлшері 0,6 т аспауы керек.

Теңіз деңгейінен 1800-2000 м биіктікке көтерілгенде жаппай гүлдеп тұрған, биік көпжылдық шөптесін өсімдіктер қауымдастығын кездестірдік. Өсімдіктер өте биік, жапырақтары ірі, бұтақтары жуан, мысалы тяньшань қымыздығы, иілік самалдықшөбі, жатаған аюбалдырғаны, тілік балдырған, тау бəрпісі, жоңғар сасыры, бұл өсімдіктердің биіктіктері 1,7–2 м дейін болды.

Пайдалы өсімдіктердің түрлік құрамы жағынан өте бай, кең таралғандары: Origanum vulgare, Nepeta pannonica, Tanacetum vulgare, жусандар туысы Artemisia (A. vulgare, A. scoparia, A. dracunculus), Mentha longifolia, Salvia deserta т.б. Жол жиектерінде топтасып, гүлдеп тұрған Inula helenium, Delphinium dictyocarpum жиі-жиі кездеседі [4-5].

Түрлішөпті-астықтұқымдасты, түрлішөпті-бұталы бірлестіктерде тұрақты кездесетін түрлер: Achillea millefolium, Origanum vulgare, Nepeta pannonica, Tanacetum vulgare, Hypericum perforatum, Urtica dioica т.б. Төмендеу ылғалды жерлерде топтасып шашыраңқы болып өсетін, сұрғылт-сарғыштау гүлдерімен A.leucostomum ерекшелінетін Aconitum monticola кездестірдік.

Теңіз деңгейінен 1900-2000 м биіктікке көтерілгенде тасты беткейлерде гүлдеп тұрған Patrinia intermedia, түрлішөпті шалғындарда Bupleurum aureum, Polygonum bistorta, жемістері ірі, шабдалы тəрізді Astragalus кездестіреміз. Көптеген бұлақтардың бойында жайқалып өсіп тұрған Mentha longifolium кездеседі, қоры жергілікті халықтың қажетіне ұсынуға болады, өндірістік қоры 2,0 т жер көлемі 5,4 га. Бір жылда дайындауға болатын құрғақ шикізат мөлшері 0,5 т аспауы керек.

Patrinia intermedia табиғи қорлары Балдырған мекенінде жəне Бастаушы мекенінен Тополевкаға қарай жолында Кіші-Басқан өзе-нінің оң жағалауында анықталған. Балдырған мекенінде орта тасшүйгін таудың оңтүстік-шығыс беткейлерінде, теңіз деңгейінен 2100 м биіктікте бозкілемді-бұталы-түрлішөпті, бұта-лы-тасшүйгінді-бозкілемді бірлестіктерде өседі.

Осы бірлестіктерде бірлесе кездесетін өсімдіктер құрамы: Ferula zongarica, Nepeta pannonica, Ziziphora bungeana, Allium strictum, A.petraeum, т.б.; бұталардан – Spiraea hypericifolia, Juniperus sabina, Lonicera tatarica. Табиғи өндірістік қоры 21,9 т, жер көлемі 250,0 га. Бір жылда дайындауға болатын құрғақ тамырының мөлшері 3,0 т аспауы керек.

Бастаушы мекенінен Тополевкаға қарай жолында, таудың оңтүстік беткейінде бозкілемді-бұталы-түрлішөпті бірлестікте анықталған таби-ғи өндірістік қоры 13,0 т жер көлемі 150,0 га. Бір жылда дайындауға болатын құрғақ тамырының мөлшері 2,0 т аспауы керек.

Кіші-Басқан өзенінің оң жағалауындағы анықталған құрғақ тамырдың табиғи өндірістік қоры 26,0 т, жер көлемі 30,0 га. Бір жылда дайындауға болатын құрғақ тамырының мөлшері 3,7 т аспауы керек.

Қорыта келе, осы аталмыш жерлерде Patrinia intermedia анықталған табиғи өндірістік қорларының ортақ көрсеткіші 60,9 т, ортақ жерлер көлемі 400 га, бір жылда дайындауға болатын құрғақ тамырының мөлшері 8,7 т аспауы керек. Егер бұл өсімдіктің тасты тау беткейлерінде кеңінен таралғандығын ескерсек, онда орта тасшүйгіндің шикізат қорының жеткілікті екенін атап айтуға болады.

Балдырған мекенінде жоғарыда аталып кеткен дəрілік өсімдіктерден басқа да өсімдік қорлары анықталды, олар теңіз деңгейінен 2200 м биіктікте таудың солтүстік беткейінде

20



самалдықшөпті-қымыздықты, қымыздықты-бал-дырғанды, самалдықшөпті-қымыздықты-жусан-ды, жусанды-шоңайналы-қымыздықты, сасыр-лы-қымыздықты, түрлішөпті-қымыздықты бір-лестіктерде таралған.

Ең көп таралған бірлестіктер самалдықшөпті-қымыздықты (Rumex tianschanicus – Polygonum coriarium) жəне қымыздықты-балдырғанды (Heracleum dissectum – Rumex tianschanicus). Бұл бірлестіктердің флористикалық құрамында 30-ға дейін өсімдік түрлері кездеседі.

Бірінші бірлестіктегі жиі кедесетін түрлер: Rumex tianschanicus, Polygonum coriarium (доминанттар), Inula helenium, Centaurea ruthenica, Hypericum perforatum, Ziziphora bungeana (субдоминанттар).

Екінші бірлестіктегі жиі кедесетін түрлер: Rumex tianschanicus, Heracleum dissectum (доминанттар), Dactylis glomerata, Delphinium dictyocarpum (субдоминанттар). Бұл бірлестіктерде тяньшань қымыздығының биіктігі 0,8–1,1 м болады, тұқым беру кезеңінде. Өсімдіктер жабынындағы алып жатқан жер көлемі 50 га. Жер асты бөлігінің (тамырының) өнімділігі бірлестіктерде 19,4–37,9 ц/га құрғақ салмағы, анықталған табиғи өндірістік қоры 142,6 т, бір жылда дайындауға болатын құрғақ тамырының мөлшері 45,2 т аспауы керек.

Бастаушы мен Балдырған мекендерінің зерттелген жер аумақтарында пайдалы өсімдіктердің табиғи қорлары анықталды: сарыбас шайқурай (7 т); кəдімгі мыңжапырақ (12,8); маршалл жебіршөбі (1,2 т); торжеміс тегеурінгүлдің тамыры (10,0 т) жəне жер үсті бөлігі (2,05); тяньшань қымыздығы (142,6 т); ұзынжапырақты жалбыз (2,0 т); орта тасшүйгін (60,9 т). Анықталған пайдалы өсімдіктердің табиғи қорлары қазіргі кезде дамып келе жатқан отандық фармацевтикалық өнеркəсіпті шикізат қорларымен камтамасыз ете алады деуге мүмкіндік бар деп айта аламыз.

Зерттелген, анықталған шикізат қорларын сақтау үшін ең бірінші өсімдікті жинаудың қатаң ережесін сақтау қажет, яғни жинауға болады деп рұқсат етілген мөлшерде ғана жинау керек.

Қырықбуын қылшаның (Ephedra eguisetina) қорларын зерттеу жұмыстары Алматы облысы Алакөл, Сарқанд, Кербұлақ, аудандарында жүргізілді [4-7].

Ephedra eguisetina таулы-далалы, орманды жəне субальпілі (аршалы) белдеулерде, таудың

тастақты беткейлерінде, ормандардың күн түсетін ашық алаңдарында топ-топ болып, шоғырланып өседі. Табиғатта жеке дара өсіп тұрған қылша өте сирек кездеседі. Қырықбуын қылша табиғатта жиі таза қау құрады, өзі доминант ролін атқарып. Дəрі жасау үшін қылшаның жас бұтақшаларын пайдаланады. Бұл құнды дəрілік өсімдік Қазақстанда бұрыннан бері жиналатын. Тағы бір ескеретін жағдай, бұрыннан бері бүкіл республикада жиналатын қылшаның жартысынан көбі осы Жетісу Алатауында жиналатын. Біздің елде қылшаны жүйелі түрде жинау өте ерте кездерден бастаған. 1953 жылы – 500 т дейін, ал 1958 жылы – 1000 т дейін,1990 жылдары – 2000 т дейін жиналды. Қазіргі кезде қырықбуын қылшаны жинауға бір аз, жарым-жартылы тиым салынды, ол сұраныстың азайуынан емес, керісінше бұл өсімдіктің құндылығынан. Еш бақылаусыз жиналып, шет елдерге көп мөлшерде жасырын өткізілуде.

Жетісу Алатауында осыдан 40 жыл бұрын, 20 жыл бұрын тиянақты, кешенді зерттеу жұмыстары жүргізілген. Біздің зерттеу нəтижелерімізбен салыстырғанда [4;7] қырықбуын қылшаның табиғи қорларының қазіргі жағдайы біршама өзгерістерге ұшыраған, қорлары кейбір жерлерде азайса, керісінше басқа жерлерде көбейген.

Сарқант ауданының 8 шатқалында, Ала-көл ауданындағы 10 шатқалда, Кербұлақ ауда-нындағы 5 шатқалда қырықбуын қылшаның қорлары анықталды.

Сарқант ауданының шатқалдарындағы Ephedra eguisetina көбіне бірлесіп кездесетін бұталар: Spiraea hypericifolia, Juniperus sabina, Lonicera tatarica, Rosa spinosissima, R. Laxa, т.б.; шөптесін өсімдіктерден: Artemisia vulgare, Artemisia scoparia, Artemisia dracunculus, Patrinia intermedia, т.б. кездеседі.

Басқан өзенінің алабындағы қылшалардың қаулары өте жақсы, əрі жинауға жеңіл. Беткейлерінде қылша келесі бұталармен бірігіп қау түзеп өседі: Spiraea hypericifolia, Berberis sphaerocarpa, Rosa albertii, R. beggerana.

Тентек өзенінің алабындағы шатқалдың ұзындығы 10 км, ені 25-40 м дейін. Қылшаның қауы шатқалдың екі беткейінде де кездеседі, бірлесіп өсетін түрлерден – Juniperus pseudosabina, Spiraea hypericifolia, Rosa spinosissima, Atraphaxis virgata, т.б. Сарқант

21



ауданында кездесетін қырықбуын қылшаның анықталған жерінің көлемі – 478,9 га, ортақ өндірістік қорлары – 210,5 т, ал бір жылда дайындауға болатын мөлшері – 103,0 т құрғақ салмағы.

Алакөл ауданында қырықбуын қылша кездесетін 10 шатқал зерттелген. Олар ‡лкен Сайқан тауының солтүстік-шығыс алқабының оқшауланған шөлді беткейлерінде орналасқан. Таудың солтүстік беткейінің орта бөлігінде қырықбуын қылшаның қауы жаппай Spiraea hypericifolia, Atraphaxis virgata, Ewersmannia subspinosa, т.б бірлесіп өседі. Өсімдік қауының жағдайы орташа, зерттеулер жеміс беру кезеңіне сəйкес келді.

Алакөл ауданында кездесетін қырықбуын қылшаның анықталған жерінің көлемі – 472,8 га, жалпы өндірістік қорлары – 384,2 т, ал бір жылда дайындауға болатын мөлшері – 183,6 т құрғақ салмағы.

Кербұлақ ауданында 5 шатқалындағы қырықбуын қылшаның көбісі жемістене бастаған кезеңде зерттелді, барлық шатқалдарда Ephedra eguisetina қауларының жағдайы орташа, Бұл шатқалдарда шикізат қорларын жинау ыңғайлы.

Кербұлақ ауданында кездесетін қырықбуын қылшаның анықталған жерінің көлемі – 157,9 га, жалпы өндірістік қорлары – 150,0 т, ал бір жылда дайындауға болатын мөлшері – 65,7 т құрғақ салмағы. Ephedra eguisetina түрінің 3 аудандағы анықталған қорларының жер көлемі – 1109,6 га, жалпы өндірістік қорлары – 744,7 т, ал бір жылда дайындауға болатын мөлшері – 352,3 т құрғақ салмағы.

Барлық зерттелген шатқалдарда қырықбуын қылшаның көбісі жемістене бастаған кезе-ңінде қамтылған. Бұрынғы əдебиеттердегі мəліметтерге қарағанда жəне 1989-1991 жж. жүргізілген зерттеу нəтижелерімен салыс-тырғанда қылшаның қорлары көптеген жерлерде, мысалы Теректі, Шындалы, Тоқты, Қарасырық, Беріктас, Түлкілі шатқалдарында біршама өзгерістерге ұшыраған [4-7]. Зерттеу жүргізген кезде, ең бірінші назар аударатын

жағдай, тек қана өндірістік қоры бар қауларды есепке алу жəне ол шикізат қорларын жинаудың ыңғайлылығы. Көп жылдар бойы жүргізілген зерттеу жұмыстарымыздың нəтижелерін ескере отырып, зерттелген қорларды сақтап жəне оларды тиімді пайдалану үшін біз мынандай ұсыныстар жасаймыз:

Қылшаны жинаған кезде, оның жасыл бұтақтарын кесудің ұзындығына бақылау жасау, қатты ағаштанған бұтақтарын кестірмеу; Жасыл бұтақтары өсе бастаған кезеңде, яғни 15 мамыр-дан бастап 1 шілдеге дейін қылшаны жинауға рұқсат бермеу керек; Жергілікті тұрғындардың қылшаны отын ретінде пайдалануына рұқсат бермеу, орманшылар жиі-жиі тексеру жүргізуі шарт; Бір жиналған жерден тек қана 2-3 жылдан кейін қайта жинауға болады; Қылшаны жинауға рұқсат қағазы (лицензиясы) болу; Міндетті түрде көктемде жəне қыстың алдында қылшаның табиғи ортасында тұқымдарын себу арқылы көбейту жұмыстарын жүргізу керек [7].

Жоғарыда аталып кеткен ұсыныстар өте қарапайым болса да, соны ұстану өсімдік жи-найтын қызметкерлер үшін көбіне ескерілмей жатады, бұл қылшаның қорларының азаюына əкеледі.

Қорыта айтқанда, Жетісу Алатауында 19 пайдалы өсімдіктердің: Aconitum monticola, Bupleurum aureum, Ephedra equisetina, Delphinium dictyocarpum, Hypericum perforatum, Achillea millefoliume, Armeniaca vulgare, Thymus marschallianus, Patrinia intermedia, Berberis sphaerocarpa, Tanacetum vulgare, Origanum vulgare, Mentha longifolia, Rumex tianschanicus, Rosa albertii, Rosa laxa, Rosa beggerana, Rosa spinosissima, Hippophae rhamnoides, Salvia disserta, Tussilago far-fara, Malus sieversii табиғи қорларының қазіргі жағдайлары анықталды [4-8]. Кейбір өсімдіктердің табиғи қорлары бірнеше жерлерде қайталап кездеседі. Зерт-теу нəтижелері болашақта Жетісу Алатауында пайдалы өсімдіктерді ысырапсыз, тиімді пай-далануды жүйелі түрде жоспарлауға мүмкіндік береді.


1 Методика определения запасов лекарственных растений. – М.,1986.– 50 с.2 Понятовская В.М. Учет обилия и особенности размещения видов в естественных растительных

сообществах // Полевая геоботаника. – Т.3. – М.-Л., 1964. – С. 237.

22



3 Корчагин А.А. Видовой (флористический) состав растительных сообществ и методы его изуче-ния // Полевая геоботаника. Т.3. – М.-Л., 1964. – С.39-60.

4 Айдарбаева Д.Қ. Қазақстанның оңтүстігі мен шығысындағы өсімдік қорларының қазіргі жағдайы: биол. ғылым.док. автореф. – Алматы, 2010. – 52 б.

5 Атлас ареалов и ресурсов лекарственных растений Казахстана.– Алматы,1994. – 166 с.6 Айдарбаева Д. К. Эфедра хвощевая в Джунгарском Алатау. //Материалы международной на-

учноу конференции, посвященной памяти ботакников-ресурсоведов, члена-корреспондента НАН РК, д.б.н., профессора М.К.Кукенова, в связи с 60-летием со дня рождения и д.б.н. в.П.Михайловой, в связи с 90-летием со дня рождения. – Алматы, 2000. – С.16-17.

7 Айдарбаева Д.К. Эфедра хвощевая и современное состояние ее популяций в Джетысуйском Алатау // Вестник КазНПУ.- Серия естественно – географические науки. – 2006. – №2(10). – С. 8-10.

8 Айдарбаева Д.К. История становления и перспективы развития ботанического ресурсоведения в Казахстане// «Актуальные проблемы ботанического ресурсоведения» труды Международной науч-ной конференции, посвященной 70-летию член-корр. НАН РК, д.б.н. М.К.Кукенова (12-13 мая 2010 г.). – Алматы, 2010. – С.10-14.

Reference

1 Metodika opredeleniya zapasov lekarstvennyx rastenij.– m.,1986.– 50 s.2 Ponyatovskaya V.M. Uchet obiliya i osobennosti razmeshheniya vidov v estestvennyx rastitelnyx

soobshhestvax // Polevaya geobotanika. – t.3.- m.-l.,1964.- s. 237.3 Korchagin A.A. Vidovoj (fl oristicheskij) sostav rastitelnyx soobshhestv i metody ego izucheniya //

Polevaya geobotanika. T.3. m.-l., 1964. – s.39-60.4 Ajdarbaeva D.Қ. Қazaқstannyң oңtүstіgі men shyғysyndaғy өsіmdіk қorlarynyң қazіrgі zhaғdajy: biol.

ғylym.dok. avtoref... – Almaty, 2010. – 52 b.5 Atlas arealov i resursov lekarstvennyx rastenij Kazaxstana.– Almaty,1994. – 166 s.6 Ajdarbaeva D. K. Efedra xvoshhevaya v dzhungarskom alatau. //Materialy mezhdunarodnoj nauchnou

konferencii, posvyashhennoj pamyati botaknikov-resursovedov, chlena-korrespondenta nan rk, d.b.n., professora M.K.Kukenova, v svyazi s 60-letiem so dnya rozhdeniya i d.b.n. V.P.Mixajlovoj, v svyazi s 90-letiem so dnya rozhdeniya. – Almaty, 2000. – s.16-17.

7 Ajdarbaeva D.K. Efedra xvoshhevaya i sovremennoe sostoyanie ee populyacij v Dzhetysujskom Alatau // Vestnik Kaznpu.- Seriya estestvenno – Geografi cheskie nauki. – 2006.- №2(10).– s. 8-10.

8 Ajdarbaeva D.K. Istoriya stanovleniya i perspektivy razvitiya botanicheskogo resursovedeniya v Kazaxstane// «Aktualnye problemy botanicheskogo resursovedeniya» trudy mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii, posvyashhennoj 70 – letiyu chlen-korr. nan rk, d.b.n. M.K.Kukenova(12-13 maya 2010g.). – Almaty, 2010. – s.10-14.

23


Д.Қ. Айдарбаева, Г.Қ. Бижанова

ƏОЖ 581.6:574.451Д.Қ. Айдарбаева*, 2Г.Қ. Бижанова

1Абай атындағы Қазақ ұлттық педагогикалық университеті, Қазақстан, Алматы қ.2ҚР БҒМ ҒК “Ботаника жəне фитоинтродукция институты”, Қазақстан, Алматы қ.

*E-mail:[email protected]

Қазақстанның халық медицинасында пайдаланылатын дəрілік өсімдіктері жəне оларды ұтымды пайдалану

Мақалада Оңтүстік Қазақстанда кездесетін, қазіргі кезде қызығушылық тудырып отырған пайдалы өсімдіктердің үш түрінің (Ferula foetida (Bunge) Regel, Allochrusa gypsophiloides (Regel) Schischk, Allochrusa paniculatum (Regel) Ovcz. et Czu.) таралуы мен қорлары, олардың халық медицинасында қолдануы жəне тиімді пайдалануы жөнінде мəліметтер берілген. Түйін сөздер: дəрілік өсімдіктер, шикізат қорлары, өндірістік қор, тиімді пайдалану, бір жылда дайындауға болатын мөлшер.

D.K. Aidarbaeva, G.К. BizhanovaMedicinal plants of Kazakhstan applied in traditional medicine and their rational use

The article presents data on the distribution and resources of the three kinds of useful plants of South Kazakhstan (Ferula foetida (Bunge) Regel, Allochrusa gypsophiloides (Regel) Schischk, Allochrusa paniculatum (Regel) Ovcz. et Czu.), which are currently of great interest. Also their use in traditional medicine and recommendations for rational use of these kinds.Keywords: Medicinal plants, traditional medicine, recommendations about use, plants raw materials.

Д.К. Айдарбаева, Г.К. БижановаЛекарственные растения Казахстана. применяемые в народной медицине и

их рациональное использование

В статье рассмотрены три вида полезных растений Южного Казахстана, вызывающих интерес: Ferula foetida (Bunge) Regel, Allochrusa gypsophiloides (Regel) Schischk, Allochrusa paniculatum (Regel) Ovcz. et Czu., их распространение и запасы, использование в народной медицине и сведения об их рациональном использовании. Ключевые слова: Полезные растения, народная медицина, рекомендации по использованию, рас-тительное сырье.

Оңтүстік Қазақстанның пайдалы өсімдіктер қорларының қазіргі жағдайын зерттеу Оңтүстік Қазақстан облысының Арыс, Бəйдібек, Отырар, Сарыағаш, Шардара, Созақ аудандары камтылды. Зерттеулер 2008-2010 жылдары, сəуір-мамыр айларында жүргізілген.

Зерттеу нысандары – бүгінгі күн талабына сай біз жұмысымызда қазіргі кезде сұранысқа ие, қарқынды пайдаланып отырған өсімдіктерді

алып отырмыз, олар: сасық сасыр немесе сасық қурай, жерсабынның екі түрі – аққаңбақ түсті бозтікен жəне шашақты бозтікен.

Зерттеу мақсаты – өсімдіктің өндірістік қорын анықтап, олардың табиғаттағы популяцияларына зиян келместей тиімді пайдаланудың жолдарын анықтау.

Зерттеу əдістері – өсімдіктердің табиғи шикізаттық қорын жалпы қабылданған «Дəрілік

24


Қазақстанның халық медицинасында пайдаланылатын дəрілік өсімдіктері ...

өсімдіктердің қорларын анықтау əдістемесі» бойынша, ал өсімдіктер бірлестіктерінің ботаникалық сипаттамасын беру геоботаникалық əдістерді қолдану арқылы жүргізілді. Этноботаникалық зерттеулер анкеталық жəне сауалнамалық əдістерді пайдалану арқылы жүзеге асырылды [1,2,3].

Зерттеу нəтижелері – Ferula foetida (Bunge) Regel, сасық-қурай, сасыр, көпжылдық шөптесін өсімдік, қысқа ғана вегетациялық даму кезеңі бар – эфемероид, жуан сабақты, ірі тамырлы, өмірлік пішіні розеткалы гемикриптофит, монокарпик. Биіктігі 1 метрге жуық, 5-6 жылда бірақ рет гүлдеп жеміс береді. Наурыз-сəуір айлары гүлдейді, жемісі сəуір-мамыр айларында пісіп жетіледі. Тамырының құрамында жағымсыз сарымсақ иісті шайыр (31,4%) жəне крахмал (61.3%) бар, тазартылып, жуылғаннан кейін тамақ ретінде де пайдаланылады. Жапырағы мен жемісін мал жақсы жейді. Қазақстанның барлық жерінде, тау етегі жазықтарымен, қиыршық тасты-құмды, далалы сұр топырақты тақырларда кездеседі. Этноботаникалық зерттеулер нəтижесінде алғаш рет анкеталық жəне сауалнамалық əдістерді пайдалана отырып сасырдың дəрілік, тағамдық, мал-азықтық т.б. мақсаттарда жергілікті халықтың пайдаланатынын анықтадық. Тамақ ретінде астың дəмін кіргізу үшін дəмдеуіш ретінде жəне малға азық болса, ал дəрілік қасиеті тыныс алу жолдарымен өкпеге суық тигенде жəне

өкпе құрты ауруынан емделу үшін қолданған. Ал медицинада құрғатылған шайырының тұнба ерітіндісі тырысқақ ауруларға жəне тыныштандыратын ем ретінде қолданылған.

Жүргізілген зерттеулер (2008-2009 жж., сəуір – мамыр айларында) нəтижесінде барлық 6 ауданда да таралғандығы, солардың ішінде тек Сарыағаш, Отырар, Шардарада ғана сасырдың өнеркəсіптік қоры бар екені анықталды [4,5].

Шардара ауданында эфемерлі-жусанды шөлдерде жəне жүзгінді-сексеуілді жерлерде кездесті (1 кесте). Бұл жерлерде сасырлы-жусанды өсімдіктер бірлестігінің жабыны басым: Artemisia terrae-albae, Artemisia scoparia, Strigosella grandifl ora, Zygophyllum fabago, Ziziphora tenuior, Carex physoides, Carex pachystylis, Kochia prostrate, Ceratocarpus utriculosus, Anabasis aphylla, Alhagi pseudalhagi.

Өсімдіктердің жабынының 5% дан 20-25% дейін сасырға тиеселі, оның көбі вегетация кезеңінде, ал гүлдеп немесе тұқымданып тұрғаны өте аз. Бұл өсімдіктің жаппай гүлдеуі жылда бола қоятын жай емес, себебі ол 5-6 жылда бір рет қана гүлдейтін өсімдік.

Шардара ауданындағы анықталған сасырдың ортақ жер көлемі 8000 га, өндірістік қоры тамырының кеппеген ылғалды салмағы 4915,0 т., ал бір жылда дайындауға болатын мөлшері 819,2 т кеппеген ылғалды салмағынан аспауы керек немесе 409,5 т құрғақ тамыры (1-кесте).

1-кесте – Оңтүстік Қазақстанның пайдалы өсімдіктерінің зерттелген қорлары (құрғақ салмағы)

Өсімдік түрлері,шикізат бөлігі

Өсімдік қауымдастығыныңкездесетін жері

Жеркөлемі, га

Өндірістік қоры, т

Бір жылда дайындауға болатын мөлшері, т

Ferula foetida (Bunge) Regel, сасық қурай сасыр тамыры

«Жиделі» алқаптары, Шардара ауданы. 8000 4915,0 819,2

«Бірлік», «Базой», «Жайдаққұдық»алқаптары, Сарыағаш ауданы. 12000 7960,0 1326,6

«Жаңақұдық – 1, 2, 3, 4», «Дəрмене -1» алқаптары, Арыс ауданы. 3000 4382,0 730,1

«Дəрмене-2,3», алқаптары, Отырар ауданы. 13500 14391,5 2398,6

Allochrusa gypsophiloides (Regel) Schischk, Аққаңбақ түсті бозтікен тамыры

Жылға ауылдық аймағы, Сарыағаш ауданы. 1450,0 1174,5 98,0

Allochrusa paniculatum (Regel) Ovcz. et Czuk., шашақты бозтікен тамыры

Монтайтас елді мекені, Арыс ауданы 1500,0 1125,0 93,7

25


Д.Қ. Айдарбаева, Г.Қ. Бижанова

Сарыағаш ауданында үш алқапта аласа шөпті эфемерлі-эфемероидты өсімдіктер жамылғысы таралған, бірлесіп өсетін өсімдіктер: Phlomis sal-icifolia, Eremurus sogdianus, Aegilops cylindrical, A. truincialis, Poa bulbosa, Glycyrrhiza uralensis, т.б.; Астықтұқымдасты-өлеңшөпті бірлестікте таралған: Poa bulbosa, Carex divisa, Medicago sativa, Melilotus offi cinalis, Achillea millefolium т.б. кездеседі. Өсімдіктер жамылғысындағы сасырдың жабыны 5-25% дейін құрайды.

Сарыағаш ауданында сасырдың алып жатқан көлемі 12000 гектар, ал тамырының өндірістік қоры 7960 т. Жылдық дайындалу мөлшері 1326.6 т кеппеген тамыр немесе 663.3 т кепкен тамыр (1 кесте).

Арыс ауданында сасырдың 5 алқабы анықталды. «Жаңақұдық-2», онда сасырдың өсімдіктер жамылғысының жабынының 50%-ке дейінгі мөлшерін қамтиды. Қалған басқа 3 алқаптың алып жатқан жер көлемі 1400 га болып, ондағы сасырдың өсімдіктер жамылғысындағы жабынын мөлшері 5%-25% дейін екені анықталды. «Дəрмене-1» алқабы, бұрынғы Дəрмене совхозының оңтүстік – шығыс жағында 1 км қашықтықта орналасқан, өсімдіктер жамылғысының жабыны 25% дейін сасыр алады.

Арыс ауданындағы сасырдың алып жатқан жерінің ортақ көлемі 3000 га, өндірістік қоры 4382,0 т, ал жылдық дайындау мөлщері 730,1 т кеппеген тамыр немесе 365,1 т құрғақ салмақ (1 кесте).

Отырар ауданында сасырдың үлкен екі алқабы анықталды. Біріншісі Темір ауылынан солтүстік-батысқа қарай 1 км қашықтықта орналасқан – «Дəрмене -2». Жерінің көлемі 12700 га, өсімдіктер жамылғысының жабынының 5% тен 25% мөлшері сасырдың үлесінде.

Екінші бірлестік – «Дəрмене-3» – бұл бірлестік «Дəрмене-1» солтүстік батыс жағында 4 км қашықтықта жазық жерде орналасқан. Жер көлемі 800 га, өсімдіктер жамылғысының жабынының 5% қамтиды.

Жүргізілген зерттеу нəтижелерін қорты-ндылай келе, оңтүстік Қазақстан облысының 4 ауданында (Сарыағаш, Арыс, Отрар, Шардара) сасырдың көлемі 36500 га жердегі, 31648 т кеппеген өндірістік қоры, 52274,5 т кеппеген немесе 26137,2 т құрғақ салмақта жылдық дайындау қорлары анықталды [5].

Сасырдың шикізат қорларын тиімді пайдаланудың ұсыныстары: Сасырдың жасы 3-4 жылдық, тамырының салмағы 2,5 кг болатын өсімдігін дайындауға болады. Өсімдіктің жасын олардың жапырақтарының көлемдерінен ажыратуға болады, олардың диаметрі 50-60 см асады жəне 6-12 жапырақтан тұрады; Қатаң түрде өсімдіктердің генеративті дарақтарын (гүлдеген, жеміс берген) дайындауға болмайды. Өйткені бұл өсімдік тек тұқым арқылы көбейеді; Тамырларын дайындағаннан кейін қазылған орындарын тегістеп жауып кету қажет; Сасырдың тамырын тек қана қолмен, арнайы күрекшемен қазу керек. Ал басқа механикаландырылған, яғни жерлерді жырту арқылы дайындау жұмыстары өсімдіктің тұқыммен көбейуіне, қайтадан табиғи қалыптасуына кедергі келтіреді [4,5].

Allochrusa gypsophiloides (Regel) Schischk, жерсабынның немесе аққаңбақ түсті бозтікеннің, Сарыағаш ауданындағы екі алабының қазіргі жағдайын, таралуы мен қорын анықтадық (1 кесте). Бірінші алабтың ұзындығы 15 км, ені 1,5 км дейін, ауданы 2250 га., абсолютті биіктігі т.д. 453 м. Жерсабын өсімдік қауымдастығында алуантүрлішөпті-астықтұқымдасты-қияқөлеңді-аллохрузды бірлестіктер болып кездесті, жабындық жамылғысы 1-5%-тен 25% болды. Қауымдастықтарда кездесетін басқа доминантты өсімдіктер: Cousinia platylepis, Capparis spinosa, Artemisia lessingiana кездесті.

Екінші алаптағы өсімдік жамылғысы саваноиды шөптесін өсімдіктермен берілген жəне жусанды-эфемерлі-жерсабынды (Allochrusa gypsopgiloides – Carex pachistуlis, Aegilops crassa, Cousinia syrdariensis, Ferula karatavica – Artemisia sublessingiana).Бұл алабтың əртүрлі бөліктерінде жерсабынның жабындық жамылғысы 5-10-25-тен 50% болды. Орташа жабындық жамылғысын 25% деп алғанда таза жерсабын алып жатқан жердің көлемі 1450,0 га болады, ал оның өндірістік қорларының мөлшері 1174,5 т, бір жылда дайындауға болатын қорын оның қайта қалпына келу мерзімін ескере отырып 98,0 т болады деп анықтадық (1 кесте).

Allochrusa paniculatum (Regel) Ovcz. et Czuk., шашақты бозтікеннің, сабағы жақсы жетілген көпжылдық шөптесін өсімдік. Тұқым арқылы көбейеді. Кездесетін жері – таулы жəне шөлейтті эфемерлер жəне жартылай саванналар. Ашық сұр қоңыр шөлдік топырақта өседі. Ұзақ өсіп-өнетін түр, 25-30 жасқа дейін. Антропогенді

26


Қазақстанның халық медицинасында пайдаланылатын дəрілік өсімдіктері ...

прессті(соның ішінде жерді жырту жəне мал жайылымы) мүлдем көтермейді. Арыс ауданындағы шашақты бозтікеннің алқабы станция Монтайтастың батысында шоғырланған. Алқаптың солтүстік шекарасы Жайдаққұдық, Бақырша, Шағыр, ал солтүстігінен шекара Ходжатоғай – Шанак бекеті арқылы өтеді. Өсімдіктер жамылғысының жабынының 25% болатын ауданда жерсабын қопасыны 1500 га жерден анықталды, ал құрғақ тамырының өндірістік қоры 1125 т көлемінде анықталды. Жерсабын тамырының қайта қалпына келуіне 8-12 жыл кететінін ескере отырып, Арыс ауданында өндірістік қорының мөлшерін – 93,7 т болатын жəне тек таңдаулы дайындау жүргізуге болатынын белгіледік (1 кесте).

Этноботаникалық зерттеулер нəтижесінде жергілікті халық жерсабынның екі түрін де тағамдық мақсатта қолданатыны анықталды [5].

Жерсабындардың шикізат қорларын тиімді пайдаланудың ұсыныстары:

Жерсабындардың шикізатын дайындауды таңдаулы əрі қолмен жүргізу керек.Тамырының тамыр мойнының диаметрі 5 см жоғары жəне

жасы 8-12 жыл болатын түрлерін ғана қазу керек, ал ұсақ тамырларын кейінгі өсуіне қалдыру керек. Дайындау мерзімі күзден наурыз-сəуір айларына дейін жүргізіледі жəне қазылған шұқырларын міндетті түрде жабу керек [5].

Жүргізілген зерттеу нəтижелерін қортындылай келе, оңтүстік Қазақстан облысында қазіргі таңда үлкен қызығушылық тудырып отырған құнды дəрілік өсімдіктердің: шашақты бозтікеннің, аққаңбақ түсті бозтікен, сасық қурай сасыр қорлары анықталып, оларды қорғау шаралары белгіленді. Қорғау шараларының ең ұтымдысы, бұл үш түрді (сасық қурай сасырды, шашақты жəне аққаңбақ түсті бозтікендерді) жерсіндіру.

Жүргізілген зерттеу нəтижелерін қортындылай келе, Оңтүстік Қазақстан облысында қазіргі таңда үлкен қызығушылық тудырып отырған құнды дəрілік, тағамдық жəне мал-азықтық өсімдіктердің: Allochrusa gypsopgiloides, A.paniculatum, Ferula foetida қорлары анықталып, оларды қорғау шаралары белгіленді. Қазіргі таңда бұл үш құнды өсімдіктер тек экспортқа – Иранға, Үндістанға, Ауғанстанға жəне т.б. елдерге шығарылады.


1 Методика определения запасов лекарственных растений.– М.,1986.– 50 с.2 Понятовская В.М. Учет обилия и особенности размещения видов в естественных растительных

сообществах // Полевая геоботаника. – Т. 3. – М.-Л., 1964.- С. 237.3 Корчагин А.А. Видовой (флористический) состав растительных сообществ и методы его изучения

// Полевая геоботаника. Т.3. – М.-Л., 1964. – С.39-60.4 Айдарбаева Д.Қ. Ресурсы и этноботанические исследования Ferula foetida L.// Вестник ПГУ. Се-

рия химико-биологическая, №1. – Павлодар, 2009. – С.19-27.5 Айдарбаева Д.Қ. Қазақстанның оңтүстігі мен шығысындағы өсімдік қорларының қазіргі жағдайы:

биол. ғылым. док. автореф. – Алматы, 2010. – 52 б.

Reference

1 Metodika opredeleniya zapasov lekarstvennyx rastenij.– m.,1986.– 50 s.2 Ponyatovskaya V.M. uchet obiliya i osobennosti razmeshheniya vidov v estestvennyx rastitelnyx soobsh-

hestvax // Polevaya geobotanika. – T. 3. – m.-l., 1964.- s. 237.3 Korchagin A.A. Vidovoj (fl oristicheskij) sostav rastitelnyx soobshhestv i metody ego izucheniya // pol-

evaya geobotanika. T.3. m.-l., 1964. – s.39-60.4 Ajdarbaeva D.Қ. Resursy i etnobotanicheskie issledovaniya ferula foetida l.// Vestnik PGU. Seriya xi-

miko-biologicheskaya, №1. – Pavlodar, 2009. – s.19-27.5 Ajdarbaeva D.Қ. Қazaқstannyң oңtүstіgі men shyғysyndaғy өsіmdіk қorlarynyң қazіrgі zhaғdajy: biol.

ғylym. dok. avtoref..., – Almaty, 2010. – 52 b.

27


С.С. Айдосова жəне басқалар

ƏОЖ 581.5 (235.216)

С.С. Айдосова*, А.Б Достемесова, А.Т. Мамурова Əл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, Қазақстан, Алматы қ.


Іле Алатауы ортаңғы белдеуі өсімдіктер қауымдастығындағы кейбір доминат түрлердің жапырақтарының анатомиялық ерекшеліктері

Мақалада Іле Алатауы ортаңғы белдеуіндегі өсімдіктер қауымдастықтарындағы Potentilla asiatica Juz., Potentilla canescens Bess., Galium aparine L., Artemisia dracunculus L., Galatella fastigiiformis Novopokr. сияқты доминант түрлердің жапырақтарының анатомиялық құрылысының ерекшеліктері жəне биометриялық көрсеткіштері зерттелді.Түйін сөздер: биометриялық көрсеткіш, эпидермис, склеренхима, мезофилл, өткізгіш шоқ.

S.S. Aydosova, A.B. Dostemessova, A.T. MamurovaFeatures of the anatomical structure of leaves of some dominant plant communities

of middle Trans-Ili Alatau

The article studied the characteristics of the anatomical structure and biometrics leaves of some dominant plant communities of middle Trans-Ili Alatau, species such as Potentilla asiatica Juz., Potentilla canescens Bess., Galium aparine L., Artemisia dracunculus L., Galatella fastigiiformis Novopokr. The features of the anatomical structure and the biometrics of leaves of plants Potentilla asiatica Juz., Potentilla canescens Bess., Galium aparine L., Artemisia dracunculus L., Galatella fastigiiformis Novopokr. depending on the location of their growthKeywords: biometrics, epidermis, sclerenchyma, mesophyll, conductive beam

С.С. Айдосова, А.Б. Достемесова, А.Т. Мамурова Особенности анатомического строения листьев некоторых доминантов

растительных сообществ среднегорья Заилийского Алатау

В статье были изучены особенности анатомического строения и биометрические показатели листьев некоторых доминантов растительных сообществ среднегорья Заилийского Алатау, таких видов, как Potentilla asiatica Juz., Potentilla canescens Bess., Galium aparine L., Artemisia dracunculus L., Galatella fastigiiformis Novopokr. Определены особенности анатомического строения и биометрические пока-затели листьев растений Potentilla asiatica Juz., Potentilla canescens Bess., Galium aparine L., Artemisia dracunculus L., Galatella fastigiiformis Novopokr. в зависимости от места их произрастанияКлючевые слова: биометрические показатели, эпидермис, склеренхима, мезофилл, проводящий пучок

Əсем табиғаты, алуан түрлі флорасы бар Іле Алатауының қоршаған ортаны қорғауда алатын орны ерекше [1].

Ондағы көптеген түрлер өздерінің пайдалы қасиеттерімен белгілі, атап айтсақ, азықтық, дəрілік, техникалық жəне т.б. Іле Алатауының қалаға жақын орналасуы жəне таудағы елді-

мекендердің жоғары тығыздылығы мұнда өсімдіктер қауымдастығына антропогендік жүктемені ұлғайтады. Бұл табиғи өсімдіктері бар бүлінген аймақтардың пайда болуына байланысты өсімдіктерді, топырақ қорғау, су өндіру қасиеттерінің күрт төмендеуі, барлық өсімдіктер қауымдастықтары өнімділігінің

28


Іле Алатауы ортаңғы белдеуі өсімдіктер қауымдастығындағы кейбір доминат түрлердің ...

төмендеуі жəне құрылымының өзгеруі, түрлік құрамның кедейленуі сияқты шарасыздыққа алып келеді [2].

Осыған байланысты Алматы облысы, Қарасай ауданы, Іле Алатауының оңтүстік-батыс экспозициясында, «Терісбұтақ» шатқалында экспедиция жұмыстары жүргізілді.

Геоботаникалық, фитоморфологиялық жəне фитоэкологиялық зерттеулерде өсімдіктер қауымдастығына кіретін өсімдіктердің жер үсті жəне жер асты мүшелерін зерттеу маңызды екені айқындалады. Мұндай жұмыстардың нəтижелері өсімдіктер қауымдастығының, түрлердің кешенді сипаттамасын түзгенде жəне өсімдіктердің тіршілік формаларын анықтағанда пайдаланылып, əрине біздің, өсімдіктер биоло-гиясын оқып-үйрену туралы білімімізді одан əрі кеңейтуге мүмкіндік береді [3].

Жабысқақ қызылбояу (Galium aparine L.) – Рияндар (Rubiaceae Juzz.) тұқымдасына жата-тын бір жылдық шөптесін өсімдік. Сабақтары жабысқақ. Жапырақтары тар ланцет тəрізді, сүйір, жабысқақ. Гүлдері ұсақ, ақ. Гүл тəжі төртке бөлінген.

Азия қазтабаны (Potentilla asiatica Juz.) – Раушангүлділер (Rosaceae Juss.) тұқымдасына жататын биіктігі 15-50 см көп жылдық өсімдік. Тамырсабағы мықты, қысқарған сабақ. Сабағы тік, сирек жартылай жымқырылған – түкті. Жертаған жəне төменгі сабақ жапырақтары ұзынша келген қысқа шыбықты, 5-7 саусақ салалы, сабақты жапырақтары қысқа шыбықты, 3-5 саусақ салалы. Жертаған жəне төменгі сабақты жапырақтары құбалау, жоғарысындағы сабақ жапырақтары жасыл. Жапырақтары тісті, 6-10 ірі мұқалған тістері бар, жасыл. Гүлінің диаметрі 16-20 мм., қалқанша-шашақты гүлшоғырында орналасқан. Гүл тостағаншасы сирек-түкті, сыртқы гүл тостағанша жапырақтары ланцет тəрізді. Гүл күлтелері сары, күлтесінің жоғарғы жағы кең ойылған. Гүл тұғыр түкті. Мамыр-шілдеде гүлдейді. Таулы шөпті жəне далалы шалғындықтарда жəне өзен алқаптарында өседі.

Қазақстанда таралуы. Тарбағатайда, Жоңғар Алатауында, Іле Алатауында, Күнгей жəне Теріскей Алатауында, Кетмен жотасында, Батыс Тянь-Шанда кездеседі.

Ақша қазтабан (Potentilla canescens Bess.) – Раушангүлділер (Rosaceae Juss.) тұқымдасына жататын көп жылдық шөптесін өсімдік. Сабағының биіктігі 15-45 (55) см, тік немесе

жапырақтардың қысқа шыбығы сияқты негіз бойымен жоғары көтеруші. Жертаған жəне сабақ жапырақтары саусақ салалы, 5 (7) жапырақшадан болады, жоғары жағы жасыл, əдетте сиректеу жымқырылған-түкті. Жапырақтар ұзындығы 1-5 см., ені 0,6-2 см, сопақша пішінді. Гүлі-нің диаметрі 9-13 мм., гүлшоғыры қалқанша-шашақты. Гүл тостағаншасы түкті. Жаңғақша-лары əлсіз немесе қатты мыжылған. Хромосома саны 2n=42. Мекендейтін жері: құрғақ сай-салалы жайылымдар, далалы еңісті жерлер, егістік алқаптар, кен орындары, жол бойында.

Шыралжын жусан (Artemisia dracuncu-lus L.) – Күрделігүлділер (Compositae (Vaill) Adans.) тұқымдасына жататын тамырсабағы ағаштанған көп жылдық шөптесін өсімдік. Сабақтары көп таралмаған, биіктігі 40-150см, тік, жалаңаш, сарғыш-құба. Сабақ жапырақтары бүтін, ұзынша немесе сызықты-ланцетті, сүйір, төменгі жапырақтар ұшы кертік. Гүлдері сарғылт. Гүлшоғыры шашақты, қалың. Жемісі – ұзынша келген айдаршасыз тұқымша. Тамыз-қыркүйекте гүлдейді. Қазанда жемісі піседі.

Қалқан далазығыры (Galatella fastigiifor-mis Novopokr.) – Күрделігүлділер (Composi-tae (Vaill) Adans.) тұқымдасына жататын көп жылдық өсімдік, биіктігі 25-120 см. Сабақтары дара, тік, жоғары жағында əр түрлі бұтақталған, доға тəрізді жəне жоғарыға қарай қиғаш бағытталған. Жапырақтары сызықты-ланцетті немесе сызықты, ұзындығы 8 см дейін, ені 0,6 мм. Бос немесе жұмсақ гүл табақшаларының бұтақшалары доға тəрізді төменге иілген. VII-IX айларда гүлдейді. Жайылмалық тұзды шалғындарда, бұталарда, жазықтардағы ылғалды құмдақты орындарында жəне Қазақстанның орталық, оңтүстік, оңтүстік-шығыстарында тау белдеулерінде кездеседі [4].

Зерттеу материалдары жəне əдістеріБіз зерттеу жұмысын жүргізген аймақ теңіз

деңгейінен 1553м биіктікте орналасқан, беткей тіктігі 450, проекциялық жабыны 80-85% құрады.

Экспедиция барысында онда кездесетін қауымдастықтарды анықтап, түрлермен таны-сып, доминант өсімдіктерді анықтап, олардың сол алқаптарда кездесу санын есептедік жəне сол доминанттар арасынан зерттелетін түрлерді жинап алып, гербарий құрастырдық.

Экспедиция барысында жиналған өсімдіктер түрлері «Иллюстрированный определитель

29



растений Казахстана» бойынша анықталды [5]. Өсімдіктердің басқа тілдегі атаулары «Қазақстан өсімдіктері Ғылыми жəне халық атаулары» кітабы бойынша жазылды [6]. Зерттелетін түрлердің морфологиялық сипаттамалары «Флора Казах-стана» кітабының тиісті томдарынан қаралды [4]. Жиналған материалдарды фиксациялау жал-пы пайдаланылатын əдістер бойынша жүргізілді [7, 8].

Жапырақтар кесінділері тоңазытқыш микро-томда даярланды. Жапырақ табақшаларының көлденең кесінділерінен жасалған препарат-тарды MC-300 video TEC программалық беттік суретке түсіретін микроскопта суретке түсіру, Photoshop программасы бойынша өңдеу жəне Excell программаларын қолдану арқылы нəтижелер өңделді.

Зерттеу нəтижелері жəне талқылауларІле Алатауының оңтүстік-батыс экспози-

циясында негізінен əр түрлі шөпті-бетегелі-астықты-жусанды қауымдастық үстемдік ететіні анықталды. Қауымдастықтың негізгі компоненттері келесідей түрлер болды. Олар: Artemisia dracunculus L., Potentilla asiatica L., Potentilla canescens, Galium aparine L., Galium verum L., Galatella fastigiiformis, Poa pratensis L., Origanum vulgare, Bromus japonicus Thuns, Hy-pericum perforatum L., Melica transilvanica Schur, Artemisia santolinifolia Turcz., Phlomis sevezovii Rgl., Nepeta pannonica L., Festuca sulcata жəне т.б.

Жоғарыда аталған түрлер арасынан кейбір доминант түрлер біздің зерттеу объектілеріміз болды. Олар: Potentilla asiatica L., Potentilla ca-nescens, Galium aparine L., Artemisia dracunculus L., Galatella fastigiiformis.

Galium aparine өсімдік жапырағы анато-миялық көлденең кесіндісінің қалыңдығы 98,01±0,33мкм. Жоғарғы эпидермис клеткалары-ның қалыңдығы 5,52±0,55мкм, төменгі эпидер-мис клеткаларының қалыңдығы 3,82±0,26 мкм. Түкшелері байқалмады. Үстіңгі жəне астыңғы эпидермис клеткалары аралығында орналасқан борпылдақ жəне бағаналы мезофилл қабаттары байқалады. Бағаналы жəне борпылдақ мезофилл клеткалары пішіні дөңгелек болып келген. Борпылдақ мезофилл клеткалары ретсіз орналасқан. Бағаналы мезофилл клеткалары жапырақ бетіне перпендикуляр тізілген. Бағаналы мезофилл қабатының қалыңдығы 27,5±0,64 мкм, ал борпылдақ мезофилл қабатының қалыңдығы 21,5±0,73 мкм.

Жапырақтың ортасында ірі өткізгіш шоқ орналасқан, оны склеренхима клеткалары қоршай орналасқан. Жапырақ табақшасына бірқатар қатарласып мезофилл бүйірлерінде де аздаған ұсақ өткізгіш шоқтар орналасқан (1-сурет). Өткізгіш шоқтың диаметрі 52,8±0,61 мкм2.

Galium aparine өсімдігі жапырағында басқа өсімдіктермен салыстырғанда ерекшелігі бағаналы жəне борпылдақ мезофиллдерінің көлемі дөңгелек пішінді.

1 – жоғарғы эпидерма, 2 – төменгі эпидерма, 3 – бағаналы мезофилл, 4 – борпылдақ мезофилл, 5 – өткізгіш шоқ, 6 – склеренхималық клеткалар1-сурет – Galium aparine жапырағының анатомиялық көлденең кесіндісі

30



Potentilla asiatica жапырағының анатомиялық көлденең кесіндісінің жоғары жəне астыңғы бөліктерінде де эпидермис клеткаларын көреміз. Жоғарғы эпидермис клеткаларының қалыңдығы 3,47±0,32 мкм, төменгі эпидермис клеткаларының қалыңдығы 3,41±0,29 мкм. Астыңғы жəне үстіңгі эпидерма аралығында эпидерма клеткаларына жанаса мезофилл қабаты орналасқан. Бағаналы мезофилл қабатының қалыңдығы 25,09±0,58 мкм, ал борпылдақ мезофилл қабатының қалыңдығы 19,5±0,67 мкм. Бағаналы мезофилл клеткалары 2-3 қабаттан тұрып, жапырақтың бетіне перпендикуляр тізілген. Жапырақ табақшасының ортасында диаметрі 72,4±0,45 мкм2, ірі, жабық коллатеральді өткізгіш шоқ орналасқан жəне оны склеренхималық клеткалар қоршайды. Мезофилл қабаттарымен бүйірлесе аздаған ұсақ өткізгіш шоқтар да байқалды (2-сурет). Ал өсімдік жапырағы анатомиялық көлденең кесіндісінің қалыңдығы 64,8±0,77 мкм. Potentilla asiatica жапырағындағы көлемі орташа өткізгіш шоқ жапырақтың төменгі негізіне жақын орналасқан жəне ұсақ өткізгіш шоқтары басқа өсімдіктердегідей мезофилл бүйірлерінде ғана орналасып қоймай, мезофилл клеткаларының араларында да кездеседі.

Potentilla canescens жапырағы табақ-шасының қалыңдығы 55,8±0,39 мкм. Өсімдік жапырағының анатомиялық көлденең кесін-дісінде жоғарғы жəне төменгі екі жағын қарағанда да эпидерма клеткаларын көреміз.

Астыңғы жəне үстіңгі эпидерма арлығында мезофилл қабатын көреміз. Бағаналы мезофилл клеткалары 2 қабаттан тұрып, жапырақтың бетіне перпендикуляр тізілген. Бағаналы жəне борпылдақ мезофилл клеткаларының аралықтарында клетка аралық қуыстар байқалады. Жапырақ тақтасының ортасында ірі өткізгіш шоқ байқалады. Оның диаметрі 54,3±0,50 мкм2. Өткізгіш шоқтың төменгі жағында 3-4 қабат болып орналасқан склеренхималық клеткаларды көреміз. Жоғарғы эпидермис клеткаларының қалыңдығы 3,09±0,24 мкм, төменгі эпидермис клеткаларының қалыңдығы 3,47±0,39 мкм. Бағаналы мезофилл қабатының қалыңдығы 18,5±0,66 мкм, ал борпылдақ мезофилл қабатының қалыңдығы 13,7±0,63 мкм. Potentilla canescens өсімдігі басқа зерттеуге алынған өсімдіктермен салыстырғанда жапырағы түкті, төменгі бетінде жоғарғы бетіне қарағанда түктер көп (3-сурет).

Artemisia dracunculus жапырағының анатомиялық көлденең кесіндісінде жоғарғы жəне төменгі екі жағын қарағанда да эпидерма клеткаларын көреміз. Жоғарғы эпидермис клеткаларының қалыңдығы 6,63±0,44 мкм, төменгі эпидермис клеткаларының қалыңдығы 5,38±0,50 мкм. Астыңғы жəне үстіңгі эпидерма аралығында мезофилл қабатын көреміз. Бағаналы мезофилл қабатының қалыңдығы 46,5±0,73 мкм, ал борпылдақ мезофилл қабатының қалыңдығы 36,09±0,9 мкм. Жапырақ табақшасы түрінің

1 – жоғарғы эпидерма, 2 – төменгі эпидерма, 3 – бағаналы мезофилл, 4 – борпылдақ мезофилл, 5 – өткізгіш шоқ, 6 – склеренхималық клеткалар2-сурет – Potentilla asiatica жапырағының анатомиялық көлденең кесіндісі

31



мезофилде орналасуы – бифациальді, яғни жапырақ тақтасының жоғарғы жағына бағаналы мезофиллдің ұштасқандығымен бейнеленеді. Жапырақ тақтасының ортасында ірі өткізгіш шоқ байқалады. Өткізгіш шоқтың диаметрі 83,92±0,4 мкм2. Оны қоршай склеренхималық клеткалар орналасқан. Өсімдік жапырағы анатомиялық көлденең кесіндісінің қалыңдығы 104,6±0,56

мкм. Artemisia dracunculus жапырағының анатомиялық көлденең кесіндісінде жапырақ ортасында өткізгіш шоқтың жанында екі схизогенді қуыстарды көрдік (4-сурет).

Galatella fastigiiformis жапырағы анатомиялық көлденең кесіндісінің қалыңдығы 106,6±0,26 мкм. Өсімдік жапырағының анатомиялық көлденең кесіндісінде жоғарғы жəне төменгі

1 – жоғарғы эпидерма, 2 – төменгі эпидерма, 3 – бағаналы мезофилл, 4 – борпылдақ мезофилл, 5 – өткізгіш шоқ, 6 – склеренхималық клеткалар, 7 –трихома

3-сурет – Potentilla canescens жапырағының анатомиялық көлденең кесіндісі

1 – жоғарғы эпидермис, 2 – төменгі эпидермис, 3 – бағаналы мезофилл, 4 – борпылдақ мезофилл, 5 – өткізгіш шоқ, 6 – склеренхималық клеткалар

4-сурет – Artemisia dracunculus жапырағының анатомиялық көлденең кесіндісі

32



екі жағын қарағанда да эпидерма клеткаларын көреміз. Жоғарғы эпидермис клеткаларының қалыңдығы 4,39±0,32 мкм, төменгі эпидермис клеткаларының қалыңдығы 4,92±0,48 мкм. Мезофилл қабаты екі бөліктен тұрады: бағаналы жəне борпылдақ. Бағаналы мезофилл қабатының қалыңдығы 37,4±0,64 мкм, ал борпылдақ мезофилл қабатының қалыңдығы 26,2±0,75 мкм. Бағаналы мезофилл клеткалары 2-3 қабаттан тұрып, жапырақтың бетіне перпендикуляр тізілген. Бағаналы жəне борпылдақ мезофилл клеткаларының аралықтарында клетка аралық

қуыстар байқалады. Жапырақ табақшасы түрінің мезофиллде орналасуы – бифациальді, яғни жапырақ тақтасының жоғарғы жағына бағаналы мезофиллдің ұштасқандығымен бейнеленеді. Жапырақ тақтасының ортасында ірі өткізгіш шоқ байқалады. Оны қоршай склеренхималық клеткалар орналасқан. Ірі өткізгіш шоқтың диаметрі 65,5±0,27 мкм2. Жапырақ табақшасына бірқатар қатарласып мезофилл бүйірлерінде де аздаған ұсақ өткізгіш шоқтар орналасқан. Бұл өсімдік жапырағы бір тегіс емес, кедір-бұдыр (5-сурет).

