OQOVA SUV INSHOOTLARIDA UCHRAYDIGAN BIOINDIKATORLARNING AHAMIYATI

403 OQOVA SUV INSHOOTLARIDA UCHRAYDIGAN BIOINDIKATORLARNING AHAMIYATI Maftuna Mirzabekova O‘zbekiston Milliy universiteti tayanch doktoranti (PhD) [email protected] DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.17752660 Annotatsiya Mazkur maqolada suv tozalash inshootlarining ahamiyati, ularning asosiy vazifalari va ishlash tamoyillari keng yoritilgan. Suvni tozalash jarayonlari – mexanik, kimyoviy, biologik va dezinfeksiya bosqichlari batafsil tahlil qilinib, zamonaviy texnologiyalar, xususan membranali filtrlash, nanofiltratsiya va UV-nurlanish usullarining samaradorligi ta’kidlangan. Shuningdek, O‘zbekiston shaharlaridagi suv tozalash tizimlarining holati va modernizatsiya zaruriyati muhokama qilingan. Maqolada suv resurslarini muhofaza qilish, ekologik xavfsizlikni ta’minlash va aholiga sifatli ichimlik suvi yetkazib berish bo‘yicha ilmiy asoslangan takliflar bayon etilgan. Kalit so‘zlar: suv tozalash inshootlari, ichimlik suvi, mexanik tozalash, kimyoviy tozalash, biologik tozalash, dezinfeksiya, membranali filtrlash, nanofiltratsiya, O‘zbekiston suv xo‘jaligi. Аннотация В данной статье подробно рассмотрено значение сооружений по очистке воды, их основные функции и принципы работы. Подробно анализируются процессы очистки воды – механическая, химическая, биологическая и дезинфекция. Особое внимание уделено современным технологиям, таким как мембранная фильтрация, нанофильтрация и УФ-обеззараживание. Также обсуждается состояние систем очистки воды в городах Узбекистана и необходимость их модернизации. В статье представлены научно обоснованные предложения по охране водных ресурсов, обеспечению экологической безопасности и снабжению населения качественной питьевой водой. Ключевые слова: сооружения по очистке воды, питьевая вода, механическая очистка, химическая очистка, биологическая очистка, дезинфекция, мембранная фильтрация, нанофильтрация, водное хозяйство Узбекистана. Annotation This article provides a detailed analysis of the importance of water treatment facilities, their main functions, and operational principles. The processes of water purification – mechanical, chemical, biological, and disinfection – are thoroughly examined. Special emphasis is placed on modern technologies such as membrane filtration, nanofiltration, and UV disinfection. The condition of water treatment systems in Uzbekistan and the need for their modernization are also discussed. The article presents scientifically grounded recommendations for water resource protection, ensuring environmental safety, and supplying the population with high-quality drinking water. Keywords: water treatment facilities, drinking water, mechanical treatment, chemical treatment, biological treatment, disinfection, membrane filtration, nanofiltration, Uzbekistan water management. Kirish Suv resurslari insoniyat hayoti uchun eng muhim tabiiy boyliklardan biridir. Zamonaviy dunyoda toza ichimlik suvi va texnik suvga bo‘lgan ehtiyoj keskin ortib bormoqda. Bir tomondan, aholining soni oshib borayotgani, sanoat va qishloq 404 xo‘jaligining kengayishi suv sarfini ko‘paytirsa, ikkinchi tomondan, tabiiy suv manbalarining ifloslanishi hamon dolzarb muammo bo‘lib qolmoqda. Bugungi kunda jahonda ishlab chiqarilayotgan