Azərbaycan respublikasi təHSİl naziRLİYİ azərbaycan döVLƏT İQTİsad universiteti magistratura məRKƏZİ Əlyazması hüququnda

FƏSİL III. KİÇİK QAFQAZIN ŞİMAL-ŞƏRQ YAMACINDA TORPAQLARIN AĞIR METALLARLA ÇİRKLƏNMƏSİNİN NƏTİCƏLƏRİ VƏ HƏLLİ İSTİQAMƏTLƏRİ

3.1 Ağır metallarla çirklənmənin yaratdığı problemlər

Tədqiq etdiyimiz ərazidə ağır metalların yol verilən qatılıq həddindən çox olması bir sıra problemləri qaçınılmaz edir. Ağır metallar hidrosferə, litosferə, atmosferə yayılmaqla canlı orqanizmlərin sağlamlığında bir sıra ciddi problemlərə gətirib çıxarır.

Ağır metalların birbaşa təsiri bitkilərdə yaratdığı problemlərlə, dolayı təsiri isə bu bitkilərlə qidalanan insan və heyvan orqanizmində yaranan problemlərlə əlaqədardır. Ağır metalların yalnız müəyyən bir qismi az miqdarda konsentrasiyada bitkilər üçün əhəmiyyətlidir. Bu elementlərin artıq miqdarı bitkilərdə bir sıra proseslərin pozulmasına gətirib çıxarır.

Bitkilər fizioloji inkişaflarını tamamlamaqda ehtiyac duyduqları maddələri torpaqdan asanlıqla mənimsəyirlər. Bu maddələr bitkilərdə mövcud olduğu formada torpaqda da vardır. Bitkinin qidalanmasında hər bir qida elementinin rolu olduqca müxtəlifdir. Torpaqda ağır metalların konsentrasiyası artdıqca, bitkilər bu elementləri passiv şəkildə mənimsəyərək qida zəncirinə daxil edir. Bunun nəticəsində ağır metallar bitkilərə və bitki ilə qidalan insan və heyvanlara toksiki təsir göstərir. Bu onunla əlaqədardır ki, bitkilər yetişdikləri torpaqda özləri üçün lazım olan və ya olmayan elementləri az miqdar olsa belə öz orqanizmlərində depolaya bilirlər. Bu elementlərdən (N, P, K, S, Ca, Mg, Fe, Zn, Mn, Cu, B, Cl, və Mo) bütün bitkilər üçün mütləq lazımlı qida maddələridir. Digər 6 element (Co, Al, Na, Si, Ni və V) isə yalnız bəzi bitkilərə və ya proseslərə lazımlı olduğu qəbul edilən faydalı elementlərdir. [17]

Bitkilərin inkişafı üçün mütləq lazımlı element olub-olmamasından asılı olmayaraq ağır metalların toxuma və orqanlardakı həddindən artıq konsentrasiyası bitkilərin vegetativ və generativ orqanlarının inkişafına mənfi istiqamətdə təsir edir. Ağır metallar toksiki təsirləri səbəbiylə bitkilərdə transpirasiya, su qəbulu, fotosintez, ferment fəaliyyəti, cücərmə, zülal sintezi, membran stabilizasiyası, hormonal tarazlıq kimi bir çox fizioloji proseslərin pozulmasına səbəb olur. Toksikilik, metaldan metala dəyişə bildiyi kimi, orqanizmdən orqanizmə də dəyişə bilir. Müsbət və ya mənfi (Toksik) təsir yalnız elementin tipi və konsentrasiyasından asılı olmayıb, müxtəlif növlərin genetik əsaslı fizioloji davranışları ilə də əlaqədardır. Bitkilərin ekoloji stress faktorlarına qarşı dözümlülükləri bitkinin növünə, stress faktoruna, stressə məruz qalma müddətinə və stressə məruz qalan toxuma və ya orqanının quruluşuna bağlı olaraq dəyişir . Bu səbəblə, bitkilərin stress şərtlərinə reaksiyalarının və inkişaf etdirdikləri uyğunlaşma mexanizmlərinin bilinməsi zəruridir. Bitkilərin ağır metallara qarşı toksiki dözümlülük sərhədlərinin bilinməsi üçün metalın növü və miqdarı, zəruriliyi, zərərin müddəti və növü, eyni zamanda zərərin meydana gəlmə müddəti nəzərə alınmalıdır. Bu xüsusiyyətlərin bilinməsi, bitkilərin inkişafı və məhsuldarlığı baxımından olduqca əhəmiyyətlidir.

Bəzi ağır metalların bitki orqanizmindəki təsir mexanizmlərini nəzərdən keçirək.

