Химия және экология

Бұл реакция ете шабытты жүреді, бөлінген сутегінің өсерінен металдың түйіршігі су бетінде айнала қозғалып («жүгіріп») жүреді. Дәл осындай реакция кальцийді алғанда да байқалады. Са+ 2НОН = Са (ОН)₂+ Н₂↑

Сутегі өте белсенді металдармен әрекеттескенде гидридтер деп аталатын тұз төрізді қатты заттар түзіледі:H₂+2Na=2NaH натрий гидриді

Н₂+Са=СаН₂кальций гидриді

Ауаның құрамында оттегі бар екендігін 1774 жылы француз ғалымы А. Лавузье анықтаған. Ауаның сапалық құрамын анықтау үшін мынадай тәжірибе жасайық. Кристалдандырғышқа су құйып алып, судың бетінде қалқып жүретін пенопластка жіңішке шырақ (парафиннен жасалған) орнатып, оны жағып суға саламыз да, шырақты сыртында 5 бөлікке бөлінген белгісі бар, цилиндрмен жабамыз. Біраздан кейін су цилиндр бойымен оның көлемінің 1/5 бөлігіне көтерілгенін байқаймыз. Бұдан шығатын қорытынды - ауаның көлемі бойынша 20%-ы оттегі, ол шырақтың жануына жұмсалды ( сурет)

Ауада оттегіден басқа жануды қолдамайтын азот ~78%, ~1 % бекзат газдар (неон, гелий, аргон, т. б.) және ~ 1% басқа айнымалы ластаушы газдар бар. Мr(O₂) = 32 г/моль, Mr(N₂) = 28 г/моль болса, Мауа= 32 • 22% + 28 • 78% ≈ 29.

Ауадағы оттегінің мөлшері техногендік факторлардың әсерінен азайып отырады, ол механикалық және химиялық жолмен жүреді.

Механикалық әсерлер: газ, шаң күйіндегі химиялық заттар. Химиялық өндіріс орындары шоғырланған аймақтарда (Өскемен, Тараз, Шымкент, Қарағанды, Хромтау, Текелі, Павлодар, т.б.) экологиялық мәселелер ушығып отыр, ал үлкен қалаларда бұл мәселе автокөліктер әсерінен шиеленісуде. Жергілікті жерлерде өндірістік әсерлердің, әр түрлі болғандығынан ластаушы газдардың құрамы әр түрлі болады (жылу электр стансалары (ЖЭС), зауыттардың, автокөліктердің газдары). Олардың шамасы біразға дейін қоршаған ортаға зиян тигізе қоймайды, заттардың осы мөлшері зиянсыз шамасының шегі (ЗШШ) деп аталады.
Таза ауа

Қазіргі таңда ауаның күйі толғандырады. Қазақстанда ауа құрамын жақсарту мақсатында көліктерден шығатын газ құрамын анықтау және бағалау жүйесінің жобасын жүзеге асыруда.

ҚазККА профессоры Ануар Ақшөриннің ойынша – жобаның авторының бірі, атмосфера ауасының ластануы негізінен көліктің техникалық пайдалануда және экологиялық көрсеткіші төмен болуынан, көліктерде жүйелі бақылау жүргізілудің жоқтығынан, сонымен қатар, пайдаланған газдан шығатын жанармайдың сапасының қанағаттандыр-майтынынан.

Сараптама нәтижесі дәлелдегендей олардың құрамында 200-ге дейін әр түрлі химиялық зиян заттар кездеседі, ең бастылары көміртегі оксиді, көміртегі, азот оксидтері, саж, формалдегид және т.б. болып табылады. - Оңтүстік астанамызда көлік парктерінің көбеюі жағдайды одан ары қиындатуда, - дейді, А.Ақшөрин.

Егер де көлік-транспорт станцияларының экологиялық жағдайын жақсарт-сақ және көлік жанармайларын пайдаланғаннан кейін шығатын қалдықтар мен токсиндер төмендесе, көліктердің қоршаған ортаға кері ықпалы тиюі күрт төмендер еді. Сол себептен, мәселені толыққанды және жан-жақты шешу мақсатында, біз АҚШ, Жапон, Ресей, Еуроодақ секілді дамыған мемлекеттердің атмосфера ауасының ластануын азайтуда қолданылатын ең үздік тәжірибелерін зерттедік және енгіздік. Мысалы, американдық Калифорния штатында 1963 жылы-ақ көліктердің көбею мәселесі туындаған. Сол кезде, таза ауа федералдық заңы қабылданды, кейіннен көліктердің қоршаған ортаға экологиялық әсерін шектейтін қатаң заңды тараулармен толықтырылды. Қалыпқа және стандарттарға сәйкес болуын қадағалайтын қатаң бақылау, Калифорнияны ластанғаннан ең экологиялық таза Американың штатына айналдырды.

