Екологія. Шпаргалка: коротко, найголовніше

Безкоштовна технічна бібліотека

КОНСПЕКТИ ЛЕКЦІЙ, ШПАРГАЛКИ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Конспекти лекцій, шпаргалки

Екологія. Шпаргалка: коротко, найголовніше

Конспекти лекцій, шпаргалки

Довідник / Конспекти лекцій, шпаргалки

Коментарі до статті

Зміст

Основні поняття (терміни) екології. Системність
Середовище та фактори середовища, їх класифікація
Середовища життя та адаптації до них організмів
Біосфера як глобальна екосистема
Організація (структура) екосистем
Стабільність та стійкість екосистем
Агроценози та природні екосистеми
Динаміка та розвиток екосистем. Сукцесії
структура популяцій
Динаміка популяцій. Гомеостаз
Соціальна та прикладна екологія
Поняття та терміни, що застосовуються в соціальній та прикладній екології
Положення (закони, правила, принципи), що використовуються в соціальній та прикладній екології
Місце людини у біосферних процесах
Кругообіги речовин та їх порушення людиною
Екологічні кризи та екологічні ситуації
Навколишнє середовище та її компоненти
Сучасна екологічна криза та її особливості. Масштаби впливу людини на середовище та біосферу
Основні поняття демографії
Особливості демографії розвинених країн і країн
Демографічні піраміди та прогноз чисельності населення
Поняття “природні ресурси”, їх класифікація. Проблеми вичерпності природних ресурсів
Використання ресурсів та проблеми забруднення середовища
Основні властивості атмосфери та вплив на неї людини
Проблема парникового, або тепличного ефекту
Проблема озону
Проблема кислих опадів
Вода як речовина, ресурс та умова життя
3апаси води на Землі та її глобальний кругообіг
Проблема забруднення чи якісного виснаження вод.
Екологічні наслідки використання мінеральних добрив та пестицидів
Біологічні заходи боротьби з небажаними видами організмів
Екологічні наслідки сучасних методів тваринництва
Лісовий фонд планети та Росії. Параметри та критерії лісокористування
Найважливіші екологічні функції лісів
Проблеми стійкості лісів за умов антропогенних навантажень. Специфічні проблеми тропічних лісів
Біологічна різноманітність. Червоні книги. Особливо охоронювані території
Екологічний моніторинг
Екологічні проблеми міст та поселень
Міста та проблеми катастроф
Деякі шляхи вирішення екологічних проблем міст.
Екологічні проблеми енергетики
Екологічні проблеми ядерної енергетики
Альтернативні джерела отримання енергії
Демографічні проблеми та здоров'я населення Росії
Водні ресурси Росії
Ґрунтові ресурси Росії
Лісові ресурси Росії
Енергетичні та інші види ресурсів Росії
Особливо несприятливі в екологічному плані території Росії
Руйнування екосистем. Опустелювання
Екологічні уроки Каспійське та Аральське моря
Екологічні проблеми прісноводних озер
Концепція сталого розвитку
Концепція ноосфери у сучасному розумінні
Екологічні пріоритети сучасного світу

1. Основні поняття (терміни) екології. Системність

Основним поняттям в екології є "екосистема". Цей термін введений у вжиток А. Тенслі в 1935 р. під екосистемою розуміють будь-яку систему, що складається з живих істот і довкілля їхнього існування, які об'єднані в єдине функціональне ціле.

Основними властивостями екосистем є:здатність здійснювати кругообіг речовин, протистояння зовнішнім впливам, виробництво біологічної продукції.

Зазвичай виділяють: мікроекосистеми (наприклад, невелике водоймище), які існують, поки в них присутні живі організми, здатні здійснювати кругообіг речовин; мезоекосистеми (наприклад, річка); макроекосистеми (наприклад, океан) і глобальну екосистему - біосферу

Найбільші екосистеми при цьому включають екосистеми меншого рангу.

Екосистеми (біогеоценози) зазвичай складаються із двох блоків. Перший блок, "біоценоз", включає взаємопов'язані організми різних видів, другий блок, "біотоп", або "екотон", - середовище проживання.

Кожен біоценоз включає безліч видів, але представлених не окремими особинами, а популяціями, іноді їх частинами. Населення - це відокремлена частина виду, що займає певний простір і здатна до саморегулювання, підтримці оптимальної чисельності особин виду. В екології досить часто використовують також термін "спільнота". Зміст його неоднозначно Під ним розуміють сукупність взаємопов'язаних організмів різних видів, а також аналогічну сукупність лише рослинних (рослинна спільнота, фітоценози), тварин (зооценоз) організмів або мікробів (мікробоценоз).

Системність Екологія полягає в тому, що ця наука вивчає системи, їх ланки та члени, які перебувають у тісній взаємозалежності та взаємозв'язку. Тому необхідно враховувати безліч факторів при розгляді різних екологічних явищ і при плануванні будь-яких втручань у екосистеми.

Розрізняють три типи систем.

1. Ізольовані, що не обмінюються з сусідніми речовиною та енергією.

2. Закриті, які обмінюються із сусідніми енергією, але не речовиною.

3. Відкриті, що обмінюються із сусідніми речовиною та енергією. Більшість природних (екологічних) систем належить до відкритих.

Функціонування систем неможливе без зв'язків. Їх ділять на прямі та зворотні. Пряма - зв'язок, при якій один елемент діє на інший без реакції у відповідь (дія деревного ярусу лісу на трав'яниста рослина, що виросла під його кроною). Зворотній - Зв'язок, де один елемент відповідає на дію іншого.

2. Середовище та фактори середовища, їх класифікація

Середовище проживання - природні тіла та явища, що перебувають у прямих та непрямих взаєминах з організмом (організмами). Окремі елементи середовища є факторами.

1. Навколишнє середовище - середовище, змінене людиною. Природне середовище, навколишнє природа - це середовище, змінене малою мірою.

2. Або не змінена людиною.

3. Місце проживання - середовище життя організму або виду, в якому проходить весь цикл його розвитку.

Вплив середовища на організми оцінюють через екологічні чинники (будь-який елемент або умова середовища, на які організм реагує пристосувальними реакціями).

Класифікація факторів.

1. Фактори неживої природи (абіотичні): кліматичні, атмосферні, ґрунтові та ін.

2. Фактори живої природи (біотичні) – вплив одних організмів на інші: з боку рослин (фітогенні), тварин (зоогенні) тощо.

3. Фактори людської діяльності (антропогенні): прямий вплив на організми (промисел) або непряме - на місце проживання (забруднення середовища).

Сучасні екологічні проблеми та зростаючий інтерес до екології пов'язані з дією антропогенних факторів.

Існує класифікація факторів ступеня адаптації до них організмів за періодичністю (зміна доби, сезонів року, припливновідливні явища тощо) та спрямованістю дії (потепління клімату, заболочування територій тощо). Організми найлегше адаптуються до факторів, що чітко змінюються (суворо періодичні, спрямовані). Адаптація до них часто спадково обумовлена. Навіть якщо фактор змінює періодичність, то організм продовжує деякий час зберігати адаптацію до нього, діяти в ритмі біологічного годинника (при зміні часових поясів). Найбільші труднощі адаптації становлять чинники невизначені, наприклад антропогенні чинники. Чимало їх ми виступають як шкідливі (забруднюючі речовини). З факторів, що швидко змінюються, велике занепокоєння сьогодні викликають зміни клімату (зокрема, через парниковий ефект), зміну водних екосистем (через меліорацію тощо). У деяких випадках стосовно них організми використовують механізми преадаптацій, тобто адаптацій, вироблених по відношенню до інших факторів. Наприклад, стійкості рослин до забруднення повітря до певної міри сприяють структури, що уповільнюють процеси поглинання речовин, які також сприятливі і для посухостійкості, зокрема щільні покривні тканини листя. Це потрібно враховувати, наприклад, при підборі видів для вирощування в районах з високим промисловим навантаженням, а також для озеленення міст.

3. Середовища життя та адаптації до них організмів

На Землі можна умовно виділити чотири середовища життя: ґрунтове, водне, наземно-повітряне та середовище організмів (коли одні організми стають середовищем для інших)

Середоутворюючі чинники - це, які зумовлюють властивості середовищ.

водне середовище. Це середовище найоднорідніше серед інших. Вона майже не змінюється у просторі, у ній немає чітких меж між екосистемами. Амплітуди значень факторів також невеликі. Зокрема, амплітуди температури не перевищують 50 °С (для наземно-повітряного середовища – до 100 °С). Середовище характеризує висока щільність (океанічні води – 1,3 г/см3, прісні – близькі до одиниці). Тиск змінюється в залежності від глибини. Лімітуючі фактори - кисень та світло. Зміст кисню часто трохи більше 1 % від обсягу. У воді мало теплокровних організмів через дві причини: невелике коливання температур і нестачу кисню. Основний адаптаційний механізм теплокровних тварин (кити, тюлені) – протистояння несприятливим температурам. І їх існування також неможливе без періодичного зв'язку з повітряним середовищем.

Більшість мешканців водного середовища мають змінну температуру тіла (група пойкілотермних). До високої густини води організми адаптуються, або використовуючи її як опору, або мають густину (питому вагу), що мало відрізняється від густини води (група планктону).

Наземно-повітряне середовище. Вона найбільш складна за властивостями та різноманітністю в просторі. Характерні: низька густина повітря, значні коливання температури, висока рухливість. Лімітуючі фактори - нестача або надлишок вологи та тепла. Для організмів наземно-повітряного середовища характерні три механізми адаптації до зміни температури: фізичний (регулювання тепловіддачі), хімічний (постійна температура тіла), поведінковий.

Для регулювання водного балансу організми використовують також три механізми: морфологічний (форма тіла), фізіологічний (вивільнення води з жирів, білків та вуглеводів), через випаровування та органи виділення, поведінковий (вибір основного розташування у просторі).

Ґрунтове середовище. Її властивості зближують з водним і наземно-повітряним середовищами.

Багато дрібних організмів тут - гідробіонти, вони живуть у порових скупченнях вільної води. У ґрунтах також невеликі коливання температур. Амплітуди їх згасають із глибиною. Наявність пір, заповнених повітрям - схожість із наземно-повітряним середовищем. Специфічні властивості: щільне додавання (тверда частина або скелет). Лімітуючі фактори: нестача тепла, а також нестача або надлишок вологи.

4. Біосфера як глобальна екосистема

Поняття "біосфера" у наукову літературу введено 1875 р. австрійським ученим-геологом Едуардом Зюссом До біосфери він відніс усе те простір атмосфери, гідросфери та літосфери (твердої оболонки Землі), де зустрічаються живі організми.

Володимир Іванович Вернадський використав цей термін та створив науку з аналогічною назвою. У такому разі під біосферою розуміється весь простір (оболонка Землі), де існує або коли-небудь існувало життя, тобто де зустрічаються живі організми або продукти їхньої життєдіяльності. В. І. Вернадський як конкретизував і окреслив межі життя у біосфері, але, найголовніше, всебічно розкрив роль живих організмів у процесах планетарного масштабу. Він показав, що в природі немає більш потужної середоутворюючої сили, ніж живі організми та продукти їхньої життєдіяльності. В І Вернадський вивів першорядну перетворюючу роль живих організмів і обумовлюваних ними механізмів утворення та руйнування геологічних структур, кругообігу речовин, зміни твердої (літосфери), в однієї (гідросфери) та повітряної (атмосфери) оболонок Землі. Частина біосфери, де живі організми зустрічаються в даний час, прийнято називати сучасною біосферою, (необіосферою), Давні ж біосфери відносять до (палеобіосферам). Як приклад останніх можна вказати мляві концентрації органічних речовин (родовища кам'яного вугілля, нафти, горючих сланців), запаси інших сполук, що утворилися за участю живих організмів (вапно, крейда, рудні утворення).

Кордони біосфери. Необіосфера в атмосфері знаходиться приблизно до озонового екрану над більшою частиною поверхні Землі - 20-25 км. Гідросфера майже вся, навіть найглибша Маріанська западина Тихого океану (11 022 м), зайнята життям. У літосферу життя також проникає, але на кілька метрів, обмежуючись лише грунтовим шаром, хоча окремими тріщинами і печерами воно поширюється на сотні метрів. Через війну межі біосфери визначаються присутністю живих організмів чи " слідами " їх життєдіяльності. Екосистеми є основними ланками біосфери. На рівні екосистем основні властивості та закономірності функціонування організмів можна розглянути більш детально та глибоко, ніж це зроблено на прикладі біосфери.

Через збереження елементарних екосистем і вирішується головна проблема сучасності - запобігання чи нейтралізації несприятливих явищ глобальної кризи, збереження біосфери загалом.

5. Організація (структура) екосистем

Щоб екосистеми функціонували довго і як єдине ціле, вони повинні мати властивості зв'язування та вивільнення енергії, кругообіг речовин. Екосистема також повинна мати механізми, що дозволяють протистояти зовнішнім впливам.

Існують різні моделі екосистем.

1. Блокова модель екосистеми. Кожна екосистема складається з 2 блоків: біоценоз та біотоп.

Біогеоценоз, за В. Н. Сукачову, включає блоки та ланки. Це поняття зазвичай застосовують до сухопутних систем. У біогеоценозах обов'язкова наявність як основної ланки – рослинної спільноти (луг, степ, болото). Існують екосистеми без рослинної ланки. Наприклад, ті, які формуються на базі органічних залишків, що розкладаються, трупів тварин. У них достатньо лише присутність зооценозу та мікробоценозу.

Кожен біогеоценоз – екосистема, але не кожна екосистема – біогеоценозна.

Біогеоценози та екосистеми розрізняються за тимчасовим фактором. Будь-який біогеоценоз потенційно безсмертний, оскільки постійно отримує енергію від діяльності рослинних фото- чи хемосинтезирующих організмів. А також екосистеми без рослинної ланки, закінчуючи своє існування вивільняють у процесі розкладання субстрату всю енергію, що міститься в ньому.

2. Видова структура екосистем. Під нею розуміють кількість видів, що утворюють екосистему, та співвідношення їх чисельностей. Видове розмаїття обчислюється сотнями та десятками сотень. Воно тим значніше, чим багатшим біотоп екосистеми. Найбагатшими за видовою різноманітністю є екосистеми тропічних лісів. Багатство видів залежить від віку екосистем. У екосистемах, що сформувалися, зазвичай виділяється один або 2 - 3 види явно переважаючих за чисельністю особин. Види, які явно переважають за чисельністю особин, – домінантні (від латів. dom-inans – "пануючий"). Також в екосистемах виділяються види – едифікатори (від лат. aedifica-tor – "будівельник"). Це ті види, які є утворювачами середовища (ялина в ялиновому лісі поряд із домінантністю має високі едифікаторні властивості). Видова різноманітність - важлива властивість екосистем. Різноманітність забезпечує дублювання її стійкості. Видову структуру використовують з оцінки умов місцезростання по рослинам-індикаторам (лісова зона - кислиця, вона свідчить про умови зволоження). За рослинами-едифікаторами або домінантами і рослинами-індикаторами називають екосистеми.

3. Трофічна структура екосистем. Ланцюги живлення. Кожна екосистема включає кілька трофічних (харчових) рівнів. Перший – рослини. Другий – тварини. Останній - мікроорганізми та гриби.

6. Стабільність та стійкість екосистем

поняття "стабільність" и "стійкість" в екології часто розглядаються як синоніми, і під ними розуміють здатність екосистем зберігати власну структуру та функціональні властивості при дії зовнішніх факторів.

Розумніше розмежовувати ці терміни розуміючи під стійкістю - здатність екосистеми повертатися у вихідне (або близьке до того) стан при впливі факторів, які виводять її з рівноваги. Крім цього, для більш повної характеристики реакції екосистем у відповідь на зовнішні фактори розумно використовувати на додаток до названих ще два терміни: "пружність" и "пластичність".

Пружна система та, яка здатна сприймати суттєві впливи, значно не змінюючи своєї структури та властивостей. Але якщо екосистеми, наведені як приклад, розглянути з погляду перелічених вище відмінностей стійкості та стабільності, всі вони потраплять у різні категорії. Стійкість і стабільність - параметри екосистем, що залежать частіше не так від структури самих співтовариств (їхньої різноманітності), як від біолого-екологічних характеристик видів-едифікаторів та домінантів, що утворюють ці спільноти. Наприклад, висока стабільність і значна стійкість відноситься до соснових лісів на бідних піщаних ґрунтах, незважаючи на невелике видове розмаїття таких екосистем. Це пов'язано передусім про те, що сосна дуже пластична і тому трансформацію умов, зокрема ущільнення грунтів вона реагує зниженням продуктивності і іноді - розпадом екосистеми. Але і в останньому випадку через мізерність субстрату поживними речовинами та вологою її підростаюче покоління не зустрічає серйозної конкуренції з боку інших видів, і екосистема дуже швидко знову відновлюється в тому ж вигляді едифічного клімаксу. Інші параметри стійкості та стабільності типові, наприклад, для сосняків на багатих ґрунтах, де вони можуть змінитися ялиновими лісами, які мають сильніші едифікаторні властивості. У них, незважаючи на велику різноманітність (видовий склад, ярусність, трофічна структура тощо), екосистеми соснових лісів відрізняються низькою стабільністю та низькою стійкістю. Сосна в цьому випадку постає як проміжна ланка сукцесійного ряду. Їй вдається зайняти і утримати якийсь час такі місця проживання тільки через якісь незвичайні обставини. Наприклад, після пожеж, коли знищуються сильні конкуренти (ялина або листяні деревини).

7. Агроценози та природні екосистеми

Основна особливість екосистем - здатність природного розвитку і перш за все самовідновлення протягом 1 – 2 поколінь.

