Екологічні проблеми сучасності

Тема 1. Вступ. Сучасна екологія

План

1. Предмет вивчення, завдання сучасної екології

2. Структура екології

3. Екологічні проблеми сучасності

4. Еволюція антропогенної діяльності

Наука лише штучно розчленована на дисципліни,

Насправді ж це - єдина система знань і бачення світу.

М. Ф. Реймерс

Предмет вивчення, завдання сучасної екології

Екологія як наука виникла і сформувалася в системі біологічних наук. Вперше термін „екологія” (грец. ойкос - місце проживання, логос - учення) ввів у науку видатний німецький біолог, природознавець, послідовник Ч. Дарвіна Е. Геккель (1866). Його визначення: „Екологія - це пізнання економіки природи, одночасне дослідження всіх взаємовідносин живого з органічними і неорганічними компонентами середовища”. Відтоді екологія розвивалась як наука про місце проживання живих організмів, переважно популяцій тварин. Як самостійна наука екологія сформувалася на початку XX ст. і впродовж довгого часу була частиною біології. Проте високі темпи зростання населення на земній кулі, бурхливий розвиток промисловості, транспорту, будівництва супроводжувалися дедалі більшими обсягами споживання природних ресурсів і обумовили великі зміни у навколишньому середовищі під впливом діяльності людини. В багатьох країнах світу загострилась екологічна ситуація, виникли регіони екологічної кризи, де якість середовища проживання не відповідала нормальним умовам функціонування живих організмів. У другій половині
XX ст. виникла необхідність дослідження середовища проживання людини. А це, у свою чергу, обумовило „екологізацію” багатьох галузей сучасної науки.

Нині екологія значно розширила предмет свого вивчення. За М. Ф. Реймерсом екологія - це:

• частина біології (біоекологія), яка вивчає відносини (стосунки) організмів (особин, популяцій, біоценозів) між собою та навколишнім середовищем, тобто має той предмет вивчення, що його окреслив іще Е. Геккель;
• дисципліна, яка вивчає загальні закони функціонування екосистем різного ієрархічного рівня. Під ієрархією розуміють розташування елементів, регіонів, систем ступінчастим рядом.
• комплексна наука, яка досліджує середовище проживання живих істот, у тому числі й людини.
• наука, що досліджує становище людини як виду, суспільства в екосфері планети, їх зв’язки з екосистемами і розмір впливу на них.

Завдання екології:

• дослідження закономірностей функціонування живих систем різного рівня організації, в тому числі і біосфери;
• розробка шляхів гармонізації взаємовідносин людського суспільства та природи;
• створення наукової основи для раціональної експлуатації природних ресурсів;
• збереження середовища існування живих організмів та людини.

Методи екології:

• статистичний, який передбачає отримання, обробку, аналіз первинних статистичних матеріалів;
• балансовий метод, який дає можливість зіставляти наявність природних ресурсів із їх використанням;
• порівняльний метод, який передбачає вивчення об’єктів через порівняння з іншими;
• моніторинг - тривале спостереження та оцінка якості довкілля;
• картографічний, який дозволяє застосовувати географічну карту для опису та аналізу певних явищ.

Структура екології

Екологія є міждисциплінарною наукою, оскільки екологічні проблеми в житті людства вийшли на перший план і їх розв’язанням почали займатися вчені практично всіх наукових напрямів - біології, геології, фізики, хімії, математики, соціології, економіки. Сьогодні існує близько 90 напрямів (розділів і підрозділів) сучасної екології, які сформувались впродовж останніх десятиліть в усіх галузях людської діяльності, де йдуть процеси екологізації. Ці напрямки умовно об’єднані в чотири блоки: біоекологію, геоекологію, техноекологію, соціоекологію. Особливості окремих блоків сучасної екології можна визначити так.

Біоекологія є головною складовою загальної екології. Вона вивчає відносини організмів (особин, популяцій, біоценозів) між собою та навколишнім середовищем. Біоекологія - основа сучасної екології.