oqova suvlarning katta qismi yetarlicha tozalanmagan holda daryolar va boshqa suv havzalariga tashlanmoqda. Bu esa suvning kimyoviy va biologik tarkibiga salbiy ta’sir ko‘rsatib, ekotizimlar barqarorligini izdan chiqaradi. Mavzuga oid adabiyotlarning tahlili (Literature review). Suv resurslarini muhofaza qilish va oqova suvlarni tozalash muammosi bugungi kunda butun dunyoda dolzarb hisoblanadi. Chunki sanoat, qishloq xo‘jaligi va maishiy chiqindilar oqibatida suv resurslarining ifloslanishi kuchayib bormoqda. Jahon sog‘liqni saqlash tashkiloti (JSST, 2022) ma’lumotlariga ko‘ra, dunyo bo‘yicha chiqarilayotgan oqova suvlarning 80 foizi yetarlicha tozalanmasdan tabiiy muhitga chiqarib yuboriladi. Oqova suvlarni tozalash bo‘yicha dastlabki ilmiy izlanishlar XIX asrning oxirlarida Yevropada boshlangan. Germaniya, Fransiya va Angliya olimlari oqova suvlarni mexanik va biologik usullar bilan tozalashni joriy etganlar. Keyinchalik XX asrda kimyoviy reagentlardan foydalanish, koagulatsiya va flokulyatsiya usullari keng qo‘llanila boshlandi (Metcalf & Eddy, 2003). So‘nggi o‘n yilliklarda biotexnologik yondashuvlar alohida e’tibor qozonmoqda. Jumladan, mikroalgalar va bakteriyalardan foydalanib, oqova suv tarkibidagi azot, fosfor, temir va organik moddalarning miqdorini sezilarli kamaytirish mumkinligi ko‘plab ilmiy tadqiqotlarda asoslangan (Nikitina, 2015; Wang et al., 2020). Suv manbalarining yaxshilangan ekologik holatiga erishish ko'plab rivojlangan va rivojlanayotgan davlatlar uchun, xususan, oqava suvlarda N va P ni kamaytirish bilan tobora ortib borayotgani e'tiborlidir (Yevropa Komissiyasi, 2016; BMT-Suv, 2017). Erigan O₂ kontsentratsiyasi ozuqa moddalarining yetishmasligidan keyin hosil bo'lgan biomassaning parchalanishi paytida yanada kamayadi, chunki geterotrof bakteriyalar biologik parchalanadigan organik moddalarni (ya'ni o'lik fitoplankton) hazm qiladi. Hisob-kitoblarga ko'ra, 1 kg P ajralishidan hosil bo'lgan fitoplankton biomassasining organik moddasi 100 kg O₂ talab qilishi mumkin, 1 kg N ning chiqishi natijasida hosil bo'lgan esa 14 kg O₂ talab qilishi mumkin (Grady va boshq., 2011). Binobarin, gipoksik yoki anoksik sharoitlar vujudga keladi va ular mahalliy fauna va floraga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin, bu esa suv havzalarida turlarning xilma-xilligi va ekotizim funktsiyalarini yo'qotishiga olib keladi. O‘zbekistonda ham suv tozalash inshootlari rivojiga katta e’tibor berilmoqda. Respublika bo‘yicha 250 dan ortiq suv tozalash inshootlari faoliyat ko‘rsatmoqda. Ammo ulardan ko‘pchiligi eskirgan bo‘lib, modernizatsiyaga muhtoj (Qodirov va 405 boshq., 2019). So‘nggi yillarda Jizzax, Samarqand va Toshkent viloyatlarida xalqaro standartlarga mos zamonaviy bioaeratsion inshootlar ishga tushirilmoqda. Tahlil va natijalar (Analysis and results). Suvni ifloslantiruvchi asosiy manbalar qatoriga maishiy chiqindilar, sanoat oqovalari, qishloq xo‘jaligi oqimlari va tabiiy jarayonlar kiradi. Mazkur oqova suvlarni samarali tozalash va qayta foydalanish orqali ekologik xavfsizlikni ta’minlash, aholining sog‘ligini muhofaza qilish hamda iqtisodiy barqarorlikka erishish mumkin. Shu bois, zamonaviy suv tozalash inshootlarining samaradorligi, ularda qo‘llaniladigan texnologiyalar va ularning istiqbollari bugungi ilmiy izlanishlarning muhim yo‘nalishiga aylangan. 