Не можна розглядати агроценози як екосистеми або одну із стадій (початкову чи проміжну) сукцесійного ряду. Агроценози сільськогосподарських культур, зокрема однорічних, мешкають лише за умови безперервного втручання людини. У разі припинення цього втручання часто починається вторинна сукцесія зі стадії, яку називають бур'янами. Але вона вже не має відношення до агроценозу.

Інакше кажучи, агроценоз - це зовсім чуже природним умовам співтовариство, тому не властиві властивості екосистеми. Інші властивості притаманні агроценозам, створеним з довгоживучих лісових рослин. Ці твори людини можна віднести до екосистем якщо не протягом усього їхнього існування, то на певних стадіях розвитку. Хоча деякі властивості цієї екосистеми виявляються недостатньо здійсненими порівняно з природними спільнотами. Наприклад, це виявляється у недостатній стійкості, яку можна пояснити зниженим у порівнянні з природними спільнотами різноманітністю. Другий варіант пов'язують з місцем зростання (частіше - грунтами) які характеризуються значним багатством і поживними речовинами, вологою. Створення екосистем минаючи проміжні стадії сукцесії вимагатиме тривалого втручання людини в їхнє життя доти, поки обраний вид (ялина, сосна або ін.) не сформує своє середовище, що перешкоджає конкурентам (береза, верби та ін.). Найчастіше перемагають природні процеси розвитку екосистем. Види, які запроваджує людина, витісняють конкуренти отже вони здатні організувати повноцінну екосистему, таку, яку хотів створити людина. Виключити недоліки штучних екосистем значною мірою можливо шляхом створення багатовидових співтовариств за постійної підтримки виду, в якому зацікавлена людина. В результаті спроби людини створити негайно кліматичні спільноти, минаючи проміжні, найчастіше приречені на невдачу з різних причин. Це потрібно враховувати під час вирішення конкретних господарських проблем. Наведені вище приклади підтверджують, наскільки різноманітні зв'язки в екосистемах, їхня залежність від абіотичних, біотичних та антропогенних факторів, а також обов'язковість системного підходу у будь-якому конкретному випадку. Можливості моделювання та створення екосистем людиною багато в чому залежать від біологічних властивостей видів, а також від умов місцезростання (проживання).

8. Динаміка та розвиток екосистем. Сукцесії

Екосистеми, пристосовуючись до змін довкілля, перебувають у стані динаміки. Ця динаміка може відноситися як до окремих ланок екосистем, так і до системи загалом. Динаміка пов'язана з адаптаціями до зовнішніх факторів до факторів, які створює сама екосистема.

Добовий тип динаміки пов'язаний із змінами у фотосинтезі та випаровуванні води рослинами, з поведінкою тварин. Екосистеми змінюються і багаторічному ряду. Динаміка, що періодично повторюється - циклічні зміни, або флуктуації, а спрямована динаміка - Поступальна, розвиток екосистем.

Сукцесія - Зміна біоценозів та екосистем в цілому.

1. первинна сукцесія - розвиток відбувається на неживому субстраті (занедбані піщані кар'єри). Сукцесійні ряди закінчуються відносно екосистемами, що мало змінюються. Їх називають клімаксними Характерні закономірності сукцесії в тому, що кожній притаманний набір видів, характерних для даного регіону, найбільш пристосованих до певної стадії розвитку сукцесійного ряду. Різними є й завершальні спільноти. Видовий склад клімаксних угруповань може істотно відрізнятися. Загальне - екосистеми поєднує схожість видів-едифікаторів.

Перш ніж сформується клімаксне співтовариство (екосистема), йому передує низка проміжних стадій. В тому самому районі може сформуватися кілька завершальних екосистем (теоріяполіклімаксу). Наприклад, у лісовій зоні як клімаксні розглядають лучні екосистеми. Прихильники теорії моноклімаксу (одна спільнота) вважають, що луки в лісовій зоні довго існують лише внаслідок їх використання (скошування). При припиненні існуюча екосистема створює несприятливі умови для мешканців. На зміну їм прийдуть лісові спільноти. Сукцесійні зміни пов'язують із виснаженням ґрунту та вимиранням у ньому організмів (грунтовтома). Разом із природними факторами причиною динаміки екосистем виступає людина. Їм зруйновано багато корінних екосистем. До змін екосистем, наприклад, відносять такі види діяльності, як осушення боліт, надмірні вирубки лісу тощо.

Антропогенні впливи ведуть до спрощення екосистем, дигресії.

2. Вторинні сукцесії відрізняються від первинних тим, що починаються не з нульових значень, а виникають дома зруйнованих чи порушених екосистем (після вирубок лісів, пожеж). Основна відмінність цих сукцесій: - протікають швидше за первинні, тому що починаються з проміжних стадій (трав, чагарників) на тлі більш багатих ґрунтів.

9. Структура популяцій

Населення визначають як щодо відокремлені частини окремих видів, не більше яких можливі схрещування і передачі інформації, ніж між різними популяціями цього виду. Важливим чинником відокремлення популяцій усередині виду є відмінності умов проживання. Та ж ознака знаходиться в основі виділення екосистем. Зазвичай найбільшою життєздатністю відрізняються популяції, в яких особини різного віку представлені порівняно рівномірно. Такі популяції називають нормальними Якщо у популяції превалюють старечі особини, вони розглядаються як регресивні, чи вимираючі. Популяції, представлені переважно молодими особинами, визначаються як впроваджувані, чи інвазійні. У тому випадку, якщо популяція нормальна або знаходиться в близькому до нормального стану людина може вилучати з неї кількість особин, або біомасу (стосовно рослинних угруповань), яка приростає за інтервал часу між вилученнями. Кількість вилученої продукції та спосіб її вилучення залежить від біологічних особливостей популяцій. Наприклад, у тварин, які ведуть груповий спосіб життя, не можна зменшити чисельність груп до такого стану, що спричинить втрату ними особливостей оптимізації життєво важливих процесів. Наприклад, лісівниками стосовно даним завданням і з еколого-біологічними властивостями екосистем (популяцій) розроблені різноманітні види рубок. Насамперед вони поділяються на дві великі групи: головного и проміжного користування.

Під час рубок головного користування забирається весь деревостій, який досяг віку стиглості. Такий тип господарювання визначають як м'яке управління природними процесами. При цьому в розлогих лісових масивах Півночі, Сибіру та інших регіонів найчастіше проводяться звані концентровані рубки величезними площами без урахування потенціалів відновлення їх молодими поколіннями лісу. Такі рубки проводяться із застосуванням важкої техніки, при цьому супроводжуються сильним руйнуванням та ущільненням лісового ґрунтового покриву. Це веде потім часто до ланцюгових реакцій всіх природних процесів, зокрема, кругообіги води, що склалися, тут змінюються нагромадженням застійних вод на поверхні грунтів з наступною заміною лісових екосистем болотними. Даний тип господарювання визначається як жорстке втручання у природні процеси. Він не повинен мати місця у діяльності сучасної людини.

10. Динаміка популяцій. Гомеостаз

До основних властивостей популяцій належить динаміка характерних їм чисельності особин та механізми регулювання. Будь-яке значне відхилення чисельності особин виду у популяціях пов'язані з негативними наслідками її існування. У зв'язку з цим популяції, як правило, мають адаптаційні механізми, що сприяють як зниженню чисельності, якщо вона істотно перевищує оптимальну, так і її відновленню в тому випадку, якщо вона зменшується нижче нормальних значень. Для будь-якої популяції та виду в цілому характерний так званий біотичний потенціал під яким розуміють можливе потомство від однієї пари особин при здійсненні здатності організмів до біологічно розмноження. Біотичний потенціал тим вищий, що нижчий рівень організації організмів. Він використовується організмами повноцінно лише в окремих випадках та протягом короткочасних проміжків. Умови для цього створюються при розмноженні організмів у середовищах, багатих на поживні речовини. Такий тип зростання популяції зветься експоненційного. Близький до експоненційного тип зростання характерний наш час для популяції людини. Він визначений значним зниженням смертності у дитячому віці. Періоди різкої зміни чисельності отримали назву "популяційних хвиль", "хвиль чисельності". Великі зміни чисельності порівняно з середніми значеннями мають переважно негативні наслідки життя популяції (наприклад, висока чисельність - ослаблення всіх особин через брак їжі).

Розрізняють динаміку популяцій, незалежну від чисельності її особин та залежну. Для першого типу характерна експоненційна крива зростання. Для другого - логістична. При незалежному від чисельності типі динаміка визначається переважно абіотичними чинниками, залежна від щільності динаміка популяцій - біотичними чинниками. Чим більша чисельність, тим більше спрацьовують механізми, що зумовлюють її зниження. Конкуренція знаходиться і в основі внутрішньопопуляційного гомеостазу. Вона може виявлятися у жорстких та пом'якшених формах. Пом'якшені форми проявляються частіше через ослаблення частини особин. При високій скупченості особин у популяціях регулюючим чинником чисельності може бути стресові явища.

міграції як чинник гомеостазу проявляються переважно у двох видах. Перший - масовий результат особин із популяції при явищах перенаселеності (особливо притаманні лемінгів, білок). Другий вид міграцій пов'язані з поступовим (спокійним) відходом певної частини особин інші популяції.

11. Соціальна та прикладна екологія

Соціальна та прикладна екологія розглядає та аналізує питання та проблеми, пов'язані з людською діяльністю, особливо з того періоду, коли людина почала діяти як потужна геологічна сила (за словами В. І. Вернадського). Цей період пов'язаний головним чином з промисловою революцією та особливо з останніми 20 роками науково-технічної та інформаційної революцій. З цього часу термін "екологія" став широко вживатися та орієнтуватися на людину та середовище її проживання. Якщо загальна екологія основну увагу приділяє факторам, їх дії в природних екосистемах, то соціальна та прикладна екологія розглядає в основному антропогенні фактори, специфіку їхньої дії у природних, природно-антропогенних, соціальних системах. Завдання соціальної та прикладної екології не обмежуються лише констатацією змін у навколишньому світі, які людина свідомо чи мимоволі до нього привносить. Вона займається також пошуком науково обґрунтованих шляхів та методів запобігання змінам, їх нейтралізацією. Важливою є також оцінка технічних, економічних, організаційних моральних та інших засобів, підходів до вирішення екологічних проблем. У сучасному світі необхідні пошуки нових, найчастіше нетрадиційних шляхів вирішення екологічних проблем та виживання людства. Це можливо лише через узгодження людиною своєї діяльності з можливостями природи за двома напрямками: технологічному - розробка нових та вдосконалення наявних технологій відповідно до екологічних законів, правил; соціальному - через раціональне використання виробленої продукції. Ефективність вирішення питань соціальної екології безпосередньо залежить від того, якою мірою застосовувані методи узгоджуються із законами загальної екології. Внаслідок протиріччя між людиною та середовищем не можуть бути зняті без глибоких та різнобічних екологічних знань, серйозних економічних витрат. Компенсаційні витрати рік у рік збільшуються, а коло питань, аналізованих у соціальній екології, розширюється. Їх можна поєднати у три розділи: особливість людини як біосоціального виду, її місце в екосистемах, масштаби її впливу на навколишнє середовище; проблеми, що викликаються діяльністю людини, їх зміст, причини та наслідки; сучасні та прогнозовані шляхи та засоби вирішення екологічних проблем.

Цей розділ екології тісно пов'язаний як із загальною екологією, так і з комплексом соціальних (культура, соціологія, економіка), природничих (біологія, географія) та прикладних (природокористування, енергетика) наук.

12. Поняття та терміни, що застосовуються в соціальній та прикладній екології

Соціальна і прикладна екологія вивчає змінені людиною екосистеми (природно-антропогенні) чи штучно створені об'єкти: агроценози, поселення, міста, виробничі комплекси тощо. буд. Вони найчастіше виділяються у межах географічних районів. До них відносять природні зони (тундрова, лісова та ін.) та їх елементи (вододіли, річкові тераси тощо). Якщо системі закономірно з'єднаються різні природні компоненти, її розглядають як ландшафт, чи природно-територіальний комплекс (ПТК). Ці поняття - великі екосистеми, що виділяються за встановленими географічними критеріями.

Об'єкти виділяють на основі потоків речовин та енергії.

Розрізняють екосистеми чотирьох типів:

1) транзитні, в межах яких превалює односпрямований потік речовини

2) елювіальні (виносу), винесення речовин з яких переважає над привносом;

3) транзитні, привнесення та винесення речовини та енергії в яких приблизно збалансовані. Це найчастіше схили рельєфу, поточні води тощо;

4) акумулятивні (накопичувальні), які характеризуються переважанням привносу речовини над його виносом. До систем цього відносять знижені елементи рельєфу (внутрішні водойми, болота, моря, океани). Системи, які поєднують ознаки різних типів, виділяють як проміжні (транзитно-акумулятивні, елювіально-акумулятивні та ін.). Зазвичай виділяють біогеохімічні провінції та водозбірні басейни. Біогеохімічні провінції характеризують хімічний склад і утворюють їх геологічні породи (граніти, пісковики, вапняки тощо) чи кругообіг речовин. Виділяються, зокрема, провінції з підвищеним або недостатнім вмістом йоду, кальцію, міді, магнію, сірки, хлоридів, соди тощо. як карликовий зростання, рахіт, зоб та ін. Біогеохімічні провінції мають чіткі межі, і їм властиві всі особливості екосистем. Під водозбірними басейнами розуміють території, з яких води стікають до певних водойм. Це системи з чіткими межами, які вводяться характером рельєфу. У них факторами, що зумовлюють процеси, є вода і речовини, що нею переносяться.

Вони екологічні наслідки діяльності вивчаються через стеження якості води у певних частинах водозборів.

13. Положення (закони, правила, принципи), що використовуються в соціальній та прикладній екології

положення загальної екології важливі і для екології, орієнтованої на людину, частина їх запозичена з інших наук (фізики, хімії), деякі інші сформульовані екологами (В. І. Вернадським, Б. Коммонером, Н. Ф. Реймерсом).

1. Принцип цілісного розгляду явищ, чи холізму. Два основні підходи до аналізу явищ: редукціоністський та холістичний. Редукціоністський підхід використовують для вирішення задач із чітко заданими параметрами. Холістичний - це основа щодо природних явищ з численними зв'язками і взаємозалежностями.

2. Принцип природних ланцюгових реакцій. Під ним розуміється ряд природних явищ, кожне з яких призводить до зміни інших явищ. Ланцюгові реакції можуть викликатися різними втручаннями в екосистеми. Їхня ймовірність посилюється під впливом антропогенних факторів. Будь-яке жорстке втручання у природні процеси супроводжується ланцюговими реакціями.

3. Закон внутрішньої динамічної рівноваги. Ланцюгові реакції є результатом порушення закону внутрішньої динамічної рівноваги. Енергія, інформація та динамічні якості деяких природних систем та їх ієрархія взаємопов'язані так, що будь-яка зміна одного з показників викликає зміни в інших (за Б. Коммонером, "все пов'язане з усім").

4. 3акон зниження енергетичної ефективності природокористування. Чим більше система виводиться зі стану екологічної рівноваги, тим важливіше потрібні енергетичні витрати на її відновлення.

5. Принцип неповноти інформації про екосистеми. Відповідно до нього наші знання про екосистеми завжди недостатні. Це багатокомпонентністю екосистем, динамікою процесів, великою кількістю зв'язків і взаємозалежностей тощо. У результаті кожна екосистема - індивідуальна. А також до екосистем практично не застосовується принцип аналогій.

6. Правило десяти відсотків. Воно поширене на природокористування із загальної екології. Щодо природокористування: з екосистем не можна одночасно вилучати понад 10% відновлюваного ресурсу.

7. Принцип оптимальності. Будь-яка система з найбільшою ефективністю функціонує у певних просторово-часових межах.

8. Принцип накопичення забруднювачів у ланцюгах живлення.

9. Принцип самоочищення екосистем. Екосистеми та їх середовище здатні до самоочищення. Цю здатність характеризують через потенціал розкладання.

10. Поняття про гранично допустимі концентрації (ГДК) забруднення середовищ. ГДК - кількість забруднювача, яке не надає на людину та її потомство негативного впливу.

14. Місце людини у біосферних процесах

Основний вплив людини на середу пов'язують із її гарматною діяльністю, енергоозброєністю, з умінням накопичувати, зберігати та передавати поколінням інформацію. Ступінь узгодженої діяльності людини із законами та принципами загальної екології визначається наступними факторами.

1. Зміна меж оптимальних та лімітуючих факторів. Людина здатна змінювати силу дії та число лімітуючих факторів і розширювати чи звужувати межі середніх значень факторів середовища.

2. Зміна чинників регулювання чисельності населення. Людина зняла або частково зруйнувала майже всі природні механізми популяційного гомеостазу по відношенню до своєї популяції. Абіотичні фактори практично не позначаються на його чисельності.

3. Вплив існування екосистем. Окремі екосистеми та його великі блоки (наприклад, степу) людина майже повністю знищив В інших вона значно порушує властиві їм процеси, принципи та закономірності розвитку (ланцюга харчування, зміна меж екологічних ніш, вплив на динаміку екосистем).

4. Вплив людини на функції живої речовини у біосфері. Одним з великих результатів діяльності людини стало порушення механізмів функціонування живої речовини та її функцій.

1) константність живої речовини;

2) транспортна та розсіювальна функції живої речовини;

3) деструкційна та концентраційна функції. Посилення людиною деструкційних (руйнівних) явищ у біосфері (в тисячі разів у порівнянні з природними процесами) відбувається внаслідок вилучення ресурсів із надр, використання поверхні літосфери.

5. Наслідок відмінностей темпів соціального та технічного прогресу. Соціальна складова зараз стала визначальною у діяльності людини, її вплив на середовище. Для соціальних та пов'язаних з ними техногенних структур властива низька екологічна ефективність. З ресурсів витягують лише 2 - 3% необхідного людині товару. Подібні явища багато в чому пояснюються невідповідністю темпів розвитку технічних та соціальних структур, випередженням перших других.

