екологія як наука таблиця

екологія як наука таблиця

Сьогодні, коли на всій планеті під впливом людини відбулися помітні зміни як живої, так і неживої природи, дедалі більшого значення набуває гармонійна взаємодія суспільства і природного довкілля, оскільки людина отримує від природи все необхідне для життя. Тому вкрай необхідна не лише чітка стратегія охорони природного середовища та посилення контролю за природокористуванням, але й добре продумана система екологічної освіти й виховання населення. Цьому сприяла необхідність вирішення таких важливих проблем сучасності, як раціональне використання природних ресурсів, профілактика забруднення середовища промисловими відходами та транспортом, запобігання знищенню природних угруповань, збереження генофонду рослинного і тваринного світу.

Екологізація виробництва - один з провідних напрямів науково - технічного прогресу, покликаної не тільки забезпечити узгоджене функціонування природних і технічних систем, а й значно підвищити ефективність останніх. Встановлення закономірностей взаємозв язків між організмами, їхніми угрупованнями та умовами довкілля; дослідження структури та функціонування угруповань організмів; розробка методів визначення екологічного стану природних і штучних угруповань; спостереження за змінами в окремих екосистемах та біосфері в цілому, прогнозування їхніх наслідків; створення бази даних та розроблення рекомендацій для екологічно безпечного планування господарської і соціальної діяльності людини; застосування екологічних знань у справі охорони навколишнього середовища та раціонального використання природних ресурсів. Об єкти дослідження в екології - організми, тіла і речовини - матеріальні, а процеси з їх участю підкоряються законам фізики, хімії, біології та інших природничих наук. З виходом екології на глобальний - біосферний рівень, унаслідок появи нових практичних потреб, обумовлених розвитком технологій, йдеться про інтеграцію та диференціацію екологічних знань. Унаслідок цих двох протилежних, але взаємообумовлених процесів ускладнюється структура екології, з являються нові підрозділи, а сама наука поширює свої межі пізнання за рамки біологічної науки.

Одні автори приділяють більше уваги загально - філософським і культурним аспектам, другі - соціальним, треті - еколого - економічним, четверті - біоекологічній деталізації. Первісна людина померла б з голоду без необхідних їй знань про поведінку й особливості дичини, якби не мала отриманого від предків і набутого самостійно досвіду взаємовідносин з довкіллям. ) є чимало цікавих даних про вплив на рослини і тварини кліматичних змін, про особливості відомих їм живих істот, ознаки пристосування до умов середовища проживання тощо. Період аутекології (екології особини), виявлення закономірностей у відношеннях тварин і рослин до різноманітних абіотичних факторів, внутрішніх екологічних досліджень та визначення екосистем. Вчені сперлися на всю могутність наукового методу досліджень, додавши до загального ознайомлення і спостережень обмірковані наперед порівняно точні досліди з вартими довіри результатами (наприклад, про вплив мінеральних добрив на ріст рослин і кінцевий урожай). Протягом xix та початку xx століття розвиток спеціальних аналітичних наук сприяв накопиченню фактичних даних, без яких було б неможливим формування екології як сучасної синтетичної науки.

Екологи привернули загальну увагу під час своїх перших спроб захистити природу, створити заповідники і національні парки для порятунку тих рослин і тварин, яким загрожувало зникнення, їм таки дещо вдалося, адже з явилися не лише перші заповідники, а й закони чи правила щодо рибальства і полювання. Панують уявлення про переважання рівноваги у природі, пріоритет конкурентних відносин, прикладом є проблема взаємовпливу хижаків та їхньої здобичі, видів - продуцентів (трави, водоростей тощо) і видів - споживачів (комах, тварин, риб тощо). Вперше екологи дістали змогу виконувати теоретичне моделювання розвитку подій у живому довкіллі, робити передбачення (на жаль, надто спрощені й не досить точні). дотепер, мегаекологічний) домінуючим стало уявлення (сучасна парадигма) про пов язаність усього з усім, необхідність одночасного і якнайточнішого врахування взаємодії між собою та з речовинним довкіллям усіх видів і варіантів живого довкілля, як і змін природного середовища. Стає зрозумілим постійність порушення природної рівноваги, екосистеми вивчаються у їх розвитку; відмова від конкуренції, як основного фактору формування угрупувань; становлення істинного системного підходу до вивчення екологічних об єктів. Якби князівські, панські і шляхетські гони боброві давні спадкові були в іншого сусіда в маєтку, то цей власник, у чиїй землі вони будуть, не повинен сам і люди його старовинного поля доорювати до лігва так далеко, наскільки палицею можна кинути, так само сіножаті підкошувати і лози прочищати.

Цікаво, що опис природи україни, в якому викладено багато міркувань екологічного характеру, залишили після себе і француз де боплан (1600 - 1673) у праці опис україни і росіянин о. У той період, коли наукова громадськість вже була підготовлена до цілісного бачення природи, він своєчасно запропонував вчення про біосферу як про одну з оболонок землі, що визначається присутністю живої речовини.