Mis Bitkilərdə fotosintez, transpirasiya, metabolizma kimi bir sıra fizioloji proseslərin tənzimləyicisidir. Misin çatışmazlığında olduğu kimi, artıqlığında da bitki zərər görür. Tam olaraq sübuta yetirilməsə də, mis çatışmazlığından qaynaqlanan hadisələrdə, əslində misin dolayı rolu vardır. Bəzi fizioloji hadisələrdə bilavasitə təsirinin olması, bitkilərin ehtiyac duyduğu mis miqdarının təyin olunmasını çətinləşdirir. Bitki növlərinin fərqli miqdarlarda ehtiyac göstərmələrinə baxmayaraq, mis, olduqca zəhərli bir metaldır. Mis zəhərlənməsinin bəzi təsirlərini toxuma zədələnməsi, kökün içində pozulma və bitki rəngində tündləşmə olaraq hesab edə bilərik. Digər təsirlər isə, membran keçiriciliyində yaranan pozulma nəticəsində kök hüceyrələrində ion itkisi, DNT-nin ziyan görməsi nəticəsində fotosintez prosesinin pozulmasıdır.

Mis toksikiliyinin xiyar bitkisindəki fotosintez nisbəti üzərinə təsirlərinin araşdırıldığı bir təcrübədə 0 və 10 mq / q Cu tətbiq olunmuşdur. Xiyar yarpaqlarının mis stresinə qarşı meydana gətirdikləri reaksiyalar böyümə dövrünə görə dəyişmişdir. Nəticə etibarilə, fotosintezin yetkin yarpaqlarda 52 %, gənc yarpaqlarda isə 27 % nisbətində azaldığı müəyyən olub.

Misin xiyar bitkisinin karbohidrat və ion tərkibi üzərinə təsirlərini təyin etmək məqsədiylə edilən bir başqa təcrübədə 0 və 20 mq / q mis tətbiq olunmuşdur. Gənc yarpaqlarda nişastanın 155%, yetkin yarpaqlarda isə 116% nisbətində artdığı müəyyən olunmuşdur. Bitkilərdə kalium və maqneziumun miqdarının həm gənc, həm də yetkin yarpaqlarda 40% azaldığı və misin kalsiumu köklərdən yarpaqlara nəql olunmasını azaltdığı müəyyən edilmişdir.

Misin hüceyrə divarına bağlanması birbaşa ya da kalsiumu yerindən çıxarmaq surətiylə iki şəkildə meydana gəlir. Bu vəziyyətdə hüceyrə divarının elastikliyi pozulur və turgor azalır, nəticədə köklərdən yarpaqlara kalsium daşınması azalır.

Artan mis konsentrasiyasının məhsul üzərində təsirlərinin araşdırıldığı təcrübədə çəltik bitkisi yetişdirilmişdir. Bu zaman torpaqda 100 mq/ kq mis müəyyən olunduqda məhsuldarlıq-10 %; 300-500 mq/ kq - 50% və 1000 mq / kq olduğunda 90% nisbətində azaldığı müəyyənləşdirilmişdir.

Torpaq və yarpaqda artan səviyyələrdə mis (Cu oksixlorid və metalik mis) konsentrasiyasının pomidor bitkisinin məhsuldarlığı və keyfiyyəti üzərinə təsirlərinin araşdırıldığı təcrübədə torpağa tətbiq olunan artan mis konsentrasiyasının ümumi məhsuldarlıq, meyvə sayı, quru kök ağırlığı və bitki boyunun azalmasına səbəb olduğu müəyyən edilmişdir.

Torpağa artan səviyyələrdə verilən mis konsentrasiyasının torpağın pH-nı və bitkilərin qida maddəsini mənimsəməsi üzərinə təsirlərini təyin etmək məqsədiylə aparılan təcrübədə artan mis konsentrasiyasının torpağın pH-nı azaltması, maqnezium və bitkiyə yararlı dəmirin azalmasına da səbəb olduğu müəyyən edilmişdir.

Misin bitki fiziologiyasındakı rolu ilə bağlı bir sıra tədqiqatlar aparılmışdır. Bunlar aşağıdakılardır:

1. 
   Mis əsasən, molekul çəkisi aşağı olan orqanik maddələrlə və vitaminlərlə birləşmə əmələ gətirir.
   
2. 
   Misə funksiyası tam olaraq müəyyən edilməmiş bir sıra birləşmələrdə və həyati əhəmiyyət daşıyan fermentlərin tərkibində rast gəlinmişdir.
   
3. 
   Mis fotosintez, tənəffüs, maddələr mübadiləsi kimi fiziolojik proseslərdə mühüm rol oynayır.
   
4. 
   Mis xəstəliklərə qarşı dözümlülük yaradır.
   

Misin az miqdarda konsentrasiyası ilə yanaşı yüksək miqdarda konsentrasiyası da bitkilərdə ciddi təhlükə doğurur. Bir sıra fiziolojik proseslərdə müəyyən rolu olduğunu nəzərə alaraq bitkilər üçün lazımı olan miqdarının dəqiqləşdirilməsində çətinlikər törədir.