6. Зміна тимчасового чинника розвитку біосферних процесів. Час розвитку біосфери, що з діяльністю людини, розглядають як ноогенез. Йому передував час біогенезу. Ці періоди не можна порівнювати ні з тривалості, ні з інтенсивності видозміни біосферних процесів.

7. Відчуженість людини від природи. Дії людини характеризуються як порушенням тимчасового чинника у розвитку біосферних процесів, і відчуженістю від природи, підпорядкуванням її своїм цілям.

15. Кругообіги речовин та їх порушення людиною

Розрізняють два види кругообігів речовин: великий (між сушею та океаном), і малий (у межах екосистем). Малі круговороти частіше порушуються внаслідок невідповідності між масою речовин, що постачаються в середу, та потенціалами організмів щодо їх розкладання.

Кругообіг вуглецю. Вуглецю, що міститься в атмосфері, в процесі фотосинтезу вводиться в органічну речовину рослин, а далі - в ланцюги живлення. Вивільнення вуглецю з органічної речовини відбувається у процесі дихання організмів. Велика маса вуглецю вивільняється з мертвої органічної речовини організмами-редуцентами. Порушення циклів вуглецю пов'язане з вивільненням його з геологічних структур і в результаті зміни площ та продуктивності рослинних угруповань тощо. Частина вуглецю накопичується в атмосфері у формі вуглекислого газу та метану, створюючи парниковий ефект.

Кругообіг азоту. Головним джерелом цього елемента є атмосфера, звідки в ґрунт, а потім у рослинні організми азот потрапляє лише в результаті перетворення на засвоювану сполуку – нітрати. Останні формуються внаслідок діяльності організмів-азотофіксаторів. До них відносять окремі види бактерій, синьо-зелених водоростей та грибів. Велика частка азоту, потрапляючи в океан, використовується водними фотосинтезуючими організмами, потрапляє в ланцюги харчування тварин, повертається на сушу з продуктами морського промислу, птахами. добрив), і ненавмисно (високі температури, створювані наприклад двигунами внутрішнього згоряння). Негативні наслідки порушення круговороту азоту проявляються через забруднення оксидами, аміаком, іншими сполуками атмосферного повітря та вод, накопичення нітратів у харчових продуктах.

Кругообіг сірки. Сірка є одним із найбільш агресивних та загальнопоширених забруднювачів середовища. Порушення кругообігу сірки пов'язані зі спалюванням органічних речовин, переробкою сірковмісних руд. Сірка надходить в атмосферу у вигляді токсичної сполуки, діоксиду.

Кругообіг фосфору. Після багаторазового споживання фосфору організмами на суші та у водному середовищі він виводиться в донні опади. Повернення фосфору з організмами океану не компенсує потреби на суші. Негативним наслідком порушення круговороту фосфору є потрапляння його у водні екосистеми з мінеральними добривами та миючими синтетичними засобами.

16. Екологічні кризи та екологічні ситуації

Людина та інші істоти живуть у середовищі, яке є результатом дії антропогенних факторів. Вона відмінна від того середовища, яке розглядається в загальній екології. Зрима зміна людиною середовища почалася з того часу, коли вона перейшла від збирання до більш активних видів діяльності: полювання, одомашнення тварин і вирощування рослин. З цього часу почав працювати принцип "екологічного бумерангу": будь-яка дія на природу, яку природа не могла сприйняти, поверталася до людини як негативний фактор. Людина почала все більше відокремлювати себе від природи і укладати в оболонку утвореного ним самим середовища. Так як сучасне середовище та екологічна ситуація є результатом дії антропогенних факторів, можна виділити кілька специфічних особливостей дії останніх: нерегулярність дії та непередбачуваність для організмів, висока інтенсивність змін, практично необмежені можливості дії на організми аж до повного їх знищення, стихійних лих, катаклізмів. Впливи людини можуть бути як цілеспрямованими, так і ненавмисними.

Криза - один із негативних станів середовища, природи чи біосфери. Йому передують або після нього слідують інші стани, екологічні ситуації Екологічна криза - Зміни біосфери або її частин на великому просторі, які супроводжуються зміною середовища та систем в цілому та переходом у нову якість. Біосфера неодноразово зазнавала гострих кризових часів, зумовлених природними явищами (наприклад, наприкінці крейдяного періоду за короткий проміжок часу вимерли п'ять загонів рептилій - динозаври, птерозаври, іхтіозаври та ін.).

Кризові явища неодноразово породжувалися змінами клімату, заледеніннями чи опустелюванням. Діяльність людини багаторазово суперечила природі, породжуючи кризи різного масштабу. Але через невелику чисельність населення, слабку технічну оснащеність ніколи не приймали глобальних масштабів.

Наприклад, Сахара 5 - 11 тис років тому була савана з багатою рослинністю, системою великих річок. Руйнування екосистем цього регіону пояснюється з одного боку надмірним навантаженням на природу, з іншого - зміною клімату (висушуванням).

Римляни після завоювання Північної Африки довели її землі до критичного стану хижацькою розорюванням і випасом величезних табунів коней, що використовувалися у військових цілях.

Спільним всім антропогенних криз і те, вихід із них супроводжується зменшенням чисельності населення, його міграцією, соціальними потрясіннями.

17. Навколишнє середовище та її компоненти

У середовищі, що оточує людину, виділяють чотири компоненти.

1. Безпосередньо природне середовище ("перша природа", Н. Ф. Реймерс), або слабко змінена людиною, або видозмінена настільки, що вона ще втратила основних властивостей - самовідновлення, саморегулювання). Безпосередньо природне середовище дуже близьке до тієї, яку називають "екологічним простором". Зараз такий простір становить приблизно 1/3 від суші. Однак це головним чином мало придатні для життя людини території з суворими умовами (заболочені місцевості півночі, високогірні райони, льодовики тощо), які розташовані в Антарктиді, Північній Америці (Канада), Росії, Австралії та Океанії та деяких інших районах .

2. Перетворене людьми природне середовище ("друга природа"), інакше середовище квазіприродне (від латів. quasi - "начебто"). Вона нездатна до самопідтримки протягом багато часу. Це різного виду "культурні ландшафти" (пасовища, сади орні землі, виноградники, парки тощо).

3. Створене людиною середовище ("третя природа"), артеприродне середовище (від латів. arte - "штучний"). До неї відносять житлові приміщення, промислові комплекси, міські забудови і т. п. Це середовище може існувати лише за постійної підтримки його людиною. В іншому випадку вона неминуче приречена на руйнування. У її межах різко порушені круговороти речовин. Для такого середовища характерні накопичення відходів та забруднення.

4. Соціальне середовище. Вона дуже впливає на людини. Це середовище включає в себе взаємовідносини між людьми, ступінь матеріальної забезпеченості, психологічний клімат, охорону здоров'я, загальнокультурні цінності і т.п. природного. Соціальне середовище може діяти як лімітуючий фактор, не даючи виявитися іншим. Проте слід враховувати, що соціальне середовище опосередковується іншими середовищами, і навпаки.

З розвитком цивілізації людина дедалі більше ізолює себе від природного середовища. Потрібні великі витрати на збереження безпосередньо природного середовища, а також на підтримку другого, третього середовищ, які не здатні до саморегулювання. Маловідходне виробництво, замкнуті цикли, очисні споруди та інше не зможуть вирішити проблему оптимізації відносин людини та довкілля, якщо не вирішуватиметься комплекс питань, що належать до охорони першої природи та удосконалення соціального середовища

18. Сучасна екологічна криза та її особливості. Масштаби впливу людини на середовище та біосферу

Головна особливість сучасної екологічної кризи – її глобальний характер Він поширюється та загрожує охопити всю планету. У зв'язку з цим звичайні методи виходу з криз шляхом переселення на нові території неможливі. Ідеальним залишається модифікація способів виробництва, норм та обсягів споживання природних ресурсів. Останнє досягло нині грандіозних масштабів. Людина наблизилася до максимально допустимих меж вилучення води з річок (близько 10% стоку). Загалом людина сьогодні залучає у виробництво та споживання таку кількість речовини та енергії, яка у сотні разів перевищує її біологічні потреби. Витрата ж ресурсів та енергії в промислових цілях набагато більша. Щодня видобувається та переробляється близько 300 млн т речовини та матеріалів, спалюється 30 млн т палива, вилучається з річок, джерел близько 2 млрд м3 води, понад 65 млрд м3 кисню.

Людина майже повністю знищила деякі ландшафти в межах природних зон. Майже повністю зникли такі великі екосистеми як степи. Мало залишилося і незайманих лісів: 2/3 їх площі знищено, а ті, що залишилися більшою чи меншою мірою несуть сліди людської діяльності. Площа, зайнята лісами, зменшилася нині з 75 до 25%. Складність сучасної екологічної ситуації пов'язана також з тим, що людство не в змозі відмовитися від досягнень технічного прогресу та використання природних ресурсів. При технічній озброєності, що швидко збільшується, і вибухонебезпечному зростанні світового населення вплив людини на середовище зростає. В даний час розглядаються відкинуті плани перекидання вод із північних річок до південних районів колишнього Радянського Союзу. Ними передбачалося переміщення близько 150 км3 води на рік (більше половини річного стоку річки Волги). Ще більші проекти перерозподілу вод існують і в інших країнах. Наприклад, однією з них передбачається перекидання води приблизно 100-300 км3/ р. з північних річок Канади США і Мексику. При цьому здійснення цього проекту вимагатиме будівництва гребель заввишки до 500 м. За допомогою таких заходів планують збільшити площі зрошуваних земель у США на 70%, а в Канаді – на 15%. Існує проект обводнення Сахари за допомогою спорудження греблі в пониззі річки Конго та поворотом її течії назад. Один із проектів передбачає доставку 200 млрд м3 води у вигляді айсбергів з Антарктики.

19. Основні поняття демографії (2)

Демографія (Від грец. Demos - "народ", grapho - "пишу") - це наука, яка вивчає населення, зокрема його структуру, динаміку та відтворення (народжуваність, тривалість життя, смертність), склад у їх зв'язку з суспільно-історичним розвитком .

В останні роки створюється новий напрямок у демографії - демографія екологічна, або демографія соціально-екологічна, яка займається дослідженням взаємозв'язку демографічних процесів та довкілля людини.

В екологічній демографії широко використовуються такі загальноприйняті поняття та терміни.

1. Загальний коефіцієнт народжуваності (ОКР) - це середня кількість дітей, що народилися протягом року однією тисячу осіб населення.

2. Середній коефіцієнт народжуваності (СКР) – це середня кількість дітей, яких народжує одна жінка протягом свого життя. У Китаї державна політика вже довгий час спрямована на регулювання народжуваності. В результаті середній коефіцієнт народжуваності тут знизився з 4 в 5-х рр. . до 1970 у 2,6-х pp. і до 1980 – 2,4 – у сучасний час. Заходи щодо обмеження рівня народжуваності проводяться і в деяких інших країнах, але вони не завжди є достатньо результативними.

3. Загальний коефіцієнт смертності (ОКС) - це середня кількість людей, що померли за рік, на одну тисячу осіб населення.

4. Природний приріст населення - показує різницю між ДКР та ГКС. Щоб показати природний приріст у відсотках, його значення слід розділити на 10.

5. Демографічний перехід - це поняття характеризує період зростання чисельності населення в окремій країні чи світі, який обумовлений високою народжуваністю при одночасному значному зниженні смертності, насамперед дитячої.

6. Демографічний потенціал - це показник збільшення чисельності населення, не враховуючи скорочення народжуваності рівня простої відтворюваності.

7. Демографічний вибух - це різке збільшення зростання населення, яке, зазвичай, обумовлено інтенсивним зниженням смертності, передусім дитячої, за збереження одночасно високої народжуваності. Для людської популяції сьогодні характерний небувалий за масштабами демографічний вибух. Він головним чином чітко виражений у країнах Азії, Латинської Америки, Африки, які відносяться до групи, що розвиваються. Також їх називають країнами бідного Півдня.

20. Особливості демографії розвинених країн і країн

Приріст населення спостерігається останні десятиліття. Якщо досягнення першого мільярда чисельності населення знадобилося понад 2 млн років, то приріст кожного наступного мільярда вимагав дедалі менше часу: другий - 100 років, третій - 30 четвертий - 15, а п'ятий - лише 12 років.

Також зростає виробництво промислових та продовольчих товарів, видобутку природних ресурсів, енергії, накопичення та зберігання інформації. Це вказує на тісний взаємозв'язок чисельності населення, науково-технічного прогресу та впливів людини на середовище. У 1970 - 1980-х роках. чисельність населення зросла на 2,0 - 2,2 % на рік. Останніми роками цей показник знизився до 1 7 % Але завдяки збільшеної чисельності населення абсолютний приріст його сьогодні явно перевищує значення, що були за темпами зростання 2 % і більше. Нині це близько 90 млн. чол./р. Причому в основному приріст, як і чисельність населення, припадають на країни, що розвиваються. У них проживає приблизно 3,9 млрд осіб, а середній приріст близько 2,1% (ЗКР - 31, ГКР - 10), або 83 млн чол./р. Для порівняння: у розвинених країнах проживає близько 1,2 млрд осіб, а середній приріст становить 0% (ЗКР – 6 ГКР – 15) або 9 млрд чол./р.

Зростання чисельності населення іноді оцінюють за часом її подвоєння. У країнах подвоєння трапляється за 33 року, а розвинених - лише 117 років. Нульовий приріст чисельності населення відбувається при простій відтворюваності (коли сім'ї двоє батьків і дві дитини). Фактично, враховуючи дитячу смертність, зараз просте відтворення населення забезпечує СКР, який дорівнює 2,20 у країнах, що розвиваються, і 2,03 в розвинених країнах. Реально в розвинених країнах СКР близько 2, а в країнах, що розвиваються - приблизно 4. У ряді держав, які належать до розвинених, приріст зовсім припинився або має негативні значення. Чисельність населення зменшується у країнах, як Англія, Німеччина, Данія, Росія, Угорщина. У середньому у Європі нині приріст населення вбирається у 0,23%. Тут і найбільш несприятливий збільшення чисельності вікової склад населення. Крім смертності та народжуваності, зміна чисельності населення в окремих регіонах та країнах відбувається за рахунок еміграції чи імміграції. У, зокрема, на 1/3 збільшення населення відбувається з допомогою імміграції. Це навіть без урахування нелегальних іммігрантів.

21. Демографічні піраміди та прогноз чисельності населення

Для прогнозу чисельності населення на перспективу велике значення має його віковий склад. Останній зазвичай графічно репрезентують у вигляді пірамід

Для розвинутих країн властива колоноподібна піраміда. Невелика частка молодого покоління свідчить про загальне старіння популяції та відсутність перспектив зростання чисельності населення. Вікова піраміда для країн, що розвиваються, сильно розширюється донизу за рахунок значної частки покоління, яке знаходиться в дітородному або молодшому віці. З чого випливає, що демографічний вибух триває, а розрив у чисельності населення розвинених країн і країн буде збільшуватися.

Збільшення чисельності населення у світі не безмежне. Передбачається, що її стабілізація почнеться після того, як чисельність населення досягне 10-12 млрд осіб.

Економіст Томас Мальтус передбачав, що людство зустрінеться з кризовими явищами через брак продовольства. Для зменшення темпів зростання населення Т. Мальтус пропонував узаконити пізні шлюби. Але досягнення науки та практики сьогодні, великі можливості для підвищення врожаїв, свідчать про те, що нестача продовольства не стане обмежуючим фактором зростання чисельності населення у найближчі десятиліття. Нині перед людством стоїть проблема голоду, а обмеженість ресурсів середовища її забруднення. Але це виключає можливості регулювання народжуваності законодавчими актами та інші окремими заходами.

Існують такі теорії виходу з демографічної ситуації, що склалася.

1. Демографічний максималізм - що більше населення, то краще. У 1950 - 1960-х р. ця концепція втілювалася у Китаї.

2. Демографічний утопізм - вихід буде знайдено, наприклад, через заселення космосу, Світового океану тощо.

3. Демографічний фіналізм - зростання населення призведе до вичерпання ресурсів та забруднення довкілля, проблема вирішиться через загибель частини людства.

4. Демографічний фаталізм – проблеми вирішаться самі собою завдяки механізмам біологічного саморегулювання.

Перелічені концепції засновані на біологічних умовах і враховують соціальні закономірності розвитку суспільства, у зв'язку з якими демографічний вибух обмежений у часі. Цілеспрямоване регулювання чисельності людської популяції відбувається переважно через зміна народжуваності, найчастіше лише на рівні державної політики.

22. Поняття "природні ресурси", їхня класифікація. Проблеми вичерпності природних ресурсів

Природні ресурси - природні об'єкти, що використовуються людиною та сприяють створенню матеріальних благ. Природні умови впливають на життя і діяльність людини, але не беруть участь у матеріальному виробництві (повітря до певного часу було лише природною умовою, зараз - і умова та ресурс).