1-кесте – Іле Алатауынан жиналған өсімдіктер жапырақтарының анатомиялық құрылыстарының биометриялық көрсеткіштері (х10)

Өсімдік атауы

Эпидермис қалыңдығы, мкм Мезофилл қалыңдығы, мкм Өткізгіш шоқ

диаметрі, мкм2

Жапырақ кесіндісінің

қалыңдығы, мкмжоғарғы төменгі бағаналы борпылдақ

Artemisia dracunculus 6,63±0,44 5,38±0,50 46,5±0,73 36,09±0,91 83,92±0,4 104,6±0,56Galatella fastigiiformis 4,39±0,32 4,92±0,48 37,4±0,64 26,2±0,75 65,5±0,27 106,6±0,26Potentilla canescens 3,09±0,24 3,47±0,39 18,5±0,66 13,7±0,63 54,3±0,50 55,8±0,39Potentilla asiatica 3,47±0,32 3,41±0,29 25,09±0,58 19,5±0,67 72,4±0,45 64,8±0,77Galium aparine 5,52±0,55 3,82±0,26 27,5±0,64 21,5±0,73 52,8±0,61 98,01±0,33

1 – жоғарғы эпидермис, 2 – төменгі эпидермис, 3 – бағаналы мезофилл, 4 – борпылдақ мезофилл, 5 – өткізгіш шоқ, 6 – склеренхималық клеткалар

5-сурет – Galatella fastigiiformis жапырағының анатомиялық көлденең кесіндісі

ҚорытындыPotentilla asiatica L., Potentilla canescens, Ga-

lium aparine L., Artemisia dracunculus L., Gala-tella fastigiiformis өсімдіктері жапырақтарының

өскен ортасына байланысты анатомиялық құрылысы ерекшеліктері жəне биометриялық көрсеткіштері анықталды: Galium aparine өсімдігі жапырағында басқа өсімдіктермен

33



салыстырғанда ерекшелігі бағаналы жəне борпылдақ мезофиллдерінің көлемі дөңгелек пішінді. Potentilla asiatica жапырағындағы көлемі орташа өткізгіш шоқ жапырақтың төменгі негізіне жақын орналасқан жəне ұсақ өткізгіш шоқтары басқа өсімдіктердегідей мезофилл бүйірлерінде ғана орналасып қоймай, мезофилл клеткаларының араларында да кездеседі. Poten-tilla canescens өсімдігі басқа зерттеуге алынған

өсімдіктермен салыстырғанда жапырағы түкті, төменгі бетінде жоғарғы бетіне қарағанда түктер көп. Artemisia dracunculus жапырағының анатомиялық көлденең кесіндісінде жапырақ ортасында өткізгіш шоқтың жанында екі схизогенді қуыс көрдік. Potentilla canescens жапырағындағы склеренхима клеткаларының көлемі Potentilla asiatica L., жапырағындағы склеренхима клеткаларына қарағанда ірі.


1 Қазақ тілі терминдерінің салалық ғылыми түсіндірме сөздігі: экология жəне табиғат қорғау/ А.Қ. Құсайынов. – Алматы: «Мектеп» баспасы ЖАҚ, 2002. – 456 б.

2 Жандаев М.Ж Природа Заилийского Алатау. – Алма-Ата: Казахстан, 1978. – 158 с.3 Бейдеман И. Н. Изучение фенологии растений // В кн.: Полевая геоботаника: под. ред. Лавренко

Е. М., Корчагин А. А. Изд. АНСССР. М. –Л. 1960. т. 2. С. 333-3484 Флора Казахстана, I-IX. Изд-во академии наук казахской ССР, Алма-Ата, 1961.5 Иллюстрированный определитель растений Казахстана. – Алма-Ата: Наука,1969. – Т.1. – Алма-

Ата: Наука, – 1972. – Т.2.6 Арыстанғалиев С.А., Рамазанов Е.Р. ҚАЗАҚСТАН ӨСІМДІКТЕРІ Ғылыми жəне халық атаулары.

– Алматы: Қазақ ССР-інің «Ғылым» баспасы, 1977.7 Прозина М.Н. Ботаническая микротехника. – М.: Изд-во «Высшая школа», 1960.8 Барыкина А.А. и др. Микротехника. – Изд-во МГУ, 2004. – 312 с.

Reference

1 Қazaқ tіlі terminderіnің salalyқ ғylymi tүsіndіrme sөzdіgі: ekologiya zhəne tabiғat қorғau/ A.Қ. Құsajynov. – Almaty: «mektep» baspasy zhaқ, 2002. -456 b.

2 Zhandaev M.Zh priroda zailijskogo alatau. – Alma-Ata: Kazaxstan, 1978. – 158 s.3 I. N. Bejdeman., izuchenie fenologii rastenij // v kn.: Polevaya geobotanika. pod. red. Lavrenko E. M.,

Korchagin A. A. Izd. ansssr. m. –l. 1960. t. 2. s. 333-3484 Flora Kazaxstana., i-ix. izd-vo akademii nauk kazaxskoj ssr, Alma-Ata, 1961.5 Illyustrirovannyj opredelitel rastenij Kazaxstana. –Alma-Ata.: Nauka,1969.—t.1, –Alma-Ata.:

Nauka,1972.—t.2.6 S.A. Arystanғaliev, E.R. Ramazanov, Қazaқstan өsіmdіkterі ғylymi zhəne xalyқ ataulary, Қazaқ SSR-

іnің «ғylym» baspasy, Almaty, 1977.7 Prozina M. N. Botanicheskaya mikrotexnika. M.: izd-vo «Vysshaya shkola».1960.8 Barykina A. A. i dr. mikrotexnika. – izd-vo MGU, 2004. – 312 s.

34


Оңтүстік Қазақстан облысындағы сасық қурай ресурсы бойынша берілген мəліметтер

ƏОЖ 581.91Д.А. Ахатаева, 2С.К. Мухтубаева, 1А.Е. Оразбаев

1Əл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, Қазақстан, Алматы қ. 2ҚР Білім жəне ғылым министрлігі «Ботаника жəне фитоинтродукция институты», Қазақстан, Алматы қ.



Бұл жұмыста Оңтүстік Қазақстан облысы территориясында сасық қурай өсімдік түріне түбегейлі сипаттама жасалып, ол өсімдіктің шаруашылықта маңызы бар қасиеттері қаралды. Осы аумақтағы атап айтқанда, өсімдіктің экологиясы жəне анатомиялық құрылымы анықталып, көлденең кескіндер жасалады. Сонымен қатар сасық қурай өсімдігінің өсу сипаты жəне бақылауға алынған жер телімдеріндегі өсу тығыздығына есеп жүргізілген. Түйін сөздер: сасық қурай, GPS, экзокарп, карпофор, асса фетида.

D.A. Akhatayeva, S.K. Mukhtubaeva, A.E. OrazbayevMaterials to resources ferula foetida in South Kazakhstan

The development of pharmaceutical production in Kazakhstan and neighboring countries is a growing demand for medicinal raw material. Field research was conducted in the spring (3-4 ten days of March 2011), the plants were in a phase of mass regrowth and early shoot growth in height. Identify resources in the community led by the key sites. At each site was estimated area density product placement instances, yield and root stock. Bush area was reduced to geometric shapes, were measured control points using GPS, calculated the dimensions and area of vegetation.Keywords: ferulа foetida, GPS, ekzokarp, carpophorus, assafetida.

Д.А. Ахатаева, С.К. Мухтубаева, А.Е. ОразбаевМатериалы к ресурсам по феруле вонючей в Южно-Казахстанской области

Развитие фармацевтического производства в Казахстане и прилегающих странах вызывает рост по-требности в лекарственном сырье. Полевые исследования проводили в весенний период, растения находились в фазе массового отрастания и начала роста побегов в высоту. Определение ресурсов в сообществах вели методом ключевых участков. На каждом участке оценивали площадь, густоту размещения товарных экземпляров, урожайность и запасы корней. Площадь зарослей сводили к гео-метрическим фигурам, замерялись контрольные точки с использованием GPS, высчитывали размер-ность и площадь зарослей.Ключевые слова: ферула вонючая, GPS, экзокарп, карпофор, асса фетида.

Қазақстандағы жəне іргелес елдердегі дəрілік өндірістің дамуы дəрілік шикізаттың қажеттелік өсімін арттырады. Қазақстанның табиғи флорасы флористикалық құрамы жəне

жеке дəрілік өсімдіктердің артық қорлары бой-ынша бай болып табылады. Алайда, тиімді пай-далану жəне өсімдіктердің пайдалы түрлерінің табиғи өсімдерін сақтау үшін табиғаттың жыл

35


Д.А. Ахатаева жəне басқалар

сайынғы қазіргі жағдайы мен табиғаттан алы-нуы негізінде анықталатын толық ресурстану зерттеуін жүргізу қажет.

Оңтүстік Қазақстан облысы оңтүстіктен солтүстікке 550 км, шығыстан батысқа қарай 40 км-ге созылады жəне оңтүстік Қазақстанның орталық бөлігін алып жатыр. Ол территорияда биік таулармен аласа жазықтықтар қалыпты са-налады. Жазықтықтар 300 м төмен жатыр, бірақ 150 м биіктіктен төмен емес, таулардың шыңдары теңіз деңгейінен 4,5 км көтеріледі. Облыс терри-ториясы негізі шөлді зонада орналасқан жəне оның жазықтықтарының басым бөлігін шөлдер алып жатыр [1,2].

Климаттық жағдайы қатты континентті: жазы ыстық жəне құрғақ, қысы суық, қары аз, ұзақ [1]. Жауын шашыны облыстың тегіс бөліктерінде теңіз деңгейінен 200 м дейін биіктікте 200 мм көтерілмейді, ал таулы аудандарда 1000м дейін биіктікте 400 мм көтеріледі жəне оңтүстік-шығыс бөліктерінде 800 мм дейін жетеді.

Топырақ жабыны таулы-далалы болып келеді, топырағы ашық сұр жəне қара қоңыр сарғылт. Жоғарыда айтылғандай, төменгі жағында аумақты жазықтықтары балшықты шөлді. Оңтүстік Қазақстан облысы территория-сында Иран Тұрандық шөлді облысының ендік зоналылық заңдылықтары анық байқалады. Айтылған түрлердің жəне басым түрлердің құрамындағы негізі аласа таумен тау алды етегінде кездеседі. Олар: (Artemisiaterrae-albae, A. turanica, A. semiarida), бұйырғын жəне кей-реук сазды жəне сазды құмды топрыақта; тас бұйырғын жəне қара боялыш құм қиыршықты тастақты жерлерде; ақ сексеуіл жүзгін құмды акация (Ammodendronconollyi)кездеседі. Бұл түрлерден ерекше сасық қурай (Ferula foetida) жəне итсигек бұталары (Anabasis aphylla) шығады. Эфемерлер жəне біржылдықтар арасында қалыптылары: қалампыр шөп (Holosteum umbellatum), жауылшалар (Alyssum turkestanicum, A. dasycarpum), тоты көкнəрі (Papaver pavoninum), нəзік киікоты (Ziziphora tenuior), сораң (Salsola australis). Жалпы түрлер тығыздығы 18-20 түрді құрайды.

Мəліметтер жəне зерттеу əдістері Дала зерттеулерді көктемгі уақытта

жүргізілді. Түрдің қорын анықтау бағытындағы жүргізілген дала экспедициялық зерттеу жұмыстары бағыттық рекогоцировандық əдіспен

жүргізілді. Табиғи жағдайдағы өсімдіктер өнімділігіне, қатарлар қалыңдығына жəне шикізаттың артық қорына анықтау жүргізілді [3-7]. Топтарда ресурстарды анықтауда бақылауға алынған жер телімдері əдісімен жүргізілді. Əр жер телімдерінде аудандарды,тауар көшірмелерінің орналасу қалыңдығын, өнімділігін жəне түптердің артық қорларын бағалады. Өсім аудан-дарын геометриялық фигураларға келтірді, GPS қолдану арқылы бақылау нүктелері өлшенді, өсім аудандары мен өлшемдер есептелінді [8].

Табиғи өсімдерде əр тауар көшірмелеріне сандық есеп жүргізілген аудандар мен трансектердітүрлі бағыттарда бөліп қойды (60м2-тан 250 м2). Тауар көшірмесі ретінде орта өсімдегі генеративті түрлер алынды. Алынған жер телімдерінде 50-60 см тереңдіктегі сасық қурайдың тамырлары қазылып алынды, шикізатты шикі жəне құрғақ түрде таразыға тартты. Шикізаттың жер үсті салмағының артық қорын бір аудандағы шикізаттың өнімділігін жалпы өсім ауданына көбейтумен есептеді. Алынған жинақтың көлемі жер үсті салмағы үшін пайдалануға берілген қордан 10-12% көлемінде есептелді. Нəтижелердің статистикалық жұмысын Н.Л. Удольскийдің əдісі бойынша жүргізді [9].

Сасық қурай шатыршагүлділер тұқымдасы (Ferula foetida L., Apiaceae) – көпжылдықмонокарпты биіктігі 2 м дейінгі өсімдіктер, диаметрі 5 см дейін, шіріген жапырақтың қабықтары талшықтармен жабы-луы негізінде жоғары қарай қалың бұталанған, төменгі бұталарыкезектескен, ал жоғарғылары шоғырланған [10]. Жапырақтары жұмсақ, ерте солып қалады, жоғарғы жағы жалаңаш, астыңғы жағы жұмсақ. Көлемі ірі, кең үшбұрышты, бөліктері үшке тарамдалған, оның алғашқы сегменттері екі қайтара кауырсын тарамдалған созыңқы, созыңқы ланцеттəрізді жəне ланцеттəрізді,ұзындығы 15 см жəне ені 5 см, негізішашыраңқы емес, ұшы дөңгеленген, бүтін жəне бірнеше бөлікке терең тілімденген, шеткі көмкерулері бүтін.Шатырларыекі жақты: орталығы отырыңқы жəне қысқа табанды, 25-30-тарамды, сферикалық, ені 15-20 см жəне бүйіріндегілері ұзын табанды, 3-6 топтасқан.Ша-тыршалары 12-15 гүлді, түкті. Гүлдері көкшіл ақ түсті, жапырақшалары жұмыртқатəрізді, тегіс, ұзындығы 2,5-3,5 мм. Қайырылмайды. Қалпақша тісшелері көрінбейді. Жемістері

36



тегісқысылған, жиектері енді, эллиптипті не-месе үлкен не кіші домаланған, түктермен қалың жабылған, ұзындығы 16-20 мм. Арқа қабырғалары инетəрізді, шеттері кеңқанатты. Карпофор негізіне дейін екіге бөлінген. Экзо-карп жұқа қабықты ірі жасушалардан. Шеткі қабырғаларында 8-11шоқ. Сазды жазықтарда жəне тау етегі шөлдерде өседі. Шұбаргүлді сазды жалаңаш жерлерде, қызғылт топырақты жəне ұсақ қиыршықтасты беткейлерде, өзен жəне бұлақ жағалауларында, астық тұқымдас-түрлі шөптесін жəне жусанды-бетегелі далада доминантты болып табылады, түрлі шөптесін-сасық қурайлы, жусанды-сасық қурайлы, сасық қурайлы-шырышты бірлестігінде [11, 12]. Бұл түр Қазақстанда Ембі үстірті ауда-нында, Маңғышлақта, Арал жағалауында, Мойынқұмда, Балқаш Алакөлде, Қызылқұмда, Түркістанда, Бұрынтау тауларында жəне Қаратауда өседі. Сасық қурай дəрілік, тағамдық пайдалы жəне техникалық өсімдік болып та-былады. «Дəріхана шайырларының» арасын-да ол сасық қурай деп аталады. Бұл өнімнің эфир майында күкірт болғандықтан өте күшті жағымсыз сарымсақ иісі бар. Шайыр тамырдың жалаңаш жоғарғы бөлігінің сорылу жолымен алынады. Асса фетида шайырлар қоспасының (31,35%) жəне (9%-ға дейін) эфир майын береді. Шайыр мен эфир майынан басқа, сасыр тамы-ры құрамында жуылғаннан кейін тағам ретінде тұрғындар тұтынатын 61,31%-ға дейін крах-мал бар. Жапырақтары мен жемістерін қойлар жақсы жейді. Жемістері құрамында: майлар – 9,52% дейін, протеин – 22,81%, клетчаткалары – 29,04%, азотсыз экстрактты заттар – 34,05%,су – 10,04% жəне күлдері – 10,9% [12]. Өсімдіктің жер үсті бөлігі дəрілік пайдалы болып табыла-ды, өт айдаушы, гепато қорғаушы қасиеті бар, өт секрецияларын жылдамдатады жəне химиялық құрамын қалыптастырады.

Түрдің қорын анықтау кезінде келесі аймақтар бақылауға алынды:

№1 бақылауға алынған жер телімі. Əлімтау ауылынан 20 км оңтүстігіне қарай орналасқан. Қурай өсімдігінің биіктігі зерттеу кезінде 18-20 см болды, жер үсті салмағының диаметрі – 25-45 см, тамыр жүйесінің ұзындығы – 30 см-ден 65 см-ге дейін. Қурай өсімдігі өсу қалыңдығы орта есеппен 0,82±0,06 түп./м2 құрайды. Шикізаттың өнімділігі шикі салмағы есебінде 13120 кг/гектарды жəне құрғақ салмақта 9020

кг/гектардықұрады. Сасық қурай тамырының пайдалануға алынған қоры шикі салмақта 2970000 кг жəне құрғақ салмақта 2030000 кг бағаланды.

№2 бақылауға алынған жер телімі. Əлімтау ауылынан оңтүстік батысқа қарай 30-35 км орналасқан. Қурай өсімдігінің өсу қалыңдығы 0,92±0,04 түп./м2 құрады.

Жер асты мүшелерінің өнімділігі 14720 кг/гектарға (шикі салмақта) бағаланды. Қурай шикізатының пайдалануға алынған қоры жиынтық ауданда 430 гектарда 6330 жəне 4154 тоннаға есептелген, қайта есептеуде шикі жəне құрғақ салмақтары сай.

№3 бақылауға алынған жер телімі. Арыс қаласынан 30 км оңтүстік батысына Мойынтас шоқысына қарай басталады, солтүстік бағытқа қарай Сырдария өзенінен 100 км алыс жа-тыр. Сасық қурай өсімдігінің өсу тығыздығы 0,41±0,02 түп./м2 құрайды.Қурай өсімінің ауда-ны 450 гектарды, орта өнімділікте шикі салмақта 6560 кг/гектарды жəне құрғақ салмақта 4510 кг/гектарды құрады. Пайдалануға алынған қоры 2952 (шикі салмақ) жəне 1989 құрғақ салмақ деңгейінде есептелді. Шикізаттың табиғаттан мүмкіндігінше алынуы сəйкесінше 295 жəне 199 тоннаны құрады.

№4 бақылауға алынған жер телімі. Арыс қаласынан 15 км батысына қарай орналасқан. Сасық қурайдың өсу тығыздығы 0,36±0,02 түп./м2 құрайды. Тамыр өнімділігі шикі салмақта 5940 кг/гектарды жəне құрғақ салмақта 4501 кг/гектарды құрады. Тамырларының пайдалануға алынған қоры сəйкесінше 1663 жəне 1260тоннаға бағаланды, алыну көлемі 166 жəне 126 тонна (шикі жəне құрғақ салмақта).

№5 бақылауға алынған жер телімі. Өсімдіктің өсу тығыздығы 0,83±0,05 түп./м2

құрады.Қурайдың жер үсті мүшелері өсуінің басқа кілтті жер телімдерімен салыстырғанда белсенділігі байқалды. Жер асты мүшелерінің өнімділігі шикі салмақта 13446 кг/гектарға жəне құрғақ салмақта 9130 кг/гектарға бағаланды. Тамырларының пайдалануға алынған қоры кілтті жер телімінің жалпы ауданына 565 жəне 384 тонна деңгейінде 42 гектар есептелінді.

№6 бақылауға алынған жер телімі. Қурай өсімдігінің өсу тығыздығы шикізаттың орташа өнімділігінде 0,73±0,04 түп./м2 құрады: шикі салмақта – 11753 кг/гектар; құрғақ салмақта –

37


Д.А. Ахатаева жəне басқалар

8760 кг/гектар. Жер асты мүшелерінен алынатын көлемі сəйкесінше 94 жəне 70 тоннаны құрады.

№7 бақылауға алынған жер телімітегіс телімдер бойынша өседі. Өсу тығыздығы 0,54±0,03 түп./м2, шикізат өнімділігі 8802 кг/гектар (шикі салмақ) жəне 5430 кг/гектар (құрғақ салмақ). Жер асты мүшелерінен алыну көлемі сəйкесінше 299 жəне 185 тоннаны құрады.

№8 бақылауға алынған жер телімі. Сасыққурайдың өсу тығыздығы 0,76±0,05 түп./м2 құрады, шикізаттың орташа өнімділігі шикі салмақта 12160 кг/гектарға бағаланды, қайта есептегенде құрғақ шикізатта 8436 кг/гектар. Жер асты мүшелерінің мүмкіндігінше алынуы сəйкесінше 127 жəне 88тоннаны құрады.

№9 бақылауға алынған жер телімі. Қурай өсімдігінің өсу тығыздығы 0,41±0,01 түп./м2

қурай шикізатының өнімділігі шикі салмақта 6578 кг/гектар жəнеқұрғақ салмақта 4633 кг/гек-тар. Пайдалануға алынған қоры сəйкесінше 368 жəне 260 тонна деңгейінде есептелді.

№10 бақылауға алынған жер телімішоқылы территориялар бойынша өседі. Сасық қурайдың өсу тығыздығы 0,55±0,03 түп./м2 анықталды,

шикізат өнімділігі 8910 кг/гектарда (шикі салмақ) жəне 6270 кг/гектар (құрғақ салмақ). Жер асты мүшелерінің алыну көлемі сəйкесінше 16 жəне 11 тоннаны құрады.

№11 бақылауға алынған жер телімі. Сасық қурайдың өсу тығыздығы 0,46±0,02 түп./м2 құрады, шикізаттың орташа өнімділігі шикі салмақта 8910 кг/гектарға жəне құрғақ салмақта 6270 кг/гектарға бағаланды. Жер асты мүшелерінің алыну көлемі 235 гектар ауданда сəйкесінше 177 жəне 121 тоннаны құрады.

ҚорытындыОлай болса, Оңтүстік Қазақстан облысы

территориясында сасық қурай өсетін аудан-дар жиынтығы 2260 гектар жер анықталынды. Шикізаттың орташа өнімділігі əр түрлі бақылауға алынған жер телімдерінде шикі салмақ есебінде 5940 кг/гектардан 14520 кг/гектарға дейін жəне құрғақ салмақта 4501 кг/гектардан 9650 кг/гектарға дейін болды. Пайдалануға алынған қоры сəйкесінше 69579 жəне 51396 тоннаны, шикізаттың табиғаттан алыну көлемі 6958 жəне 5140 тоннаны құрады.


1 Джаналиева К.М., Будникова Т.И., Виселов И.Н. и др. Физическая география Республики Казах-стан. – Алматы: Қазақ университетi, 1998. – 266 с.

2 Сағындықов, Ж.. Өсімдіктер географиясы. – Алматы, 1997. – 147 б.3 Крылова И.Л., Шретер А.И. Методические указания по изучению запасов дикорастущих лекар-

ственных растений. – М.: ВИЛР, 1971. – 31 с.4 Крылова И.Л., Капорова В.И., Соболева Л.С., Киселева Т.М. Методика ориентировочной оценки

величины запасов лекарственного растительного сырья // Раст. ресурсы. – 1989. – Т. 25. – № 3. – С. 426-432.

5 Куваев В.Б. Направления и принципы ведения ресурсных работ (на примере лекарственных рас-тений) // Принципы и методы рационального использования дикорастущих полезных растений / Сб. науч. тр. – Петразаводск, 1989. – С. 18-33.

6 Верник Р.С. Некоторые методы изучения популяций сырьевых растений при маршрутных обсле-дованиях // Рациональное использование растительных ресурсов Казахстана. – Алма-Ата: Наука, 1986. – С. 24-27.

7 Понятовская В.М. Учет обилия и характера размещения растений в сообществах // Тр. БИН, Сер. III Геоботаника. – М.-Л.: Наука, 1964. – Вып. 3. – С. 209-299.

8 Мусаев И.Ф. К методике и технике учета и обработки материалов о местонахождении растений при картировании их ареалов // Бот.журн. – 1966. – Т. 51, № 9. – С. 1641-1657.

9 Удольская Н.Л. Методика биометрических расчетов. – Алма-Ата: Наука, 1976. – 45 с.10 Сафина Л.К., Пименов М.Г. Ферулы Казахстана. – Алма-Ата: Наука, 1984. – 109 с.11 Пименов М.Г., Клюйков Е.В. Зонтичные (Umbelliferae) Киргизии. – М.: Изд-во КМК, 2002. –

288 с. 12 Павлов Н.В. Растительные ресурсы Южного Казахстана. – М.: Изд-во АН СССР, 1947. – 203 с.

38



Reference

1 Dzhanalieva K.M., Budnikova T.I., Viselov I.N. i dr. Fizicheskaya geografi ya Respubliki Kazaxstan. – Almaty: Қazaқ Universiteti, 1998. – 266 s.

2 Saғyndyқov, Zh.. Өsіmdіkter geografi yasy.- Almaty, 1997. – 147 b.3 Krylova I.L., Shreter A.I. Metodicheskie ukazaniya po izucheniyu zapasov dikorastushhix lekarstvennyx

rastenij. – M.: Vilr, 1971. – 31 s.4 Krylova I.L., Kaporova V.I., Soboleva L.S., Kiseleva T.M. Metodika orientirovochnoj ocenki velichiny

zapasov lekarstvennogo rastitelnogo syrya // Rast. Resursy. – 1989. – t. 25, № 3. – s. 426-432.5 Kuvaev V.B. Napravleniya i principy vedeniya resursnyx rabot (na primere lekarstvennyx rastenij) //

Principy i metody racionalnogo ispolzovaniya dikorastushhix poleznyx rastenij / Sb. Nauch. Tr. – Petrazavodsk, 1989. – s. 18-33.

6 Vernik R.S. Nekotorye metody izucheniya populyacij syrevyx rastenij pri marshrutnyx obsledovaniyax // Racionalnoe ispolzovanie rastitelnyx resursov Kazaxstana. – Alma-Ata: Nauka, 1986. – s. 24-27.

7 Ponyatovskaya V.M. Uchet obiliya i xaraktera razmeshheniya rastenij v soobshhestvax // Tr. Bin, Ser. Iii Geobotanika. – M.-L.: Nauka, 1964. – vyp. 3. – s. 209-299.

8 Musaev I.F. K Metodike i texnike ucheta i obrabotki materialov o mestonaxozhdenii rastenij pri kartirovanii ix arealov // Bot.Zhurn. – 1966. – t. 51, № 9. – s. 1641-1657.

9 Udolskaya N.L. Metodika biometricheskix raschetov. – Alma-Ata: Nauka, 1976.- 45 s.10 Safi na L.K., Pimenov M.G. Feruly Kazaxstana. – Alma-Ata: Nauka, 1984. – 109 s.11 Pimenov M.G., Klyujkov E.V. Zontichnye (Umbelliferae) Kirgizii. – M.: Izd-Vo Kmk, 2002. – 288 s. 12 Pavlov N.V. Rastitelnye Resursy Yuzhnogo Kazaxstana. – M.: Izd-Vo An Sssr, 1947. – 203 s.

39


А.С. Елубаева жəне басқалар

ƏОЖ: 581.19 (574)

А.С. Елубаева*, Н.З. Ахтаева, А.Т. Мамурова, С.С. Айдосова Əл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, Қазақстан, Алматы қ.


Сlimacoptera lanata мен Сlimacoptera obtusifolia өсімдік түрлерінің анатомиялық құрылыс ерекшеліктері

Бұл мақалада Climacoptera lanata, C. obtisifolia өсімдіктерінің анатомиялық ерекшеліктері қарастырылған. C. lanata, C. obtisifolia өсімдігінің сабағының өзек паренхимасының клеткаларын-да өсімдік бойымен бір негізгі кристалдар тобы орналасқан. Жапырағының астыңғы жəне үстіңгі эпидермисі ұсақ-дөңес кутикуламен жабылған. Бағаналы паренхима бір қатарлы. Борпылдақ мезофилі бос орналасқан, алуан түрлі пішінді клеткалардан тұрады. Су жинақтаушы ұлпаның клет-каларында оксалата кальцийлі бір негізгі кристалдар тобы орналасқан.Түйін сөздер: эпидермис, мезофилл, өткізгіш шоқ, перидерма, ксилема, флоэма, өзек паренхимасы, склеренхима, алғашқы қабық.

А.С. Еlubaeva, N.Z. Akhtaeva, А.Т. Mamurova, С.С. Aidosova Anatomic plant species Climacoptera lanata and Climacoptera obtusifolia

This paper presents the results of studies of C. оbtisifolia and C. lanata Chenopodiaceae family growing in Kazakhstan regions. It was a biological screening, study the anotomical structure and definition of diagnostic indicators. Keywords: epidermis and mesophyll, conductive beam, periderma, xylem, phloem, core beam, ferns, primary bark.

А.С. Елубаева, Н.З. Ахтаева, А.Т. Мамурова, С.С. Айдосова Анатомические особенности строения растений

Climacoptera lanata и Climacoptera obtusifolia

В данной работе представлены результаты исследования видов C. оbtisifolia и C. lanata из семейства Chenopodiaceae, растущих в регионах Казахстана. Были проведены биологический скрининг, иссле-дование анотомического строения и определение диагностических показателей. Ключевые слова: эпидермис, мезофилл, проводящий пучок, перидерма, ксилема, флоэма, сердце-винный луч, склеренхима, первичная кора.

Қазіргі уақытта Қазақстан Респубикасына фармацевтикалық препараттар жақын жəне алыс шетелдерден алынып келеді, шет елдік дəрілерден бас тарту үшін Қазақстан республикасының ең басты мақсаты фармацевтикалық жəне медициналық өнеркəсібтерді дамыту бағдарламасын жасау болып табылады. Қойылған мақсатқа жету үшін потенциал меншiктi шикiзат

қорларын, өндiрiс қуатын жəне ғылыми-техникалық потенциалды қолдану керек. Өсімдіктер жабынының ресурстарынан дəрілік препараттарды алу мақсатында қолдану жəне пайдалы түрлерді интордукциялау, шикі зат базасын құруда негізгі сатысы болып табылады. Фармацевтік өнеркəсібін дамытуда, шикізат өнімдерінің айналымын толық дайындауда жəне дайын дəрілік формаларының

40


Сlimacoptera lanata мен Сlimacoptera obtusifolia өсімдік түрлерінің анатомиялық құрылыс ...

түп негізін дайындауда бұл сұрақ маңызды болып тұр. Келешегі бар дəрілік өсімдіктің түрлерінің практикалық тұрғыдан құрамында алуан түрлі биологиялық белсенді заттарының классы бар Climacoptera туысының өсімдік түрлеріне қызығушылық туғызады. Қазақстанда Climacoptera тусының түрлері систематикалық зерттеулерде талқыланбаған. Осыған байланыс-ты биологиялық белсенді заттарды бөліп алу мүмкін əдістерін құру, биологиялық белсен-ділігін зерттеу жəне жаңа дəрілік заттарды жəне фитопрепараттары құру өзекті болып табылады.

Зерттеу жұмысының мақсаты – Climacoptera туысының Climacoptera lanata жəне Climacoptera obtisifolia түрлерінің анатомиялық құрылысын зерттеп, диагностикалық белгілерін көрсету.

Материалдар мен зерттеу əдістерЗерттеу жұмысы 2010-2012 жж. аралығында

жүргізілді.Зерттеу объектісі: 1) Climacoptera lanata

(Pall.) Botsch. – Түкті торғайоты – Климакоптера шертистая; 2) Climacoptera obtusifolia (Schrenk) Botsch. – Мұқылжапырақ торғайоты – Клима-коптера туполистая.

Зерттеу алынған объктілердің анатомиялық ерекшеліктерін анықтау үшін табиғи жағдайда генеративтік кезеңінде жиналып алынған материал Страсбургер-Флемминг əдісі (спирт, глицерин, су, 1:1:1) бойынша фиксацияланды [2]. Зерттеуге алынатын түрлердің жапырағының анатомиялық ерекшеліктерін анықтау үшін толық дамыған, зақымданбаған өркеннің орта деңгейіндегі жапырақтар іріктеліп алынды. Бұл жағдайда өсімдіктердің дəрілік шикізат алына-тын толық гүлдеу кезеңі қамтылды. Анатомия-лық кесінділер қолмен жəне тоңазытқыш микро-томда (ТОС-2) даярланды. Кесінді қалыңдығы 10-15 мкм. Анатомиялық əдістер (кесуге дайын-дау, микротомда кесу, MC-300T video TEC праграммалық беттік суретке түсіретін микро-скопта суретке түсіру, өңдеу, т.б.) компьютерлік программалрды (End-2, Photoshop, Excell, т.б.) қолдану арқылы нəтижелерді өңдеу. Өсімдіктер өркендерінің, жапырақтарының морфологиялық құрылысын сипаттауда Эзау еңбектері қолда-нылды [1, 3-4].

Экспериметтік жұмыс нəтижелерін матема-тикалық өңдеуде [1-4] еңбектері қолданылды. Статистикалық өңдеу арнайы компьютерлік бағдарлама «STATISTICA» арқылы жасалынды.

Зерттеу нəтижелер жəне оларды талдауClimacoptera lanata сабағының анатомиялық

құрылымы. Сабақтың алғашқы құрлымы – шоғырланған:

9 өткізгіш шоғы 1 шеңбер бойында орналасқан, ұсақ 4-6 тізбекті түтіктер мен флоэма кіреді. Алғашқы қабық паренхиманың 3-4 қатарынана тұрады. Өзек паренхимасы жұлдыз тəрізді пішінді, оның клеткалары өсімдік бойымен бір негізгі кристалдар тобы толаған. Алғашқы қабық ірі паренхималық клеткалардан тұрады. Қарапаймын трихомалары бар (1-сурет).

1 – эпидермис, 2 – алғашқы қабық, 3 – флоэма, 4 – ксилема, 5 – бір негізгі кристалдар тобы

1-сурет – Climocoptera lanata сабағының анатомиялық құрылымы

Climacoptera lanata жапырағының анато-миялық құрылымы.

Анатомиялық көлденеңінен кесіндісінде жапырақтың домалақ пішінді екенін көруге болады. Жапырақтары қарапайым бір клеткалы түктермен мамықтанған. Жапырақтың бетін эпидермиспен жабылған. Эпидермис клет-калары клетка аралықсыз үздіксіз орналасқан. Астыңғы жəне үстіңгі эпидермисін ұсақ-дөңес кутикуламен жабылған (2-сурет). Мезофилі кранц-орталықты, гиподермасыз. Бағаналы паренхима 1-қатарлы. Кранц-қоршауы ұсақ куб-ты клеткалардан тұрады. Борпылдақ мезофилі бос орналасқан, алуан түрлі пішінді клеткалардан тұрады.

Су жинақтаушы паренхимасы ірі клет-калы. Ортасында түтікті-талшықтар шоғыры орналасқан. Су жинақтаушы ұлпаның клет-

41



1 – трихома, 2 – эпидермис, 3 – бағаналы ұлпа, 4 – су жинақтаушы паренхима,

5 – өткізгіш шоқ2-сурет – Climacoptera lanata жапырағының

анатомиялық құрылымы

калары оксалата кальцийлі бір негізгі кристалдар тобы орналасқан.

Climocoptera obtisifolia сабағының анато-миялық құрылымы.

Сабақтың көлденеңінен кесіндісінде дома-лақ пішінді екенін көруге болады, алғашқы құрлымдары бар. Парадермалы кесіндісінде эпидермис клеткалары изодиаметрлі, таспалы болып келеді. Эпидермистің сыртықы беті қатты қалыңдаған. Бір қатарлы эпидермистің астында алғашқы қабық орналасқан. Алғашқы қабық 3-4 қатарлы паренхималық клеткалардан тұрады (3-сурет). Сабақтың орталық өзегінің құрлымы – шоғырланбаған: өткізгіш шоқтары шеңбер бойымен айнала орналасқан. өткізгіш шоқтың флоэмасы бір қатарлы, ксилемалық бөлігі жақсы дамыған, ксилема аралық склеренхимамен бөлінген. Өзек паренхимасы жақсы дамыған, оның клеткалары өсу барысында бір негізгі кристалдар тобымен толтырылады. Өзек паренхимасының клеткалары қалыңдаған.

Climocoptera obtisifolia жапырағының анатомиялық құрылымы.

Жапырақтың көлденеңінен кесіндісінде бір- жəне көпклеткалы түктермен мамықтанған. Эпидермисі бір қатарлы, полигональды клеткаларының ішінен домалақ пішінді. Эпидермис клеткаларының қабырғалары қалыңдаған, əсіресе сыртқы қабырғасы қатты қалыңдағанын көруге болады. Жапырағы қатты суккуленттелген. Мезофилі гиподермасыз.

1 – эпидермис, 2 – алғашқы қабық, 3 – флоэма, 4 – ксилема, 5 – өзек паренхимасы

3-сурет – Climocoptera obtisifolia сабағының анатомиялық құрылымы

Бағаналы ұлпасы 1-қатарлы. Су жинақтаушы клеткасы ірі клеткалы болып келеді. Орта-сында бір кішкентай негізгі өткізгіш шоғы орналасқан. Бүйір шоқтары су жинақтаушы ұлпаларының шеткі аймақтарында орналасқан. Су жинақтаушы ұлпаларының клеткаларында оксалата кальцийлі жəне гипс кристалдары бар бір негізгі кристалдар тобы орналасқан.

1 – төменгі эпидермис, 2 – бағаналы ұлпа, 3 – су жинақтаушы паренхима, 4 – флоэма,

5 – ксилема, 6 – үстіңгі эпидермис, 7 – бір негізгі кристалдар тобы

4-сурет – Climocoptera obtisifolia жапырағының анатомиялық құрылымы

42


Сlimacoptera lanata мен Сlimacoptera obtusifolia өсімдік түрлерінің анатомиялық құрылыс ...

Генеративтік кезеңде жиналған C. obtisifolia мен C.lanata жапырақтарының анатомиясының құрлымының морфометриялық көрсеткіштеріне келетін болсақ C.lanata-ның астыңғы жəне үстіңгі эпидермисін C. оbtisifolia мен салыстырғанда біршама жұқа, эпидермис қабаты негізінен өсу ортасына байланысты қалыңдаған. C. оbtisifolia (34,48±0,52) мен C.lanata (21,18±0,81)

жапырақтарының бағаналы паренхимасында айтарлықтай айырмашылықтар бар екенін байқауға болады. Бағаналы паренхима ұзынша болып, тығыз орналасқан, онда фотосинтез процесі жүреді. C. оbtisifolia (46,8±0,76) мен C.lanata (43,2±0,58) жапырақтарының су жинақтаушы паренхимасының клетка көлемдері əртүрлі болып келеді.

1-кесте – C.obtisifolia мен C.lanata жапырақтарының анатомиялық құрылымының морфометриялық көрсеткіштері (генеративтік кезең)

Өсімдік түрі Эпидермистің қалыңдығы, мкм Бағаналы паренхима, мкм

Су жинақтаушы паренхима, мкм

Өткізгіш шоқ диамметрі, мкмАсты Үсті

C. obtisifolia 13,02±0,52 8,09±0,25 34,48±0,52 46,8±0,76 53,21±0,67

C.lanata 11,78±0,58 5,94±0,29 21,18±0,81 43,2±0,58 57,52±0,45

Генеративтік кезеңде жиналған C. obtisifolia мен C.lanata сабақ анатомиясының құрлымының морфометриялық көрсеткіштері. Генеративтік кезеңде жиналған C. obtisifolia мен C.lanata сабағының көлденеңінен кесіндісінде шөптесін өсімдіктерге тəн анатомиялық құрылысы анық көрінеді. Сабақтың анатомиялық құрылымы топографиялық үш аймақтан тұрады: эпидер-мис, алғашқы қабық, өзек паренхимасы.

Сабақтың сыртын эпидермис қабаты жауып тұр. C. оbtisifolia (6,93±0,46) мен C.lanata (7,07±0,37) эпидермис клеткаларының қалыңдығын салыстырған кезде екіншісінің эпидермис клеткаларының сыртқы қабаты өсу

ортасына байланысты қалындағанын байқауға болады. Эпидермистің астында алғашқы қабық орналасқан, оның эпидермистің астында шеңбер бойымен орналасқанын көруге болады. Алғашқы қабық C. оbtisifolia (24,8±0,45) C.lanata-ға (38,78±0,61) қарағанда бір шама жұқа екенін байқауға болады. Сабақтың ортасында өзек паренхимасы орналасқан. Өзек паренхимасының клеткаларының көлемі əртүрлі жəне клтека қабықтарының қалың екенін көруге болады. Өзек паренхимасының клеткалары көлемі C. оbtisifolia (31,14±0,66) мен C.lanata (29,31±0,60) салыстырғанда айырмашылықтары анық көрінеді.

2-кесте – C. obtisifolia мен C.lanata сабағының анатомиялық құрлымының морфометриялық көрсеткіштері (генеративтік кезең)

Өсімдік түрі Эпидермистің қалыңдығы, мкм

Алғашқы қабық клеткалары, мкм

Өзек паренхимасының клеткалары, мкм

C. obtisifolia 6,93±0,46 24,8±0,45 31,14±0,66C.lanata 7,07±0,37 38,78±0,61 29,31±0,60

Қорытынды1. Генеративтік кезеңде жиналған C. ob-

tisifolia мен C.lanata жапырақтарының анатомиясының құрлымының морфометриялық көрсеткіштері. C.lanata-ның астыңғы жəне үстіңгі эпидермисін C. оbtisifolia мен салыс-тырғанда айтарлықтай айырмашылық бар

екенін байқауға болады. Жапырақтың бағаналы паренхимасында C. оbtisifolia (34,48±0,52) мен C.lanata (21,18±0,81) салыстырғанда C.оbtisifolia бағаналы паренхимасының көле-мінің ұзындығында айырмашылықтар бар екенін көруге болады. C. оbtisifolia (46,8±0,76) мен C.lanata (43,2±0,58) жапырақтарының су

43



жинақтаушы паренхимасының клетка көлемдері əртүрлі болып келеді.

2. Генеративтік кезеңде жиналған C. obtisifolia мен C.lanata сабақ анатомиясының құрлымының морфометриялық көрсеткіштері. C. оbtisifolia (6,93±0,46) мен C.lanata (7,07±0,37) эпидер-мис клеткаларының қалыңдығын салыстырған кезде екіншісінің эпидермис клеткаларының

сыртқы қабаты өсу ортасына байланысты қалындағанын байқауға болады. Алғашқы қабық C. оbtisifolia (24,8±0,45) C.lanata-ға (38,78±0,61) қарағанда бір шама жұқа екенін байқауға бо-лады. Өзек паренхимасының клеткалары көлемі C.оbtisifolia (31,14±0,66) мен C.lanata (29,31±0,60) салыстырғанда айырмашылықтары анық көрінеді.


1 Эзау. Анатомия семенных растений. – М.: Мир, 1980. – Т. 1, 2. – С. 2-558.2 Мухитдинов Н.М., Бегенов Ə.Б., Айдосова С.С. Өсімдіктер морфологиясы жəне анатомиясы. –

Алматы: Қазақ Университеті, 2001. – 274 б.3 Барыкина Р.П. Справочник по ботанической микротехнике. Основы и методы. – М.: М ГУ, 2004.

– С. 312.4 Прозина М.Н. Ботаническая микротехника. – М.: Высшая школа, 1960. – С. 208.

References

1 Ezau. Anatomy of seed plants. М.: The world, 1980. – V. 1, 2. – Р. 2-558. 2 Muhitdinov N.M., Begenov A.B., Aidosova S.S. Anatomy and morphology of plants. – Almaty: the Ka-

zakh University, 2001. – 274 р.3 Barykina R.P. The handbook on botanical microtechnics. Bases and methods. – М.: MGU, 2004. – р. 312.4 Prozina M.N. Вotanical microtechnics. – М.: The higher school, 1960. – р. 208.

44


Выделение новых штаммов цианобактерий и их консорциумы с микроводорослями

УДК 579.64

Б.К. Заядан*, Г.Б. Баймаханова, Г. Ораз, К. Болатхан, Е.В. ЗенинаКазахский национальный университет имени аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы



В статье представленны данные о выделенных штаммах цианобактерий из рисовых чеков Караук-тибинского опорного пункта Казахского НИИ рисоводства им. Ибрая Жахаева Кызылординской об-ласти.Выделены 4 альгологически и бактериологически чистых культур микроводорослей и цианобакте-рий: из цианобактерий –Anabaenа sp.К-1, Spirulina sp.K-1, Oscillatoria sp.K-1, Nostoc sp.K-1 и изуче-ны их морфолого-культуральные свойства. Созданы консорциумы цианобактерий и микроводорос-лей Nostoc calsicola – Chlorella vulgaris и Anabaena – Chlorella vulgaris.Ключевые слова: микроводоросль, цианобактерия, консорциум.

B.K. Zayadan, G.B. Baimakhanova, G.Oraz, K.Bolathan, E.V. ZeninaIsolation of new stammes of cyanobacteria and their consortium with microalgae

4 stammers of Anabaenа sp.К-1, Spirulina sp.K-1and Oscillatoria sp.K-1,Nostoc sp. K-1cyanobacteria were isolated. Cyanobacteria and microalgae consortium Nostoc calsicola – Chlorella vulgaris, Anabaena sp. К-1 – Chlorella vulgaris were created.Keywords: microalgae,cyanobacteria,consortium.

Б.К. Заядан, Г.Б. Баймаханова, Г. Ораз, К. Болатхан, Е.В. ЗенинаЦианобактериялар мен олардың микробалдырлар мен

консорциумдарының жаңа штамдарын бөліп алу

Цианобактериялардың 4 штаммы Anabaenа sp.К-1, Spirulina sp.K-1 и Oscillatoria sp.K-1 жəне Nostoc sp. K-1 бөлініп алынды. Nostoc calsicola – Chlorella vulgaris, Anabaena sp. К-1 – Chlorella vulgaris микробактериялар мен цианобактериялардың консорциумы құрылды.Түйін сөздер: микробалдырлар, цианобактериялар, консорциум.

Насущной задачей земледелия является его экологизация, которая включает использование ресурсов почвы для сохранения и увеличения их плодородия. Подходы к решению задачи, в част-ности, заключаются в использовании микробной компоненты почвы. Привлекательна в этом пла-не непременная и многочисленная группа фото-трофных микроорганизмов – цианобактерий. Прежде всего, внимание к ним привлечено бла-годаря азотфиксации и широкому спектру адап-тации к различным почвенным и гидротермиче-

ским условиям. В связи с этим начато изучение возможностей использования цианобактерий как консортов сложных микробных сообществ. Цианобактерии могут образовывать стойкие консорциумы с микроводорослями [1, 2, 3, 4].

Целью данной работы было исследование и идентификация цианобактерий, выделенных из рисовых чеков Карауктибинского опорного пункта Казахского НИИ рисоводства им. Ибрая Жахаева Кызылординской области и создание на их основе консорциумов для получения эф-

45


Б.К. Заядан и др.

фективных биопрепаратов используемых в агро-биотехнологии.

Материалы и методы исследованийОбъект исследований для данной работы по-

служили пробы, отобранные на рисовых полях Карауктибинского опорного пункта Казахского НИИ рисоводства им. Ибрая Жахаева Кызылор-динской области, а также водные пробы из Ис-сыкского озера и с горячего источника Тургень Енбекшиказахкого района Алматинской области.

А также использовали штаммы Chlorella vulgaris Z-1, Ankistrodesmus falcatus взятые из коллекции лаборатории фототрофных микро-организмов кафедры биотехнологии Казахского Национального Университета им. Аль-Фараби.

Полевые наблюдения и сбор материала про-изводили с марта по июнь 2012 г.

На одном и том же участке производился от-боров проб с различной глубины. Отобранные пробы были доставлены в лабораторию с соблю-дением всех требований к перевозке отобранно-го материала.

Определение видового состава микроводо-рослей в пробах из различных водных экосистем проводили по методике Сиренко с использова-нием определителей для сине-зеленных водо-рослей [5, 6, 7, 8].

Для выделения альгологически чистой куль-туры из накопительной использовали обычные

микробиологические методы – разделения, пе-ресевов. Для оценки активности водорослей ис-пользовались альгологически и бактериологиче-ски чистые формы [9, 10].

Для проверки на чистоту, культуры пересе-вались на стерильный 0,25 % мясной бульон. По помутнению бульона определяли чистоту куль-туры.

Определение оптической плотности и ди-намику роста на разных синтетических средах проводилось в течении 7 суток на спектрофото-метре PD-303 (Япония). Микрофотосъемка про-изводилась на цифровой фотоаппарат CANON PowerShot A 800 Silver.

Результаты исследований и обсуждениеВ ходе проведенных исследований были вы-

делены 4 бактериологически чистые культуры цианобактерий, которые идентифицированы как представители родов Anabaena sp.К-1, Spirulina sp.K-1,Oscillatoria sp.K-1 и Nostoc sp.K-1.

1.Nostoc sp.K-1Относится к группе цианобактерий, класс

Hormogeneae, порядок Nostocales, род Nostoc.Трихомы одиночные, прямые, состоят из ша-рообразных клеток, среди которых встречаются гетероцисты и реже акинеты. Для культивирова-ния используется среда Громова. Хорошо растут при температуре 250-300С. (1-рисунок, а).

а в

Рисунок 1 – Морфология культур Noctoc sp. K-1 (а) и Spirulina sp.K-1(в)

46



2. Spirulina sp.K-1По систематическому положению относятся

к цианобактериям, класс Hormogeneae, род Spi-rulina. нитчатые. Клетки образуют правильные спирали. Трихомерысветлые, сине-зеленые, их

диаметр 1-2 мкм, расстояние между спиралями 2,7-5 мкм. В основном, растут, образуя скопле-ния на стенках посуды. Хорошо растут при тем-пературе 250-300С в среде Заррука на свету (1-ри-сунок, в).

3. Oscillatoria sp.K-1 Трихомы синевато-зеленого цвета, прямые, у

поперечных перегородок не перешнурованные, к концам не утонченные, длина больше ширины. Выделены на питательной среде Громова. Для культивирования используется среда Громова. Оптимальный рост происходит при температуре 250-280С (2-рисунок, а).

4. Anabaena sp. K-1Относится к группе цианобактерий, класс

Hormogeneae, порядок Nostocales, род Anabaena.Трихомы одиночные, очень часто в клубках, со-стоят из шарообразных клеток, среди которых встречаются гетероцисты и реже акинеты. Три-хомы своим строением очень напоминают три-хомы ностока. Большей частью они спирально или кольцеобразно свернуты, реже прямые. Для культивирования используется среда Громова. Оптимальный рост происходит при температуре 250-300С (2-рисунок, в).

Влияние азота на рост выделенных штам-мов цианобактерий

В дальнейшем, с целью проведение скринин-га полученных бактериологически чистых куль-

тур цианобактерий по способности азотфикса-ции, все выделенные культуры цианобактерий выращивали на среде Громова без добавления источника азота. Для этого изучалось влияние данного элемента на их динамику роста.

Результаты опыта показали, что из всех выделенных цианобактерий (Spirulina sp.K-1, Anabaena sp.K-1, Oscillatoria sp.K-1) наиболь-шей активностью роста клеток обладает куль-тура Anabaena sp.K-1 (3-рисунок). Рост клеток культур Spirulina sp.K-1, Oscillatoria sp.K-1 в среде без азота был на много ниже в сравнение с ростом культуры Anabaena sp.K-1.

Экспериментальные данные свидетель-ствуют о высокой продуктивности культуры Anabaena sp.K-1 на питательной среде, без до-бавления азота. При сравнении роста культур Spirulina sp.K-1 и Oscillatoria sp.K-1 на двух средах показано, что на среде с отсутствием азота наблюдается наименьший прирост биомассы. Полученные результаты позволяют предпола-гать, о том, что культура Anabaena sp.K-1 полу-чает азот путем его связывания из атмосферы. Штамм Anabaena sp.K-1 характеризуется высо-кой скоростью роста в безазотистой среде, что

а в

Рисунок 2 – Морфология культур Oscillatoria sp.K-1(а) и Anabaena sp.K-1(в)

47



коррелирует с большой частотой образования гетероцист и высокой активностью нитрогеназы.

Известно что, цианобактерии – одни из не-многих живых существ, способных фиксировать атмосферный азот, переводя его в доступную для всего живого форму.

Использование в агробиотехнологии азото-фиксирующих цианобактерий может решить проблемы структуризации, плодородия почв, соответственно, увеличить урожайность сель-скохозяйственных растений.

Влияние рН среды на рост клеток циано-бактерии Anabaena sp.К-1

Цианобактерии подвергаются воздействию целого ряда экологических факторов, важней-шими из которых являются температура, pH и реакция среды.

Для достижения высоких результатов при культивировании цианобактерий показатель рН среды должен быть оптимальным для их роста. При приготовлении питательных сред необхо-димо вести контроль за концентрацией ионов водорода. Кислотность воды является лимити-рующим фактором. Устойчивость разных так-сонов к изменениям кислотности различна. Для многих цианобактерий характерна нейтральная либо слабощелочная среда, оптимальный пока-

затель рН среды составляет 7,0 -7,6. Кислотность среды влияет на устойчивость компонентов пи-тательной среды, на их доступность для живых организмов, в особенности на усвояемость фак-торов роста, витаминов.

Изучено влияние реакции среды в диапазоне от 2 до 10 с интервалом 2 на клетки цианобак-терии Anabaena sp.К-1.Культуру цианобактерии выращивали на жидкой питательной среде Гро-мова. Необходимые для эксперимента значения рН получали с использованием концентриро-ванной щелочи (КОН) или кислоты (НСl). При определении использовали рН метр. Градиент рН в незабуференной среде задавали в начале опыта и далее не корректировали.

Результаты испытаний роста штамма циано-бактерии на питательных средах с разными зна-чениями рН показали, что оптимальное значение рН для исследованной культуры составляет в пределах 6-8 (4-рисунок).

При значении рН среды 2 наблюдалось пол-ное разрушение клеточного содержимого. Сдвиг рН среды в сторону подщелачивания от 2 до 4 и от 8 до 10 вызывали изменение формы у 50-60% клеток с эллипсоидной на круглую, повреж-дения клеточных стенок, а также происходило обесцвечивание цитоплазмы. В диапазоне рН от

Рисунок 3 – Влияние азота на динамику роста цианобактерий

48



6 до 8 клетки сохраняли морфологический ста-тус (5-рисунок).