1. Suv ifloslanishining asosiy manbalari Tabiatda suv ifloslanishining ko‘plab manbalari mavjud bo‘lib, ularni shartli ravishda to‘rt guruhga bo‘lish mumkin: maishiy chiqindilar, sanoat oqovalari, qishloq xo‘jaligi oqimlari va tabiiy jarayonlar. Maishiy chiqindilar – bu asosan turar joylardan chiqadigan oqova suvlar bo‘lib, ularda organik moddalar, yog‘lar, maishiy kimyoviy vositalar va mikroorganizmlar uchraydi. Statistik ma’lumotlarga ko‘ra, bitta oila kuniga o‘rtacha 200–400 litr maishiy oqova suv hosil qiladi. Agar ular tozalanmasdan suv havzalariga tashlansa, ichimlik suvi sifatiga katta xavf tug‘diradi. Sanoat oqovalari – turli ishlab chiqarish korxonalari faoliyati natijasida hosil bo‘ladi. Metallurgiya, kimyo, farmatsevtika va neft sanoati oqovalarida og‘ir metallar (qo‘rg‘oshin, simob, xrom), zaharli kimyoviy birikmalar va turli toksik moddalar bo‘lishi mumkin. Bu moddalar suv havzalarida to‘planib, tirik organizmlar uchun katta xavf tug‘diradi. Qishloq xo‘jaligi oqimlari – sug‘orish, pestitsidlar va mineral o‘g‘itlardan foydalanish natijasida paydo bo‘ladi. Azot va fosforga boy oqova suvlar suv havzalarida “evtrofikatsiya” jarayonini keltirib chiqaradi. Bu esa suv o‘tlari va fitoplanktonning haddan tashqari ko‘payishiga olib kelib, suvdagi kislorod yetishmovchiligiga sabab bo‘ladi. Tabiiy jarayonlar – yer osti minerallari erishi, tog‘ jinslaridan chiqadigan moddalarning suv havzalariga tushishi ham suv ifloslanishiga hissa qo‘shadi. Bunday holatlar ko‘pincha geokimyoviy xususiyatlarga bog‘liq bo‘lsa-da, antropogen omillar ta’sirida kuchayishi mumkin. 2. Suv tozalash inshootlarining asosiy turlari Oqova suvlarni tozalash murakkab jarayon bo‘lib, u bir necha bosqichlardan iborat. Zamonaviy inshootlarda qo‘llaniladigan usullarni quyidagi toifalarga ajratish mumkin: 406 Mexanik tozalash. Mexanik bosqichda oqova suv tarkibidagi yirik va mayda qattiq zarrachalar ajratib olinadi. Panjara va to‘rlar yordamida katta chiqindilar (plastik, mato, yog‘och bo‘laklari) ushlab qolinadi. Qum tutgichlar esa qum, shag‘al va boshqa mineral aralashmalarni cho‘ktirib ajratadi. Cho‘ktirgichlarda suvda suzib yurgan zarrachalar gravitatsiya kuchi yordamida cho‘kadi. Biologik tozalash. Biologik tozalashda mikroorganizmlar (bakteriyalar, suv o‘tlari, protozoalar) faol ishtirok etadi. Aerotenklar va biofiltrlarda organik moddalar parchalanib, suvning kimyoviy tarkibi yaxshilanadi. Aktiv loy usuli hozirgi kunda eng keng qo‘llaniladigan biologik tozalash texnologiyasidir. Fizik-kimyoviy usullar. Koagulyatsiya, flokulyatsiya, sorbsiya va oksidlanish jarayonlari orqali oqova suvdagi mayda kolloid zarrachalar, rang beruvchi moddalar va og‘ir metall ionlari chiqariladi. Ion-almashinish va membrana usullari ham keng qo‘llanmoqda. Zamonaviy texnologiyalar. So‘nggi yillarda membranali bioreaktorlar (MBR), nanofiltratsiya, ultrabinafsha sterilizatsiya va plazmali oksidlanish kabi innovatsion usullar keng joriy qilinmoqda. Bu texnologiyalar suvni ichimlik darajasida tozalash imkonini beradi. 