Класифікація ресурсів. Крім природних, розрізняють матеріальні ресурси (транспортні засоби, промислові об'єкти, будівлі), трудові. Серед ознак природних ресурсів розрізняють атмосферні водні рослинні. Також існує класифікація природних ресурсів щодо їх вичерпності: тварини, ґрунтові, надр, енергетичні. До вичерпних ресурсів належать ті, які можуть бути вичерпані у близькій чи віддаленій перспективі. Це ресурси надр та живої природи. Зазвичай ресурс вважають вичерпаним, коли його видобуток та використання (з огляду на переробку) стає економічно невигідним. Останнє залежить від рівня технологій (наприклад, видобуток нафти, вугілля). В інших випадках використання ресурсу є рентабельним до повного вичерпання. Зокрема, винищення окремих видів тварин та рослин. До невичерпних належать ресурси, які можна використовувати необмежено довго. Це ресурси сонячної енергії, морських припливів вітру. Особливе становище серед ресурсів має вода. Вона вичерпна через забруднення (якісно), але невичерпна кількісно. Проблема вичерпності природних ресурсів з кожним роком стає більш актуальною. Темпи зростання споживання ресурсів значно перевищують темпи зростання чисельності населення. Щорічно спалюється стільки горючих копалин, скільки природа накопичувала їх за мільйони років. За одним із прогнозів, якщо збережуться такі темпи зростання використання викопного палива, то запасів нафти вистачить приблизно 30-40 років, газу - 40-45 років, вугілля - 70-80 років. Калійні солі, фосфати будуть вичерпані після 2100 р., марганцева руда – до 2090 р. Найбільш перспективними металами залишаються залізо та алюміній. Залізо по споживанню займає нині перше місце і друге поширення у земної корі (після алюмінію). Труднощі його використання пов'язані з тим, що його основна маса міститься в з'єднаннях з невеликою кількістю. Виплавка заліза пов'язана із забрудненням атмосфери шкідливими сполуками, такими як сірчистий ангідрид та двоокис вуглецю. Виплавка алюмінію пов'язана із значною енергоємністю виробництва. Зокрема, у США на отримання алюмінію витрачають близько 3% енергії, що виробляється в країні.

23. Використання ресурсів та проблеми забруднення середовища

Під забрудненням середовища розуміють привнесення до неї невластивих речовин або збільшення концентрації вже наявних (хімічних, фізичних, біологічних) вище за природний рівень, що призводить до негативних наслідків. Забруднювачем може бути як отруйна, так і нешкідлива або необхідна організмам речовина, вміст якої вийде за оптимальні значення концентрації. Зокрема, якісна природна вода, але у надмірній кількості може виступати як забруднювач, наприклад, за надмірного поливу грунтів.

Часто забруднення визначають як будь-який природний ресурс або його елемент, який переміщений не так на своє місце.

Забруднення класифікуються за різними параметрами.

1. За походженням: природне та штучне.

2. За джерелами: промислове, сільськогосподарське, транспортне, точкове (труба підприємства), об'єктне (підприємство), розсіяне (сільськогосподарське поле, екосистема), трансгресивне (що поширилося з інших регіонів).

3. За масштабами впливу: глобальне, регіональне, місцеве; за елементами середовища: атмосфери, гідросфери, ґрунтів.

4. За місцем дії: сільського середовища, міського середовища всередині промислових підприємств та ін.

5. За характером дії: хімічна, фізична, теплова, шумова електромагнітна.

6. За періодичністю дії: первинна, вторинна; за ступенем стійкості: стійке, стійке, нестійке

Рівень стійкості забруднюючих речовин залежить від можливості розкладання їх різними агентами або переміщення в інше середовище, де вони не будуть забруднювачем. Чим стійкішим є забруднювач, тим більше проявляється його накопичувальний ефект у середовищі.

Параметри забруднення.

1. За обсягом надходження у середу.

2. По агресивності (отруйності).

3. За рівнем забруднення.

З видобувних ресурсів лише 2 - 3 % використовується як корисний продукт, інші складають відходи (порожня порода, шлаки тощо. буд.). Корисний продукт часто є несприятливим забруднювачем середовища, оскільки обробляється різними речовинами (антисептики, покриття) проти руйнування біологічними агентами. Коли такі вироби виводяться з використання, вони стають забруднювачами, які часто зберігаються в середовищі. Також небезпечні результати людської діяльності з виведення в природне середовище невластивих їй та чужих живим організмам речовин (ксенобіотиків). У природі налічують близько 2 тис. неорганічних та близько 2 млн органічних сполук. Людина ж навчилася синтезувати понад 8 млн з'єднань. Щорічно їх кількість збільшується на кілька тисяч. До біосфери надходить близько 50 тис. таких речовин

24. Основні властивості атмосфери та вплив на неї людини

атмосфера - це складна система, що складається з повітря, пари води та хімічних домішок. Це важливий фактор метеорологічного режиму та умова для фізико-хімічних та біологічних процесів у біосфері. Від балансу окремих компонентів у атмосфері залежить її впливом геть тепловий, водний, радіаційний режими, здатність до самоочищення. Газовий склад атмосфери, пари води, різні суспензії, що містяться в ній, визначають ступінь випромінювання сонячної радіації на поверхню Землі та збереження тепла в навколоземному просторі. Якби атмосфера не містила домішок, середньорічна температура поверхні Землі становила б 18°С. властивостями атмосфери є її здатність до швидкого перемішування та переміщення на великі відстані, зв'язок з іншими сферами, особливо з океаном. Ці якості та відсутність різко вираженого накопичувального ефекту забруднюючих речовин визначають глобальний характер атмосферних процесів, а також її високу здатність до самоочищення. Так, океан поглинає з атмосфери великі маси двоокису та окису вуглецю, сірчистий газ, інші сполуки. Значна кількість атмосферних домішок поглинається рослинами. Людина впливає на різні властивості атмосфери: тепловий режим, хімічний склад, переміщення, радіоактивність, електромагнітний фон і т.п. розорювати землі і осушувати їх, будувати міста і т. п. Найбільш небезпечні впливи людини на атмосферу, які набули значення глобальних. Перше місце за обсягом викидів в атмосферу займає двоокис вуглецю. Висока хімічна агресивність у поєднанні з великою стійкістю при значних обсягах викидів (150-200 млн т/р) характерна і для діоксиду сірки (SO2), сірчистого ангідриду. Це безбарвний газ із різким запахом. Продукти його сполук з водою (сірчана та сірчиста кислоти) у тварин та людини викликають ушкодження дихальних шляхів. Також в атмосферу надходять інші шкідливі сполуки сірки. До них відноситься сірководень (H2S) - дуже отруйний безбарвний газ із запахом тухлих яєць. Навіть на початкових стадіях отруєння їм людина втрачає нюх, великі дози отруєння призводять до набряку легень, паралічу дихання, смерті. Сірка, її сполуки потрапляють в атмосферу як із природних, так і з антропогенних джерел. Велике надходження до атмосфери антропогенної сірки відбувається при спалюванні палива.

25. Проблема парникового, або тепличного ефекту

Парниковий ефект - можливе підвищення глобальної температури Землі внаслідок зміни теплового балансу парниковими газами.

Б. Небіл розглядає парниковий ефект як найбільшу прийдешню катастрофу. Близька за значенням катастрофа сталася близько 60 млн років тому, що спричинило вимирання цілих груп тварин і рослин. Основним парниковим газом є двоокис вуглецю (50-65%). Також до парникових газів відносяться метан (20%), оксиди азоту (5%), озон, фреони та інші гази (10-25% парникового ефекту). Усього виділяють приблизно 30 парникових газів. Утеплюючий ефект залежить не тільки від кількості парникових газів в атмосфері, а й від їхньої відносної активності на одну молекулу. Парникові гази є значною перешкодою для відходу в космічний простір теплових променів. Вони ніби потрапляють у пастку і тим самим підвищують температуру повітря. За рахунок парникових газів середньорічна температура повітря за останнє століття зросла на 0,3 - 0,6 °С. Прогнозують, що в результаті потепління клімату почнеться танення вічних снігів і льодів і рівень океану підніметься приблизно на 1,5 м. Вивільнення маси води, накопиченої в льодовиках, зможе підняти рівень океану на 60-70 м. Підвищення рівня океану розглядають як екологічну загрозу нечуваного масштабу. Прогнозують, що з підвищенні рівня океану на 1,5 - 2 м буде затоплено близько 5 млн км2суши. Крім того, потепління клімату супроводжуватиметься збільшенням ступеня нестійкості погоди, зростанням кількості ураганів та штормів, зміщенням меж природних зон, прискоренням темпів вимирання тварин та рослин. На Міжнародній конференції з проблем зміни клімату в Торонто в 1979 р. висловлювалася думка, що кінцеві наслідки парникового ефекту можуть порівнюватися тільки з глобальною ядерною війною. Поряд з техногенними процесами все більш значними постачальниками парникових газів стають самі екосистеми, в яких людина порушує сформовані кругообіги, що вивільняють вуглекислоту, метан та інші гази.

Існують фактори, які діють у напрямку, протилежному до парникового ефекту. Запилення, що збільшується, заважає надходженню до земної поверхні сонячної радіації та її теплової складової. Крайнім проявом зворотним парниковим ефектом є ядерна зима, або ядерна ніч планети, через різке зростання запиленості атмосфери.

26. Проблема озону

Проблема озону в атмосфері має два аспекти: руйнування його у верхніх шарах (озоновий екран) та підвищення концентрації у навколоземному просторі.

Озоновий екран розташований біля полюсів на висоті 9 – 30 км, у екватора – на 18-32 км. Концентрація озону у ньому близько 0,01 – 0,06 мг/м3. Шар його становить приблизно 3 – 5 мм. Озон у верхніх шарах атмосфери утворюється при розпаді молекули кисню (О2) під впливом ультрафіолетових променів на два атоми кисню. Умовою для перебігу цієї реакцій є наявність ультрафіолетових променів та перетворення їх на інфрачервоні теплові. Озон поглинає промені із довжиною хвилі 200-320 нм. Частина їх доходить до Землі. Останнім часом спостерігається тенденція до зменшення вмісту озону у верхніх шарах атмосфери. У середніх та високих широтах північної півкулі воно становило близько 3%. Зменшення вмісту озону на 1% призведе до збільшення захворюваності на рак шкіри на 5 - 7%. Найбільшу втрату озону реєструють над Антарктидою. Тут його зміст останні 30 років зменшилося на 40-50 %. Простір, у межах якого реєструється зниження концентрації озону, отримав назву "озонова діра". Обсяг діри зі зниженою концентрацією озону зростає приблизно 4 % на рік. Нині за розмірами вона перевищує площу США. Трохи менших розмірів дірка над Арктикою. З'являються діри, що блукають, площею від 10 до 100 тис. км2 в інших зонах, де втрати озону досягають 20-40 % від звичайного рівня.

Причини появи озонових дірок до кінця не з'ясовано. Вони були виявлені вперше на початку 1980-х р.

Основним антропогенним чинником, що руйнує озон, нині вважають фреони (хладони). У низці країн (США, Великобританія, Франція) фреони замінюються на гідрохлорфторвуглеці.

Ведуться пошуки та інших шляхів підвищення стійкості озонового шару. Наприклад, утворенню та накопиченню озону сприяють електромагнітне випромінювання, лазерні промені. Вони стимулюють фотодисоціацію кисню, сприяють утворенню та накопиченню озону.

Інтенсивно озоновий шар руйнується навесні. Низькі температури, підвищена хмарність узимку сприяють вивільненню хлору з фреонів, а хлор діє на озон інтенсивніше, коли температура дещо підвищується. Наразі вчені почали висловлюватися про те, що немає достатніх доказів, що поява озонових дірок – це результат діяльності людини. Аналогічні явища були раніше і пояснюються виключно природними процесами, наприклад, 11-річними циклами сонячної активності.

27. Проблема кислих опадів

Двоокис сірки - забруднювач, що зумовлює появу кислих опадів. З'єднуючись з парами води, сірчистий ангідрид перетворюється на розчин сірчаної кислоти. Також з двоокису вуглецю та оксидів азоту утворюються азотна та вугільна та кислоти. Разом з органічними кислотами та іншими сполуками вони утворюють розчин із кислою реакцією (кислотні опади)

Частка SO у кислих осадах становить приблизно 70%. 20-30% кислих опадів – інші викиди. Появі кислих опадів сприяє і СО2. Через її незмінну присутність в атмосфері нормальною є рН опадів - 5,6.

Вперше вони зареєстровані у 1907-1908 роках. в Англії. На цей час відмічені випадки випадання опадів з кислотністю, близька до лимонного соку або побутового оцту.

Найбільш поширені кислі опади у північній півкулі, тому що тут значні викиди кислих речовин та сприятливі умови для осадження їх у вигляді дощів, снігу, туманів. Довгі періоди з низькими температурами посилюють тривалість дії кислих опадів. Останні великою мірою нейтралізуються аміаком, а взимку його виділення з ґрунтів, органіки, інших джерел дуже незначні через бездіяльність мікроорганізмів-аміоніфікаторів.

Кислі опади типові Скандинавських країн, Англії, ФРН, Бельгії, Польщі, Канади, північних районів США. У Росії райони утворення кислих опадів: Кольський півострів, Норильськ, Красноярськ та інші райони. У наші дні у Санкт-Петербурзі рН дощу – від 4,8 до 3,7, у Казані – від 4,8 до 3,3. У містах до 70-90% забруднень в атмосферу, у тому числі і для утворення кислих опадів, постачає автотранспорт.

Негативний вплив кислих опадів дуже різноманітний. Вони впливають на ґрунти, водні екосистеми, пам'ятки архітектури, будови та інші об'єкти.

На грунті кислі опади надають відчутний негативний вплив як у північних, і у тропічних районах. Це з тим, що підкислюються підзолисті грунту. Ці ґрунти не містять природних сполук, що нейтралізують кислотність (карбонат кальцію, доломіт та ін.).

Тропічні ґрунти найчастіше хоч і мають нейтральну та лужну реакцію, але також не містять речовин-нейтралізаторів кислотності в силу інтенсивного та постійного промивання зливовими дощами. Потрапляючи в ґрунт, кислі опади значно збільшують рухливість та вимивання катіонів, знижують активність редуцентів, азотофіксаторів та деяких інших організмів ґрунтового середовища.

28. Вода як речовина, ресурс та умова життя

Усі води Землі становлять єдине ціле. Вони разом з атмосферою та літосферою є самостійною сферою. гідросферою, що характеризується відмінними рисами. Саме вона виступає самостійним середовищем життя (поряд із наземно-повітряним, організмовим, ґрунтовим). У той самий час вона пронизує інші сфери (атмосферу, літосферу) та життя.

Вода - обов'язкова умова та фактор життя, і власне на неї впливає людина у великих масштабах.

Істотну увагу при цьому приділяють причин, екологічних наслідків та потенційних шляхів вирішення екологічних проблем.

Основні унікальні властивості води, що зумовлюють її вплив на найважливіші в біосфері, наступні.

1. Невичерпність як природного ресурсу та як речовини; всі інші природні ресурси знищуються або розсіюються.

2. Тільки для води характерне розширення при затвердінні (замерзанні) та зменшення обсягу при переході в рідкий стан.

3. Найбільша щільність при температурі +4 °С та пов'язані з цим дуже важливі властивості для природних та біологічних процесів, зокрема виключення глибокого промерзання водойм.

4. Висока теплоємність та значна теплопровідність.

5. Здатність дуже легко переходити в газоподібний стан як за позитивних, так і при негативних температурах.

6. Поглинання тепла при таненні та випаровуванні, виділення його при конденсації з пари та замерзанні.

7. Вода – універсальний розчинник. У лабораторних умовах чистої води немає. Ці та інші властивості води мають величезний вплив на біосферні процеси, всі живі істоти та середовище їх проживання.

Вода - майже єдине джерело поповнення киснем атмосфери під час її розкладання у фотосинтетичних процесах. Вона ж є умовою міграції хімічних елементів та сполук, великого та малого кругообігів речовин.

Життя Землі зародилося у питній воді. До нашого часу збереглися організми (водорості та інших.), у тілі яких кількість води залежить від рівня обводненности середовища. Частка води у тілі людини близько 60%. Деякі біологічно важливі властивості води залишаються слабовивченими. Вода є важливим як біологічним, і соціальним чинником життя людини. Для задоволення біологічних потреб людині вистачає 2 – 5 л води на добу. Визначальним чинником первісних поселень людини та осередками зародження цивілізацій була вода. Найчастіше поселення виникали у заплавах річок. Вода - невід'ємний елемент і умова багатьох технологічних процесів.

29. 3апаси води на Землі та її глобальний кругообіг

Світові запаси води Землі рівні 1 353 985 тис км3. Якщо всі води гідросфери розподілити рівномірно на поверхні Землі, її шар матиме товщину приблизно 2,5 км. Хоча велика маса води Землі - солоні води (97,5%), обсяги прісних вод також колосальні, приблизно 35 млн км3.

Водний баланс Землі формується в такий спосіб. Опади, що випадають на планеті, врівноважуються випаром. Обидві ці величини близькі до 577 000 км3/р. Випаровування з океану перевищує опади на 47 000 км3/р. На суші, навпаки, випаровування менше опадів на 47 000 км3. Вода повертається в океан за рахунок річкового стоку.

В даний час світовий водний баланс зрушений у бік океану. Він отримує більше води, ніж випаровується на 430-550 км3/р. В результаті відбувається поступове підвищення рівня океану. Близько 75% додаткової вологи океан отримує в результаті танення льодовиків, 18% - за рахунок підземних вод та 7% дають озера. Недоиспарение опадів суші (47 000 км3) пов'язані не з дефіцитом тепла, і з регулюючої роллю екосистем. У тому випадку, якщо наземні екосистеми втратили б властивість регулювання вологообігу, це неминуче призвело б до колосальної катастрофи: зменшення запасів прісної води, втрату механізмів її очищення, різке порушення біологічних та інших біосферних процесів. Грунт та рослинний покрив є факторами водорегулювання в екосистемах. Вони утворюють умови для вбирання води в ґрунтоґрунти та стоку по поверхні ґрунту. Тому частина вологи опадів майже повсюдно надходить на живлення водних джерел та ґрунтових вод.

Існують проблеми водних ресурсів щодо обсягів їх надходження до джерел, а також покращення якісного складу.