В повоєнний період велика увага українських екологів була спрямована на вивчення техногенних і урбогенних впливів на природні екосистеми (ількун, тарабрін, кондратюк, кучерявий). Екологи україни зробили вагомий внесок у розробку методів оцінки рівня радіоактивного забруднення великих територій та обґрунтування заходів зниження екологічних збитків від наслідків аварії на чорнобильській аес. Українським екологам завжди був притаманний інтерес до філософських проблем, що виникають при аналізі системи людина - природне середовище, - тут відомі праці борейка. Враховуючи розмаїття в україні ландшафтних зон і екосистем - морських, гірських, степових, лісових, болотних - і одночасний вплив на них сучасного антропогенного середовища - техногенного й урбогенного, виникає потреба розробки науково обґрунтованих засад соціально - екологічної політики, залучення широкого кола науковців, практиків і громадськості до її реалізації. Сучасну екологію можна окреслити терміном мегалогія, тобто велика наука, основу якої складають хімічні, біологічні, фізичні, математичні та гуманітарні науки - право, педагогіка, філософія, політологія, соціологія, культура. Ауто - сам), який вивчає механізми самопристосування - адаптації окремого організму, виду, в тому числі і людини, до чинників навколишнього середовища. Син - разом, з), який вивчає життєдіяльність угрупувань різноманітних видів організмів, їх асоціацій, взаємодій рослин, тварин, мікроорганізмів між собою та з оточуючим їх середовищем. Астробіологи, астроекологи вивчають можливості існування позаземного життя, його розвиток на інших космічних тілах, передусім сонячної системи, космічні фактори, що впливають на життєві процеси і передусім на земну біосферу - електричні, магнітні, електромагнітні, гравітаційні радіоактивні випромінювання. Важливе значення в налагодженні взаємовідносин між суспільством і природою мають екологічний менеджмент та аудит, внутрішньодержавна і міждержавна або глобальна екологічна політика, основи якої проголошені в декларації про незалежність україни.

Одні значну увагу приділяють гуманітарним, культурним і загально - філософським аспектам, інші - соціальним, біоекологічним, або еколого - економічним, техніко - технологічним сторонам. Для подолання загальносвітової екологічної кризи потрібні нові відношення як окремої людини, так і всього світового суспільства, незалежно від рівня розвитку будь - якої держави, народу, з природою. Вернадського про роль індивідуального розуму людини, колективного або суспільного у подальшому існуванні людства, в складних його стосунках з природою. А в кожній билинці, крихітці життя містяться великі таємниці, несучи і певний економічний зиск і можливо наш порятунок, про що ми поки і не здогадуємося. Частина науковців у своїх визначеннях наголошують на походженні екології з біології і підкреслюють вивчення нею відносин живих істот з довкіллям (до цього класу належить наведений нами скорочений і дещо узагальнений варіант). У розвинених країнах заходу слово ecology позначає саме біоекологію, до кола інтересів якої належить вивчення насамперед живих істот, а не питань економіки, виробництва і суспільства, а також умов забезпечення їх стійкого і безпечного розвитку та ін. Однак розвиток екології такий стрімкий, що невдовзі правильніше буде визначати її як синтез науки про довільні природні сукупності об єктів та явищ і нових принципів та уявлень про призначення людини й інших організмів і мети їх життєдіяльності. Екологізація розумової та практичної діяльності людей помітніша в розвинених країнах, але вона охоплює порівняно швидко всю землю, що дає людству певні сподівання не лише на фізичне виживання, а й на прогрес і стійкий розвиток. Саме цей великий розділ сучасної екології досяг значних успіхів у вивченні надскладної системи з мільярдів людей, незліченної кількості інших живих істот і неживого природного середовища, дав змогу робити обґрунтовані передбачення всепланетного обсягу і стати помічником в усіх будівельних та інших проектах. Ми переконані в тому, що немає сенсу засмічувати рідну мову чимось на кшталт енвіронменталістика для позначення небіологічних аспектів екологічних досліджень. Первісна людина померла б від голоду без необхідних знань про особливості поведінки дичини, якби не мала отриманого від предків і набутого самостійно досвіду взаємовідносин з довкіллям. У наукових працях учених усіх давніх цивілізацій зустрічаємо чимало цікавих даних про вплив на рослини і тварини кліматичних змін, про особливості відомих їм живих істот, ознаки пристосування до умов середовища проживання тощо. Геккель мав на увазі не лише поглиблення таких досліджень, а й перехід до пошуків і формулювання основних законів взаємодії живого з довкіллям, а відтак, до використання їх на практиці. Вчені використали всю могутність наукового методу досліджень, додавши до загального ознайомлення і спостережень обмірковані наперед порівняно точні досліди з вартими довіри результатами (наприклад, про вплив мінеральних добрив на розвиток рослин і кінцевий врожай). Вперше на екологів звернули увагу у зв язку з їх спробами зберегти природу, створити захищені зони і національні парки для порятунку рослин і тварин, яким загрожувало зникнення. Завдяки підтримці журналістів і частини політиків їм таки дещо вдалося, адже з явилися не лише перші заповідники, а й закони і правила щодо рибальства і полювання. Другий етап був порівняно нетривалим і стосувався дослідження великих груп організмів (популяцій та їх об єднань) під кутом аналізу взаємодії окремих особин і популяцій різних видів істот. Прикладом є проблема взаємовпливу хижаків та їхньої здобичі, видів - продуцентів (зелених суходольних рослин, водоростей тощо) і видів - споживачів (комах, тварин, риб тощо). Було, хоч і з запізненням, усвідомлено необхідність одночасного і якнайточнішого врахування як взаємодії між собою та з речовинним довкіллям усіх видів і варіантів живого довкілля, так і змін природного середовища внаслідок розвитку сфер землі і впливу на нього людської діяльності. Необхідність такого розширення сфери екологічних досліджень розуміли й раніше окремі видатні вчені, які задовго до початку третього етапу вели дослідження на синекологічному рівні. Запровадив у вжиток поняття екосистема, узагальнивши розпочаті ще до нього поглиблені дослідження характеристик екосистем (ланцюгів живлення і пірамід мас та енергій, ролі продуцентів, консументів і редуцентів тощо). Проте для нас важливішою є та обставина, що серія грандіозних техногенних екологічних катастроф післявоєнного періоду підготувала ґрунт для належного сприйняття книг американця ю. Перетворення екології з біологічної науки з чітко визначеним предметом дослідження (системи організмів та їх зміни в часі й просторі) на складний конгломерат багатьох царин знань значною мірою зумовлене складністю та різноманітністю об єктів її зацікавлення, великою кількістю взаємозв язків між ними і незліченністю їхніх характеристик. Тому схеми структури сучасної екології є суто ілюстративними, а деякі з них містять десятки прямокутничків і багато стрілочок, нагадуючи радіоаматорам схеми телевізорів чи радіоприймачів тих часів, коли вони складалися не з блоків, а з окремих ламп, конденсаторів, резисторів і провідників. На неї не зважали в колишньому срср, проте й на заході було чимало тих, хто зараховував екологів мало не до запеклих ворогів технічного й технологічного прогресу.

