shkolakz.ru 1

Әдістемелік ұсыныстар мен нұсқаулардың; әдістемелік ұсыныстардың; әдістемелік нұсқаулардың титул парағы






ПМУ ҰС Н 7.18.3/40

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі



С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті


Биология және экология кафедрасы


Павлодар облысының биогеохимиялық потенциалы және оның антропогендік модификациясы пәні бойынша

050608 Экология мамандығының студенттеріне арналған


зертханалық сабақтарды орындауға арналған


Әдістемелік Нұсқау


Павлодар



Әдістемелік ұсыныстар мен нұсқауларды; әдістемелік ұсыныстарды; әдістемелік нұсқауларды бекіту парағы






ПМУ ҰС Н 7.18.3/41




БЕКІТЕМІН

ОІ жөніндегі проректор ___________ Н.Э.Пфейфер

20__ж. «___»____________



Қ
ұрастырушы: аға оқытушы Есимова Д.Д.



Биология және экология кафедрасы


Павлодар облысының биогеохимиялық потенциалы және оның антропогендік модификациясы пәні бойынша


050608-Экология мамандығының студенттеріне арналған

Зертханалық сабақтарды орындауға арналған



Әдістемелік Нұсқау


Кафедраның отырысында ұсынылды

20__ж. «___»______________,№__ хаттама


Кафедра меңгерушісі _____________ Исимбеков Ж:М. 20__ж. «____» ________


ХТжЖ факультетінің ОӘК мақұлданды

20__ж. «___»______________№____ хаттама


ОӘК төрағасы _______________Буркитбаева У.Д. 20__ж. «____» ________


МАҚҰЛДАНДЫ:

ЖжӘҚБ бастығы _____________Варакута А.Д. 20__ж. «____» ________


Университеттің оқу-әдістемелік кеңесімен мақұлданды

20__ж. «___»______________ №____ хаттама

1 Пәннің мақсаты мен міндеттері және оның оқу процесіндегі орны


Курстың мақсаты:

студенттерде тұратын орталарына және өз денсаулығына ұқыптылықпен қарау сезімін қалыптастыру. Павлодар аймағындағы биогеохимиялық өзгерістерге саналы көзқараспен қарай білуге оқытылатын курсты игеру өз септігін тигізеді. Адамның қолымен жасалатын зиянды процесстердің заладарын түсінуге көмектеседі.

Курс міндеттері:

- Павлодар аймағындағы биогеохимиялық потенциалын, әртүрлі деңгейде ұйымдастырылған экожүйелердің, бүкіл биосфераның қызмет атқаруының негізгі заңдылықтарын және олардың тұрақтылығын оқып-білу;

- биосфера компоненттерінің өзара әсерлесу заңдылықтары және адамның шаруашылық әрекеттерінің, әсіресе табиғатты қарқынды пайдалану кезіндегі салдарлары туралы білімдерді қалыптастыру;

- студенттердің экологияның, қоршаған ортаны қорғаудың және тұрақты дамудың күрделі және шиеленіскен мәселелерін талқылауда ауқымды кешенді, объективті және шығармашылық көзқарасын қалыптастыру.

Студент нені білу керек :

-биогеохимиялық потенциалдың жалпы заңдылықтарын;

-биогеохимиялық потенциалдың динамикасын;

-табиғатты қорғау мен табиғатты ұтымды пайдаланудың негізгі принциптерін;


-антропогендік әрекеттің әлеуметтік – экологиялық салдарларын;

игеруі тиіс:

-табиғи және антропогендік экологиялық процестерді анықтап, талдауы және олардың реттелуінің ықтималды жолдарын болжауы;

-биосфераның тұрақтылығын сақтау және адамзат қоғамының апатты күйзелістерсіз дамуын қамтамасыз ету мақсатында, шаруашылық жүргізудің дәстүрлі формалары мен адамдардың тіршілік салттарын жоспарлы түрде өзгертуге бағытталған, адамзаттың тұрақты дамуының осы заманғы тұжырымдамалары мен стратегияларын ажырата білуі;

-тірі организмдер мен қоршаған ортаның әсерлесу заңдылықтары туралы алған білімдерін күнделікті қызметінде экожүйелердің тұрақты дамуын сақтау үшін қолдана білуі тиіс.

Студент нені істей білу керек:

Машықтануы тиіс: Павлодар аймағындағы экологиялық процестерді талдап, табиғат қорғау қызметінде нақтылы міндеттер қойып басым бағыттарды белгілеуге және алған білімдерін экологиялық мәселелерді шешу үшін пайдалануға машықтануы тиіс; биосфераның даму заңдылықтары, оның тұрақтылығының сақталу шарттары жөнінде білімдер жинақтауы тиіс.