Балама ТЖО-ның, диагностика орталығы жұмысының жаңашылдығы, сараптама орталығы көлікті тексерген кезде жүргізушімен ешқандай байланыста болмайды. Және де, сараптаманың нәтижесін жалған жасауға немесе қайта өңдеу мүмкін емес. Осының арқасында, көліктерден бөлінген газдағы токсинді тексеру механизмі сыбайлас жемқорлыққа қарсы сиппатта болады. Осы сияқты тәуелсіз тексеру елімізге экологиялық таза емес көліктерді кіргізбеуге және ескі көліктерді біртіндеп алып тастауға мүмкіндік береді. Жүйені жүзеге асыру Қазақстанның алғаш озық оймен және нәтижелі әлемдік стандартқа біртіндеп енуіне жол ашады. Бұл, қаламыздың тазалығын сақтап қана қоймай, ТМД елдерінің ЕВРО-1-ЕВРО-4 стандартын қалыптастырудың бастамасы болмақ. Осы жылдың сәуір айында қала әкімшілігі, қалаға келетін жанармай туралы мониторинг өткеннен кейін, ҚР Үкіметіне мұнай өнімдерінің ерекше түрлерін мемлекеттік басқару туралы Заңына толықтырулар ендіруге ұсыныс хаттар жіберді. Хаттардың мазмұны, көлік моторларына арналған жанармайлар-дың жасалуынан пайдалануына дейін қатаң бақылауға алынуы жайлы болды. Токсинді көп бөлетін көліктерді Қазақстанға ендірмеу туралы Әкімшілік кодекске өзгерту енгізуді ұсынды.

Атмосфераның ластануы деп оның құрамына табиғи ауаның құрамында болмайтын немесе ауаның табиғи құрамының ингредиенттері арасындағы қатынасты өзгертетін қоспалардың әкелінуін түсінеді. Атмосфераның жер қабатындағы ауаның газдық құрамы біртекті және келесі компоненттерді қамтиды: ауа - 20,9 %, азот – 78,1 %, инертті газдармен – 1 %, көмірқышқыл газбен – 0,03 %. Ауаның құрамы сонымен бірге климаттық жағдайларға: желге, жер үсті рельефіне, ауа райы мен климатқа, келетін қоспаларға байланысты. Атмосфераға қоспалар газдар, булар, сұйық және қатты бөлшектер түрінде түседі. Атмосфераны ластайтын негізгі химиялық қоспалар көмір оксиді, көмір диоксиді, күкірт диоксиді, азот диоксиді, азон, көмірсутек, қорғасын, өнеркәсіп шаңдары, фреондар болып табылады.

Атмосфераның ластануын қадағалаустационарлы, маршрутты және қозғалысты (факель асты) постарда жүргізіледі. Стационарлы постар жүйелік қадағалауларды жүргізу үшін қызмет атқарады. Олар ауаның кескінің талдау үшін қажетті құрал-жабдықпен қамтылған арнайы павильондармен және метеорологиялық параметрлер үшін құрылғылармен жабдықталған.

Ауаның ластану жағдайы бақылау жерлерінің стационарлы орында-рынан алынған ауа пробаларын өңдеуді талдаудың нәтижелері бойынша бағаланады. Сапаның негізгі критерийлері болып рұқсат етілген шекті концентрация (РШК) табылады. Атмосфераның ластану деңгейі РШК-ға ең үлкен мөлшерленген мәндері бар бес түрлі заттар арқылы есептелетін атмосфера ластануының кешенді индексінің шамасы бойынша бағаланады.

Ластанудың ең үлкен деңгейі Балхаш, Теміртау, Лениногорск, Өскемен, Алматы, Шымкент байқалады. Басты ластаушы заттар болып шаң, күкірт диоксиді, азот және көмертегі, көмірсутектер табылады. Ең үлкен ластаушыларға жылу энергетикасы өнеркәсіптері жатады. Мысалы: қазіргі заманғы 2,4 млн. кВт қуатты ЖЭО тәулігіне 20 мың тонна көмір жағып атмосфераға 680 тонна күкіртті газдарды, 200 тонна азот оксидтері мен 120 тоннадан аса қатты шаң түріндегі бөлшектерді тастайды. Сонымен қатар атмосфераны ластаушы көздердің бірі болып көлік-жол транспорт-тары табылады. Мысалы, Алматыда барлық тастаулардың (200 мың тонна жылына) 93 % көлік транспорттарына келеді.
Автокөлік және адамдар
Дүниежүзінде көлік санының көбеуіне байланысты екі экологиялық проблема туады: бұл көлік жанар-жағар майының алынуы және биосфераны көліктен шыққан газдармен ластануы.