Лише кілька великих катастроф танкерів з дуже серйозними шкідливими екологічними наслідками 50 - х і початку 60 - х років минулого століття обурили громадськість розвинених країн такою мірою, що уряди вперше створили екологічні комітети або міністерства, змусили спрямувати частину бюджету на природоохоронні заходи.

Це корисно для формування виваженіших дій і поведінки людей, для глобалізації і застосування ними такого простого і важливого положення, як чисто не там, де безперервно підмітають, а там, де ніхто й ніколи не розкидає сміття. Вивчення загальних закономірностей впливу антропогенної діяльності на навколишнє природне середовище (біосферу, всесвіт), зокрема промисловості, сільського господарства, транспорту, комунального господарства. Агенти біологічного захисту не забруднюють навколишнє середовище, проявляють високу селективність, зручні для масового виробництва та мають невичерпні ресурси для цього. Зокрема, в положенні, прийнятому в департаменті землеробства сіла, зазначається, що сучасний біологічний захист рослин, застосований і контрольований відповідальною особою, є екологічно безпечною і пріоритетною формою в довготривалих програмах боротьби зі шкідливими організмами.

Слід відзначити, що в нинішніх умовах застосування самого лише біологічного методу ще не дає змоги повною мірою захистити сільськогосподарські культури від шкідників та хвороб. Сьогодні лише інтегрований захист рослин, який є ідеальною комбінацією біологічних, агротехнічних, селекційно - генетичних, хімічних та інших методів, спрямованих проти комплексу шкідників та хвороб у конкретній еколого - географічній зоні на певній культурі, і при якому здійснюється регулювання чисельності шкідливих видів до економічного порогу інкодочинності і збереження дії природних корисних організмів, ставить надійний заслін перед шкідниками та хворобами сільськогосподарських культур. селекційно - генетичний метод (культивування створених генетиками - селекціонерами стійких до пошкодження шкідниками сортів сільськогосподарських культур); - генетичні, або автоцидні, методи захисту рослин (введення в популяцію шкідника нежиттєздатних або безплідних особин, переважання в популяції самців, моновольтинізм для шкідників, що розвиваються у двох і більше поколіннях, і, навпаки, використання цитоплазматичної несумісності, отримання бездіапаузних популяцій та ін. ); - методи молекулярної біології та генної інженерії (отримання генетично модифікованих (трансгенних) рослин, стійких до шкідливих організмів, гербіцидів); наведені принципи екологічно безпечного ведення сільськогосподарського виробництва дозволять отримати високі врожаї, зберегти стабільність сільськогосподарських ландшафтів та поступово перейти на шлях сталого розвитку агроекосистем. При цьому спалювання органічного палива в енергетичних установках супроводжується величезними викидами шкідливих речовин і побічного тепла в навколишнє середовище.

На нинішньому етапі розвитку людства виникає необхідність у переведенні енергетичної промисловості на інтенсивний шлях, у впорядкуванні використання енергоносіїв на всіх рівнях, у пошуку і використанні альтернативних (екологічно чистих і невичерпних) джерел енергії (табл. Одним із напрямів пошуку прихованих енергорезервів та їх реалізації в україні є програма державної підтримки розвитку нетрадиційної енергетики, яка є складовою частиною національної енергетичної програми україни.

У програмі доповнено і розширено напрями розвитку, конкретизовано області застосування, уточнено обсяги впровадження нетрадиційних і відновлювальних джерел енергії та малої гідро - і теплоенергетики відповідно до основних показників національної енергетичної програми україни.

Широке використання вугілля та інших видів викопного палива з метою одержання електричної енергії має явні переваги, оскільки електричну енергію неважко передавати навіть на значні відстані, машини і механізми можна розташовувати далеко від генераторів. Для спалювання в топках тес використовують три групи органічних ресурсів - тверді (вугілля і горючі сланці), рідкі (мазут, дизельне і газотурбінне паливо) і газоподібні палива (природний газ, біогаз та ін. Летка зола з частками палива, що не згоріло, сірчистий і сірчаний ангідриди, оксиди вуглецю і азоту, фтористі сполуки та газоподібні продукти неповного згорання палива. При спалюванні рідких видів палива (зокрема мазуту) з димовими газами в атмосферу надходять сірчистий і сірчаний ангідриди, оксиди азоту, тверді і газоподібні продукти неповного згорання палива, сполуки ванадію, солей натрію та ін. При спалюванні природного газу єдиним найбільш істотним забруднювачем атмосферного повітря є оксид азоту (його утворюється на 20% менше, ніж при спалюванні вугілля). Для запобігання забрудненню атмосфери продуктами згорання палива та з метою зменшення ймовірності утворення кислотних дощів необхідно на тес і тец змінити технологію. А) розсіювання оксиду сірки в більш високих шарах повітряного басейну за допомогою спорудження на тес високих димових труб; б) використання вугілля з низьким вмістом сірки на нових установках; в) очищення вугілля від сірки; г) використання порошкоподібного вугілля і видалення сірки з топочних газів, що відходять. Комплексна підготовка вугілля до спалювання дозволяє знизити і спростити процес спалювання палива, скоротити витрати палива і знизити працевтрати на транспортування, зокрема, для індивідуальних споживачів у затареному вигляді і з протипило - вою обробкою (парафінування). Сучасна теплова електростанція, яка працює на вугіллі і виробляє пару для наступного перетворення її енергії за допомогою турбогенератора в електричну, досягає ефективності 40%, іншими словами, лише 40% теплової енергії, яку віддає вугілля під час згорання, перетворюється в електричну.

