Біоекологія

1. Біоекологія – теорія тваринного світу.

2. Забруднення навколишнього середовища ( технологія та її вплив на навколишнє середовище).

Список використаної літератури.

1. Біоекологія – теорія тваринного світу

Біоекологія — галузь науки й техніки, що перебуває на стику біології, екології й біотехнології в області охорони навколишнього середовища. Вона включає засоби, способи й методи створення й застосування технологічних процесів, режимів, прийомів, і встаткування, призначених для рішення екологічних питань із використанням біологічних об'єктів, у першу чергу мікроорганізмів і ферментів.

Тварини п рослини — своєрідний барометр. Якщо раптово виявляється, що тварини й рослини зникають, то це попередження: з екосистемою негаразд. Тому охорона тварин і рослин, за своєю суттю — охорона нас самих… Треба захищати їх, бо якщо підуть вони, підемо й ми. (Дж. Даррелл).

Зникнення видів і деградація довкілля викликають дедалі більше занепокоєння не лише вчених-екологів. Кількісне й якісне зубожіння біоти зазначають усі, хто хоч трохи стикається з дикою природою. Навіть не дуже спостережливі городяни помічають, що дедалі менше стає птахів, метеликів, риби, грибів, ягід, а передмістя, куди вони виїжджають на відпочинок, з кожним роком втрачають свою привабливість.

На думку одного з провідних світових експертів-екологів Е. Уілсона, зменшення різноманітності живої природи — найзагрозливіша серед змін довкілля, що відбуваються нині, бо це, мабуть, єдиний абсолютно необоротний процес. У кожної держави є три основних надбання: матеріальне, культурне й біологічне. Що означають перші два — всім цілком зрозуміло, адже люди стикаються з ними в повсякденному житті. А ось надбання біологічне…

Протягом усієї історії розвитку біосфери нашої планети простежується тенденція збільшення кількості видів на Землі. Це збільшення не було стабільним, а характеризувалося періодами швидкого видоутворення, які чергувалися з періодами мінімальних змін видового багатства й періодами масового вимирання видів. Найбільше вимирання сталося наприкінці пермського періоду (близько 250 млн. років тому), коли, як гадають учені, зникло 77—96 % видів морської флори й фауни тієї епохи.

Проте в цілому вимирання видів — такий самий природний процес, як і утворення їх. Проблема полягає у співвідношенні цих двох процесів. Видоутворення — повільний процес, який триває десятки тисяч, а іноді й мільйони років. Тоді, коли темпи видоутворення відповідали темпам вимирання видів або перевищували їх, видова різноманітність перебувала на постійному рівні або зростала. Вчені вважають, що саме цей процес переважав протягом минулих геологічних епох[9, c. 154-155].

Сьогодні вченими описано близько 1.7 млн. сучасних видів, із них порівняно добре вивчено приблизно 3 %. Відносно вивченими вважаються 400—700 тис. видів, більш як половина залишаються практично невивченими — вони представлені тільки одиничними гербарними екземплярами, одиничними тушками черепами, іншими рештками чи навіть одиничними описами. За оцінками спеціалістів, іще від 15 до 80 млн. видів, які існують нині на планеті, людству поки що взагалі не відомі.

Стрімкий розвиток цивілізації не прискорив процесів видоутворення, але інтенсифікував процеси вимирання видів. Це відбувається через руйнування місць проживання видів, надмірну економічну експлуатацію окремих видів (масовий відстріл тварин, хижацьке рибальство, вирубування комерційно цінних видів дерев тощо), конкуренцію з екзотичними видами «чужих» фаун і флор, екстенсивне нарощування масштабів сільськогосподарської діяльності (передусім вирубування лісів і розорювання під сільськогосподарські угіддя цілинних земель), глобальне техногенне забруднення біосфери.

Екосистемна біорізноманітність — це сукупність екосистем планети на всіх рівнях, починаючи з біогеоценотичного. Різноманітність елементарних екосистем планети — біогеоценозів — величезна. Найбільша цінність екосистемної різноманітності полягає в сукупності зв'язків між елементами екосистем — видами — та абіотичними факторами середовища. Вважають, що чим більше видове багатство екосистеми, тим вища її інформативність, тим краще збалансовані потоки речовини та енергії, тим злагодженіше працюють механізми її саморегуляції.