Зертханалық жұмыстардың мазмұны

Тақырып 1. Химиялық элементтер. Адам өміріне және денсаулығына әсері.

Сабақтың мақсаты: студенттердің химиялық элементтер туралы түсініктерін қалыптастыру.

Тапсырма: Химиялық элементтер туралы білімнің қажеттілігі.

Көрнекі материалдар: плакаттар, оқулықтар, кестелер.

ҚТ ережесі: лабораторияда өткізу қажеттілігі.


Адамның денсаулығының төмендеп, ауруға шалдығуын ағзаның ортаға толық бейімделе алмауымен, қ олайсыз әсерлерге берген теріс жауабы ретінде қарастыру керек. Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының (ВОЗ) анықтамасы бойынша, денсаулық дегеніміз — бұл тек аурудың болмауы емес, ол толық физикалық, психологиялық және әлеуметтік қолайлылық.

Ғалымдардың есептеулері бойынша адамдардың денсаулық жағдайы 50—52%-ы — өмір сүру салтына, 20-25%-ы — тұқым қуалау факторларына, 18—20%-ы — қоршаған орта жағдайларына, ал 7—12% ғана денсаулық сақтау саласының деңгейіне байланысты болады. Антропогенді факторлар бұрын болмаған, жаңа техногенді ауруларды туғызады.


Адамның денсаулығына зиянды әсер ететін факторлардың ішінде әр түрлі ластаушы заттар бірінші орын алады. Адамның іс-әрекеті нәтижесінде биосфераға, оған тән емес 4 млн.-нан астам заттар шығарылады. Сонымен қатар, жыл сайын қоршаған ортаға мыңдаган жаңа заттар шығарылады. Олардың көпшілігі ксеиобиотиктер (грек тілінен аударғанда хе nos —бөтен) адам мен басқа да тірі ағзалар үшін бөтен заттар.

Аурулардың көбеюі сонымен қатар табиғи ортаның әр түрлі трансформацияларымен, оның толық бұзылуы, өнеркәсіптік кешендерге, бір типті тұрғын жерлерге және т.б., яғни «үшінші табиғатқа» айналуына байланысты. Денсаулыққа әлеуметтік және экономикалық жағдайлардың әсері артып отыр. Табиғи және физико-химиялық тұрғыдан алғанда таза орта болса да, қолайсыз әлеуметтік-экономикалық жағдай ауру мен өлімнің артуына әкелетінін өмір көрсетіп отыр. Әлеуметтік-экономикалық жағдайдың нашарлауы адамның психологиялық күйі мен стресстік құбылыстар арқылы әсер етеді. 9-кестеде халықтың өліміне әр түрлі аурулардың әсері көрсетілген.

Ауру мен өлімнің қоршаған орта жағдайларына тәуелділігі жекелеген мемлекеттер мен аймақтар мысалынан көрінеді. Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының мәліметтері бойынша жыл сайын дүние жүзінде шамамен 500 мың адам пестицидтермен уланады және оның 5 мыңы өліммен аяқталады. Мұндай құбылыстар әдетте «үшінші әлем» елдерінде жиі кездеседі. АҚІІІ-пен салыстырғанда бұл елдерде улану 13 есе артық.

Американ ғалымдарының мәліметтері бойынша барлық қатерлі ісік ауруларының 90%-ы қоршаған ортаның қолайсыз әсеріне байланысты. ФРГ-де соңғы 10 жылда қатерлі ісікпен ауыратындардың үлесі ер кісілерде 15-тен 23%-ға дейін, ал әйелдерде 17-ден 25%-ға дейін артқан. Аурулар индустриалды және ластанған аудандарда жиі кездеседі.

Балалардың жалпы ауруларына әсер ететін күшті фактор көміртегі тотығы мен шу болып табылады. Ғалымдардың мәліметтері бойынша СО-ның мөлшері 6,5-теи 12 ЗЖЖК-ге көтерілуі балалардың ауруларының 2 есе, ал акустикалық қолайсыздықтың 8-ден 20%-ға артуы — 1,4 есеге артуына әкеледі.


Арал аймағы экологиялық апат аймағы болып табылады. Бұл аймақ аурулар мен өлімдердің жоғары болуымен сипатталады. Мысалы, Қарақалпақстанда (Өзбекстан) балалар өлімінің жиілігі туылған мың балаға 87-ден келеді, ал Скандинавия елдерінде 7—8, Жапонияда — 5. Бұрынғы КСРО-да 80-жылдардың соңында орташа балалар өлімінің жиілігі 24—25 болған.