Одержання електричної енергії супроводжується марним використанням великої частини теплової енергії викопного палива - вугілля, нафти та природного газу.

Ці дослідження показали, що явно небезпечний вплив здійснюють ті електростанції, які розташовані в більш теплих кліматичних областях, оскільки організми, що живуть там, часто потрапляють в умови, близькі до верхньої температурної межі виживаності. Розв язати проблему теплового забруднення навколишнього середовища можна двома шляхами - знайти надлишковому теплу корисне використання або перейти на охолодження замкненого типу з використанням градирень або ставків - охолоджувачів. По - друге, зменшується не тільки теплове забруднення, але й кількість охолоджуючої води, яка забирається з річок, скорочується на кілька відсотків порівняно з кількістю, яка необхідна при охолодженні відкритого типу.

Величезним недоліком теплоенергетики є те, що викопне вуглеводне паливо - вугілля, нафта і природний газ - належить до вичерпних невідновних природних ресурсів. Це дуже нераціональне використання копалин, які природа накопичувала впродовж багатьох геологічних ер, оскільки вуглеводневі ресурси - чудова сировина для хімічного синтезу.

Адже, хоча населення україни нині становить лише один відсоток усього населення планети, споживаємо ми два відсотки всіх енергоресурсів землі - тобто вдвічі більше середньостатистичного землянина. На одиницю виробленої в україні продукції витрачається втричі більше енергії, ніж у розвинених країнах, що наперед робить цю продукцію неконкурентоспроможною. На початку століття його знали лиш вчені біологи, а в 60 - х роках хх століття, коли розвинулася глобальна економічна криза, як криза у взаєминах людини із середовищем існування, виник екологічний рух, що набуває все більшого розмаху.

На рубежі третього тисячоліття це поняття досягло найвищого політичного рівня і екологічний імператив став визначати розвиток матеріального виробництва та культури суспільства. Звідси випливає прямий зв язок екології з господарською діяльністю людини, особливо з такими масштабними виробництвами, як енергетика, паливно - та ресурсовидобувні комплекси, хімія, транспорт, лісове та сільське господарство, тощо. При проведенні досліджень та реалізації практичних заходів в цьому напрямку важливим є врахування екологічної значущості та реальної господарської важливості кожного виду, популяції та екосистеми.

В зв язку з цим збереження всіх видів, популяцій та екосистем на нашій планеті вважається екологічно та економічно доцільним, а концепція альтернативно корисних та шкідливих є хибною. Оптимізація співіснування людини зі збалансованими взаєминами, котрі повинні супроводжуватись мінімальними втратами врожаю, мінімальним збитками, що завдаються живим організмам та неживій природі, спорудам та пам ятникам культури, недопущенням зникнення окремих видів тваринного та рослинного світу, запобіганням дискомфорту урбанізованого середовища та зростання захворюваності населення, це може бути досягнуто економічною регламентацією господарської діяльності людини, для здійснення котрої необхідні екологічні знання, переконаність і необхідності рішучих дій в галузі охорони природі та екологічне виховання всього населення. Виникнення на планеті локальних екологічних катастроф зумовлює необхідність розробки дієвих заходів щодо зниження викидів шкідливих речовин в навколишнє середовище та його забруднення, створення екологічно ощадливих, маловідходних і безвідходних технологій, економії ресурсів. Натуралістів та інженерів, експериментаторів та вчених - теоретиків, біологів, математиків, медиків, метеорологів, для котрих екологічні знання є життєво необхідними.

Набуття кожною людиною екологічних знань буде сприяти дбайливому ставленню до природи, збереженню її, та меншій кількості ударів з її боку у відповідь на бездушне ставлення до неї. Спочатку цей термін застосовувався тоді, коли йшлося про вивчення взаємозв язків між рослинними та живими спільнотами, що входять до складу стійких та організованих систем, котрі склались в процесі еволюції органічного світу та навколишнім середовищем. Дуже широким є спектр підрозділів екології, в котрі входять спеціалізовані екологічні науки в залежності від об єкта та предмета дослідження, а також їх визначення. П а також досліджує дію середовища на морфологію, фізіологію і поведінку організму, розкриває загальні закономірності дії факторів середовища на живі організми.

В наш час спостерігається екологізація різних технічних дисциплін, під котрою слід розуміти процес неухильного та послідовного впровадження системи технологічних, управлінських та інших рішень, котрі дозволяють підвищувати ефективність використання природних ресурсів поряд з поліпшенням або хоча б зі збереженням якості природного середовища (або життєвого середовища взагалі) на локальному, регіональному або глобальному рівнях. існує і поняття екологізації технології виробництва, сутність котрого полягає в застосуванні заходів щодо попередження негативного впливу виробничих процесів на природне середовище.