Екосистеми планети — найуразливіший компонент біологічної різноманітності. Навіть випадіння з екосистеми одного, другорядного стосовно продукції, виду порушує систему зв'язків, що складалася віками. А вилучення з екосистеми виду-домінанта дощенту руйнує її. Вирубуючи ліс, людина використовує для своїх потреб лише деякі органи одного, рідше — кількох видів (зазвичай стовбури однієї—п'яти деревних порід), але винищує при цьому сотні, а іноді й тисячі видів, супутніх домінантові.

Наприклад, навіть порівняно бідний на види біогеоценоз ялинника налічує в середньому кілька десятків видів вищих рослин, по кілька сотень видів бактерій, грибів, водоростей і безхребетних тварин, мінімум кілька видів хребетних. Заготівля стовбурів однієї тільки ялини на території експлуатованого біогеоценозу супроводжується загибеллю близько 1000 видів інших організмів.

Спробуйте уявити собі втрати, завдані біорізноманітності вирубуванням вологого тропічного лісу, де лише на одному дереві можна знайти аж 43 види мурашок, де на одному гектарі росте понад 700 видів деревних порід. Сьогодні територія, зайнята такими лісами, скоротилася більш як удвоє й продовжує скорочуватися на 1 % щороку. І це при тому, що у вологих тропічних лісах, за найобережнішими оцінками, неописаними (тобто невідомими науці) залишаються 80 % тварин і 30 % вищих рослин. Ці невідомі види не можна зберегти жодним іншим способом, окрім як зберігаючи екосистеми в цілому[10, c. 45-47].

2. Забруднення навколишнього середовища ( технологія та її вплив на навколишнє середовище)

В умовах науково-технічного прогресу значно ускладнились взаємовідносини суспільства з природою. Людина отримала можливість впливати на хід природних процесів, підкорила сили природи, почала опановувати майже всі доступні відновні і невідновні природні ресурси, але разом з тим забруднювати і руйнувати довкілля.

За оцінкою Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), із більш ніж 6 млн. відомих хімічних сполук практично використовується до 500 тис. сполук; із них біля 40 тис. мають шкідливі для людини властивості, а 12 тис. є токсичними.

До кінця XX в. забруднення навколишнього середовища відходами, викидами, стічними водами всіх видів промислового виробництва, сільського господарства, комунального господарства міст набуло глобального характеру і поставило людство на грань екологічної катастрофи.

Втручання людини у природні процеси різко зростає і може спричиняти зміну режиму ґрунтових і підземних вод у цілих регіонах, поверхневого стоку, структури ґрунтів, інтенсифікацію ерозійних процесів, активізацію геохімічних та хімічних процесів у атмосфері, гідросфері та літосфері, зміни мікроклімату тощо. Сучасна діяльність, наприклад, будівництво гідротехнічних споруд, шахт, рудників, доріг, свердловин, водойм, дамб, деформація суші ядерними вибухами, будівництво гігантських міст, обводнення і озеленення пустель, та інші повсякденні аспекти діяльності людини, вже викликали значні видимі і приховані зміни довкілля.

Нинішню екологічну ситуацію в Україні можна охарактеризувати як кризову. Забруднення навколишнього середовища досягло такого рівня, коли вона може негативно впливати на здоров'я населення.

За останні 100 років у результаті сільськогосподарського і промислового розвитку в атмосфері значно збільшився вміст шкідливих газів. Найбільше забруднення атмосферного повітря припадає на долю оксидів вуглецю (близько 20 млрд т диоксиду вуглецю і 200 млн т оксиду вуглецю щорічно). На рис. 4 подано перелік технічно-розвинутих країн світу, промисловість яких “забезпечує” основний об’єм викидів СО2 в атмосферу планети та зазначена частка їхнього внеску від загальносвітового рівня (обробка даних [5, с.28]). Одержані результати свідчать, що основним “постачальником” оксиду вуглецю є США, Росія, Японія та Німеччина. Україна, порівняно з цими країнами, не сприймається як основний “забруднювач” повітря, але це швидше пояснюється не дотриманням екологічних норм та вжиттям спеціальних заходів з метою збереження чистоти атмосфери, а стрімким скороченням виробництва практично у всіх галузях народного господарства.