3. Suvni biologik tozalashning ahamiyati Biologik tozalash jarayonlarida tabiatdagi mikroorganizmlar asosiy rol o‘ynaydi. Bakteriyalar organik moddalarni parchalab, karbonat angidrid, suv va boshqa oddiy birikmalarga aylantiradi. Shu bilan birga, suv o‘tlari (algalar) kislorod ishlab chiqarib, biologik tizim barqarorligini ta’minlaydi. Suvo’tlari suvning ekologik holatini ko‘rsatib beruvchi bioindikator sifatida muhim ahamiyatga ega. Masalan, diatomlar (Bacillariophyta) suvning tozaligi darajasini aniqlashda keng qo‘llanadi. Jizzax viloyati sharoitida suv o‘tlari asosida bioremediasiya texnologiyalarini joriy etish istiqbollari mavjud. 4. Suv tozalash inshootlari samaradorligini oshirish omillari • Energiya tejamkor texnologiyalardan foydalanish. • Mahalliy sharoitga moslashtirilgan texnik yechimlarni qo‘llash. • Muntazam monitoring va nazorat tizimini kuchaytirish. • Chiqindilarni qayta ishlash (masalan, aktiv loyni biogaz olishda qo‘llash). 5. O‘zbekiston va xorijiy tajribalar O‘zbekistonda suv tozalash inshootlari mavjud bo‘lsa-da, ko‘pchiligi eskirgan texnologiyalarga asoslangan. Bu esa oqova suvlarni yetarlicha tozalash imkonini bermaydi. Shu sababli yangi innovatsion usullarni joriy etish zarur. 407 Xorijiy mamlakatlarda, xususan Germaniya, Yaponiya va AQShda oqova suvlarni tozalash bo‘yicha yuqori samarali texnologiyalar qo‘llanmoqda. Ularda suv nafaqat tozalanadi, balki qayta foydalanish uchun tayyorlanadi. Masalan, Singapurda “NEWater” loyihasi asosida oqova suvlar tozalangach, sanoat va hatto ichimlik suvi sifatida qayta ishlatilmoqda. 6. Kelajak istiqbollari va innovatsion yondashuvlar Kelajakda suv tozalash inshootlarida biotexnologiyalar va sun’iy intellekt asosida boshqaruv tizimlari keng qo‘llaniladi. Bioremediasiya usullari – suv o‘tlari va bakteriyalar yordamida ifloslangan suvlarni tabiiy yo‘l bilan tozalash – ekologik xavfsiz va iqtisodiy jihatdan samarali hisoblanadi. Aylana iqtisodiyot tamoyillariga ko‘ra, oqova suvlar tozalanib, qayta foydalaniladi. Bu esa resurslardan oqilona foydalanish, chiqindilarni kamaytirish va iqtisodiy barqarorlikni ta’minlaydi. Oqova suvlarni tozalash inshootidan olingan namunalar bo‘yicha o‘tkazilgan tadqiqot natijalari suv sifat ko‘rsatkichlarining mavsumiy o‘zgaruvchanligini va tozalash samaradorligini aniqlash imkonini berdi. Fizik-kimyoviy ko‘rsatkichlar. pH qiymati kiruvchi suvda o‘rtacha 6,5–6,8 diapazonida bo‘lib, chiqish qismida 7,1–7,4 gacha barqarorlashdi. Bu jarayon neytrallash va biologik tozalash bosqichlarida gidroksid ionlarining faollashishi bilan izohlanadi. Eritilgan kislorod kiruvchi suvda 2,0–2,5 mg/l ni tashkil etgan bo‘lsa, chiqishda 6,5–7,0 mg/l gacha oshgani kuzatildi. Bu esa bioaeratsiya jarayonlarining samarali kechayotganidan dalolat beradi. Organik ifloslanish ko‘rsatkichlari. BPK kiruvchi oqova suvda 120–140 mg/l atrofida bo‘lib, chiqishda 25–30 mg/l gacha pasaydi. XPK esa 280–300 mg/l dan 60–70 mg/l gacha kamaydi. Bu natijalar mexanik va biologik tozalash bosqichlarining yuqori samaradorligini ko‘rsatadi. Olingan qiymatlar O‘zbekiston Respublikasining amaldagi me’yorlariga yaqinlashgan bo‘lsa-da, ayrim hollarda chiqindi suvda BPK ko‘rsatkichlari normativdan biroz yuqori bo‘lgani kuzatildi. Azot va fosfor birikmalari. Kiruvchi oqova suvda umumiy azot miqdori 20–25 mg/l, fosfor esa 4,5–5,2 mg/l atrofida bo‘ldi. Tozalashdan so‘ng bu ko‘rsatkichlar mos ravishda 8–10 mg/l va 1,5–2,0 mg/l gacha kamaydi. Biroq, ayrim hollarda fosforning to‘liq eliminiatsiyasi ta’minlanmadi. Bu esa