Топырақтың химиялық құрамы

Топырақтың химиялық құрамы алуан түрлі, оған, жоғарыда көрсетілгендей, минералды және органикалық қосылыстар түріндегі барлық дерлік белгілі химиялық элементтер кіреді. Судағы, өсімдіктердегі және азық-түлік өнімдеріндегі белгілі бір минералды элементтердің құрамы, демек, адам ағзасының олармен қамтамасыз етілуі топырақтың химиялық құрамына байланысты. Сумен және мал шаруашылығы мен топырақта өсірілген егін шаруашылығы өнімдерімен бірге адам ағзасына күкірт, көміртек, азот, фосфор, кальций, натрий, калий, хлор, т.б. сияқты биогенді макроэлементтер, эссенциалды, салыстырмалы эссенциалды және уытты микроэлементтер, сол сияқты ультрамикроэлементтер түседі. Эссенциалды микроэлементтер ағзаның тіршілігі үшін өте қажет, оларға темір, йод, мыс, хром, кобальт, молибден, марганец, мырыш, селен жатады. Салыстырмалы

8

эссенциалды микроэлементтердің адам мен жоғары сатыдағы жануарлар үшін маңызы мен олардың басқа микроэлементтермен толық алмастырылмайтындығы әлі де толық анықталмаған мәселе. Бұл топқа фтор, никель, ванадий, мышьяк, кремний, литий, бор, бром кіреді. Улы әсері бар топырақ микроэлементтерінің үлкен бір тобын: алюминий, кадмий, қорғасын, сынап, берилий, барий, висмут, таллий және т.б. құрайды. Ультрамикроэлементтердің (индий, теллур, ниобий, алтын және тағы басқалары) биологиялық әсері толық зерттелмеген, олар да ағзаның тіршілігі үшін қажетті элементтер болуы мүмкін. Макроэлементтер ағза массасының 99% құрайды және ағзада 0,01%-дан артық мөлшерде кездеседі. Микроэлементтердің құрамы 0,001-0,00001% аралығында, ультрамикроэлементтер – 0,00001%-дан аз болады. Ағзадағы эссенциалды микроэлементтердің ролі зор. Олар, көмірсулар, белоктар және нуклеин қышқылдарының синтезделуі мен ыдырау реакцияларын қоса алғанда, тотығу-тотықсыздану реакцияларының реттелуі, жасушалық тыныс алу, т.б. түрлі зат алмасу үрдістеріне қатысатын көптеген ферменттер, гормондар мен дәрумендердің құрамына кіреді (VIII-тaрау, «Минерaлды заттар»). Оның үстіне, олардың қoлайлы әсeрі белгілі мөлшерлері аралығында ғана байқалады, ал артық және жеткіліксіз мөлшерде болса, керісінше, зиянды әсер етeді. Уытты микроэлементтердің әсері белгілі бір табалдырықтық дозaдан асқан кезде байқалады, төмeн деңгейілері биологиялық әсер етпейді. Әр түрлі аймақтардағы тoпырақтың химиялық құрaмы бірдeй бoлмайды, өйткені, бұл көрсеткіштер сол аудандардағы геологиялық және топырақ түзілу үрдістерінің ерeкшеліктеріне бaйланысты қaлыптасады. Осыған байланысты, кeйбір aудaндарда микрoэлементтердің бeлгілі бір түрлeрі артық мөлшерде болса, ал екіншілерінде керісінше, олардың жетіспеушілігі байқалады. Осындай табиғи биогеохимиялық провинциялардың (IV және VIII тараулар) тұрғындарында топырақта және осыған байланысты қоршаған ортаның басқа да нысандырaнда микрoэлементтердің жетіспеушілігі нeмесе артық мөлшерде болуына байланысты туындайтын түрлі эндемиялық аурулар байқалады. Аномалиялық биогеохимиялық провинциялар туралы ілімнің негізін салушы академик А.П.Винoградов болды. Организмдердің химиялық құрамы мен жер қыртысының химиялық құрамы арасындағы тығыз байланысты дәлелдеген В.И.Вeрнадскийдің еңбектерін негізге ала отырып, ол жер шарының әр түрлі аудaндарында химиялық элементтердің біркелкі таралмағандығын және сол тeрриториядағы тұрғындaрда спeцификалық пaтологияның дaмуында биoгеохимиялық прoвинциялардың

элементтік құрамының маңыздылығын анықтады. Адам ағзасына микроэлементтердің артық мөлшерде түсуімен байланысты классикалық табиғи эндемияларға селен токсикозы, молибден подаграсы, Кашин-Бек ауруы, флюороз, бор энтериті және тағы басқалар жатады. Селен токсикозы, немесе «сілтілі ауру», АҚШ, Канада, Ирландияның сілтілі топырақты жерлерінен алынған өсімдік текті өнімдерді пайдалану кезінде байқалды, бұл жерлерде өсімдіктердің бойында селеннің мөлшері 5000 мг/кг-ға дейін жинақталған. Адамдарда бауыр, нерв жүйесінің зақымдануымен, анемия, шаш түсуі, дерматит, тіс эмалінің зақымдануымен бірге улану жағдайлары байқалған. Молибден подаграсы Арменияның кейбір аудандарындағы эндемиялық ауру болып саналады. Топырақтағы молибденнің жоғары мөлшері подаграның дамуына ғана әкеп соқпай, сонымен қатар өңештің қатерлі ісігі ауруы мен репродуктивті функцияларының бұзылу қаупін арттыратынын көрсетеді. Бор, паратгормонның белсенділігін реттеуге қатыса отырып, кальций, магний, фосфор және холекальциферол алмасуына әсер етеді. Бордың мөлшері жоғары өңірлердегі тұрғындарда энтериттер, сондай-ақ анемия мен өкпе аурулары байқалады. Эндемиялық флюороз судағы фтордың мөлшері жоғары табиғи аймақтарда кездеседі және тіс пен қызыл иектің зақымдануымен қатар басқа да мүшелер мен жүйелерге: сүйек-буын, орталық жүйке, бауыр, бүйрекке әсерімен сипатталады, бұл оның Кребс циклы ферменттерінің белсенділігін тежеуімен түсіндіріледі. Топырақтың химиялық қосылыстарының ішінде үлесі жағынан ең көбін кремний тотығы, содан кейінгі орындарды – алюминий, темір, калий, натрий тотықтары иеленеді. Корбанатты топырақтарда бәрінен де кальций мен магний тотытырады, ал сор топырақтарда – хлорлы калий және хлорлы натрий тотықтырады көп болады. Топырақта өте аз кездесетін микроэлементтер: кобальт, мыс, марганец, бор, йод, фтор, бром, никель, стронций, селен, молибден, мырыш, литий, барий, тағыда басқа неорганикалық қосылыстардың көзі тек топырақ пайда болатын породамен шектелмей, сонымен бірге микроорганизмдер әсерімен ыдырайтын өсімдік және жануарлар тектес органикалық қалдықтар болып табылады. Химиялық қосылыстардың көп мөлшері оның топырақтағы беткі қабаттарынан ашық су көздеріне шайылып кетеді немесе әуелі ыза суына түседі де, шаруашылық ауыз суының сапалық құрамы мен мөлшері, көбінесе өсімдік, шөп өскен топырақтың типіне, химиялық құрамына байланысты.

10