Останнім часом в усьому світі життя примусило започаткувати найрізноманітніші напрямки екологічних досліджень з метою забезпечення фахівців необхідною для прийняття рішень екологічною інформацією з усіх сфер людської діяльності. Нині сформувалось близько ста напрямів екологічних досліджень, які можна об єднати за принципами галузевої належності, взаємозв язків, взаємопідпорядкованості, пріоритетності, теоретичного та практичного значення. Екологію за розмірами об єктів вивчення поділяють на географічну або ландшафтну екологію, об єктами вивчення котрої є крупні геосистеми, географічні процеси, та на глобальну екологію - вчення про біосферу землі. В наш час інженерні дисципліни мають на меті лише розробку замкнених, безвідходних та інших екологічно чистих технологій, котрі дозволяють знизити ступінь шкідливого впливу на природне середовище.

Однак проблему раціональної взаємодії виробництва з природним середовищем повністю неможливо розв язати, оскільки в цьому випадку природа виключається з розгляду.

Вивчення процесу суспільного виробництва з навколишнім середовищем вимагає не лише інженерних методів, але й екологічних, що призвело до розвитку нового наукового напрямку на стику технічних, природничих та соціальних наук, що називається інженерною екологією. іншими словами, об єктом дослідження інженерної екології є системи, що утворилися та тривалий час функціонують внаслідок взаємодії конкретного виду суспільного виробництва з навколишнім природним середовищем, що його оточує. їх визначальною рисою є те, що вони є прикладними, оскільки їх результати є вихідними даними для розробки конкретних природоохоронних заходів даного виробництва. В деяких випадках до екології відносять суміжні прикладні та напівприкладні галузі знань, головним чином пов язані з енваронментологією - комплексною дисципліною про оточуюче людину середовище головним чином природне, про його якість та його охорону.

Однак охорона природи або охорона навколишнього середовища традиційно базуються на введенні заборон та регламентації, а не на загальній раціоналізації природокористування. Різноманітні способи та методи очищення повітря та стічних вод, утилізація відходів та інші технологічні способи охорони та покращення середовища відносяться до сучасної науки про навколишнє середовище, що оточує людину, тому існує думка, що їх не можна приєднувати до екології. Зараз активно виконуються дослідження щодо встановлення меж допустимих навантажень на природне середовище та з розробки шляхів подолання об єктивних лімітів природокористування. Наприклад, економіка швидко розвивається в регіоні за наявності великих ресурсів середовища та хороших загальних екологічних умов, і навпаки технічно швидкий розвиток економіки без врахування екологічних обмежень призводить до вимушеного застою в економіці. Державна політика в галузі охорони природи полягає у розробці необхідних заходів щодо охорони та науково обґрунтованого раціонального використання землі та її надр, водних ресурсів, рослинного та тваринного світу, для збереження чистоти повітря та води, забезпечення відтворюваності природних ресурсів та поліпшення оточуючого людей середовища цей підхід до охорони навколишнього середовища підкріплено системою законодавчих актів та нормативного - технічних документів в галузі охорони природи.

Предметом дослідження екології є детальне вивчення за допомогою кількісних методів основ структури функціонування природних та створених людиною систем. Дослідження особливостей організації життя, в тому числі в зв язку з антропогенними, що є результатом людської діяльності, впливом на природні системи; створення наукової основи раціональної експлуатації біологічних ресурсів; прогнозування змін природи під впливом діяльності людини; збереження середовища існування людини.

Важливим завданням екології є детальне вивчення за допомогою кількісних методів основ структури та функціонування природних і створених людиною систем. Під екологічною системою розуміють сукупність елементів, утворених живими організмами та середовищем їх існування, пов язаних між собою обміном речовин та енергією. При дослідженні регуляції чисельності ссавців велике значення подається аналізові взаємопов язаних фізіологічних, гормональних, та залежних від поведінки, механізмів. В динаміці чисельності популяцій найглибше вивчається роль практично важливих видів шкідників сільського та лісового господарства, носіїв та переносників збудників захворювань, об єктів рибного та мисливського промислів. Внаслідок цього мають місце значні втрати врожаїв за рахунок шкідників, значних збитків завдань живі організми сировині, матеріалам, техніці, будівлям та спорудам, пам ятникам культури, скорочується чисельність та зникають окремі види, виникає екологічний дискомфорт урбанізованого середовища, що поглиблює стресові ситуації, зростає захворюваність людей. Збалансованість взаємовідносин людини з видами, популяціями та спільнотами може бути досягнута за рахунок комплексних зусиль з боку людини шляхом регламентації господарської діяльності, цілеспрямованого, екологічно виправданого впливу на види, популяції та екосистеми, шляхом екологічного виховання зростаючих поколінь. інтенсифікація виробництва ряду галузей; збереження та заощадження сировини; охорона історичних та архітектурних пам яток; збільшення часу експлуатації промислових та житлових комплексів; збільшення тривалості життя та зниження захворюваності людей в умовах урбанізованого середовища; вдосконалення механізмів взаємодії суспільства та природи.