suv ekotizimlarida evtrofikatsiya xavfini saqlab qoladi. Biologik ko‘rsatkichlar. Mikroskopik tahlillar suv namunalarida ko‘plab yashil suv o‘tlari (Chlorophyta), diatomalar (Bacillariophyta) va ko‘k-yashil suv o‘tlari (Cyanophyta) mavjudligini ko‘rsatdi. Tozalangan suvda bioindikator sifatida tolerant turlar soni kamayib, sezgir turlar (masalan, Navicula, Scenedesmus) ko‘paygani 408 kuzatildi. Palmer bioindikatsiya indeksi bo‘yicha kiruvchi suv “yuqori organik ifloslangan” toifaga kirgan bo‘lsa, chiqishda “o‘rtacha ifloslangan” darajaga tushdi. Muhokama. Natijalar shuni ko‘rsatadiki, Uchtepa tumanidagi suv tozalash inshooti oqova suvlarni tozalashda sezilarli samaradorlikka ega. Biroq, ayrim ko‘rsatkichlarda – xususan, fosforning to‘liq kamaymasligi va BPK qiymatlarining yuqoriligi – qo‘shimcha optimallashtirish zarurligini bildiradi. Jahon sog‘liqni saqlash tashkiloti (WHO) standartlari bilan taqqoslaganda, chiqindi suv sifatining ayrim parametrlar bo‘yicha biroz pastligi aniqlangan. Umuman olganda, suv tozalash inshootining amaldagi faoliyati hudud ekologik xavfsizligini ta’minlashda muhim o‘rin tutadi, ammo yanada mukammal natijalarga erishish uchun fosforni biologik yoki kimyoviy yo‘l bilan chuqurroq eliminiatsiya qilish texnologiyalarini joriy etish maqsadga muvofiqdir. Xulosa. Suv tozalash inshootlari bugungi kunda insoniyat hayoti va tabiatni muhofaza qilishda beqiyos ahamiyatga ega. Oqova suvlarni samarali tozalash orqali ekologik xavfsizlikni ta’minlash, ichimlik suvi ta’minotini yaxshilash va resurslardan oqilona foydalanish mumkin. O‘zbekiston uchun suv tozalash texnologiyalarini yangilash, xorijiy tajribalarni o‘rganish va mahalliy sharoitga moslashtirish muhim vazifa bo‘lib qolmoqda. Foydalanilgan adabiyotlar 1. Маматов А. “Оқова сувларни тозалаш технологиялари”. – Тошкент: Фан, 2020. 2. Ташпулатов Ш. “Сув ресурсларини муҳофаза қилиш ва улардан оқилона фойдаланиш”. – Самарқанд, 2019. 3. Metcalf & Eddy. Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery. – 5th ed. – McGraw-Hill, 2014. 4. UNESCO. World Water Development Report. – Paris, 2023. 5. WHO. Guidelines for Drinking-water Quality. – 4th edition. – Geneva: WHO Press, 2017. 6. Турсунов А. “Сув иншоотлари ва уларнинг экологик аҳамияти”. – Тошкент, 2021. 7. US EPA. Wastewater Technology Fact Sheets. – Washington DC, 2020. 8. Metcalf & Eddy. (2003). Wastewater Engineering: Treatment and Reuse. McGraw-Hill, New York. 9. Nikitina, L. V. (2015). Mikroalgalarning biotexnologik imkoniyatlari. Moskva: Nauka. 10. Wang, J., Chen, Y., & Liu, T. (2020). “Microalgae-based wastewater treatment for nutrient recovery: A review”. Bioresource Technology, 291. 11. Davis, M. L. (2017). Water and Wastewater Engineering. McGraw-Hill Education. 12. Bitton, G. (2018). Wastewater Microbiology. John Wiley & Sons. 13. Markou, G., & Georgakakis, D. (2011). “Cultivation of microalgae for biomass production and nutrient removal from wastewater”. Critical Reviews in Biotechnology, 31(2). 14. Qodirov, Sh., Karimov, B., & Jo‘raev, M. (2019). “O‘zbekiston suv tozalash inshootlari holati va rivojlanish istiqbollari”. Ekologiya jurnali, №4. 15. Tursunov, I., Jo‘rayev, N., & Rasulov, M. (2021). “Oqova suvlarning fizik-kimyoviy ko‘rsatkichlari monitoringi”. O‘zbekiston ekologiya axborotnomasi, №2.