Жалпыға бірдей автомобильдеу биосфераның әр компонентіне қолай-сыз әсер береді, соның ішінде адамға да. И.Ильф пен Е.Петровтың «көлік – байлық емес, ол жылжымалы әдістердің бірі» деген ойы ескерген және бүгінгі талапқа сай емес. Бүгінгі экологиялық жағынан жеке көлік – бұл байлық, оның жөндеуіне көлік иесі көп деген шығым шығарады. Қазақстанда көлік транспортының шығымы жылына шамамен 22 млн т құрайды. Көлік қоршаған ортаның ластаушысыболып келеді. Су объекті-лерінің ластануында да транспорттың рөлі мәнді. Табиғат ортасының ластануының ең басты себепкері - бұл көлік - жол комплексі. 35 млн т зиянды заттан 89%-ы автомобильды транспорттан келеді. Қаладағы шудың да негізгі көзі транспорт және жылылық ортаны қорғауға едәуір үлесі бар.Қоршаған ортаны ластаудың (улау деп оқысаңыз да болады) басым бөлігі автотранспорттың үлесінде. Егер метеорологиялық жағдайдың қолайсыз күндері кәсіпорындар ауаға шығаратын қалдықты 10-20 пайызға төмендетсе, автокөліктен тарайтын улы газдарды азайту реттелмеген. Желсіз күндері ауада қарақошқыл түтін тұтасып тұрады. Оның құрамында көміртегінің оксиді, көмір-сутектері, азоттың диоксиді, бензапирен барын біреу білсе, біреу білмейді. Бұлар ауада қышқылдану арқылы аса қауіпті заттар құрайды. Қала көшелерінде қалықтап тұратын осы улы газдар тымық күндері ауаға сейіле қоймайды. Ол тыныс жолдары арқылы адам ағзасына сіңеді.

Мысалы, Орал қаласында қолайсыз экономикалық жағдай, қалада көлік санының өсуіне байланысты. Соңғы жылдары жеңіл көлік тұрақтарының саны 5 есе өсті, сонымен қатар қалаға келетін аудан, ауыл жағынан көлік саны аз емес.

Қоршаған ортаны ойлайтын жүргізушілерге жеті кеңес:

1.Егер ауа райы аса салқын болмаса, көлігіңізді қозғалыссыз тұрғанда қыздырмаңыз. Қозғалтқыш көлік жүрген кезде тезірек қызады әрі бұл жағдайда атмосфераға бөлінетін зиянды газдардың көлемі де азаяды.

2.Мүмкіндігінше тежегішті сирек басуға тырысыңыз. Әсіресе, бағдаршамы көп қалалық жерде өте жоғары жылдамдықпен жүрудің қажеті жоқ…

3.Қала ішінде жүргенде мүмкіндігінше бағдаршамы аз көшелермен жүруге мән беріңіз. Өйткені жиі тоқтап, қайта жүргенде көлік қозғалтқышы әрі көбірек жанармай жейді, әрі экологияға да көбірек зиян келтіреді.

4.Бағдаршамсыз, бос көше болса, 1 және 2 жылдамдықпен қозғалып, дереу 4-жылдамдыққа көшкен пайдалырақ. Жанармай да шығын болмайды, жасыл желектің «өкпесіне» де қалмайсыз.

5.Көлігіңізде бүкіл затыңызды тасудың қажеті жоқ. Артық салмақ – көлікке артық күш те түсіреді. Тиісінше, артық зиянды газдар ауаға бөлінеді.

6.Көлік дөңгелегіндегі қысымды да жиі тексеріп тұрған жөн. Төменгі қысым да көлік жүрісініе артық күш түсіреді. Ар жағы белгілі.

7.Көлікті орнына қозғаған кезде жылдамдықты бар күшіңізбен басудың қажеті жоқ. Бұдан атмосфераны көбірек ластауыңызбен бірге қозғалтқыш жұмысын да нашарлатасыз.