Таким образом, область значений рН от 6 до 8 была наиболее оптимальной для роста клеток

Anabaena sp.К-1, при изменении рН среды в сто-рону кислой среды наблюдалось изменение мор-фологии клеток. А при рН свыше 8 число непод-вижных, разрушенных клеток резко возрастало.

Рисунок 4 – Интенсивность роста культур цианобактерии Anabaenа sp. К-1при различных значениях рН среды

Рисунок 5 – Динамика роста клеток Anabaena sp.К-1 на питательной среде Громова при различных значениях рН

Создание консорциума цианобактерий и микроводорослей, определение их динамики роста

Для создания консорциумов выбрана азот-фиксирующия цианобактерия с наибольшей азотфиксирующей активностью Anabaena sp.К-1. И взяты три культуры микроводорослей Nos-toc calsicola, Ankistrodesmus falcatus и Chlorella vulgaris из коллекции лаборатории фототрофных микроорганизмов кафедры биотехнологии

Казахского Национального Университета им. Аль-Фараби.

Вначале исследовали динамику роста всех четырех культур в течении 7 суток.

Из таблицы видно, что максимальный прирост биомассы на седьмые сутки культивирования наблюдался у культуры микроводорослей Chlo-rella vulgaris. Чуть меньше Nostoc calsicola и Anabaena sp. Были созданы четыре ассоциации Nostoc calsicola – Ankistrodesmus falcatus и

49



Таблица 1 – Динамика роста цианобактерийи микроводорослей

СуткиОптическая плотность (D530)

Anabaena sp Nostoc calsicola Ankistrodesmus falcatus Chlorella vulgaris

0 0,077 0,096 0,043 0,123

1 0,189 0,231 0,121 0,291

2 0,342 0,396 0,206 0,515

4 0,654 0,701 0,354 0,712

7 0,784 0,794 0,563 0,801

Nostoc calsicola – Chlorell vulgaris; Anabaena -Ankistrodesmus falcatus и Anabaena – Chlore-lla vulgaris. Консорциумы цианобактерий и микроводорослей выращивались в течении 7 суток.

Из рисунка 6 видно, что Ankistrodesmus falca-tus сильно подавляет рост цианобактерий. Хоро-ший рост показали два консорциумаNostoc cal-sicola – Chlorella vulgaris и Anabaena – Chlorella vulgaris.

Особая ценность этих консорциумов в том, что штаммы Anabaena sp. К-1 и Nostoc calsicola

защелачивают среду до рН 8 ,а под действием микроводоросли Chlorella vulgaris рН менялась в сторону нейтральной, при культивировании консорциума Nostoc calsicola – Chlorella vulgaris через 3 суток, а консорциума Anabaena sp. К-1 – Chlorella vulgaris через 4 суток.

Было проведено микроскопическое исследование искуственного консорциума на основе цианобактерий и зеленых водорослей их морфологии (7-рисунок). Показана возможность консорциумов при совместном культивировании исследуемых штаммов.

Рисунок 6 – Динамика роста консорциумов цианобактерий и микроводорослей

Таким образом созданы два новых консорциума цианобактерий и микроводорослей (Anabaena sp. – Chlorella vulgaris и Nos-toc calsicola с- Chlorella vulgaris), которые

могут быть предложены для использования в агробиотехнологии для обогащения почв связанным азотом, а также для регуляции рН среды (нейтрализации).

50




1 Панкратова Е.М., Калинин А.А. Цианобактерии как возможные организмы для создания бакте-риальных препаратов // Роль научн. исслед. в развитии сельского хозяйства. производства Кировской области. Киров, 1991. – С.25-33.

2 Калинин А.А. Цианобактерии как возможные компоненты дизатрофных микробных ассоциаций и их влияние на растения: Автореферат.дисс. канд.биол. наук. М., 1995. – 23 с.

3 Ковина А.Л. Микробные агроконсорциумы на основе цианобактерий: Автореферат.дисс. канд.биол. наук М., 2001.-23 с.

4 Панкратова Е.М., Зяблых Р.Ю., Калинин А.А., Ковина АЛ., Трефилова Л.В. Конструирование микробных культур на основе синезеленой водоросли NostocpaludosumKiitz.il Альгология,2004. Т.14 №4.-С.445-458.

5 Сиренко Л.А., Сакевич А.И., Осипов Л.Ф., Лукина Л.Ф. и др. Методы физиолого-биохимического исследования водорослей в гидробиологической практике. – Киев: Наука думка, 1975. -247с.

6 Эргашев А.Э. Определитель протококковых водорослей Средней Азии. – Ташкент: Фан, 1979. – Ч.І. – 343с.

7 Эргашев А.Э. Определитель протококковых водорослей Средней Азии. – Ташкент: Фан, 1979. – Ч.ІІ. -383с.

8 Овсеникова М. Н. Методы получения бактериологически чистых культур одноклеточных зеленых водорослей // Бот.журн. – 1971. – №58. – С.1141-1147.

Рисунок 7 – Морфология культур в искуственных консорциумах Anabaena sp. с Chlorella vulgaris (а, б) и Nostoc calsicola с Chlorella vulgaris (г ,д)

51



9 Заядан Б.К., Өнерхан Г. Микробалдырлардың таза дақылдарын бөліп алу жəне оларды белсенді өсіру тəсілдері. – Көкшетау, 2008. – 95 б.

10 Заядан Б.К., Акмуханова Н.Р., Садвакасова А.К Коллекция микроводорослей и методы их куль-тивирования. – Алматы, 2013. – с. 158.

Reference

1 Pankratova E.M., Kalinin A.A. Cianobakterii kak vozmozhnye organizmy dlya sozdaniya bakterialnyx preparatov // Rol Nauchn. issled. v razvitii selskogo xozyajstva. proizvodstva Kirovskoj oblasti. Kirov, 1991. -s.25-33.

2 Kalinin A.A. Cianobakterii kak vozmozhnye komponenty dizatrofnyx mikrobnyx associacij i ix vliyanie na rasteniya: avtoreferat.diss. kand.biol. nauk. M., 1995. – 23 s.

3 Kovina A.L. Mikrobnye agrokonsorciumy na osnove cianobakterij: avtoreferat.diss. kand.biol. nauk M., 2001.-23 s.

4 Pankratova E.M., Zyablyx R.Yu., Kalinin A.A., Kovina Al., Trefi lova L.V. Konstruirovanie mikrobnyx kultur na osnove sinezelenoj vodorosli nostocpaludosumkiitz.il algologiya,2004. t.14 №4.-s.445-458.

5 Sirenko L.A., Sakevich A.I., Osipov L.F., Lukina L.F. I Dr. Metody fi ziologo-bioximicheskogo issledo-vaniya vodoroslej v gidrobiologicheskoj praktike. – Kiev: Nauka Dumka, 1975. -247s.

6 Ergashev A.E. Opredelitel protokokkovyx vodoroslej Srednej Azii. – Tashkent: Fan, 1979. – ch.і. – 343s.7 Ergashev A.E. Opredelitel protokokkovyx vodoroslej Srednej Azii. – Tashkent: Fan, 1979. – ch.іі. -383s.8 Ovsenikova M. N. Metody polucheniya bakteriologicheski chistyx kultur odnokletochnyx zelenyx vodo-

roslej // Bot.Zhurn. – 1971. – №58. – s.1141-1147. 9 Zayadan B.K. G. Өnerxanmikrobaldyrlardyң taza daқyldarynbөlіpaluzhəneolardybelsendі өsrіu təsіlderі

kөkshetau 2008zh, 95b.10 Zayadan B.K., Akmuxanova N.R., Sadvakasova A.K Kollekciya mikrovodoroslej i metody ix kultivi-

rovaniya.- Almaty, 2013 s. 158

52


Алабұта (Chenopodiaceae Vent.) тұқымдасы түрлерінің биоэкологиялық жəне шаруашылық маңызы

ƏОЖ 633.8: 631.52:033.581 1А.Т. Қуатбаев*, 2Т.С. Ибрагимов, 2А. Сабырбаева,

2Г. Сапарбекова, 2Н. Садуақас 1Əл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, Қазақстан, Алматы қ.

2Оңтүстік Қазақстан педагогикалық университеті, Қазақстан, Шымкент қ. *E-mail: [email protected]


Елімізде қоршаған ортаны қорғау проблемалары жыл сайын үдеп келе жатқаны бəрімізге белгілі. Антропогендік факторлардың нəтижесінде бүгінгі таңда өсімдіктердің көпшілік түрлеріне жойы-лып кету қаупі төнуде. Сондықтан табиғи флораның нəсілдік қорын, алуан түрлілігін сақтап қалу – бүгінгі күннің өзекті мəселелерінің бірі. Бұл мəселені шешу үшін жекелеген аймақтардың флорасын жəне жекелеген түрлерін, туыстарын, тұқымдастарын түгелдей зерттеу қажеттілігі өзінен-өзі түсінікті. Мақалада Қазақстанның шөлді жерлерінде өсетін Алабұталар тұқымдасына жататын кейбір өсімдік түрлерінің шаруашылық жəне биоэкологиялық маңызы туралы сөз болады.Түйін сөздер: алабұталар тұқымдасы өкілдерінің шаруашылық маңызы, жайылым, қуаңшылық аймақтар, дақылдар.

A.T. Kuatbaev, T.S. Ibragimov, A. Sabirbaeva, G. Saparbekova, N. SaduacasBio-ecological and economic value plant species family (Chenopodiaceae Vent.)

Everyone knows that the problems of the environment in our country every year. Because of the adverse anthropogenic many plant species threatened with extinction. Therefore, preserving the gene pool and biodiversity of natural flora – one of the most pressing issues of our time.To address this issue, a detailed study of species, genera, and families of plant flora of some regions.This article presents data on the economic and bio-ecological significance of some species of the family Chenopodiaceae desert areas of Kazakhstan.Keywords: economic importance of the family Chenopodiaceae, pasture, arid zones, and culture.

А.Т. Куатбаев, Т.С. Ибрагимов, А. Сабырбаева, Г. Сапарбекова, Н. СадуакасБиоэкологическое и хозяйственное значение видов растений семейства маревых

(Chenopodiaceae Vent.)

Всем известно, что проблемы окружающей среды в нашей стране с каждым годом возрастают. Из-за неблагоприятных антропогенных факторов многим видам растений угрожает исчезновение. По-этому сохранение генетического фонда и биоразнообразия природной флоры – одна из актуальных вопросов современности. Для решения этой проблемы необходимо детальное изучение видов, родов и семейств растений фло-ры отдельных регионов. В данной статье приведены данные о хозяйственном и биоэкологическом значении некоторых видов растений семейства маревых пустынных зон Казахстана.Ключевые слова: хозяйственное значение видов семейства маревые, пастбища, аридные зоны, куль-туры.

53


А.Т. Қуатбаев жəне басқалар

Солардың қатарына алабұта тұқымдас-тарының флорасын жатқызуға болады. Олар жершарының барлық кеңістіктерінде, негізінен субтропикалық климаты құрғақ жəне топырағы тұзды болып келетін елдерінде көптеп өседі (Орта Азияда, Солтүстік Американың оңтүстік-батысында, Оңтүстік Америкада, Орталық Ав-стралияда).

Материалдар мен зерттеу əдістемелері Зерттеу жұмыстары Оңтүстік батыс мал

жəне өсімдік шаруашылығы ғылыми зерттеу институты жайылым жəне мал азығын өндіру бөліміндегі жиналған гербарий түрлеріне флоралық талдаулар Р.В. Камелиннің [1], жəне Б.А. Быковтың [2] еңбектеріндегі кестелерді пайдалана отырып жасалынды. Экологиялық талдаулар өсімдіктердің қоректеніп тірші-лік ететін ортасына, қатынасына байланысты Л.Я. Курочкинаның [3], еңбектеріндегі клас-сификациялар пайдаланылды. Шаруашылық–бағалы түрлерін бөлу М.К. Кукеновтың [4] еңбектері жəне біршама арнайы өсімдіктер ресурстары негізінде жасалды.

Зерттеу нəтижелері мен талқылау Алабұталар тұқымдасына 105-туысқа кіретін

1600-дей түр бар. ТМД флорасында 350 түрі, ал Қазақстанда 225 түр кездеседі [5].

Олар жершарының барлық кеңістіктерінде, негізінен субтропикалық климаты құрғақ жəне топырағы тұзды болып келетін елдерінде көптеп өседі.

Алабұта тұқымдас тұқымдас түрлері биоэкологиялық жəне систематикалық ерекше-лігімен үлкен екі тұқымдас тармағына бөлінеді:

1. Алабұталар (Chenopodioides), бұл түр-лердің эндосперимдері жақсы жетілген тұқымдар сақина тəріздес болып келеді.

2. Сораңдар (Salsoloides), бұл түрлердің тұқым бүрлер майысқан жəне эндоспермдері жақсы жетілмеген. Жалпы алабұта тұқымдас өкілдерінің түрлерін анықтағанда олардың жапырақ, сабақ сырттарында тұзды кристалдар мен түктерінің ерекшеліктеріне мəн беріледі [6].

Алабұта тұқымдастарының биоалуантүрлілігі мен эндемдерінің таралуы негізінен үлкен 7 аймаққа бөлген. Олар:

1. Австралия аймағы, мұнда тұқымдастың басым көпшілігі кездеседі, яғни 130 тіркелген.

120 түрі эндемикалық өсімдіктер. Эндемизм 92% көрсетіп отыр.

2. Жерорта теңізінің тұзды шөлді жағалауы мен Солтүстік Африканың шөлді аймақтары. Мұнда эндимикалық 15 туыс түрлері кездесе-ді. Мұнда қызылша туысының эндемикалық түрлері бар.

3. Алдыңғы жəне Орта Азияның далалы шөлді аймағы. Мұнда 16 эндемикалық туыс өкілдері кездеседі.

4. Орта Азия шөлді аймағы. Мұнда Алабұта тұқымдасының өкілдері өсімдіктер жамылғысында негізгі орын алады. 10 туыс өкілдері эндемдер болып саналады.

5. Солтүстік Америка шөлдері мен прериилі аймақтарында 8 эндемикалық туыс қалыптасқан.

6. Оңтүстік Америка шөлдері мен пампасы аймақтарында мұнда 3 эндемикалық туыс пен көптеген алабұта мен көкпектің эндемикалық түрлері кездеседі.

7. Оңтүстік жəне Оңтүстік Батыс Афри-ка аймағы. Мұнда көкпектің экзомис түрі мен сораңның көптеген эндемикалық түрлері кезде-седі [7].

Анықталған 22 эндемдік түрлердін 5 Қазақстанның Қызыл кітабына енген. Эндемикалық түрлер əсіресе көкпек туысының – 3, бұйырғынның – 3, сексеуілше туысының 5 түрі, тағы басқалары кездеседі [8].

Айта кететін жайт, жылдан жылға осы эндемикалық түрлердің азаюы байқалуда. Оларға таралу аймағы қатты сиреп бара жатқан сораңды жатқызуға болады. Себебі соңғы кезде оларды дəрілік шикізат ретінде есепсіз қазып, жинап алу көбеюде. Біздің бақылауымыз көрсеткендей, кейбір өсімдік түрлері мысалы, Коровин сек-сеуілшесі (Arthophytum Korovinii), Бетпақдала сексеуілшесі (Arthophytum betpakdalense), Сортаңды физандра (Physandra halimosnemis), Қаттытүкті сораңша (Petrosimonia hirsutissima), Миронов домалатпасы (Halimocnemis mironovii), Хива сораңы (Salsola chiwensis), Селдіргүл балқаңбақ (Corispermum laxifolium) антропо-генді факторлардың əсерінен құрып, яғни сиреп бара жатқанын анықтадық. Олардың сиреу себе-бі қазіргі қарқынды мал басының көбеюіне жəне отын ретінде пайдалану əсерінен.

Адамзат өмірінде алабұта тұқымдасына жататын өсімдіктердің алуан түрлі маңызы бар. Бұл тұқымдасқа жататын өсімдіктердің

54



көпшілігін мал жейді (изен, ебелек, cораң, т.б.), сондай-ақ отын (ақ жəне қара сексеуіл) ретінде пайдаланады, қолдан да өсіреді. Жас өскіндері аскөк ретінде тамаққа, ал тұқымын балықшылар балыққа жем ретінде пайдалынады. Сабын жа-сау үшін ел арасында оның күлін қайнатып алады. Көптеген түрінен медицинада дəрі-дəрмек дайындайды.

Кəдімгі қызылша құрамында қанттың жəне басқа витаминдердің түрлері көп кездеседі. Батыс Европа, Үндістан, Америка теңіз жағалауларында теңіз қызылшасын мəдени түрге айналдырған. Сондай-ақ бізжапырақтың (Polycnemum arvense) жапырақтары салат ретінде пайдаланған. Көптеген елдерде алабұтаның ақ (Chenopodium album), жасыл (Chenopodium viride), түрлері, көкпектің (Atriplex), гологетонның (Hologeton) жəне ақсораның (Suaeda) кейбір түрлері мен бұзаубас сораңды (Salicornia europae) салат ре-тінде пайдаланады. Перу, Чили, Боливия жəне Колумбияда жергілікті тұрғындар нан ретінде пайдаланған кионоа (Chenopodium quiona) өседі. Бұл өсімдіктің шығу тегі осы жер болғандықтан таудың 4000 м биіктігінде кездеседі. Ақ алабұта мен дуалды көкпекті қалмақтар мен моңғолдар нан ретінде пайдаланған. Сонымен қатар олар құмаршықтың тұқымын да асқа пайдаланған. Оңтүстік Америкада, яғни Чилидің солтүстік аумақтарында алабұта тұқымдасының өкілі Кви-ния алабұтасын астықтық дақыл ретінде үлкен плантацияларға егеді.

Алабұта тұқымдас өкілдерінің дəрілік қасиеттері де аз емес. Оңтүстік Америка-да амбрезтəрізді алабұтаны (Chenopodium ambrosioides) ішек құртқа қарсы, алабұта (Chenopodium thelminticum) тұқымынан эфир майларын, аскоридол алады. Амбрезтəрізді алабұтаны мексикалықтар шайға пайдаланады, оны суықтағанда, іш ауырғанда пайдаланады [7].

Марсель қараматауынан (Сamphorosma monspelliacum) комфор майын алады. Ауыл-шаруашылық дақылдарының зиянкестеріне пайдаланатын инсектицид, анабазин – суль-фат Африканың Солтүстігі мен Қазақстан же-рінде кездесетін итсигектен (Anabasis aphylla) алынады. Дəрілік өсімдіктердің маңызы өте зор, олардың көпшілігі дəрі жасауда маңызды ши-кізат болып табылады. Өкінішке орай, құмды жерлердегі дəрілік өсімдіктердің көптеген

түрлері əлі де болса пайдаланылмай келеді. Мұндай өсімдіктерге майда жапырақты шоған (Holathamnus), черкез (Salsola richteri) жəне тағы басқалары жатады.

Бояу ретінде ақ алабұта (Chenopodium album) түрінен теріні – қызыл түске бояуға, Эловон алабұтасын – сары түске бояуға пайдаланады. Түкті бассия (Bassia hirsuta) мен кейбір сораң түрлері майға жəне шараптарға түс беретін қасиеттерімен белгілі.

Алабұта тұқымдас өкілдері мал азықтық қасиеттері жағынан өте құнды. Көптеген елдер-де алабұта тұқымдасы өкілдерін мəдени түрге ендіру жұмыстары қарқындап жүріп келеді. Орта Азия елдерінде изен, теріскен, сексеу-іл, қараматау, шоған түрлерін жерсіндіріп мал азықтық өсімдік ретінде пайдаланады. Арген-тина, АҚШ, Египетте тиынды көкпек (Atriplex nummuleria) жəне ергежейлі көкпек (Atriplex pumilio), жартылай гүлсағақты көкпек (Atriplex semibracteata), нағыз көкпек (Atriplex halimus) түрлерін жерсіндіру арқылы өте жақсы өнім алғандығы жазылған [7].

Оңтүстік Қазақстан облысы аумағында халық шаруашылығының əртүрлі салаларында пайдалы Алабұта тұқымдасы өкілдеріне бай. Біраз жылдардан бері Оңтүстік Қазақстанның таулы сұрғылт топырақты жерлерінде изен, те-ріскен, күйреуік, шоған, қара сексеуіл егіліп, сынақтан өтуде [9].

Қазіргі кезде шоған, күйреуік, черкез жəне қараматаудың түрлеріне интродукциялық жұмыстар жүргізілуде.

Тұқымдастың сəндік түрлері мысалы, сыпырқы изен (Kochia scoporia) далалы шөлді аймақтардағы үйлер мен гүлзарларда егіледі. Томус тəрізді габлиция бөлме өсімдігі ретінде белгілі. Сондай-ақ алабұта туысының қызғылт-сары түс беретін, богрян тəрізді алабұта, содалы көкпек, киноа кокпегін бақтарда сəндік өсімдік ретінде егіледі.

Қорыта келе, ылғал жетіспейтін Қазақстанның шөл аймақтарында, əсіресе оның оңтүстік аймақтарында, шөлді құмдарда алабұта тұқымдасы өкілдерінің биоэкололгиялық жəне шаруашылық маңызы үлкен. Өзіндік ерекше-ліктерімен айқындалатындығына байланысты үлкен теориялық жəне практикалық ғылыми маңыздылығы бар.

55


А.Т. Қуатбаев жəне басқалар


1 Камелин Р.В. Флора Сырдарьинского Каратау. – Л.: Наука, 1990. – 145 б.2 Быков Б.А. Доминанты растительного покрова Советского Союза. – Т.2. – Алма-Ата, 1962. – 262 б.3 Курочкина Л.Я. Растительность песчаных пустынь Казахстана. В кн.: Растительный покров Ка-

захстана, Т.1. – Алма-Ата, 1966. – с. 191.4 Кукенов М.К. Ботанические ресурсоведение Казахстана. – Алматы: Ғылым, 1999. – 79 с.5 Əметов Ə.Ə. Ботаника. – Алматы: Дəуір, 2005. – 402 б. 6 Хржановский В.Г. Курс общей ботаники, часть вторая. – М.: 7 Грубов В.И. Семейство маревые – Жизнь растений, т. 5 (1). Цветковые растения – Москва: Про-

свещение, 1980. – с.371-382. Высшая школа, 1976. – 544 с.8 Красная книга казахской ССР.Т.2. Редкие и нахоящиеся под угрозой исчезновения виды животных

и растений. ч. 2. Растения. – Алма-Ата: Наука, 1981. – С.263.9 Оңтүстік Қазақстан шөл жайылымдарын пайдалану жəне жақсарту. ұсыныстар. – Алматы: Бастау,

2004. – 8 б.

Reference

1 Kamelin R.V. Flora Syrdarinskogo Karatau. – L.: Nauka, 1990. – 145 b.2 Bykov B.A. Dominanty rastitelnogo pokrova Sovetskogo Soyuza. – T.2. – Alma-Ata, 1962. – B 262.3 Kurochkina L.Ya. Rastitelnost peschanyx pustyn Kazaxstana. V Kn.: Rastitelnyj Pokrov Kazaxstana,

T.1. – Alma-Ata, 1966. – s. 1914 Kukenov M.K. Botanicheskie Resursovedenie Kazaxstana. – Almaty: Ғylym, 1999. – 79 b.5 Əmetov Ə.Ə. Botanika. – Almaty; Dəuіr, 2005. – 402 b. 6 Xrzhanovskij V.G. Kurs Obshhej Botaniki, Chast Vtoraya. – M. 7 Grubov V.I. Semejstvo Marevye – Zhizn Rastenij, T. 5 (1). Cvetkovye Rasteniya. – Moskva: Prosvesh-

henie, 1980. – S.371 – 382. Vysshaya Shkola, 1976. – 544 S.8 Krasnaya Kniga Kazaxskoj Ssr.T.2. Redkie i naxoyashhiesya pod ugrozoj ischeznoveniya vidy zhivot-

nyx i rastenij.ch. 2. rasteniya. – Alma-Ata: Nauka, 1981. – s.263.9 Oңtүstіk Қazaқstan shөl zhajylymdaryn pajdalanu zhəne zhaқsartu. ұsynystar). – Almaty: Bastau, 2004.

– 8 b.

56


Интродуцент (Eichornia Crassipes R.) – cу өсімдігінің морфологиялық-анатомиялық ...

ƏОЖ 581.4; 581.8

С.Т. Назарбекова*, Ə.Б. Бегенов, Ж.Б. НармұратоваƏл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, Қазақстан, Алматы қ.


Интродуцент (Eichornia Crassipes R.) – cу өсімдігінің морфологиялық-анатомиялық ерекшеліктерін зерттеу

Су сүмбілесі (гиацинт) – өсімдікке оңтайлы жағдайда палюдариумда зерттелінді. Зерттеу нəтижесінде эйхорнияның өсуі мен көбеюіне тиімді жылулық, сулы ортаның қышқылдығы жəне жарық көрсеткіштері (22 °C; рН 6,0-6,8; жарық 12-14 сағат) анықталды. Жұмыс барысында эйхорния өсімдігінің морфологиялық-анатомиялық ерекшеліктері қарастырылды. Cу сүмбілесінің вегетативтік мүшелеріндегі кейбір құрылымдық ерекшеліктері айқындалды.Түйін сөздер: гидрофит, су сүмбілесі (гиацинт), палюдариум, морфология, анатомия, вегетативтік мүше.

S.T. Nazarbekova, А.B. Begenov, Zh.B. NarmuratovaThe study of morfological-anatomical features of water plant –

introducent (Eichornia Crassipes R.)

Plant object – water hyacinth was grown in paludarium. Surveys have determined the optimal parameters for their growth and reproduction (22 ° C; pH 6.0-6.8, the light 12-14 hours). The paper was presented morphological – anatomical characteristics of vegetative organs of an eichornia. There were examined some structural features of vegetative organs.Keywords: hydrophyte, water hyacinth, paludarium, morphology,an anatomy, vegetative organ

С.Т. Назарбекова, А.Б. Бегенов, Ж.Б. НармуратоваИзучение морфолого-анатомических особенностей водного растения –

интродуцента (Eichornia Crassipes R.)

Растительный объект – водный гиацинт, был выращен в условиях палюдариума. В результате иссле-дований были определены оптимальные параметры для их роста и размножения (22 °C; рН 6,0-6,8; свет 12-14 часов). В работе были приведены морфолого-анатомические характеристики вегетатив-ных органов эйхорнии. Рассмотренны некоторые структурные особенности вегетативных органов.Ключевые слова: гидрофит, водный гиацинт, палюдариум, морфология, анатомия, вегетативный орган

Жоғары сатыдағы су өсімдіктері – сулыэко-жүйенің ең басты компоненті [1]. Су өсімдіктері ортаның физикалық жəне химиялық əсеріне өзіндікбейімделеді. Су өсімдіктері суда бола-тын органикалық жəне минералды заттарды бөгеуде; табиғаты өнеркəсіптік, шаруашылық жəне тұрмыстық ағынды сулар арқылы су қоймалырына түсетін химиялық əр түрлі улы

заттарды (фенол, пестицидтер, мұнай өнімдері, ауыр металдарды) сіңіруде механикалық сүзгі ретінде залалсыздандыру, детоксикация процесіне қатысады [2-3]. Су өсімдіктері орта-ны ластаушы мұнай өнімдерінің қалдықтарын жақсы ыдыратады, себебі олар еріген оттегінің қажетті мөлшерін жасау арқылы мұнай тотықтырушы бактериялардың мұнаймен бай-

57


С.Т. Назарбекова жəне басқалар

ланысу аймағын кеңейтеді [4]. Су өсімдіктерінің қауымдастығын эрозияға қарсы жəне су қоймаларының жағалауларын бекіту үшін қолданады. Гидромакрофиттердің жеке түрлері əртүрлі тіршілікті ортаның индикаторы [5].

Жоғарыда көрсетілген дəлелдер бойынша, су өсімдіктерін ұқыпты зерттеу маңызды.

Сонымен қатар, қазіргі таңдағы экологиялық маңызды су өсімдіктерінің бір түріне жататын Eichorniacrassipes-су сүмбілесі (гиацинт)зерттеу қажеттілігі артуда.

Эйхорния өсімдігінің отаны Оңтүстік Аме-рика, сонымен бірге жер шарының барлық тропикалық аймақтарында жəне басқада жасан-ды су арналарда кеңінен таралған.

Е.crassipes-өсімдігінің ластанған сулар-ды тазалауда маңызы зор. Ағын суларды тазалаудың биоремедиациясы үшін қазіргі кезде сулы орта гидромакрофиттерікеңінен қолданылады. Су сүмбілесі жойылу немесе оның алдында тұрған кішігірім көлдерді, су тоғандарын өндірістік қалдықты су тоғандарын тиімді түрде тазартады, ондағы көптеген элементтердің мөлшерін азайтып, бір апта ішінде жағымсыз иісті жояды [6]. Эйхорния – басқа су өсімдіктері сияқты, өзіне ауыр метал-дарды, радионуклеидтерді жинау қабілетіне ие, осылайша судағы металдарды өзіне сіңіріп, ластанған суларды тазалауға мүмкіндік жасай-ды [7]. Эйхорния судан фенол қосылыстарын сіңіруге жəне қалқымалы бөлшектерді сүзуге қабілетті, сондықтанда ол өте тиімді сүзгінің өзін алмастыруға лайықты [8].

Зерттеу материалдары жəне əдістеріЗерттеу жұмысының объектісі – Е.crassipes

өсімдігі. Лабораториялық жағдайда E.сrassipes өсімдігінің осы түріпалюдариумда қолайлы жағдайда өсірілді. Морфометриялық параметр-лері жылдың əр мезгілінде (көктем, жаз, күз) өлшенді. Өсімдіктің жақсы өсуі үшін палюдариумдағы судың температурасы 22°С, палюдариумның биіктігі 20 см жəне дымқыл ауалы камера болды. Суы жұмсақ, əрі əлсіз қышқылды орта таңдап алынды. Судың рН 6-6,8. Жеткілікті жарықпен қамтамасыз ету үшін 8 дана ЛБ типтік люминесценттік шамыпайдаланылды. Шам судан 25-30 см биіктікте орналастырылды. Күннің жарықтық мерзімі 12-14 сағат. Қолайлы

жағдай жасап өсірілген су сүмбілесі(гиацин) өсімдігіне анатомиялық сараптама жасалды.

Бұл өсімдіктің консервациясы Страсбур-гер-Флемминг əдістемесі бойынша жүргізілді. Консервациялайтын сұйықтық ретінде 1:1:1 қатынасындағы спирт – глицерин-су қоспасы пайдаланылды. Фиксация 96%-к этил спиртінде жүргізілді. Зерттелініп отырған объектінің жерүсті жəне жерасты вегетативті органдары фиксацияланды.

Эйхорния өсімдігінің анатомиялық препа-раттары ТОС-2 мұздатқыш құралы бар микротомның қатысымен жəне қолдан лез-бе көмегімен дайындалды. Анатомиялық кесін-ділердің қалыңдығы 10-15 мкм. Біздің зерттеуі-міздеқолданбалы анатомиялық əдістер қолда-нылды [9].

Сандық сараптама үшін морфометрикалық көрсеткіштерді МОВ – 1-15 окуляр-микрометінің (объектив көрсеткіші х9, үлкейту х10,7) көмегімен өлшеу жүргізілді.

Анатомиялық кесінділердің микрофото-графиялары CAM V400/1.3M бейнекамерасы бар МС 300 микроскобында жасалды.

Зерттеу нəтижелері жəне оларды талқылауЛалалар қатары, Понтедерия тұқымдасы – аз

санды, тек 8-9 туыс ғана. Соның бір туыстығы – эйхорния, оның тек екі түрі бар, олар: жүзетін эйхорния Е.natans жəне су гиацинті (cу сүмбілесі – E.crassipes).

Аталмыш мақалада біздің қарастырғанымыз соңғы түрі.

Палюдариумға бастапқы отырғызылған су гиацинтінің E.crassipes өскен көрсеткіші – 84,4% болды. 10,4% пайызы жарамсыз болып табылды. Объектіміздің жапырағының орташа ұзындығы 16,9±0,01 см, тамырының орташа ұзындығы 45,3±0,08 см болды. Есепке алынған эйхорния өсімдігінің орташа салмағы 50 гр-нан аспады.

E.crassipes көпжылдық, пиязшалы, тұрақты сулы ортада жартылай бата қалқи тіршілік етеді. Өсімдіктердің қарқынды қаулап өсуінің басты түрткісі оның əр дарағынан тамыр атпаларының белсенді қалыптасуында. Мысалы, кəдімгі сулы ортада бір дарақ су сүмбілесі 50 тəулік ішінде 1000 тамыр атпа қалыптастырады. Міне, осының нəтижесінде оның бірнеше данасының өзі-ақ қалың ну тоғайлы «арал» тəрізді қопа түзеді.

58



Бұл оның негізінен тұқыммен емес басым түрде вегетативтік жолмен көбейетіндігінің айғағы. Тамыр атпа негізінен ықшамдалған сабақ – жуандаған пішінді, оның түп негізінен түбіртектен қалыптасады. Келтірілген морфо-логиялық ерекшелік өсімдік сабағының өзіндік ықшамдалуы немесе түр өзгертуі оның эволюциялық даму барысындағы түрлік деңгейдеқалыптасқан деуге негіз бар (1-сурет). Демек, сабақтың орнына өсімдікте тек қана гүлсидам қалыптасады, ол негізінен гүлшоғырының көтермесі іспеттес.

Су сүмбілесінің жапырағы жалпақ, сыртқы беті жылтыр, пішіні ерекше, ол өз сағағында домалақ немесе сопақша ісінді болып орналасады. Жапырақтар судың бетінде қалқымалы табақша түзеді, оның мезофилінде ірі паренхималық қуыстардың қалыптасуы қалтқы қызметін атқарады жəне өсімдіктің сулы ортаның белгілі бір тереңдігінде болуын қамтамасыз етеді (2-сурет).

Су сүмбілесінің жапырақтары сабақтың ықшамдалған түбіртегінен түрі өзгерген сағақты болып орналасады. Сағақтың түбіртекті бөлігіжіңішке, жұмыр пішінді де, ал оның ортасы сулы ортаға бейімделу барысында шар немесе дөңгелек, болмаса сопақ пішінді үрілген «қалықты» болып қалыптасады (2-сурет). Бұл əр бір жеке жапыраққа тəн ерекшелік. Демек, əрбір өсімдік дарағында оннан астам қалытқы су бетінде ұстайды. Қалтқының орташа мөлшері, ұзындығы 4–6 см, ені 2,7 см. Қалтқының көлденең

1-сурет – E.crassipes өсімдігінің морфологиялық көрінісі

2-сурет – E.crassipes жапырағының морфологиялық көрінісі: 1 – жапырақ тақтасы; 2 – қабық

(паренхима); 3 – крахмалды қынапша (эндодерма); 4 – флоэма; 5 – ксилема

2-сурет (а) – Қалтқының көлденең кесіндісі: 1 – эпидермис; 2 – қабық паренхимасы; 3 – жабық

өткізгіш шоқ; 4 – ауалық қуыс паренхимасы; 5 – паренхималы қынапша

кесіндісінің (2-сурет, (а)) ішкі құрылымы оның жіңішке сағақты құрылымымен бірдей. Оның сыртын клеткалары үлкенді – кішілі, дөңгелек пішінді, əлсіз кутинді, устицесіз эпидермис

59



жабады. Эпидермис астында 2-3 қатарлы, клеткалары біршама қалың қабықшалы, ұсақ клеткааралықты паренхима орналасады да одан төмен мөлшерде барынша ірі, қалың қабықшалы, айналмалы паренхималық-қынапшалы болып, іші майда ассимиляциялық ұлпалы, ал ол ыдырағанда ауалық қуыстар қалыптасады. Əр ауалық қуыстардың түйіскен аралығын даражарнақтыларға тəн коллатеральды жабын өткізгіш шоқтарменжабдықталады да, бұларда паренхималық қынапшалы болады (2-сурет (а)).

Су сүмбілесінің жапырағының анатомиялық құрылымы айқын дарсовентральды (3-сурет). Жоғарғы эпидермис клеткалары біршама ірі, сопақ пішінді, жұқа қабықшалы. Сирек устицелі кешенді, кутикуласыз қалыңдығы 13,6±0,09 мкм. Жапырақ мезофилінің бағаналы паренхимасы айқын 4-5 қатарлы, клеткалары ұзынынан созыңқы, біршама тығыз орналасқан. Бағаналы паренхиманың орташа қалыңдығы

54,74±2,5 мкм, ал оның соңғы (ішкі) қатары, мезофилл ортасын түгел қамтитын ірі ауалық қуыстарға ұласады, олардың орташа мөлшері 61,03±2,7 мкм. Мезофильдері бұл қуыстардың аралығын паренхималық құрсаулы қынапшамен қоршалған коллатеральды жабық өткізгіш шоқтар иемденеді, олардың орташа көлемі 68,44±2,6 мкм.

Мезофильдің борпылдақ паренхимасының қалыңдығы 25,64±2,0 мкм, ол аз көлемді, клеткалары айқын клеткааралықты, 2-3 қатарлы. Төменгі эпидермис клеткалары салыстырмалы майда, пішіндері сопақша, устицесіз, кутинделмеген (3-сурет).

Эйхорнияның таралуында жапырақтың маңызы өте зор. Өзінің ерекше пішінінің арқасында ол тіпті судың астындағы əлсіз желдің өзін қабылдап, «желкенімен» жүзіп тіршілік етуге қолайлы. Ересек өсімдікте 10-ға дейін жапырақ болады.

3-сурет. – Су сүмбілесі жапырағының анатомиялық құрылысы. 1 – жоғарғы эпидермис; 2 – бағаналы мезофилл; 3 – аэренхима; 4 – төменгі эпидермис; 5 – өткізгіш шоқтар;

6 – борпылдақ мезофилл

Гүлдену кезеңінде табақшаның ортасынан гүлсидам көтеріледі, онда масақтəрізді гүлшоғыр қалыптасады, ол 5-12 гүлден тұрады. Гүлдер өте əдемі – ірі, алты күлте жапырақшалы, күлгін – көк түсті (4-сурет, (а)).

Судың қабатында эйхорнияның тамыры шашақты болады, ол қалың бірінші реттегі бүйірлік тамырлармен қапталған. Тамыры суда еркін жүзеді, кейде жағалауға жақын жерлерде

немесе таяз сулы лайлы шөгінді де тамырланады (4-сурет, (б)).

Су сүмбілесінің тамыр жүйесі мейлінше ықшамдалған сабақ түбіртегінен дамыған көптеген (ұзындығы – 2 см, көлденеңі – 1,2 см) қосалқы тамырлардан қалыптасқан шашақты типті даму барысында қосалқы тамырлардың базальді бөлігі, шамамен орташа 5-7 см бөлігі бүйірлік тамырсыз, сарғыш түсті, жалаңаш

60



а ə

4-сурет – Су сүмбілесі (гиацинт) гүлінің (a) жəне тамырының морфологиялық (б) көрінісі

5-сурет – Су сүмбілесі (гиацинт) тамырының анатомиялық көрінісі: 1 – эпиблема (клетканың қалыңдығы); 2 – қабықтың сыртқы қатары;

3 – қабықтың аэренхимасы; 4 – қабықтың ішкі қатары, 5 – орталық шеңбер; 6 – өзек

болды да одан əрі əр қосалқы тамыр қалың орналасқан бүйірлік тамырлар дамытады немесеқалыптастырады. Алғашқы қосалқы тамырлар біршама жақсы дамыған да, орташа ұзындығы 40-45 см астам. Тамырлардың жалпы жиынтығы су ағысымен жайылып тарқатылғанбастағы қалың шаш тəрізді төгілген шашақ түзеді (4-сурет, (б)).

Тамырдың көлденең кесіндісі жұмыр (цилиндр) пішінді (5-сурет). Тамыр кесіндісінің

сыртқы клеткалары майда, тығыз орналасқан жұқа қабықшалы, бір қатарлы түксіз эпиблема түзеді, оның орташа қалыңдығы 4,24-0,75 мкм. Эпиблема астында клеткаларыбіршама қалың қабықшалы, көпбұрышты пішінді, ұсақклеткааралықты үлкенді-кішілі 2-3 қатар-лы экзодерма клеткалары иемденеді де, оның қалыңдығы 52,13±2,5 мкм. Тамырдың қабықтық клеткалары паренхимасы орталық шеңбер бағытында қатарлытізбекті орналаса

61



келе, айтарлықтай кең көлемді ауалық қуыстар қалыптастырады да, қабықтың басым бөлігін иемденеді. Оның орталық қалыңдығы 106,87±2,6 мкм. Қабық паренхимасының эндодермаға жақын үш қатарының клеткалары майда дөңгелек пішінді, қалыңдығы 24,43±2,4 мкм. Тамырдың орталық шеңбері барлық даражарнақтыларға ортақ полиархты. Алғашқы ксилема түтікшелері біршама кең қуысты, ірілі-ұсақты, санаулы, алғашқы флоэма элементі түтік аралық жағдайда. Барлық полиархта тамырдың анатомиялық құрылымына ортақ ол өзекті паренхималы оның қалыңдығы 26,01±0,82 мкм. Анатомиялық тұрғыдан су сүмбілесінің тамыры алғашқы құрылымды (5-сурет).

ҚорытындыБіздің зерттеу жұмысымыздың нəтижесінде,

су сүмбілесінің жақсы өсіп, көбеюінеоптимальді

температура, сулы ортаның қышқылдығы жəне жарық (22°С; pH 6,0-6,8; жарық 12-14 сағат) екендігі анықталды.

Өсімдіктің жапырағындағы, түрі өзгерген сағағындағы жəне тамырындағы ассими-ляциялық ұлпа клеткаларының бірқатарлы, тізбекті орналасуы, оларда ірі ауалық қуыстар мен клеткааралықтардың қалыптасуынан туындайды.

Су сүмбілесінің вегетативтік мүшелеріндегі кейбір құрылымдардың ерекшеліктері: устице-нің, кутиннің, арқаулық ұлпалардың, түтіктердің нашар дамуы бірыңғай гидрофиттік экотопқа ортақ тығын айқындайды.

Қарастырылған су сүмбілесінің вегетативтік мүшелерінің морфологиялық жəне анатомиялық құрылымы оның өсу ортасына эволюциялық даму барысында бейімделуден туындағанын көрсетеді.


1 Гаевская Н.С. Роль высших водных растений в питании животных пресных водоемов. – М., 1966. – 327 с.

2 Кокин К.А. О фильтрующей роли высшей водной растительности в процессе самоочишения р.Москвы.// Науч. докл. высш. школы. Биол. науки. – 1961. – №4. – С. 104-108.

3 Мережко А.И. К вопросу о роли высших водных растений в детоксикации вредных веществ в водоемах. // Высшие водные и прибрежно – водные растения. Тезисы докл. І Всесоюзной конф. – Киев, 1977. – С. 62- 64.

4 Кокин К.А. Экология высших водных растений. – М.: Изд-во МГУ, 1982. – 160 с.5 Оксиюк О.П., Мережко А.И., Волкова Т.Ф. Использование высших водных растений для улучше-

ния качество воды и укрепления берегов // Водные ресурсы, 1978. – № 4. – С. 97-104.6. Дмитриев А.Г., Рыженко Б.Ф., Змиевец Ю.Ф., Сокол К.Г.Технология биологической очистки и

доочистки малых рек, водоемов и истоков // Городское управление. – 2000. – № 10. – С. 60–68. URL: http://emsu.ru/um/default.asp?god=2000&nom=10

6 StratfordH. Kay, William T. Haller, Leon A. Garrard. Effects of heavy metals on water hyacinths (Eichhorniacrassipes(Mart.) Solms) // Aquatic Toxicology. May 1984. Vol. 5, iss. 2. P. 117–128.

7 Schneiders I.A.H., Ribios J., Misrat M., Smitht R.W.Eichhorniacrassipesas biosorbent for heavy metal ions // Minerals Engineering. 1995. – Vol. 8. – № 9. – P. 979–988.

8 Барыкина Р.П. – Справочник по ботанической микротехнике. Основы и методы. – М.: МГУ, 2004. – С.312.

9 Зайцев Г.Н. – Методика биометрических расчетов. – М.: Наука, 1983. – С.60.

Reference

1 Gaevskaya N.S. Rol Vysshix vodnyx rastenij v pitanii zhivotnyx presnyx vodoemov. – M., 1966. – 327 s.2 Kokin K.A. O Filtruyushhej roli vysshej vodnoj rastitelnosti v processe samoochisheniya r.Moskvy.//

Nauch. dokl. vyssh. shkoly. biol. nauki. – 1961. – №4. – s. 104-108.

62



3 Merezhko A.I. K Voprosu o roli vysshix vodnyx rastenij v detoksikacii vrednyx veshhestv v vodoemax. // Vysshie vodnye i pribrezhno – vodnye rasteniya. tezisy dokl. і vsesoyuznoj konf. – Kiev, 1977. – s.62-64.

4 Kokin K.A. Ekologiya vysshix vodnyx rastenij. – M.: Izd-Vo MGU, 1982. – 160 s.5 Oksiyuk O.P., Merezhko A.I., Volkova T.F. Ispolzovanie vysshix vodnyx rastenij dlya uluchsheniya

kachestvo vody i ukrepleniya beregov // Vodnye Resursy, 1978. – № 4. – s. 97-104.6 Dmitriev A. G., Ryzhenko B.F., Zmievec Yu.F., Sokol K. G.Texnologiya Biologicheskoj ochistki i

doochistki malyx rek, vodoemov i istokov // Gorodskoe upravlenie. – 2000. – № 10. s.60-68. url: http://emsu.ru/um/default.asp?god=2000&nom=10

7 Stratfordh. Kay, William T. Haller, Leon A. Garrard. Effects of heavy metals on water hyacinths (eichhorniacrassipes(mart.) solms) // aquatic toxicology. May 1984. vol. 5, iss. 2. p. 117-128.

8 Schneiders I.A.H., Ribios J., Misrat M., Smitht R.W.Eichhorniacrassipesas biosorbent for heavy metal ions // Minerals engineering. – 1995. – Vol. 8. – №9. – p.979-988.

9 Barykina R.P. – Spravochnik po botanicheskoj mikrotexnike. osnovy i metody. – M.: MGU, 2004. – s.312.

10 Zajcev G.N. – Metodika biometricheskix raschetov. – M.: Nauka, 1983. – s.60.

63


С.Г. Нестерова и др.

УДК 582.321С.Г. Нестерова*, 2Н.П. Огарь, 2Т.Р. Утяшева, 1Г.К. Ерубаева, 1И.Г. Панькив

1Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы 2Центр Дистанционного зондирования и ГИС «Терра», Казахстан, г. Алматы


Разнообразие мохообразных Кунгей Алатау

В статье представлено разнообразие мохообразных Кунгей Алатау. В Кунгей Алатау выявлено 14 но-вых видов листостебельных мхов и 1 печёночник. Изучены экологические особенности и проведен географический анализ мохообразных.Ключевые слова: Кунгей Алатау, флора, Bryophyta, экологические особенности, географический анализ.

S.G. Nesterova, N.P. Ogar, T.R. Utyasheva, G.K. Yerubaeva, I.G. PankivA variety of Bryophyta of Kungey Alatau

A variety of Bryophyta of Kungey Alatau is presented in article. In Kungey Alatau were revealed 14 new species of moss flora and 1 liverwort. There were studied ecological features and the geographical analysis of the Bryophyta was carried out.Keywords: Kungey Alatau, flora, Bryophyta, ecological features, geographical analysis.

С.Г. Нестерова, Н.П. Огарь, Т.Р. Утяшева, Г.К. Ерубаева, И.Г. ПанькивКүнгей Алатауының Bryophyta алуан түрлілігі

Мақалада Күнгей Алатауының Bryophyta алуан түрлілігі келтірілген. Күнгей Алатауында 14 Bryopsidaның жаңа түрі мен 1 Hepaticopsida айқындалған. Bryophyta экологиялық ерекшеліктері зерттелген жəне географиялық анализі жүргізілген. Түйін сөздер: Күнгей Алатауы, флора, экологиялық ерекшеліктері, географиялық анализі.

Для решения задач охраны окружающей сре-ды и рационального использования природных растительных ресурсов Казахстана необходимы флористические исследования его природных регионов.

Появившись на Земле сотни миллионов лет назад, мохообразные смогли приспособиться к жизни на всех континентах земного шара, их можно встретить практически повсеместно.

Одним из немаловажным направлением в исследованиях мохообразных является сохране-ние их биоразнообразия. Для этого необходимо выявить центры биоразнообразия и эндемизма, нуждающихся в срочной охране. Кроме того, мо-

хообразные должны быть включены в планы по сохранению биоразнообразия каждой страны [1].

Возможно использование мохового покрова для диагностики состояния наземных экосистем (наиболее информативный параметр разнообразия), кроме того, можно использовать заболевание мхов – морфологических и физиологических изменений в результате накопления тяжелых металлов для оценки состояния экосистем. Мхи – не древесные индикаторы биоразнообразия.

К сожалению, многие лесотипологические и лесоведческие работы ведутся без учета мохового покрова.

64



Изучение мохообразных Кунгей Алатау было начато в 1896 г. В.Ф. Бротерусом, который, пу-тешествуя в Центральной Азии, посетил некото-рые ущелья Кунгей Алатау. Материалы по листо-стебельным мхам этого хребта опубликованы им в работе «Флора Азиатской России» [2]. Позже Ереминой Н.Х. [2] в Кунгей Алатау было выяв-лено 38 видов акрокарпных мхов, относящиеся к 24 родам и 15 семействам.

Материалы и методы исследованийВ ходе работы были использованы собствен-

ные сборы мохообразных в Кунгей Алатау, а так-же литературные данные [ 2]. При выполнении работы использован маршрутный метод иссле-дования. Определение растений проводилось по общепринятому сравнительно – анатомо-морфо-логическому методу. Для определения видовой принадлежности использовали различные опре-делители [3-8 и др.].

Результаты исследований и их обсуждениеСложность рельефа и история формирова-

ния типов растительности гор Кунгей Алату и связанное с ним разнообразие климатических, почвенных и других условий, обуславливает пе-строту и большое разнообразие мохообразных. На распространение мохообразных в Кунгей Алатау большое влияние оказывает изменение высоты над уровнем моря, экспозиция и климат.

Определен видовой состав мохообразных.и составлен список. Ниже приводится список мо-хообразных Кунгей Алату, с указанием экологии и географических элементов.

Отдел BryophytaКласс HepaticopsidaСем. Trichocoleaceae Nakai1. Blepharostoma trichophyllum (L.) Dum.На гниющей древесине, на скалах. Мезофит.

Бореальный вид. Сем.Marchantiaceae (Bisch.) Lindley2.Marchantia polymorpha L. На влажной почве, по берегам рек и ручьев.

Мезогигрофит или гидрофит. Почти космопо-литный вид. Ранее для Кунгей Алатау не указы-вался.

Класс BryopsidaСем. Polytrichaceae3.Pogonatum alpinum (Hedw.) Roehl.

На влажных и мокрых местах, по берегам рек и ручьев. Мезофит. Бореальный вид.

4. Polytrichum juniperium Hedw. На почве, среди камней. Мезофит. Бореаль-

ный вид.Сем. Ditrichaceae 5.Ditrichum fl exicaule (Schwaegr.) Hampe. На песчаных субстратах, в расщелинах скал.

Мезофит, гидромезофит. Арктоальпийский вид.5. Saelania glaucescens (Hedw.) Broth. et Broth. На скалах, на почве, на обнаженных субстра-

тах. Мезофит. Арктоальпийский вид.6. Сeratodon purpureus (Hedw.) Brid. На песчаной почве, мелкоземе, камнях, по-

крытых почвой, гнилых и обгорелых стволах и в дуплах деревьев. Ксерофит. Космополитный вид.

7. Distichium capillaceum (Hedw.) Bruch et Schimp.

На скалах, камнях, на увлажненных извест-няках, в расщелинах скал, вдоль речек. Ксерофит или ксеромезофит. Арктоальпийский вид.

Сем. Dicranaceae8. Oncophorus wahlenbergii Brid.На обнаженной почве, камнях, увлажненных

местaх по берегам речек и ручьев. Мезофит, ги-громезофит. Акртоальпийский вид.

9. Oncophorus virens (Hedw.) Brid. На влажной почве по берегам речек и ручьев,

на известняковых туфах, у источников Гигрофит, мезогигрофит. Арктоальпийский вид.

10. Dicranum scoparium Hedw.На гнилой древесине, почве, влажных кам-

нях. Мезофит. Бореальный вид.Сем. Encalyptaceae11. Encalypta alpina Sm.На известняковых скалах, покрытых почвой,

в расщелинах скал и камней. Ксерофит. Аркто-альпийский вид.

12. Encalypta streptocarpa Hedw. На известняковых скалах, камнях, в расще-

линах скал, на гранитных породах. Ксерофит. Монтанный вид.

Сем. Pottiaceae13. Tortula mucronifolia Schwaegr. На скалах, покрытых мелкоземом, в расще-

линах скал, изредка на стволах и дуплах дере-вьев. Мезофит, ксеромезофит. Арктоальпийский вид.

14. T. ruralis (Hedw.) Gaertnet al.

65



На почве, скалах и камнях, покрытых мелко-земом, изредка на стволах деревьев. Ксерофит. Аридный вид. Ранее для Кунгей Алатау не ука-зывался.

Сем. Trichostomaceae15.Hymenostylium recurvirostre (Hedw.) Dix. На орошаемых водой скалах, камнях, по бе-

регам речек и ручьев. Гигрофит. Монтанный вид.16. Tortella fl agilis (Hook. et Wils.) Limpr. На скалах, покрытых почвой, в расщелинах

скал на камнях, валунах, изредка на стволах де-ревьев. Ксерофит, ксеромезофит. Арктоальпий-ский вид.

17.Totella tortuosa (Hedw.) Limpr.На известковых скалах, покрытых почвой, в

расщелинах скал, Ксерофит, ксеромезофит. Мон-танный вид.

18. Barbula fallax Hedw.На почве, старых дувалах, камнях, покрытых

мелкоземом, в расщелинах скал.Ксерофит. Аридный вид. Ранее для Кунгей

Алатау не указывался.Сем. Grimmiaceae19. Schistidium apocarpum (Hedw.) Bruch et

Schimp.На скалах, камнях, особенно на влажных гра-

нитах в долинах рек и ручьев, изредка на гнилой древесине. Ксеромезофит. Монтанный вид. Ра-нее для Кунгей Алатау не указывался.

20. Grimmia doniana Sm. На сухих скалах, камнях. Ксерофит. Монтан-

ный вид.21. Grimmia ovalis. (Hedw.) Lindb. На сухих сильно освещенных гранитных

скалах, валунах и камнях. Ксерофит, реже ксе-ромезофит; гелиофил, реже сциофил; эпилит, кальцефоб. Монтанный вид. Ранее для Кунгей Алатау не указывался.

22. Grimmia laevigata (Brid.) Brid.На сухих гранитных скалах, камнях, песча-

никах. Ксерофит. Монтанный вид.Ранее для Кунгей Алатау не указывался.Сем. Funariaceae23.Funaria muеhlenbergii Turn.На почве, сухих, сильно освещенных извест-

няковых скалах, покрытых почвой, в расщели-нах скал. Ксерофит. Аридный вид.

24. Funaria hygrometrica Hedw.На почве, по краям дорог и канав, по берегам

рек и ручьев, на старых кострищах, у основания

стволов, изредка на влажных скалах и камнях, покрытых почвой,

Мезофит, ксеромезофит. Космополитный вид.Сем. Splachnaceae25.Tayloria tenuis (Dicks.) Schimp. На камнях у ручья, на гнилой древесине. Ме-

зофит. Арктоальпийский вид.26.Tayloria froelichiana (Hedw.) Mitt. ex Broth. На каменистых склонах, в трещинах скал.

Мезофит. Арктоальпийский вид. 27. Tayloria hornschuchii (Greм. et Arnott.)