Показати екологію як науку, що вивчає системи надорганізменого рівня, науку, що займає особливе місце серед біологічних дисциплін, звернути увагу на методи, якими користується ця наука. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності запитання до учнів як пов язані, на ваш погляд, живі організми із середовищами, яких вони існують. Поступово екологічні закономірності стали поширювати на сукупності організмів — популяцій, видів, багатовидових угруповань, нарешті, до живої природи загалом. До них належать метеорологічні спостереження; виміри температури, прозорості, солоності й хімічного складу води; визначення характеристик ґрунтового середовища, виміри освітленості, радіаційного фону, напруженості фізичних полів, визначення хімічного й бактеріального забруднення середовища тощо. Для цього застосовуються підрахунки особин на контрольних майданчиках, в об ємах води або ґрунту, маршрутні обліки, виловлення й мічення тварин, спостереження за їхніми пересуваннями за допомогою телеметрії та інші засоби аж до аерокосмічної реєстрації, чисельності стад, скупчень риби, густоти деревостою, стану посівів і врожайності полів. — створення геоінформаційних систем і банків екологічної інформації, що стосуються різних регіонів, територій, ландшафтів, агросистем, промислових центрів, міст; — комплексний еколого - економічшій аналіз стану територій для екологічної діагностики й оздоровлення екологічної ситуації; — проводити інженерно - екологічні пошуки, необхідні для оптимального розташування, проектування, будівництва й реконструкції цивільних і господарських об єктів; — здійснювати екологічно орієнтоване проектування господарських і цивільних об єктів, засноване на принципах і розрахунках екологічної відповідності; — знижувати коефіцієнти шкідливої дії виробничих комплексів, процесів, пристроїв і виробів. Років і відбувалася під впливом зовнішніх сил, таких, як геологічні і кліматичні зміни й внутрішніх процесів, зумовлених активністю живих компонентів екосистеми.

Перші екосистеми, які існували на початкових етапах розвитку біосфери, були населені надзвичайно дрібними анаеробними гетеротрофами, які живилися органічною речовиною, синтезованою в ході абіотичних процесів. Біосфера - це цілісний комплекс усіх екосистем планети, відкрита термодинамічна система, яка ззовні отримує енергію і речовини для синтезу органічних сполук і виділяє в природне середовище відходи, що забезпечує її стійкість. жива речовина - сукупність усіх існуючих на землі рослин, тварин, мікроорганізмів, грибів; вона трансформує сонячну енергію і залучає неорганічну матерію у безперервний коло обіг (продуценти - консументи - редуценти); жива речовина протидіє хаосові та ентропії. Використовуючи прямо й непрямо сонячну енергію, жива речовина створює з простих, бідних на енергію молекул, передусім води й вуглекислого газу, складніші й енергетично впорядковані сполуки - вуглеводи, білки, жири, нуклеїнові кислоти та інші - або переробляє їх. Жива речовина концентрує хімічні елементи, перерозподіляє їх у земній корі, руйнує й агрегує неживу матерію, окислює, відновлює й перерозподіляє хімічні сполуки.

Ш здатність уловлювати із зовнішнього середовища й трансформувати речовини й енергію, забезпечуючи ними процеси своєї життєдіяльності; ш здатність підтримувати сталість власного внутрішнього середовища, незважаючи на коливання умов середовища зовнішнього, якщо ці коливання сумісні з життям; жива речовина існує у формі конкретних живих одиниць - організмів (індивідів), які, своєю чергою, групуються в більш або менш дискретні одиниці існування матерії - води.

Біологічні системи - це біотичні компоненти різних рівнів організації (від генів до спільнот), які впорядковано взаємодіють з оточуючим фізичним середовищем, тобто абіотичними компонентами (енергією, речовиною), складаючи з нею єдине ціле.

Тобто, має підтримуватись екологічна рівновага - баланс природних компонентів, що утворюють середовище, та природних процесів, який забезпечує підтримку екосистеми в якісно визначеному стані, характерному для даної географічної місцевості та геологічного періоду.

існують, так звані, “ланцюги живлення”, які забезпечують перехід від складних біологічних форм до простих елементів, які знову вступають у процес утворення біомаси (виражена в одиницях маси чи енергії кількість живої речовини тих чи інших організмів, яка припадає на одиницю площі чи об єму.

У вулканічних районах вона використовується для опалення оранжерей та басейнів; всю біосферу можна розцінювати як єдине природне утворення, що поглинає енергію з космічного простору та направляє її на внутрішню роботу.

При її перенесенні від продуцентів до консументів першого порядку вона складає всього 10%, а при перенесенні від консументів першого порядку до консументів другого порядку - 20%. Завершується потік енергії на редуцентах, де енергія або ж остаточно розсіюється у вигляді тепла, або акумулюється в мертвій органічній речовині (детрит). Як зазначено, на відміну від кругообігів води та інших речовин потік енергії має радіальний (вертикальний) напрямок, то подальший його шлях має здебільшого горизонтальний (латеральний) характер. При сучасному веденні міського господарства сонячна енергія у самому місті не лише не використовується, а стає надто коштовною перешкодою, оскільки вона нагріває бетон і сприяє утворенню смогу.

Хоча в біохімічних циклах деякі х таких елементів і губляться, надходячи в депо, і робляться недоступними для рослин, у природних екосистемах масштаб цих процесів незначний. У межах біосфери пом якшується дія вітру, посушливість повітря та ґрунту, підтримується певне співвідношення між концентрацією кисню та вуглекислого газу в атмосфері, звужується амплітуда коливань температури.