Геоекологія, техноекологія, соціальна екологія є складовими соціальної та прикладної екології.

Геоекологія вивчає специфіку взаємовідносин організмів і середовища їх існування в різних географічних зонах, дає екологічну характеристику різних географічних регіонів, розглядає наслідки видобутку корисних копалин, займається екологічним картографуванням.

Соціальна екологія займається вивченням специфічної ролі людини в довкіллі як соціальної істоти, вивчає шляхи оптимізації взаємовідносин людського суспільства з природою, займається формуванням екологічної свідомості, екологічної культури.

Техноекологія займається вивченням обсягів, механізмів і наслідків впливів на довкілля та здоров’я людини різних галузей, особливостей використання ними природних ресурсів (енергетика, промисловість, транспорт, військова справа, сільське господарство, космос).

Агроекологія - наукова дисципліна, яка вивчає взаємозв’язки людини з довкіллям у процесі сільськогосподарського виробництва. Головна мета агроекології - забезпечення сталого виробництва якісної біологічної продукції, збереження і відтворення природно - ресурсної бази аграрного сектора, ефективна екологізація всіх галузей сільськогосподарського виробництва.

Урбоекологія досліджує проблеми урбанізованих і промислових територій. Активно розвиваються такі напрямки, як екологічна техніка, екологічна політика, економіка природокористування та інші.

До нових напрямів екології можна віднести :

• аудит екологічний - це екологічне обстеження підприємства, перевірка здатності виробничих систем до самоочищення й випуску екологічно чистої продукції;
• бізнес екологічний - будь-яка комерційна діяльність, що поліпшує екологічні умови, сприяє охороні навколишнього середовища, екологізації виробництва.
• менеджмент екологічний - це система ефективного управління природоохоронною діяльністю з використанням нових підходів, на базі адміністративних механізмів управління та економічного стимулювання;
• політика екологічна – система концепцій, принципів, заходів, що визначає вплив суспільства на навколишнє природне середовище, тактику й стратегію екологічно збалансованого розвитку (табл. 1).

Таблиця 1.

Екологія XXI століття

Загальна екологія	Соціальна та прикладна екологія
Біоекологія Аутекологія Демекологія Синекологія Екологія Систематичних Груп організмів	Геоекологія	Техноекологія	Соціоекологія
Екологія людини	Екологічні аспекти:	Екологічні аспекти:	Екологічна освіта
Екологія тварин	Атмосфери	Військової діяльності	Екологічна культура
Екологія рослин	Гідросфери	Енергетики	Екологічне право
Екологія грибів	Літосфери	Транспорту	Етнічна екологія
Екологія мікроорганізмів	Геоаномальних зон	Промисловості	Екологія і демографія
Екологія закритих техносистем	Ландшафтна екологія	Сільського господарства (агроекологія)	Екологія і релігія
Основи біоіндикації	Геоінформаційні системи і екологія	Космічної діяльності	Екологічна психологія
Еволюційна екологія	Екологія і видобування корисних копалин	Екологічна техніка	Екологічний менеджмент
Рекреаційна екологія та заповідна справа	Екологічна Картографія	Урбоекологія	Економічний бізнес
Біосферологія	Економіка природокористування	Наукова теорія природокори-стування
Ноосферологія
Національна і глобальна екополітика (політика еколого-безпечного розвитку)

Розгалуженість структури сучасної екології свідчить про те, що її формування ще не закінчено, а тільки починається.