Сьогодні такі питання вирішуються здебільшого суто технічними методами. Серед них будівництво водосховищ, очищення вод технічними засобами, перерозподіл водних ресурсів між окремими регіонами (по каналах, водоводах) та ін. Наприклад, майже єдиним джерелом надходження вологи на поверхню суші є атмосферні опади та частково конденсаційні явища (роса, іній тощо), а витрата становить випаровування та стік. Таким чином, змінюючи сумарне випаровування, можна змінювати стік і надходження вологи до джерел завдяки заміні одних екосистем іншими або шляхом впливу на деякі структурні складові існуючих екосистем

30. Проблема забруднення чи якісного виснаження вод.

Евтрофікація вод

Забруднення схильні до всіх категорій вод, але по-різному.

Показники якості вод та їх хімічний склад

Води містять розчинені речовини. Найчастіше зустрічаються кальцій, натрій, хлор, калій. Солоність води оцінюється за сумарним вмістом у ній хімічних речовин. Виділяють такі категорії вод: прісні, солонуваті, слабосолона, солоні та дуже солоні, розсоли. У водах містяться органічні речовини та різні суспензії. Людина оцінює воду залежно від цілей її використання: питна, технічна та ін. Для оцінки якості вод використовуються гранично допустимі концентрації (ГДК). Крім хімічних, при оцінці якості питної води використовуються бактеріологічні та органолептичні (запах, кольоровість, каламутність, присмак) критерії.

важливий показник якості вод - Наявність у них кисню, яке виражається через показник біологічного споживання кисню (БПК).

У водах з'являється все більше речовин, що не піддаються біологічному розкладу (органічні розчинники). Їх вміст оцінюється через хімічне споживання кисню (ГПК). Відношення БПК до ГПК – ступінь здатності води до самоочищення.

Розрізняють первинне и вторинне забруднення вод. Первинне пов'язано з надходженням у водойми забруднюючих речовин Вторинне є наслідком ланцюгових реакцій, які відбуваються під впливом первинних забруднювачів. Багато забруднюючих речовин приносять атмосферні опади. До найбільш небезпечних і поширених забруднюючих речовин відносяться нафта і нафтопродукти. Теплове забруднення вод є наслідком водоспоживання, і водокористування. Найважливішим постачальником підігрітих вод є теплові та атомні електростанції.

Істотні негативні екологічні наслідки пов'язані з водосховищами. Великі збитки водним екосистемам завдає також вторинне забруднення, наприклад евтрофікація. Під евтрофікацією вод розуміють збагачення їх біогенними елементами, особливо азотом та фосфором. Наслідок евтрофікації – інтенсивне зростання водоростей та інших рослин, накопичення у водоймах органічних речовин та інших продуктів відмирання організмів. Це створює умови для збільшення чисельності організмів-редуцентів, які живляться мертвою органічною речовиною. Редуценти інтенсивно поглинають кисень. Кінцевий результат - знекиснення водного середовища. Результат анаеробних процесів - виділення у середовище сірководню, метану та інших отруйних забруднюючих речовин.

31. Екологічні наслідки використання мінеральних добрив та пестицидів

Мінеральні добрива - Неминуча наслідок інтенсивного ведення землеробства. Нині їхнє світове виробництво дорівнює 200-220 млн т/р, близько 35-40 кг/р. на людину. Екологічні наслідки застосування мінеральних добрив розглядають із трьох точок зору: місцевий вплив добрив на екосистеми та ґрунти, до яких вони вносяться; вплив на інші екосистеми, їх ланки; вплив на якість продукції, здоров'я людей

У ґрунті відбуваються такі зміни, які призводять до втрати родючості. Для нейтралізації цього доводиться вносити у ґрунт мінеральні добрива. Але багато хто з них містить сторонні домішки. Зокрема, внесення добрив може підвищувати радіоактивне тло, призводити до накопичення важких металів. Головний спосіб скоротити ці наслідки - помірне та науково обґрунтоване їх застосування (кращі дози, найменша кількість шкідливих домішок, чергування з органічними добривами тощо). Вплив добрив на атмосферне повітря, як і воду, пов'язаний переважно з азотними формами.

Втрати азоту з добрив становлять від 10 до 50% його внесення. Негативний вплив на води та їх мешканців надають добрив, що містять хлор. Фосфорні форми добрив містять у своєму складі фтор, важкі метали та радіоактивні елементи. Міндобрива надають негативний вплив як на рослини, так і на якість продукції, а також на організми, які її вживають.

При високих дозах азотних добрив збільшується ризик захворювань рослин. Фосфор і калій пом'якшують шкідливий вплив азоту. Але за високих доз і вони викликають легкі види отруєння рослин. Добрива хлору (хлористий амоній, хлористий калій), негативно впливають на тварин і людину через воду. Пестициди – група речовин, що використовуються для знищення чи зменшення чисельності небажаних для людини організмів. Гербіциди – речовини, що використовуються для знищення рослин; інсектициди – комах; фунгіциди – грибів; акарициди – кліщів. До пестицидів відносять речовини, що відлякують організми, що завдають шкоди людині або її виробам (одязі, споруд). Тільки близько 1% отрут, що вносяться в середу, має безпосередній контакт з організмами, проти яких вони застосовуються. Екологічна шкідливість пестицидів залежить від їхньої отруйності, тривалості життя. В екологічному відношенні особливу тривогу спричиняє щорічне збільшення обсягів застосування пестицидів. Це пов'язано не лише з розширенням оброблюваних площ, а й із звиканням організмів до пестицидів.

32. Біологічні заходи боротьби з небажаними видами організмів

Біологічні методи регулювання чисельності небажаних для людини видів організмів засновані насамперед на глибокому знанні їхньої біології та екології. Безпестицидні технології знаходять дедалі ширше застосування сільському господарстві. В даному випадку різко знижується або зводиться нанівець використання мінеральних добрив, стимуляторів зростання і т. п. Така продукція продається зазвичай за вищими цінами, але це не ускладнює її реалізацію.

Біологічні заходи боротьби такі.

1. Хижаки та паразити небажаних видів, їх розведення та впровадження в екосистеми. До таких організмів відносяться сонечка, мурахи, жужелиці, комахи-паразити та інші види. На Землі нині розлучається близько 300 видів організмів-антагоністів.

2. Бактеріальні та вірусні препарати. Частка таких препаратів близько 10% всіх біологічних засобів боротьби з небажаними видами.

3. Використання в популяції таких особин, які здатні давати потомство чи які передають потомству нежиттєздатні лінії. Такий генетичний метод знаходить зараз дедалі більше застосування

4. Препарати з фізичною природою, що мають пестицидні властивості:

1) Боротьба з комахами за допомогою "діатомової землі" (пил з діатомових водоростей). Згубна дія цього пилу на комах, очевидно, пов'язана із забиванням нею трахею при диханні. Вважають, що цим принципом боротьби з комахами-паразитами користуються птахи, купаючись у пилюці;

2) пудри (силіконова та ін) використовуються також для боротьби з побутовими комахами.

5. Методи боротьби з небажаними видами, організмами:

1) селекційні методи, що ґрунтуються на виведенні сортів, стійких до шкідників;

2) методи генної інженерії, які дозволяють підвищити стійкість організмів до хвороб та шкідників. Таке можливе за допомогою впровадження в геном людських організмів чужорідних генів, що визначають відлякуючі або отруйні властивості. Зокрема, стійкість томатів значно підвищили введенням у їхній геном бактерій, що продукують білки, здатних вбивати гусениць, комах-шкідників;

3) вбудовані способи. Застосування комбінацій біологічних, агротехнічних, селекційних прийомів у разі значного скорочення використання хімічних препаратів. Це перехідні методи на шляху до повної відмови від хімічних засобів;

4) у системі біологічних методів боротьби істотна увага приділяється також збільшенню різноманіття рослин і тварин, що вирощуються. Це також знижує можливість їх втрат за рахунок збереження стійких видів (сортів або порід).

33. Екологічні наслідки сучасних методів тваринництва

Великий вплив на довкілля надають великі тваринницькі комплекси. Підприємства з вирощування великої рогатої худоби з чисельністю 10 тис. голів постачають кількість забруднень, яка дорівнює відходам міста з населенням 100-150 тис. осіб. Вирощування лише семи курчат за обсягом відходів прирівнюють до однієї людини. Свинарська ферма на 100 тис. голів викидає в атмосферу щогодини приблизно 1,5 млрд мікроорганізмів, 160 кг аміаку, близько 14 кг сірководню та 25 кг пилу. Великі тваринницькі комплекси - це з головних прикладів, коли економічні інтереси ставлять вище екологічних інтересів. Тут часто помітно знижують собівартість одержуваної продукції, механізують та автоматизують виробничі процеси, переводять тваринництво на промислову основу. Але екологічні витрати враховують далеко не завжди. Це пов'язано не з відходами тваринництва, а насамперед із їх кількістю. Зокрема, гній завжди був благом та умовою благополуччя селянських господарств. Гній, що вивозився на поля, включався в процеси круговороту, не забруднюючи середовище, забезпечував збільшення врожайності. При випасі худоби також було великих проблем із забрудненням середовища, це пояснювалося тим, що екскременти розподілялися по пасовищах рівномірно і цим включалися в природні цикли. Але на великих підприємствах при концентрованому утриманні тварин позитивні явища стали перетворюватися на негативні. У разі відбувалося накопичення шкідливих відходів, надають руйнівне впливом геть екосистеми.

Негативний вплив тваринницьких відходів скорочується в тих випадках, коли їх використовують у переробленому вигляді: компостують або перетворюють на гній у вигляді змішування їх із соломою, торфом або дрібними відходами деревообробки. Таким чином, відходи включаються в процеси круговороту та харчові ланцюги. Також важливо не будувати тваринницькі комплекси поблизу місць проживання людей, зберігати навколо них найбільш продуктивні (зокрема лісові) екосистеми. Зони поруч із тваринницькими комплексами звуться санітарно-захисних зон.

Для птахофабрик на 400-500 тис. голів такі зони, як правило, повинні мати ширину приблизно 2,5 км, для свиноферм на 100 тис. голів приблизно 5 км, а для свиноферм на 200-400 тис. голів вже 10-15 км і більше.

34. Лісовий фонд планети та Росії. Параметри та критерії лісокористування

Загальна площа лісових земель трохи більше ніж 4 млрд га. На 1 особу припадає, таким чином, близько 0,8 га лісових угідь. Лісистість - це відношення загальної площі суші до площі, що зайнята лісами, та виражене у відсотках. Для нашої планети загалом цей показник близький до 32,2% (за іншими даними близько 25%). Площа всіх лісів нашої країни приблизно 870 млн га, а лісистість Росії – 44,8 %. Площа Росії, вкрита лісом, менша за загальну лісову на 105 млн га і становить 765 млн га. На кожного жителя Росії зараз припадає близько 5,8 га загальної лісової площі та приблизно 5,1 га площі, яка вкрита лісом. За свою історію люди знищили приблизно 2/3 усієї площі лісів. Останнім часом велику увагу стали приділяти збереженню та обліку площ, які не торкнулися або слабко торкнулися господарської діяльності людини. Ці зони представлені переважно лісовими землями. У світі частка цих земель близько 20%, у Росії - понад 60%. У деяких країнах вона близька до нульової, а для Європи становить у середньому 4%.

У лісах планети зосереджено близько 1,65 – 1,96 трлн м3 біомаси. Вона включає всю надземну (листя, стовбури, гілки) і підземну масу. Деревина стовбурів у сукупній масі становить приблизно 50%. Одним із головних показників є річний приріст лісової деревини. Для того, щоб використання лісу не було виснажливим, можна вилучати за рік не більше такого обсягу деревини, який приростає на цій території (розрахунки ведуть на стовбурову деревину). З лісів світу щорічно допустимо вилучати приблизно 5,5 млрд м3деревини (тобто їх річний приріст), та якщо з лісів нашої країни приблизно 500 млн м3. І в першому і другому випадках розрахункова лісосіка використовується лише на 50-60 %. Але це отже, що у Росії світі проблема виснаження лісових ресурсів немає. Розрахунок лісокористування, як правило, проводиться стосовно всіх лісів, а рубки проводяться в лісах, де це економічно вигідно людині. Зокрема, у Росії головні лісозаготівлі перебувають у Європейсько-Уральському районі, а основні зони лісів і цим приріст деревини - у Сибіру та Далекому Сході. Тому в першому регіоні вилучення деревини вище за допустимі межі в 2 - 2,5 рази, а в другому - стигла деревина вся не вирубується. Порівняні з рубками розміри знищення лісів часто пов'язують з лісовими пожежами. За офіційними даними щороку ліси Росії вирубуються на площі 2 – 2,5 млн га. Від пожеж у середньому страждає стільки ж лісу.

35. Найважливіші екологічні функції лісів

При оцінці екологічних функцій лісів розрізняють два види впливів на середу: біогеохімічне та механічне. Біохімічна діяльність – це фізіологічні процеси (фотосинтез, мінеральне харчування тощо). Механічна діяльність здійснюється через біомасу біомаса - маса живих організмів чи окремих компонентів, що міститься на одиниці площі чи обсягу екосистем.

Продуктивність - Швидкість утворення біомаси.

Вуглецева функція лісів. Великі надії щодо виведення надлишку вуглецю з атмосфери та вирішення проблеми парникового ефекту пов'язують із лісовими екосистемами. При утворенні 1 т рослинної продукції використовується 1,5 – 1,8 т вуглекислого газу та вивільняється 1,1 – 1,3 т кисню. Концентрація високих мас вуглецю в лісах пов'язана з великою біомасою деревостанів. З усієї маси вуглецю, сконцентрованого в рослинах земної кулі, 92% міститься у лісових екосистемах.

Очисні функції лісів. Ліси здатні видаляти з повітря, крім вуглецю, інші сторонні речовини. Очищення повітря від забруднюючих речовин відбувається як у результаті їх поглинання, і через фізичне осадження. 1 кг листя може поглинати за один сезон близько 50-70 г сірчистого газу, 40-50 г хлору та 15-20 мг свинцю.

Лісові посадки значно зменшують шумовий ефект. Вони також захищають дороги від заметів снігом, знижують опір потоків повітря руху транспорту.

Кліматичні та метеорологічні функції лісів. Ліси впливають на атмосферні явища і таким чином створюють своє специфічне середовище, мікроклімат. Ця властивість використовується для захисту грунтів, доріг, посівів, населених пунктів тощо. Лісу властива велика вологість повітря і верхніх шарів грунтів. У глибині лісу зазвичай майже немає вітер. Вночі можна спостерігати струми повітря протилежного напрямку. Ці переміщення повітря мають велике екологічне значення. Завдяки їм вирівнюється концентрація вуглекислого газу.

Водоохоронні функції лісів. Позитивний вплив надають лісу харчування грунтових вод. Це з переходом значної частини поверхневих вод у підземні. Ґрунтові води, живлячи річки, забезпечують високий рівень води в них як узимку, так і влітку. Головною причиною збільшення ґрунтового стоку лісами є збереження під ними непоганої водопроникності ґрунтів. Позитивний вплив лісів на якість вод пов'язують із процесом їх фільтрації через ґрунтово-ґрунтову товщу, а також водоочищувальною здатністю рослин.

36. Проблеми стійкості лісів за умов антропогенних навантажень. Специфічні проблеми тропічних лісів

Функція очищення середовища, яке виконують ліси, веде до їх ушкодження, зниження стійкості та загибелі. Загибель лісів від атмосферних забруднень належить до основних екологічних проблем сучасності.

Найбільш загальні закономірності ураження та загибелі лісів та заходи щодо зниження шкоди цього явища такі.

1. Вплив сірчистого ангідриду та його похідних. Значні ушкодження також викликають оксиди азоту, фтор, озон, хлор, речовини фотохімічного смогу. Отрути діють на рослини або у вигляді сухих осаджень або як кислотні опади. Найбільшою мірою руйнуються покривні тканини дерев, клітинні структури. Кислотні дощі діють через вилуговування з різних частин рослин біогенних речовин, отруюють і руйнують кореневі системи. Найбільш схильні до пошкодження хвойні ліси. Головна з причин цього – отруєння довгоживучої (5 – 7 років) хвої. М'яко-листяні види дерев (береза, вільха, осика) більш стійкі. Поруч із містами та промисловими центрами саме вони приходять на зміну хвойним лісам. Для зниження дії забруднення підвищують родючість ґрунтів (добрива, поливи), прискорюють оновлення фітоценозів, створюють узлісся навколо лісових масивів – бар'єр для проникнення забруднювачів.

2. Рекреація – відновлення здоров'я та працездатності людини шляхом відпочинку поза житлом. Як рекреаційні об'єкти широко використовують ліси та лісові ландшафти. Завдання рекреаційного лісівництва - розробка заходів щодо регулювання навантажень на ліси, зниження збитків для екосистем та лісових господарств загалом. Найважливіші заходи: посадка лісу з дрібнолистяних порід (береза, осика), які стійкіші до навантажень, ніж хвойні ліси.

Перед тропічних лісів припадає 5 % суші, близько 20 % від загальної площі лісів. Разом з цим у тропічних лісах понад 50% усієї рослинної маси суші. Тропічні ліси знищують зі швидкістю 20-25 га щохвилини задля використання деревини та з метою звільнення площ для сільськогосподарських угідь. У біомасі лісів світу зараз міститься приблизно в 1,5 рази більше вуглецю, ніж у атмосфері, у гумусі лісових ґрунтів його більше, ніж у атмосфері, вчетверо. Якщо північних лісах переважна більшість вуглецю в лісових грунтах і підстилці, то тропічних лісах вуглець переважно у деревині. В результаті при знищенні тропічних лісів із цих просторів відбувається майже повне вивільнення вуглецю.