Broth. На скалах, порытых мелкоземом. Мезофит.

Высокогорный вид.Сем. Bryaceae28.Pohlia elongata Hedw. На песчаной почве, вдоль речек, на влажных

гранитах. Мезофит. Бореальный вид.29.Pohlia saprophila (C.Muell.) Broth. На гнилой древесине в моховых ельниках.

Сапрофит. Бореальный вид.30. Pohlia cruda (Hedw.) Lindb.На почве, в затененных местах, на гнилой

древесине, скалах, камнях, покрытых гумус-но-мелкоземистым слоем почвы, в расщелинах скал. Мезофит. Бореальный вид.

31.Bryum schleicheri Schwaegr.На заболоченных местах по берегам речек и

ручьев, в воде источников, родников. Гидрофит, гигрофит. Арктоальпийский вид.

32.Bryum caespeticum Hedw.На почве, по краям дорог, на песках, на ска-

лах, покрытых мелкоземом, в расщелинах скал, под камнями. Ксерофит. Аридный вид. Ранее для Кунгей Алатау не указывался.

33.Bryum argenteum Hedw.На скалах, покрытых почвой, на камнях, на

песчаной и глинистой почве, в расщелинах скал. Ксеромезофит, мезоксерофит. Космополитный вид. Ранее для Кунгей Алатау не указывался.

34.Rodobryum roseum (Hedw.) Limpr.На почве. Мезофит. Бореальный вид.Сем. Mniaceae35.Mnium spinosum (Voit) Schwaegr. На песчаной почве, по берегам речек и ру-

чьев, на лужайках. Мезофит. Неморальный вид.36.Mnium orthorrhynchum C.Muell. На почве, в расщелинах скал со слоем мел-

козема, по берегам речек и ручьев. Мезофит. Ар-ктоальпийский вид.

37.Mnium cuspidatum Hedw.

66



На почве. Мезофит. Бореальный вид.38. Mnium pseudopunctаtum Bruch. et Schimp. На почве. Мезофит, гигрофит, гигромезофит.

Бореальный вид.39. Mnium rugicum Laur. На влажной почве, по берегам речек и ру-

чьев, на разложившейся древесине, в расщели-нах скал, изредка в воде, и заболоченных лужай-ках. Мезофит, гигрофит. Арктоальпийский вид. Ранее для Кунгей Алатау не указывался.

40. Mnium ambiguum H. Muell. На влажной почве, по берегам речек и ручьев,

в расщелинах скал. Мезофит. Арктоальпийский вид. Ранее для Кунгей Алатау не указывался.

Сем. Aulacomniaceae41.Aulacomnium palustre (Hedw.) Schwaegr. На заболоченных местах, по берегам речек и

ручьев, на лужайках, на песчаной почве. Гигро-фит, мезогигрофит. Бореальный вид.

Сем.Meesiaceae42.Meesia uliginosa Hedw. По берегам ручьев. Гигрофит, мезофит, ги-

громезофит. Арктоальпийский вид.Сем. Bartramiaceae43. Plagiopus oederiana(Sw.) Crum et Anderson. На затененных скалах, в расщелинах скал.

Мезофит, мезогигрофит, гигромезофит. Аркто-альпийский вид.

44. Bartramia ithyphylla Brid. На мокрых скалах, в расщелинах скал, на сы-

рых и заболоченных местах у ручьев. Мезофит. Арктоальпийский вид.

45. Philonotis tomentella Mol. На сырых и мокрых местах, по берегам речек

и ручьев, лужайках. Гигрофит. Арктоальпийский вид.

46. Philonotis calcarea (Bruch et Schimp.) Schimp.

На влажной почве, по берегам речек и ру-чьев, на мокрых скалах, камнях, у источников, в расщелинах скал, на лужайках, заболоченных местах. Гигрофит. Монтанный вид.

Сем. Timmiaceae47. Timmia norvegica Zett. На скалах, покрытых гумусом. Мезофит. Бо-

реальный вид.48. Timmia bavarica Hessl. На затененных скалах, покрытых мелкозе-

мом, в расщелинах скал, на мелкоземистой по-чве, изредка на гнилой древесине и в дуплах де-ревьев. Мезофит. Арктоальпийский вид.

Сем. Leskeaceae Schimp49. Leskeella nervosa (Brid.) LoeskeНа камнях, на скалах, у основания стволов,

на выступающих корнях деревьев.Эпилит. Неморальнгый вид.Сем.Brachytheciaceae 50. Brachytecium rivulare Schimp. На влажных валунах и камнях, по берегам

речек и ручьев, на скалах, орошаемых водой, на почве, у родников и источников. Гигрофит или гидрофит. Бореальный вид. Ранее для Кунгей Алатау не указывался.

51. Brachytecium albicans (Hedw.) Schimp. На почве в травянистых склонах, на скалах и

камнях, покрытых мелкоземом, изредка на раз-ложившихся стволах деревьев. Ксерофит. Арид-ный вид. Ранее для Кунгей Алатау не указывался.

Сем. Hypnaceae52. Hypnum cupressiforme Hedw. На почве, скалах, камнях, в расщелинах скал,

на стволах и у основания стволов деревьев. Ме-зофит. Неморальный вид. Ранее для Кунгей Ала-тау не указывался.

Сем. Rhytidiaceae53. Rhytidium rugosum (Hedw.) Kindb. На скалах, камнях. Мезофит. Ранее для Кун-

гей Алатау не указывался.Таким образом, в районе исследования выяв-

лено 53 вида мохообразных, относящихся к 32 родам и 21 семействам.

Из них впервые для Кунгей Алатау приво-дится 14 видов листостебельных мхов и 1 печё-ночник.

Ведущими семействами Кунгей Алатау являются: Bryaceae (7 видов), Mniaceae (6), Grimmiaceae, Trichostomaceae и Ditrichaceae (по 4 вида каждый). Наиболее богатым по видовому составу является род Mnium (6 видов).

Экологический анализ показал, что в Кунгей Алатау произрастают представители 8 экологи-ческих групп с преобладанием мезофитов.

Географический анализ подтверждает гете-рогенность состава бриофлоры Кунгей Алатау. В его составе выявлено 6 географических элемен-тов: арктоальпийский (20 видов), бореальный (13), монтанный (8), аридный (5) космополит-ный (4) и неморальный (3) элементы. Ведущее положение в бриофлоре Кунгей Алатау занима-ют арктоальпийский (37,7% от общего количе-ства видов) и бореальный (24,5%) элементы.

67




1 Hallingback Tomas, Tan Benitol. Towards a global action plan for endangered bryophytes [Pap.] Int. Bryol. Conf. Trop. Bryophyt. Biol., Diversity and Conserv., Mexico Aug. 7-12, 1995 // An., Inst. biol. Univ. nac. auton. Mex. Ser. bot. 1996. 67. №1. – P. 213-221.

2 2. Еремина Н.Х. К флоре акрокарпных мхов Кунгей Алатау.// Особенности флоры Тянь-Шаня. – Алматы, 1980. – С.17-25.

3 Абрамова А.Л., Савич-Любицкая Л.И., Смирнова В.Н. Определитель листостебельных мхов Ар-ктики СССР. – Л.,1961.- 715 с.

4 Абрамова И.И., Волкова Л.А. Определитель листостебельных мхов Карелии. – М., 1998. – 390 с.5 Бардунов Л.В. Определитель листостебельных мхов Центральной Сибири. – Л.,1969. – 306 с.6 Игнатов М.С., Игнатова Е.А. Флора мхов средней части европейской России. Т.1.М.,2003. – С.1-

608.7 Игнатов М.С., Игнатова Е.А. Флора мхов средней части европейской России. Т.2. – М., 2004. – ,

С.609-944.8 8. Ignatova,E & J.Munoz The genus Grimmia Hedw. (Grimmiaceae, Musci) in Russia. //Arctoa. A Jour-

nal of Bryology. – Moscow. Vol.13, 2004. – P.101-182.

Reference

1 Hallingback Tomas, Tan Benitol. Towards a global action plan for endangered bryophytes [Pap.] Int. Bryol. Conf. Trop. Bryophyt. Biol., Diversity and Conserv., Mexico Aug. 7-12, 1995 // An., Inst. biol. Univ. nac. auton. Mex. Ser. bot. 1996. 67. №1. – P. 213-221.

2 Eremina N.X. K Flore Akrokarpnyx Mxov Kungej Alatau.// Osobennosti Flory Tyan-Shanya. – Almaty, 1980. – s.17-25.

3 Abramova A.L., Savich-Lyubickaya L.I., Smirnova V.N. Opredelitel listostebelnyx mxov Arktiki Sssr. – l.,1961.- 715 s.

4 Abramova I.I., Volkova L.A. Opredelitel Listostebelnyx Mxov Karelii. – M., 1998. – 390 s.5 Bardunov L.V. Opredelitel Listostebelnyx Mxov Centralnoj Sibiri. – L.,1969. – 306 S.6 Ignatov M.S., Ignatova E.A. Flora Mxov Srednej Chasti Evropejskoj Rossii. T.1.M.,2003. – S.1-608.7 Ignatov M.S., Ignatova E.A. Flora Mxov Srednej Chasti Evropejskoj Rossii. T.2. – M., 2004. – S. 609-

944.8 Ignatova,E & J.Munoz The Genus grimmia hedw. (grimmiaceae, musci) in Russia. //Arctoa. a journal of

bryology. – Moscow. Vol.13, 2004. – p.101-182.

68


Нұра өзені алабындағы беткі су объктілерінің гидро-химиялық жəне гидро-биологиялық ...

ƏОЖ 574:550(574)

Б.Е. Нурмухамбетова*, К.К. ДускаевƏл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, Қазақстан, Алматы қ.


Нұра өзені алабындағы беткі су объектілерінің гидро-химиялық жəне гидро-биологиялық көрсеткіштері бойынша

қазіргі кездегі суының сапасы

Берілген жұмыста Нұра өзені суының сапасы мен құрамының қалыптасу ерекшеліктері жəне өзеннің су сапасына ақаба сулардың əсері қарастырылады. Сонымен қатар РММ «Қазгидромет» стационар-лы торабының соңғы жылдардағы бақылауларының мəліметтерін қолдану арқылы гидробиологиялық жəне гидрохимиялық көрсеткіштері арқылы Нұра өзенінің қазіргі жағдайын бағалау жəне су сапасының анализі жүргізіледі. Түйін сөздер: фитопланктон, перифитон, зоопланктон,бентос, ШРК,СЛИ.

B.E. Nurmukhambetova, K.K. DuskaevThe current state of water quality hydrobiological and

hydrochemical parameters of surface water in the basin Nura

The paper discusses the features of the formation and water quality r.Nura, the impact of wastewater discharges on water quality r.Nura, assesses the current state and water quality analysis r.Nura by hydrobiological and hydrochemical parameters using observational data in recent years in the fixed network RGP “Kazgidromet.” Hydrobiological studies were conducted at 21 gate Nura, the Samarkand Reservoir, 4 Korgaldzhin lakes in four indicators: phytoplankton, zooplankton, benthos and periphyton. Research was conducted in June and October of 2011.Keywords: phytoplankton, periphyton, zooplankton, benthos, MPC, WPI.

Б.Е. Нурмухамбетова, К.К. ДускаевСовременное состояние качества воды по гидробиологическим и

гидрохимическим показателям поверхностных вод в бассейне р. Нура

В работе рассматриваются особенности формирования состава и качества воды р.Нура, влияние сбросов сточных вод на качество воды р.Нура, приводится оценка современного состояния и анализ качества воды р.Нура по гидробиологическим и гидрохимическим показателям с использованием данных наблюдений за последние годы на стационарной сети РГП «Қазгидромет». Гидробиологи-ческие исследования проводились на 21 cтворе реки Нуры, на Самаркандском водохранилище, на 4 Коргалджинских озерах по четырем показателям: фитопланктон, зоопланктон, перифитон и бентос. Ключевые слова: Фитопланктон, перифитон, зоопланктон,бентос, ПДК, ИЗВ.

Нұра өзені Керегетас тауларында басталып, үлкен Тенгіз көлімен қосатын Қорғалжын өзен-дер жүйесіне түседі. Өзен бастауын Қарағанды об-лысы территориясынан алып, Ақмола облысымен ағып өтеді. Нұра өзенінің бойында Самарқанд су

қоймасы орналасқан. Шерубайнұра өзені – Нұра өзенінің оң жағалаудағы тармағы. Шерубайнұра өзеніне Соқыр өзені құяды. Қара Кенгір өзені – Сарысу өзенінің оң тармағы. Кеңгір су қоймасы Кеңгір өзенінің бойында орналасқан.

69


Б.Е. Нурмухамбетова, К.К. Дускаев

Ертіс- Қарағанды каналы Ертіс тармағы – Ақсу қаласының жоғарғы жағында орналасқан Белое өзенінен басталады. Канал Нұра өзенін дюкермен кесіп өтеді. Канал Қарағанды қаласындағы ірі тұтынушы болып табылатын насос станциясында аяқталады. Канал Павлодар жəне Қарағанды облыстарының территориясы бойымен өтеді [1-5].

Мəліметтер жəне зерттеу əдістеріНұра өзені алабының беткі суларының

гидробиологиялық көрсеткіштер бойынша сапасы

Гидробиологиялық зерттеулер Нұра өзенінің 21 тұстамасында, Самарқанд суқоймасында жəне Қорғалжынның 4 көлдерінде төрт көрсеткіш бойынша жүргізілді: фитопланктон, зооплан-ктон, перифитон жəне бентос бойынша маусым-нан қазан айлары аралығында жүргізілді.

Нұра өзені Фитопланктон. Нұра өзенінің фитопланкто-

ны балдырлардың 105 түрінен тұрды. Зерттеудің жалпы уақыты кезінде фитопланктонның мөлшері 0,08 мың.кл/мл ден 3,80 мың.кл/мл ауытқып отырды, ал орташа алғанда 1,07 мың.кл/мл құрады. Биомасса 0,249 мг/л ден 16,242 мг/л ге дейін ауытқып, орташа алғанда 3,980 мг/л құрады.

Талдау нəтижелеріне сəйкес Теміртау қаласының айналасындағы жақтаулар ең ластанған болды, ол жердегі сапробтылық индекстері ең жоғары. Зерттеулердің жүргізілген периодында сапробтылық индексі 1,69 дан 2,38 ге дейін ауытқып отырды жəне орташа алғанда 1,95 құрады, ал өткен жылы 1,92 болған бола-тын, бұл жағдай су сапасының аз мөлшерде ғана нашарлағанын көрсетеді. Су сапасы үшінші классқа сəкес, яғни «аз ластанған».

Перифитон. Нұра өзенінің перифитонды қауымдастығы алуан түрлі болып келді. 2011 жыл аралығында Нұра өзенінің ең ластанған жерлері келесідей: «АО «Арселор Миттал Темиртау» ақаба суларының қосып төгуінің 1 км жəне ХМЗ АО «ТЭМК», « ақаба суларды қосып төгуден 5,7 км төмен қарай…», бұл жерде сапробтылықтың орташа индексі 2,00 көрсеткішінене шамалас не-месе асып түседі. Өткен жылғы нəтижелермен салыстырғанда сапробтылықтың жалпы индексі айтарлықтай жоғарлаған ( 1,86-ден 1,98).

Зоопланктон. Зерттеу уақытында зоопланк-тонның түрлік құрамы 37 түрді құрады, оның

ішінде 17 түрі – тармақмұртшалы шаяндар (Cla-docera), ескекаяқты шаяндардың (Copepoda) 8 түрі жəне и коловраткалардың 12 түрі (Rotatoria) болды.

Көктемде максималды саны Сабынды ауылының жақтауында байқалды, 7,85 мг/м3

биомассада 2,0 мың.экз.м3 құрады. Зоопланк-тонның жалпы мөлшерінің 85% құрайтын ескекаяқты шаяндар доминантты болып келді. Жаз мезгілінде максималды саны “Ынтымақ суқоймасының төменгі бьефінің” жақтауында байқалды – 7,67 мың.экз.м3, 81,75 мг/м3 биомассада. Жаз мезгілінде алынған сынамаларда зоопланктонның барлық топтары түрлі пайыздық ара-қатынаста байқалады.

Зоопланктонды ағзалардың қауымдастықтары қоршаған орта жағдайының сипаттамасы бола алады. Бұл ағзалардың кейбір түрлері су сапасының индикациясы үшін қолданылады. Жүргізілген сапробиологиялық анализ сынамаларда зоопланктонның индика-торлы түрлерінің басым екендігін көрсетті. Сапробтылықтың көрсеткіштері маусымға байланысты келесідей түрде ауытқып отырды: көктемде 1,66-ден 2,10-ге дейін, жазда 1,78-ден 2,04 жəне күзде 1,68-ден 2,13.

Бентос. Нұра өзенінің су асты фаунасы салыстырмалы түрде алуан түрлі болып келді. Алынған нəтижелер су асты фаунасының өткен жылғы көрсеткіштермен салыстырғанда санының көбейгендігін жəне түрлік құрамның кеңейгендігін көрсетті. Зообентостың негізгі массасын β-α-мезосапробты ағзалар, аз мөлшер-де полисапробты жəне олигосапробты ағзалар құрады. Жалпы биотикалық индекс 5-ке тең, бұл 3 класс аз ластанған суларға сəйкес [3].

Самарқанд суқоймасыФитопланктон. 2011 жылда суқойманың

фитопланктоны алуан-түрлі болды, байқау пе-риодында балдырлардың 46 түрі, оның ішінде диатомды балдырлар – 14 түр, жасыл – 24 түр, көк-жасыл – 5 түр, басқалары – 3 түр. Негізгі бөлігін β-мезосапробты ағзалар құрайды. Фитопланктонның биомассасын құрауда диа-томды, жасыл жəне көк-жасыл балдырлардың мөлшері салыстырмалы түрде тең болды, тек өзге балдырлардың мөлшері аз болды (жалпы биомассаның 1%). Барлық вегетациялық кезеңде сандық жағынан ең жақсы дамыған жасыл жəне көк-жасыл балдырлар болды (жалпы санның 91%).

70



Вегетациялық кезеңде альгофлораның саны 0,27 мың.кл/мл ден 1,65 мың.кл/мл өзгерді, ал орташа алғанда 0,85 мың.кл/мл құрады. Биомас-са 0,840 мг/л ден 2,966 мг/л ге дейін өзгерді, ал орташа 2,438 мг/л. құрады. Түрлер саны 8 ден 16 ға дейін өзгерді.

Сапробтылық индексі 1,81-ден 1,99-ге дейін өзгеріп, орташа алғанда 1,92 құрады. Су сапасының класы – үшінші, яғни «аз ластанған».

Перифитон. 2011 жылдағы перифитонды қауымдастықтар түрлі болып келді жəне негізінен диатомды балдырлардан тұрды. Зерттеліп отырған суқоймадағы жасыл, көк-жасыл жəне басқа да балдырлар аз кездесті, бірақ жаз мезгілінде, əсіресе жасыл балдырлардың көп мөлшері байқалды.

Зоопланктон. Зоопланктонның түрлік құрамы аз болды, 21 түр кездесті, оның ішінде: тармақшамұртты шаяндар – 8 түр, ескекаяқты шаяндар – 5 түр, коловратокалар – 8 түр. Зооплантонның саны мен биомассасы маусымға байланысты өзгеріп отырды. Сапробиологиялық анализдің мəліметтері бойынша сапробтылық индекстері 1,60-дан 1,85-ге дейін ауытқып отырды, ал орташа алғанда индекс 1,72 құрады. Бұл жағдай үшінші класқа сəйкес болды, яғни аз ластанған.

Бентос. 2011 жыл аралығында Самарқан суқоймасының зообентосының түрлік құрамы аз болды. Жаз мезгілдерінде суқоймадағы түрлердің көбеюі Gastropoda жəне Chiron-omidae класының өкілдері болған байқалды. Ағзалардың сапробтылық зонасы да сол қалпы – β-мезосапробты. Самарқанд суқоймасы зообен-тосын зерттеу нəтижелері бойынша суқойманың түбі «аз ластанған» болып бағаланады [3].

2011 жылдағы Нұра өзеніні алабының беткі сулары ластануының гидрохимиялық көрсеткіштері бойынша сипаттамалары

Гидрохимиялық көрсеткіштер бойын-ша су сапасының негізгі критерилері балық-шаруашылық суқоймалар үшін ластаушы заттардың шекті рауалды концентрациялары (ШРК) болып табылады. Құрлықтағы беттік сулардың сапасы кешенді судың ластану индексінің деңгейіне байланысты бағаланады (СЛИ), ол су сапасының өзгеру динамикасынын салыстыру жəне анықтау үшін қолданылады.

Беткі сулардың сапасын бақылау ҚазГидромет бекеттері деректері бойынша

Нұра өзені бассейнінің 11 су объектілеріңің 25 гидрохимиялық тұстамаларда жүргізілді: Нұра өзені, Шерубайнұра, Соқыр, Көкпекті, АО «Арселор Миттал Темиртау» жəне химико-металургиялық заводттардың (ХМЗ) ақаба сула-рын төгетін біріктірілген канал, АО «Теміртау электро-металлургиялық комбинат (ТЭМК)», Самарқанд суқоймасы жəне Қорғалжын қорығының төрт көлі, Нұра-Есіл каналы.

2011 жылда ең жоғарғы деңгейлі ласта-ну Соқыр өзенінінде байқалды (Қарағанды) – Жоғары деңгейлі ластанудың 24 жағдайы, Шерубайнұра өзені – 24 жағдайы, АО «Арселор Миттал Темиртау» жəне химико-металургиялық заводттардың (ХМЗ) ақаба суларын төгетін біріктірілген каналда – жоғары ластанудың 1 жағдайы.

Нұра-Көкпекті өзендерінің су сапа-сы гидрохимиялық көрсеткіштер бойын-ша судың «ластануының» төртінші класына сəйкес, СЛИ=2,51 тең. Сулардың ластануы нитритті азоттың мөлшерінің 4,7 ШРК ға дейін көтерілгендігімен, тұзды аммонийдің 2,0 ШРК, ал мыс пен мұнай өнімдерінің 3,7 ШРК жəне 3,4 ШРК ға көтерілгендігімен сипатталады.

Балықты темір жол станциясы аймағындағы Нұра өзені суының сапасы гидрохимиялық көрсеткіштер бойынша су сапасы 3 классқа сəйкес, яғни «аз ластанған» (СЛИ=1,54). ШРК бойынша асып түсу нитритті азот, мыс, цинк жəне сульфаттар бойынша 1,2-2,5 ШРК шегінде болды.

Ағыс бойынша төмен орналасқан Самарқанд суқоймасының беттік суларының сапасы «аз ластанған» болып келді (3 класс, СЛИ=1,59;1,55). Мыс, мұнай өнімдері, 1,6-2,7 ШРК шегіндегі сульфаттар, 1,5 ШРК дейін нитритті азот бой-ынша ШРК-ка деңгейінің жоғарлағандығы байқалады. Жалпы сынаптың ең көп концентра-циясы 0,00024 мг/дм3 жетті.

Нұра өзеніндегі АО «Арселор Миттал Темир-тау» жəне ХМЗ АО «ТЭМК» ақаба суларының бірігіп төгетін жерден 1 км жоғары орналасқан Теміртау қаласының жақтауындағы судың сапасы «аз ластанған», яғни үшінші класқа сəйкес (СЛИ=1,37). Беттік суларында нитритті азот, мыс, цинк жəне 1,2-2,4 ШРК шегіндегі сульфаттардың болуы байқалды.

«Теміртау қаласының өндіріс орындарының ақаба суларының төгуінің біріктірілген каналын-дағы» судың сапасы «ластанған» деп бағаланды

71



Изменения индекса загрязненности воды на реках Республики Казахстан [3]Зерттеу нəтижелері жəне талқылаулар

72



(4 класс, СЛИ=2,68). Нитритті азоттың орташа концентрациясы 5,9 ШРК жетті, ал мыс, мұнай өнімдері жəне сульфаттар 2,8-3,0 ШРК шегінде. Жалпы сынаптың орташа концентрациясы 0,00038 мг/дм3, максималды – 0,00102 мг/дм3 болды.

Нұра өзені, Теміртау қаласындағы АО «Арселор Миттал Темиртау» жəне ХМЗ АО «ТЭМК» ақаба суларын біріктіріліп төгетін жер-ден 1 км жəне 5,7 км төмен қарай орналасқан бақылау пункттерінде судың сапасы «аз ластанған» болды (3 класс, СЛИ=2,81-2,84). ШРК көрсеткіштерінен мөлшердің асып кетуі нитритті азот бойынша 4,6 ШРК, мыс, фенол жəне сульфаттар 2,0-3,1 ШРК шегінде байқалды. Жалпы сынаптың максимальды концентрациясы 0,00133-0,01900 мг/дм3 құрайды [3-7].

Нұра өзенінің Садовое бөлімшесіндегі жақтау аймағындағы судың сапасы 3 классқа сəйкес, яғни «аз ластанған», СЛИ=2,37. Шекті рауалды концентрациялардан асып түсу нитритті азот бойынша 5,4 ШРК құрады, ал мыс, фенол жəне сульфаттар бойынша 2,0-2,7 ШРК шегінде байқалды. Жалпы сынаптың орташа концентра-циясы 0,00303 мг/дм3, ал орташа айлық концен-трациясы 0,00099 мг/дм3 құрайды.

Нұра өзенінің Молодецкое ауылының бақылау пунктіндегі беттік сулардың сапасы 3 класс «аз ластанған», СЛИ=2,05 сəйкес болды. Нитритті азоттың мөлшері 4,0 ШРК жетті, мыс жəне сульфаттар 2,7 ШРК, цинк 1,6 ШРК дейін болды. Жалпы сынаптың максимальды мөлшері 0,00041 мг/дм3 жетті.

Ынтымақ суқоймасының жоғарғы бьефі-нің жақтауында су сапасы «ластанған су» деп бағаланды (4 класс, СЛИ=2,70). ШРК мөлшерінен асып түсу нитритті азот бойынша 7,2 ШРК ға дейін, тұзды аммоний жəне БПК5 1,8 ШРК ға дейін, мыс 2,3 ШРК ға дейін, сульфат-тар 2,6 ШРК ға дейін. Сынаптың максималды мөлшері 0,00017 мг/дм3 жетті.

Ынтымақ суқоймасының төменгі бьефінің жақтауында су сапасы «аз ластанған» деп бағаланды (3 класс, СЛИ=1,90). Нитритті азоттың мөлшері 3,5 ШРК-дан аспады. ШРК асып түсу мыс, цинк, сульфаттар бойынша 1,5-2,7 ШРК шегінде байқалды. Жалпы сынаптың максимальды мөлшері 0,00020 мг/дм3 жетті.

Нұра өзені ағысының төмен жағында орналасқан сынамалар алу пункттерінде, яғни: Ақмешшіт, Киевка, Романовка, Сабынды

ауылдарында су сапасы 3 классу сəйкес болды, «аз ластанған», СЛИ=1,58-2,39. ШРК мөлшерінен асатын ластаушы заттар мыс 1,9-3,1 ШРК шегінде, БПК5 1,6 ШРК, сульфаттар 1,9-2,2 ШРК шегінде, нитритті азот 1,6-3,6 ШРК, мұнай өнімдері 2,2-6,4 ШРК. Жалпы сынаптың максимальды мөлшері 0,00007-0,00013 мг/дм3 шегінде болды.

Нұра өзенінің соңғы жақтауы Қорғалжын ауылында орналасқан бекет болды. Су сапасы 3 классқа сəйкес келді, «аз ластанған», СЛИ=1,98. ШРК асып түсу мыс, сульфаттар 2,2 ШРК дейін, БПК5 жəне тұзды аммоний бойынша 1,6 ШРК дейін, мұнай өнімдері 3,8 ШРК дейін байқалды.

Нұра өзеніне құятын негізгі ағыс Шерубайнұра өзені болып табылады. Асыл елді мекенінің аумағындағы Шерубайнұра өзенінің сапасы «өте ластанған» болып бағаланды (7 класс, СЛИ=12,4). Негізгі ластаушы заттар қатарына тұзды аммоний (17,2 ШРК), нитритті азот (48,2 ШРК дейін), БПК5, фенолдар жəне мыс (2,2-3,0 ШРК) кірді. Жалпы сынаптың максималды мөлшері 0,00005 мг/дм3 жетті.

Шерубайнұра өзенінің ластануына айтарлықтай əсерін тигізген оның оң ағысы – Соқыр өзені болып табылады. Оның суының сапасы 7 класспен бағаланады, яғни «өте ластанған», СЛИ=13,5. ШРК мөлшерінен асу нитритті азот – 54,2 ШРК, тұзды аммоний – 17,5 ШРК, мыс – 3,2 ШРК, сульфаттар – 3,0 ШРК, БПК5 – 2,3 ШРК.

Балықты темір жол станциясынан бастап Қорғалжын ауылана дейін Нұра өзені суының ластану индексінің орташа мəні 1,94 құрады, бұл мəн су сапасының 3 классына сəйкес, яғни – «аз ластанған».

ҚорытындыБерілген мақалада Нұра өзенінің қазіргі

кездегі суының сапасы мен құрамының қалып-тасу ерекшеліктері жəне өзеннің су сапасына ақаба сулардың əсері қарастырылады. Сонымен қатар РММ «Қазгидромет» стационарлы торабының соңғы жылдардағы бақылауларының мəліметтерін қолдану арқылы гидробиологиялық жəне гидрохимиялық көрсеткіштері арқылы Нұра өзенінің қазіргі жағдайын бағалау жəне су сапасының анализі жүргізіледі.

Алынған мəліметтерге сай Нұра өзенінде де, Самарқанд суқоймасының су сапасының класы орташа алғанда үшке тең болды, ал бұл жағдай

73



«аз ластанған суларға» сəйкес. 2011жылдағы гидробиологиялық көрсеткіштер бойынша су сапасының айтарлықтай өзгеруі алдыңғы маусымдармен салыстырғанда байқалмайды. Гидрохимиялық көрсеткіштер бойынша 2011 жылы ластанудың ең жоғарғы деңгейі Соқыр жəне Шерубайнұра өзендерінде байқалды. Нұра-Көкпекті өзендерінде судың ластану класы төртке теі, ал СЛИ 2,50 мəніне тең. Нұра өзенінің төменгі ағысында, сонымен қатар Самарқанд

суқоймасының тұстамаларында судың ластану деңгейі «аз ластанған» болғанымен де, барлық дерлік тұстамаларда түрлі концентрцияда сынап болуы байқалады. Нұра өзеніндегі сынаптың максималды концентрациясы 0,019 мг/дм3

құрады.Нұра өзені суының сапасы бойынша алынған

жұмыстағы нəтижелер Нұра өзені алабындағы су қорғау шараларын іске асыруда жəне жобалауда қолданылуы мүмкін.


1 Ресурсы поверхностных вод СССР. Центральный и Южный Казахстан. Карагандинская область. Т13, вып. 1. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. – 420 б.

2 Отчёт «Изучение и оценка гидрохимической обстановки долины р.Нура на участке Темиртау-Астана; разработка комплексных мер по оптимизации гидрохимической обстановки на этих объектах». Институт географии. – Алматы, 2003.

3 Петраков И.А. Качество поверхностных вод на территории Республики Казахстан (обзор водного компонента информационного бюллетеня Министерства охраны окружающей среды, РГП «Казгидро-мет», Департамента экологического мониторинга «О состоянии окружающей среды Республики Казах-стан за 2011 год»). – Астана, 2012. – 106 с.

4 Алимбаева Ж.Ж., Дускаев К.К. Оценка качества воды реки Нуры с использованием интегральных показателей. Вестник КазНУ. Сер. Экологическая, №2 (13). – Алматы: «Қазақ университеті», 2003. – 50-55 с.

5 Казбекова К.Е., Дускаев К.К. Современное состояние качества поверхностных вод в бассейне р.Нура. Вестник КазНУ. Сер. Экологическая № 1(20). – Алматы: «Қазақ университеті», 2007. – 20-27 с.

6 Орлов В. Г. Контроль качества поверхностных вод. ЛГМИ, 1998. –138 с.7 Методические основы оценки и регламентирования антропогенного влияния на качество поверх-

ностных вод. Под. ред. Караушева А.В., Л.: Гидрометеоиздат, 1987.– 286 б.

Reference

1 Resursy Poverxnostnyx vod sssr. centralnyj i Yuzhnyj Kazaxstan. Karagandinskaya oblast. t13, vyp. 1. L.: Gidrometeoizdat, 1966. – 420 B.

2 Otchyot «Izuchenie i ocenka gidroximicheskoj obstanovki doliny r.nura na uchastke temirtau-astana; razrabotka kompleksnyx mer po optimizacii gidroximicheskoj obstanovki na etix obektax». Institut Geografi i, Almaty 2003.

3 Petrakov I.A. Kachestvo poverxnostnyx vod na territorii Respubliki Kazaxstan (obzor vodnogo kompo-nenta informacionnogo byulletenya ministerstva oxrany okruzhayushhej sredy, rgp «kazgidromet», departa-menta ekologicheskogo monitoringa «o sostoyanii okruzhayushhej sredy Respubliki Kazaxstan za 2011 god»). Astana, 2012. – 106 b.

4 Alimbaeva Zh.Zh., Duskaev K.K. Ocenka kachestva vody reki nury s ispolzovaniem integralnyx poka-zatelej. Vestnik KaZNU. Ser. Ekologicheskaya, №2 (13), Almaty, «Қazaқ Universitetі», 2003, b.50-55

5 Kazbekova K.E., Duskaev K.K. Sovremennoe sostoyanie kachestva poverxnostnyx vod v bassejne r.Nura. Vestnik Kaznu. Ser. Ekologicheskaya № 1(20), Almaty, «Қazaқ Universitetі», 2007, B.20-27

6 Orlov V. G. Kontrol kachestva poverxnostnyx vod. Lgmi, 1998.-138 s.7 Metodicheskie osnovy ocenki i reglamentirovaniya antropogennogo vliyaniya na kachestvo poverxnost-

nyx vod. pod. red. Karausheva A.V., L.: Gidrometeoizdat, 1987.- 286 b.

74


Современное экологическое состояние Тениз-Коргалжынских озер по гидрохимическим и ...

УДК 574:550 (574)Г.Г. Сливинский*, Е.Г. Крупа

РГП «Институт зоологии» КН МОН РК, Казахстан, г. Алматы *E-mail: [email protected]

Современное экологическое состояние Тениз-Коргалжынских озер по гидрохимическим и токсикологическим показателям

Показано, что по сравнению с 2005 г., в 2012 г. в условиях маловодности в основных озерах нижнего течения реки Нуры на территории биосферного резервата Коргалжын существенно возросла мине-рализация воды и повысилось содержание растворимых соединений железа меди, никеля, хрома и фторидов.Ключевые слова: биосферный резерват Коргалжын, Тениз-Коргалжынские озера, гидрохимические показатели, тяжелые металлы, нефтепродукты, фенолы, фториды.

G.G. Slivinsky, E.G. KrupaContemporary state Tengiz-Korgalzhyn Lakes by hydrochemical and toxicological indicators

It is shown that, in comparison with 2005, in 2012, in aridity in the major lakes of the lower reaches of the Nura river in the Biosphere Reserve Korgalzhyn significantly increased salinity and increased soluble compounds of iron, copper, nickel, chromium and fluoride.Keywords: Biosphere Reserve Korgalzhyn, Tengiz-Korgalzhyn lake, hydrochemical parameters, heavy metals, oil products, phenols, fluorides.

Г.Г. Сливинский, Е.Г. КрупаТеңіз-Қорғалжын көлдер жүйесінің гидрохимиялық жəне

токсикологиялық көрсеткіштері бойынша қазіргі экологиялық жағдайы

2005 жылмен салыстырғанда 2012 жылғы Нұра өзенінің төменгі ағысы Қорғалжын биосфералық қоры территориясы негізгі көлдері су деңгейі төмендеуі жағдайында су минерализациясы айтарлықтай көтерілді жəне темір, мыс, қалайы, хром жəне фторидтер ерігіш қоспалары жоғары болғандығы көрсетілген.Түйін сөздер: биосфералық қор Қорғалжын, Теңіз-Қорғалжын көлдері, гидрохимиялдық көрсеткіштер, ауыр металдар, мұнай өнімдері, фенолдар, фторидтер.

Сохранение видового разнообразия живот-ных и среды их естественного обитания в усло-виях нарастающих процессов трансформации наземных и водных экосистем под влиянием климатических изменений, пресса антропоген-ных и техногенных нагрузок является одной из приоритетных задач. Особое значение вопросы сохранения биоразнообразия имеют для охраня-емых природных территорий.

Тениз-Коргалжынская система озер – гло-бально значимые водно-болотные угодья, кото-рые являются важнейшим в Северной Евразии местом концентрации водоплавающих и око-ловодных птиц. Здесь обитает более 330 видов птиц, в том числе находящиеся под угрозой пол-ного исчезновения.

Для сохранения этого уникального природ-ного комплекса в 1968 г. был создан Коргалжын-

75


Г.Г. Сливинский, Е.Г. Крупа

ский Государственный природный заповедник. Позже эта территория была включена в между-народный Рамсарский список и Список природ-ного наследия ЮНЕСКО, а в 2012 г. – во Всемир-ную сеть биосферных резерватов ЮНЕСКО.

Вместе с тем, в последние годы здесь от-мечается сокращение численности ряда водно-болотных видов птиц. Изменение видового со-става, численности и характера пребывания во-дно-болотных птиц в данном районе зависит от целого ряда природных и антропогенных факто-ров. Эти изменения могут являться отражением многолетней динамики численности, присущей каждому виду. На ежегодное изменение числен-ности, особенно водоплавающих птиц, влияет состояние мест обитания.

Возможными причинами могут быть неу-стойчивый гидрологический и гидрохимический режим озер, а также уровень их токсического за-грязнения, так как по реке Нуре, принимающей в среднем течении промышленные и бытовые сто-ки Темиртау-Карагандинского территориально-промышленного комплекса, происходит транзит и накопление токсичных веществ в озерах Те-низ-Коргалжынской системы.

Эти факторы оказывают существенное влия-ние как на состав и количественные показатели кормовых организмов, так и на условия обита-ния водно-болотных видов птиц, тесным обра-зом связанных с кормовыми объектами – водны-ми и околоводными беспозвоночными.

Целью исследования являлась гидрологи-ческая, гидрохимическая и токсикологическая характеристика экологически разнотипных озер нижнего течения р.Нуры на территории био-сферного резервата Коргалжын.

Материалы и методы исследованийОтбор проб для анализа проводили в июле

2012 г. Местоположение станций отбора проб воды и донных отложений приведены на ри-сунке 1.

Пробы воды на гидрохимический анализ от-бирали путем смешивания образцов из трех то-чек в верхней, средней и нижней частях водоема и отбора из суммарной пробы субпробы. Гидро-химические показатели определяли в соответ-ствии с принятыми методами [1-3].

Подготовку проб для токсикологического анализа проводили в лабораторных условиях

1-4 – оз. Султанкельды, ст. 1-4; 5-7 – оз. Табан, ст.1-3; 8-10 – оз. Кокай, ст. 1-3; 11-13 – оз. Бозарал, ст. 1-3; 14-16 – оз. Есей, ст.1-3; 17 – протока Табанказы; 18-20 – оз. Табанказы, ст. 1-3; 21 – р. Нура (п. Коргалжын);

22 – оз. Большой Тениз; 23 – пруд Улкен Табылгы сай; 24 – р. Куланотпес.Рисунок 1 – Станции отбора проб воды и донных отложений

76



в соответствии с имеющимися методическими требованиями [4-6]. Пробы воды концентриро-вали выпариванием при температуре до 50-600С. Грунты высушивали до постоянного веса при температуре 50-600 С. Высушенные пробы рас-тирали в фарфоровой ступке, просеивали через сита с диаметром ячей не более 500 мкм и от-бирали соответствующие навески. Пробы для определения содержания тяжелых металлов озо-ляля методом мокрого озоления.

Анализ содержания тяжелых металлов про-водили методом пламенной атомно-абсорбци-онной спектрометрии на спектрометре Solaar S2AA (США)

Уровень загрязнения воды оценивали путем сравнения выявленных концентраций с утверж-денными величинами предельно допустимых концентраций (ПДК), приведенными в соответ-ствующих нормативных документах, а также в справочных материалах [7, 8].

Результаты исследований и обсуждениеВ 2012 г. наблюдалось резкое обмеление и

высыхание многих озер региона. В настоящее время наиболее существенными изменениями затронуты дельта Нуры, оз.Тениз, а также целый ряд малых озер (рисунок 2).

В исследуемый период Нура не достигала оз.Тениз и заканчивалась в урочище Базарал. В связи с этим озеро Большой Тениз отступило от коренного берега на 1 км, полностью высохли разливы в районе Кирейской косы, Кулановской губы. Высохли озера Малый Тениз, Сандыкбай-сор, Саумалколь, Кызылколь 1, Кызылколь 2, уро-чище Карачи, дельта р.Нуры и ряд степных озер.

Вследствие изменения уровенного режима существенно изменились гидрохимические по-казатели воды.

Летом 2012 г.суммарное содержание раство-ренных солей по основным водоемам системы варьировало от 1,50 до 154,66 г/дм3 (таблица 1).

а б

Рисунок 2 – Спутниковые снимки Тениз-Коргалжынских озер от 9 августа 2005 г. (а) и 11 июля 2012 г. (б).

Согласно принятой классификации [9], в большей части исследованных водоемов вода являлась солоноватой, в озерах Базарал и Есей – соленой. Наибольшая величина показателя от-мечалась для конечного бессточного оз. Боль-шой Тениз.

При существенном размахе колебаний об-щей минерализации воды по обследованным озерам, в ионном составе повсеместно преобла-дали хлориды и ионы натрия.

Озера Султанкельды, Табанказы, реки Ку-ланотпес и Нура на створе п.Коргалжын, имели воду средней жесткости, в озерах Табан, Кокай, Базарал, Есей вода была жесткой, а в озере Боль-шой Тениз – очень жесткой.

По сравнению с более многоводным пери-одом 2005 г, в 2012 г. минерализация воды оз. Большой Тениз возросла почти в 3 раза – от 40,6-54,9 г/дм3 [10] до 154,7 г/дм3. Повысилась мине-рализация речных вод – р. Куланотпес от 1,01

77



до 2,19 г/дм3, р Нуры – от 0,9-1,1 до 1,5 г/дм3. В тоже время произошло некоторое распреснение озера Базарал, при изменении величины показа-теля от 4,5 г/дм3 в 2005 г. до 3,7 г/дм3 в 2012 г.

Биогенные соединения играют важную роль в формировании уровня биологической про-дуктивности водоемов. В Казахстане основным лимитирующим биогенным элементом явля-ется фосфор. Поступление избытка соедине-ний фосфора с водосбора в виде минеральных удобрений с поверхностным стоком с полей, а также с некоторыми производственными отхо-дами приводит к резкому неконтролируемому приросту растительной биомассы, изменению трофического статуса водоемов, сопровожда-ющееся перестройкой гидроценозов и ведущее

к преобладанию гнилостных процессов и, соот-ветственно, возрастанию мутности, минерали-зации воды, концентрации бактерий. Это осо-бенно характерно для непроточных и малопро-точных водоемов.

Известно, что макрофиты являются конку-рентными потребителями биогенных элементов, что ограничивает развитие фитопланктона и, соответственно, потребителей последнего – зоопланктона. В сильно зарастающих водоемах биогенные элементы почти полностью исполь-зуются, с чем связаны их низкие концентрации в воде. При высокой степени зарастаемости боль-шей части озер Тениз-Коргалжынской системы, содержание фосфора в воде находилось на очень низком уровне (2-таблица).

Таблица 1 – Ионный состав и минерализация (М.) воды озер Тениз-Коргалжынской системы,июль 2012 г.

ВодоемЖест-кость,

мг-экв/дм3

Ионный состав, мг/дм3 М, г/дм3

Класс воды Ca2+ Mg2+ N++K+ HCO3

- CO32- SO4

2- Cl-

Султан-кельды4,8 61,3 20,7 816,5 260,3 н/обн. 664,2 791,7 2,62 ClNa

II

4,5 58,1 19,5 434,7 237,9 н/обн. 375,9 415,3 1,54 ClNaII

Табан 8,4 58,1 66,9 782,0 211,7 12,0 777,7 1045,5 2,95 ClNaII

Кокай 8,5 68,1 62,0 825,7 333,5 н/обн. 695,4 866,7 2,85 ClNaII

Бозарал 11,3 78,1 90,0 1094,1 357,9 8,0 822,6 1264,7 3,72 ClNaII

Есей 12,7 84,2 103,4 1718,1 390,4 н/обн. 1470,3 1789,2 5,56 ClNaII

Табанказы 4,7 70,8 14,6 441,6 213,5 н/обн. 399,6 428,3 1,50 ClNaII

Б. Тениз 43,6 244,5 381,8 58330,3 329,4 192,0 15419,7 79759,6 154,66 ClNaII

р. Кулан-отпес 6,1 74,1 29,2 602,6 658,8 н/обн. 252,5 575,1 2,19 ClNaII

р. Нура 4,8 54,1 25,5 441,6 146,4 н/обн. 417,9 457,9 1,54 ClNaII

Таблица 2 – Содержание биогенных элементов в воде озер Тениз-Тениз-Коргалжынской системы, июль 2012 г.

ВодоемБиогенные элементы, мг/дм3

NO2- NO3

2- NH4+ ΣN P-

общ. Fe3+общ. Si2+

Султанкельды, ст. 1 0,026 0,0 0,32 0,346 0,0 12,0 4,3Султанкельды, ст. 3 0,028 0,0 0,24 0,268 0,0 6,0 4,3Табан 0,022 0,0 0,50 0,522 0,0 18,0 4,3Кокай 0,022 0,0 0,32 0,342 0,003 12,0 11,6Бозарал 0,019 0,0 0,63 0,649 0,0 24,0 6,6Есей 0,077 0,15 0,40 0,629 0,005 18,0 8,3Табанказы 0,020 0,0 0,32 0,340 0,003 12,0 4,3Большой Тенгиз 0,022 0,0 38,00 38,02 0,008 6,0 4,0р. Нура (п.Коргалжын) 0,022 0,0 0,32 0,342 0,008 18,0 10,8р. Куланотпес 0,022 0,01 0,32 0,353 0,003 18,0 4,3ПДК 0,02 по N 9,1 по N 0,5 по N отс. отс 0,1 отс

78



Концентрации в воде нитратов и нитритов не превышали ПДК, установленных для водоемов рыбохозяйственного назначения. Приближалось к предельно допустимому уровню содержание нитритов в воде минерализованного озера Есей. Превышение ПДК по аммонийному азоту за-фиксировано в воде оз. Большой Тениз. По всем водоемам системы содержание железа в воде на-ходилось на очень высоком уровне, существен-но – в 60-240 раз – превышающем ПДК для ры-бохозяйственных водоемов.

Результаты определения содержания тяжелых металлов в воде и донных отложениях исследованных водоисточников приведены в таблице 3.

Из результатов анализа следует:• Концентрация цинка в воде всех водных

объектов, за исключением оз. Тениз, соответ-ствовала нормативам. В воде озера Тениз, явля-ющегося конечным аккумулятором поступаю-щих загрязнителей, концентрация металлов пре-вышала нормативные уровни.

• Концентрация меди во всех водоисточни-ках была значительно ниже санитарно-токсико-логического норматива, но существенно превы-шала норматив для водоемов рыбохозяйственно-го пользования.

• Концентрация кадмия незначительно пре-вышала санитарную норму для Казахстана, но соответствовала нормативу, рекомендуемому

Таблица 3 – Концентрация тяжелых металлов в пробах воды из Тениз-Коргалжынских озер, июль 2012 г.

Место отбора пробИнгредиенты, мг/дм3

Цинк Медь Кадмий Свинец Никель Хром Ртуть

оз.Табанказы 0,002 0,007 0,0013 0,016 0,023 0,02 < 0,0002

оз.Бозарал 0,002 0,010 0,0017 0,035 0,07 0,04 < 0,0002

оз.Кокай 0,004 0,005 0,0019 0,025 0,04 0,04 < 0,0002

оз.Б.Тениз 0,140 0,347 0,0040 1,95 2,62 0,07 < 0,0002

оз.Есей 0,010 0,013 0,0012 0,045 0,08 0,06 < 0,0002

оз.Табан 0,004 0,003 0,0014 0,022 0,044 0,03 < 0,0002

оз.Султанкельды ст.№1 0,003 0,004 0,0013 0,014 0,021 0,02 < 0,0002

оз.Султанкельды ст.№3 0,002 0,012 0,0017 0,024 0,045 0,03 < 0,0002

р.Нура, п. Коргалжын 0,002 0,007 0,0015 0,014 0,025 0,02 < 0,0002

р.Куланотпес 0,003 0,005 0,0015 0,016 0,024 0,04 < 0,0002

ПДК в питьевых и хоз.быт водоемах/рыб.хоз водоемах

1,0/0,01 1,0/0,001 0,001/0,005 0,03/0,01-0,1 0,1/0,010,05-

0,5/0,005-0,02

0,0005/0,00001

ПДК по рекомендацииВОЗ 3,0-5,0 1,0-2,0 0,003-0,005 0,01-0,05 0,05

общий

ВОЗ. Содержание этого металла соответство-вало норме для водоемов рыбохозяйственного пользования.

• Концентрация свинца во всех водоисточ-никах, за исключение озер Тениз и Есей находи-лась в пределах нормы.

• Концентрация никеля во всех объектах, за исключением оз.Тениз, соответствовала са-

нитарному нормативу, но превышала норматив для водоемов рыбохозяйственного водопользо-вания.

• Концентрация хрома во всех объектах соответствовала санитарному нормативу, но превышала норматив для водоемов рыбохозяй-ственного водопользования.

• Концентрация ртути соответствала норме.

79



Результаты определения содержания в воде нефтепродуктов, фенолов и соединений фтора приведены в таблице 4.

По содержанию нефтепродуктов и фенолов превышения предельно допустимых уровней для водоемов рыбохозяйственного пользования не обнаружено. Содержание фторидов во всех

водоисточниках заметно превышало ПДК. Имеющиеся данные о содержании загрязняющих веществ в бассейне Нуры [10, 11] также свиде-тельствуют о хроническом загрязнении бассей-на медью и фторидами. По результатам наших исследований загрязняющими элементами явля-ются также никель и хром.

Таблица 4 – Концентрация фтора, нефтепродуктов и фенолов, в пробах воды Тениз-Коргалжынских озер, июль 2012 г.


Фториды Нефтепродукты Фенолы

оз.Базарал 1,23 < 0,005 < 0,0005

оз.Табанказы 1,12 < 0,005 0,0006

оз.Табан 1,44 < 0,005 0,0009

оз Кокай 1,54 < 0,005 0,0007

оз.Есей 2,04 < 0,005 0,001

оз.Султанкельды ст.№1 1,07 < 0,005 0,0008

оз.Султанкельды ст.№3 1,44 < 0,005 < 0,0005

оз.Б.Тениз 0,81 < 0,005 0,001р.Нура, п. Коргалжын 1,07 < 0,005 0,001

р.Куланотпес 0,34 < 0,005 < 0,0005

ПДК для водоемов рыбохозяйственного водопользования 0,05 (не выше 0,75) 0,05 0,001

Таблица 5 – Концентрация тяжелых металлов в пробах донных отложений, июль 2012 г.


Цинк Медь Кадмий Свинец Никель Хром Ртуть

оз.Бозарал 52,00 18,68 0,65 16,12 31,38 24,71 <0,01

оз.Кокай 43,74 18,69 0,90 18,08 23,35 32,02 <0,01

оз.Табан 41,40 21,60 0,57 14,21 22,48 23,57 <0,01

оз.Есей 34,90 14,51 0,40 11,68 21,34 16,21 < 0,01

Фоновые значения по [12] 8,0-60,0 4,0-50,0 0,1-1,2 5,0-18,0 отс. отс. 0,01-3,0

В загрязненных биотопах по [12] 300-1200 200-500 4,0-10,0 25,0-85,0 отс. отс. 5,0-20,0

ПДК по [13] 200 30 1,5 500 200 отс. отс.

В таблице 5 приведены результаты анализа концентрации тяжелых металлов в донных отло-жениях исследованных нами водоемов, а также имеющиеся данные [12] о концентрации метал-лов в донных отложениях фоновых и загрязнен-ных биотопов ветлендов речных и озерных си-стем России.

По содержанию отдельных тяжелых метал-лов донные отложения исследованных водоис-точников были величинами одного порядка и не обнаруживали заметных различий между собой.

По сумме всех содержащихся металлов озера Бозарал, Кокай и Табан практически не различались, а суммарная концентрация метал-

80



лов в донных отложения оз. Есей была заметно ниже.

В этой связи интересно отметить, что оз.Есей имеет повышенный уровень минерализации, а цинк, медь, свинец, никель и хром в воде обна-ружены в относительно высоких концентрациях, однако, содержание этих же элементов в донных отложениях было более низким, чем в других озерах.

В настоящее время нормативы, устанавлива-ющие предельно допустимые уровни содержа-ния металлов в донных отложениях, не разрабо-таны. Это связано с тем, что донные отложения водоисточников разных категорий и водоис-точников одних и тех же категорий в разных ландшафтно-географических зонах значительно отличаются по своей способности сорбировать соединения металлов.

При сравнении полученных нами и имеющих-ся данных [12] можно заключить, что концентра-ция тяжелых металлов в донных отложениях Те-низ-Коргалжынских озер не превышает фоновых значений для водно-болотных угодий России.

Можно провести и достаточно условное сравнение обнаруженных нами концентраций тяжелых металлов в грунтах с ПДК, предложен-ными В.А. Даульватер [13] для донных отложе-ний озер северной Фенноскандии. Из результа-тов сравнения (таблица 6) следует, что в иссле-дованных нами образцах грунтов концентрации тяжелых металлов значительно ниже этих ПДК.

Таким образом, в сравнении с 2005 г, в 2012 г. в условиях маловодности существенно возрос-ла минерализация воды, а содержание раствори-

мых соединений железа меди, никеля, хрома и фторидов во всех водоисточниках находилось выше соответствующих нормативов для водо-емов рыбохозяйственного пользования.

Особенностью гидрорежима Тениз-Коргал-жынской озерной системы является его циклич-ность, которая зависит от интенсивности весен-него паводка, что обусловлено преимуществен-но снеговым питанием озер. Главным фактором, определяющим расходную часть этих озер, явля-ется испарение. В историческом прошлом наи-более типичными для озер низовьев Нуры были малые – 6-7-летние и большие (от 20 до 33 лет) циклы подъема и спада уровня воды [14, 15].

Цикличность подъема и спада уровня воды ведет к существенному изменению условий оби-тания водно-болотных птиц, в результате чего изменяется их численность, характер пребыва-ния и распределение по отдельным водоемам. Первостепенное влияние на изменение числен-ности, особенно водоплавающих птиц, оказыва-ет состояние мест обитания, зависящее главным образом от водообеспечения озер.

Недостаточный уровень водообеспечения значительно трансформирует или полностью разрушает трофические цепочки между различ-ными звеньями водных экосистем. При дальней-шем снижении уровня водообеспечения, безус-ловно, отрицательное влияние на состояние во-дной и околоводной фауны Тениз-Коргалжын-ских озер будет оказывать как дальнейшее повы-шение минерализации воды, так и возрастание концентрации токсических веществ, в частности тяжелых металлов.


1 Алекин О.А. Методы исследования физических свойств и химического состава вод // Жизнь пре-сных вод. – М.: Изд. АНСССР, 1973. – Т. 4. – С.214-298.

2 Шишкина Л.А. Гидрохимия. – Л.: Гидрометеоиздат, 1974. – 287 с.3 Агатова А.И., Налетова И.А., Зубаревич В.Л. и др. Справочник гидрохимика: рыбное хозяйство.