Екологічні проблеми сучасності

Упродовж багатьох років багатства надр, ресурси біосфери споживались і витрачались в максимально можливих обсягах. Людство вступило у XX ст. під гаслом: природа не храм, а майстерня. Такий підхід не міг не завершитись глобальною деградацією природного середовища земної кулі. Найчіткіше вона почала проступати як явище, що охопило всю планету, спочатку 70-х років. Розвиток деградаційних процесів на планеті передрікався давно (I ст. до н.е. Цицерон, X ст. Ібн Сіна – Авіценна). Особливо численними стали застереження про деградацію природи планети у другій половині XX ст., коли окремі локальні екологічні лиха почали переростати в глобальну екологічну кризу. Понад чверть століття тому назад, у 1972 році Римський клуб опублікував тривожний прогноз розвитку людської цивілізації „Межі росту”, виконаний групою фахівців під керівництвом
Д. Медоуза, який передрікав небезпечну деградацію природного середовища. У другій половині XX ст. немало інших відомих вчених висловлювали стурбованість з приводу зростаючої загрози людству з боку наслідків стихійного науково-технічного прогресу. Однак усі ці застереження отримали мало заходів у відповідь – екологічна криза природного середовища посилювалась.

Сучасна екологічна криза має якісно іншу природу порівняно з усіма попередніми кризами. Це перша криза, що охопила всю планету і яка повністю спричинена не природними процесами, а діяльністю людства.

Темпи зміни параметрів біосфери, породжені цією екологічною кризою, виявились у сотні і тисячі разів вищими за темпи природної еволюції. Розпочалася загальна глобальна деградація природного середовища проживання, яка проявляється у двох типах:

• порівняно невеликих за потужністю, але які діють упродовж тривалого часу;
• разових катастрофічних, які виникають у разі аварій і небезпечні не лише за потужністю, а й за раптовістю і різкістю дії.

На фоні загальної деградації природного середовища створюються передумови для розвитку надзвичайних екологічних ситуацій та екологічних катастроф.

Під надзвичайними екологічними ситуаціями розуміють виникнення раптових природних лих чи техногенних аварій, що супроводжується великими економічними збитками. Тривалий стан надзвичайної екологічної ситуації спричинює виникнення екологічної катастрофи.

Причини виникнення надзвичайних екологічних ситуацій і катастроф такі:

• стихійні природні явища, які можуть бути спровокованими діяльністю людини (повені, снігопади в Карпатах у 1999 році;
• помилкові технологічні рішення (аварія на ЧАЕС);
• свідоме руйнування природного середовища під час військових дій або актів диверсії.

Число і частота локальних екологічних катастроф у світі впродовж другої половини
XX ст. швидко збільшувалась: за десятиліття з 1980 по 1990 роки великих катастроф зареєстровано 70. Тільки у 1989 році у світі відбулось 1773 великі аварії з викидами в навколишнє середовище нафти та різних токсичних речовин. Почали реєструвати технологічні землетруси (Німеччина, Білорусь), що виникають внаслідок виймання гірських порід, нафти, газу, спорудження водосховищ.

Широкий світовий резонанс мала трагедія в Севезо (Італія). У липні 1976 року на хімічному заводі сталася аварія, внаслідок якої в атмосферу потрапило 2 кг небезпечної речовини-діоксину. Однак ця речовина надзвичайно сильна отрута, що діє у 67 тисяч разів сильніше ніж ціанід калію. Внаслідок аварії в окрузі Севезо багато людей дістали важкі хронічні захворювання, загинуло декілька тисяч сільськогосподарських тварин, почали народжуватись діти з вродженими вадами розвитку.

В 1984 році небезпечна аварія трапилась на хімічному комбінаті у місті Бхопал (Індія). В атмосферу потрапило 30 тонн метилизоціаніту, речовини, яка є проміжним продуктом синтезу багатьох пестицидів. Безпосередньо в момент катастрофи загинуло
2,5 тисячі чоловік, а ще 200 тисяч чоловік дістали тяжкі хронічні отруєння.

У населення України велику тривогу свого часу викликала чернівецька ситуація. Тут у 1988-1989 рр. почало швидко розвиватися незвичайне масове тяжке захворювання дітей, що супроводжувалось випаданням волосся, ураженням нервової системи і дихальних шляхів. Причину захворювання пояснили забрудненням навколишнього середовища талієм і бором внаслідок одноразового промислового викиду.

Моделями особливо великих екологічних катастроф стали Чорнобильська, Аральська екологічна криза, війна в Ірані.