Аурулар туғызатын заттар мен факторлар. Ағзаларға қолайсыз әсер ететін және ауруларға әкеліп соқтыратын заттарды төмендегідей топтарға бөліп көрсетуге болады:

1) концерогендер (латын тілінен аударғанда cancir — рак, генезис — шығу тегі) қатерлі ісіктер туғызады. Қазіргі уақытта шамамен 500 осындай заттар белгілі. Олардың ішіндегі ең күштілеріне бензо(а)пирен және басқа да полициклді ароматтық көмірсулар, ультракүлгін сәулелер, радиоактивті изотоптар, эноксидті смолалар, антриттер, нитрозаминдер, асбест және т.б. жатады;

2) мутагендер (латын тілінен аударғанда mutasio — өзгеру) – хромосомалар саны мен құрылымының өзгеруіне әкеліп соқтырады. Оларға: рентген сәулелері, гамма-сәулелер, нейтрондар, бензо(а)пирен, колхицин, кейбір вирустар және т.б. жатады;

3) тератогендер (грек тілінен аударғанда teras , teralos — қ ұбыжық) — жеке дамуда кемістіктерге әкелетін, кемтарлықтардың пайда болуына әкелетін заттар. Тератогендерге әсер ететін мөлшерінен артып кететін кез келген фактор жатады. Көбінесе тератогендерге мутагендер, сондай-ақ пестицидтер, тыңайтқыштар, шу және т.б. ластаушылар жатады.

Сонымен қатар, эмбриогендерді де бөліп көрсетуге болады. Эмбриогеидер (грек тілінен аударғанда embryo – ұрық) эмбрионалдық даму кезінде зақымдануларға әкелетін заттар. Эмбриогендерге тератогендер, мутагендер және басқа да заттар (мысалы, алкогольді ішімдіктер, есірткі заттар және т.б.) жатады.

Адам қызметінің нәтижесінде жаңа, бұрын болмаған аурулар пайда болады. Мұндай ауруларды ерекше техногенді аурулар тобына жатқызады. Оларға қорғасын («сатуризм»), кадмий («ита-ита»), сынап қосылыстарымен (“минамата”) және т.б. уланудан пайда болған аурулар жатады.


Денсаулық үшін зиянды органикалық және бейорганикалық заттар

Көптеген органикалық заттар улы және жоғары дәрежеде тұрақты болып табылады. Олар көбінесе канцероген, мутаген, тератоген немесе басқа аурулардың пайда болуын күшейтеді. Органикалық қосылыстардың ішінде, әсіресе, галогенді көмірсулар мен полициклді ароматтық көмірсулар (ПАК) қауіпті. Галогенді көмірсулар. Бұл топқа бір немесе бірнеше көміртегі атомдары хлор, бром, йод немесе фтормен алмасқан органикалық қосылыстар жатады. Хлорлы көмірсулар кең таралған. Олардың көпшілігі тұрақты, ағзалар оларды жеңіл сіңіреді және жекелеген мүшелер мен ұлпаларда жиналуға қабілетті. Мысалы, поливинилхлорид (ПВХ), полихлорды бифенилдер (ПХБ), ДДТ (пестицид), тетрахлорфенол және тетрахлорэтилен (еріткіштер). Бұл топқа өте улы зат — диоксиндер де жатады. ПВХ мен винилхлорид бауырдың қатерлі ісігін, тері, сүйек пен аяқ-қолдың зақымдануынан көрінетін винилхлоридтік ауруды туғызады. Ұзақ уақыт бойы винилхлорид қауіисіз деп есептеліп келді. Оны аэрозоль баллондарында газ-тасымалдаушы және медицинада наркоз ретінде қолданып келген. Тек 70-жылдары ғана оның улы қасиеттері анықталды.

Белгілі ДДТ (дихлордифенилдихлорэтан) да хлорлы көмірсуларга жатады. 1939 жылы Моллер бұл заттың инсектицидтік қасиеттерін анықтады. Бұл препараттың 15 млн. тоннасы жер шарының барлық дерлік аймақтарында қолданылған. Антарктиданың өзінен шамамен 25 мың тонна ДДТ табылған. Кейіннен ДДТ май ұлпалары мен ана сүтінде жиналатыны белгілі болды. 70-жылдардан бастап бұл инсектицидті қолдануға тыйым салынды. Бірақ жоғары дәрежеде тұрақтылығына байланысты (ыдырау мерзімі 50 жыл) ол қоректік тізбектерде әлі де интенсивті түрде айналымда болып келеді.