– М.: Агропромиздат, 1991. – 224с.4 Фомин Г.С. Вода. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по

международным стандартам. – М.: Наука, 2000. – 839 с.5 Нурбаев С.К., Грановский Э.И., Шишкова Н.К. и др. // Спектрохимическое определение тяжелых

металлов в объектах окружающей среды, пищевых продуктах и биологических материалах. – Алматы, 1999. – 45 с.

6 Другов Ю.С., Родин А.А., Кашмет В.В. Пробоподготовка в экологическом анализе. – М.: Лаб-Пресс. 2005. – 756 с.

7 Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения, Сан ПиН РК 3.01.070.98.

81



8 Гидрохимические показатели окружающей среды //http //www.ecoline.ru/mc/ refbooks/hydrochem/index.html.

9 Гусева Т. В. (под ред.) Гидрохимические показатели состояния окружающей среды. – М.: Соци-ально-экологический Союз, 2002. – 148 с.

10 Глобально значимые водно-болотные угодья. – Т. 2. – Тениз-Коргалжынская система озер. – Астана: ПРООН, 2007. – 286 с.

11 Информационный бюллетень о состоянии окружающей среды бассейна реки Нуры в 2011 г. – Астана, 2012. – 48 с.

12 Никаноров А.М., Жулидов А.В., Емец В.М. Тяжелые металлы в организмах ветлендов России. – С.-Пб:Гидрометиздат, 1993. – 295 с.

13 Даульватер В.А. Химический состав донных отложений пресноводных водоемов Европейской субарктики как показатель состояния водных ресурсов // Природопользование в Евро-Арктическом регионе: опыт ХХ века, перспективы и последствия. – Апатиты: Из-во КНЦ РАН, 2001. – С.192-201.

14 Агроклиматический справочник по Акмолинской области. – М-Л: Гидрометиздат, 1953. – 696 с.15 Муравлев Г.Г. Малые озера Казахстана. – Алма-Ата, 1973. – 178 с.

Reference

1 Alekin O.A. Metody issledovaniya fi zicheskix svojstv i ximicheskogo sostava vod // Zhizn presnyx vod. – M.: Izd. Ansssr, 1973. – t. 4. – s.214-298.

2 Shishkina L.A. Gidroximiya. – L.: Gidrometeoizdat, 1974. – 287 s.3 agatova a.I., Naletova I.A., Zubarevich V.L. i dr. Spravochnik gidroximika: rybnoe xozyajstvo. – M.:

Agropromizdat, 1991. – 224s.4 Fomin G.S. Voda. kontrol ximicheskoj, bakterialnoj i radiacionnoj bezopasnosti po mezhdunarodnym

standartam. – M.: Nauka, 2000. – 839 s.5 Nurbaev S.K., Granovskij E.I., Shishkova N.K. i dr. // Spektroximicheskoe opredelenie tyazhelyx

metallov v obektax okruzhayushhej sredy, pishhevyx produktax i biologicheskix materialax. – Almaty, 1999. – 45 s.

6 Drugov Yu.S., Rodin A.A., Kashmet V.V. Probopodgotovka v ekologicheskom analize. – M.: Lab-Press. 2005. – 756 s.

7 Sanitarnye pravila i normy oxrany poverxnostnyx vod ot zagryazneniya, San Pin Rk 3.01.070.98.8 Gidroximicheskie pokazateli okruzhayushhej sredy //http //www.ecoline.ru/mc/ refbooks/hydrochem/

index.html.9 Guseva T. V. (pod red.) Gidroximicheskie pokazateli sostoyaniya okruzhayushhej sredy. – M.: Socialno-

Ekologicheskij Soyuz, 2002. – 148 S.10 Globalno znachimye vodno-bolotnye ugodya. – T. 2. – Teniz-Korgalzhynskaya Sistema Ozer. –

Astana: Proon, 2007. – 286 S.11 Informacionnyj byulleten o sostoyanii okruzhayushhej sredy bassejna reki Nury v 2011 g. – Astana,

2012. – 48 s.12 Nikanorov A.M., Zhulidov A.V., Emec V.M. Tyazhelye metally v organizmax vetlendov rossii. – S.-

Pb:Gidrometizdat, 1993. – 295 S.13 Daulvater V.A. Ximicheskij sostav donnyx otlozhenij presnovodnyx vodoemov evropejskoj subarktiki

kak pokazatel sostoyaniya vodnyx resursov // Prirodopolzovanie v evro-arkticheskom regione: opyt xx veka, perspektivy i posledstviya. – Apatity: Iz-Vo Knc Ran, 2001. – s.192-201.

14 Agroklimaticheskij spravochnik po akmolinskoj oblasti. – M-L: Gidrometizdat, 1953. – 696 s.15 Muravlev G.G. Malye ozera Kazaxstana. – Alma-Ata, 1973. – 178 s.

Работа выполнена по бюджетной программе 055 «Научная и/или научно-техническая деятель-ность», подпрограмма 101 «Грантовое финансирование научных исследований, грант 1653/ГФ

82


Синтез диметилового эфира – экологически чистого дизельного топлива

УДК 541.128, 547.261, 665.612.3, 662.767, 66.023:088.8, 66.093.673

1М.М. Тельбаева*, 1Ш.А. Гильмундинов, 2Б.Е. Шимшиков1АО «Институт органического катализа и электрохимии имени Д.В. Сокольского», Казахстан, г. Алматы

2Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы *E-mail: [email protected]


Изучена реакция получения ДМЭ из метанола в проточной установке при атмосферном давлении, впервые в процессе получения диметилового эфира в качестве носителя катализаторов использова-ны блочные металлические носители, обладающие высокой теплоотдачей и низким газодинамиче-ским сопротивлением. Ключевые слова: катализатор, метан, диметиловый эфир, метанол, природный газ, носитель.

М.М. Telbaeva, Sh.A. Gilmundinov, B.E. ShymshykovSynthesis of dimethyl ether – environmentally friendly diesel fuel

Investigated the reaction of dimethyl ether from methanol to obtain a flow apparatus at atmospheric pressure, for the first time during the production of dimethyl ether as a carrier for catalysts used modular metal carriers with high emissivity and low gas dynamic resistance.Keywords: Catalyst, methane, dimethyl ether, methanol, natural gas, the carrier.

М.М. Тельбаева, Ш.А. Гильмундинов, Б.Е. ШимшиковЭкологиялық таза жанармай – диметил эфирін синтездеу

Метанолдан ДМЭ-ін алу реакциясы ағынды қондырғыда, атмосфералық қысымда, алғаш рет диме-тил эфирін алу процесі барысында катализаторларды тасымалдаушы ретінде жоғары жылу шығындау мен төмен газ динамикалық кедергіге ие маталл – блокты тасымалдағыштар қолданылдыТүйін сөздер: катализатор, метан, диметил эфирі, метанол, табиғи газ, тасымалдағыш.

Актуальность работы. В настоящее вре-мя диметиловый эфир (CH3-O-CH3, ДМЭ) – это единственное синтетическое топливо, которое обеспечит полную замену традиционного ди-зельного топлива. Топливо, предлагаемое в ка-честве альтернативного, должно отвечать не-скольким требованиям [1-3]. Во-первых, это наличие и доступность сырьевых ресурсов (в будущем предпочтительно будет использовать-ся топливо, вырабатываемое из возобновляемых источников). Во-вторых, технология и оборудо-вание для производства топлива в коммерческих

объемах должны обеспечивать максимально низкую его стоимость, в том числе, в процессе транспортировки, хранения и распределения. В-третьих, топливо должно обеспечить автомо-билю высокие потребительские качества, в част-ности, мощность и экономические параметры двигателя. И, наконец, топливо должно быть экологически безопасным при производстве, транспортировке, хранении, заправке и сжига-нии в двигателях. Моторные топлива, получае-мые из природного газа, не содержат аромати-ческих углеводородов, серы и характеризуются

83


М.М. Тельбаева и др.

полнотой сгорания. ДМЭ, кроме преимуществ топлива, синтезированного из природного газа, характеризуется также высоким цетановым чис-лом (55-60, у нефтяного дизельного топлива – 40-55) и отсутствием сажи и оксидов азота в вы-хлопных газах, что очень важно с экологической точки зрения. В настоящее время общественный транспорт Швеции и Дании полностью переве-ден на ДМЭ. Аналогичные мероприятия в сфе-ре грузового автотранспорта проводит Япония. Помимо использования его как замены сжижен-ного нефтяного газа для домашнего и индустри-ального использования, ДМЭ также рассматри-вается в Китае как альтернативное дизтопливо для грузовых, автобусных двигателей и как эко-логически чистое топливо для электростанций. Согласно проведенным исследованиям, смесь ДМЭ со сжиженным нефтяным газом в пропор-ции 1:4 не требует переделки существующего оборудования для использования его конечным потребителем.

Существует несколько способов получения ДМЭ. Например, в лаборатории ДМЭ препара-тивно получают действием H2SO4 на метанол. В промышленности ДМЭ получают из синтез-га-за – при давлении 1-3 МПа и температуре 800-9000C, в результате реакции, кроме ДМЭ, обра-зуются также метанол и метилформиат. Наибо-лее перспективно получать ДМЭ дегидратацией метанола, именно так его получают в Германии и Японии [4-6].

Загрязнение атмосферы от транспорта, ра-ботающего на традиционном углеводородном топливе, составляет 60-70%. Результаты анали-за воздуха вблизи транспортного потока (до 2 тыс. автомобилей в час) некоторых магистра-лей Алматы показали, что концентрация ок-сидов азота и углерода в воздухе на тротуаре превышает допустимую в 2-5 раз. Наблюдается негативная тенденция ухудшения экологиче-ской обстановки в Заилийском Алатау, где фор-мируется подавляющая часть ресурсов чистой воды. Требования к выбросам вредных веществ автотранспортными средствами, эксплуатируе-мыми на территории Казахстана, ужесточают-ся. Так, Постановлением Правительства Респу-блики Казахстан от 29 декабря 2007 г. №1372 указано о поэтапном переходе на Европейские стандарты токсичных выбросов автомобилями и с 01.01.2009 г. в Республике Казахстан введен стандарт Евро-2.

В связи с этим, разработка катализаторов и технологии синтеза ДМЭ из природного сырья Казахстана представляет огромный научный и практический интерес, а изучение этого процес-са в настоящее время является особенно акту-альным из-за острой необходимости в мире мо-торного топлива и защиты окружающей среды.

Целью работы являлась разработка поли-функциональных катализаторов синтеза димети-лового эфира.

Материалы и методы исследованийДля изучения превращения метанола в ДМЭ

использовалась проточная установка. Процесс изучали при атмосферном давлении, блочный металлический катализатор помещали в квар-цевый реактор с внутренним диаметром 10 мм. Реактор обогревался электрической печью. Тем-пературу измеряли при помощи хромель-алюме-левой термопары и варьировали от 150 до 450оС. В систему подавался инертный газ (аргон) для предотвращения взрывоопасности. Газовую смесь подавали в реактор из баллонов при по-мощи кранов тонкой регулировки. Метанол в смеси с аргоном или воздухом подавали в реак-тор с помощью плунжерного насоса, объемная скорость подачи метанола составляла 1,0-1,5 ч-1. Анализ продуктов проводили на хроматографах Кристалл 2000М и Chrom 3700. Удельную по-верхность катализаторов определяли на прибо-ре Accusorb по адсорбции жидкого азота. Перед экспериментом все образцы катализаторов про-дували аргоном при температуре 2000C в тече-ние 2-х часов.

Результаты исследований и их обсуждениеВ работе исследована каталитическая актив-

ность синтетического цеолита (NaY) с мольным соотношением SiO2/Al2O3=5,1, нанесенного на блочный носитель совместно с оксидом алю-миния. Катионные формы цеолита получены ионным обменом из водных растворов нитра-тов соответствующих переходных металлов, с дальнейшим разложением нитратов при 5000C в течение 4-х часов. Выявлено, что катализаторы на основе NaY, промотированные оксидами ко-бальта, меди и никеля, в реакции дегидратации метанола обладают значительно большей деги-дратирующей способностью, чем исходный NaY (Рисунок 1). Самой активной является оксидная форма цеолита NiNaY – выход ДМЭ при 250-

84



2600C составлял 78%, что связано, по-видимому, с большой подвижностью кислорода в молеку-ле оксида никеля. Помимо целевого продукта, ДМЭ, при низких температурах опыта (150-

2000C) обнаружены метилформиат и диметил-формиат, в наибольшем количестве – на исход-ном NaY (до 15-20% суммарно), в наименьшем количестве – на NiNaY (до 4-5%).

Изучена активность и стабильность (в тече-ние 7 часов) цеолитсодержащих катализаторов на основе HY, модифицированных редкоземель-ными металлами (La-Y, Ce-Y, Nd-Y). Установле-но, что присутствие редкоземельных элементов в катализаторе стабилизирует его активность. Результаты исследований катализаторов пред-ставлены в таблице.

Все катализаторы этой серии показали высо-кую селективность в данной реакции, при этом на

Рисунок 1 – Дегидратирующая способность переходных металлов, нанесенных на NaY

основе La-Y селективность по ДМЭ наибольшая (97,4%). У катализатора, приготовленного на осно-ве цеолита HY, дегидратирующая эффективность после 7-часовой эксплуатации снизилась с 87,5% до 46,2%; в то же время, у катализатора, модифи-цированного La, активность в превращении мета-нола в ДМЭ уменьшилась всего на 3 % – с 92,2% до 89,4%, селективность уменьшилась от 97,4 до 93,3%. Катализаторы на основе Ce-Y и Nd-Y также оказались высокостабильными катализаторами.

Таблица 1 – Каталитическая активность катализаторов с различной активной фазой в реакции получения ДМЭ

КатализаторИсходная активность, % Активность через 7 часов, %

Поверхность, м2/гконверсия селективность конверсия селективность

HY

La-Y

Ce-Y

Nd-Y

87,5

92,2

94,5

94,6

92,1

97,4

94,7

92,7

46,2

89,4

88,5

85,3

85,2

93,3

92,1

90,7

230

313

372

330

85


М.М. Тельбаева и др.

ЗаключениеТаким образом, изучена реакция получения

ДМЭ из метанола в проточной установке при ат-мосферном давлении, впервые в процессе полу-чения диметилового эфира в качестве носителя катализаторов использованы блочные металли-

ческие носители с сотовой структурой каналов, обладающие высокой теплоотдачей и низким га-зодинамическим сопротивлением. Разработаны высокоэффективные стабильные катализаторы на основе цеолитов, которые позволят получать ДМЭ из метанола.


1 Справочник нефтехимика / Под ред.С.К.Огородникова. – Т.2. – Л., 1978. – С.249-251. 2 Тер-Мкртичьян Г.Г., Лукшо В.А.. Новый этап – диметиловый эфир. Отечественные разработки

нового двигателя далеко опережают исследования США и Японии // Независимая газета. – М., 2007. – 10 апреля. – С.4.

3 Васильев В. Диметиловый эфир. Надежды конструкторов, водителей и экологов // Основные сред-ства. – 2007. – №1. – С.18-20.

4 Розовский А.Я. Проблемы переработки природного (попутного) газа в моторные топлива // Ката-лиз в промышленности. – 2001. – №1. – С.23-31.

5 Розовский А.Я. Новое топливо из природного газа // Интернет-журнал «Путь в науку». – 2005. – №1.

6 Розовский А.Я. Диметиловый эфир и бензин из природного газа // Российский химический жур-нал. – 2003. – №47. – С.53-61.

Reference

1 Spravochnik nefteximika / Pod red.S.K.Ogorodnikova.-T.2.-L.,1978.-S.249-251. 2 Ter-Mkrtichyan G.G., Luksho V.A.. Novyj etap – dimetilovyj efi r. otechestvennye razrabotki novogo

dvigatelya daleko operezhayut issledovaniya SSHA I Yaponii // Nezavisimaya Gazeta.-M., 2007.- 10 Aprelya-S.4.

3 Vasilev V. Dimetilovyj Efi r. nadezhdy konstruktorov, voditelej i ekologov // Osnovnye sredstva.-2007.-№1.-s.18-20.

4 Rozovskij A.Ya. Problemy pererabotki prirodnogo (poputnogo) gaza v motornye topliva // Kataliz v promyshlennosti.-2001.-№1.-s.23-31.

5 Rozovskij A.Ya. Novoe toplivo iz prirodnogo gaza // Internet-zhurnal «put v nauku».-2005.-№1.6 Rozovskij A.Ya. Dimetilovyj efi r i benzin iz prirodnogo gaza // Rossijskij ximicheskij zhurnal.-2003.-

№47.-s.53-61.

86


Особенности произрастания видов рода Nitraria (Nitrariaceae) при разных типах и уровнях засоления

УДК: 631.413.3;575.858 1С.А. Худяев*, 2Е.В. Банаев

1Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, 630099, Россия, г. Новосибирск, 2Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск,


Особенности произрастания видов рода Nitraria (Nitrariaceae)

при разных типах и уровнях засоления

Выявлено, что рост и развитие отдельных растений селитрянки (Nitraria L.), а так же границы рас-пространения ее популяций в ландшафте определяются типом и уровнем засоления почв. Установле-но, что диапазон экологически благоприятного содержания солей в почвах для развития селитрянки при сульфатном засолении (0,7-3,4%) шире, чем при хлоридном (0,2-0,6%). В ответ на изменение степени засоления почв растения проявляют ряд адаптивных поведенческих реакций, которые спо-собствуют поддержанию оптимального уровня солей в пределах их местообитаний.Ключевые слова: Nitraria L., селитрянка, галофиты, засоление почв, Сибирь.

S.A. Khudyaev, E.V. BanaevGrowth features of species Nitraria (Nitrariaceae) genus under the

different types and levels of salinization

It was found out the growth and development of Nitraria individual plants and the area of existence of its populations in landscape is determined by the type and level of salinization. It was determined the range of favourable ecological contents of salts in soils for Nitraria under sulfate conditions are wider (0,7-3,4%), than under chloride conditions (0,2-0,6%). Plants are showing some adaptive behavioral reactions, which contribute to maintenance of optimal salts level within the bounds of their locations in response to changes of level of salinization.Keywords: Nitraria L., halophytes, salinization, Siberia.

С.А. Худяев, Е.В. БанаевТопырақтың əр-түрлі деңгейде тұздану жағдайында

Nitraria (Nitrariaceae)тектес өсімдіктердің түрлерінің өсу ерекшеліктері

Топырақтың əртүрлі деңгейде тұздану жағдайында селитрянка (Nitraria L.) өсімдіктерінің өсуі мен дамуы жəне олардың популяциясының ландшафта таралуы анықталған. Топырақтың тұздануына байланысты өсімдіктерде адаптивтік реакция пайда болуы байқалған.Түйін сөздер: Nitraria L., селитрянка, галофиттер, топырақтың тұздануы, Сібір.

ВведениеСелитрянка (Nitraria L.) является представи-

телем древней пустынной флоры [1] и относит-ся к галофитам. Виды этого рода произрастают в степных районах юга Сибири и сопряженных

с ними территориях Казахстана. Их местооби-тания приурочены к засоленным элементар-ным ландшафтам, представленным замкнутыми блюдцеобразными понижениями с неглубоким уровнем залегания минерализованных грунто-

87


С.А. Худяев, Е.В. Банаев

вых вод, а также обсыхающими озерными кот-ловинами, где формируются интразональные по-чвы – солонцы и солончаки [2-4].

Рост и развитие селитрянки на засоленных участках ограничиваются как свойствами почв, так и физиологическими особенностями расте-ний. Взаимодействие этих двух факторов опре-деляет экологически благоприятные диапазоны условий среды, при которых растения могут устойчиво развиваться. При этом сведения о том, насколько приемлем тот или иной тип и уровень засоления почв для видов селитрянки, произрас-тающих в Сибири, в литературе отсутствуют. Кроме того, содержание легкорастворимых со-лей в почвах непостоянно и может значительно изменяться в течение одного вегетационного периода в пределах одного ландшафта. В этой связи особый интерес представляет изучение ре-акции ценопопуляций селитрянки на изменение уровня засоления почв.

Исследования почвенно-экологических усло-вий произрастания селитрянки приобретают до-полнительную актуальность в связи с развитием опустынивания и интенсификацией процессов галогенеза на юге Сибири [5], которые приводят к образованию обширных засоленных площадей. Освоение таких участков начинают галофитные сообщества, в том числе и популяции селитрян-ки, приспособленные к экстремальным уровням засоления почв.

Таким образом, изучение галогеохимических особенностей местообитаний селитрянки позво-лит выявить типы и уровни засоления, влияю-щие на ее жизнедеятельность и определяющие возможность ее участия в сукцессионных про-цессах.

Объекты и методы исследованийИсследованы галогеохимические усло-

вия произрастания видов рода Nitraria в юж-ной части Сибирского региона в пределах Кулундинской равнины и замкнутых межгорных котловин Алтае-Саянской складчатой области: Чуйской, Чулымско-Енисейской, Минусинской, Туранской, Улугхемской и Убсу-Нурской. Данные геоморфологические структуры нахо-дятся под влиянием окружающих их горных си-стем: характеризуются засушливым климатом и являются районами аккумуляции вещества, поступающего как с гор (в растворенном виде, в составе твердой фазы), так и с атмосферными

осадками. Аридные черты климата, общий акку-мулятивный характер поверхности, обилие де-прессионных форм мезо- и микрорельефа, близ-кое залегание к дневной поверхности грунтовых вод (Кулундинская равнина) и сезонной мерзло-ты (межгорные котловины), наличие засоленных почвообразующих пород в пределах территории исследований способствуют, в пределах терри-тории исследований, интенсивному развитию процессов галогенеза. [6-11]. Наличие засоле-ния, в свою очередь, приводит к формированию пестрого почвенного покрова. Так, при общем доминировании зональных почв (черноземы, каштановые, криоаридные), здесь также распро-странены почвы интразональных типов (солон-цы, солончаки, луговые и болотные). Последние приурочены к пониженным элементам рельефа (зонам аккумуляции солей) и к выходам засолен-ных почвообразующих пород.

С целью определения условий произраста-ния N. sibirica Pall. и N. schoberi L., был выбран и обследован ряд ключевых участков. Характерная особенность участков – их локализация в пони-женных элементах рельефа (озерные котловины, долины рек, микрозападины и др.). Почвенный покров местообитаний этих видов представлен интразональными типами: солончаками и со-лонцами.

В пунктах обследования проводился отбор образцов почв и грунтовых вод. Почвенные об-разцы для определения солевого состава отби-рались из зоны минерального питания растений – слой 0-30 см. В границах ключевых участков были определены контрольные точки, на кото-рых растения селитрянки отсутствовали. Здесь также были отобраны почвенные образцы, по приведенной схеме. В водной вытяжке из почв концентрацию анионов (гидрокарбонат-, суль-фат-, хлор-ион) определяли согласно [12], а со-держание Na – методом атомной абсорбции.

Результаты исследованийИзвестно, что растения рода Nitraria, яв-

ляются представителями древней пустынной флоры. Поэтому закономерно, что на изученной территории селитрянка оказалась приурочена к почвам засоленных ландшафтов: солончакам со-ровым и луговым, а также к солонцам корковым и мелким.

Наши исследования показали, что селитрян-ка адаптирована к разным типам засоления:

88



хлоридному, сульфатно-хлоридному, хлоридно-сульфатному, сульфатному и содово-хлоридному – с доминированием в составе катионов ионов натрия. При всех типах засоления его степень ва-рьировала от слабой до очень сильной. Химизм и степень засоления изученных почв зависели от их приуроченности к типам элементарных гео-химических ландшафтов и изменялись в гори-зонтальном направлении и внутрипрофильно. Зональные почвы элювиальных ландшафтов были лишены признаков засоления, а интразо-нальные почвы аккумулятивных ландшафтов, напротив, очень сильно засолены с поверхности.

Засоление почв, является характерной чер-той местообитаний селитрянки, но в тоже время, как и всякий экологический фактор, находясь в избытке или недостатке, может ограничивать ее жизнедеятельность. В литературе [13] имеются данные о том, что наличие определенного коли-чества солей в питательной среде стимулирует рост галофитов, а избыток или недостаток за-соления, напротив, приводит к их угнетению. Проведенные исследования позволили выявить

ориентировочные экологически благоприятные уровни засоления, способствующие устойчиво-му развитию селитрянки (рис. 1).

Так, при доминировании ионов хлора в со-левом комплексе благоприятный уровень засоле-ния укладывается в диапазон 0,2-0,6%, в случае же преобладания сульфат-ионов диапазон су-щественно расширяется и составляет 0,7-3,4%. Содержание солей в почвах вне этих пределов является для селитрянки критическим, ее рост на таких участках нами не зарегистрирован. К таким почвам относятся зональные незасолен-ные, а также солончаки с аномально высокими концентрациями солей.

Тип и уровень засоления почв являются ди-намическими характеристиками, изменяющими-ся во времени и в пространстве. Значительные изменения этих показателей могут происходить за достаточно короткий временной промежуток (например, в течение вегетационного периода) при существенной смене погодных условий (за-суха, проливные дожди). Соответственно, расте-ния для своего успешного развития вынуждены

Растения: 1 – старые, 2 – молодыеПочвы: а – зональная незасоленная (каштановая; криоаридная; чернозем южный),

b – солонец, c, d – солончак соровый зоны угнетения селитрянки, вода

Рисунок 1 – Схема размещения популяции селитрянки в озерных котловинах южной части Сибирского региона

89



приспосабливаться к таким изменениям, исполь-зуя комплекс физиологических и поведенческих адаптивных механизмов. Среди поведенческих адаптаций селитрянки к изменению засоления нами отмечено: перемещение популяции в про-странстве в горизонтальном направлении, изме-нение заглубления корневой системы отдельных особей, а также влияние на засоление почв путем изменения микрорельефа.

Перемещение популяций селитрянки в про-странстве в горизонтальном направлении осо-бенно хорошо прослеживается в обсыхающих озерных котловинах (рис. 1). Здесь степень за-соления повышается в направлении от края котловины к водяной кромке: от зональных не-засоленных почв к солонцам и солончакам со-ровым. В этом же направлении происходит рас-пространение популяции селитрянки. При этом молодая поросль кустарника, занимает участки, уровень засоления которых выше по сравнению с местообитаниями взрослых растений. Фактов заселения селитрянкой незасоленных почв нами не обнаружено.

Одним из способов, при помощи которого растения селитрянки осваивают сильнозасолен-ные участки почвенного покрова, является за-держание в пристволовой части минеральных частиц, приносимых с водой и ветром, и форми-рование кочек. Данные образования изменяют

условия местообитаний растений – происходит рассоление почвы в результате снижения уровня почвенно-грунтовых вод, уменьшения испари-тельного концентрирования солей и удаления их избытка за счет улучшения дренажа с дождевы-ми и талыми водами [14]. Это явление отмечено на ключевом участке «Кулундинское озеро» (рис. 2), где почвенный покров представлен солонча-ками соровыми сульфатно-хлоридными очень сильно засоленными. Грунтовые воды залегают на глубине 60 см, имеют минерализацию 60 г/л и относятся к рассолам. Такой агрессивный гео-химический фон затрудняет развитие раститель-ного покрова, который здесь представлен лишь разреженными популяциями солеросов. Однако в результате прибойной и ветровой деятельности в пределах исследуемого участка сформировал-ся песчаный микровал шириной примерно 1 м и высотой 30 см, на котором обнаружены единич-ные растения селитрянки.

Наличие этого вала способствует изменению общего содержания легкорастворимых солей с критического уровня до приемлемого: от 0,6% в основании вала, до 0,2% на его вершине. При этом максимальное количество корней сосредо-точено в слое 0-20 см песчаного наноса, в слое же 20-30 см на фоне увеличения засоления их количество резко снижается. На контрольном участке распределение солей в профиле имеет

Рисунок 2 – Влияние микрорельефа на изменение общего содержания легкорастворимых солей (%) в местообитании N. schoberi на солончаке соровом сульфатно-хлоридно-натриевом сильнозасоленном

90



Таблица – Распределение легкорастворимых солей в зоне минерального питания N. schoberi на солонце корковом (оз. Малиновое, Кулундинская равнина)

Глубина, см Тип засоления Общее количество солей, % Степень засоления

0-10 - – незасоленная

10-20 содово-хлоридный 0,19 слабозасоленная

20-30 содово-хлоридный 0,27 среднезасоленная

обратный характер, их максимум (0,6%) сосре-доточен в слое 0-10 см, и селитрянка здесь не селится.

Интересен факт произрастания селитрянки на почвах, верхняя часть корнеобитаемого слоя которых засолена слабо, либо вовсе лишена при-знаков засоления. Эти почвы локализованы, как правило, по внешнему краю озерных котловин, на возвышениях, лишены контакта с грунтовы-ми водами, и подвергаются в данный момент времени процессу рассоления, солевой горизонт в них перемещен вглубь профиля. Нами выявле-но, что на почвах с подобным характером рас-пределения солей в профиле произрастают ис-ключительно взрослые растения селитрянки. В качестве примера (табл.), можно привести рас-пределение солей в солонце корковом (участок оз. Малиновое, Кулундинская равнина).

Исходя из результатов исследования, можно составить следующую схему сопряженной эво-люции состава и свойств почв озерных котловин и расселения на них растений селитрянки. На ранних стадиях усыхания озера, почвы, распола-гающиеся по внешнему краю котловины, харак-теризовались более значительным содержанием солей в профиле. И, видимо, данные местооби-тания заселялись селитрянкой как раз в то вре-мя. Затем, по мере усыхания озера и снижения уровня засоленных грунтовых вод, поступление солей в почвы в результате испарительного кон-центрирования существенно уменьшилось либо вовсе прекратилось. Под действием атмосфер-ных осадков процессы засоления почв смени-лись процессами рассоления, и с нисходящими

токами влаги соли с поверхности почв посте-пенно начали перемещаться вглубь профиля. Одновременно с этим происходило взросление популяций селитрянки, и по мере перемеще-ния верхней границы солевого горизонта вглубь профиля, корневая система растений следовала вслед за ней, тем самым, поддерживая контакт с комфортной для себя геохимической средой и обеспечивая себя необходимым количеством хи-мических элементов.

Выводы1. Местообитания N. sibirica и N. schoberi

приурочены к интразональным почвам засолен-ных ландшафтов – солончакам соровым и луго-вым, солонцам корковым и мелким.

2. Жизнедеятельность селитрянки лимитиру-ется уровнем концентрации легкорастворимых солей в почвах. При этом экологически благо-приятный диапазон содержания солей на фоне преобладания в солевом комплексе ионов хлора значительно уже (0,2-0,6%), чем при доминиро-вании сульфат-ионов (0,7-3,4%). Отсутствие за-соления не благоприятствует росту и развитию селитрянки.

3. В ответ на изменение степени засоления почв селитрянка проявляет ряд адаптивных по-веденческих реакций, среди которых перемеще-ние популяции в пространстве в горизонтальном направлении к наиболее сильно засоленным по-чвам, изменение микрорельефа на участках с экстремальным уровнем засоления, заглубление корневой системы на почвах подвергающихся рассолению.


1 Бобров Е.Г. О происхождении флоры пустынь Старого Света в связи с обзором рода Nitraria L. // Ботанический журнал. – 1965. – №8. – С. 1053-1067.

2 Моренко М.О. Галофиты Алтайской горной системы на примере семейства маревые (Chenopodiaceae) // Вестник Томского Государственного Университета. – 2007. – №298. – С. 222-223.

91



3 Найданов Б. Б. Флора засоленных местообитаний юго-западного Забайкалья: кормовая оценка // Вестник КрасГАУ. – 2009. – №11. – С. 39-43.

4 Ткачук Т. Е., Борзых М. В. Динамика популяции Nitraria Sibirica в окрестностях Торейских озер // Природоохранное сотрудничество: Россия, Монголия, Китай. – 2010. – №1. – С. 286-289.

5 Опустынивание земель и борьба с ним: сб. ст. Междунар. науч. конф. – Абакан, 2007. – 327 с.6 Волковинцер В. И. Степные криоаридные почвы. – Новосибирск, 1978. – 208 с.7 Панфилов В. П. Физические свойства и водный режим почв Кулундинской степи. – Новосибирск,

1973. – 260 с. 8 Почвы Алтайского края. – М., 1959. – 384 с.9 Хмелев В. А. Засоленные почвы Горного Алтая / Свойства почв таежной и лесостепной зон

Сибири. – Новосибирск, 1978. – С. 97-118.10 Степи Центральной Азии. – Новосибирск, 2002. – 299 с.11 Танзыбаев М. Г. Почвы Хакасии. – Новосибирск, 1993. – 256 с.12 Агрохимические методы исследования почв. – М., 1975. – 656 с.13 Физиология растений. – М., 2007. – 640 с.14 Роль почвы в формировании и сохранении биологического разнообразия. – М., 2011. – 273 с.

Reference

1 Bobrov E. G. O Proisxozhdenii fl ory pustyn starogo sveta v svyazi s obzorom roda nitraria l. // Botanicheskij zhurnal. 1965. №8. s. 1053-1067.

2 Morenko M. O. Galofi ty altajskoj gornoj sistemy na primere semejstva marevye (Chenopodiaceae) // Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. 2007. №298. s. 222-223.

3 Najdanov B. B. Flora zasolennyx mestoobitanij yugo-zapadnogo zabajkalya: kormovaya ocenka // Vestnik Krasgau. 2009. №11. s. 39-43.

4 Tkachuk T. E., Borzyx M. V. Dinamika populyacii nitraria sibirica v okrestnostyax torejskix ozer // Prirodooxrannoe sotrudnichestvo: Rossiya, Mongoliya, Kitaj. 2010. №1. s. 286-289.

5 Opustynivanie Zemel i borba s nim: sb. st. mezhdunar. nauch. konf. Abakan, 2007. 327 s.6 Volkovincer V. I. Stepnye krioaridnye pochvy. Novosibirsk, 1978. 208 s.7 Panfi lov V. P. Fizicheskie svojstva i vodnyj rezhim pochv kulundinskoj stepi. Novosibirsk, 1973. 260 s. 8 Pochvy Altajskogo Kraya. M., 1959. 384 S.9 Xmelev V. A. Zasolennye pochvy gornogo altaya / svojstva pochv taezhnoj i lesostepnoj zon Sibiri.

Novosibirsk, 1978. s. 97-118.10 Stepi Centralnoj Azii. Novosibirsk, 2002. 299 s.11 Tanzybaev M. G. Pochvy Xakasii. Novosibirsk, 1993. 256 S.12 Agroximicheskie Metody Issledovaniya Pochv. M., 1975. 656 S.13 Fiziologiya Rastenij. – M., 2007. 640 S.14 Rol Pochvy V Formirovanii i soxranenii biologicheskogo Raznoobraziya. M., 2011. 273 S.

92


Уровень загрязнения тяжелыми металлами (Pb, Cd) хлопковых полей Мактааральского района ...

УДК 599: 504. 54.051Б.Е. Шимшиков, 1Б.М. Байжанов*,

2Б.У. Сулейменов, 2С.И. Танирбергенов1Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы,

2КазНИИПиА имени У.У. Успанова, Казахстан, г. Алматы*E-mail:[email protected]

Уровень загрязнения тяжелыми металлами (Pb, Cd) хлопковых полей Мактааральского района ЮКО

(на примере сельского округа «Ералиев»)

Проведено агроэкологическое обследование 7,746 тыс. га пашни сельского округа «Ералиева» Мак-тааральского района Южно-Казахстанской области. Составлены картограммы загрязнения пашни подвижными формами элементов (Pb, Cd,). Из общей обследованной пашни превышение ПДК от-мечается по подвижному свинцу (> 6 мг/кг) – 7405 га (95,6 %), по подвижному кадмию (> 1 мг/кг) – 5387 га (69,5 %). Источниками тяжелых металлов являются поливные и грунтовые воды вследствие вторичного засоления при выходе из строя коллекторно-дренажной системы. Ключевые слова: агроэкология, мониторинг загрязнения, тяжелые металлы, свойства почвы, серозем.

B.E. Shymshykov, B.M. Bayzhanov, B.U. Suleimenov, S.I. TanirbergenovThe level of heavy metal pollution (Pb, Cd) of cotton fields

Maktaaral district of South Kazakhstan (for example, rural district «Yeraliyev»)

The agro-ecological survey was conducted on the 7.746 hectares of tilled field located in “Yeralievo” village, Maktaaral district of South Kazakhstan region. The cartogram of labile soil elements pollution (Pb, Cd,) was constituted. As an result of survey exceeded MPC for labile lead (> 6 mg / kg) is 7405 ha (95.6%,), for labile cadmium (> 1 mg / kg) is 5387 ha (69.5%). Sources of heavy metals are agricultural water and groundwater due to secondary salinity while drain-collector system breakage.Keywords: agroecology, pollution monitoring, heavy metals, soil properties, serositis.

Б.Е. Шимшиков, Б.М. Байжанов, Б.У. Сулейменов, С.И. ТанирбергеновОҚО Мақтаарал ауданының мақта алқаптарындағы ауыр металлдармен (Рb, Сd)

ластану деңгейі (мысалға «Ералиев» ауылдық округі)

Оңтүстік Қазақстан облысы Мақтаарал ауданы «Ералиев»ауылдық округінің айдалған 7,746 мың га жерлерге агроэкологиялық зерттеулер жүргізілді. Айдалған жерлердің жылжымалы формадағы элементтермен (Pb, Cd,) ластануына картограммалар құрылған. Барлық жыртылған жерлердің зерттеулерінің нəтижесі бойынша ШРК-дан асуы жылжымалы қорғасын (> 6 мг/кг) – 7405 га (95,6%), жылжымалы кадми (> 1 мг/кг) – 5387 га (69,5 %) көрсеткен. Ауыр металдардың негізгі көзі суармалы су жəне топырақ сулары, олар өз кезегінде екіншілік сортаңдануға алып келеді. Түйін сөздер: агроэкология, ластану мониторингі, ауыр металдар, топырақ қасиеті, сұр топырақ.

В хлопкосеющих районах Южно-Казахстан-ской области вносились высокие дозы различ-ных минеральных удобрений, которые содер-

жать различные балластовые вещества, в том числе тяжелые металлы. Определение загрязне-ния длительно удобряемых почв тяжелыми ме-

93


Б.Е. Шимшиков и др.

таллами в настоящее время не проводится, хотя это является, необходимым условием оценки экологического состояния почв хлопкосеющих регионов.

Целью наших исследований является опре-деление токсичных элементов, как Pb и Cd, концентрация которых в почве по последним данным непрерывно возрастает и оказывает от-рицательное воздействие на живые организмы. Почвы являются главным аккумулятором, сор-бентом и разрушителем тяжелых металлов.

Свинец. Интерес к свинцу в биологии и медицине почти исключительно связан с его токсичностью для всего живого. Тем не менее, установлено, что в небольших количествах он необходим растительным и особенно животным организмам. Дефицит свинца в растениях возмо-жен при его содержании в надземной части от 2 до 6 мкг/кг сухого вещества [1-2].

Избыток свинца в растениях ингибирует ды-хание и подавляет процесс фотосинтеза, иногда приводит к увеличению содержания кадмия и снижению поступления цинка, кальция, фосфо-ра, серы. Вследствие этого не только снижается урожайность растений, но и резко ухудшается качество производимой продукции [3].

Считается, что концентрация свинца свыше 10 мг/кг сухого вещества является токсичной для большинства культурных растений.

Кадмий – хорошо известен как токсичный элемент. Биологическая роль кадмия изучена очень слабо, отмечается токсичность данного эле-мента. Эмсли, изучавший тяжелые металлы в сво-их исследованиях пишет, что кадмий – токсикант, канцероген, тератоген [4-5]. Он негативно влияет на рост, и развитие растений в зависимости от концентрации его подвижных форм в почве.

Кадмий способен сравнительно легко посту-пать в растения из почвы через корневую систе-му, а также из атмосферы через листья. Установ-лено, что корневой барьер снижает поступление кадмия в листья, причем этот эффект сильнее проявляется на черноземах.

Естественные содержания кадмия в расте-ниях невелики и составляют (мг/кг сухого ве-щества) в зерне злаков -0,013-0,22, траве 0,07-0,27, бобовых культурах -0,08-0,27. В результате деятельности человека глобальное обогащение окружающей среды кадмием в 3 раза превы-сило поступление его за счет естественных ис-точников. Существует опасность для здоровья

и жизни человека и животных от потребления в пищу растений, загрязненных кадмием. Кадмий ингибирует синтез ДНК, белков и нуклеиновых кислот, влияет на активность ферментов, его из-быток нарушает усвоение и обмен других ми-кроэлементов (Zn, Cu, Se, Fe), может вызывать их дефицит.

В мире и России существуют жесткие огра-ничения на поступление кадмия в организм че-ловека и животных, содержание его в различных объектах природной среды, пище и воде. ПДК кадмия в почве в разных странах колеблется от 2 до 5 мг/кг. Предельно-допустимая норма содер-жания металла в кормах – мг/кг сухого вещества.

В почвах под сельскохозяйственными расте-ниями максимум содержания тяжелых металлов приходится на слой 0-30 см, что связано обра-боткой почв, вызывающей выравниванием кон-центраций металлов в этом слое. Для почв под чистым паром максимальное содержание эле-ментов характерно для слоя 0-15 см, что свиде-тельствует о низкой миграционной способности их даже в условиях отсутствия растительности и при низком содержании органического веще-ства. Загрязнение почв Махтааральского района Южно-Казахстанской области является мозаич-ным по уровню накопления тяжелых металлов: с точками в почве их концентрация на уровне или ниже ПДК, могут соседствовать и такие, где кон-центрации во много раз превосходит норматив.

Объект, материалы и методы исследованийКраткое описание объекта исследованийОбъектом исследований являются хлопко-

вые поля Махтааральского района Южно-Казах-станской области, расположенные в пустынной зоне. Почвенный покров представлен серозема-ми светлыми южными, профиль которых харак-теризуется наличием сплошного задернованного горизонта с поверхности; значительной растя-нутостью гумусового горизонта (А+В), равного 50-60 см, светло-серой окраской горизонта А; зернистой структурой и каверзностью гумусово-го горизонта. Отмечается слабая выраженность карбонатного мицелия и наличие карбонатно-иллювиального горизонта, слабовыраженного благодаря присутствию гипсовых выделений и более легкого механического состава.

В механическом составе светлых южных се-роземов преобладает крупнопылеватая фракция и наблюдается утяжеление верхней части по-

94



чвенного профиля по сравнению с материнской породой и участием мелкопесчанистых частиц (0,25-0,05 мм). Объемная масса колеблется от 1,23 до 1,32 г/см3. Наименьшую объемную массу имеет более гумусированный верхний горизонт. Плотность твердой фазы почвы в пахотном слое составляет 2,61 г/см3. Эти почвы обладают вы-сокой порозностью, особенно, в кавернозном го-ризонте. Максимальная гигроскопическая влага в пахотном слое низкая (3-5%), а влажность за-вядания составляет 4,5-7,0%. Глубина весенне-го промачивания не превышает 50 см. В летне-осенний период эти почвы подвергаются силь-ному иссушению.

Светлые южные сероземы характеризуются сравнительно широким отношением органиче-ского углерода к азоту (8-9), большим количе-ством карбонатов (4-6% СО2) в поверхностном горизонте. Материнские породы содержат 6-7% СО2. Сумма поглощенных оснований составляет всего 5-13 мг-экв на 100 г почвы. Поглощающий комплекс в верхней части профиля насыщен по-глощенным кальцием (65-80%) и поглощенным магнием (20-30%). С глубиной относительное количество магния увеличивается, достигая в отдельных горизонтах 43%. В этих почвах отно-сительно много поглощенного калия от 3 до 7%. Количество поглощенного натрия в гумусовом горизонте не превышает 3%.

В светлых южных сероземах валовые запа-сы фосфора составляют 0,19 % и калия – 2,8%, причем эти показатели уменьшаются с глубиной. Они содержат гумуса 1,0-1,5% и азота 0,07-0,09 %. В распределении гумуса и азота по профилю почвы резкое снижение количества гумуса (0,5-0,9%) и азота (0,04-0,06%) в поддерновом гори-зонте.

Содержание подвижного фосфора в поверх-ностных горизонтах колеблется от 10 до 20 мг/кг, с резким уменьшением с глубиной. Наименьшее содержание подвижного фосфора в орошаемых светлых сероземах, поэтому необходимо внесе-ние фосфорных удобрений.

Светлые южные сероземы содержат в пахот-ном слое подвижного калия более 400 мг/кг, а его запас в этом слое составляет 800-900 мг/кг. В орошаемых сероземах его содержание мень-ше (300-350 мг/кг). Несмотря на относительно высокое содержание подвижного калия, в этих почвах в условиях полива наблюдается отзывчи-вость растений на калийные удобрения.

Зольные элементы в сероземах присутствуют преимущественно в минеральной форме. Слабая выветрелость и богатство лессовых пород по-левошпатовыми и другими близкими к ним ми-нералами, которые при разрушении отдают эле-менты питания растений, определяют богатство сероземов зольными элементами пищи расте-ний. Почвенный раствор сероземов содержит в качестве основных компонентов кальций и маг-ний, воднорастворимые органические вещества, нитраты, сульфаты и хлориды. Реакция серозе-мов слабощелочная (рН 7-8) и нейтральная.

Высокая насыщенность сероземов карбона-тами кальция способствует химическому погло-щению анионов, дающих с кальцием и магнием трудно растворимые соединения, особенно с фосфором. Другая характерная особенность аг-рохимических свойств сероземов – это быстрая истощаемость азотом. Бедность гумусом опре-деляет малое содержание азота, преобладание в составе гумуса протеинов и ограниченность за-пасов легко мобилизирующих соединений азота.

Недостаток фосфора и азота в сероземах для роста и развития растений еще более подчерки-вается биологической ограниченностью верхне-го слоя, а более глубокие слои отличаются сла-бой способностью снабжать растения азотом и фосфором.

Полевое обследование на орошаемых зем-лях проводилось в масштабе 1:10000. Картогра-фической основой для проведения комплексного агроэкологического обследования является план землепользования хозяйства, на который перене-сены контуры почв с почвенной карты (почвен-но-мелиоративная карта и карты засоления оро-шаемых почв). Отбор проб почвы производился с элементарных участков в период вегетации хлопчатника от всходов до созревания. Площадь элементарного участка (сельскохозяйственное угодие, характеризуемое одной объединенной пробой) 5-7 га в зависимости от конфигурации участка. После рекогносцировочного осмотра территории на картографическую основу нано-сят сетку элементарных участков. Форма эле-ментарного участка по возможности должна приближаться к прямоугольной с соотношением сторон не более 1:2. Каждому элементар ному участку присваивают порядковый номер.

На картографической основе в пределах каж-дого выделенного элементарного участка про-кладывают маршрутный ход.

95



Отбор объединенных проб осуществляют способом маршрутных ходов. Маршрутный ход прокладывают по середине каждого элементар-ного участка вдоль её удлиненной стороны. С каждого элементарного участка отбирают одну объединенную пробу. Если площадь рабочего участка меньше площади элементарного участ-ка, то объединенную пробу отбирают в пределах рабочего участка.

Каждую объединенную пробу составляют из точечных проб, равномерно отбираемых на элементарном участке по маршрутному ходу. На пахотных почвах точечные пробы отбирают на глубину до 20 см. Учитывая пестроту почвенно-го покрова, объединенную пробу на всех типах почв при отборе тростевым буром составляют из не менее 20 точечных проб. Масса объединенно-го образца (пробы) должна быть не менее 0,4 кг. Отобранную в пределах элементарного участка почвенную пробу помещают в полотняный ме-шочек и кладут туда этикетку установленного образца. Отобранные пробы просушивают. Вы-сушенные пробы укладывают в контейнеры и отправляют в организацию исполнителя. Из не

размолотой пробы отбирают навеску почвы для определения содержания тяжелых металлов.

Обобщение результатов агроэкологического обследования почв проводится с целью опреде-ления степени загрязнения тяжелыми металлами поля и в целом по хозяйству.

Методика определения тяжелых металлов (Pb и Cd)

Определение тяжелых металлов проводилось методом атомно-абсорбционной спектрофотоме-трии (ААС), который основан на явлении селек-тивного поглощения (абсорбции) резонансного излучения определяемого элемента атомным паром исследуемого вещества. Атомно-абсорб-ционный метод отличается от традиционных аналитических методов простотой выполнения анализа и высокой производительностью. Он обеспечивает предел обнаружения многих эле-ментов 0,1-0,01 мкг/см3 (с атомизацией в пламе-ни) и ниже, что в большинстве случаев оказы-вается достаточным для применения метода в почвенно-агрохимических исследованиях.

Техника выполнения измерений. Приготов-ление стандартных растворов. В качестве ос-

1 рисунок. – Схема организации комплексного агрохимического обследования сельскохозяйственных угодий

96



новных стандартных растворов используют го-сударственные стандартные образцы (ГСО) с гарантированной концентрацией элемента или комплекса элементов – 1000 мкг/см3. Возможно приготовление стандартных растворов из окис-лов или солей металлов с постоянной стехиоме-трией.

Свинец. Навеску 1,000 г металлического свинца помещают в стакан вместимостью 100 см», растворяют в 30 см» азотной кислоты A:1) и количественно переносят в мерную колбу объ-емом 1000 см». Доводят до метки 1%-ым раство-ром азотной кислоты. Полученный раствор име-ет концентрацию 1000 мкг/см3 свинца.

Кадмий. Навеску 1,142 г оксида кадмия (CdO) помещают в стакан вместимостью 100 см», растворяют в 20 см» азотной кислоты A:1) и количественно переносят в мерную колбу объ-емом 1000 см». Доводят объем до метки 1%-ым раствором азотной кислоты. Полученный рас-твор имеет концентрацию 1000 мкг/см^ кадмия.

Основные стандартные растворы хранят в герметичной посуде из стекла или полиэтилена высокого давления на рассеянном свету. Гаран-тированный срок хранения основных растворов – 1 год.

Промежуточные стандартные растворы эле-ментов готовят последовательным разбавлением основных растворов в 10 и 100 раз 1%-ой азот-ной кислотой. Эти растворы хранят в герметич-ной посуде не более 1 года.

Стандартные растворы сравнения готовят из промежуточных растворов путем разбавления тем же раствором кислоты, проб. Содержание тяжелых металлов не должно выходить за пре-делы следующих диапазонов рабочих концен-траций: для железа, цинка и марганца – 0,1-10; для меди – 0,05-5; для хрома, никеля и свинца – 0,1-5; для кадмия – 0,02-1 MKr/cMJ. В рабочих диапазонах необходимо иметь по 3-4 стандарт-ных раствора сравнения. Стандартные растворы сравнения могут быть как смешанными, так и моноэлементными. Растворы с концентрацией металла от 1 до 10 MKr/cMJ хранят в герметич-ной посуде не более 1 месяца, растворы с кон-центрацией менее 1 мкг/см3 должны быть свеже-приготовленными.

В качестве нулевого стандарта (бланк) ис-пользуют 1%-ый раствор азотной или соляной кислоты, т.е. тот раствор, который применяли для растворения проб и разбавления растворов.

Аппаратура, реактивы, материалы:1. Государственные стандартные образцы

(смешанные или моноэлементные) с концентра-цией каждого элемента 1000 мкг/см3 или:

свинец металлический по ТУ 6-09-3523-74; кадмий оксид по ГОСТу 11120-75;

Проведение измерений. Подготовку атомно-абсорбционного спектрофотометра к работе, его включение и выведение на рабочий режим осу-ществляют в соответствии с инструкциями по эксплуатации. Особое внимание следует уделить выполнению таких моментов, как:

♦ установление требуемой силы тока (на каждой лампе с полым катодом указаны опти-мальная сила тока и максимально допустимая) и прогрев источника резонансного излучения не менее 30 мин.;

♦ точная настройка монохроматора на резо-нансную линию по максимуму излучения при минимальной ширине щели, но проведение из-мерений при рекомендуемой ширине щели; ис-пользуют наиболее чувствительные линии по-глощения элементов со следующими длинами волн: цинк – 213,9 нм, железо – 248,3 нм, кад-мий – 228,8 нм, никель – 232,0 нм, свинец – 283,3 нм, кобальт – 240,7 нм, марганец – 278 нм, медь – 324,8 нм, хром -357,9 нм;

♦ юстировка источников резонансного и (если корректором фона служит дейтериевая лампа и в спектрофотометре отсутствует режим автокомпенсации) нерезонансного излучения;

♦ юстировка высоты горелки и ее положения относительно луча источника резонансного из-лучения;

♦ прогрев включенной горелки перед нача-лом измерений с одновременной ее промывкой бидистиллированной водой в течение 5 мин.;

Техника измерений. Сначала распыляют в пламя нулевой стандарт (при экстракционном концентрировании – его экстракт) и устанавли-вают показания прибора на нуль. Затем в поряд-ке возрастания концентрации измеряют абсорб-цию стандартных растворов сравнения (или их экстрактов). В конце градуировки отмечают по-ложение нулевой линии при распылении нулево-го стандарта. После окончания градуировки при-бора в пламя распыляют исследуемые растворы и измеряют величину абсорбции (практически во всех моделях современных атомно-абсорбци-онных спектрофотометров предусмотрен режим автопостроения градуировочного графика, что

97



позволяет получать результаты измерений как в величине абсорбции, так и в единицах концен-трации). Измерение каждого раствора проводит-ся не менее двух раз.

Результаты исследованийОбследование хлопковой пашни проведено

в Кировской зоне орошения Мактааральского района Южно-Казахстанской области на терри-тории сельского округа «Ералиева» на площади 7646 га и отобрано 1000 проб почвы. На карто-графическую основу нанесена схема проведения обследования пашни с нанесением номеров эле-ментарных участков.

В отобранных при обследовании почвенных образцах определялось содержание подвижных Pb и Cd атомно-абсорбционным спектрометри-ческим методом. Результаты химического анали-за почвы представлены в таблице 1.

Результаты химического анализа по содер-жанию микроэлементов в почве для подготовки цветной картограммы сгруппированы в 5 групп (таблица 1). Группа 1 с очень низким содержа-нием и 5 группа с повышенным содержанием микроэлемента.

Обобщение и оценка результатов исследо-ваний

Анализ полученных данных показал, что на пашне отмечается мозаичное загрязнение. Пло-щадь пашни с низким содержанием подвижно-го свинца составляет 341 га (4,4%, 2-я группа от 6,01 до 12,0 мг/кг) соответственно. Превышение ПДК по подвижному свинцу (6 мг/кг) установле-но на площади 7405 га, что составляет 95,6% от общей обследованной пашни.

На рисунках 1-2 представлена картограмма содержания подвижных свинца и кадмия.

Таблица 1 – Группировка почв по содержанию подвижных форм микроэлементов, мг/кг

Группа Pb Cd цвет

1 <1,0 <0,2

2 1,01-6,00 0,21-1,003 6,01-12,00 1,01-2,204 12,01-18,00 2,21-3,205 >18,01 >3,21

ПДК 6 1Кларк 10 0,5

Рисунок 2 – Картограмма содержания подвижного свинца в пашне сельского округа «Ералиева»

98



Рисунок 2 – Картограмма содержания подвижного кадмия в пашне сельского округа «Ералиева»

Таблица 2 – Площадь загрязнения пашни сельского округа «Ералиева» микроэлементами

Mикроэлемент Общая площадь, га

Площадь загрязнения земель по группам га %

1 2 3 4 5

Свинец 7746 - 3414,4

342344,2

384549,6

1371,8

Кадмий 7746 - 235930,5

535569,1

320,4 -

Таблица 3 – Вариационно-статистические показатели содержания в почве подвижных микроэлементов

Микроэлемент n Mұm, мг/кг Доверительный интервал, Р=0.95% s V, % P, %

Уровень надежности

(95,0 %)

Pb 1000 12,16±0,100 11,95÷12,3712,16 3,41 8,0 0,8 0,21

Cd 1000 1,20±0,009 1,19÷1,211,20 0,30 5,0 0,7 0,01

Площадь пашни с низким содержанием под-вижного кадмия составляет всего 2359 га (30,5%, 2-я группа от 0,21 до 1,0 мг/кг). Превышение ПДК (1 мг/кг) по подвижному кадмию установ-

лено на площади 5387 га, что составляет 69,5% от общей обследованной пашни.