Mis, müxtəlif sahələrdə istifadə olunan element olduğu üçün, onun meydana gətirdiyi çirklənmənin bir çox mənbələri mövcuddur. Bu elementin qablaşdırmada istifadə edilməsi məhsulları çirkləndirə və ətraf mühitə zərər verə bilər. Misin hətta aşağı konsentrasiyası da əkinçilik məhsullarına, su orqanizmlərinə və insan həyatına ciddi təhlükə yaradır.

Mis və sink və kimi ağır metalların zülalların və fermentlərin katalitik və struktur komponentləri olaraq, bitkinin normal böyümə və inkişafı üçün kofaktor olaraq lazımlı olduğu müəyyən edilmişdir. Lakin bu qida elementləri ilə kadmium, nikel və qurğuşun kimi ağır metalların çoxluğu bitkilərdə toksiki təsirə malikdir.

Sink Sinkin suda həll olan formaları bitkilər üçün münasibdir və sinkin qəbulu maddənin torpaqdakı konsentrasiyası artdıqca artır. Sinkin mənimsənilməsi bitkinin növü ilə olduğu qədər aid olduğu mühitlə də əlaqədardır. Xüsusilə mühitdə kalsiumun miqdarı sinkin qəbuluna təsir edir. Sinkə əsasən bitki köklərində rast gəlinir. Bitkilərdə maddələr mübadiləsi üçün lazımlı bir elementdir.

Tərkibindəki fermentlərə əsasən, karbohidrat, zülal, fosfat, RNT əmələ gəlməsində rol oynadığı deyilə bilər. Membranların keçiriciliyində rolu olduğu müəyyənləşmişdir. Bakteriya və göbələklərin yol açdığı xəstəliklərə qarşı qoruyucu təsiri olduğu da məlumdur.

Sinkin toksiki təsiri zamanı bitkilərin kökü incəlir, yarpaqlar qıvrılır, hüceyrə böyüməsi zəifləyir, hüceyrə orqanoidləri parçalanır və xlorofil sintezi azalır. Yüksək konsentrasiyada sinkin xlorofil sintezinə təsir etməsinin səbəbi olaraq kifayət qədər dəmir olması halında belə bitkinin bundan yararlanmasına maneə törətməsi və xlorofil mərkəzində olan maqneziumun yerinə keçməsi göstərilir.

Bitkilərdə, sink çatışmazlığından daha çox dəmir-sink nisbətindən bəhs etmək məqsədəuyğundur. Bu iki elementdən birinin konsentrasiyasının artması digərinin miqdarını azaldır. Bu yəqin ki, hər iki elementin, bitki tərkibinə alınması sırasındakı rəqabətdən qaynaqlanır. Dəmir-sink arasındakı əlaqənin oxşarı sink-mis arasında da müşahidə edilir. Bəzi bitki növlərinin sinkin yüksək konsentrasiyasına qarşı böyük bir dözümlüluyü var. Bu bitkilər eyni zamanda torpaqdakı sink dəyişmələrinə çox tez reaksiya verirlər. Sink zəhərlənmələri digər ağır metallarla müqayisədə az təsirlidi.

Kadmiumun təsərrüfat ərazisinə daxil olması və yayılması sənaye fəaliyyətləri, fosforlu gübrələr, tullantılar vasitəsilə baş verir. Torpaqda 3 mq/ kq, bitkilərin quru çəkisində isə 1 mq/ kq-dan çox kadmium toksiki təsirlidir. Torpağa və bitki orqanizminə kadmiumun böyük qismi tərkibində kadmium olan toz zərrəciklərinin havadan çökməsi yolu ilə daxil olur. Nəqliyyatın sıx olduğu sahələrdə yol kənarlarındakı torpaqlarda toz çökməsi ilə ildə hər m² sahəyə 0,2-1,0 mq kadmium daxil olur.

Kadmium insan, heyvan və bitkilər üçün toksiki təsirli elementdir. Bitki orqanizmində azot və karbohidrat mübadiləsini dəyişdirərək bir çox fizioloji dəyişikliklərə səbəb olur. Digər tərəfdən fermentləri inaktivə etməklə, fotosintezə maneə törətməklə, transpirasiya ilə su itkisinin azalmasına və xlorofilin biosintezinin pozulmasına səbəb olur.

Aparılan təcrübələrdə 50 mq kadmium tətbiq olunan pomidor bitkisinin yarpaq və köklərində nitratın miqdarı 24% və 62% nisbətindən daha aşağı olduğu halda, ümumi amin turşusu miqdarının artdığı təyin olunmuşdur.

Bir digər təcrübədə isə buğda pöhrələrinin yetişdirildiyi mühitə kadmium əlavə edilməsinin bitkilərin kalium və nitrat mənimsəməsini azaltdığı və inkişafına maneə törətdiyi müəyyən olunmuşdur.