Головна небезпека для людства полягає не в окремих екологічних катастрофах, якими б трагічними не були їхні наслідки, а в поступовій деградації природного середовища під впливом здавалося б малопомітних результатів виробничої діяльності. Вони спричинюють такіглобальні явища як:

• глобальне потепління;
• руйнування озонового шару;
• кислотні дощі;
• забруднення всіх геосфер планети;
• деградацію лісів;
• накопичення і неконтрольоване переміщення токсичних речовин і відходів;
• спустелювання, ерозію ґрунтів;
• зменшення біологічної різноманітності.

Спустелювання - це виснаження аридних і напіваридних екосистем під впливом діяльності людини і посух. Відбувається воно в основному в посушливих районах і полягає у сильній деградації природних систем і втраті родючості ґрунтів. Території, які зазнали спустелювання, вже не здатні до самовідновлювання.

Спустелювання у світі вже зазнало 4616 млн. га. земель і площі спустелених земель продовжують збільшуватись. Темп спустелювання впродовж XX ст. був особливо високим: щорічно за його рахунок територія пустель світу зростала на 60 000 км.

Сучасне людство вперше зіткнулося з цією проблемою в 1968-1973 рр., коли спустелювання південного району Сахари, так званого Сахеля, спричинило голод серед місцевого населення.

Іншим яскравим прикладом антропогенного спустелювання є Аральський регіон. У цьому районі в басейнах річок Амудар’я і Сирдар’я у 1960-1990 рр. було споруджено багато великих зрошувальних систем. Річковий стік в Аральське море різко скоротився (до 4,5 км³. у рік) й розпочався швидкий процес його обміління. За останні 25 років рівень води в Аральському морі знизився на 14,5 м. На площі 27 000 км² оголилось морське дно. Засохло 300 тис. га. прибережних заростей очерету. Солоність води збільшилась втричі. Аральська катастрофа завершилась аридизацією клімату на великій території. Вона позначається на південь від Аралу на 400-1000 км. На відстані 250 км. від Аралу рівень ґрунтових вод знизився на 5 м.

Для нинішнього покоління проблема Аралу не лише екологічна, а й соціальна. В Аральському регіоні мешкає 70% усього населення Середньої Азії. Згортання сільськогосподарського виробництва, ліквідація рибної промисловості та інших галузей господарства створили дуже гостру проблему трудової зайнятості населення.

Арал для людства виявився прикладом рукотворної великорегіональної екологічної катастрофи, спричиненої народногосподарською діяльністю, що ігнорувала екологічні закони.

Під біологічною різноманітністю розуміють міру різновидів біологічних об’єктів усіх рангів на кожному рівні організації живого. Велика біологічна різноманітність - чинник стійкості біосфери, вона дає змогу використовувати широкий асортимент ресурсів, забезпечує функціонування ланцюгів живлення, має рекреаційну та естетичну цінність.

Людством за порівняно недовгу історію його існування було знищено до 10% видів живих організмів. У XX ст. темп знищення видів рослин і тварин досягнув 150 видів за рік. Зменшення біологічної різноманітності видів відбувається завдяки дії таких механізмів:

· надмірне добування відбувається в тому разі, коли з популяцій рослин або тварин вилучають організмів більше, ніж їх може народитись внаслідок розмноження;

· руйнування місць проживання, що відбувається під впливом забруднення середовища різноманітними в тому числі й токсичними речовинами або збіднення ресурсів, які використовують живі організми;

· біологічне забруднення відбувається шляхом свідомого чи випадкового заселення нових видів, які безперешкодно розмножуються за умов відсутності у них природних ворогів і витісняють місцеві види живих організмів (колорадський жук, амброзія полинолиста).

Процес вимирання видів торкнувся усіх континентів і акваторій. Згідно з оцінкою, наведеною у праці „Світ у 2000 році - доповідь президента (США)”, до 2000 року на планеті повністю зникнуть від 500 тис. до 2 млн. видів живих організмів, що становить 15-20% числа існуючих нині видів рослин і тварин.