Диоксиндер қазіргі белгілі улы заттардың ішіндегі ең күштілерінің бірі. Диоксиннің канцерогенді, мутагенді, тератогенді әсері анықталған. Ол әйелдің бала туу қабілетіне әсер етеді. Диоксиннің көп бөлігі (шамамен 200 кг) қоршаған ортаға американдықтардың Вьетнамда қолданған дефолианттары түрінде шығарылды. Нәтижеде тек вьетнамдықтар ғана зардап шеккен жоқ шамамен 20 мың американдықтарды да қамтыды.


Фенолмен улану бауырды, бүйректі, қанды зақымдайды. Ағзаның тұқым қуалау қасиетіне де әсері анықталған. Сонымен қатар канцерогенді және тератогенді әсер етеді.

Халықтың денсаулығына метанол немесе метил спирті өте қауіпті. Түсі мен иісі бойынша оны этил спиртінен айыру өте қиын улы зат. 30—100 мл мөлшері адамның өліміне әкеліп соқтырады.

Формальдегид химия өндірісінің маңызды өнімдерінің бірі болып табылады. Фтор альдегид аллергиялық реакциялар туғызуы мүмкін. Сонымен қатар оның канцерогендігі туралы да мәліметтер бар. Адам мен басқа да тірі ағзалар бұл затпен үнемі әсерлесуде болады (пластик, ағашты-талшықтар, консерванттар, автокөліктердің газдары, темекі түтіні т.б.). Дүние жүзінде ондаған миллион тоннасы өндіріледі. Қазір бұл затты тұрмыстық мақсатта қолдануды шектеуге бағытталған шаралар жүргізілуде. Ауыр металдар. Көптеген ауыр металдар ағзалардың тіршілігіне қажет және микроэлементтер тобына жатады. Оларға цинк, мыс, марганец, темір және т.б. кіреді. Сонымен қатар олар тірі ағзалар үшін улы. Ауыр металдар ақуыздармен жеңіл байланысып, майда еріп, жинақталады. Ауыр металдардың қоршаған орта мен ағзада жинақталуының негізгі көзі — отынды жағу, пестицидтер, кейбір органикалық қосылыстар, өндірістік қалдықтар және т.б.

Белгілі мәліметтер бойынша (Вронский, 1996) антропогенді заттар есебінен қоршаған ортаға қорғасынның 94-97%-ы, кадмийдің — 84-89%-ы, мыстың — 56-87%-ы, никельдің — 66—75%-ы, сынаитың — 60%-ы шығарылады. Қорғасынның негізгі көзі — автокөлік жанармайы болып табылады. Қорғасынның көп бөлігі металлургия кәсіпорындары мен ауыл шаруашылығында пестицид ретінде мышьякты) қорғасынды қолдану кезінде шығарылады. Қоршаған ортада қорғасынның артуы, әсіресе, өнеркәсіптік революцияның басталуымен тығыз байланысты. XX ғ асырдың қала тұрғындарының қаңқасындағы қорғасынның мөлшері 1600 жыл бұрын өмір сүрген адамдармен салыстырғанда 700—1200 есе артық. Қорғасынмен улану немесе «сатуризмнің» белгілері мынадай: тез шаршау, кешке көру қабілетінің төмендеуі, қан аздық, бүйректің зақымдануы, жүрек ауруы, уақытынан бұрын босану, түсік тастау. Кадмий. Ауыр металдардың ішіндегі ең улы элемент. Ортаға кадмийдің шығарылу себептері тас көмірдің шаңы, химиялық тыңайтқыштар, пластмассалардың қалдықтары мен жану өнімдері, темекі түтіні. Қорғасынға қарағанда кадмий топырақтан өсімдікке жеңіл өтеді (70%-ға дейін) де, ағзадан баяу шығарылады. Негізінен бүйректі (бүйректе жиналады), жүйке жүйесін, жыныс мүшелерін зақымдайды, тыныс алу жүйесіне зиян. “Ита-ита” ауруын туғызады.


Сынап. Қоршаған ортада кеңінен таралған. Дүние жүзіндегі сынаптың өндірісі жылына 10 мың т. астам. Ол негізінен электротехникада, медицинада және химия өнеркәсібінде қолданылады. Металдық (элементарлық) сынап іс жүзінде ағзаға зиянды емес. Бірақ бу түріндегі сынаптың әсері қауіпті. Ағзаға тамақпен не тері арқылы енген сынап тұздарының қауіптілігі жоғары.