Кейбір заттар оттегімен баяу әрекеттеседі, реакция барысында жарық бөлінбейді, жылу біртіндеп бөлінеді. Мұндай үдеріс баяу тотығу деп аталады. Мысалы, қордаланған көңнің шіруі, темір бұйымның, тоттануы, қоймадағы астық өнімдерінің қызуы, т.б. Жану үдерістері халық, шаруашылығында жылу энергиясын өндіру үшін пайдаланылады.

Жану басталу үшін мынадай жағдайлар жасау керек:

1. 
   Жанатын затты тұтану температурасына дейін қыздыру.
   
2. 
   Оттегінің ағысы үнемі келіп тұруы.
   

1. 
   От алу температурасын төмендету, яғни салқындату (су бүрку, топырақ немесе құм шашу).
   
2. 
   Оттегінің ағынын тоқтату. Жанып жатқан отты ауыр заттармен жабу. Өз бетімен басқаруға көнбей жүретін жану өрт деп аталады. Оның орманға тигізетін зияны өте үлкен, экономикалық зияны да бар.
   

• 
  Отпен жұмыс істегенде абай болуға;
  
• 
  Балалардың отпен жұмыс істеген кездегі қырсыздығына;
  
• 
  Қоқысты үйге, аулаға, орманды жерлерде өртеуге;
  
• 
  Автокөліктен шыққан жалынға;
  
• 
  Күн күркірегендегі найзағайларға;
  
• 
  Майланған материалдың үйкелісіне;
  
• 
  Күн сәулесінің әйнектен өткен нүктесі.
  

В15 витаминінің биомедициналық маңызы толық зерттелме­ген. Пангам қышқылы организмді оттегінің жетіспеушілігінен (анок­сия) сақтайды, ұлпалардағы тотығу процесінін энергетикалық мүмкіншілігін арттырады. Витамин құрамындағы глюконат қалды­ғы бұлшық ет пен бауырдағы гликоген синтезіне ықпал етеді, ал метил топтары оның метил топтарын тасымалдауға қатысатынын байқатады. Пангам қышқылы гуанидилсірке қышқылының метил­денуіне, одан креатин мен холиннің пайда болуына әсер етеді. Бұл витаминді организмге енгізгенде креатин мен креатинфос­фаттың мөлшері бұлшық етте көбейеді, бауырда холинфосфа­тидтердің синтезі жеделдейді. Пангам қышқылы майлардың алмасуына ықпал жасап, олардың бауырда жиналуына кедергі келтіреді (липотроптық қасиеті). Қазіргі кезде В15 витамині клиникалық, авиациялық, спорттық медицинада қолданылып жүр. Кальций пангаматы инфаркттың алдын алу және инфаркттан кейінгі емдеу кезінде қолданылады. Пангам қышқылы организмге шамадан тыс функциялық ауыртпалық түскен кезде, жүректің бұлшық еттерінде креатин мен креатин­фосфаттың азаюына кедергі келтіреді.

В12 витамині (цианкобаламин)

Адам организмінде коферменттік қызмет атқаратын В12 вита­минінің екі түрі бар, олар: метилкобаламин - цитоплазмада, дез­оксиаденозил-кобаламин – митохондрияда шоғырланған. Амери­кандық ғалымдар Джордж Мино мен Уильям Мэрфи 1926 жылы шала піскен бауырды ас құрамына енгізгенде қатерлі анемияны жазатындығын анықтаған. 1948 жылы Эдвард Рикс пен Ролкерс кристалды түрде В12 витаминін жас бауырдан бөліп шығарды. Тек 1955 жылы Ходжкин химиялық құрылымын және кеңістіктегі кон­фигурациясын физикалық әдіспен (рентгенострук-туралық зерт­теу) анықтады. Ал қолдан 1961-1971 жылдары Р.Б. Вудворд син­тездейді. В12 витамині суда, спиртте, төменгі органикалық қыш­қылдарда, фенолдарда жақсы ериді, ал бензолда, хлороформда, ацетонда ерімейді. Жоғары температура әсеріне тұрақты, крис­талдары t≈210-220°С қараяды, t≈300°С жұмсарады.