Зберегти грунтово - кліматичні умови великих регіонів планети та забезпечити їх стійкість можна тільки при наявності в цих регіонах досить великих за площами природних біомів. Слід мати на увазі, що екологічні системи, так само як і окремі види організмів, були об єктом тривалого еволюційного процесу, у ході якого менш стійкі екосистеми зникали і зберігалися тільки ті екологічні системи, стійкість яких стосовно коливань зовнішніх чинників була досить високою. Загалом стійкість біосистем можна охарактеризувати як внутрішньо притаманну біосистемі здатність підтримувати на визначеному рівні протягом тривалого часу свої основні параметри та відновлювати їх після порушень. У результаті впливу екологічних чинників успіх живих організмів у боротьбі за існування визначається значною мірою їхнім пристосуванням до умов, які сприяють підтриманню стійкості екологічних систем. Сьогодні можна констатувати, що біосфера справді різко змінюється під впливом технологічної діяльності людини, дедалі більше замінюється техносферою, в якій дехто з учених ще недавно схильний був убачати початок формування ноосфери, передбачуваної в. Проте сьогодні стало ясно, що наступ техносфери супроводжується такими змінами природного середовища, які вже почали загрожувати самому існуванню людини на землі. Відбувається прискорене руйнування основних, життєво важливих комірок біосфери, яке прогресує й здатне призвести до її повної деградації й загибелі, що автоматично означає загибель людства, оскільки люди не можуть існувати в іншому середовищі, ніж те, в якому вони з явилися та існували.

Вихід з екологічної кризи може бути тільки у використанні розуму людства (у вигляді суми знань і технологічних розробок) не лише для експлуатації природних ресурсів, а й для їхнього збереження і примноження. Тільки на базі пізнання фундаментальних екологічних закономірностей, з використанням сучасних наукових і технічних досягнень вдасться сконструювати систему гармонійної взаємодії людства і живої природи.

Цивілізація “культурного людства”, - оскільки воно є формою організації нової геологічної сили, створеної у біосфері, - не може перериватися і знищитися, оскільки це велике природне явище, яке відповідає історично, точніше, геологічно, встановленій організованості біосфери.

Діалектична взаємодія суспільства і біосфери в ході історичного прогресу людства поступово перетворюється на управління спочатку окремими елементами біосфери, потім її частинами і, нарешті, всією біосферою у планетарному масштабі. Теоретична думка, як бачимо, націлена не на руйнування, а на збереження середовища життя людини, яка, як розумна істота, навряд чи погодиться піти на самознищення. Еріх (1874 - 1947), який вмів відчувати природу планети всім своїм єством, писав, що, на жаль, міркування ощадливого ставлення до природи не можна ні нав язати, ні прищепити силою; лише само по собі воно може увійти в ужиток кожного і стати непомітним, але надмірним стимулом творчості. Регулює сезонні і добові коливання температури (якби не було на землі атмосфери, то добові коливання температури досягали б 200 с); основні компоненти атмосфери.

На землі вже практично не залишилось місць, де повітря зберегло совї первозданні чистоту та якість, а деяких промислових центрах стан атмосфери вже просто загрозливий для людського здоров`я. Крім газів, у повітрі атмосфери містяться ще й домішки так званих аерозолів, тобто дуже дрібних крапель рідин і твердих частинок як приодного, так і штучного походження, сірчистих, мінеральних, вуглеводневих, морських та ін. Джерела забрудення атмосфери і наслідки її забруднення (парниковий ефект, озоно ва дірка, ядерна зима, смоги, кислотні опади) забруднення атмосфери відбувається внаслідок привнесення у повітря чи утворення у ньому фізичних агентів, хімічних речовин або організмів, які несприятливо впливають на середовище життя чи завдають збитків матеріальним цінностім. Серед антропогенних джерел забрудення найбільшого тиску на атмосферу завдають паливно - енергетичний комплекс, металургія, хімічна промисловість і автомобільний транспорт. По - перше, людина підігріває атмосферу, спалюючи велику кількість традиційного палива і вводячи в дію атомні електростанції; по - друге, в результаті спалювання органічного палива, а також унаслідок знищення лісів у атмосфері нагромаджується вуглекислий газ, вмість якого за останні 100 років в повітрі збільшився на 17%. Підвищення середньорічної температури спричинить зміни таких найважливіших кліматичних параметрів, як кількість опадів, хмарнив покрив, океанічні течії, розміри полярних крижаних шапок. Глобальне потепління призведе до танення льодовиків гренландії, антарктиди й гір, рівень світового океану підвищиться на 6 - 10 метрів, при цьому буде затоплено близько 20% суходолу, де мешкають сотні мільонів людей. Цей небажаний і небезпечний процес відбувається пфід дією деяких хімічних речовин - хлор - і бром похідних вуглецю (фреонів), які широко застосовуються у техніці і побуті як холодоагенти, розпорошувачі в аерозольних упаковках тощо. Під дією уф випромінювання фреони розкладаються з виділенням атомарного хлору, який є ефективним каталізатором розщеплення озону на молекулярний і атомарний кисень. Як показали супутникові спостереження, за останні 15 років уф випромінювання на поверхні землі зросло більш ніж на 10%, а в районах антарктиди - більш ніж на 40%. Надзвичайно небезпечними є забруднення атмосфери радіонуклідами, яке трапляється під час аварійна атомних електростанціях та інших ядерних об єктах і випробувань ядерної зброї. Розрахунки, виконані на еом вченими, свідчать, що в разі ядерного конфлікту з використанням ядерних зарядів потужністю 1000 мт тротилу, незалежно від місяця вибуху, виникнуть величезні пожежі, які спричинять потепління на 1 с. Це примведе до підвищення температури ще на 4 - 5 с, танення льодовиків та підвищення рівня поди в світовому океані, в результаті чого будуть затоплені величезні території суходолу.