37. Біологічна різноманітність. Червоні книги. Особливо охоронювані території

Збереження біорізноманіття має велике екологічне значення. На сьогодні зареєстровано кілька тисяч видів, які придатні для використання у харчовому раціоні людини. Але реально використовується у значних кількостях не більше 200-250 видів тварин та рослин. Основну частину продукції сільського господарства люди отримують у процесі використання всього 12-15 видів рослин. Дикі види - це неоціненне джерело для отримання продукції з природних екосистем, особливо для виведення нових порід та сортів сільськогосподарських рослин та тварин. Біорізноманіття – джерело дуже тривалого забезпечення людини енергетичними та технічними ресурсами. Різноманітність відносять до основних факторів та умов стійких зв'язків в екосистемах. Видова насиченість – найважливіша, хоча далеко не єдина складова різноманітності екосистеми.

Червоні книги. Одним із заходів привернення уваги людей до екологічних проблем, збереження біологічного розмаїття є Червоні книги. Існує Червона книга всієї планети. У межах окремих держав – регіональні Червоні книги. Складаються червоні книги окремо для рослин.

До Червоних книг заносяться рідкісні організми, що знаходяться під загрозою зникнення. Зазвичай вказується їхня приблизна чисельність та причини її скорочення, ареали в минулому і в даний час, необхідні заходи для охорони.

Особи, що особливо охороняються, або території - це ділянки біосфери, що повністю або частково виключені з господарського використання. До категорій територій, що охороняються в Росії відносяться заповідники, заказники, національні парки, біосферні заповідники, особливо цінні об'єкти.

Заповідниками називаються території, які цілком вилучені з господарського використання. Обмежено їхнє відвідування, туризм. Біосферні заповідники – це заповідники, які мають міжнародний статус та використовуються для спостереження за зміною біосферних процесів. Наразі біосферні заповідники виділені на територіях понад 60 країн світу, кількість їх перевищує 300. На території Росії у 1991 р. було 75 заповідників.

В національних парках виділяють заповідну, рекреаційну та господарську зони. У світі зараз понад 2300 національних парків.

Території з менш суворим режимом охорони заказники. Вони обмежена господарську діяльність із охорони однієї чи кількох видів живих істот. У Росії понад 1,5 тис. заказників.

Перед всіх об'єктів, що охороняються в Росії припадає приблизно 10% території.

38. Екологічний моніторинг

моніторинг - стеження за якими-небудь об'єктами чи явищами. Екологічний моніторинг -

спостереження та прогноз стану природного середовища, оцінка її змін під впливом діяльності людини. Отримані дані використовують із ліквідації чи зменшення можливості виникнення негативних екологічних ситуацій, охорони природних об'єктів, збереження середовища, здоров'я людей.

Види екологічного моніторингу.

1. За територіальною ознакою: локальний, регіональний та глобальний види моніторингу.

2. За способами спостереження: космічний, авіаційний, наземний.

3. За методами досліджень фізичний, хімічний, біологічний.

Спостереження із космосу дозволяють скласти уявлення про зміни в біосфері, які за інших методів не можна виявити, про рівень забруднення океану, інших водних об'єктів, виявити характер забруднення (нафтова плівка, миючі речовини тощо). Спостереження такого типу використовують для виявлення деяких катастрофічних явищ (наприклад, зсувів, пожеж тощо).

Авіаційні спостереження орієнтовані на відміну космічних на регіональні чи локальні явища.

Наземний моніторинг проводять для двох цілей:

1) Для уточнення даних, одержаних при космічних чи авіаційних спостереженнях;

2) спостережень, які можуть бути виконані іншими методами (визначення хімічних характеристик приземного шару повітря, грунтів).

При наземному моніторингу часто використовують біологічні методи спостережень, рослини, які найчутливіші до окремих впливів. Ці види називають біоіндикаторами. Для біологічних спостережень застосовують також концентраційну функцію живих організмів - здатність до накопичення деяких забруднювачів. Аналіз цього матеріалу дає можливість виявити такі забруднюючі речовини, які важко визначити іншими методами через малу їх вміст у середовищі. Разом із спостереженнями за рослинами - індикаторами в природних умовах часто використовується метод експозиції деяких рослин-індикаторів у містах, промислових підприємствах, приміщеннях тощо.

Рослини - індикатори та забруднюючі речовини: лишайники, мохи - важкі метали; зливу, квасоля звичайна – діоксид сірки; ялина, люцерна - фтористий водень; береза бородавчаста, суниця – аміак; соняшник, кінський каштан - сірководень; шпинат, горох - фотохімічний смог; соя, недоторка звичайна - вуглеводні.

39. Екологічні проблеми міст та поселень

До найбільш значних явищ сучасності, що визначають характерні екологічні проблеми, відносять швидке зростання міст та чисельності міського населення. Сьогодні частка міського населення планети становить приблизно 45% (2,5 млрд. чоловік). Інтенсивно збільшується кількість міст-мегаполісів У 1950 р. їх було три (Нью-Йорк, Лондон, Шанхай), зараз понад 20. Населення Мехіко - 15 млн осіб, а за деякими прогнозами до 2010 р. воно збільшиться до 30 млн. 2020 р. під міськими забудовами у світі буде близько 40 % суші. Міста - це твори людини, адаптація яких пов'язані з значними витратами здоров'я людей.

Забруднення атмосферного повітря. У містах до 60-80 % забруднень атмосферного повітря посідає автотранспорт. У середньому один автомобіль у місті за рік викидає приблизно 200 кг окису вуглецю, 40 кг вуглеводнів, 60 кг оксидів азоту, 3 кг металевого пилу, 2 кг двоокису сірки.

Зміг - це результат комплексної дії різних забруднювачів. Раніше під ним розуміли суміш пилових частинок і крапель туману. Нині термін має ширше значення.

Розрізняють три типи смогу.

1. Лондонський (або вологий) зміг - суміш пилоподібних частинок (сажі, золи), туману та деяких хімічних забруднювачів. Він зазвичай утворюється при 0°С та безвітряній погоді. При цьому концентрація шкідливих речовин у приземному шарі швидко досягає небезпечних для здоров'я людини значень. Зміг вражає органи дихання, порушує кровообіг.

2. Крижаний (або аляскинський) зміг. Він утворюється частіше при негативних температурах та малій кількості сонячної радіації. Дія його аналогічна лондонському.

3. Лос-Анджелеський (або фотохімічний) зміг – наслідок вторинного забруднення повітря під впливом фотохімічних реакцій. Обов'язковою умовою для його формування є наявність забруднюючих речовин, температурна інверсія та значна кількість сонячної радіації. Це типове для субтропіків.

Пилові забруднення є також продуктом міського середовища. Повітря середнього міста має концентрацію пилу у 150 разів більшу, ніж повітря над океаном, та у 15 разів, ніж повітря у сільській місцевості.

Шуми. Надмірний шум призводить до головного болю, безсоння, пошкодження органів слуху, нервових розладів, звуження кровоносних судин і збільшення артеріального тиску. Він також викликає чи посилює стресові явища, стимулює агресивність, веде до скорочення тривалості життя.

40. Міста та проблеми катастроф

Скученість населення у містах призводить до більшої, ніж у сільській місцевості, загибелі людей при катастрофах, зокрема землетрусах. Мегаполіси найчастіше самі провокують катастрофічні явища через сильний вплив на природне середовище. Величина збитків від катастроф щороку збільшується на 6%. Простежується дуже чітка закономірність: що нижчий соціально-економічний і технічний рівень розвитку міст, то ймовірність загибелі людей при катастрофах більша. Так, наприклад, у містах Азії по відношенню до загальної чисельності населення загибель вдвічі вища, ніж у Європі. Наразі від катастроф на планеті щороку гине близько 250 тис. осіб, а збитки від катастроф - близько 40 млрд доларів щорічно. Незважаючи на зростання захищеності населення від катастроф, збитки від них не знижуються. Однією з головних причин цього є зростання катастроф, спричинених техногенними явищами, пов'язаними з містами чи безпосередньо, чи опосередковано.

Причини катастроф.

1. Опускання територій та підтоплення. Ці явища часто ведуть до осідання ґрунту, руйнування будівель. Наприклад, у Токіо через відкачування підземних вод спостерігалося опускання земної поверхні на 4,5 м за 50 років. У Мехіко просадки ґрунтів доходили до 9 м. У Каліфорнії опускання місцевості відбувається на 30-70 см на рік через видобуток нафти та газу. Найчастіше спостерігається підтоплення міських територій. У Росії її випробовують приблизно 2/3 всіх міст із населенням близько 100 тис. жителів кожен. Збиток від нього в 1994 р. оцінювався в 60 трлн крб.

2. Карстово-суффозійні провали. Вони насамперед спостерігаються там, де геологічні структури складаються з розчинних порід (крейда, вапняк, гіпс).

3. Техногенні фізичні поля пов'язані з блукаючими струмами, вібраціями, тепловими забрудненнями. Струм при цьому прискорюють корозію металів у 5 - 10 разів.

4. Наведена сейсмічність викликана чи прискорена техногенними процесами. До цих процесів відносять закачування різних речовин у глибинні шари літосфери, підземні атомні вибухи тощо. Сьогодні є неодноразові підтвердження зв'язку початку землетрусів із будівництвом водосховищ. Такий зв'язок фіксувався в Австралії, Бразилії, Канаді, колишньому СРСР. Підземні ядерні вибухи можуть мати подвійне слідство. Вони здатні провокувати землетрус, але з іншого боку можуть їх і запобігати, знімаючи напруги, що існують у земних пластах.

41. Деякі шляхи вирішення екологічних проблем міст.

Екополіси

Оскільки зростання міст - неминуче явище сучасності, людство має шукати шляхи послаблення преса міської цивілізації на довкілля та її здоров'я. Основні шляхи вирішення цієї проблеми – екологізація міського середовища через формування чи збереження у межах міських поселень природних чи штучно створених екосистем (ботанічні сади, лісопарки, сквери тощо). Такі поселення, де поєднуються міська забудова та природні ландшафти, отримали сьогодні назву екополісів або екосіті У міському будівництві часто використовують термін "екологічна архітектура". Йдеться про забудову міських територій, коли максимально враховують соціально-екологічні потреби людини: наближення її до природи, звільнення від монотонності простору. Дуже цікавими при цьому є деякі екологомістобудівні розробки, в яких збільшення частки екологічного простору в містах досягається, як правило, не за рахунок освоєння нових територій. Тут проводиться такі заходи, як переміщення в підземні споруди нежитлових (комунально-побутових та ін.) приміщень, переведення житла на автономне енергозабезпечення, створення зелених стін та висячих садів озеленення дахів будинків. Вводиться в практику будівництво будинків, піднятих над ґрунтом, який використовують його для озеленення, збільшують водопроникність покриттів доріг та інших площ, створюють шумозахисні зелені стінки, застосовують для будівництва природні матеріали тощо. Сучасні архітектори пропонують також створення додаткової системи питного водопостачання, в яку подається високоякісна вода об'ємом не більше 3 - 4 л/добу на особу.

Другий шлях наближення людини до природного середовища - це розширення приміських територій та формування їх на кшталт екополісів. Все більшого поширення набувають вони навколо великих міст, особливо завдяки бурхливому розвитку засобів зв'язку та транспортних шляхів. У США понад 50% городян мають будинки у передмісті.

Необхідно, проте, пам'ятати, що це екстенсивний шлях екологізації міст. Він має негативні наслідки. Так, розширення заміських забудов, швидше за все, посилює, а не вирішує екологічні проблеми. Забудова передмість котеджами пов'язана із значним відчуженням земель, винищенням природних екосистем, їх руйнуванням. Будівництво в передмісті неминуче пов'язане із застосуванням великих просторів для прокладання доріг, водопроводів, каналізації та інших комунікацій.

42. Екологічні проблеми енергетики

У світі енергетичні потреби забезпечуються головним чином з допомогою трьох видів енергоресурсів: органічного палива (газ, вугілля), води та атомного ядра. Енергію води та атомну енергію людина використовує після перетворення її на електричну. Одночасно велика кількість енергії, яка укладена в органічному паливі, використовується людиною у вигляді теплової і лише частина її перетворюється на електричну. При цьому і в першому, і в другому випадках вивільнення енергії з органічного палива пов'язане з спалюванням і, таким чином, з викидом продуктів горіння в навколишнє середовище.

Енергетика сьогодні є визначальною і для економіки, і для екології. Саме від неї значною мірою залежить економічний потенціал усіх держав та добробут людей. Вона ж дуже сильно впливає на навколишнє середовище екосистеми біосферу в цілому. Найактуальніші екологічні проблеми (зміна клімату, кислотні дощі, загальне забруднення середовища) прямо чи опосередковано пов'язані з використанням чи виробництвом енергії. Саме енергетиці належить перше місце як у хімічному, так і в інших видах забруднення: тепловому, електромагнітному, аерозольному, радіоактивному. Отже, не буде перебільшенням стверджувати, що від вирішення енергетичних проблем залежить можливість вирішення головних екологічних проблем.

За рахунок спалювання палива (з огляду на дрова та інші природні ресурси) сьогодні виробляється приблизно 90% енергії. Частка теплових джерел знижується до 80-85% у виробництві електроенергії. У промислово розвинених країнах нафту і нафтопродукти використовують у основному потреб транспорту. Зокрема, США нафту у загальному енергобалансі країни становить 44 %, а отримання електроенергії - лише 3 %. Для вугілля властива протилежна закономірність. У загальному енергобалансі – 22 %, але як основне джерело для отримання електроенергії – (52 %). У Китаї частка вугілля в отриманні електроенергії становить близько 75 %. У Росії її переважним джерелом отримання електроенергії сьогодні є природний газ (приблизно 40 %), частку вугілля припадає лише 18 % вироблюваної енергії, а частка нафти трохи більше 10 %.

У світовому масштабі гідроресурси використовують для отримання близько 5 – 6 % електроенергії (але в Росії – 20,5 %). Атомна енергетика виробляє 17-18% електроенергії. У Росії її частка близько 12%, хоча у деяких країнах вона переважає енергетичному балансі (Франція - 74 %, Бельгія - 61 %, Швеція - 45 %).

43. Екологічні проблеми ядерної енергетики

Енергетика - галузь виробництва, що розвивається надзвичайно швидкими темпами. Якщо чисельність населення за умов демографічного вибуху подвоюється за 40-50 років, то виробництво та споживання енергії сумарно збільшується вдвічі через кожні 12-15 років, у тому числі й у розрахунку на душу населення.

Темпи виробництва та споживання енергії найближчим часом істотно не зміняться (деяке уповільнення в промислово розвинених країнах компенсується зростанням енергоозброєності країн третього світу) елемент на землі. Енергія укладена всередині кожного атома. Це одне з головних джерел енергії, яке не пов'язане з викопним паливом. На відміну від нафти та вугілля, енергія дозволяє виробляти електрику без диму, але на кожному кроці ядерного процесу виникають небезпечні радіоактивні відходи. Атомна енергетика пов'язана з підвищеною небезпекою для людей У зв'язку з цим необхідно вирішувати проблеми безпеки (попередження аварій з розгоном реактора, локалізацію аварії в межах біозахисту, зменшення радіоактивних викидів та ін.) ще на стадії проектування реактора. Атомні електростанції виділяють дуже небезпечні ядерні відходи, які можуть спричинити рак, мутації (зміни ДНК) і навіть смерть людини. До того, як радіоактивність зникне, має пройти 80 000 років за умови, що за цей час її причини будуть ліквідовані. Сьогодні рідкі відходи просто відкачуються у моря, газоподібні – у повітря. Запас твердих відходів нагодовується. Невелика їхня частина зараз скидається в моря. В основному небезпечне сміття закопується, а також зберігається на землі в контейнерах, в яких у будь-який момент можуть з'явитися щілини. Тому варто розглядати такі пропозиції щодо підвищення безпеки об'єктів атомної енергетики, як будівництво атомних електростанцій під землею, відправлення ядерних відходів у космічний простір.

44. Альтернативні джерела одержання енергії

Енергія вітру. Істотним недоліком енергії вітру є її мінливість і мінливість у часі, але ці фактори можна компенсувати за рахунок певного розташування вітроагрегатів. Якщо в умовах повної автономії об'єднати кілька десятків великих вітроагрегатів, то їхня середня потужність буде постійною, і від вітродвигуна можна безпосередньо отримувати механічну енергію. Діючі вітроагрегати мають низку негативних явищ. Наприклад, поширення вітрогенераторів ускладнює прийом телепередач і створює потужні звукові коливання.

Енергія припливів. Припливи та відливи двічі на добу піднімають та опускають океани Землі. Приливні електростанції використовують цю воду для вироблення електрики. Поперек гирла рік будують греблю. Усередині греблі вода обертає турбіни та виробляє електрику.

Сонячна енергія. Основне джерело більшої частини енергії – Сонце. Це допомагає рости рослинам, управляє вітром і хвилями і змушує воду випаровуватися. Верхня межа атмосфери Землі протягом року досягає величезний потік сонячної енергії. Атмосфера Землі відбиває 35 % цієї енергії у космос, а решта енергія витрачається на нагрівання земної поверхні утворення хвиль у морях і океанах.

Щорічний обсяг сонячного тепла еквівалентний енергії, отриманій від 60 більйонів т нафти. У Каліфорнії 1994 р. введено в дію сонячно-газова станція 480 МВт електричної потужності. У нічний годинник і взимку енергію дає в основному газ, а влітку вдень - сонце.

Одним із лідерів практичного використання енергії Сонця є Швейцарія. Тут збудовано близько 2600 геліоустановок на кремнієвих фотоперетворювачах, які мають потужність від 1 до 1000 кВт. Сонячні установки практично не вимагають витрат на експлуатацію, не потребують ремонту. Працювати вони можуть дуже довго.

Всього одна сота частина сонячної енергії, використана з 5% ефективністю, дасть кожній країні світу стільки ж енергії, скільки споживають зараз США. Проблема у тому, як її використовувати.

Вугілля, інше викопне паливо дуже легкі у вживанні, тому що несуть енергію, яка концентрувалася протягом мільйонів років. Сонячне світло може бути перетворено на електрику за допомогою сонячних елементів, але так як воно поширюється на величезні території, важко зібрати його у великих кількостях. Такі ж проблеми виникають при спробах "підкорити" вітер, у результаті ці види енергії важко використовувати у промислових обсягах.