Щорічно у світі спалюється понад 10 млрд т умовного пального. При цьому в повітря потрапляє понад 5 млрд т вуглецю та 1 млрд т різноманітних суспензій. Лише США щорічно викидає в атмосферу понад 200 млн т шкідливих речовин. Вважається, що США випалили над собою весь кисень. Життєдіяльність населення та діяльність підприємств підтримується за рахунок припливу повітряних мас з інших територій [3, c. 19].

До існуючих традиційних загроз, що можуть призвести до значного забруднення повітряного океану Землі, додалося таке нове і небезпечне явище як екотероризм на глобальному та регіональному рівнях. Бомбардування та вибухи хімічних підприємств, нафтосховищ і нафтових свердловин призводять до колосальних викидів в атмосферу газів і твердих токсичних аерозолей. Для переміщення забруднених повітряних мас не існує державних кордонів, тому екологічні наслідки воєн фіксуються і в сусідніх країнах, які не зазнали нападу. Якщо взяти за приклад бойові дії в Кувейті та Югославії, то саме вони спричинили значне зростання захворюваності населення пневмонією, астмою та бронхітом не лише в країнах, що воювали, але й у сусідніх регіонах.

Змінюється газовий склад атмосфери та частішають наслідки цих змін. Кислоти, які вимиваються з атмосфери, потрапляють у грунт та у водойми і поступово закислюють їх. Ось чому тільки в Україні 43,2% площі земель мають підвищену кислотність. Цей процес набуває глобального характеру, оскільки кислотні опади переносяться на тисячі кілометрів від джерел забруднення. Боротися з цим явищем можна лише об’єднаними зусиллями всіх зацікавлених країн.

Посилюється вплив "парникових" газів на клімат, у результаті чого до середини майбутнього сторіччя температура на поверхні Землі може збільшитися на кілька градусів. Це означає, що клімат на планеті змінюватиметься зі швидкістю, що у 10-100 разів перевищує швидкість кліматичних змін, які мали місце наприкінці льодовикового періоду. Зміни клімату впливають на поширення хвороб і епідемій, збільшують швидкість їх розповсюдження. Малярія, наприклад, швидко поширюється останніми роками завдяки надзвичайно спекотній погоді. В основі спалахів масових інфекційних захворювань лежить один і той самий механізм: незвична погода — періоди посухи у традиційно вологих районах або сильні зливи у посушливих — сприяє розмноженню бактерій, найпростіших, вірусів, а також комах і гризунів, при цьому ускладнюючи життя хижакам, які природним чином стримують розповсюдження переносників вірусів. Унаслідок різких перепадів погоди поширюються хвороби — старі й нові [6, c. 38-39].

Під впливом фреонів та інших хімічних сполук тоншає озоновий шар, що захищає життя від ультрафіолетового випромінювання Сонця. Потоншання озонового шару призводить до того, що природний фотозахист живих організмів і рослин не спрацьовує і це викликає пригнічення імунітету, підвищення захворюваності. Знищенню озонового шару найбільш сприяли 25 країн світу, серед них найактивнішими виробниками озоноруйнуючих речовин є США, Японія та Великобританія, внесок яких відповідно становить 30,85%, 12,42% та 8,62%. Незважаючи на вимоги Віденської конвенції 1987 р., Монреальського протоколу і Лондонської конференції, скорочення виробництва хладонів практично не відбувається, що збільшує щорічно озоноруйнуючі речовини на 2%.

У процесі розвитку цивілізації людство неминуче перетворює свою планету на велетенський смітник та природа не має механізму утилізації і знищення відходів, вироблених людським суспільством, тому останні накопичуються в біосфері в геометричній прогресії. З надр Землі щорічно видобувається до 1000 млрд т різноманітних порід, спалюється близько 1 млрд т умовного палива, викидається в атмосферу до 20 млрд т диоксиду вуглецю, до 300 млн т оксиду вуглецю, 50 млн т диоксиду азоту та інших шкідливих речовин. У біосферу потрапляє близько 50% видобутих з надр металів, 30% хімічної сировини. Невпинно зростає кількість побутових відходів. На рис. 5 наведено темпи зростання міських відходів на душу населення за три роки [4, 5, 9]. При низькому рівні технології переробки та уніфікації відходів існує значна загроза для біосфери великих і середніх міст. Щорічно до вже наявної їхньої кількості додається близько 150 млрд т твердих, рідких і газоподібних відходів [1].