У повітря здійметься понад 5 млрд т дрібнодисперсних часточок пилу і попелу, які чорною хмарою затягнуть усе небо над землею, прозорість атмосфери зменшиться у 200 разів. Після осідання пилу і сажі атмосфера прогріється на 20 - 30 с вище норми, що спричинить повені на великих площах і селі в гірських рафонах, які супроводжуватимуться буревіями та снігопадами, масовою загибеллю рослин, тварин і людей. Атмосферне повітря завдяки нерівномірному нагруванню сонячним промінням у різних широтах, особливо між полярними й екваторіальними зонами, інтенсивно циркулює. Циркуляція повітря усереднює склад компонентів у ньому та сприяє переміщенню водяної пари з океанів у континентальні райони і забруднень на великі відстані. Під час взаємодії вуглеводнів з озоном або атомарним оксисеном утворюються вільні пероксидні високоактивні речовини, здатні вступати в реакцію з оксидами нітрогену та інші сполуки з окислювальними валстивостіми - оксид анти.

У забрудненій атмосфері за одночасною наявністю so3, no, no2 та вуглеводнів, під час опромінення олефінів і ароматичних сполук утворюються значні кількості аерозолів. Оксиди сульфуру і нітрогену, що потрапили в атмосферу, окислюються і, сполучаючись із водою, утворюють туманоподібні краплі сульфатної та нітратної кислот. Під впливом кислотних опадів відбувається затиснення водойм і грунтів, вимивання з грунту калію, магнію, кальцію та зменшення врожайності сільськогосподарських культур на 3 - 8%, деградація флори і фауни.

Кислотний сніг завдає ще більшої шкоди, ніж дощ, оскільки він може накопичуватись упродовж тривалого часу, що призводить до значного затиснення грунту під час танення снігу навесні. З метою визначення токсичних речовин, що містяться в атмосферному повітрі у вигляді газів, пари, аерозолів і пилу, провдять дослідження атмосферних забруднень. Дослідження атмосферного повітря пов язані з визначенням мікрограмових кількостей речовин, тому для його аналізу слід застосовувати високочутливі методи.

З метою стабілізації стану повітряного середовища та поліпшення якості повітря в країні передбачається розробити стандарти якості повітря, пов язавши їх з міжнародною системою стандартів. Під час проектування нових підприємств слід дотримуватись певних норм викидів шкідливих речовин, для чого віизначають максимальне значення приземної концентрації забруднювальної речовини.

З метою зменшення забруднення атмосферного повітря пилом та іншими шкідливими домішками потрібно на всіх промислових підприємствах організувати ефективне очищення відхідних газових викидів. Так поступово схильність до паління тютюну переростає в звичку, а згодом і в пристрасть, яка з роками стає все сильнішою - виникає гостра потреба в палінні вдома, на роботі та будь - де і за будь - яких обставин. Однак під час паління вони змушені поглинати його разом з оксидом карбону (п) - чадним газом та багатьма іншими шкідливими речовинами, які утворюються в процесі спалювання тютюну.

Встановлено, що в тютюновому димі міститься понад 200 шкідливих речовин, таких як нікотин, альдегіди й феноли, акролеїн, ацетатна, мурашина та ціанідна кислоти, радіоактивні ізотопи та ін. Враховуючи величезну кількість курців на землі та високий вміст токсичних речовин у тютюновому димі, паління істотно забруднює атмосферне повітря та завдає відчутної шкоди здоровю населення. Отрути, проникаючи в кров, розносяться по всьому організму, зумовлюючи небажані негативні зміни в нервовій і серцево - судинній системах, легенях, печінці, органах травлення, ендокринних залозах тощо. Кількість води у всіх станах і всіх сферах становить менш як 0, 024% маси планети, і тільки незначна її частина може бути придатною для практичного використання. З цієї теми ви дізнаєтесь, що тепер на планеті через антропогенний вплив вже майже немає великих річкових систем з непорушеним водним режимом, чому серед нагальних екологічних проблем україни особливе занепокоєння викликає стан водних ресурсів. Вода - це основна складова частина всіх живих організмів (тіло людини, наприклад, на 70% складається з води, а деякі організми, такі як медуза або огірок, на 98 - 99%). Води світового океану - основний кліматоутворюючий фактор, головний акумулятор сонячної енергії й „кухня” погоди для всієї планети; величезну роль відіграє гідросфера у формуванні поверхні землі, її ландшафтів, у розвитку екзогенних процесів, в перенесенні хімічних речовин, у тому числі, забруднювачів довкілля. Через активне зарегулювання русел річок унаслідок створення водойм, гідротехнічне будівництво та меліоративні заходи на водозборі, спрямлення русел, сільськогосподарське використання та урбанізацію заплав, заміну болотних екосистем штучними сільськогосподарськими моно ценозами, постійне необоротне використання вод більшість річкових ландшафтів україни опинилися в стані екологічної кризи.

Близько 70% жителів сіл і селищ міського типу задовольняють свої потреби в питній воді за рахунок ґрунтових вод (колодязі) чи глибших водоносних горизонтів (свердловин). Стан підземних вод україни в цілому кращий, ніж поверхневого стоку, але в деяких промислових районах розробка шахт і кар єрів негативно впливає на якість і запаси підземних вод. Кількість води, що споживається підприємством, залежить від того, яку продукцію воно випускає, від системи водопостачання (прямоточна чи оборотна) та від інших причин. За прямоточної системи вода з джерела надходить на промисловий об єкт, використовується в процесі виготовлення продукції, потім піддається очищенню й після цього скидається у водостік чи водойму.

Більша частина води, що використовується для зрошення (20 - 60%), безповоротно втрачається (випаровується), певна її кількість повертається назад у водойми у вигляді так званих поворотних вод, сильно забруднених солями.

Водопостачання населення (близько 10% усієї споживаної людством води) задовольняє потреби в питній воді й комунально - побутові (робота підприємств побутового обслуговування, поливання вулиць і зелених насаджень, протипожежні заходи тощо).