Вариационно-статистический анализ полу-ченных данных показал, что по свинцу и кад-

99



мию отмечается большая изменчивость (> 25 %), ошибка опыта не превышает 1,1 %. Доверитель-ный интервал содержания подвижного свинца составляет – 11,95÷12,37 мг/кг, подвижного кад-мия – 1,19÷1,21 мг/кг.

Доверительный интервал М±УН, где М – среднее арифметическое, УН – уровень надеж-ности. Коэффициент вариации находится по формуле

где V – коэффициент вариации – вариабель-ность, изменчивость (до 10% – незначительная, 10-20% – среднее, более 20% – значительная), σ – сигма – стандартное отклонение, М – среднее арифметическое. Ошибка опыта вычисляется по формуле

где Р – ошибка опыта, m – стандартная ошибка, (ошибка среднего), М – среднее арифметическое.

Источником накопления тяжелых металлов в почве может быть поливная вода. Данные содер-жание изучаемых элементов в поливной воде, отобранных с оросительных каналов представ-лены в таблице 4.

Таблица 4 – Содержание тяжелых металлов в полив-ной воде

ИсточникСодержание в воде, мг/л

Pb Cd

Поливная вода 0,04 0,005

Грунтовая вода 0,07 0,001

С поливной водой 800 м3/га возможно посту-пление в почву 32 г/га свинца и 4 г/га кадмия. По нашим экспериментальным данным по этим тяжелым металлам отмечается приоритетное загрязнение хлопковой пашни. Учитывая, что хлопчатник поливается за вегетацию 3-4 раза, возможно увеличение поступление в почву свин-ца и кадмия в 3-4 раза больше.

Поливная вода просачивается через профиль до грунтовых вод. Из таблицы 4 видно высокое содержание в грунтовой воде свинца и кадмия, которые при вторичном засолении почвы под-нимаются к поверхности с водой по капиллярам. Тяжелые металлы поступают на хлопковые поля как с поливной водой так и с грунтовой, из-за выхода из строя коллекторно-дренажной сети, которая позволяла с помощью дренажа удалять высокоминерализованные грунтовые за пределы хлопковой пашни.

ЗаключениеПроведено агроэкологическое обследование

7,746 тыс. га пашни сельского округа «Ералиева» Мактааральского района Южно-Казахстанской области. Составлены картограммы загрязнения пашни подвижными кадмием и свинцом. Из об-щей обследованной пашни превышение ПДК отмечается по по подвижному свинцу (> 6 мг/кг) на 7405 га (95,6 %), по подвижному кадмию (> 1 мг/кг) – 5387 га (69,5 %). Тяжелые металлы поступают на хлопковые поля с оросительной водой и при отсутствии дренажа с грунтовой. Для улучшения агроэкологического и почвен-но-мелиоративного состояния хлопковых полей Мактааралького района Южно-Казахстанской области необходимо восстановление коллектор-но-дренажной системы региона, что позволит повысить урожайность хлопчатника и снизит за-грязнение пашни тяжелыми металлами.


1 Foy C.D., Chaney R.L., White M.C. The physiology of metal toxicity in plant // Arin. Rev. Physiol. – 1979. – Vol. 29.- P.511.

2 Eikman Th. Kloke A. Nutzungs – und schutzutbezogene Orien – tierungswerte fi r (Schad) – Stoff in Buden// VDLUFA – Mitteilungen. -1991 . – H.I. – S. 19 – 26.

3 Кабата – Пендиас А. , Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях: Пер. с анг.-М.: Мир, 1989.- 439 с. Adriano D.C. Trace elements in the terrestrial environment. – New York, Berlin, Heidelberg, Tokyo: Springer – Verlag, 1986.- 533 p.

100



4 Foy C.D., Chaney R.L., White M.C. The physiology of metal toxicity in plant // Arin. Rev. Physi-ol.-1979.- Vol. 29.- P.511

5 Welch R.M., Carry E.E. Concentration of chromium, nickel, and vanadium in plant materials // J. Agric. Food Chem.- 1975.- Vol.23.- P.479).

Reference

1 Foy C.D., Chaney R.L., White M.C. The physiology of metal toxicity in plant // Arin. Rev. Physiol. – 1979. – vol. 29.- p.511.

2 Eikman Th. Kloke A. Nutzungs – und schutzutbezogene orien – tierungswerte fi r (schad) – stoff in buden// Vdlufa – mitteilungen. -1991 . – h.i. – s. 19 – 26.

3 Kabata – Pendias A. , Pendias X. Mikroelementy v pochvax i rasteniyax: per. s ang.-M.: Mir, 1989.- 439 s. adriano d.c. trace elements in the terrestrial environment. – new york, berlin, heidelberg, Tokyo: springer – verlag, 1986.- 533 p.

4 Foy C.D., Chaney R.L., White M.C. The physiology of metal toxicity in plant // Arin. rev. physiol.-1979.- vol. 29.- p.511

5 Welch R.M., Carry E.E. Concentration of chromium, nickel, and vanadium in plant materials // J. Agric. Food Chem.- 1975.- vol.23.- p.479).

101


Б.Е. Шимшиков, Н.Е. Калибаев

ƏОЖ 599: 504. 54.05

Б.Е. Шимшиков, Н.Е. Калибаев*

Əл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, Қазақстан, Алматы қ. *E-mail: [email protected]

Сарыесік-Атырау құмдары жəне олардың экологиялық жағдайлары

Cоңғы жылдары Балқаш ауданының Сарыесік-Атырау шөлді экожүйелерінің экологиялық жағдайының нашарлануы байқалды. Оның себептері болып, біріншіден, қуаңдану процесінің ұлғаю əсері; екіншіден – антропогендік фактордан территорияның ылғалдануының төмендеуіне байла-нысты сексеуіл ормандарының өнімділігінің азаюы анықталды. Сарыесік-Атырау шөлді экожүйелерін қорғау жəне қалпына келтіру үшін сексеуілді қырқуға қарсы жарияланған мораторийді аз дегенде 10-15 жыл мұқият сақтап, оны орындап, мерзімін ұзарту қажет.Түйін сөздер: экожүйе, эрозия, деградация, транссекта.

B. E. Shimshikov, N. E. KalibayevSaryesik-atyrau’s sand and their ecological condition

In recent years deterioration of an ecological condition of desert ecosystems of Saryesik-atyrau of the Balkhash area is observed. The reasons of it are first strengthening of process of desertification; secondly – the anthropogenous factor connected with decrease in moisture content of the territory owing to cutting down of the saksaulovy woods. For protection and restoration of desert ecosystems of sand of Saryesik-atyrau it is necessary to prolong the moratorium on saxaul cutting down at least for 10-15 years and strictly to observe it.Keywords: ecosystem, erosion, degradation, transect, saxaul.

Б.Е. Шимшиков, Н.Е. КалибаевПески Сарыесик-атырау и их экологическое состояние

В последние годы наблюдается ухудшение экологического состояния пустынных экосистем Сары-есик-атырау Балхашского района. Причинами этого являются, во-первых, усиление процесса опу-стынивания; во-вторых, антропогенный фактор, связанный со снижением увлажненности террито-рии вследствие вырубки саксауловых лесов. Для охраны и восстановления пустынных экосистем песков Сарыесик-атырау необходимо продлить мораторий на вырубку саксаула по меньшей мере на 10-15 лет и строго его соблюдать.Ключевые слова: экосистема, эрозия, деградация, трансекта, саксаул.

Сарыесік-Атырау құмдары Балқаш көлінің оңтүстігінде орналасқан. Іле өзенімен Қаратал өзенінің аралығын алып жатыр. Бұл территорияға Іле өзенінің төменгі сағасы да кіреді. Үйілген құмдар арасында тақырлар, тақыр тəрізді топырақтар кездеседі.

Қазақстан Республикасының территория-сының 60%-дан астамы шөлді аймақтарға жата-

ды. Елімізде 5 миллионнан астам халық осы аймақта тұрады жəне шөлді зонаның биологиялық ресурстарын пайдаланады. Соңғы жылдары климаттың өзгерісіне, шөлдену процестерінің белcенді жүруіне байланысты, сонымен қатар антропогендік ықпалдың əсерлерінен шөлді зона экожүйелерінің жағдайлары нашарлап бара жатқаны байқалады. Шөлді экожүйелердегі

102



фитоценоздардың өнімділігі төмендеп, биологиялық əртүрлілігі азайып барады. Осыған орай шөлді экожүйелердің проблемаларын зерттеуге арналған жұмыстардың өзектілігі өте жоғары деп айтуға болады.

Алматы облысының Балқаш ауданында бірнеше экологиялық ландшафтар орналасқан. Зерттеу нысаны болып Сарыесік-Атырау кұмды экожүйелері табылады. Оның алып жатқан ауданы шамамен 2,83 млн.га, бұл ауданда 14 елді мекендер орналасқан. Жергілікті халық осы шөлді экожүйенің табиғи ресурстарын пайдаланып өмір сүреді. Негізгі айналысатын саласы – мал шаруашылығы.

Ғылыми-зерттеу жұмысының негізгі мақсаты – Алматы облысының шөлді зона-сында орналасқан Сарыесік-Атырау құмды экожүйесінің биологиялық алуан түрлілігіне қазіргі шөлдену процесінің əсерін көрсету.

Бұл региондағы шөлденудің негізгі себептері:– өсімдік жамылғысының деградациясы– су жəне жел топырақ эрозиясы– топырақтың сорлануы жəне дегуми-

фикациясы– топырақтың химиялық ластануы– жер асты жəне жер үсті суларының лас-

тануы– жердің су режимінің жəне техногендік

өзгеріске ұшырауы.Сарыесік – Атырау массивтерінің деграда-

цияға ұшырауы катастрофалық жағдай туғызуы мүмкін.

Жұмыстың міндеттері: Шөлді зонаның экожүйелеріне сипаттама

беру; Əр экожүйенің фитоценоздарын сипаттап

өнімділігін анықтау; Экожүйелердің биологиялық түрлілігінің

қазіргі жағдайын көрсету; Шөлді экожүйелерді қорғау жəне

өнімділігін арттыру, биоалуантүрлілігін сақтау шараларын ұсыну.

Сарыесік-Атырау шөлді экожүйесінде жа-нуарлар мен өсімдіктер биоалуантүрлілігінің экологиялық жағдайының нашарлануы байқа-лады. Оның себептері болып: біріншіден, қуаң-дану процесінің ұлғаю əсері; екіншіден – антро-погендік фактордан территорияның ылғал-дануының төмендеуіне байланысты екені анықталды. Фитоценоздар қауымдастықта-

рының азаюы жүріп жатқаны байқалады.Шөл өсімдіктері сирек болғанмен ауаның

ұдайы құрғақтығына жақсы бейімделген. Бұған вегетативтік уақыты қысқа, өсімдіктер (эфемер-лер) тəн келеді; олардың басым көпшілігінің та-мыр жүйелері терең орналасады, ал жапырақтары кішкене болғандықтан шөл өсімдіктері бой-ына ылғал қорын жинайды Өзіне тəн өсімдік жамылғысы алуан түрлі: 2500 2800 түрі бар. Олардың ішінде 200-215 түрі – эндемиктер.

Бұл жерлерде жартылай бұталы (жусан-ды, бұйырғынды, изенді), сексеуілді, бұталы (қоянжын-жүзгінді) өсімдік жамылғысы дамы-ған, жартылай бұталы (сұр жусанды, эфемерлі), ал дөң жəне тізбектелген аллювийлі-эолды құмдарда бұталы-сексеуілді эфемеройдты (сексеуіл-қоянжын-жүзімді) өсімдік жамылғы-лары тəн. Аталған өсімдіктер қауымдастығының жылдық жалпы өнімділігі 1995 мен 2010 жыл-дар аралығында зерттеулер бойынша 25-30 % төмендегені байқалады.

Зерттеу нысаны, материалдары жəне əдістері

Зерттеу нысаны болып Сарыесік-Атырау кұмды экожүйелері табылады. Оның алып жатқан ауданы шамамен 2,83 млн.га, бұл ауданда 14 елді мекендер орналасқан. Жергілікті халық осы шөлді экожүйнің табиғи ресурстарын пайда-ланып өмір сүреді. Негізгі айналысатын саласы – мал шаруашылығы.

Алматы облысының Балқаш ауданында бірнеше экологиялық ландшафтар орналасқан:

1) Шөлейтті – алса таулы қыратты жəне ұсақ шоқылы, борпылдақ қалың шөгінді тау жыны-старынан тұрады; өсімдік жамалғысы – далалы-шөлді астық тұқымдас жусанды; топырағы – ашық-құба жусанды-селеулі-бұталы тұзды, сортаңдарда өсетін астық тұқымдас, көп жылдық шөпті өсімдіктерден құралған.

2) Құмды шөлді – ірі қырқалы эолды жазықтар, қырқалы-төбешікті жəне толық бекітілген, жартылай бекітілген құмдардан, бос құмдарда өсетін шөлді бидайық, теріскен, ақжусан жəне сексеуілді құмда өсетін псаммофитті бұталы өсімдіктерден тұрады.

3) Далаланған шөл – ұсақ шоқылы жəне көтерінкі жазықтар, шөгінді жыныстары қалың, астық тұқымдас жусанды-боялышты өсімдігі бар далалы шөл жəне сорлар.

103



Зерттеу əдістері1. Географиялық жəне картографиялық

əдістер.Географиялық жəне картографиялық əдіс-

термен физикалық картаны, өсімдіктер жəне топырақтар жамылғысының карталарын пай-даланып шөлді биогеоценоздардың таралу заңдылықтарын, ареалын, шөлдену процесіне байланысты өзгерістерін картаға түсіріп зерттеу.

2. Өсімдіктер жамылғысының өнімділігін транссекталық əдіспен анықтау

Транссекталық əдісімен шөлдің өсімдік-терінің орналасу тығыздығы жəне өнімділігі анықталады. Ол үшін зерттеу территориясында ұзындығы 500 м, көлденеңі 300м төрт бұрыш ерекшеленеді. Соның ішінде əр 10-20м сайын кездесетін өсімдіктер түрлері анықталады. Оның айналасындағы 30м қашықтықтағы өсімдіктер есепке алынады. Əр өсімдіктің биіктігі, 4 бағытта көлденеңі. Сексеуілдің ағашының жуандығы, жер үсті жəне жер асты биомассасы жəне бөлек жасыл жапырақтарының биомассасы өлшенеді.

3. Өсімдіктерді ботаникалық əдістермен зерттеу

Ботаникалық əдіс – өсімдіктердің морфоло-гиялық белгілеріне қарап түрлерін анықтау (жапырағы,гүлі,сабағы,тамыры т.б.).

Зерттеу нəтижелері жəне оларды талқылауСексеуіл ормандарын трансекталық əдіс-

пен зерттеу нəтижелері. Сарыесік-Атырау Қазақстанның орталық шөл даласын-да орналасқан жер бетінде сексеуіл орманы біріншілік өнімі ең жоғары формацияларға жа-тады. Қазақстанда сексеуілдің үш түрі өседі:қар сексеуіл (Haloxylon aphyllum), ақ сексеуіл (Haloxylon persicium), зайсан сексеуілі (Holoxylon ammodendron).

Қазақстан мен Орта Азия өсімдіктер картасындағы 36 фитохронологиялық бірліктерде сексеуіл қоғамдастығы доминанттыққа ие, олар шөлді зонаның 29,3% ауданы алып жатыр. Сексеуіл орманының 1 гектарынан 40 тоннаға дейін отын шығады. Сексеуіл тек отын ғана емес құнды жайылым мал азығы. Сондықтан сексеуілдің өнімділігі шөлді экожүйенің биологиялық алуан түрлілігіне зор ықпал көрсетеді.

Бақанас орман шаруашылығы мемлекеттік мекемесі 1959 жылы 5 мамырда құрылған.Жер көлемі 1558997 га, оның ішінде орман алқабы 911159 га.4 орманшылыққа бөлінген: 1. Ақкол 29092 гектар2. Бақанас 379375 гектар3. Көктал 395990 гектар4. Қарой 754580 гектар

104



Қара жəне ақ сексеуілмен бірге орман-да жүзгін, жыңғыл,құмды қараған,тамариск т.б.өседі. Шөлді зонаның мемлекеттік орман қорының ауданы 12427,8 мың гектар құрайды.

Соңғы жылдары көп қырқылғандықтан сек-сеуіл ормандары сиреп кетті əсіресе елді мекен-дер мен жолдарға жақын орналасқан жерлерде.

Сарыесік-Атырау шөлінің орманының негізгі өсімдігі қара сексеуіл. Оның бойы 7 м-ге дейін жетеді. Жапырағымен мал əсіресе түйелер

қоректенеді. Түйелер сексеуілдің бұталарымен 3м биіктікке дейін қоректенеді. Бір бұтадан қоректік бірлікпен 12кг-ға дейін алады. Қойлар жерге түскен жапырақтарын жеп бір бұтадан 1кг-ға жуық қорек алады.

Ақ сексеуіл Сарыесік-Атырау құмдарының солтүстік жағында кездеседі. Олар үйінің құмның жоғары жағында өседі. Жылжымалы құмдарда ақ сексеуіл жүгін жəне қарағанмен бірге орман құрады.

1-кесте – Транссекта № 1 жусанды теріскенді-сексуілді қауымдасдық

Өсімдік Биіктігі, см

Түбінің диаметрі, см

Көлденеңі, см

Биомассасы, кг

Тамырлар биомассасы, кг

Жас сексеуіл (5- 7жыл) 141 13 80-127 1,45 0,78

Жас сексеуіл (5-жыл) 106 11 78-96 0,65 0,34

Орта жастағы сексеуіл (10-15 жыл) 175 22 181-215 4,78 2,58

Ірі сексеуіл (20 жыл) 294 36 155-184 16,04 8,85

Ірі сексеуіл (25-30 жыл) 310 65 255-305 33,75 19,1

Бірінші транссектаның өсімдік жамылғысы топырақ бетінің 50-60%-ға жуығын жауып жатыр. Өсімдіктер ішінде сексеуілдің үлесі 30-40%, теріскендікі – 25-30%, жусан мен басқаларыныкі – 30%-ға жуық. Сексеуідердің ішінде кəрілерінен жастары басым. Ірі сексеуілдердің қырқылған орындары көрініп түр.

2-кесте – Транссекта №2 кейреуікті-сексуілді қауымдастық

Ірі сексуіл (20 жыл) 300 58 275-320 62,93 32,20

Орташа сексуіл (16-17 жыл) 220 28 205-230 12,13 6,67

Орташа сексуіл (14-15 жас) 190 29 232-245 13,46 7,43

Жас сексуіл (≈10 жыл) 127 11 112-125 0,92 0,48

Жас сексуіл (≈10 жыл) 155 12 76-100 1,60 0,89

Екінші транссектаның өсімдік жамылғысы топырақ бетінің 40-50%-ға жуығын алып жатыр. Бұл жерде өсімдіктер ішінді сексеуіл 40-30%, кейреуікт – 25-30%, басқалары – 30%-ға жуық құрайды. Сексеуілдердің жартсынан көбі жас, əлі бой алмаған өсімдіктер.

3-кесте – Транссекта №3 сексеуіл тоғайы

Жас сексуіл (9-10жыл) 140 16 73-106 1,90 1,05

Орта жастағы сексуіл (13-15жыл) 280 22 146-150 3,53 1,95

Орта жастағы сексуіл (15-17жыл) 246 30 206-210 12,03 6,68

Ірі сексуіл (25-27жыл) 487 59 285-325 79,16 48,30

Өте ірі сексуіл(30жылдан аса) 608 69 320-380 94,20 58,44 Үшінші транссектаның өсімдік жамылғысы топырақ бетінің 30-40%-ға жуығын алып жатыр. Бұл жерде

өсімдіктер ішінді сексеуіл 50-60%, басқалары – 30-40%-ға жуық. Сексеуілдердің нормадан көп қырқылғаны байқалады. Олардың орнын кейреук, теріскен, жас үсақ сексеуіл т.б. бұтақты өсімдіктер алып жатыр.

105



Қорытынды1. Балқаш ауданының Сарыесік-Атырау

шөлді экожүйелерінің экологиялық жағдайы-ның бұзылуы жəне нашарлануы байқалады. Оның себептері болып: біріншіден, қуаңдану процесінің ұлғаю əсері; екіншіден- антропогендік фактордан территорияның ылғалдануының төмендеуіне байланысты сексеуіл ормандарының өнімділігінің азаюы анықталды.

2. Құмды-шөлді экожүйенің экологиялық жағдайы оның негізгі өсімдігі – сексеуілдің өсіп-

өнуіне тікелей байланысты екені көрсетілді.3. Зерттелген транссекталарда сексеуіл

түрлерінің ішінде, сексеуілдің ірі көпжылдық түрлерінің сандарының азайғаны байқалады. Қайта керісінше, олардың орнына жас сексеуіл, теріскен, кейреуік т.б. түрлер тараған.

4. Сарыесік-Атырау шөлді экожүйелерін қорғау жəне қалпына келтіру үшін сексеуілді қырқуға қарсы жарияланған мораторийді аз дегенде 10-15 жыл мұқият сақтап, оны орындап, мерзімін ұзарту қажет.


1 Бабаев А.Г. Пустыни мира. – Москва, 1977.2 Бабаев А.Г., Френкин З.Г. Пустыни СССР вчера, сегодня, завтра. – Москва, 1977. – 98-99 б.3 Домрачев П.Ф. Балхаш и Прибалхашье. // Почвы Казахской ССР, выпуск 4 Алматинская область,

– Алма-Ата, 1962. – 157-158 б. 4 Уваров Л.А. Эколого-физиологическая характеристика саксаула черного в астраханской

полупустыне // Биологические ресурсы пустынь СССР, их рациональное использование и воспроизводство. – Ашхабад, 1984. – 37-43 б.

5 Илийская долина, ее природа и ресурсы. Изд-во АН КазССР. – Алма-Ата, 1963. – 334 б.6 Никитин С.А. Древесная и кустарниковая растительность пустынь СССР. – М.: Изд-во «Наука»,

1966. – 254 б.7 Терлецкий Б.К. Балхаш-Алакульская впадина // Алма-Ата: изд-во Академии наук Казахской ССР,

1963. – 233 б.8 «Почвы Балхашского района Алматинской области». – Алматы: ГосНПЦзем. 1998.9 Самакова А.Б. проблемы гидроэкологической устойчивости в бассейне озера Балхаш. – Алматы,

2008.10 Почвенная карта Семиречья. – Алматы, 2008.11 www.google.kz12 www.ecologysite.ru13 Карта растительности Казахстана и Средней Азии. – 1995, (гл.ред.Рачковская). – Москва. 3 л.14 Гвоздева Л.Т. Растительность и кормовые ресурсы пустыни Сары-Ишик-Атрау. – Алма-Ата: изд-

во АН КазССР. 1960. – 205 б.15 Бедарева О.М. Экосистемы средних пустынь Казахстана и их инвентаризация методами дис-

танционного зондирования. Автореф.диссерт. на соиск. доктора биол.наук по спец. 03.00.16 – экология. – Калининград, 2009.

Reference

1 Babaev A.G. Pustyni mira. – Moskva, 1977.2 Babaev A.G., Frenkin Z.G. Pustyni sssr vchera, segodnya, zavtra. – Moskva, 1977. 98-99 b.3 Domrachev P.F. Balxash i pribalxashe. // Pochvy Kazaxskoj Ssr, Vypusk 4 Almatinskaya Oblast. – Alma-

Ata, 1962. – 157-158 b. 4 Uvarov L.A. Ekologo-Fiziologicheskaya xarakteristika saksaula chernogo v astraxanskoj polupustyne.//

Biologicheskie resursy pustyn sssr, ix racionalnoe ispolzovanie i vosproizvodstvo. – Ashxabad, 1984. – 37-43 b.5 Ilijskaya Dolina, Ee Priroda I Resursy. Izd-Vo An KazSSR. – Alma-Ata, 1963. – 334 b.6 Nikitin S.A. Drevesnaya I Kustarnikovaya rastitelnost pustyn SSSR. –M., Izd-Vo «Nauka». 1966. – 254 b.

106



7 Terleckij B.K. Balxash-Alakulskaya vpadina.// – Alma-Ata: Izd-Vo Akademii Nauk Kazaxskoj Ssr. 1963. – 233 b.

8 «Pochvy Balxashskogo rajona Almatinskoj Oblasti». – Almaty, Gosnpczem. 1998.9 Samakova A.B. Problemy Gidroekologicheskoj ustojchivosti v bassejne ozera Balxash. – Almaty, 2008.10 Pochvennaya Karta Semirechya. – Almaty, 2008.11 Www.Google.Kz12 Www.Ecologysite.Ru13 Karta Rastitelnosti Kazaxstana i Srednej Azii. 1995, (Gl.Red.Rachkovskaya). – Moskva, 3l.14 Gvozdeva L.T. Rastitelnost i kormovye resursy pustyni Sary-Ishik-Atrau. – Alma-Ata: Izd-Vo An

KazSSR, 1960. – 205 b.15 Bedareva O.M. Ekosistemy srednix pustyn Kazaxstana i ix inventarizaciya metodami distancionnogo

zondirovaniya. Avtorefүdissert. Na Soisk. Doktora Biol.Nauk Po Spec. 03.00.16 – Ekologiya. – Kaliningrad, 2009.


УДК 581.4:581.8:522.5

Ш.Н. Дурмекбаева*, С.К. Мемешов, С.К. Калиева, И.С. Шакиржанова

Ш. Уəлиханов атындағы Көкшетау мемлекеттік университеті, Қазақстан, Көкшетау қ. *E-mail:[email protected]

Топырақтың ауыр металдармен ластануына байланысты Salvia stepposa Shost.

өсімдігі жапырағының анатомиялық құрылыс ерекшеліктері Мақалада топырақтың ауыр металдармен ластануына байланысты Salvia stepposa Shost. өсімдігі жапырағының анатомиялық құрылысының ерекшеліктері зерттелген. Зерттелген нүктелерден алынған топырақ үлгілерінің құрамындағы ауыр металдардың (Со, Cd, Cu, Zn) мөлшері анықталды. Топырақтағы ауыр металдармен ластанған жерлерде Salvia stepposa Shost. өсімдігі жапырағының құрылымында ерекшеліктер байқалған, эпидерма қалыңдығы, мезофилл қалыңдығы жəне өткізгіш шоқ ауданы азайған. Топырақтағы ауыр металдардың мөлшері ШМК-дан артық болған сайын жапырақтың ішкі құрылысының сандық көрсеткіштері біртіндеп азаятыны анықталған. Түйін сөздер: Salvia stepposa Shost., анатомиялық құрылысы, жапырақ, ауыр металдар.

Sh.N. Durmekbaeva, S. K. Memeshov, S.K. Kalieva, I.S. Shakirzhanova

The peculiarities anatomical structure of leaf Salvia stepposa Shost. in terms of soil pollution with heavy metals

The peculiarities of anatomical organization of leaf of the plants Salvia stepposa Shost. in conditions of soil pollution with heavy metals were researched. Was observed in the anatomy of the leaf Salvia stepposa Shost. selected from the territory polluted with heavy metals, of thickness of the epidermis, area of mesophyll and vascular bundles decreasedKeywords: Salvia stepposa Shost., anatomical structure, leaf , heavy metals.

Ш.Н. Дурмекбаева, С.К. Мемешов, С.К. Калиева, И.С. Шакиржанова

Особенности анатомического строение листа Salvia stepposa Shost. в условиях загрязнения почвы тяжелыми металлами

Изучены особенности анатомического строения листа растений Salvia stepposa Shost. в условиях за-грязнения почвы тяжелыми металлами. В анатомическом строении листа Salvia stepposa Shost, ото-бранного с территории загрязненных тяжелыми металлами, наблюдается уменьшение толщины эпи-дермы, мезофилла и площади проводящих пучков. Ключевые слова: Salvia stepposa Shost., анатомическое строение, лист, тяжелые металлы.

2-бөлім

Қоршаған орта ластаушыларының

биотаға жəне тұрғындар денсаулығына əсерін

бағалау

Section 2

Assessment of environmental

pollution on biota

and health

Раздел 2

Оценка действия загрязнителей

окружающей среды на биоту и здоровье

населения

108


Топырақтың ауыр металдармен ластануына байланысты Salvia stepposa Shost....

Қазіргі таңда өндірістік дамыған елдер-де антропогендік əсерлердің күшеюіне бай-ланысты топырақ жамылғысында қайтымсыз жəне жағымсыз өзгерістерінің пайда болуы алаңдаушылық тудыруда.

Топырақтың антропогендік өзгерісі үрдісінде олардың технологиялық қалдықтармен ластануы ерекше орын алады [1]. Ластаушы заттардың негізгі тобын ауыр металдар құрайды, олардың негізгі бөлігі өндірістік кəсіпорындардың қалдықтарымен тропосфераның төменгі қабат-тарына түсіп, аэральдық жолмен топырақтың беткі қабаттарына шөгеді. Ластаушы метал-дардың кеңістікте таралуы өте күрделі жəне көптеген факторларға байланысты бола-ды. Алайда кез-келген жағдайда да топырақ ауыр металдардың техногендік бөлігінің ба-сты қабылдаушысы жəне жинақтаушысы бо-лып табылады. Топырақтың ауыр металмен өнеркəсіптік ластануының кез келген түрі өсімдік жəне жануарлар организмдері ұзақ уақыт бойы бейімделген бастапқы табиғи шоғырлануымен салыстырғанда металдың шоғырлануының арту-ымен қауіпті [2].

Қазіргі кезде ауыр металдардың топырақта жинақталуын жəне олардың қоректік тізбек арқылы ауысуын зерттеу маңызды мəселелердің бірі болып табылады, себебі олар барлық тірі организмдерге, оның ішінде өсімдіктерге ұзақ уақыт бойы уытты əсер етеді [3].

Ауыр металдардың таралу деректері бойын-ша өсімдіктерге топырақтан 40-тан 80% -ға дейін ауыр металдар түседі жəне олардың тек 20-40%-ы ғана ауа жəне су арқылы түседі. Өсімдіктің химиялық құрамы топырақтың элементтік құрамын көрсететіні белгілі. Сондықтан өсімдікте ауыр металдардың артық мөлшерде жиналуына, ең алдымен олардың көп мөлшерде топырақта шоғырлануы себеп болады [4].

Осыған байланысты зерттеу жұмысымыздың мақсаты топырақтағы ауыр металдардың мөлшеріне байланысты Salvia stepposa Shost. өсімдігі жапырағында қалыптасқан анатомиялық ерекшеліктерді анықтау.

Зерттеу материалдары мен əдістеріСолтүстік Қазақстанның ауыр металдар-

мен ластану аймағындағы Salvia stepposa Shost өсімдігі жапырақтарының анатомиялық құрылысы ерекшеліктерін сипаттау үшін зерттеу жұмыстары мынадай нүктелерде жүргізілді:

1. Ақмола облысы Зеренді курорттық аймағының маңайындағы табиғи фитоценоздар (1-ші бақылау нүктесі).

2. Ақмола облысы Степногор тау кен-химиялық зауыты маңайындағы табиғи фитоце-ноздар (2-ші нүкте).

3. Ақмола облысы Алтынтау кен-байыту комбинаты (бұрынғы Васильков КБК) маңайындағы табиғи фитоценоздар (3-ші нүкте).

4. Солтүстік Қазақстан облысы Тайынша ауданы бұрынғы «Биохим» зауыты маңайындағы табиғи фитоценоздар (4-ші нүкте).

Ауыр металдармен ластану жағдайына байланысты, Salvia stepposa Shost өсімдігі жапырағының морфологиялық жəне анато-миялық құрылымының қазіргі кездегі ерекше-ліктерін сипаттау үшін, зерттелген нүктелерден топырақ үлгілері алынды. Топырақ үлгілері 25 см тереңдіктен жиналды. Топырақ үлгілері құрамындағы ауыр металдар мөлшері бірлес-кен түрде «А.И. Бараев атындағы астық шаруашылығы ғылыми-өндірістік орталығы (АШҒӨО)» жауапкершілігі шектеулі серіктесті-гінің экологиялық жəне топырақтану агрохи-миялық зерттеулер зертханасында жалын-ды атомизация əсерімен атомдық-абсорб-ционды əдіс арқылы анықталды. Талдау ауыл-шаруашылығына жарамды топырақтарда жəне өсімдік шаруашылығы өнімдеріндегі ауыр металдарды анықтау бойынша əдістемелік нұсқауларға сəйкес жүргізілді (Москва, РФ АШМ, 10 наурыз 1992 ж.).

Геоботаникалық бақылаулардың нəтижесін-де, Salvia stepposa Shost. өсімдігі барлық зертте-уге алынған нүктелерде кездесетіні жəне зерт-теу нүктелерінде доминантты өсімдік болып табылатындығы байқалды.

Зерттеуге гүлдену кезеңінде жиналған Salvia stepposa Shost өсімдігінің жапырақтары алын-ды. Өсімдіктер жалпыға бірдей қабылданған ботаникалық əдістер арқылы зерттелді [5]. Анатомиялық құрылысын сипаттауда Эзау К. (1980) [6], математикалық өңдеуде Г.Ф.Лакин [7] еңбектері қолданылды.

Зерттеу нəтижелері жəне оны талқылауАуыр металдардың ШМК мөлшерін зерттел-

ген нүктелерден алынған топырақ үлгілеріндегі ауыр металдардың мөлшерімен салыстыру нəтижелері Cu элементінің ШМК 5,0 мг/кг, бақылау нүктесінде 6,51 мг/кг, екінші нүктеде

109


Ш.Н. Дурмекбаева жəне басқалар

185,84 мг/кг, үшінші нүктеде 6,68 мг/кг, төртінші нүктеде 5,29 мг/кг, Co элементінің ШМК 2,0 мг/кг, бақылау нүктесінде 4,2 мг/кг, екінші нүктеде 12,87 мг/кг, үшінші нүктеде 5,5 мг/кг, ал төртінші нүктеде 6,33 мг/кг, Cd элементінің ШМК 0,001 мг/кг, бақылау нүктесінде 0,25 мг/кг, екінші нүктеде 0,94, үшінші нүктеде 0,42 мг/кг, төртінші нүктеде 0,4 мг/кг, Zn элементінің ШМК 23 мг/

кг, бақылау нүктесінде 6,44 мг/кг, екінші нүктеде 254,7 мг/кг, үшінші нүктеде 10,24 мг/кг, төртінші нүктеде 16,54 мг/кг мөлшерді құрайды (1-сурет).

Ауыр металдардың мөлшері (Со, Cd, Cu, Zn ) ШМК жəне бақылау нүктесіндегі топырақ үлгілеріндегі ауыр металдардың мөлшерінен бірнеше есе артқаны екінші нүктеден алынған топырақ үлгілерінде анық байқалды.

1-сурет – Топырақтағы ауыр металдардың мөлшері, мг/кг

Salvia stepposa Shost (далалық жалбыз) – (Lamiaceae (Labiatae) тұқымдасы) көпжылдық шөптесін өсімдік, биіктігі 70 см-ге дейін жетеді. Сабағы төрт қырлы, жапырақтары мен бұтақтары көп. Сопақша жапырақтарының ұзындығы 10 см-ге жуық, бүтін, сағақты. Гүлдері негізінен көк, күлгін түсті, аздаған ақ жəне алқызыл гүлдері де болуы мүмкін. Екі ерінді төмен өсетін гүл қауашақтары да бар. Жемісі – шар тəріздес төрт жаңғақ. Биіктігі 20-50 см. Маусым – шілде айларында гүлдейді.

Salvia stepposa Shost жапырағының көлденең кесіндісі эпидермис, мезофилл жəне өткізгіш шоқтардан тұрады. Жапырақтың эпидермис клеткаларының қабықшасы – иректелген. Төменгі эпидермис клеткаларына қарағанда жоғарғы эпидермис клеткалары кеңейген. Жапырағы гипостоматикалық, яғни устьицалар төменгі эпидермисте кездеседі. Устьицалар 3-6

клеткалармен қоршалған, аномоцитті. Жоғарғы эпидермисте 3-4 клеткалы қарапайым түкшелер шашыранды түрде орналасқан. Төменгі эпи-дермисте жүйкенің маңайында жай түкшелер бар. Ұзын, бұтақтанған жəне безді түкшелердің түрлері де кездеседі. Жапырағы бифациаль-ды, яғни жапырақтың адаксиальды беткейінде 2 қатар бағаналы, абаксиальды беткейінде борпылдақ мезофилл орналасқан. Торлы жүйкелену болғандықтан ортанғы өткізгіш шоқ – ірі, коллатеральды, ол склеренхима клеткала-рымен қоршалған.

Бақылау нүктесінен алынған Salvia stepposa Shost. өсімдігінің жапырағын ауыр металдармен ластанған нүктелерден алынған өсімдік жапырағымен салыстырғанда мына-дай айырмашылықтар байқалды: эпидерма қалыңдығы, мезофилл қалыңдығының біртіндеп азаюы байқалды (1- кесте, 2-сурет).

110


Топырақтың ауыр металдармен ластануына байланысты Salvia stepposa Shost....

1-кесте – Salvia stepposa Shost. өсімдігі жапырағының анатомиялық құрылысының көрсеткіштері

Нүктелер Эпидерма қалыңдығы, мкм Мезофилл қалыңдығы, мкм Өткізгіш шоқ ауданы *10-3 мм2

1-нүкте (бақылау нүктесі) 9,88 ± 0,74 25,63 ± 1,26 331,05 ± 8,602-нүкте 9,23 ± 0,76 23,24 ± 0,90 311,5 ± 5,933-нүкте 8,49 ± 1,14 22,89 ± 0,82 306,14 ± 6,36 4-нүкте 7,52 ± 0,56 22,21 ±0,75 304,58 ± 9,74

Эпидерма қалыңдығы бақылау нүктесінде 9,88±0,74 мкм болса, екінші нүктеде – 9,23±0,76 мкм, үшінші нүктеде – 8,49±1,14 мкм, төртінші нүктеде – 7,52±0,56 мкм.

Зерттеу нəтижелері бойынша бақылау нүктесімен салыстырғанда ауыр металдармен ластанған нүктелерден алынған жапырақтардың өткізгіш шоқ ауданының біртіндеп аза-юы байқалды. Бақылау нүктесінде өткізгіш шоқ ауданы 331,05±8,60х10-3 мм2 2-нүктеде 311,5±5,93х10-3 мм2 3-нүктеде 306,14±6,36 х10-3

мм2 4-нүктеде 304,58±9,74 х10-3 мм2 болды (2 –кесте, 2-сурет).

Əдебиеттерге талдау барысында Co, Cr, Ni, Cd, Cu, Zn сияқты əртүрлі металдармен ластанған жағдайда өскен Galamagrotis epigeios (L.) Roth жəне Artemissia marshalliana Spreng жерүсті вегетативті мүшелерінің құрылысындағы сабақ пен жапырақ ұлпаларының сандық көрсеткіштерінде өзгерістер байқалғаны (өткізгіш шоқтардың мөлшері, эпи-дермис қалыңдығы, алғащқы қабық жəне жапырақ тақтасының мөлшері) анықталған [8].

2-сурет – Salvia stepposa Shost. өсімдігі жапырағының анатомиялық құрылысы. А – бақылау нүктесі, Б – 2 нүкте. Эп-эпидерма, мзф-мезофилл, скл-склеренхима, өш-өткізгіш шоқ.

Біздің зертеу жұмысымыздың нəтижелері де осыған сəйкес келеді.

Сонымен зерттелген нүктелерден алынған топырақ үлгілерінің құрамындағы Со, Cd, Cu, Zn ауыр металдардың мөлшері екінші нүктеде ШМК мөлшерінен бірнеше есе артқаны анық-талды.

Топырақтағы ауыр металдардың (Со, Cd, Cu, Zn ) мөлшерінің артуына байланысты, өсімдіктер жапырағының анатомиялық құрылысында айыр-машылықтар болатыны анықталды. Топырақтағы

ауыр металдармен ластанған жерлерде Salvia stepposa Shost. өсімдігі жапырағының құры-лымында өзгешеліктер байқалған, эпидерма қалыңдығы, мезофилл қалыңдығы жəне өткізгіш шоқ ауданы азайған. Сонымен топырақтағы ауыр металдардың мөлшері ШМК-дан артық болған сайын жапырақтың ішкі құрылысының сандық көрсеткіштері біртіндеп азаяды.

Зерттеу нəтижелерін территорияның ауыр металдармен ластану дəрежесін анықтауда қолдануға болады.

111


Ш.Н. Дурмекбаева жəне басқалар


1 Овчаренко М.М. Тяжелые металлы в системе почва-растение -удобрение // Химия в сельском хозяйстве. –1995. –№4. –8-16с.

2 Rieder W. Kupferan-reichung in hopfengenutzen Boden der Hallertau / W. Rieder, K. Schwertman // Landwirtsch. Forsch. –1972. –№25. – Р. 170.

3 Решецкий Н.П. Тяжелые металлы в системе почва-растение при длительном применении осадков городских сточных вод // Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкологических системах: Материалы науч.-практ.конф. – М., 1994. – 79-81с.

4 Маликова И.Н. О подвижных формах свинца, кадмия и ртути в компонентах окружающей среды / И.Н. Маликова ( и др.) // Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы биофилы в окружающей среде: материалы ІІ Междунар.науч.-практ.конф. – Семипалатинск, 2002. – Т.1. – 121-124с.

5 Прозина М.Л. Ботаническая микротехника. – М., 1960. –208 с.6 Эзау К. Анатомия семенных растений. – М.: Высшая школа, 1990. –352 с.7 Лакин Г.Ф. Биометрия. – М.: Высшая школа, 1990. – 352 с.8 Исмаилова Д.С., Айдосова С.С., Ахметова А.Б. Структура Galamagrotis epigeios (L.) Roth и

Artemisia marshalliana Spreng в условиях загрязнения тяжелыми металлами // Вестник КазНУ, серия экологическая. – 2008. – №1 (22). – 44-50 с.

References

1 Ovcharenko M.M. Heavy metals in soil-plant-fertilizer // Himija v sel'skom hozjajstve.– 1995. – №4. – 8-16 p.

2 Rieder W. Kupferan-reichung in hopfengenutzen Boden der Hallertau / W. Rieder, K. Schwertman // Landwirtsch. Forsch. – 1972. –№25. – Z. 170.

3 Resheckij N.P. Heavy metals in soil-plant system with prolonged use of urban waste water sediments // Heavy metals and radionuclides in agroecological systems: scientifi c-practical conference materials. – M., 1994. – 79-81p.

4 Malikova I.N. On mobile forms cadmium and mercury in environmental media // Heavy metals, radionuclides and elements of biophilia in the environment: Materials II Mezhdunar.nauch.-practical conference. – Semipalatinsk, 2002. – T.1. – 121-124 p.

5 Prozina M.L. Prosina M.L.. Botanical microtechnology.– M., 1960. – 208 p.6 Ezau K. Anatomy of seed plants. –M.: Vysshaja shkola. 1990. – 352 p.7 Lakin G.F. Biometrija. – M.: Vysshaja shkola. – 1990. – 352 p.8 Ismailova D.S., Ajdosova S.S., Ahmetova A.B. Structure Galamagrotis epigeios (L.) Roth and Artemisia

marshalliana Spreng in heavy metal pollutions //Vestnik KazNu, serija jekologicheskaja.– 2008. –№1 (22). – 44-50 p.

112


Өсімдік шикізатынан алынған сорбенттер арқылы ағынды суларды тазарту

ƏОЖ 502.521

Б.Н. Садыбекова*, Ə.Д. Жігітбекова, А.Б. Курбанова, А.Е. Оразбаев, Х.С. Тасибеков

Əл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, Қазақстан, Алматы қ.*E-mail: [email protected]


Бұл жұмыста өсімдік шикізатынан алынған сорбенттің химиялық құрамы, кеуектілігі жəне сорбциялық сыйымдылық нəтижелері анықталып, ағынды сулардың құрамын ауыр металдардың иондарынан тазарту мүмкіндігі қарастырылды. Атап айтқанда, бидай кебегінен алынған сорбенттің Cd, Cu, Pb, Fe, Zn металл иондарынан уақытқа байланысты сорбциялау мүмкіндігі қарастырылды.Түйін сөздер: сорбент, бидай кебегі, кеуектілік, сорбциялық сыйымдылық, ағынды су, ауыр метал-дар, көміртекті материалдар.

B.N. Sadybekova, A.D. Zhigitbekova, A.B. Kurbanova, A. E. Orazbayev, H.S. TasibekovPurification of industrial waste water using sorbents derived from plant materials

In this study, results of porosity, chemical composition and the sorption capacity of the wheat husk made sorbent and also results of the cleaning efficiency of waste waters from heavy metals by sorbent were obtained. Namely, sorption capacity for Cd, Cu, Pb, Fe, Zn metals versus time.Keywords: Sorbent, wheat husk, porosity, sorption capacity, waste water, heavy metals, carbon materials.

Б.Н. Садыбекова, А.Д. Жигитбекова, А.Б. Курбанова, А.Е. Оразбаев, Х.С. ТасибековОчистка сточных вод с помощью сорбентов, полученных на основе растительного сырья

В этой работе были получены результаты химического состава, пористости и сорбционной емкости сорбента, полученного из растительного сырья, а так же были рассмотрены возможности очищения сорбентом сточных вод от ионов тяжелых металлов. А именно, сорбционных возможностей по вре-мени таких металлов, как Cd, Cu, Pb, Fe, Zn, сорбентом, полученным из пшеничной отруби.Ключевые слова: Сорбент, пшеничный отрубь, пористость, сорбционная емкость, сточные воды, тя-желые металлы, углеродные материалы.

Қазіргі таңда, бүкіл əлемде, сонымен қатар Қазақстан Рееспубликасында да ауаның, топырақтың жəне судың əртүрлі ластануы өзекті мəселелердің бірі болып отыр. Бірде-бір қала жəне өнеркəсіп орындары суды өз қажеттілігіне қолданбауы мүмкін емес. Осындай əртүрлі қажеттілікке қолданылған сулар көп жағдайда қайта қолдануға жарамсыз болып қалады, яғни ластанады. Осылайша тұрмыстық, өнеркəсіптік жəне атмосфералық ағынды сулар пайда болады.

Қазіргі кезде сорбенттердің көптеген түрлері бар. Бірақ, көміртекті сорбенттер, əсіресе,

активті көмір ежелгідей ең тиімді сорбенттер болып табылады. Сорбенттер көбінесе əр-түрлі табиғи нысандарды тазарту үшін қолданылуда. Оларды практика жүзінде қолданғанда адсорбциялық тазартудың тиімділігі 80-95%-ға дейін жетеді. Мұндай жоғары деңгейлі көрсеткіштер қолданылатын адсорбенттердің келесідей қасиеттерімен анықталады:

• адсорбенттің химиялық табиғаты;• оның кеуекті құрылымы;• адсорбциялық беттің шамасы; • оның қол жетерлілігі;

113


Б.Н. Садыбекова жəне басқалар

• беттік сипаттамалары;• жоғары тазарту дəрежесі;• адсорбентті бірнеше мəрте қолдануға

мүмкіндік беретін механикалық беріктігі; • сонымен қатар сорбенттердің өзіндік құны

да айтарлықтай маңызды рөл атқарады [1;2;3].Адсорбенттерге қойылатын негізгі талап-

тардың бірі оның сіңіру қабілеттілігінің мейілінше жоғары болуы. Сол себепті адсор-бенттер көбінесе кеуектілігі жоғары қатты заттар болып келеді. Мөлшерлері өте кіші түйіршіктер түрінде қолданылып, түйіршіктің мөлшеріне қарай микрокеуекті жəне макрокеуекті болып жіктеледі [4].

Біздің жұмысымыздың алға қойған мақсаты өсімдік шикі заты болып табылатын бидай кебегінен алынған сорбенттің құрамы мен қасиеттерін қарастырып, ағынды суларды ауыр металл иондарынан тазарту мүмкіндігін анықтау.

Мəліметтер жəне зерттеу əдістері Активті көмір алу əдістемесі келесідей

ретттілікпен жүргізіледі: А) 1. Кебекті ұнды ұнтақтардан тазарту үшін

бидай кебегін 0,65 мм-ден жоғары фракциясын електен өткізіп алынады. Нəтижесінде негізінен целлюлозалық шикізат дараланып, бөлініп алы-нады.

2. Осыдан кейін даярланған бидай кебегі бо-лып табылатын шикізат реакторға толтырылады.

3. Карбонизациялаушы жүйе 50 минут бойы аргонмен толтырылды.

4. Инертті атмосферада 700-850˚С темпера-туралар жағдайында реакторда шикізат карбони-зацияланды.

5. Өндірілген көміртекті материалды берілу жылдамдығы қадағаланып, басқарылатын жағ-дайда өткір су буымен булы-газды активтен-діріледі. Активтеу уақыты 20 минут.

6. Инертті атмосфера жағдайында реакторды бөлме температурасына дейін салқындатып ре-актордан өндірілген сорбентті шығарып алу.

Б) 1. Кебекті ұнды ұнтақтардан тазарту үшін бидай кебегін 0,65 мм-ден жоғары фракциясын

електен өткізіп алынады. Алдын-ала бастапқы шикізаттың үлесіне 3,5% массалық үлесте бо-латын құрғақ NH4NO3-мен өңделіп, қоспа дай-ындалады. Осы қоспаны қоймалжың күйге жет-кенше ылғалдап (H2Oдист.) кем дегенде 1 тəулікке қанықтыруға қояды. Кейін алынған қоспаны 100˚С-қа дейінгі температурада кептіріледі.

2. Осыдан кейін даярланған NH4NO3-мен өңделген бидай кебегі болып табылатын шикізат реакторға толтырылады.

3. Карбонизациялаушы жүйе 50 минут бойы аргонмен толтырылды.

4. Инертті атмосферада 700-850˚С темпера-туралар жағдайында реакторда шикізат карбони-зацияланады.

5. Өндірілген көміртекті материалды берілу жылдамдығы қадағаланып басқарылатын жағ-дайда өткір су буымен булы-газды активтендіру. Активтеу уақыты 20 минут.

6. Инертті атмосфера жағдайында реакторды бөлме температурасына дейін салқындатып ре-актордан өндірілген сорбентті шығарып алу.

Термиялық активтеу сорбенттің механи-калық беріктілігін арттыру жəне оның меншікті бетін жетілдіру үшін қажет .Күйдіру темпера-турасы ретінде 700-850˚С температура аралығы алынған. Себебі 700-850˚С температура кезінде бастапқы өсімдік шикізатының карбонизация-сы толығымен аяқталады. Температураны ары қарай көтеру тиімсіз, себебі одан алынатын өнім қасиеті жақсармайды, тек энергиялық шығымға əкеледі. Активтеу уақыты 20 минут. Параметрдің артуы, 45 минуттан жоғары, дайын өнім шығымының едəуір төмендеуіне əкеледі.

Йод бойынша сорбциялық сиымдылықтың нəтижелері.

Йод бойынша сорбциялық сиымдылық МЕМСТ 6217-74-ға сəйкес методика бойынша анықталды. Анализ нəтижесі ретінде параллель орындалған 5 анықтаудан алынған нəтижелердің орташа арифметикалық мəні алынды. Олардың арасындағы абсолютті ауытқу 3 % -ға тең шекті ауытқудан асқан жоқ.

Алынған нəтижелер 1-кестеде көрсетілген.

1-кесте – Йод бойынша əртүрлі сорбент үлгілерінің сорбциялық сыйымдылығы

Үлгі № 1 № 2 № 3 № 4 № 5 № 6 № 7Йод саны, мг/г 13,335 23,716 33,655 28,575 61,595 76,835 75,645

114



1-үлгі. Булы-газды активациясыз карбониза-циялау. t = 650oC;

2-үлгі. Карбонизциялау жəне бастапқы шикізаттың 1 грамына 1,0 грамм су үлесі тиетін жағдайда булы-газды активациялау. t = 650oC;



5-үлгі. Алдын-ала шикізатты 1 % массалық үлесте болатын етіп құрғақ NH4NO3-мен арала-стырып қоймалжың күйге жеткенше ылғалдап (H2Oдист.) кем дегенде 1 тəулікке қанықтыруға қойылған. Карбонизциялау жəне бастапқы шикізаттың 1 грамына 1,5 грамм су үлесі тиетін жағдайда булы-газды активациялау. t = 650oC.

6-үлгі. «Ирбитский химико-фармацевти-ческий завод» ААҚ-ның өндірген таблетка күйіндегі активтелген көмірі

7-үлгі. «Реактив» АҚ-ның МЕМСТ 6217-74 –ке сəйкес ҚАК (қайыңның активтелінген көмірі)

1-үлгінің сорбциялық активтілігі өте төмен, себебі бұл үлгі активтелмеген. 2,3,4 үлгілердің арасында сорбциялық сиымдылығы жоғарысы 3 үлгі, бұл əдебиеттерде келтірілген мəліметтерге сəйкестігін көрсетеді. Яғни, 1 г шикізатты актив-теуге 1,5 г су жұмсалуы оптималды жағдай. Ал, барлық карбонизацияланған үлгілердің ішінде ең сиымдылығы жоғарысы аммоний нитратымен өңделген шикізаттан алынған АК, оның сорб-циялану сиымдылығы ҚАК мен медицинадағы қолданылатын АК-лерге жақын.

Элементтік анализ нəтижелері.Тəжірибе нəтижесінде алынған сорбенттердің

химиялық құрамын айтар болсақ, оның сорбци-ялау қабілеттілігінің негізгі физика-химиялық көрсеткіші болып келетін көміртектің үлесін білу үшін сорбент үлгілеріне элементтік ана-лиз жасалынды. Алынған нəтижелер 2-кестеде келтірілген.

2-кесте – Сорбенттерге жасалынған элементтік анализдің нəтижелері.

Сорбент шифрі

Үлгі, г Салмақтық, г Пайыздық, %

CO2 HO S Қалдық C H S Қалдық

1/134 4,610 12,900 0,570 0,050 0,178 78,05 1,41 0,37 7,01

2/134 4,630 13,900 0,670 0,060 0,280 80,05 1,62 0,43 6,05

3/134 4,850 13,350 1,235 0,140 0,670 73,41 2,85 0,96 13,81

Элементтік анализ нəтижелері бидай кебегін жоғарыда келтірілген əдістеме бойынша өңдеу арқылы алынған №3 үлгіде көміртегінің үлесі 78,05% (үлгі 1/134), қышқылдық орта жағдайында (Н2SO4 1% ерітіндісі) өңдеу арқылы алынған сорбенттерде көміртегінің үлесі 80,05% (үлгі 2/134), ал негіздік орта жағдайында (NaOH 1,5% ерітіндісі) өңдеп алынған сорбенттерде көміртегінің үлесі 73,41% (үлгі 3/134) екендігін көрсетті. Яғни, элементтік анализ нəтижелері бидай кебегін фракциялап бөліп алып тікелей карбонизациялау жəне қышқылдық əдіс арқылы алынған сорбенттердің сорбциялау қабілеттілігі мен механикалық беріктілігінің жоғары

болатындығын аңғартты. Осы екі əдістпен алынған сорбенттердің құрамындағы көміртегінің үлесі бойынша айырмашылығы үлкен емес, бірақ фракцияға бөліп алу əдсі əлдеқайда арзан, себебі реагент, біздің жағдайда күкірт қышқылын қажет етпейді. Сонымен қатар қауіпсіздігі жоғары жəне оңай əдіс болып табылады.

Сорбенттің кеуектілігін сараптауӨндірілген бидай кебегінен алынған

сорбенттердің сорбциялық қасиеттерін анықтау үшін маңызды көрсеткіштердің бірі болып та-былатын кеуектілікке сараптама жұмыстары жасалынды. Алынған нəтижелер 3-кестеде келтірілген.