С витаминінің ең басты биологиялық ролі оның организмде тотығу-тотықсыздану процесіне қатысатындығында. Аскорбин қышқылының организмге әсер ету механизмінде, оның биология­лық активті белоктар және жалпы белоктардың әрекетшіл HS - тобын тотығудан сақтау мүмкіншілігіне өте үлкен мән беріледі. Бұл функцияны аскорбин қышқылының тотыққан түрі атқарады. С витамині коллаген синтезінде пролин мен лизиннің, бүйрек үсті безінің гормондары кортикостероид-тардың, триптофанның және басқа да көптеген заттардың гидроксилдену реакцияларына қатысады. Аскорбин қышқылының ұлпаларда тирозин мен гемо­глобиннің тотыға ыдырауына, қанның қызыл түйіршіктері мен гемоглобин синтезіне үлкен әсер ететіндігі белгілі. С – витамині белоктар, көмірсулар, нуклеин қышқылдарының алмасуына қаты­сады. Сонымен қатар, аскорбин қышқылы дәнекер ұлпаның коллаген мен хондромукоид белоктарының, бауырдағы гликоген­нің түзілуіне, қарын шырынының бөлінуіне әсері бар. Норадрена­лин мен серотонин нерв импульстерін өткізуге қатынасады, ал аскорбин қышқылы норадреналиннің дофамин­нен синтезделуіне қатысып, біріншіні тотығудан сақтайды.
Қорыл - созылмалы ауру
Көбіне қорыл обструкциялық апноэ ұйқы синдромының себепшісі болып табылады: ұйқыда тыныстың тоқтауы және жиі тістерін қайрауы. Мұндай кідірістің ұзақтығы бір түнде 4 сағатқа дейін немесе одан ұзаққа созылуы мүмкін. Нәтижесінде - оттегінің жетіспеушілігі, ұйқышылдық ауру, жиі болатын бас ауруы, ашушаңдық, шашыраңқылық. Ауыр жағдайда - жүрек аритмиясының әр түрлі формасы, инфаркт, миокард, инсульт және ұйықтап жатып, кенеттен өлу. Бірақ, бұл туралы ойламаған жөн.

Ресей Федерациясының денсаулық сақтау және әлеуметтік даму мининстрлігінің сомнологиялық орталығының  директоры Яков Левин, адам ұйқысына қарап, қаншалықты ұзақ өмір сүретінін аныұтауға болатынын айтады: неғұрлым аз ұйықталса, соғұрлым өмір қысқарады, себебі организм қалпына келіп үлгермейді.

Сондай-ақ, қорыл әсерінен дене салмағы артуы мүмкін. Сондықтан, жақсы нұсқаушылар жаттығу кезінде дұрыс  тыныс алуға ерекше көңіл бөледі. Организмге  оттегі жетіспеушілігі тиісінше май қабаттарының жиналуына себепші болады. Егер сәл анатомияға тереңдесек,  қорыл процесі тарылған жұтқыншақ қабырғаларының  дірілдеуі кезінде пайда болады. Жұтқыншақ қабырғаларын өз тонусында ұстап тұратын таңдай мен тіл бұлшық еттері босаңсып, жұтқыншақ тарылады.  Кейбір адамға бұл дем алуға кедергі болады. Қазір сергек кезіңізде, өз қорылыңызды өзіңіз жасап көріңіз. Дем алудың қиынға соққанын сезіп тұрсыз ба? Ауа тіпті дерлік жетпейді. Және осы күйде адамдар тәулігіне 7-8 сағаттан  болады.

Қорыл көбінесе белсенді ғұмыр кешпейтін  жасы үлкен адамдарда болады: табиғи қартаю кезінде бұлшық еттер әлсізденіп,  ұйқы кезінде тыныс жолдарын ұстап тұра алмайды.

Қорыл айтып кеткендей, қашанда дерлік жас шамасына байланысты емес, артық  салмақты адамдарда  болады. Мойын тұсын бүркейтін, май, тыныс жолдарына қосымша салмақ түсіреді.

Қорылдың себебі тумысынан болған кемшіліктер болуы мүмкін: мұрын жолдары мен жұтқыншақтың  тарлығы, мұрын түймешегі мен көмей бездерінің ісуі, жөнді тістемеу де. Басқаша айтқанда, созылмалы қорыл болса, бір нәрсенің  дұрыс болмауы деген сөз.

№2.10л күкірт(ҮІ) оксидін күкірт қышқылына айналдыру үшін ауаның қандай көлемін және судың қандай массасын алу қажет? Ауадағы оттегінің көлемдік үлесі-20,95% массалық үлесі 23,1 % -н құрайды.

Жауабы: көлемі-1900л немесе 1,9 м³

6СО₂+6Н₂О=С₆Н₁₂О₆+6О₂