Від постійного зростання обсягу відходів, утилізація і складування яких перебувають на дуже низькому рівні навіть у високорозвинутих країнах, відбувається їхнє накопичення на величезних територіях, що призводить до заміни природних ландшафтів на техногенні. Тільки в Україні площа, зайнята відходами (відвали, терикони, шламонакопичувачі тощо), зросла на 160000 га [9]. Таким чином, території, використання яких у народному господарстві могло б принести значні прибутки, втрачені, мабуть, назавжди. Кількість накопичених у сховищах відходів щороку зростає, і нині в Україні загальна маса відходів, сконцентрованих у поверхневих сховищах, перевищила 25 млрд т, тобто на кожного жителя України припадає понад 400 т відходів [9]. З них об’єм лише токсичних відходів (у сховищах організованого складування) перевищив 5 млрд т.

Катастрофічних розмірів досягло забруднення Світового океану нафтопродуктами, ядохімікатами, синтетичними миючими речовинами, нерозчинними пластиками, сміттям, іншими відходами, зокрема радіоактивними. Щорічно у Світовий океан потрапляє понад 30 тис. різноманітних хімічних сполук кількістю до 1,2 млрд т. Антропогенний внесок у забруднення Світового океану токсикантами такий: свинець — 92%, ртуть — 70%, кадмій — 50%, нафтопродукти — 88%, поліхлорвінілові біфенили (ПХБ) і пестициди — 100% . Лише забруднення нафтою та нафтопродуктами здатне завдати непоправних збитків океанічним організмам, істотно змінити теплообмін та вологообмін.

На рис. 2 представлено основні джерела забруднення нафтою Світового океану та їхній кількісний внесок [2, c. 52-54].

Через корабельні аварії та аварії на морських промислах понад 20 млрд т розчинених і суспензованих речовин щорічно потрапляє у води Світового океану, негативно впливаючи на фауну та флору прибережної зони — зони найвищої біологічної продуктивності, що забезпечує існування аквакультури й дає близько 10% світового вилову риби.

Антропогенне навантаження на Світовий океан, постійно збільшується і призводить до деградації морських екосистем, що зрештою призводить до негативних медико-гігієничних наслідків для самої людини.

Зростання екологічної напруги виявляє себе в таких соціальних наслідках, як нестача продовольства у світі, зростання захворюваності населення, поява нових хвороб, екологічна міграція населення і поява екологічних біженців, локальні екологічні конфлікти, пов'язані з створенням нових екологічно небезпечних для населення підприємств, вивіз токсичних технологій і відходів в інші держави тощо.

Порівняльний аналіз стану навколишнього середовища окремих держав світу свідчить про те, що нині Україна ще далека від екологічно сталого економічного розвитку і не має в своєму розпорядженні значних фінансових ресурсів для вирішення екологічних проблем. Виявом екологічної кризи в країні є: зміни генетичного фону людини та тварин, недостатня енергетична, мінерально-сировинна та продовольча забезпеченість розвитку цивілізації, демографічний дисбаланс, забруднення довкілля токсичними відходами тощо. Для того щоб вписатися своєю діяльністю в структуру біосфери, що нині склалася у світі, й не порушувати природних зв'язків між її компонентами, Україні найближчим часом необхідно приєднатися до світового інтеграційно-цивілізаційного процесу, досягти економічної стабілізації, економічного зростання, а вже потім перейти до сталого екологічного розвитку.

Наслідки забруднення атмосфери. Атмосфера має здатність до самоочищення. Концентрація забруднювальних речовин через розпорошення їх у повітрі, осідання твердих часточок під впливом сили гравітації, випадання різних домішок з опадами (дощ інтенсивністю 1 мм/год за 45 хв вимиває з повітря 28 % часточок пилу діаметром 10 мкм). Проте від величезної кількості забруднювальних речовин, що надходять в атмосферу сьогодні, вона не встигає самоочищуватись. Так, при спалюванні за рік 2,1 млрд т кам'яного вугілля і 0,8 млрд т бурого в навколишнє середовище потрапляє 225 тис. т арсену, 225 тис. т германію, 153 тис. т кобальту і, крім того, мільйони тони пилу з металургійних заводів, майже 1/5 частина світового виробництва цементу.