115



3-кесте – Бидай кебегінен алынған сорбенттің кеуектілігіне жасалған сараптама нəтижелері

Өңделу түрі Меншікті беттің ауданы, SW, м2/г Кеуектің жалпы көлемі, Vads,

max, мл/гКеуектің шынайы көлемі,

Vшын., мл/г

Фракциялау 362.640 112.071 0.186

H2SO4, 1% 373.770 132.177 0.206

NaOH, 1.5% 44.291 29.317 0.046

Мұндағы кеуектің шынайы көлемі (Vшын., мл/г) кеуектің жалпы көлемінің (Vads, max, мл/г) коэффициентің (К=0,001558) көбейтіндісіне тең:

Vшын.= К * Vads, max

Сорбенттің кеуектілігін анықтауға байла-нысты жүргізілген сараптама нəтижелері бидай кебегін карбонизациялау нəтижесінде алынған сорбенттерде негізінен макрокеуекті типті кеу-ектер түзілетіндігін көрсетті.[5-9]

Алынған сорбенттің сорбциялық қасиетін зерттеу үшін Алматы қаласының ағынды су-лары жиналатын «Сорбұлақ» суқоймасынан əкелінген су үлгілерін Cd, Cu, Fe, Pb, Zn ауыр ме-талл иондарынан тазарту мүмкіндігіне зерттеу жұмыстары жүргізілді. Алынған су үлгісін сор-бент арқылы тазаламай тұрып оның элементтік құрамына, яғни ауыр металл иондарына атомдық-абсорбциялық спектроскопия əдісімен сараптама жүргізілді, сараптама нəтижелері 4- кестеде көрсетілген.

4-кесте – Тазартылмаған Сорбұлақ суының құрамындағы ауыр металл иондарының мөлшері.

Металл иондары Cd Cu Fe Pb Znppm 0.8133 0.1293 1.4224 4.3745 0.7045

Динамикалық режимде өткен сорб-ция қарапайым құрылғыда жүргізілді. Құрылғы ағынды судың сорбенті бар колон-кадан кері қысым арқылы өтіп тазалануына негізделген. Ағынды судың сорбент арқылы өтуі кран көмегімен жылдамдығына 15мл/мин көлемінде болатындай реттеліп отырды. Тазартылып алынған су үлгілеріндегі металл иондарының мөлшері «Shimadzu АА-6200» атомды-абсорбциялық спектрофотометрімен анықталды.

Тəжірибе барысында алынған сорбенттің 5 г өлшеніп алынып диаметрі 2 см ұзындығы 30 см болатын колонкаға толтырылып жоғарғы бөлігінен тазартылмаған «Сорбұлақ» суқоймасынан алынған 5 л су үлгісі уақытқа бай-ланысты құйылып отырды. Əрбір 60 минут сайын 1000 мл көлемінде сорбент арқылы тазартылған ағынды су үлгісі алынып отырды. Алынған əрбір су үлгісіне атомдық-абсорбциялық спектроско-пия əдісімен сараптама жүргізілді, сараптама нəтижелері 5- кестеде келтірілген.

5-кесте – Уақытқа байланысты сорбентпен тазартылған «Сорбұлақ» суының құрамы

Металлиондары Cd Zn Cu Pb FeУақыт60 мин 0,0614 0,3724 0,1107 1,1915 0,6969120 мин 0,0534 0,3143 0,0733 1,0345 0,6416180 мин 0,0513 0,3093 0,0045 1,0185 0,6074240 мин 0,0537 0,3702 0,0042 1,0122 0,6002300 мин 0,0541 0,5947 0,0070 1,6391 0,6107

116



Сараптама нəтижесі көрсеткендей барлық үлгіде ауыр металл иондарының мөлшері тазартылғанға дейінгі үлгіге қарағанда анағұрлым төмендеген. Уақытқа байланысты Cd жəне Zn ауыр металл иондарының 180 ми-нут уақыт аралығында, ал Cu, Pb жəне Fe ме-талл иондарының 240 минут уақыт аралығында сорбенттімізде сорбциялануы жақсы жүрген. Одан ары қарай сорбцияланудың жүрмеуі сорбенттің бойы осы металл иондарымен қаныққандығын көрсетеді.

ҚорытындыБұл жұмыста бидай кеуегін карбони-

зациялау арқылы біз кеуекті табиғи жəне модификацияланған көміртекті материалдардың үлгілерін өндіріп, олардың қолданылу мүмкіндіктерін «Сорбұлақ» суқоймасынан алынған су үлгісін тазартуын эксперимент жүзінде қарастырдық.

1.Сорбенттің кеуектілігін анықтауға байла-нысты жүргізілген сараптама нəтижелері бидай кебегін NH4NO3-пен өңдеген жағдайда да жəне өңдемеген жағдайда да, 750ОС температурада булы газды активациялау əдісімен карбонизация-лау нəтижесінде алынған сорбенттерде негізінен

макрокеуекті типті кеуектер түзілетіндігі анықталды.

2. Элементтік анализ нəтижелері бидай кебегін 750ОС температурада булы-газды ак-тивациялау арқылы алынған сорбенттерде көміртегінің үлесі 80,05% құрайтындығын көрсетті. Яғни, бұл сорбенттердің сорбция-лау қабілеттілігі мен механикалық беріктілігі жоғары болатындығын аңғартады.

3. Уақытқа байланысты Cd жəне Zn ауыр ме-талл иондарының 180 мунут уақыт аралығында, ал Cu, Pb жəне Fe металл иондарының 240 минут уақыт аралығында сорбенттімізде сорбциялануы жақсы жүрген.

Жұмыс нəтижелері бойынша бидай кеуегін карбонизациялау арқылы кеуекті көміртекті материалдар алынды. Өндірілген сорбенттерді модифицирлеу жұмыстары жүргізілді. Зерт-теу нəтижелері негізінде жоғары температура жағдайында (700-850 oC) механикалық беріктілігі мен сорбциялық сыйымдылығы жоғары бола-тын сорбенттер алынды. Сараптама нəтижесі көрсеткендей «Сорбұлақ» суқоймасынан алынған барлық үлгіде ауыр металл иондарының мөлшері тазартылғанға дейінгі үлгіге қарағанда анағұрлым төмендегенін көрсетті.


1 http://carbons.com.ua2 Шуленов С.В. Физика углеграфитовых материалов. – М.: Металлургия, 1972. – С. 254.3 Багреев А.А., Ледовик А.В., Тарасенко Ю.А. Влияние пористости на кинетику активации угле-

родных сорбентов // Журн. Прикл. Хим. – 1998. – Т.71. – №6. – С.915-920.4 Ешова Ж.Т. Химиялық технологияның негізгі процестер мен аппараттары. – Алматы: Қазақ

университеті, 2007. – 198-200 б.5 Багреев А.А., Ледовских А.В., Тарасенко Ю.А. Влияния пористости на кинетику активации угле-

родных адсорбентов // Журнал прикладной химии. – 1999. – Т. 72. – №1. С. 55-62.6 Дубинин М.М. Плаченов Т.Г. Адсорбенты, их получение, свойства и применение. – Л.: Наука,

1985. – 158 с. 7 Суринова С.И., Казначеева Н.М. Новый метод формирования физико-химических и сорбционных

свойств углеродных адсорбентов на основе ископаемых углей // Химия твердого топлива. – 1994. – №6. – С.86-91.

8 Бронзов О.В., Уткин Т.К. Древесный уголь. – М.: Лесная промышленность. –1979. – С.7-12. 9 Козлов А.П., Рокосова Н.Н. Получение углеродных адсорбентов из сапропелитовых углей // Хи-

мия твердого топлива. – 1999. – №1. – С.40-44.

117



Reference

1 http://carbons.com.ua2 Shulenov S.V. Fizika uglegrafi tovyx materialov. – M.: Metallurgiya, 1972. – S. 254.3 Bagreev A.A., Ledovik A.V., Tarasenko Yu.A. Vliyanie poristosti na kinetiku aktivacii uglerodnyx

sorbentov // Zhurn. Prikl. Xim. – 1998. – T.71. – №6. – S.915-920.4 Eshova Zh.T. Ximiyalyқ texnologiyanyң negіzgі procester men apparattary. – Almaty: Қazaқ Universitetі,

2007.- 198-200 B.5 Bagreev A.A., Ledovskix A.V., Tarasenko Yu.A. Vliyaniya poristosti na kinetiku aktivacii uglerodnyx

adsorbentov // Zhurnal Prikladnoj Ximii. – 1999. – T. 72. – №1. – S. 55-62.6 Dubinin M.M. Plachenov T.G. Adsorbenty, ix poluchenie, svojstva i primenenie. – L.: Nauka, 1985. –

158 S. 7 Surinova S.I., Kaznacheeva N.M. Novyj metod formirovaniya fi ziko-ximicheskix i sorbcionnyx svojstv

uglerodnyx adsorbentov na osnove iskopaemyx uglej // Ximiya Tverdogo Topliva. – 1994. – №6. – S.86-91. 8 Bronzov O.V., Utkin T.K. Drevesnyj ugol. – M.: Lesnaya Promyshlennost. 1979. – S.7-12. 9 Kozlov A.P., Rokosova N.N. Poluchenie uglerodnyx adsorbentov iz sapropelitovyx uglej // Ximiya

Tverdogo Topliva. – 1999. – №1. – S.40-44.

118


Изучение влияния водорастворимой фракции нефти на развитие эмбрионов полосатого данио ...

УДК 591.3: 615.917

П. Сайлаубекова*, А. Гинц, Д. Байгазиева, М. Ашилова, Е. Мухатаев, Л. Лебедева, Г. Рахимжанова

Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы*E-mail: [email protected]

Изучение влияния водорастворимой фракции нефти на развитие эмбрионов полосатого данио

(Danio rerio)

В работе представлены результаты эксперимента по изучению влияния водорастворимых фракций нефти (месторождение Каракудук) на развитие зародышей полосатого данио (Danio rerio) in vivo. Показано, что воздействие водорастворимой фракции нефти в концентрациях 10%, 30% и 50% от объема среды приводит почти к 100% смертности эмбрионов до стадии 24 ч.п.о. при всех исследу-емых концентрациях. Задержка и нарушения развития начинаются со стадии хвостовой почки (10 ч.п.о.), гибель зародышей наступает в последующие несколько часов. Ключевые слова: водорастворимые фракции нефти, эмбрионы, полосатый данио (Danio rerio), эм-бриотоксичность.

P. Sailaubekova, A. Gintz, D. Baygazieva, M. Ashilova, E. Mukhataev, L. Lebedeva, G. Rakhimzhanova

The investigation of oil water soluble fractions effects on Danio rerio embryonic development

The work is dedicated to investigation of oil water soluble fractions (Karakuduk oilfield) influence on development of Danio rerio embryos in vivo. It was shown that exposure to oil water soluble fractions in concentrations of 10%, 30% and 50% of incubation medium lead to almost 100% embryo mortality to stage 24 hpf even in least concentration. Delay and alterations in development began at tail bud stage (10hpf) with subsequent embryos death. The exposure of oil water soluble concentrations even in least concentration 10% of incubation media resulted in embryos death on stages of early organogenesis.Keywords: oil water soluble fractions, embryo, Danio rerio, embryotoxicity.

П. Сайлаубекова, А. Гинц, Д. Байгазиева, М. Ашилова, Е. Мухатаев, Л. Лебедева, Г. РахимжановаDanio rerio эмбриондарының дамуына

мұнайдың суда еритін фракцияларының əсерін зерттеу

Бұл жұмыста in vivo жағдайында жолақ Danio rerio ұрығының дамуына мұнайдың (Қарақұдық) суда еритін фракцияларының əсерін тəжірибе арқылы зерттеп, нəтижелері ұсынылып отыр. Зерттеу нəтижелері көрсеткендей мұнайдың суда еритін фракцияларының 10%, 30% жəне 50% көлемдегі концентрациялары 24 сағат кезеңіндегі эмбриондардың 100% өліміне алып келді. Дамудың бұзылуы мен тоқталуы құйрық бүршігі жағынан басталып, бірнеше сағат ішінде эмбриондардың өліміне алып келді. Мұнайдың суда еритін фракцияларының 10% концентрациясының əсері ерте органогенез кезеңіндегі өліміне алып келді. Түйін сөздер: мұнайдың суда еритін фракциялары, эмбриондар, Danio rerio,эмбриоулылық.

119


П. Сайлаубекова и др.

Нефть и нефтепродукты относятся к приори-тетным загрязнителям окружающей среды, осо-бую опасность они представляют как загрязните-ли гидросферы, поскольку крупнейшие нефтега-зоносные бассейны расположены в шельфовых зонах океана и внутренних морей. За время осво-ения нефтегазовых месторождений экологиче-ская обстановка в Атырауской, Мангыстауской, Западно-Казахстанской, Актюбинской и других областях Казахстана, и особенно в прибрежной зоне Каспийского моря, значительно ухудшилась в результате загрязнения рек, использования устаревших технологий добычи, транспорти-ровки и переработки углеводородных ресурсов, а также в связи с утечкой нефти из затопленных скважин [1, 2]. Нефтяное загрязнение вод при-водит к нарушению кислородного обмена в по-верхностных слоях воды и оказывает токсиче-ское воздействие на гидробионты. Как известно, наиболее уязвимы те виды, которые подвергают-ся воздействию нефти во время эмбрионального развития. После печально известной аварии в Мексиканском заливе мировое научное сообще-ство стало уделять больше внимания изучению влияния нефти на ихтиофауну, особенно хозяй-ственно ценные виды рыб. В Мексиканском за-ливе нерестятся около 52 видов рыб, среди ко-торых много промысловых. Работы по изучению влияния на рыб нативной нефти Макондо и её водорастворимых фракций, особенно полици-клических ароматических углеводородов (ПАУ), выявили отклонения в развитии у зародышей ти-хоокеанской сельди и представителей семейства губановых [3].

В Каспийском море, как известно, обитают более 100 видов рыб, многие из которых – цен-ные промысловые виды (сазан, судак, карп, ке-фаль, килька, лещ, лосось, окунь и др) [4]. В Ка-спии сосредоточено 90% мировых запасов осе-тровых рыб, биопродуктивность которых с каж-дым годом снижается. Недооценка негативных эффектов нефти и нефтепродуктов на качество половых продуктов и развитие икры рыб может привести к потере многих ценных, эндемичных и краснокнижных видов рыб этого уникального водоема. Поэтому исследование влияния нефти на развитие гидробионтов, обитающих в водо-емах, подверженных нефтезагрязненению, сво-евременны и крайне необходимы, особенно в ча-сти определения эмбриотоксичности нефти и не-фтепродуктов. При этом, необходимо учитывать

состав нефтей разных месторождений, так как в данном регионе они значительно различаются. Оценка эффектов нативной нефти на процессы эмбрионального развития позвоночных живот-ных крайне важна с позиции, как экологии, так и фундаментальной биологии и санитарии, учиты-вая возможность экстраполяции данных на выс-ших позвоночных и человека.

Изучение влияния ксенобиотиков на разви-тие гидробионтов in situ затруднительно, поэто-му встал вопрос о разработке адекватной тест-системы по оценке эмбриотоксичности приори-тетных загрязнителей водоемов. В последние годы в эмбриологических исследованиях в каче-стве модели используются эмбриональные ство-ловые клетки, однако подобные исследования не приемлемы во многих странах по этическим соображениям и законодательно запрещены. Исходя из этого, Организация Экономического Сотрудничества и Развития (ОЭСР) одобрила использование в эмбриотоксикологических ис-следованиях Danio rerio для оценки токсичности соединений для зародышей рыб – так называе-мый Fish Embryo Toxicity (FET) тест. Эта модель позволяет сократить затраты средств, времени и избежать этических проблем [5]. В настоящей статье, для изучения влияния водорастворимых фракций каспийской нефти на процессы инди-видуального развития рыб мы использовали FET тест на Danio rerio.

Материалы и методы исследованияИсследования по эмбриотоксичности водо-

растворимых фракций нефти были проведены на зародышах Danio rerio. Производителей для получения икры содержали в аквариуме объ-емом 60 л с плотностью посадки из расчета 2 л на рыбу, при естественной смене дня и ночи, средней температуре 22-24°С. Гнездо готовых к размножению рыб (соотношение самцов и самок 3:2) отсаживали в нерестовый аквариум, предва-рительно обеззараженный, на дно которого была помещена сепараторная сетка. Температура в не-рестовом аквариуме составляла 27°С. Посажен-ные с вечера в прогретую свежую воду произво-дители мечут икру рано утром. Отнерестивших-ся производителей убирали из нерестового аква-риума, сепараторную сетку встряхивали и также удаляли, икру собирали и отбирали оплодотво-ренные икринки для последующего эксперимен-та. Для получения водорастворимой фракции

120



товарной нефти (месторождение Каракудук), её смешивали с дистиллированной водой в соот-ношении 1:10 и перемешивали на магнитной ме-шалке в течение суток. Затем смесь оставляли до полного разделения фракций, водорастворимую фракцию тщательно отфильтровывали и храни-ли при 4°С до использования. Эмбрионы были распределены на четыре группы: контрольная группа и три экспериментальные группы с до-бавлением водорастворимой фракции нефти в концентрациях 10%,30% и 50% от объема среды инкубации. Икринки помещали в стерильный 12-ти луночный планшет для инкубирования, по 10 икринок на лунку. Каждая из четырех групп по-вторялась трижды. Икринки инкубировали при 27°С. Экспозиция фракциями нефти составляла 1 час, после чего среду инкубирования заменя-ли на чистую воду с добавлением метиленовой сини, чтобы предотвратить грибковое инфици-рование. Анализ эмбрионов проводили in vivo, используя цифровой стереомикроскоп Motic 320 со встроенной камерой и выводом изображения на экран ПК. Часть выживших эмбрионов фик-сировали в 4% нейтральном забуференном фор-малине до последующего анализа.

Результаты и обсуждениеВ нашем исследовании мы использовали за-

родыши полосатого данио (D.rerio) для исследо-

вания токсических эффектов водорастворимых фракций нефти. Эксперимент начинали прибли-зительно через 5 часов после оплодотворения. В контрольной группе смертность эмбрионов со-ставляет около 10%, причем наибольшая гибель приходится на 12 и 24 часа после оплодотворе-ния. Через 24 ч после оплодотворения зародыши находятся в стадии фарингулы, нотохорд хорошо различим, начинается пигментация зародыша, появляется пульсация сердца (рисунок 1). Даль-нейшая инкубация зародышей в планшете силь-но осложняется, так как возрастают требования эмбрионов к содержанию кислорода.

Экспозиция зародышей полосатого данио водорастворимыми фракциями нефти в течение часа приводит к повышенной смертности заро-дышей. Наибольшая смертность наблюдалась через 12 и 24 часа после оплодотворения – прак-тически 90% эмбрионов погибли до стадии 24 ч п/о (рисунок 2). Причину гибели зародышей определить очень трудно, однако наблюдаются патологические изменения в развитии, в виде сильного отека гипобласта (рисунок 2). измене-ния в развитии были зафиксированы через три часа после экспозиции – на стадии хвостовой почки (10 ч п/о) и по завершении обрастания. Все эмбрионы с зафиксированными явлениями отека гибли в течение последующих нескольких часов.

а б

Рисунок 1 – Контрольная группа – эмбрионы D.rerio, 24 ч.п.о, увеличение 4х, а – хорион сохранен,

б – хорион удален, окрашивание кармином после фиксации 4% забуференным формалином

121



Механизмы эмбриональной токсичности де-тально не изучены ни для одного химического со-единения, и лишь для немногих из них – в извест-ной степени. Большинство эмбриотоксических исследований с D.rerio в качестве тест-объекта касаются полиароматических соединений, пе-стицидов, наибольшее внимание уделяется эм-бриотоксичности 2,3,7,8-тетрахлородибензо-р-диоксина (ТХДД). Вместе с тем, исследований, касающихся воздействия нативной нефти на про-цессы эмбрионального развития D.rerio очень мало. Воздействие водорастворимых фракций нефти вызывает у зародышей D. rerio нарушения в развитии висцерального черепа и сосудистой системы, гисто- и органогенеза, избыточный апоптоз, нарушение локомоции и тд [3].

Примеров использования D.rerio в качестве модельного объекта в токсикологии и фармако-логии не так много, как лабораторных грызунов. Однако, по мере улучшения технологии, появ-ления мутантных линий D.rerio, внедрения вы-сокопроизводительного скрининга и разработ-ки новых методов исследования использование вида Danio rerio в качестве модельного объекта будет все более распространяться. Следует осо-бо отметить, что, для D.rerio, более чем для ка-кого-либо другого вида рыб, изучена «норма», включая эмбриональное развитие, морфологи-

ческие, биохимические и физиологические по-казатели для рыб на всех стадиях жизненного цикла, причем обоих полов. Это делает Danio re-rio идеальным объектом для токсикологических исследований с целью изучения потенциальных эффектов химического воздействия и, в том чис-ле, водорастворимых фракций нефти.

Тест FET с 2005 года является обязательным компонентом рутинных исследований сточных вод в Германии и уже стандартизован на между-народном уровне. Результаты исследований эм-бриотоксичности более чем 143 ксенобиотиков подтверждают эффективность использования эмбрионов рыб для оценки токсичности и дока-зывают возможность экстраполяции данных FET на млекопитающих [6]. В начале 90-х насчиты-валось более 100 публикаций с использованием D.rerio в качестве тест-объекта. К концу столе-тия эта цифра увеличилась до 1000 публикаций в год, и на 2008 г. было зарегистрировано около 3500 публикаций с использованием D.rerio в ка-честве биотеста на эмбриотоксичность [7].

Главные достоинства использования эмбри-онов D.rerio в качестве модели для токсиколо-гических исследований следующие: 1) возмож-ность in vitro наблюдать процессы в целом орга-низме; 2) более быстрое, по сравнению с грызу-нами, развитие при значительной генетической

а б

Рисунок 2 – Опытная группа – эмбрионы D.rerio, 10 ч.п.о., экспозиция 30% водорастворимой фракцией нефти. а – х2, б – х4, нарушение развития

122



гомологии D.rerio и человека; 3) маленький раз-мер производителей, легкость разведения, воз-можность получения до 300 зародышей с пары производителей; 4) маленький размер (~ 1 мм), вес (< 1 мг) и прозрачность зародышей позволя-ют легко проводить микроскопические исследо-вания; 5) исследования проводятся на планше-тах для культивирования клеток, что позволяет уменьшить объемы тестируемых веществ и ре-агентов; 6) полная расшифровка генома D.rerio, большая база данных различных исследований, связанных с изучением данного вида; 7) экс-прессия генов и наиболее ранние стадии раз-вития крайне консервативны у всех позвоноч-ных животных, означая определенное сходство морфологии зародышей позвоночных [8]. При исследовании токсических эффектов водорас-творимых фракций бразильской нефти (API27, Petrobras Campos Basin, Brazil) на ранние ста-дии эмбрионального развития D.rerio в течение 96 часов после оплодотворения, были обнару-жены замедление сердечного ритма, ослабле-ние пигментации, дефекты формирования хво-ста и повышенная смертность зародышей [9]. Воздействие высоких концентраций нативной нефти вызывало гибель зародышей в результа-те развития летального порока сердца. Иссле-дователи предположили, что главной причиной

гибели эмбрионов является кардиотоксическое действие ПАУ, входящих в состав нефти. Дли-тельное воздействие нефти на взрослых особей D.rerio вызывает незначительные изменения в анатомии сердца и снижение минутного объёма сердца [10]. Было доказано, что ПАУ обладают выраженным кардиотоксическим эффектом, сила которого зависит от структуры соединений [11]. В экспериментах по воздействию ПАУ на эмбрионы горбуши (Oncorhynchus gorbuscha) показано увеличение смертности, отеки и ане-мия зародышей, задержка выклева, что свиде-тельствует о замедлении процессов развития [12].

В нашем эксперименте, воздействие водорас-творимых фракций нефти месторождения Кара-кудук даже в концентрации 10% от объема сре-ды приводит к задержке и нарушению развития эмбрионов, почти к 100% гибели зародышей до стадии 26 ч п/о. Необходимо дальнейшее прове-дение экспериментов по экспозиции эмбрионов D.rerio водорастворимыми фракциями нефти в меньших концентрациях, для выявления причин гибели эмбрионов. Несомненно, что сильное за-грязнение водоемов водорастворимыми фракци-ями нефти и нефтепродуктов с большой долей вероятности приведет к гибели икры пелагиче-ских рыб.


1 S. de Mora, M. R. Sheikholeslami, Eric Wyse, Sabine Azemard, Roberto Cassi. An assessment of metal contamination in coastal sediments of the Caspian Sea // Marine Pollution Bulletin, Vol. 48, Issues 1-2, 2004, Pages 61-77

2 Netalieva, J. Wesseler, W. Heijman. Health costs caused by oil extraction air emissions and the benefi ts from abatement: the case of Kazakhstan // Energy Policy, Vol. 33, Issue 9, 2005, Pages 1169-1177

3 de Soysa TY, Ulrich A, Friedrich T et al. Macondo crude oil from the Deepwater Horizon oil spill dis-rupts specifi c developmental processes during zebrafi sh embryogenesis // BMC Biol., 2012. – 10(1):40. [Epub ahead of print]

4 Almaty (2008) The book. Animal life of the shores and waters of the Kazakhstan sector of the Caspian Sea // Ed: Muftakh D. Diarov, Alexandr A. Bolshov, Fedor A.Sarayev, Tlepkazy Zh.Yergaliyev , Atamura press, 423 pp.

5 OECD (2006) OECD Environment, Health and Safety Publications Series on Testing and Assessment No. 222. Guideline for the testing of chemicals. Fish embryo toxicity (FET) Test.

6 Lammer E, Carr GJ, Wendler K, Rawlings JM, Belanger SE, Braunbeck T. Is the fi sh embryo toxicity test (FET) with the zebrafi sh (Danio rerio) a potential alternative for the fi sh acute toxicity test? // Comp Bio-chem Physiol C Toxicol Pharmacol. 2009. – 149(2). – pp.196-209.

7 R.T. Peterson, R. Nass, W.A. Boyd, J.H. Freedman, Ke Dong. Use of non-mammalian alternative models for neurotoxicological study // Neurotoxicology.,2008. – 29(3). – pp. 546–555.

123



8 M.C. Schmale, R.S. Nairn, R.N. Winn. Aquatic Animal Models of Human Disease // Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol. 2007. – 145(1). – pp. 1–4.)

9 Pauka LM, Maceno M, Rossi SC, Silva de Assis HC Embryotoxicity and biotransformation responses in zebrafi sh exposed to water-soluble fraction of crude oil // Bull Environ Contam Toxicol. 2011, – 86(4). – pp.389-393.

10 Corinne E. Hickena, Tiffany L. Linbob, et al. Sublethal exposure to crude oil during embryonic devel-opment alters cardiac morphology and reduces aerobic capacity in adult fi sh // PNAS, 2011. – 108 (17). – pp. 7086–7090

11 Westerfi eld, M. (2000). The zebrafi sh book. A guide for the laboratory use of zebrafi sh (Danio rerio). 4th ed., Univ. of Oregon Press, Eugene.

12 OECD (2000) OECD Environment, Health and Safety Publications Series on Testing and Assessment No. 23. Guidance document on aquatic toxicity testing of diffi cult substances and mixtures. Environment Di-rectorate, OECD, Paris.

124


Линные перья и яичная скорлупа водоплавающих птиц как неинвазивные биоиндикаторы ...

УДК 574:550 (574)

Г.Г. СливинскийРГП «Институт зоологии» КН МОН РК, Казахстан, г. Алматы

E-mail: [email protected]

Линные перья и яичная скорлупа водоплавающих птиц как неинвазивные биоиндикаторы экологического состояния

аквальных экосистем

Изучено содержание микроэлементов в перьях и скорлупе яиц водоплавающих птиц из Тениз-Кор-галжынских озер и озера Сорбулак. По сумме накопленных элементов относительно высоким содер-жанием характеризовались линные перья животноядных птиц, средним – перья птиц со смешанным рационом питания и низким – перья растительноядных видов. В линных перьях большого баклана и озерной чайки из Тениз-Коргалжынских озер установлена по-вышенная концентрация ванадия, марганца, меди, мышьяка и ртути, в сравнении с их содержанием в перьях представителей этих же видов из оз.Сорбулак. Обсуждается возможность использования линных перьев водоплавающих птиц в качестве неинвазивных биоиндикаторов экологического со-стояния аквальных экосистем, в частности особо охраняемых водно-болотных угодий.Ключевые слова: Тениз-Коргалжынские озера, озеро Сорбулак, перья водоплавающих птиц, яичная скорлупа, токсичные элементы.

G.G. SlivinskyMoulting feathers and egg shell of waterfowl as а noninvasive bioindicators of the

ecological status of aquatic ecosystems

The content of trace elements in feathers and egg shells of waterfowl of Tengiz-Korgalzhyn lakes and Lake Sorbulak was investigated. According to the accumulated items relatively high characterized molting feathers of carnivorous birds, medium – feathers of birds with mixed diet and low – feathers of herbivorous species. In moulting feathers of Cormorant and Black-headed Gull from Tengiz-Korgalzhyn lakes high concentration of vanadium, manganese, copper, arsenic, and mercury was determined, as compared with their content in feathers of the same species of Sorbulak group. The possible use of moulting feathers as non-invasive bioindicators of ecological status of aquatic ecosystems particularly in protected wetlands are discussed.Keywords: Tengiz-Korgalzhyn Lake, Lake Sorbulak, waterfowl feathers, egg shells, toxic elements.

Г.Г. СливинскийСуда жүзетін құстардың түлеген қауырсындары мен жұмыртқа қабығы аквалды

жүйе экологиялық жағдайын зерттеуде зақымсыз биоиндикаторы ретінде

Теңіз-Қорғалжын көлі мен Сорбұлақ көлі су құстарының қауырсындары мен жұмыртқа қабықшаларындағы микроэлементтер зерттелінді. Элементтердің жинақталуы мөлшері бойынша жануартекті қоректі құстардың түлеген қауырсындарында біршама құрамы жоғары сипатта бол-са, аралас қоректі құстар қауырсындарында орташа, ал су өсімдіктерімен қоректенетін түрлері қауырсындарында төмен болды.Теңіз-Қорғалжын көлі үлкен суқұзғұны мен көл шағаласы қауырсындарында ванадий, марганец, мырыш, мышьяк жəне сынап концентрациясы Сорбұлақ көлі құстарының осы топтары өкілдерімен салыстырғанда құрамы жоғары екендігі айқындалды.

125


Г.Г. Сливинский

Ерекше қорғалатын табиғи территориялардағы аквалды жүйелер, əсіресе су-батпақ жерлерді экологиялық жағдайын зерттеуде суда жүзетін құстардың түлеген қауырсындарын зақымсыз био-индикатор ретінде қолдану мүмкіншілігі талқылануда.Түйін сөздер: Теңіз-Қорғалжын көлі, Сорбұлақ көлі, суда жүзетін құстар қауырсындары, жұмыртқа қабықшасы, улы элементтер.

В условиях антропогенной трансформации естественных экосистем сохранение биоразноо-бразия животных и среды их обитания, в особен-ности на охраняемых природных территориях, является одной из актуальных проблем.

Тениз-Коргалжынские озера, включенные в международный Рамсарский список глобаль-но значимых водно-болотных угодий и список природного наследия ЮНЕСКО, в настоящее время по решению ЮНЕСКО имеют статус био-сферного резервата. Особенности озер (мелко-водность, наличие убежищ, труднодоступность из-за топкости и зарастаемости берегов, богатая кормовая база) привлекают огромное количество водоплавающих и околоводных птиц в период гнездования и сезонных миграций.

Несмотря на заповедный статус озер, по реке Нуре, принимающей в среднем течении про-мышленные и бытовые стоки, происходит тран-зит этих веществ и накопление в озерах Тениз-Коргалжынской системы. Основными загрязни-телями бассейна являются тяжелые металлы [1, 2]. В связи с этим необходимы, в частности, мо-ниторинговые исследования уровня накопления токсикантов в организме водоплавающих птиц. Для особо охраняемых природных территорий, в том числе Тениз-Коргалжынских озер на терри-тории Коргалжынского Государственного при-родного заповедника (КГПЗ), статус которых не позволяет изъятие живых птиц для анализа, особое значение имеет поиск неинвазивных био-индикаторов. Такими биоиндикаторами могут быть линные перья и скорлупа яиц, сбор которых в местах гнездования и массовой линьки не соз-дает фактора беспокойства и не требует контакта с птицами. Этот бесконтактный метод особенно важен при работе с редкими и исчезающими ви-дами птиц, занесенными в Красную книгу.

Ранее перья водоплавающих птиц неодно-кратно использовались для оценки уровня ан-тропогенного загрязнения тяжелыми металлами водно-болотных угодий [3, 4]. Показано, что за-грязнение среды оказывает существенное влия-ние на уровни металлов в перьях [5]. Содержа-

ние Cu, Cd, Co, Pb, Ni, Zn в перьях египетских цапель (Bubulcus ibis) из трех гнездовых колоний в Пенджабе было связано в основном с антро-погенным загрязнением этими металлами, при-чем концентрация Cd, Pb, Cr и были значительно выше порогового уровня [6].

Существует достаточно много работ, посвященных свинцовому загрязнению птиц.

По сообщению Дж. Б.Моргана и соавт. [7] в перьях птиц содержится наибольшее количество свинца по сравнению с морскими животными и растениями. Водоплавающие птицы подверга-ются риску свинцового отравления в результате заглатывания свинцовой дроби и рыболовных грузил в качестве гастролитов. Так, случаи гибе-ли фламинго в водно-болотных угодьях Италии были непосредственно связаны с отравлением этим металлом в результате заглатывания птица-ми свинцовой дроби [8]. При исследовании кон-центрации тяжелых металлов в перьях трех ви-дов куликов, на пути их миграции в Восточную Азию, было показано, что концентрация свинца у 65,5% птиц превышала порог токсичности для перьев (4 мкг/г сухого веса). [9].

В результате исследования накопления пол-лютантов в оперении, органах и тканях уток были установлены значительные колебания в содержании токсичных элементов как у птиц из трех различных районов Московской области, так и у уток из одного и того же района [10]. По одним данным, у утиных птиц от свинцового отравления в первую очередь страдают расти-тельноядные утки, которые используют свинцо-вую дробь в качестве гастролитов [11]. Согласно другим источникам, для растительноядных уток характерно пониженное, по сравнению с други-ми группами, содержание в оперении свинца и титана и повышенное – молибдена [12]. В груп-пе всеядных уток наблюдался наиболее высокий уровень свинца, хрома, ванадия и титана. По со-держанию молибдена в оперении эти утки зани-мали промежуточное положение между живот-ноядными и растительноядными группами. Счи-тается, что для оперения именно всеядных уток

126



характерно наибольшие колебания в содержании практически всех исследуемых элементов.

В настоящее время вопросы, связанные с особенностями накопления металлов в перьях в зависимости от систематической принадлеж-ности, пола и возраста птиц, окончательно не выяснены. Е.В.Добровольской показаны раз-личия в содержании тяжелых металлов у птиц разных систематических групп, а также выявле-ны заметные различия в содержании отдельных металлов в перьях утиных птиц из различных районов России [12]. По другим данным [13] ни-каких зависимостей между уровнем металлов и возрастом, полом, а также видовой принадлеж-ностью птиц отмечено не было. В свою очередь это не согласуется с результатами J. P.Kelsall и соавт.[14], которые на основании анализа хими-ческого состава перьев различали до 78,5% птиц по возрасту.

Скорлупа птиц также может служить биоин-дикатором накопления токсичных элементов в ор-ганизме птиц, так как яйцо является одним из пу-тей выведения загрязнителей из организма самок [15, 16]. Яичная скорлупа составляет около 7-8% от веса яйца, но по отношению к содержимому яйца у различных видов птиц в скорлупе содер-жится только около 1% ртути, 1-5% свинца, селе-на и хрома, 7-11% марганца и 5-29% кадмия [17].

Целью настоящего сообщения являлся срав-нительной анализ содержания микроэлементов в перьях и скорлупе яиц фоновых видов водопла-вающих птиц из Тениз-Коргалжынских озер на территории КГПЗ и района накопителя сточных вод – оз. Сорбулак (Алматинская обл.).

Материалы и методы исследованияЛинные перья и скорлупа яиц на основных

озерах КГПЗ были коллектированы в июле 2012 г. Для сравнительного анализа были использова-ны также перья птиц, добытых в период весен-ней лицензионной охоты в районе Коргалжын-ских озер, за пределами КГПЗ, и перья водопла-вающих птиц, добытых в период весенней охоты в районе оз. Сорбулак.

Известно, что различные участки пера могут заметно различаться по составу и концентрации отдельных элементов. Так, в работе [12] анали-зировалась только верхняя половина маховых и рулевых перьев, так как содержание рассеянных элементов в очине по сравнению с опахалом не-велико, а в верхней части опахала концентрация

элементов наибольшая. В то же время установле-но, что опахала перьев несут на своей поверхно-сти металлы в основном экзогенного происхож-дения. Экзогенные тяжелые металлы не удается полностью удалить даже тщательным промыва-нием [18]. Поэтому для анализа мы использова-ли только центральный ствол (очин и стержень) маховых и рулевых перьев.

Ствол от 7-16 маховых и рулевых перьев птиц одного вида отмывали ацетоном и дистил-лированной водой, высушивали и измельчали. Коллектированные фрагменты яичной скорлупы также тщательно промывали, высушивали и из-мельчали. Пробы озоляли в смеси азотной кис-лоты и пероксида водорода в «Микроволновой системе пробоподготовки со встроенными бес-контактными датчиками давления и температу-ры» производства «Berghof», Германия.

Анализ содержания тяжелых металлов в суммарных пробах проводили методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на спектрометре ICP-MS производства «Agile-nt», Япония.

Результаты исследований и обсуждениеПо результатам полуколичественного анали-

за 71 элемента в исследованных образцах было выявлено 12 токсичных элементов с относитель-но высоким процентным содержанием.

Результаты количественного анализа этих элементов в перьях и скорлупе яиц, коллекти-рованных в районе Тениз-Коргалжынских озер, представлены в таблице 1.

По относительному содержанию элементы в перьях птиц из Коргалжынских озер составляли следующий ряд: Zn> Cu> Cr> Ni> Mn> Pb> Hg> Ba> As> V> Co> Cd.

Среди них цинк, медь, хром, марганец и кобальт являются жизненно необходимыми, или эссенциальными элементами. Несмотря на име-ющиеся сведения о биологической активности никеля, кадмия, ртути, ванадия, свинца, мышья-ка и бария, их точные физиологические функ-ции пока окончательно не выяснены. Все пере-численные выше 12 элементов при повышенном поступлении в организм оказывают выраженное токсическое действие.

Результаты сравнительного анализа суммар-ной концентрации всех накопленных элементов в перьях птиц и сведения об их кормовых объ-ектах представлены в таблице 2.

127



Таблица 1 – Концентрация элементов в перьях и скорлупе яиц птиц из Тениз-Коргалжынских озер

ОбъектКонцентрация элемента, мг/кг

V Cr Mn Co Ni Cu Zn As Cd Ba Hg Pb

Перо птицБольшой баклан 0,05 8,12 1,25 0,10 6,25 5,37 10,74 0,03 отс. 0,03 0,95 0,04

Озерная чайка 0,06 0,19 0,32 0,004 0,02 8,25 6,0 0,17 отс. 0,12 0,59 0,12

Чирок-трескунок 0,04 0,09 0,40 0,01 0,08 8,62 9,87 0,11 0,05 0,32 0,41 1,87

Огарь 0,09 0,17 1,25 0,01 0,25 7,25 8,50 0,12 0,005 0,40 0,46 0,49

Фламинго 0,31 0,39 1,06 0,05 0,42 5,0 5,6 0,26 0,02 0,22 0,67 0,39

Серый гусь на весеннем про-лете

0,01 0,34 0,22 0,005 0,14 4,0 5,62 0,03 отс. 0,05 отс. 0,19

Перелинявший серыйгусь

0,07 0,15 0,21 0,004 0,26 5,25 6,0 0,12 0,003 0,12 0,25 0,27

Лебедь-шипун 0,05 0,12 0,32 0,005 0,03 4,12 6,37 0,09 0,003 0,137 0,069 0,45

Интервал (Min-Max)

0,01-0,31

0,09-8,12

0,21-1,25

0,004-0,10

0,02-6,25

4,0-8,62

5,6-10,74

0,03-0,26 0-0,05 0,03-

0,40 0-0,95 0,04-1,87

Скорлупа яицБольшойбаклан 0,004 отс. 0,74 0,09 0,56 0,57 0,22 0,01 отс. 1,25 отс. отс.

Фламинго 0,03 отс. 10,74 0,1 1,09 1,24 0,27 0,07 отс. 4,62 0,03 0,19

Серая утка 0,003 0,03 0,52 0,01 0,77 0,52 0,15 0,02 отс. 22,49 отс. 0,04


0,003-0,03 0-0,03 0,52-

10,740,09-0,1

0,56-1,09

0,52-1,24

0,15-0,27

0,01-0,07 отс. 1,25-

22,49 0-0,03 0-0,19

Подскорлупо-вая оболочка яйца серой утки

0,03 0,22 0,52 0,02 0,79 16,24 1,12 0,01 0,01 1,75 0,02 0,72

Примечание – отс. – отсутствал в пределах чувствительности метода

Все исследованные виды в соответствии с характером питания подразделялись на три группы. Первая группа представлена одним животноядным видом – большим бакланом. В перьях представителей этого вида сумма нако-пленных элементов была максимальной. Вторую группу формировали 4 вида со смешанным ха-рактером питания. Это чирок-трескунок, огарь, озерная чайка и фламинго. По сумме токсичных элементов, накопленных в перьях, они занимали промежуточное положение. Относительно высо-кую суммарную концентрацию элементов у чир-ка-трескунка можно объяснить преимуществен-ным содержанием в его диете животных кормов. И, наконец, третью группу составили серый гусь

и лебедь-шипун – растительноядные виды, ра-цион которых состоит преимущественно из ве-гетативных частей и семян водных и наземных растений. Сумма аккумулированных элементов у представителей этих двух видов была мини-мальной.

Различия в характере питания существен-ным образом отражались и на относительном содержании отдельных элементов в перьях. Так, в ряду исследованных птиц у большого бакла-на в линных перьях выявлено максимальное содержание Cr, Mn, Ni, Zn, Hg и относительно низкое содержание As, Ba, Pb. В исследованных образцах перьев от птиц со смешанным питанием относительное содержание элементов было

128



неодинаковым. У трескунка в максимальных концентрациях содержались медь, кадмий и свинец, у огаря – малотоксичные марганец и барий., а у фламинго – малотоксичный ванадий и высокотоксичный мышьяк.

Концентрация элементов в перьях серых гусей, добытых весной в районе Тениз-Коргалжынских озер за пределами КГПЗ, являлась суммой элементов, аккумулированных птицами в местах зимовки и по пути миграции. В перьях перелинявшего гуся все элементы были аккумулированы из среды обитания в районе Тениз-Коргалжынских озер.

Из сравнения концентрации 12 элементов (таблица 1) можно видеть, что при сходных кон-центрациях Mn, Co и Zn в перьях перелинявшего гуся содержалось существенно больше ванадия,

никеля, меди, мышьяка, бария и свинца. Кроме этого, в перьях этой птицы обнаружены кадмий и ртуть, которые отсутствовали у гусей, добы-тых в период весенней миграции.

Концентрация токсичных элементов в скор-лупе яиц (таблица 1) была заметно ниже таковой в перьях. Так, хром, свинец и ртуть, найденные в перьях баклана, в скорлупе не обнаружены, а со-держание остальных элементов, за исключением бария, было значительно ниже, чем в перьях. Аналогично этому, в скорлупе яиц фламинго не выявлены хром и кадмий, а остальные элемен-ты, за исключением марганца, кобальта, никеля и бария, также содержались в существенно бо-лее низких концентрациях. Полученные данные согласуются с имеющимися в литературе сведе-ниями [17] об относительно низком содержании

Таблица 2 – Суммарная концентрация элементов в перьях и характер питания птиц Тениз-Коргалжынских озер

ВидСумма

элементов, мг/кг

Max MinНе

обна-ружен

Характер питания

Большой баклан- Phalacrocorax carbo 32,93

Cr, Mn,Ni, Zn,

Hg

As, Ba, Pb Cd Рыба мелкого и среднего размера

Чирок-трескунок- Anas querquedula 21,88 Cu, Cd,

Pb CrПобеги, листья и корневища водных растений и их семена; моллюски, водные насекомые и их личинки, ракообразные

Огарь-Tadorna ferruginea 19,0 Mn, Ba

Побеги злаков, солянок, водных растений, семена солянок, проса, пшеницы; саранчовые, ракообразные, личинки насекомых

Озерная чайка-Larus ridibundus 15,85 Ni Cd Преимущественно насекомые, мелкая рыба,

ракообразные; ягоды и семена растений

Фламинго-Phoenicopterus roseus 14,43 V, As

Мелкие беспозвоночные (ракообразные, личинки двукрылых, моллюски), также одноклеточные водоросли, семена руппин и рдестов

Серый гусь-Anser anser(на весеннем пролете) 10,61 V, Cu Cd, Hg

Вегетативные части и семена водных и наземных растений (в том числе побеги зерновых культур и остающееся после уборки зерно на полях)

Перелинявший серый гусь 12,71 Mn

Лебедь-шипун-Cygnus olor 11,78

Преимущественно подводные части растений (корневища, корни, побеги), а также водоросли и животные корма (в небольшом количестве)

Примечание – Max и Min – элементы с максимальной и минимальной концентрацией в ряду исследованных проб

129



элементов в яичной скорлупе, в сравнении с пе-рьями.

В этом качестве более показательна подскор-луповая оболочка яиц. Сравнительный анализ содержания элементов в скорлупе и подскор-луповой оболочке серой утки показал (таблица 1), что концентрация большинства токсичных элементов в этой оболочке существенно выше, нежели в самой скорлупе. Однако следует отме-тить, что практическое использование скорлупы в качестве биоиндикатора сопряжено с рядом методических трудностей, вследствие чего дан-ный объект можно считать лишь ограниченно пригодным для экологического мониторинга.

В настоящее время нормативных данных, регламентирующих максимально допустимые уровни токсичных элементов в перьях птиц, нет. Нет и возможности сравнить полученные дан-ные с литературными сведениями об уровне на-копления этих элементов у птиц из других регио-нов. В частности, имеющиеся данные об уровне накопления металлов в перьях водоплавающих

птиц из различных регионов России [10, 12] трудно сравнимы с нашими данными в силу раз-личных методических подходов. Авторами этих работ для анализа использовались опахала пе-рьев и целые перья, которые по имеющимся дан-ным [18] могли содержать на своей поверхности трудно удаляемые экзогенные загрязнители. По-этому нельзя исключить, что концентрации ме-таллов у представителей отряда Гусеобразных (Anseriformes), по данным этих авторов, на один два порядка выше, нежели установленные нами, не только вследствие низкого содержания эле-ментов в стволе перьев, но и из-за возможного наличия на поверхности целых перьев экзоген-ных загрязнителей.

В этой связи для сравнительного анализа нами были исследованы также уровни накопле-ния элементов в перьях птиц, добытых на ве-сеннем пролете в районе накопителя сточных вод Алматинского территориального комплекса – озере Сорбулак. Данные о содержании элемен-тов в перьях этих птиц приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Концентрация элементов в перьях птиц из оз.Сорбулак

ОбъектКонцентрация элемента, мг/кг

V Cr Mn Co Ni Cu Zn As Cd Ba Hg PbБольшой баклан 0,01 1,15 0,17 0,01 0,59 12,24 11,49 0,03 отс. 0,001 0,36 0,08

Серая утка 0,01 отс. 0,10 отс. отс. 10,62 10,25 0,61 отс. 0,004 0,004 1,05

Озерная чайка 0,01 0,54 0,17 0,01 0,55 5,0 5,87 0,04 0,002 0,014 0,35 0,71

Серая цапля 0,003 отс. 0,02 0,01 отс. 4,12 6,25 0,04 отс. отс. 0,20 0,01

Хохотунья 0,008 0,44 0,07 0,003 0,31 5,50 6,62 0,01 отс. отс. 0,22 0,05

Лысуха 0,006 отс. 0,07 отс. отс. 3,62 5,12 1,15 отс. отс. отс. 0,19


0,003-0,012 0-1,15 0,02-

0,17 0-0,01 0-0,59 3,62-12,24

5,12-11,49

0,01-1,15 0-0,002 0-0,014 0-0,36 0,05-

1,05

По относительному содержанию элементы в перьях Сорбулакской группы составляли следу-ющий ряд: Zn> Cu> Cr> Pb> As> Ni> Hg> Mn> V> Co> Ba> Cd. Сравнение концентрационных рядов для двух исследованных групп птиц указывает на их заметное сходство. В перьях обеих групп цинк, медь и хром были найдены в относительно высоких концентрациях. Промежуточные по величине концентрации были найдены для никеля, свинца и ртути. В относительно низких

концентрациях содержались барий, кобальт, ванадий и кадмий.

Для оценки уровней накопления токсичных загрязнителей у представителей двух группировок был проведен сравнительный анализ интервалов концентраций (Min-Max) отдельных элементов в ряду исследованных видов птиц, анализ суммарных концентраций элементов у различных видов и сравнительный анализ концентрации элементов у представите-

130



лей большого баклана и озерной чайки из этих двух районов.

Интервалы суммарных концентраций эле-ментов у птиц сравниваемых групп не имели су-щественных различий. У птиц Коргалжынской группы этот интервал был от 10,61 мг/кг (серый гусь) до 32,93 мг/кг (большой баклан). Анало-гичный интервал для Сорбулакской группы был от 10,15 мг/кг (лысуха) до 26,15 мг/кг (большой баклан).

В то же время из данных таблиц 1 и 3 можно видеть, что при незначительно различающих-ся интервалах концентраций для меди, цинка и свинца, интервалы концентраций остальных элементов у птиц из района оз.Собулак были значительно ниже таковых для птиц из Коргал-жынских озер.

Из результатов сравнения концентрации от-дельных элементов в линных перьях большого баклана из Тениз-Коргалжынских озер и перьях от представителей этого же вида добытых в рай-оне оз.Сорбулак (рисунок 1) следует, что в пе-рьях птиц из обоих групп отсутствовал кадмий а концентрации меди, цинка, мышьяка были сход-ными. В то же время концентрации остальных элементов, за исключением малотоксичного ба-рия, у птиц из Тениз-Коргалжынских озер были в несколько раз выше.

Иные результаты были получены при срав-нении уровней элементов у озерной чайки (ри-сунок 2). Здесь у птиц из Коргалжынских озер выявлена более низкая концентрация хрома, ни-келя, кадмия и свинца, но более высокая концен-трация ванадия, марганца, меди, мышьяка, бария и ртути. Различия в уровнях накопления элемен-тов у представителей этих двух видов хорошо объяснимы различиями в характере их питания.

Большой баклан – животноядный вид, раци-он которого составляет рыба. Поэтому уровень элементов в перьях является интегральным по-казателем, отражающим содержание элементов в воде и донных отложениях, являющихся средой обитания рыб и их кормовых объектов. Озерная чайка относится к всеядным птицам в рацион которой, помимо рыбы и ракообразных, входят также насекомые, ягоды и семена растений.

Следовательно, уровень элементов в перьях большого баклана может быть использован для характеристики экологического состояние ак-вальных экосистем, в частности водно-болотных угодий, тогда как состав и содержание элемен-тов в перьях озерной чайки, зависит не только от экологического состояния местообитаний, но также от состава кормовых объектов на исследу-емой территории в данный период времени. Раз-делить эти два компонента достаточно сложно.

Рисунок 1 – Концентрация элементов в перьях большого баклана из Тениз-Коргалжынских озер и оз. Сорбулак

131



Различия в рационах питания, по-видимому, и являются одной из причин высокой вариабель-ности элементов в перьях всеядных водоплава-ющих птиц, в частности утиных [10, 12]. Поэто-му, на наш взгляд, перья этих птиц недостаточно репрезентативны в качестве биоиндикаторных объектов для оценки экологического состояния водно-болотных угодий.

Скорлупа яиц также мало пригодна для це-лей экологического мониторинга не только из-за низкого содержания элементов, но главным образом из-за трудностей связанных со сбором достаточного количества образцов для анализа. Гнезда птиц часто расположены в труднодоступ-ных местах и, кроме того, после вылупления птенцов скорлупа достаточно быстро утилизи-руется из среды обитания.

Таким образом, для экологического монито-ринга аквальных экосистем, в частности особо охраняемых водно-болотных угодий, в качестве неинвазивных биоиндикаторов, на наш взгляд, наиболее пригодны линные перья животно-ядных водоплавающих птиц, для которых ха-рактерен относительно высокий уровень акку-муляции токсических элементов. К таковым, в частности, можно отнести такие массовые колониальные виды птиц как бакланы и пели-

каны. Для сравнительного анализа могут быть использованы также линные перья видов с пре-имущественно растительноядным питанием и относительно низким уровнем аккумуляции поллютантов. На территории КГПЗ таким ви-дом может быть лебедь-шипун. Использование линных перьев в качестве неинвазивных инди-каторов имеет вполне определенное значение для оценки состояния редких и находящихся под угрозой исчезновения видов птиц, зане-сенных в Красную книгу. Основной проблемой сегодня является стандартизация метода и соз-дание базы данных о составе и содержании ток-сичных элементов в перьях этих птиц из разных точек ареалов, с различным уровнем загрязне-ния среды обитания.

Анализ токсичных элементов в линных пе-рьях, на наш взгляд, более адекватно отражает экологическое состояние аквальных экосистем, нежели определение их валового содержания в воде и донных отложениях. В последнем случае не учитываются сложные механизмы, связанные с биодоступностью элементов, природой соеди-нений в которые они входят, их синергизмом и антагонизмом, а также особенностями аккумуля-ции и выведения различных элементов из орга-низма животных.

Рисунок 2 – Концентрация элементов в перьях озерной чайки из Тениз-Коргалжынских озер и оз. Сорбулак

132




1 Сливинский Г.Г., Крупа Е.Г., Акбердина Г.Ж. Характеристика бассейна реки Нуры в зоне влияния Темиртау-Карагандинского промышленного комплекса по гидрохимическим и токсикологическим по-казателям // Вестник КазНУ. Серия экологическая. 2009. – №3(26). – С.82-90.

2 Сливинский Г.Г., Крупа Е.Г. Современное экологическое состояние Тениз-Коргалжынских озер по гидрохимическим и токсикологическим показателям // Вестник КазНУ. Серия экологическая. 2013 (в печати).

3 Burger J. “Metals in avian feathers: bioindicators of environmental pollution, Reviews in Environ. Toxi-cology – 1993. – Vol. 5. – P. 203–311.

4 Wei wei Zhanga, Jian zhang Mab. Waterbirds as bioindicators of wetland heavy metal pollution // Proc.Environ.Sci.- 2011. – Vol.10 – Part C. – P.2769-2774.

5 Dauwea T., Bervoetsb L., Pinxtena R., Blustb R., Eensa M. Variation of heavy metals within and among feathers of birds of prey: effects of molt and external contamination //Environ.Pollution. – 2003. – Vol.124. – №3. – P.429-436.

6 Malik R.N., Zeb N. Assessment of environmental contamination using feathers of Bubulcus ibis L., as a biomonitor of heavy metal pollution, Pakistan // Ecotoxicology. – 2009. – Vol.18(5). – P.522-536.

7 Морген Дж. Б., Унерсман. Дж. Б., Барт Д. С. Мониторинг в биосферных заповедниках в целях выявления регионального фона загрязнений // Тр. 1 симпозиума. -Л.: Гидрометеоиздат, 1977. – C. 187-191.