45. Демографічні проблеми та здоров'я населення Росії

Росія має свою специфіку демографічних проблем: інтенсивно скорочується тривалість життя жителів країни. У 1987 р. була зареєстрована середня максимальна тривалість життя у чоловіків – 65 років, а у жінок – 75 років; у 1994 р. - вже менше 60 років (а нині - 57-58 років) у чоловіків, що на 15-20 років менше, ніж у Німеччині, Франції, Японії.

Росія - єдина країна з негативним приростом населення. Це характерно для Німеччини, Англії та інших. Але якщо у цих країнах зменшення народжуваності розглядають як закономірний процес споживчого суспільства, то Росії - це результат погіршення добробуту.

Зменшення народжуваності та тривалості життя значніше проявляється у центральних районах Російської Федерації. На сполох викликає стан здоров'я дітей. Зменшення народжуваності супроводжується високою дитячою смертністю. Лише 14% обстежених вибірково дітей визнали практично здоровими, у 50% виявлено відхилення у стані здоров'я, а у 35 – хронічні захворювання. Від 30 до 40% дитячих хвороб пов'язують із забрудненням повітряного середовища та споживанням недоброякісної води. Ясно виражена зв'язок захворюваності на гепатит, гострі кишкові захворювання з якістю води. Близько 20% вод, що використовуються в країні для питних потреб, визнаються недоброякісними за хімічними показниками та 11% - за бактеріологічним. Велика кількість захворювань визначена використанням недоброякісних продуктів. Від 5 до 10% харчових продуктів містить важкі метали, 8 – 10% недоброякісні за бактеріологічними показниками. Занепокоєння лікарів пов'язується із погіршенням генетичного фонду населення.

Зниження тривалості життя, погіршення стану здоров'я значніше у містах із високим ступенем забруднення середовища. До цих міст відносять, наприклад, Кемерово, Нижній Тагіл, Норильськ, Череповець, Стерлітомак та ін.

Специфічно для Росії співвідношення тривалості життя сільського та міського населення. У багатьох інших країнах у сільській місцевості тривалість життя набагато чи значно більша, ніж у містах. У Росії ж має місце зворотна тенденція. Ймовірно, це пов'язано з тим, що в селі сконцентровані негативні сторони індустріальної цивілізації (використання недосконалої техніки, відсутність необхідного контролю за дотриманням техніки безпеки і т. д.). Найчастіше сільські мешканці не отримують медичного обслуговування.

46. Водні ресурси Росії

Росія має значні водні ресурси. Середньорічний стік рік Росії становить близько 10% загальносвітового, понад 4200 км3

Найбільша річка Росії – Єнісей. Його середньорічний стік близько 630 км3/г, друга за величиною – Олена (532 км3), потім – Об (404 км3), Амур (344 км3). У європейській частині країни найбільшою річкою є Волга (254 км3), водозбір якої близько 70% цієї території. Запаси придатних для використання підземних вод у Росії також великі. Щорічно використовуються приблизно 230 км3 цих ресурсів, що становить лише 15-17% їх запасів (з поверхневих джерел споживається 80%).

Крім прямого вживання з джерел, велика кількість води знаходиться у водообігу споживачів і застосовується неодноразово (близько 160 км3/г). Через війну загальне використання води країни близько до 280 км3/р, близько 2000 м3/г. на особу (приблизно 5 м3/добу).

Стосовно загальних водних ресурсів водоспоживання країни невелике. Водозабір із поверхневих джерел становить лише 3 % від річного стоку (в середньому у світі приблизно 7 - 8 %).

Характерні Росії проблеми забезпеченості водними ресурсами визначені кількома важливими причинами.

1. Нерівномірний розподіл та використання вод по території країни. На Каспійський і Азово-Чорноморський басейн, де живе 80% населення, припадає лише 9% загального для Росії річкового стоку. Водозабезпеченість тут становить лише 5,5 тис. м3/г на особу У північних та східних районах водозабезпеченість становить 82 тис. м3/р на особу. Брак водних ресурсів на європейській території країни посилюється великими вилученнями води. Підземні води також використовуються більше у європейському регіоні. У місцях інтенсивних водозаборів спостерігається виснаження запасів підземних вод.

2. Високий рівень забруднення вод. Близько 70% річок і озер Росії втратили свої якості джерел питного водопостачання. Забруднено і частину підземних вод. Близько половини населення Росії споживають недоброякісну воду.

3. Велика частка забруднень або їх наслідків від сплаву деревини, перевезення нафтопродуктів, розливів паливно-мастильних матеріалів.

4. Неекономне, марнотратне використання водних ресурсів у всіх галузях господарства: у сільському господарстві, у побуті та окремих галузях промисловості. У містах на комунально-побутові потреби витрачають часом до 400-500 л води на добу на особу. Хоча у багатьох країнах добові витрати трохи більше 200-250 л/человека.

47. Ґрунтові ресурси Росії

Майже за всіма категоріями земель площі на душу населення Росії вище, ніж у світі. Площа ріллі та інших оброблюваних земель

близько 150 млн. га. При перерахунку душу населення це 4 разу вище, ніж у середньому світі. Значні відмінності й у лісових землях. У Росії лише вкрита лісом площа становить 765 млн га, близько 5,1 га на особу (у середньому у світі – це 0,77 га). Окрім покритих лісом, до лісового фонду включено частину земель, що знаходяться нині під болотами, чагарниками, сіножатями та іншими угіддями – близько 940 млн га (6,3 га/людини). Для багатьох площ грунтів характерна невисока родючість. Це насамперед ґрунти південної частини степової та напівпустельної зон, лісової зони. Їхня меліорація (покращення) вимагатиме вкладення значних засобів та енергії, високої культури землеробства.

На більшій частині ґрунтів країни зберігається низька культура землеробства та відсутність реальної зацікавленості у їх збереженні. Зі 140-150 млн га орних земель не менше 60 млн га пошкоджено ерозією. Площа зрошуваних земель близько 6 млн га, осушених – 6,3 млн га. Приблизно 1/4 цих ґрунтів сильно порушено (вторинне засолення, заболочування, ерозія), потребує реконструкції.

Зберігається тенденція втрати ґрунтами головного чинника родючості - гумусу Деякі орні чорноземи втратили його до 50% від початкового. Великі площі ґрунтів забруднені промисловими викидами. Лише радіоактивне забруднення зазнали внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС ґрунту на площі приблизно 2 млн га.

Дуже великі втрати земель внаслідок їх використання під різні види будівництва. Так, у результаті будівництва ГЕС на річках європейської території Росії затоплено або сильно підтоплено понад 6 млн га земель, хоча з них близько 50% є найродючішими заплавними. У цілому нині за період 1960-1980 - х гг. орний фонд колишнього СРСР втратив щонайменше 30 млн га земель (більшість їх посідає Росію).

У 1970-1980-ті роки. закономірним було прагнення зменшення площі ріллі приблизно на 0,01 га/р. на душу населення. Якби така тенденція зберігалася й надалі, то країні загрожувала повна втрата орних земель упродовж найближчого сторіччя. Останнім часом цей процес призупинився, але, на жаль, не внаслідок більш розумного використання земель, а через значне уповільнення промислового та інших видів будівництва, припинення приросту населення та з деяких інших подібних причин.

48. Лісові ресурси Росії

Незважаючи на величезну кількість лісів Росія зіткнулася з проблемою виснаження лісових ресурсів Це особливо характерно для Європейсько-Уральського регіону, а також значною мірою доступних для транспорту лісів східних районів країни. Наявність величезних лісових територій, які не зачепили або слабо зачепили діяльність людини, майже не змінює становище; це або низькопродуктивні ліси, або ліси, які розташовані у важкодоступних районах.

Лісову промисловість відносять до самої марнотратної галузі. Тільки 20-30% від заготовленої деревини йде у справу. Крім залишення великої частини деревини на лісосіках та втрат при транспортуванні, дуже великі втрати деревини під час переробки.

Країна також продовжує експортувати деревину у вигляді колод, що відносять до нераціонального способу торгівлі деревною сировиною (низькі ціни, відсутність розвитку вітчизняної деревообробки). При значних обсягах деревини, що заготовляється, Росія посідає лише 32 місце у світі з виробництва паперу на душу населення (40 кг/г). Марнотратність лісового господарства та лісової промисловості проявляється не тільки в втраті деревини та її безгосподарному використанні. Це і необґрунтовано великі площі лісів, що вирубуються, руйнування лісових ґрунтів, заболочування територій, обмілення річок та інші порушення екології. Після нераціональних вирубок лісу тривалий час втрачають екологічні функції, дуже повільно відновлюються чи замінюються менш продуктивними екосистемами.

У більшості господарств Європейсько-Уральського регіону науково обґрунтовані норми вилучення деревини вже давно вичерпані, хоча й сьогодні у цьому регіоні заготовляють приблизно 2/3 всього обсягу деревини. Неминучим наслідком використання важкої техніки при вирубках є зниження її родючості, зростання заболочування або ерозії грунтів. Скорочення вкритих лісом площ нерідко відбувається внаслідок пожеж. Відновлення лісів відбувається повільніше, ніж їхнє знищення. Лісопосадки проводять щорічно на площі лише 0,5 – 0,6 млн га/р. Але такі заходи часто не досягають своєї мети, оскільки посадки гинуть через відсутність догляду за ними. На їх місці також розростаються чагарники та малоцінні листяні види дерев. Екологічно найприйнятніші м'які методи лісокористування. До них відносять непогані рубки або рубки невеликими лісосіками. Найчастіше основною причиною негативної діяльності в лісах є превалювання короткочасних практичних цілей над довгостроковими екологічними.

49. Енергетичні та інші види ресурсів Росії

Сьогодні у країні понад 2/3 електроенергії виробляється на теплових електростанціях. На долю гідроенергетики та атомної енергетики припадає близько 1/3 одержуваної енергії.

До аварії на Чорнобильській АЕС у Росії пріоритет віддавали атомній енергетиці як чистішій. Виробництво енергії на АЕС у країні досягало приблизно 12,3% (на 46 реакторах, що працюють). Нині у Росії працює 28 атомних реакторів, частка атомної енергії в енергобалансі близько 11%. Темпи будівництва АЕС значно сповільнились. У перспективах розвиток теплових електростанцій.

Найбільш перспективними енергоносіями для країни є природний газ та вугілля. Частка нафти та нафтопродуктів для отримання електроенергії поступово зменшується. Росія має значні запаси природного газу. Вони дорівнюють 31 трлн м3, це близько 40% від світових. Ймовірно, у майбутньому збільшуватиметься частка вугілля як джерела отримання енергії. Вугілля може використовуватись як енергоносій протягом 150-200 років. У Росії зосереджено понад 40% світових запасів вугілля. Але якщо частка вугілля в отриманні енергії зростатиме, то гострота проблем забруднення навколишнього середовища різко посилиться. Становище посилиться тим, що основні запаси вугілля - це високозольні види із підвищеною концентрацією сірки та інших домішок. У багатьох станах є обмеження використання вугілля по зольності. Великі втрати горючих та інших копалин за її видобутку. Наприклад, вилучення нафти з родовищ, зазвичай, вбирається у 30% від її запасів у надрах. Основні методи видобутку часто пов'язані із закачуванням води збільшення тиску в пластах. Після чого зазвичай йдуть різке подорожчання сировини, що видобувається, вилучення разом з нафтою на поверхню великої кількості води, яка стає неприємним забруднювачем для грунтів, екосистем, водних об'єктів. На території Росії сконцентровано близько 30% світових запасів залізняку. Значними є запаси руд інших, у тому числі кольорових металів. Видобуток та використання цих ресурсів також не можна оцінювати задовільно. Велика металомісткість продукції. Велика кількість цінних продуктів втрачається з відходами та шлаками. Вкрай низька їхня частка, що включається в переробку. Загалом екологічні витрати від видобутку та застосування енергетичних та інших ресурсів часто обумовлюються досить недостатнім використанням маловідходних, ресурсозберігаючих та природоощадних технологій.

50. Особливо несприятливі в екологічному плані території Росії

Про несприятливу екологічну ситуацію в багатьох областях Росії свідчить виділення зон екологічного лиха и зон надзвичайних екологічних ситуацій. Виділення їх передбачено Федеральним законом від 10.01.2002 № 7-ФЗ "Про охорону навколишнього середовища". Відповідно до цього Закону зонами екологічного лиха можуть оголошуватися території, на які діяльність людини виявила глибокі незворотні зміни, що спричинили суттєве погіршення здоров'я населення, порушення природної рівноваги, руйнування природних екосистем, деградацію флори та фауни.

Райони із несприятливою екологічною ситуацією.

Чорне море. Багато експертів оцінюють його стан як критичний. Основна причина його є забруднення фенолами та поверхнево-активними речовинами. У деяких природних акваторіях максимально допустимі концентрації цих забруднювачів часто перевищують у 30-50 разів.

Баренцове море. Екологічний стан моря оцінюють як кризово-критичний, а подекуди як катастрофічний. Головні причини – сильне забруднення (фенолами та нафтовою плівкою) та неприпустимо високий промисел біологічних ресурсів.

Балтійське море. Це море відчуває великі антропогенні навантаження, при цьому має знижену здатність до самоочищення. До нього надходить багато стоків, джерел як хімічного, і теплового забруднення. Також для моря характерний високий рівень забруднення фенолами, фосфором, важкими металами.

Північне та Біле моря. Стан морів оцінюють як передкризовий, а місцями як кризовий та катастрофічний. Воно пов'язане із забрудненням нафтою, фенолами та продуктами лісогосподарського комплексу, зниженою здатністю самоочищення через низькі температури.

Води, що омивають береги Росії на сході та північному сході. Дуже несприятлива екологічна ситуація на деяких ділянках узбережжя Камчатки. Так, у Камчатській затоці забруднення нафтопродуктами сягає 4 – 6 ГДК.

Річка Волга та її басейн. Екологічно перевантажені як сама водна артерія, і її басейн. Річка фактично перестала існувати як динамічна транзитна екосистема. Різко збільшилася захворюваність на риб. Нині у зв'язку з кризовими явищами у промисловості та сільському господарстві стан Волги, як та інших річок, помітно покращав.

На території Росії є не менше 70 міст, де у 5,10 і більше разів регулярно перевищується ГДК за вмістом шкідливих речовин. У тому числі Москва, Волгоград, Саратов, Самара, Уфа та інших.

51. Руйнування екосистем. Опустелювання

До екологічних уронів, які мають найдовшу історію і завдали біосфері максимально збитків, відносять руйнування екосистем, їх опустелювання, тобто втрата здатності до саморегулювання та самовідновлення. Рослинність у разі знищується, а грунту втрачають своє головне якість - родючість.

Опустелювання супроводжувало людину з його переходу до ведення примітивного господарства. Цьому сприяло 3 процеси: ерозія ґрунтів, вилучення з ґрунту хімічних елементів з урожаєм, вторинне засолення ґрунтів при поливному землеробстві.

Найчастіше ці процеси накладалися на несприятливу зміну клімату, його посушливість. Великі піщані простори, що у долинах річок степової зони, неодноразово піддавалися ерозії грунтів вітром і повним чи частковим опустелюванням.

Такі явища руйнування та формування екосистем могли повторюватися неодноразово, що знаходило свій відбиток у рельєфі, ландшафтах, будову грунтового покриву.

Найчастіше причиною руйнувань був перевипас худоби і потім вітрова ерозія. У пізніші часи - вплив техніки, оранка цілинних грунтів. У 1960-ті р. при освоєнні цілинних і залежних земель майже всі розорані легкі ґрунти - близько 5 млн га - були перетворені на рухомі субстрати. Потрібні були величезні зусилля для того, щоб зупинити цей процес лісорозведенням, травосіянням і т.п.

Опустелювання відбувається і в даний час. Зокрема, руйнуються найцінніші чорноземи Калмикії. При нормі випасу трохи більше 750 тис. голів овець тут постійно випасалося 1 млн 650 тис. голів. Крім того, тут мешкало понад 200 тис. сайгаків. Пасовища виявилися перевантаженими втричі. В результаті з 3 млн га пасовищ 3 тис. га перетворилися на рухливі піски. Катастрофічні масштаби набуває опустелювання північної околиці Сахари, Сахеля (перехідної смуги між пустелею та саваною). Її опустелювання також обумовлено великими навантаженнями на екосистеми, що посилилися тривалими посухами 650 - 1960-х р. Також опустелювання сприяла успішна боротьба з мухою цеце. Це дозволило різко збільшити поголів'я худоби, відбулися перевипаси, збіднення пасовищ, як наслідок - руйнування екосистем.

Опустелювання в тій чи іншій мірі торкнулося близько 53% території Африки та 34% території Азії. Загалом у світі щороку близько 20 млн га земель перетворюється на пустелі.

52. Екологічні уроки. Каспійське та Аральське моря

Каспійське море - замкнута внутрішня, рідкісна за багатством рибою водойма. У минулому він давав близько 90% від усього світового улову осетрових. Зараз осетрові знаходяться під загрозою зникнення. Причина цього - браконьєрська ловля риби, забруднення води, порушення місць нересту через будівництво гребель на річках. Море знаходиться сьогодні в кризовому стані, позбавляється властивостей саморегулювання та самоочищення.

Для Каспію закономірними були періодичні коливання рівнів води. З 1820 по 1930 р. рівень моря залишався порівняно стабільним. Але в 1930-ті роки. почалося інтенсивне падіння рівня води у морі. До 1945 р. він знизився на 1,75 м, а до 1977 р. - на 3 м нижче за відмітку початку століття. Площа поверхні моря зменшилась. Очікували, що до 2000 р. рівень води в морі знизиться ще на 3 - 5 м, а водойма втратить рибогосподарське значення, зруйнується як екосистема і потрібні будуть великі економічні вкладення у зв'язку з перенесенням портів, селищ тощо.