Сынаптың металлорганикалық қосылыстары (әсіресе метил сынап) ағза үшін өте улы және қауіпті. Асбест. Соңғы кезде дәрігерлердің назарын өзіне аударып отыр. Ұсақ асбест шаңы — асбестоз ауруын туғызады. Өкпе ұлпаларын зақымдап, қатерлі ісіктерге әкеледі.

Қала және адамның денсаулығы


Қазіргі кездегі адамның экологиялық ортасы – қала. Ол ең ірі және табиғи ортадан өзгеше, көптеген параметрлері бойынша экстремалды деуге болатын орта. Қалада техногенді қуаттың орасан зор концентрациясы жиналады.

Дүние жүзінің қалаларында қазір ғаламшарымызды мекендейтін халықтың шамамен жартысы шоғырланған. Соңғы 45 жылда қала халқының саны 729 млн-нан 2540 млн. адамға дейін өсті, яғни 3,5 еседей, ал олардың халықтың жалпы санындағы үлесі 29-дан 44%-ға дейін артқан. Сонымен қатар, қалалардың іріленуі жүріп отыр. 1995 жылдың соңына қарай дүние жүзінде халқының саны 1 млн.-нан астам халқы бар 320 қала және 5 млн.-нан астам халқы бар 48 қала болған. Бірақ урбанизация (латын тілінен аударғанда urbanus - қалал ы қ) процесі тек қала халқының немесе қалалардың мөлшері мен санының артуымен ғана шектелмейді. Сонымен қатар, бұл процесс қоғам өміріндегі қалалардың рөлінің артуынан, көптеген адамдардың өмір сүру салтының өзгеруінен де көрінеді.

Қалалардағы адам экологиясына тән нәрсе — бұл табиғи экологиялық факторлардан оқшаулану болып табылады. Қажетті мөлшерде өсімдіктер, тірі топырақпен, сумен қамтамасыз етілген. Адамның биологиялық табиғаты мен оның табиғатқа қарсы іс-әрекетінің нәтижелері арасындағы қайшылық, әсіресе қала жағдайында шиеленісе түседі.

Қазіргі кездегі қала — күрделі әлеуметтік-экономикалық ағза. Ол демографиялық, экономико-географиялық, инженерлік-құрылыс, сәулеттік факторлардың әсерінен, қоршаған экономикалық кеңістік пен табиғи ортаның алуан түрлі өзара әсерлері нәтижесінде қалыптасады. Көбінесе, қалалармен қоғамдық процестің көптеген белгілерін байланыстырады. Бірақ, қала өркениеті — қолайлы жағдайлар, тұрмыстың жеңілдеуіне әкелгенмен, коммуникация тығыздығы, әр түрлі қажеттіліктерді қанағаттандыру мүмкіндіктері — тек барлық жағынан қолайлы орта емес. Қала ортасы адамның басты сапасы — оның денсаулығына қолайсыз әсер етеді. Атмосфераның, судың, азық-түлік өнімдерінің, күнделікті қажетті заттардың өнеркәсіп пен транснорттың қалдықтарымен ластануы, электромагниттік өріс, вибрация, шу, ауаның дезионизациялануы, тұрмыстың химияландырылуы, шектен тыс көп ақпараттардың ағыны, уақыттың жетіспеуі, гиподинамия, эмоциогенді қысым, дұрыс тамақтанбау, зиянды әрекеттердің кеңінен таралуы — осылардың барлығы қосылып адамның денсаулығын нашарлатады.


Қала халқының басым бөлігі демалатын қаладан тыс, табиғи жағдайда өткізуге тырысады. Бірақ, мұндай жерлерде мүмкін болатын рекреациялық (рекреация латын тілінен демалу, сауығу) қысым артады да, олар: қаланың жалғасына айналады.


Тақырып 2. Периодтық системадағы 1,2,3,4 топтарындағы негізгі топастылар

Тақырып 3. Периодтық системадағы 5,6,7,8 топтарындағы негізгі топастылар мен 1 топтағы жанама топастылар

Тақырып 4. Периодтық системадағы 2,3,4,5,6,7,8 топтарындағы топастылар

Тақырып 5 Антропогендік модификация. Биогеохимиялық потенциалдың антропогендік модификациясы

Тақырып 6. Павлодар облысындағы өсімдіктер. Өсімдіктерде болатын өзгерістер.

Тақырып 7. Микроорганизмдер Бактериялар. Бактериялар экологиясы. Микоплазмалар

Әдебиеттер (1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)