За приблизними підрахунками, маса забруднювальних речовин в атмосфері становить 9-10 мли т. Порівняно з масою земної атмосфери це мізерна величина, однак на висоті 50— 100 м від Землі, де саме концентруються забруднювальні речовини, частка їх є істотною відносно кількості чистого повітря.

Головними екологічними глобальними наслідками забруднення атмосфери є:

· парниковий ефект;

· озонова дірка;

· кислотні дощі;

· смог.

Наслідки забруднення ґрунтів. У ґрунтах накопичуються метали, наприклад, залізо, ртуть, свинець, мідь тощо. Ртуть потрапляє у грунт з пестицидами та промисловими відходами. Сумарні неконтрольовані викиди ртуті складають 4-5 тис. т щороку, а з кожної тонни добутого свинцю до 25 кг розсіюється у довкіллі. Значні кількості свинцю викидаються у атмосфері з вихлопними газами автомобілів. У кінцевому результаті сполуки свинцю з опадами потрапляють у ґрунти і водойми. У промислових районах вміст свинцю у ґрунтах у 25-27 разів вищий, ніж у сільськогосподарських. Техногенне надходження в довкілля міді і цинку щорічно складає 35 та 27 кг/км2 відповідно. Підвищений вміст цих металів у ґрунтах веде до уповільненого росту рослин та зниження врожайності.

Значна кількість відходів утворюється при видобуванні та збагаченні корисних копалин. При видобутку кам'яного вугілля пуста порода зберігається у териконах, загальне число яких більше 2000, з них більше 700 палаючих, які активно забруднюють атмосферу. Під териконами знаходиться більше десяти тисяч гектарів родючих земель.

На кожну тонну виробленого калійного добрива припадає 3-4 т галітових відходів. У місцях видобутку калійних руд накопичились сотні мільйонів тонн таких відходів, що містять в основному хлорид натрію.

На зрошуваних ґрунтах може виникнути небезпека засолення ґрунтів внаслідок неправильного поливу. Засолення — збільшення солоності ґрунту до рівня, що згубний для рослин, що відбувається внаслідок активного випаровування і транспірації поливних вод з паралельним накопиченням у ґрунті солей, які залишаються у ґрунтовому розчині. Тому зрошення вважають однією з форм спустошення[2, c. 105-107].

Список використаної літератури

1. Алексеенко И. Р., Кейсевич Л. В. Последняя цивилизация?. — К. : Наук. думка, 1997. — 411 с.

2. Боков В. А., Лущик А. В. Основы экологической безопасности -Симферополь: Соната, 1998. — 223 с.

3. Гирусов Э. В. и др. Экология и экономика природопользования. / Э. В. Гирусов, С. Н. Бобылев, А. Л. Новоселов, Н. В. Чепурных.- М. : ЮНИТИ, 1998. — 455 с.

4. Качинський А. Б. Концепція ризику у світлі екологічної безпеки України. — К. : 1993. — 49 с. (Препр. / НІСД.; Сер. “Наукові доповіді”; вип.14).

5. Качинський А. Б. Нові екологічні виклики безпеці людини, суспільства і навколишнього середовища України // Підтекст. — 1998. — № 22(92). — С. 28-36.

6. Морис Ж.В. Ла Ривьера. Угроза водным ресурсам // В мире науки. — 1989. — № 11. — С. 38-46.

7. Національна доповідь про стан навколишнього природного середовища в Україні / Міністерство охорони навколишнього середовища та ядерної безпеки України. -1997. — 152 с.

8. Національна доповідь про стан навколишнього природного середовища в Україні / Міністерство охорони навколишнього середовища та ядерної безпеки України. — 1992. — 156 с.

9. Словарь-справочник по экологии /К. М. Сытник, А. В. Брайон, А. В. Гордецкий, А. П. Брайон К. : Наук. думка, 1994. — 665 с.

10. Федотов А. Планета Земля, человечество, экономика // Экономист. — 1995. — № 11. — С.43-56.