8 Ancora S., Bianchi N, Leonzio C. Heavy metals in fl amingos (Phoenicopterus ruber) from Italian wet-lands: The problem of ingestion of lead shot // Environ. Res. – 2008. – Vol.107 (2) – P.229-236.

9 Jungsoo Kim and Jong-Min Oh Monitoring of heavy metal contaminants using feathers of shorebirds, Korea // J. Environ. Monit. – 2012. – Vol.14. – P.651-656.

10 Еськов Е.К., Кирьякулов В.М. Биологические методы аккумуляции поллютантов и эссенциаль-ных элементов водно-болотными экосистемами // Вестник охотоведения – 2009. – Т.6, №3. – С. 3-20.

11 Лебедева Н.В. Экотоксикология и биогеохимия географических популяций птиц. – М.: Наука, 1999. – 199 с.

12 Добровольская Е.В., Аккумулирование тяжелых металлов в перовом покрове птиц // Изв.АНСССР.Сер.биол. – 1984. – №2. – С. 302-305.

13 Tomasslni F. D., Nieboer W., Ranta W. D. Elevation of copper and nikel levels in primaries from black and mallard ducks collekted in the Sudbury district, Ontario // Canad. J. Zool. – 1978. – Vol. 56, № 4. – P. 581.

14 Kelsall J. P., Pannekoek W. J., Burton R. Variability on the chemical content of waterfowl plumage //Canad. J. Zool. – 1975. – Vol. 53, № 10. – P. 1379.

15 Fasola M., Movalli P. A., and Gandini C. “Heavy metal, organochlorine pesticide, and PCB residues in eggs and feathers of herons breeding in northern Italy // Environ. Contamin. and Toxicol. – 1998. – Vol. 34, № 1. – P. 87–93.

16 Leonzio and Massi A., “Metal biomonitoring in bird eggs: a critical experiment,” Bull. Environ. Con-tamin. and Toxicol. – 1989. – Vol. 43, № 3. – Р. 402–406.

17 Burger J. Heavy metals in avian eggshells: Another excretion method J. Toxicol. and Environ. Health. – 1994. – Vol. 41( 2). – P.207-220.

18 Weyers B., Glück E., Stoeppler M. Investigation of the signifi cance of heavy metal contents of black-bird feathers // Sci. Total Environ. -1988. – Vol.77. – P.61-67.

Reference

1 Slivinskij G.G., Krupa E.G., Akberdina G.Zh. Xarakteristika bassejna reki Nury v zone vliyaniya Temirtau-Karagandinskogo Promyshlennogo Kompleksa po gidroximicheskim i toksikologicheskim pokazatelyam // Vestnik Kaznu. Seriya ekologicheskaya. 2009. – №3(26). – S.82-90.

133



2 Slivinskij G.G., Krupa E.G. Sovremennoe ekologicheskoe sostoyanie Teniz-Korgalzhynskix ozer po gidroximicheskim i toksikologicheskim pokazatelyam // Vestnik Kaznu. Seriya ekologicheskaya. 2013 (V Pechati).

3 Burger J. “Metals in avian feathers: bioindicators of environmental pollution, Reviews in Environ. Toxi-cology – 1993. – Vol. 5. – P. 203–311.

4 Wei wei Zhanga, Jian zhang Mab. Waterbirds as bioindicators of wetland heavy metal pollution // Proc.Environ.Sci.- 2011. – Vol.10 – Part C. – P.2769-2774.

5 Dauwea T., Bervoetsb L., Pinxtena R., Blustb R., Eensa M. Variation of heavy metals within and among feathers of birds of prey: effects of molt and external contamination //Environ.Pollution. – 2003. – Vol.124. – №3. – P.429-436.

6 Malik R.N., Zeb N. Assessment of environmental contamination using feathers of Bubulcus ibis L., as a biomonitor of heavy metal pollution, Pakistan // Ecotoxicology. – 2009. – Vol.18(5). – P.522-536.

7 Morgen Dzh. B., Unersman. Dzh. B., Bart D. S. Monitoring v biosfernyx zapovednikax v celyax vyyav-leniya regionalnogo fona zagryaznenij // Tr. 1 Simpoziuma. -L.: Gidrometeoizdat, 1977. – C. 187-191.

8 Ancora S., Bianchi N, Leonzio C. Heavy metals in fl amingos (Phoenicopterus ruber) from Italian wet-lands: The problem of ingestion of lead shot // Environ. Res. – 2008. – Vol.107 (2) – P.229-236.

9 Jungsoo Kim and Jong-Min Oh Monitoring of heavy metal contaminants using feathers of shorebirds, Korea // J. Environ. Monit. – 2012. – Vol.14. – P.651-656.

10 Eskov E.K., Kiryakulov V.M. Biologicheskie metody akkumulyacii pollyutantov i essencialnyx el-ementov vodno-bolotnymi ekosistemami // Vestnik oxotovedeniya – 2009. – T.6, №3. – S. 3-20.

11 Lebedeva N.V. Ekotoksikologiya i biogeoximiya geografi cheskix populyacij ptic. – M.: Nauka, 1999. – 199 S.

12 Dobrovolskaya E.V., Akkumulirovanie Tyazhelyx metallov v perovom pokrove ptic // Izv.Ansssr.Ser.Biol. – 1984. – №2. – S. 302-305.

13 Tomasslni F. D., Nieboer W., Ranta W. D. Elevation of copper and nikel levels in primaries from black and mallard ducks collekted in the Sudbury district, Ontario // Canad. J. Zool. – 1978. – Vol. 56, № 4. – P. 581.

14 Kelsall J. P., Pannekoek W. J., Burton R. Variability on the chemical content of waterfowl plumage //Canad. J. Zool. – 1975. – Vol. 53, № 10. – P. 1379.

15 Fasola M., Movalli P. A., and Gandini C. “Heavy metal, organochlorine pesticide, and PCB residues in eggs and feathers of herons breeding in northern Italy // Environ. Contamin. and Toxicol. – 1998. – Vol. 34, № 1. – P. 87–93.

16 Leonzio and Massi A., “Metal biomonitoring in bird eggs: a critical experiment,” Bull. Environ. Con-tamin. and Toxicol. – 1989. – Vol. 43, № 3. – Р. 402–406.

17 Burger J. Heavy metals in avian eggshells: Another excretion method J. Toxicol. and Environ. Health. – 1994. – Vol. 41( 2). – P.207-220.

18 Weyers B., Glück E., Stoeppler M. Investigation of the signifi cance of heavy metal contents of black-bird feathers // Sci. Total Environ. -1988. – Vol.77. – P.61-67.

Работа финансирована в рамках бюджетной программы 055 «Научная и/или научно-техническая деятельность», подпрограмма 101 «Грантовое финансирование научных исследований, грант 1653/ГФ

134


Көміртектендірілген сары өрік дəнегіне иммобилизденген микроорганизм клеткаларымен ...

ƏОЖ 579.66.543

П.С. Уалиева*, Д.С. Арбаканова, А.А. Жұбанова, З.А. Мансуров, Г.Ж. Абдиева

Əл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті. Қазақстан, Алматы қ. *E-mail:[email protected]

Көміртектендірілген сары өрік дəнегіне иммобилизденген микроорганизм клеткаларымен ауыр металдардың сорбциясы

Берілген жұмыста микроорганизмдер негізіндегі биосорбенттермен ауыр металдардың сорбциясы зерттелді. Көміртектендірілген сары өрік дəнегі негізіндегі сорбентке иммобилизденген микроорга-низм клеткалары Pseudomonas stutzeri DT2, Pseudomonas putida DT4, Sarcina lutea JT5, Pseudomonas pseudomallei DВ1, Pseudomonas alcaligenes DВ2, Pseudomonas stutzeri DВ4 мырыш жəне мыс ионда-рын белсенді сорбциялайтыны анықталынды.Түйін сөздер: көміртектендірілген сары өрік дəнегі, тасушы, ауыр маталл иондары, биосорбент, ме-талдар сорбциясы.

P.S. Ualyeva, G. Zh. Abdieva, D.S. Arbakanova, A.A. Zhubanova, Z.A. MansurovSorbtion of heavy ions by microorganisms immobilized on carbonized apricot stones

Sorbtion of heavy ions by biosorbents on the basis of microorganisms is studied in this work. It is shown that microbial cells of Pseudomonas stutzeri DT2, Pseudomonas putida DT4, Sarcina lutea JT5, Pseudomonas pseudomallei DВ1, Pseudomonas alcaligenes DВ2, Pseudomonas stutzeri DВ4 immobolized on carbonized apricot stones actively absorb copper and zinc ions. Keywords: Carbonized apticot stones, sorbent, heavy metal ions, biosorbent, sorbtion of metal ions.

П.С. Уалиева, Г.Ж. Абдиева, Д.С. Арбаканова, А.А. Жубанова, З.А. МансуровСорбция ионов тяжелых металлов микроорганизмами, иммобилизованными

на зауглероженных абрикосовых косточках

В данной работе изучена сорбция тяжелых металлов биосорбентами на основе микроорганизмов. Показано, что микробные клетки Pseudomonas stutzeri DT2, Pseudomonas putida DT4, Sarcina lutea JT5, Pseudomonas pseudomallei DВ1, Pseudomonas alcaligenes DВ2, Pseudomonas stutzeri DВ4, иммо-билизованные на зауглероженных абрикосовых косточках, активно сорбируют ионы меди и цинка.Ключевые слова: заугероженные абрикосовые косточки, сорбент, ионы тяжелых металлов, биосор-бент, сорбция ионов металлов.

Антропогендік іс-əрекеттерінің нəтижесінде қоршаған орта түрлі ластаушылармен – тұрмыстық жəне өндірістік қатты жəне сұйық қалдықтар, мұнай өнімдері, пестицидтер мен минералды тыңайтқыштар, ауыр металдар, радионуклидтермен көптеп ластануда. Экожүйелердің ластануы жергілікті қалыптасқан биоценоздардың өзгеруіне жəне экологиялық

тепе-теңдігінің бұзылуына əкеліп соғады. Ксенобиотиктер арасында қоршаған ортаға көп мөлшерде түсетін ауыр металдар мен олардың тұздары маңызды орын алады. Ауыр металдар төмен концентрацияда организм үшін қажет, алайда өндірістің қарқынды дамуына байланы-сты олар топыраққа, су қоймаларына көптеп түсуде. Көптеген зерттеулер нəтижесінде

135


П.С. Уалиева жəне басқалар

микроорганизмдердің ерітінділерден ауыр ме-талдарды жинақтау қабілеті анықталды. Микроб клеткалары металдарды екі жолмен ортадан бөліп алады: биосорбция (клетка қабығында комплекс түзу) жəне биоаккумуляция (клетканың ішінде жинақтау) [1].

Қоршаған ортаны ластанушы заттар-дан тазалауда иммобилизденген микрофло-ра кеңінен қолданып келеді. Иммобилизден-ген микроорганизмдердің бос клеткалармен салыстырғанда бірқатар артықшылықтары бар.

Тасушылар ретінде өндіріс қалдықтары бо-лып табылатын жеміс дəнектері, күріш қауызы, грек жаңғағының қабығы т.б. қолданылады. Сары өрік дəнектері ауыл шаруашылығының, шырын өндірістерінің қалдықтары болып есептеледі. Көміртектендірілген тасушы-лар беттік ішкі ауданының үлкендігімен жəне құрылысының кеуектілігімен сипатталады. Көміртектендіру нəтижесінде пайда болған саңылаулардың ішіне микроорганизмдердің бекінуі жоғарлайды. Иммобилизденген микро-флора арқылы экожүйелерді ауыр металдар мен олардың тұздарынан тазалау тиімділігі жоғары екені белгілі [2] .

Жұмыстың мақсаты көміртектендірілген сары өрік дəнегіне иммобилизденген микроор-ганизмдер негізіндегі биосорбенттердің ауыр металл иондары сорбциялауын зерттеу болып табылады.

Зерттеу материалдары мен əдістеріЖұмыста əл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық

Университеті микробиология кафедрасының кол-лекциясынан алынған көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер Pseudomonas stutzeri DT2, Pseudomonas putida DT4, Sarcina lutea JT5, Pseudomonas pseudomallei DВ1, Pseudomonas alcaligenes DВ2, Pseudomonas stutzeri DВ4 пай-даланылды.

Тасушылар ретінде 7000С температурада кө-міртектендірілген сары өрік дəнектері қолда-нылды. Тасушыларды көміртектендіру Жану проблемалары Ғылыми зерттеу институтындағы гибридті технологиялар зертханасында проф. З.А.Мансуров жетекшілігімен жүргізілді.

Тасушыларды дайындау. Көміртектендірілген сорбенттерді (сары өрік дəнектері) өлшеп, 2 г Эр-ленмейер колбаларына (көлемі 250 мл) салады. ‡стіне 100 мл дистилденген су құйылады жəне 3 рет стерилизацияға (1 атмосфера 30 минут)

жібереді. Стерилизациядан кейін сорбенттерді кептіргіш шкафта құрғақ массаға дейін кептіреді.

1 гр зерттелетін үлгі алынып, 50 мл 10 мкг ауыр металы бар ерітіндіге енгізілді. Ерітіндідегі бастапқы жəне соңғы концентрацияларының айырмасының мəні арқылы 10, 20, 30, 60, 90 минут аралықтарында ауыр металдардың сорбциялану деңгейі зерттелді. Алынған сынақтардағы ауыр металдардың мөлшері атомдық-абсорбциялық спектроскопия əдісінің көмегімен анықталынды. Биосорбенттермен ауыр металл иондарының сорциясын зерттеу кезінде Zn2+ жəне Cu2+ ионда-ры қолданылды.

Алынған нəтижелерді талдауКөміртекті сорбенттердің микроб клетка-

ларына қатысты жоғары бекіту қабілеті бар, сондықтан олар жаңа дəуір биопрепартта-рын – биосорбенттер мен биодеструкторларды құрастыру үшін тиімді материалдар болып табы-лады [3]. Биосорбенттер ластанған экожүйелерді тазалауда кең қолданыс тапқан. Сондықтан иммобилизденген микроорганизмдердің ауыр металдарды сорбциялау қабілетін анықтаудың маңызы зор.

Зерттеу жұмысында көміртектендірілген сары өрік дəнектеріне иммобилизденген микро-организм клеткалары негізіндегі биосорбентке мырыш жəне мыс иондарының сорбциялану белсенділіктері зерттелінді.

Сурет 1 жəне сурет 2 Pseudomonas stutzeri DT2, Pseudomonas putida DT4, Sarcina lutea JT5 штамдары негізіндегі биосорбенттердің мырыш жəне мыс иондарын сорбциялауы берілген.

Сорбентке иммобилизденген микроорганизм клеткалары ортадағы ауыр металдар иондарының концентрациясын төмендетті: мырыш иондарын Pseudomonas stutzeri DT2 –7,8 мкг, Pseudomonas putida DT4–8,5 мкг, Sarcina lutea JT5 –8,3 мкг дейін; ал мыс иондарын сорбциялауы Pseudo-monas stutzeri DT2 –7,9 мкг, Pseudomonas putida DT4 –7,8 мкг, Sarcina lutea JT5 –7,9 мкг құрады.

Pseudomonas pseudomallei DB 1, Pseudomo-nas alcaligenes DB 2, Pseudomonas stutzeri DB 4 штамдары негізіндегі биосорбенттер де ауыр металдарды сорбциялаудың жоғары деңгейін көрсетті (сурет 3, 4).

Металл иондарының иммобилизденген клеткалармен əрекеттесуінен кейін ортадағы мырыш жəне мыс иондарының концентрациялары айтарлықтай азайды. Көміртектендірілген сары

136



1-сурет – Pseudomonas stutzeri DT2, Pseudomonas putida DT4, Sarcina lutea JT5 штамдары негізіндегі биосорбенттердің мырышты сорбциялауы

2-сурет – Pseudomonas stutzeri DT2, Pseudomonas putida DT4, Sarcina lutea JT5 штамдары негізіндегі биосорбенттердің мыс иондарын сорбциялауы

3-сурет – Pseudomonas pseudomallei DВ1, Pseudomonas alcaligenes DВ2, Pseudomonas stutzeri DВ4 штамдары негізіндегі биосорбенттердің мырыш иондарын сорбциялауы

137


П.С. Уалиева жəне басқалар

өрік дəнегі негізіндегі сорбентке иммобилизденген Pseudomonas pseudomallei DB1, Pseudomo-nas alcaligenes DB 2, Pseudomonas stutzeri DB 4 штамдары мырыш иондарын сəйкесінше 8,95, 7,8, 8,5 мкг дейін; мыс иондарын 8,1, 8,3, 7,8 мкг дейін сорбциялады. Иммобилизденген Pseudomonas pseudomallei DВ1, Pseudomo-nas alcaligenes DВ2, Pseudomonas stutzeri DВ4 штамдарында металдарды сіңіру деңгейі бос клеткалардан жоғары. Ауыр металл иондарының микроорганизм клеткаларымен сорбциялануына процестің 90 минуты тиімді болып табылды.

4 сурет – Pseudomonas pseudomallei DВ1, Pseudomonas alcaligenes DВ2, Pseudomonas stutzeri DВ4 штамдары негізіндегі биосорбенттердің мыс иондары сорбциялауы

Ауыр металдармен ластанған топырақ жəне су қоймаларын тиімді тазалау өзекті мəселеге айналып отыр. Осы бағытта микроорганизм клеткаларын пайдалану тиімді болып табылады. Зерттеу жұмысында алынған микроорганизм клеткалары негізіндегі биосорбенттердің ауыр металл иондарын сорбциялау дейгейінің жоғары екені анықталынды. Сондықтан микроорганизм клеткалары негізіндегі биосорбенттерді ауыр металдармен ластанған экожүйелердің биоре-медиациясына қолданудың маңызы өте зор.


1 Strandberg, G., Shumate S. Parrot J. Microbial cells as biosorbents for heavy metals: accumulation of uranium by Saccharomyces cerevisiae and Pseudomonas aeruginosa // Appi. Environ. Microbiol. – 2004. – Vol. 41, № 6. – Р. 237-245.

2 Rani Gupta, Prerna Ahuja, Seema Khan, R.K.Saxena and Harapriya Mohapatra. Microbial biosorbents: Meeting challenges of heavy metal pollution in aqueous solutions // Current science. – 2000. – vol.78. – №8. – Р.967-973.

3 Курманбеков А.С., Жубанова А.А., Уалиева П.С., Мансуров З.А. Металлсорбирующая активность свободных и иммобилизованных микробных клеток // Материалы международной научно-практической конф. «Актуальные проблемы экологии и природопользования в Казахстане и сопредельных территориях». – Павлодар, 2006. – Т.1. – С.109-111.

Reference

1 Strandberg, G., Shumate S. Parrot J. Microbial cells as biosorbents for heavy metals: Accumulation of uranium by saccharomyces cerevisiae and pseudomonas aeruginosa // Appi. Environ. Microbiol. – 2004. – Vol. 41. – № 6. – R. 237-245.

138



2 Rani Gupta, Prerna Ahuja, Seema Khan, R.K.Saxena And Harapriya Mohapatra. Microbial biosorbents: Meeting challenges of heavy metal pollution in aqueous solutions // Current science. – 2000. – Vol.78, №8. – R.967-973.

3 Kurmanbekov A.S., Zhubanova A.A., Ualieva P.S., Mansurov Z.A. Metallsorbiruyushhaya aktivnost svobodnyx i immobilizovannyx mikrobnyx kletok // Materialy mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konf. «aktualnye problemy ekologii i prirodopolzovaniya v kazaxstane i sopredelnyx territoriyax». – Pavlodar, 2006. – T.1. – S.109-111.


ХРОНИКА

М.Е. БельгибаевСемипалатинский государственный педагогический институт

VII Международная научно-практическая конференция «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде»

С 4 по 8 октября 2012 года в Семипалатин-ском государственном педагогическом институ-те (СГПИ) была проведена VII Международная научно-практическая конференция «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде». Учредителями конференции являются Мини-стерство охраны окружающей среды Республики Казахстан, Семипалатинский государственный педагогический институт, Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (г. Москва), Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (г. Москва), Национальный исследовательский Томский по-литехнический университет (г. Томск), Институт почвоведения и агрохимии СО РАН (г. Новоси-бирск), Институт радиационной безопасности и экологии Национального ядерного центра Ре-спублики Казахстан (г. Курчатов). На конферен-цию были представлены доклады ученых Казах-стана, России, США, Сербии, Испании, Болга-рии, Польши, Японии, Индии, Израиля, Италии, Украины, Молдовы, Литвы, Кыргызстана, Баш-кортостана и многих других стран. Было заявле-но более 210 докладов крупнейших ученых из 15 стран мира.

Значимость Международного Форума озву-чена в приветственных докладах председателя Комитета по вопросам экологии и природополь-зования Мажилиса Парламента РК – А. Милюти-на, ректора Национального Исследовательского Томского политехнического университета, док-тора технических наук, профессора П.С. Чубика, директора Института геохимии и аналитической

химии им. В.И. Вернадского РАН (г. Москва) – академика Э.М. Галимова, директора Института почвоведения и агрохимии Сибирского отделе-ния РАН (г. Новосибирск) – доктора биологиче-ских наук К.С. Байкова и других.

Цель научно-практической конференции – обсуждение новейших достижений и анализ приоритетных направлений в изучении про-блемы тяжелых металлов и радионуклидов в окружающей среде. Очень важен обмен идея-ми, средствами и методами решения проблемы; расширение сотрудничества ученых вузов и на-учных центров в целях эффективного развития данной актуальной области знаний. Кроме того, форум – это прекрасная научно-методическая школа для начинающих ученых-соискателей, аспирантов и магистрантов, которые принимали участие в обсуждении докладов крупнейших, из-вестных ученых-экологов.

«На протяжении многих лет в Семипалатин-ском государственном педагогическом институ-те под руководством профессора М.С. Панина ведутся исследования по биогеохимической эко-логии, которые актуальны не только для Казах-стана, но и мирового сообщества в целом. Город Семей стал центром притяжения экологической мысли и формирования важнейших направлений научных исследований, касающихся пробле-мы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами и радионуклидами – наиболее гряз-ными экотоксикантами эпохи индустриального общества», – подчеркнул важность мероприятия

140


VII Международная научно-практическая конференция «Тяжелые металлы и радионуклиды ...

ректор СГПИ, доктор физико-математических наук, профессор Бектемесов М.А.

Работа конференции проходила по следу-ющим направлениям:

биогеохимия тяжелых металлов и радио-нуклидов, моделирование процессов их мигра-ции и аккумулирования в естественных и техно-генных ландшафтах;

биологическая роль и метаболизм уча-стия тяжелых металлов и радионуклидов в ор-ганизмах;

источники поступления тяжелых метал-лов и радионуклидов в природные компоненты, экологическое нормирование их нагрузок и орга-низация мониторинга среды обитания;

современные методы определения тяже-лых металлов и радионуклидов в природных объектах;

реабилитация почвенного покрова и при-родных вод, загрязненных тяжелыми металлами и радионуклидами; технологии их детоксикации;

биоиндикационные методы оценки состо-яния естественных и техногенных ландшафтов;

влияние антропогенного загрязнения природной среды тяжелыми металлами и радио-нуклидами на популяции живых организмов и экосистемы;

проблемы тяжелых металлов и радиону-клидов в контексте вузовского образования.

По материалам конференции издано 2 тома докладов «Материалы VII Международной научно-практической конференции «Тяже-лые металлы и радионуклиды в окружающей среде». Семей – Казахстан, 2012», объемом 89,9 п.л., что отражает актуальность и важность исследуемой проблемы.

На пленарном заседании с докладом высту-пил К.Ж. Мусапарбеков (начальник департа-мента экологии по Восточно-Казахстанской об-ласти, г. Усть-Каменогорск, Казахстан). Тема его доклада «О состоянии окружающей среды Вос-точно-Казахстанской области и мерах по улуч-шению экологической ситуации». В докладе речь шла о загрязнении природной среды промыш-ленными предприятиями г. Усть-Каменогорска и о мероприятиях, направленных на снижение за-грязнения атмосферного воздуха, почв и водных объектов.

Доклад В.В. Ермакова (Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, г. Москва, Россия) «Проблемы микроэле-

ментозов – глобальные и локальные аспекты» был посвящен техногенной эволюции биосферы. Жизненно важно всестороннее изучение особо опасных биогеохимических эндемий, обуслов-ленных недостатком или избытком необходимых химических элементов в среде и организме жи-вотных и человека. Их происхождение зависит от генетической основы организмов и особенно-стей локальных биогеохимических циклов эле-ментов. Общепризнано выделение заболеваний, характеризующихся микроэлементной недоста-точностью (гипомикроэлементозы) и избытком (гипермикроэлементозы). Таким образом, поня-тие «микроэлементозы» возникло в результате эволюции наших знаний о существенной роли микроэлементов в жизнедеятельности организ-мов. Под биогеохимической эндемией подраз-умевается местное заболевание, связанное с недостатком или избытком макро- и микроэле-ментов в среде и пищевой цепи. Геологическая история эволюции и современного техногенного преобразования таксонов биосферы обусловли-вают гетерогенность химического состава среды обитания организмов, метаболизма макро- и ми-кроэлементов и проявление биогеохимических эндемий (флюороз, эндемический зоб, болезни селеновой недостаточности и др.).

А.Б. Бигалиев, Е.Т. Жанбуршин, Р.К. Би-галиева, А. Синтюрина, Ж. Кенжин, Ж. Ра-химова (Казахский национальный университет им. аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан) в докладе «Эколого-генетическая оценка влияния загрязне-ния природной среды тяжелыми металлами и радионуклидами на биоту и человека» привели результаты изучения видового состава и осо-бенности экологии мышевидных грызунов рай-онов Центрального Казахстана, прилегающих к Семипалатинскому Испытательному Ядерному Полигону (СИЯП). Проводили также цитогене-тический мониторинг населения Казахстана (Ка-рагандинской, Восточно-Казахстанской, Атыра-уской, Актюбинской областей). Авторы изучали также влияние загрязнения нефтью на грызунов и население Каспийского региона. В нефтеза-грязненных территориях Жылыойского района высокая степень загрязнения атмосферного воз-духа и почв канцерогенными и токсичными ве-ществами вызывает у населения тяжелые формы гепатита, болезней органов дыхания, туберку-леза. Смертность от этих болезней в 1987 г. со-ставила в регионе 36-37%, а детская – 15-17%.

141


М.Е. Бельгибаев

Авторы отмечают, что экологические проблемы нефтегазового комплекса Западного Казахстана, представляют серьезную угрозу всему Прика-спийскому региону, масштаб и характер загряз-нения может привести к катастрофе небывалого размера, ущерб от которой практически невоз-можно будет оценить. Здесь уместно привести предложение профессора А.Б. Бигалиева, сде-ланное им на Международной конференции «От запрета ядерных испытаний к миру, свободному от ядерного оружия» в г. Астане (август 2012 года): «Пока не будет проведена рекультивация или очистка от плутония территории Семипала-тинского испытательного ядерного полигона, не может быть и речи о возвращении их в оборот. США, к примеру, объявили территорию Не-вады биосферным заповедником. То же самое сделали в Австралии и России. Почему мы это сделать не можем? Эта территория долж-на быть охраняемой».

Л.П. Рихванов (Национальный исследова-тельский Томский политехнический универси-тет, Россия) выступил с докладом «Некоторые геохимические подходы для реализации идей ме-дицинской геологии». Автор отмечает: «Анализ современных тенденций развития естественных наук показывает, что в настоящее время стреми-тельно развивается новое мультидисциплинар-ное научное направление, пытающееся объяс-нить существование эндемических заболеваний человека и животных с точки зрения особен-ностей экологических функций литосферы, в пределах которой формируются геопатогенные зоны. В мировом сообществе это направле-ние обсуждается как «Медицинская геология» («Medical geology»)». Создана международная ассоциация медицинской геологии (IMGA). На-ряду с изначальными природными показателями (особенности химического состава пород, при-нимающих участие в строении региона, текто-нических особенностей строения, особенности проявленности геофизических и геохимических полей и др.), главенствующими факторами воз-действия на здоровье человека будут факторы техногенеза, и, прежде всего, это показатели суммарного загрязнения природных сред (СПЗ), в том числе СПЗ почв, вод и других сред. Живое вещество, в том числе биосубстраты, органы и ткани человека, а также весь его организм отра-жают геолого-геохимическую неоднородность земной коры, качество питьевых вод, атмосферы

и пищевого рациона, а также особенности техно-генеза, специфика которого проявляется в каж-дом отдельно взятом районе.

С.Н. Лукашенко (Институт радиационной безопасности и экологии, г. Курчатов, Казахстан) «Актуальные радиоэкологические проблемы Казахстана» представил материалы по загряз-нению радионуклидами территории бывшего Семипалатинского испытательного ядерного полигона (СИЯП), а также смежных районов Алтайского края России. В своем докладе он от-метил о возможности хозяйственной деятельно-сти на некоторых участках СИЯП. В настоящее время на территории полигона осуществляется разработка и добыча следующих полезных иско-паемых: золото, марганец, флюорит, каменный уголь, медь, молибден.

В.С. Безель, С.В. Мухачева, М.Р. Трубина, Е.Л. Воробейчик (Институт экологии растений и животных УрО РАН, Россия). «Химическое за-грязнение среды: накопление тяжелых метал-лов дикорастущими ягодами и грибами, оценка риска их потребления населением Среднего Ура-ла». Авторы отмечают, что в сообщении дается попытка оценить принципиальную возможность и ориентировочную степень вредного влияния на здоровье населения уровней загрязнения тя-желыми металлами, реально существующих в грибах и ягодах, которые произрастают на тер-ритории, загрязняемой газо-пылевыми выброса-ми крупного предприятия цветной металлургии – Средне-Уральского медеплавильного завода (СУМЗ). Одинаковая порция готовых грибов из импактной зоны по сравнению с фоновым уров-нем содержала в 13 раз больше свинца, в 6 раз – кадмия, в 2,3 раза – меди и в 1,7 раза – цинка. Очевидна необходимость организации экологи-ческого и санитарно-гигиенического монито-ринга за уровнями загрязнения природной среды и дикорастущих видов съедобных ягод и грибов. Это позволит снизить риск заболеваемости на-селения, использующего в пищу эти продукты.

Н.В. Барановская, Л.П. Рихванов (Нацио-нальный исследовательский Томский политех-нический университет, Россия) «О закономерно-стях формирования элементного состава жи-вых организмов» отмечают, что с использовани-ем современных высокочувствительных методов анализа, таких как инструментальный нейтрон-но-активационный и эмиссионный спектраль-ный с индуктивно-связанной плазмой, изучен

142



элементный состав более чем 1848 проб различ-ных органов и тканей живых организмов, вклю-чая растения, животных и организм человека на территориях с разной природно-техногенной ситуацией. Результаты обобщения этого мате-риала позволили увидеть некоторые закономер-ности накопления и распределения химических элементов в составе живых организмов. Далее авторы делают вывод «изучение элементов в со-ставе живых организмов позволяет утверждать, что намечается тенденция к концентрированию в организме человека относительно кларка био-сферы таких элементов-индикаторов глобально-го техногенеза, как цинк, кадмий и свинец».

М.С. Панин (Семипалатинский государ-ственный педагогический институт, Казахстан) представил доклад на тему «Техногенные за-грязнения объектов природной среды Казахста-на тяжелыми металлами». М.С. Панин акцен-тировал внимание слушателей на загрязнении тяжелыми металлами различных ландшафтов Казахстана. Привел данные о том, что из 105 элементов таблицы Менделеева в Казахстане выявлено 99, изведано 70, вовлечено 60 элемен-тов. Выявлено 493 месторождений, в которых содержится 1225 видов минерального сырья. Ка-захстан занимает первое место среди стран СНГ по хромовым рудам и свинцу; второе место – по запасам нефти, серебра, меди, марганца, никеля, цинка и фосфорного сырья. Выбросы вредных веществ в атмосферу от стационарных источ-ников в 2011 г. составили 2,2 млн. тонн. При-ведены данные запасов Pb в почвах на террито-рии г. Усть-Каменогорска и его окрестностей, а также валовое содержание тяжелых металлов в пыли ОАО «Казцинк». Среди них преобладают по весу Zn, Cd, Pb. В почвах также превалиру-ют Zn и Pb (вокруг г. Риддер, пос. Глубокое, г. Усть-Каменогорска). Приведено среднее содер-жание ТМ в хвое и листьях древесных растений, произрастающих в различных зонах г. Усть-Каменогорска (Zn, Pb, Cu, Ni, Co, Cd). Среди этих ТМ по среднему содержанию преобладают Zn, Pb и Cu. Сделан следующий вывод по загрязне-нию тяжелыми металлами г. Усть-Каменогорска и его окрестностей. При сохранении существу-ющих темпов загрязнения через 20-25 лет вся изученная территория превратится в зону с опас-ным и чрезвычайно опасным загрязнением почв. Приоритетными будут – Cr, Mn, Pb, Zn и Ni.

В.А. Алексеенко (Научно-исследователь-ский институт геохимии биосферы, г. Новорос-сийск, Россия). «Редкие химические элементы в почвах населенных пунктов». Как отмечает автор данной статьи к редким относится около 30 хи-мических элементов. В различных селитебных ландшафтах изучались 12 химических элемен-тов, относимых к редким: Be, Ga, Ge, Li, Nb, Rb, Sc, Sr, Tl, Y, Yb, Zr. Для половины химических элементов, относимых к редким, установлены средние содержания в почвах населенных пун-ктов. Эти содержания являются их кларками в этой геохимической системе для конца XX – на-чала XXI вв. Изменение величины кларков ред-ких элементов в почвах селитебных ландшафтов в результате их (элементов) перехода в часто ис-пользуемые будет происходить дифференциро-ванно. Это уже сейчас видно по данным произ-водства различных элементов. Так производство Sc и Rb не превышает тысяч кг, а Nb и Li уже сейчас составляет десятки тысяч т.

Г.В. Мотузова, Н.Ю. Барсова, Е.А. Карпо-ва, И.П. Макарычев, Х.М. Дерхам, O.E. Мар-фенина, А.Ю. Беспалова (Московский госу-дарственный университет им. М.В. Ломоносова, Россия). «О современных направлениях исследо-вания состояния почв при воздействии тяжелых металлов». Авторы отмечают, что оценка состо-яния тяжелых металлов в почвах – одна из важ-нейших задач исследований в области естествен-ных наук. Это междисциплинарная проблема, значение ее определяется центральным положе-нием почвы в экосистеме и постоянной взаимос-вязью почвы со всеми природными средами. В сообщении приведены результаты собственных экспериментальных исследований влияния по-ступивших в почвы тяжелых металлов на фрак-ционный состав соединений металлов в почвах, а также исследований влияния физико-химиче-ских, биологических взаимодействий на транс-формацию соединений металлов в почвах раз-ных регионов. Воздействие тяжелых металлов на почвы сопровождается не только изменением исходного состояния металлов в сторону повы-шения их подвижности в почвах и снижения их экологической устойчивости к загрязнению, но и деградацией ряда химических и физических свойств почв.

А.В. Евсеев (Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Россия). «Тяжелые металлы в почвах и почвообразу-

143



ющих породах Российской Арктики». Как от-мечает автор статьи, Российская зона Арктики (АЗРФ) – один из важнейших регионов России, включающий уникальные природные комплек-сы, крайне уязвимые и неустойчивые к антро-погенному воздействию. Проведенные исследо-вания показали, что наряду с радионуклидами и хлорорганическими соединениями, тяжелые металлы считаются приоритетными загрязня-ющими веществами, негативно влияющими на экосистемы Арктики. Рассчитанные средние величины кларков концентраций (КК<2) свиде-тельствуют о накоплении в морских отложени-ях Pb и Cr, а в континентальных – Zn, Ti, Zr. На этот геохимический фон накладываются процес-сы современного почвообразования, придающие своеобразие почвенному покрову рассматривае-мой территории.

А.И. Сысо (Институт почвоведения и агро-химии Сибирского отделения РАН, Россия), Л.А. Колпащиков (Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крайнего Севера Россельхозакадемии). «Элементный химический состав почв и растений юго-западного Таймы-ра». Авторы изучали элементный химический состав (ЭХС) почв и растений лесотундры Тай-мыра в целях оценки техногенного воздействия на природную среду. Определение элементного химического состава почв выявили весьма ши-рокое варьирование содержания в них микро-элементов. Среднее содержание Ba, Be, Cu, Mn, Nb, Ni, Pb, Sr, V, Zn в тундровых почвах юга За-падного Таймыра оказалось заметно выше, чем в тундровых почвах полуостровов Ямал и Тазов-ский, междуречья рек Пур и Таз. Эти различия авторы связывают с более тяжелым механиче-ским составом почв Таймыра, но прежде всего с наличием на его территории металлогенической провинции щелочно-фемического (Таймырско-го) типа, в том числе платиново-медно-никеле-вых руд с высоким содержанием меди, никеля, кобальта и металлов платиновой группы.

К.Н.Апсаликов1, М.Хоши2, М.Ямамото3, Т.Ж. Мулдагалиев1, А.В. Липихина1 (1Научно-исследовательский институт радиационной ме-дицины и экологии, г. Семей, Республика Казах-стан, 2Research Institute for Radiation Biology and Medicine, Hiroshima University Minami-ku, Hiro-shima 734-5883, Japan, 3Low Level Radioactivity Laboratory, Kanazawa University Wake, Nomi-shi, Ishikawa 923-1224, Japan). «Оценка распределе-

ния остаточных долгоживущих радионуклидов Сs-137 и Рu в почвах территорий, прилегающих к Семипалатинскому испытательному полиго-ну». Авторы отмечают, что были проведены ис-следования современной радиоэкологической ситуации на контролируемых территориях по оценке распределения остаточных долгоживу-щих радионуклидов Cs-137 и Pu в почве. Были определены изотопные отношения Pu-240/ Pu-239, Pu-238/ Pu-239,240, Pu-239,240/ Cs-137. Уровни запаса Cs-137 в населенных пунктах, которые подверглись наиболее сильному ради-ационному загрязнению в результате деятель-ности полигона, таких как Саржал, Тайлан, Кайнар, Караул, Долонь, составляют от 2·102 до 9·103 Бк/м2. Однако, в этих населенных пунктах были найдены пятнообразные места, уровни в которых были более высоки. Например, в селе Саржал зарегистрирована точка пробоотбора с содержанием Cs-137 1,5·104 Бк/м2, максимально зарегистрированное значение в селе Долонь – 3·104 Бк/м2. Содержание Cs-137 в почвах других населенных пунктов, в число которых входили города Семей и Усть-Каменогорск, не превы-шают значения 9·103 Бк/м2, и в среднем нахо-дятся на уровне 2·103 Бк/м2. В то время как все уровни Cs-137 образцов почвы вне территории СИЯП были такими же, либо немного ниже, чем местный глобальный уровень (3·103-7·103 Бк/м2), уровни Pu-239,240 на некоторых участках были в несколько десятков раз выше предполагаемого глобального уровня (50 Бк/м2).

Г.А. Леонова1, А.А. Богуш1, С.К. Криво-ногов1, В.Д. Тихова2, Л.М. Кондратьева3, Н.А. Росляков1, А.Е. Мальцев1, В.А. Бобров1 (1Ин-ститут геологии и минералогии им. В.С. Собо-лева СО РАН, г. Новосибирск, Россия, 2Ново-сибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, г. Новосибирск, Рос-сия, 3Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Россия, г. Хабаровск). «Некоторые аспекты диагенетического преобразования ор-ганогенных отложений оз. духовое (Южное Прибайкалье)». Важным звеном в цепи круго-ворота вещества и энергии в водоемах являют-ся органические остатки, с которыми связаны миграция и трансформация большинства хими-ческих элементов. Объектом исследования стал 7-метровый керн органогенных отложений, по-лученный методом вибрационного бурения в озере Духовое на восточном побережье Байкала.

144



В мелководном хорошо прогреваемом озере Ду-ховое интенсивно развивается микроскопиче-ский фитопланктон, который является основным источником формирующегося в озере сапропе-ля. На основе комплексного подхода установлен восстановительный тип пресноводного диагене-за органогенных отложений в оз. Духовое. Уни-кален факт образования отдельных кристаллов сульфидов железа с размером 5-10 мкм в глад-ких сферических капсулах – цистах золотистых водорослей.

В завершающий день работы конференции была проведена дискуссия по дальнейшим на-правлениям исследований и работ по проблеме «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружаю-щей среде». Были высказаны ряд важных инно-вационных рекомендаций.

Участники VII Международной научно-практической конференции «Тяжелые метал-лы и радионуклиды в окружающей среде» от-метили:

Высокий уровень организации и работы на-учно-практической конференции под руковод-ством председателя оргкомитета СГПИ, д.ф.-м.н., профессора, академика Бектемесова М.А., сопредседателя оргкомитета проректора по нау-ке и международным связям СГПИ, заведующе-го кафедрой эколого-химических и географиче-ских дисциплин, д.б.н., профессора, академика Панина М.С. и выражают им сердечную благо-дарность. Участники конференции также отме-тили плодотворную научную работу в области системных эколого-биогеохимических исследо-ваний научной школы, созданной под руковод-ством доктора биологических наук, профессора, академика Панина М.С. на базе Семипалатин-ского государственного педагогического инсти-тута (Казахстан, г. Семей). Также был отмечен высокий научный уровень большинства пред-ставленных докладов и ряд новых научно-ме-тодических и практических решений в области различных направлений экологии и биогеохи-мии, а также активное участие молодых специ-алистов, студентов, магистрантов и аспирантов в работе конференции.

Выявлена необходимость системных знаний о состоянии современных биогеохимических циклов и создании теории биогенной миграции химических элементов на глобальном, регио-нальном и локальном уровнях. Была подчеркну-та актуальность детального изучения миграции

веществ в системе «почва-растение-атмосфера», оценка роли микроорганизмов в миграции и трансформации вещества, генезиса и формиро-вания биогеохимических провинций, диагности-ки и коррекции микроэлементозов, разработки биогеохимических технологий (преобразование водных резервуаров, агроландшафтов, поиск по-лезных ископаемых, концентрирование редких химических элементов) для обеспечения устой-чивого состояния природы и общества, а также дальнейшее развитие теоретических основ био-геохимии как системной комплексной науки о функционировании биосферы и ее таксонов.

Резолюция VII Международной научно-практической конференции

«Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде»

1. Активизировать системные эколого-био-геохимические исследования при изучении эво-люционных преобразований биосферы и мигра-ции вещества в прошлые геологические эпохи и в современный период все возрастающего ан тропогенного влияния на геохимически диф-ференцированные природно-техногенные экоси-стемы.

2. Рекомендовать Министерству образования и науки Республики Ка захстан и Министерству высшего и среднего образования Российской Федера ции активизировать введение в класси-фикатор специальностей научное направление «Биогеохимия» (04.00.03) с организацией со-ответствующих диссертационных советов по защи те кандидатских и докторских диссертаций и присвоением ученой степени кан дидата и док-тора биологических, геолого-минералогических и химических наук.

3. Активизировать исследования по норми-рованию экологических факторов, совершен-ствовать санитарно-гигиенические критерии и нормативы, расширить и уточнить перечень биогеохимических и экологических критериев оценки водных экосистем и почвенного покрова, адаптировать их к международным стандартам.

4. Углубить исследования по выявлению и экологической оценке форм существования и миграции химических элементов в биогео-химических систе мах, включая изучение мо-лекул, кристаллов и элементно-органических соедине ний.

5. Рекомендовать решение вопроса об опре-делении статуса территорий по уровню накопле-

145



ния Рu и Am в природных средах (почва, донные отложения и др.), а также по накопленной дозо-вой нагрузке человека, определенной мето дами биодозиметрии при оценке воздействия Семипа-латинского испытательно го полигона и объектов ядерного топливного цикла.

6. Создать банк данных по систематике био-логических реакций орга низмов и их геохими-ческих функций. Способствовать дальнейшему развитию метода биогеохимической индикации.

7. Совершенствовать методологию эколо-го-геохимического мониторинга территорий с учетом региональных факторов. Шире внедрять новые геоинформационные системы и средства обработки информации.

8. Усилить техническое оснащение иссле-довательских и практических лабораторий со-временными научными приборами, унифициро-ванными стан дартными методами анализа веще-ства, стандартами и реактивами.

9. Проводить реабилитационные мероприя-тия по восстановлению за грязненных тяжелыми металлами и радионуклидами природных ком-понентов среды с помощью усовершенствован-ных биогеохимических технологий утили зации и обезвреживания промышленных отходов и вы-бросов, а также внедрять новые средства обез-вреживания токсических веществ.

10. Считать целесообразной организацию новых и активизацию сущест вующих научно-практических центров по биогеохимии, агробио-геохимии и гидробиогеохимии.

11. Подготовить интеграционные проекты по биогеохимии и экологии в рамках сотрудниче-ства ученых НИИ и вузов России, НИИ СО РАН и ученых вузов и НИИ Казахстана.

12. Продолжить издание международного на-учного журнала «Пробле мы биогеохимии и гео-химической экологии» при СГПИ, подготовить и зареги стрировать электронную версию журнала.

13. Интегрировать усилия различных школ в области биогеохимии тя желых металлов и радионуклидов по изданию учебников, учебных пособий и справочников по эколого-биогеохи-мическим проблемам с учетом региональ ных особенностей.

14. Планировать проведение VIII Междуна-родной научно-практической конференции «Тя-желые металлы и радионуклиды в окружающей среде» на базе СГПИ в 2014 г.

Участники VII Международной научно-практической конференции «Тя желые металлы и радионуклиды в окружающей среде» увере-ны, что данный международный форум придаст новый импульс дальнейшему развитию фунда-ментальных и прикладных научных исследо-ваний в области биогеохимии и геохимической экологии, будет содействовать дальнейшему укреплению науч ных связей ученых высшей и академической школы разных государств. Конфе ренция явилась достойной научно-мето-дической школой для молодых уче ных, аспиран-тов и магистрантов, принявших участие в обсуж-дении вопросов данной научной сферы.

Ученый секретарь Оргкомитета Международной конференции

М.Е. Бельгибаев, доктор географических наук, профессор Семипалатинского государственного

педагогического института

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЗОРНЫЕ СТАТЬИ

Дагарова Ш.С., Айдосова С.С., Ахтаева Н.З. Радиоактивті элементтер мен ластанған аймақтарда өскен өсімдіктер жабынына радионуклидтер əсері жəне радиоадаптация жайында жалпы шолу ............................... 3Ибрагимова Н.А., Козычев Н.Е., Сембаева Б., Кенжебаев Н.А. Современные методы ремедиации сточных вод ................................................................................................................................................................... 10

Айдарбаева Д.Қ. Жетісу Алатауының дəрілік өсімдіктерінің қорлары ................................................................. 16 Айдарбаева Д.Қ., Бижанова Г.Қ. Қазақстанның халық медицинасында пайдаланылатын дəрілік өсімдіктері жəне оларды ұтымды пайдалану ................................................................................................................................. 23Айдосова С.С, Достемесова А.Б, Мамурова А.Т. Іле Алатауы ортаңғы белдеуі өсімдіктер қауымдастығындағы кейбір доминат түрлердің жапырақтарының анатомиялық ерекшеліктері ........................ 27Ахатаева Д.А., Мухтубаева С.К., Оразбаев А.Е. Оңтүстік Қазақстан облысындағы сасық қурай ресурсы бойынша берілген мəліметтер ..................................................................................................................................... 34Елубаева А.С., Ахтаева Н.З., Мамурова А.Т., Айдосова С.С. Сlimacoptera lanata мен Сlimacoptera obtusifolia өсімдік түрлерінің анатомиялық құрылыс ерекшеліктері ....................................................................................... 39Заядан Б.К., Баймаханова Г.Б., Ораз Г., Болатхан К., Зенина Е.В. Выделение новых штаммов цианобактерий и их консорциумы с микроводорослями ..................................................................................................................... 44Қуатбаев А.Т., Ибрагимов Т.С., Сабырбаева А., Сапарбекова Г., Садуақас Н. Алабұта (Chenopodiaceae Vent.) тұқымдасы түрлерінің биоэкологиялық жəне шаруашылық маңызы ............................................................ 52Назарбекова С.Т., Бегенов Ə.Б., Нармұратова Ж.Б. Интродуцент (Eichornia Crassipes R.) –cу өсімдігінің морфологиялық-анатомиялық ерекшеліктерін зерттеу .................................................................... 56Нестерова С.Г., Огарь Н.П., Утяшева Т.Р., Ерубаева Г.К., Панькив И.Г. Разнообразие мохообразных Кунгей Алатау ............................................................................................................................................................................. 63Нурмухамбетова Б.Е., Дускаев К.К. Нұра өзені алабындағы беткі су объектілерінің гидро-химиялық жəне гидро-биологиялық көрсеткіштері бойынша қазіргі кездегі суының сапасы ......................................................... 68Сливинский Г.Г., Крупа Е.Г. Современное экологическое состояние Тениз-Коргалжынских озер по гидрохимическим и токсикологическим показателям ......................................................................................... 74Тельбаева М.М., Гильмундинов Ш.А., Шимшиков Б.Е. Синтез диметилового эфира – экологически чистого дизельного топлива ....................................................................................................................................................... 82Худяев С.А., Банаев Е.В. Особенности произрастания видов рода Nitraria (Nitrariaceae) при разных типах и уровнях засоления ...................................................................................................................................................... 86Шимшиков Б.Е., Байжанов Б.М., Сулейменов Б.У., Танирбергенов С.И. Уровень загрязнения тяжелымиметаллами (Pb, Cd) хлопковых полей Мактааральского района ЮКО (на примере сельского округа «Ералиев») ..................................................................................................................................................................... 92Шимшиков Б.Е., Калибаев Н.Е. Сарыесік-Атырау құмдары жəне олардың экологиялық жағдайлары ............... 101

1-бөлім

Қоршаған ортаны қорғау жəне қоршаған ортаға

антропогендік факторлардың əсері

Section 1


factors and environmental protectiony

Раздел 1

Воздействие на окружающую среду

антропогенных факторов и охрана окружающей среды

Дурмекбаева Ш.Н., Мемешов С.К., Калиева С.К., Шакиржанова И.С. Топырақтың ауыр металдармен ластануына байланысты Salvia stepposa Shost.өсімдігі жапырағының анатомиялық құрылыс ерекшеліктері ... 107Садыбекова Б.Н., Жігітбекова Ə.Д., Курбанова А.Б., Оразбаев А.Е., Тасибеков Х.С. Өсімдік шикізатынан алынған сорбенттер арқылы ағынды суларды тазарту ............................................................................................. 112Сайлаубекова П., Гинц А., Байгазиева Д., Ашилова М., Мухатаев Е., Лебедева Л., Рахимжанова Г. Изучение влияния водорастворимой фракции нефти на развитие эмбрионов полосатого данио (Danio rerio) ................... 118Сливинский Г.Г. Линные перья и яичная скорлупа водоплавающих птиц как неинвазивные биоиндикаторы экологического состояния аквальных экосистем ...................................................................................................... 124Уалиева П.С., Арбаканова Д.С., Жұбанова А.А., Мансуров З.А., Абдиева Г.Ж. Көміртектендірілген сары өрік дəнегіне иммобилизденген микроорганизм клеткаларымен ауыр металдардың сорбциясы ........................ 134

ХРОНИКА

Бельгибаев М.Е. VII Международная научно-практическая конференция «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде» ........................................................................................................................ 139

2-бөлім

Қоршаған орта ластаушыларының

биотаға жəне тұрғындар денсаулығына əсерін бағалау

Section 2


pollution on biota and health

Раздел 2

Оценка действия загрязнителей окружающей

среды на биоту и здоровье населения

CONTENTS

SURVEY ARTICLES

Dagarova H.S., Aydosova S.S., Akhtaeva N.Z. Review of the literature to study the role infl uence in radionuclides and radio adaptation of vegetation cover .........................................................................................................................3Ibragimova N.А., Kozychev N.Е., Sembaeva B., Кenzhebaev N.А. Modern methods of waste water remediation ........10

Section 1


factors and environmental protectiony

Aidarbaeva D.K. Resources medicinal plants of Zhetysusky Alatau ..............................................................................16Aidarbaeva D.K., Bizhanova G.К. Medicinal plants of Kazakhstan applied in traditional medicine and their rational use .......................................................................................................................................................................23Aydosova S.S., Dostemessova A.B., Mamurova A.T. Features of the anatomical structure of leaves of some dominant plant communities of middle Trans-Ili Alatau .................................................................................................................27Akhatayeva D.A., Mukhtubaeva S.K., Orazbayev A.E. Materials to resources ferula foetida in South Kazakhstan .......34Еlubaeva А.С., Akhtaeva N.Z., Mamurova А.Т., Aidosova С.С. Anatomic plant species Climacoptera lanata and Climacoptera obtusifolia ...........................................................................................................................................39Zayadan B.K., Baimakhanova G.B., Oraz G., Bolathan K., Zenina E.V. Isolation of new stammes of cyanobacteria and their consortium with microalgae ..............................................................................................................................44Kuatbaev A.T., Ibragimov T.S., Sabirbaeva A., Saparbekova G., Saduacas N. Bio-ecological and economic value plant species family (Chenopodiaceae Vent.) ..................................................................................................................52Nazarbekova S.T., Begenov А.B., Narmuratova Zh.B. The study of morfological-anatomical features of water plant – introducent (Eichornia Crassipes R.) ..................................................................................................................56Nesterova S.G., Ogar N.P., Utyasheva T.R., Yerubaeva G.K., Pankiv I.G. A variety of Bryophyta of Kungey Alatau ..63Nurmukhambetova B.E., Duskaev K.K. The current state of water quality hydrobiological and hydrochemical parameters of surface water in the basin Nura .................................................................................................................68Slivinsky G.G., Krupa E.G. Contemporary state Tengiz-Korgalzhyn Lakes by hydrochemical and toxicological indicators ..........................................................................................................................................................................74Telbaeva М.М., Gilmundinov Sh.A., Shymshykov B.E. Synthesis of dimethyl ether – environmentally friendly diesel fuel .........................................................................................................................................................................82Khudyaev S.A., Banaev E.V. Growth features of species Nitraria (Nitrariaceae) genus under the different types and levels of salinization ........................................................................................................................................................86Shymshykov B.E., Bayzhanov B.M., Suleimenov B.U., Tanirbergenov S.I. The level of heavy metal pollution (Pb, Cd) of cotton fi elds Maktaaral district of South Kazakhstan (for example, rural district «Yeraliyev») ..................92Shimshikov B. E., Kalibayev N. E. Saryesik-atyrau’s sand and their ecological condition .............................................101

Section 2


pollution on biota and health

Durmekbaeva Sh.N., Memeshov S. K., Kalieva S.K., Shakirzhanova I.S. The peculiarities anatomical structure of leaf Salvia stepposa Shost. in terms of soil pollution with heavy metals ....................................................................107

Sadybekova B.N., Zhigitbekova A.D., Kurbanova A.B., Orazbayev A. E., Tasibekov H.S. Purifi cation of industrial waste water using sorbents derived from plant materials ................................................................................................112Sailaubekova P., Gintz A., Baygazieva D., Ashilova M., Mukhataev E., Lebedeva L., Rakhimzhanova G. The investigation of oil water soluble fractions effects on Danio rerio embryonic development ..........................................118Slivinsky G.G. Moulting feathers and egg shell of waterfowl as а noninvasive bioindicators of the ecological status of aquatic ecosystems ............................................................................................................................................124Ualyeva P.S., Abdieva G. Zh., Arbakanova D.S., Zhubanova A.A., Mansurov Z.A. Sorbtion of heavy ions by microorganisms immobilized on carbonized apricot stones ............................................................................................134

ХРОНИКА

Belgibayev M.E.VII the International research and practice conference«Heavy metals and radionuclides are in an environment» .............................................................................................139

Documents

rmebrk.kz/journals/1142/38004.pdf · 6 ҚазҰУ хабаршысы. Экология сериясы. №1 (37). 2013