Було вирішено вжити заходів для зупинення або уповільнення падіння рівня моря. Але ще до завершення будівництва рівень води у Каспії почав швидко зменшуватись. Було ясно, що основною причиною коливання рівня моря є не антропогенні, а природні фактори. Головний висновок з цього екологічного уроку полягає в тому, що прийняттю будь-яких масштабних рішень щодо впливу на природне середовище має передувати повний аналіз явищ. Добрі наміри не досягли мети, а посилили негативні явища руйнування затоки Кара-Богаз-Гол як екосистеми.

Аральське море було внутрішньою водоймою зі слабосоленими водами. За величиною посідало друге місце після Каспію. Падіння рівня води у морі значно збільшилося з 1960-х рр., коли воду почали вилучати для поливу. Крім цього, значна її кількість відводилася до Каракумського каналу. До середини 1980-х р. рівень моря знизився на 8 м, у 1990-х р. - на 14-15 м. Об'єм води в морі зменшився більш ніж на 50%.

Так, через зниження рівня води море як екосистема перестало існувати. Воно розпалося на дві водойми, солоність води в ньому зросла в 3 рази. Після цього загинула найбільш продуктивних екосистем, збіднення видового складу флори і фауни. Серйозні екологічні витрати у Пріаральє пов'язані з будівництвом та експлуатацією Каракумського каналу. Такий результат нераціонального та негосподарського використання найцінніших водних ресурсів. У районі Аральського моря та Пріаралья створилася обстановка зони екологічного лиха.

53. Екологічні проблеми прісноводних озер

Проблеми прісноводних озер багато в чому схожі на ті, що характерні для внутрішніх морів.

Озеро Байкал - Унікальна водойма світу. Найбільше водоймище за обсягом укладеної в ньому прісної води. Вода у Байкалі виключно чиста. З 2500 видів тварин і рослин, що мешкають у ньому, більше 50 % живуть тільки в цій водоймі.

Екосистемі Байкалу властива висока чутливість до різноманітних впливів. Причинами цього є бідність вод поживними речовинами, низькі температури та чутливість багатьох організмів до змін середовища. Найбільша тривога вчених за долю озера пов'язана із роботою Байкальського целюлозно-паперового комбінату. З початку експлуатації відбувається інтенсивне забруднення вод Байкалу. Знищення лісів у водозбірному басейні викликало порушення гідрологічного режиму, руйнування грунтів. Частина озера, що примикає до комбінату, має забруднення, що перевищує допустимі норми (ГДК).

Ладозьке та Онезьке озера - Великий резервуар прісної води. Обсяг його близько 900 км3, а площею озеро більше території Великобританії. У Ладозькому та Онезькому озерах разом узятих міститься стільки прісної води, скільки у всіх річках європейської частини країни. Але стан Ладозького озера оцінюється як кризовий. Значну шкоду озеру завдав Приозерський целюлозно-паперовий комбінат. В озеро потрапляють побутові та промислові стоки, відзначається підвищений вміст фосфору, сірководню, нітратів.

озеро Ері входить у систему Великих озер США (площа 52,7 тис. км2, глибина до 64 м). Це озеро – один із прикладів руйнування великої екосистеми результатами людської діяльності. У XVII ст. береги озера були зайняті лісами, преріями та заболоченими територіями. До середини другої половини ХІХ ст. дома їх розмістилися сільськогосподарські угіддя.

Великі розміри озера символізували непорушність природи. Внаслідок цього людьми не вживалося жодних заходів щодо обмеження впливів на водойму та на його водозбір. Окрім сільськогосподарських угідь, довкола озера розмістилися промислові підприємства, рибопромислові господарства, великі міста. До 1970 р. кількість розчинених у воді речовин зросла до 183 мг/л, а вміст азоту та фосфору потроївся. Різко зросла кількість водоростей (у 15-20 разів). Зменшилося загалом різноманітність риб. Зникли найцінніші з них. Внаслідок забруднень озеро дуже інтенсивно стало перетворюватися на смердючий відстійник. Біологічний баланс озера Ері порушено.

54. Концепція сталого розвитку |

Під стійким розуміють такий розвиток, при якому людство може задовольняти свої потреби, не наражаючи на ризик здатність наступних поколінь також задовольняти свої потреби.

В основі концепції лежить твердження, що довкілля та соціально-економічний розвиток неможливо розглядати як ізольовані сфери. Тому лише у світі зі здоровим соціально-економічним середовищем може бути здорове довкілля. У Програмі дій, яка була прийнята на Всесвітній конференції в Ріо-де-Жанейро (1992 р.), наголошувалося "що у світі, де так багато потреби і де довкілля погіршується, неможливі здорове суспільство та економіка". Хоча це не означає, що економічний розвиток має зупинитися, він може піти "іншим шляхом, переставши настільки активно руйнувати навколишнє середовище".

При цьому повинні будуть запобігти екологічним проблемам, таким як зміни клімату, опустелювання. Концепція також передбачає розвиток екологічної освіти, роботу різних екологічних об'єднань та ін. Передбачається вирішення інших проблем, пов'язаних з екологічно непрямим чином: розвиток промислових та сільськогосподарських технологій, боротьба з бідністю, зміна структур споживання, розвиток стійких поселень та інші питання. Вони об'єднані у чотири розділи Програми дій. Прийнято також Заяву та дві Концепції, які стосуються таких основних проблем, як запобігання зміні клімату та збереженню лісів, збереженню біологічного різноманіття. Мабуть, цими документами вперше на високому рівні було наголошено на ролі біоекологічного елемента у вирішенні проблем збереження навколишнього середовища.

Проголосивши концепцію сталого розвитку, конференція ООН закликала уряди країн світу прийняти національні концепції сталого розвитку. Відповідно до цього видано Указ Президента РФ від 1 квітня 1996 р. "Про концепцію переходу Російської Федерації до сталого розвитку". Затверджено представлену Урядом РФ "Концепцію переходу Російської Федерації до сталого розвитку". Документами намічені основні напрями реалізації державної екологічної політики у Росії. Вони включають заходи щодо забезпечення екологічної безпеки, охорони довкілля, оздоровлення порушених екосистем та участі у вирішенні глобальних екологічних проблем.

55. Концепція ноосфери у сучасному розумінні

В. І. Вернадський з поняттям "ноосфера" пов'язував етап розвитку біосфери, коли людина виступає визначальною геологічною силою.

В даний час застосовуються різні тлумачення поняття "ноосфера". Одні вважають, що суть ноосфери проявляється в сучасній екологічній ситуації, пов'язаної з діяльністю людини. Інші стверджують, що під ноосферою слід розуміти такий період розвитку біосфери, коли управління її процесами бере він людина, тощо.

Сучасні уявлення про ноосферу представлені в основному твердженнями М. М. Моїсеєва у наступних положеннях.

1. Ноосфері неминуче передує тривалий передноосферний період, протягом якого людство має осмислити закономірності існування біосфери, і знайти своє місце у біосферних процесах. Це сучасний період.

2. У передноосферний період люди повинні дотримуватися принципу "не нашкодь" Образно порівнюючи людство з кораблем, М. М. Мойсеєв передбачає, що у першому перехідному етапі екіпаж його має поводитися те щоб утримати корабель на плаву, не наткнутися на рифи і потонути. І лише вирішивши завдання першого етапу, слід переходити до другого: як привести корабель до заповітної мети - ноосфери, розуміючи під нею коеволюційний (спільний) шлях розвитку людини та природи, відмова від застосування сили по відношенню до біосфери. При цьому на людство лягає вирішення завдання першорядної важливості - розум має взяти на себе відповідальність за долю планети, яку мільярди років тому взяла на себе життя і благополучно виконувала її до появи на арені людини як потужної біологічної та геологічної сили.

3. Обов'язковою умовою ноосферизації всіх процесів життєдіяльності людства є організаційні заходи. Зокрема, створення міжнародних екологічних, чи ноосферних інститутів (можливо у межах існуючих, але за чіткої координації дій) та розвитку міжнародного екологічного права. На базі останнього мають прийматися екологічно обґрунтовані рішення, дотримуючись насамперед рекомендацій названих інститутів. Ці рішення є обов'язковими для всіх членів (держав) спільноти.

Не обійтися без встановлених дуже строгих заборон з екологічних проблем, імперативів. Їхнє завдання – пом'якшити невідворотні потрясіння та конфлікти на шляху пошуку важких і не завжди однозначних рішень.

56. Екологічні пріоритети сучасного світу

Вирішення глобальних екологічних проблем неможливе без об'єднання зусиль усієї світової спільноти.

Актуальними є пропозиції, створені задля формування нових моральних принципів. Наприклад, відмова від економічних пріоритетів в оцінці різних видів діяльності людей. При оцінці рівня розвитку держави та її добробуту пропонується використовувати також показники як заходи щодо охорони від забруднення повітря, води, повноту використання природних ресурсів, а також інші критерії, що характеризують якість середовища. Так, замість валового внутрішнього продукту (ВВП) та доходу на душу населення ООН рекомендує використовувати індекс гуманітарного розвитку (ІГР), а також індекс сталого економічного добробуту (ІУЕБ). Ці індекси прямо чи опосередковано враховують якість життя, що визначається природним та соціальним середовищем. Наприклад, індекс гуманітарного розвитку повинен враховувати рівень освіти, середню тривалість життя людей, рівень використання ресурсів для забезпечення добробуту людей та ін. Згідно з цими критеріями країни з високими доходами на душу населення можуть мати невисокий індекс гуманітарного розвитку. атмосферу. Протягом найближчих 30 років надходження вуглецю в атмосферу від техногенних джерел слід зменшити з 6 млрд. до 2 млрд. т на рік. Одержання енергії повинні забезпечувати переважно безвуглецеві енергоносії (вітер, сонце, геотермальне тепло тощо).

У цьому плані необхідно розглядати пропозиції щодо запровадження податку забруднення середовища як боротьби з шкідливими викидами у повітря. Цей податок покликаний активізувати використання низьковуглецевих та безвуглецевих джерел електроенергії.

Пропонується також зменшити споживання продуктів розвиненими країнами, особливо м'ясної їжі, і передати її країнам, що розвиваються, а також збільшити в раціоні рослинної їжі. Це дозволить вирішити екологічні аспекти продовольчої проблеми.

Економія природних ресурсів та зменшення впливу на середовище можуть здійснюватися також за допомогою більш повного використання ресурсів на стадії їх видобутку та переробки та шляхом економії продуктів переробки ресурсів.

Великі можливості економії енергії та ресурсів перебувають у переході на наукомісткі технології. Це насамперед комп'ютеризація, зменшення виробництва паперу, нові засоби накопичення та зберігання інформації тощо.

Автор: Зубанова С.Г.

Рекомендуємо цікаві статті розділу Конспекти лекцій, шпаргалки:

▪ Мікроекономіка. Шпаргалка

▪ Політологія Шпаргалка

▪ Зарубіжна література ХХ століття у стислому викладі. Частина 2. Шпаргалка

Дивіться інші статті розділу Конспекти лекцій, шпаргалки.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Управління об'єктами за допомогою повітряних потоків 04.05.2024

Розвиток робототехніки продовжує відкривати перед нами нові перспективи у сфері автоматизації та управління різними об'єктами. Нещодавно фінські вчені представили інноваційний підхід до управління роботами-гуманоїдами із використанням повітряних потоків. Цей метод обіцяє революціонізувати способи маніпулювання предметами та відкрити нові горизонти у сфері робототехніки. Ідея управління об'єктами за допомогою повітряних потоків не є новою, проте донедавна реалізація подібних концепцій залишалася складним завданням. Фінські дослідники розробили інноваційний метод, який дозволяє роботам маніпулювати предметами, використовуючи спеціальні повітряні струмені як "повітряні пальці". Алгоритм управління повітряними потоками, розроблений командою фахівців, ґрунтується на ретельному вивченні руху об'єктів у потоці повітря. Система керування струменем повітря, що здійснюється за допомогою спеціальних моторів, дозволяє спрямовувати об'єкти, не вдаючись до фізичного. ...>>

Породисті собаки хворіють не частіше, ніж безпородні 03.05.2024

Турбота про здоров'я наших вихованців – це важливий аспект життя кожного власника собаки. Однак існує поширене припущення про те, що породисті собаки більш схильні до захворювань у порівнянні зі змішаними. Нові дослідження, проведені вченими з Техаської школи ветеринарної медицини та біомедичних наук, дають новий погляд на це питання. Дослідження, проведене в рамках Dog Aging Project (DAP), що охопило понад 27 000 собак-компаньйонів, виявило, що чистокровні та змішані собаки в цілому однаково часто стикаються з різними захворюваннями. Незважаючи на те, що деякі породи можуть бути більш схильні до певних захворювань, загальна частота діагнозів у обох груп практично не відрізняється. Головний ветеринарний лікар Dog Aging Project, доктор Кейт Криві, зазначає, що існує кілька добре відомих захворювань, що частіше зустрічаються у певних порід собак, що підтримує думку про те, що чистокровні собаки більш схильні до хвороб. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Віруси допомагають імунітету 16.01.2015

Антитіла потрібні імунній системі, щоб ловити чужорідні молекули, а разом з ними та їх носіїв, вірусів та бактерій. Дивно було б очікувати, що самі патогени допомагатимуть імунним клітинам виробляти проти них зброю. Але для природи немає нічого неможливого – дослідники з Південно-Західного медичного центру Університету Техасу під керівництвом нобелівського лауреата Брюса Бейтлера (Bruce Beutler) з'ясували, як ендогенні ретровіруси допомагають B-клітин синтезувати антитіла.

Геном ретровірусів представлений РНК, і коли вірус потрапляє в клітину, він насамперед за допомогою ферменту зворотної транскриптази синтезує ДНК на РНК-шаблоні. Ця вірусна ДНК вбудовується в клітинний геном, після чого на ній синтезується маса молекул вірусних РНК, які, у свою чергу, є шаблонами для виробництва вірусних білків. Все закінчується тим, що РНК пакується у вірусні частинки, які виходять назовні.

Але буває так, що клітина пригнічує синтез вірусних РНК, тому вірус, вбудувавшись у ДНК господаря, втрачає здатність розмножуватися. Його геном стає своєрідним вантажем, який переходитиме від батьківської клітини до дочірньої. І якщо проаналізувати, наприклад, геном ссавців, то можна виявити безліч ретровірусних послідовностей, які здебільшого неактивні - після того, як клітини забороняють синтезувати на них РНК, вони ще й багаторазово мутують, так що врешті-решт стають абсолютно безпечними і неактивним генетичним сміттям.

Однак B-клітини, як виявилося, змогли отримати свою вигоду зі сміттєвої вірусної ДНК. Вигода пов'язана із так званими антигенами TI-2. Під антигеном розуміють будь-яку молекулу, яка викликає підозру імунітету і змушує його вжити відповідних заходів. Це може бути чужорідний білок, або ліпополісахаридна оболонка бактеріальної клітини або вірусної частки. Але різні антигени імунітет "бачить" по-різному. Якщо йдеться про білок, то для вироблення антитіл проти нього необхідна допомога спеціальних клітин Т-хелперів: вони беруть сумнівний білок і в буквальному сенсі показують його В-клітин, які запускають синтез антитіл проти продемонстрованої ним молекули.

Однак антигени TI-сортів, у тому числі і TI-2, які являють собою великі полісахаридні фрагменти з ділянками, що повторюються, в молекулярній структурі, В-клітини можуть відчувати самі, без посередників. Відомо, що TI-2 взаємодіють у багатьох точках з рецепторами В-клітин, але що відбувається далі, як запускається синтез імуноглобулінів, досі було незрозуміло.

Дослідження Бейтлера та його колег почалися з пошуку мутацій у мишей, імунітет яких не бачив TI-2 антигени. Виявилося, що такі тварини були зіпсовані сигнальні шляхи, реагують на чужі РНК і ДНК в цитоплазмі. Але навіщо B-клітин для синтезу антитіл потрібні РНК і ДНК-сигнали? У статті у Science автори пишуть, що антигени TI-2 включали синтез РНК на всіх ретровірусних послідовностях, що сплять у клітинному геномі. У клітині з'являлося багато вірусної РНК, де синтезувалася ДНК. Синтез вірусних нуклеїнових кислот і синтез антитіл були пов'язані безпосередньо. Якщо В-клітинах відключали фермент зворотну транскриптазу (яка робить ДНК на РНК-шаблоні), синтез імуноглобулінів сильно падав. Але й тоді все одно залишався запасний шлях активації: спрацьовував один мітохондріальний антивірусний білок, який відчував саме РНК, і давав сигнал до синтезу антитіл. Тобто, навіть без ретровірусної ДНК клітина могла відповісти на антигенний сигнал.

Експерименти ставили на імунній системі мишей, і якщо результати підтвердяться на людині, це матиме великі наслідки для медицини. Адже, наприклад, антиВІЛ-терапія передбачає придушення зворотної транскриптази вірусу імунодефіциту - але тоді відключається і зворотна транскриптаза В-клітин, яка, як бачимо, дуже важлива для реакції на інфекцію. Цілком можливо, що допомога в синтезі антитіл - не єдина функція ендогенних ретровірусів, що спляться в ДНК, і в подальших дослідженнях можуть виявитися інші способи того, як наші клітини тварини навчилися використовувати колишніх паразитів до своєї вигоди.

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Дитяча наукова лабораторія. Добірка статей

▪ стаття Анрі де Монтерлан. Знамениті афоризми

▪ стаття У якій країні п'ють найбільше молока? Детальна відповідь

▪ стаття Слюсар будівельний. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Вібросигнальний пристрій. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Бабка на вістря олівця. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт