Рефераты - Афоризмы - Словари
Русские, белорусские и английские сочинения
Русские и белорусские изложения

Основи екології

Работа из раздела: «Экология и охрана природы»

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту

України

Сумський державний університет

Машинобудівний коледж

ОПОРНІ КОНСПЕКТИ

з дисципліни

„Основи екології”

для студентів всіх спеціальностей

Хроленко І.А.

2011 р.

ЗМІСТ

РОЗДІЛ 1. ОСНОВИ ТЕОРЕТИЧНОЇ ЕКОЛОГІЇ

Тема 1.1. Вступ. Предмет і завдання сучасної екології

1. Термін «екологія» був вперше введений в 1866р. німецьким біологом Ернестом Геккелем для позначення науки про відносини рослинних і тваринних організмів між собою і з оточуючим середовищем. Слово “екологія” походить від грецьких слів oikos, що означає дім, помешкання, та logos - наука. Таким чином, екологія - це наука, що вивчає наше природне помешкання, всі організми, що його населяють, та функціональні процеси, що роблять цей “дім” придатним для життя.

Екологія - наука про взаємозв'язки живих організмів та їх угрупувань між собою та довкіллям, про структуру та функціонування надорганізмових систем.

Центральним об'єктом вивчення екології є той чи інший вид рослин або тварин, популяція або людина як один з видів живих істот існуючих на Землі (тобто екосистеми).

Предметом екології є різноманітність і структура зв'язків між організмами, їхніми угрупованнями та середовищем існування, а також склад і закономірності функціонування угруповань організмів: популяцій, біогеоценозів, біосфери в цілому.

Головними завданнями екології є:

- Встановлення закономірностей взаємозв'язків між організмами, їхніми угрупованнями та умовами довкілля;

- Дослідження структури та функціонування угруповань організмів;

- Розроблення методів визначення екологічного стану природних і штучних угруповань;

- Спостереження за змінами в окремих екосистемах та біосфері в цілому, прогнозування їхніх наслідків;

- Створення бази даних та розроблення рекомендацій для екологічно безпечного планування господарської і соціальної діяльності людини;

- Застосування екологічних знань у справі охорони навколишнього середовища та раціонального використання природних ресурсів

- Оптимізація взаємин між людиною, з одного боку, окремими видами та популяціями, екосистемами - з другого.

2. На сьогоднішній день, при узагальненні всіх наукових напрямків та течій універсальна екологія (макроекологія) поділяється на 2 взаємопов'язаних напрямки: теоретичну і практичну (прикладну).

Теоретична екологія базується на вивченні і розробці екології живих організмів. Основу її складають: вчення про екологічні фактори (аутекологія), вчення про популяції (демекологія), вчення про екосистеми (синекологія).

Практична (прикладна) екологія об'єднує три великих розділи:

- Геоекологія (вивчає геоекосистеми- територіальні одиниці, що контролюються людиною і являють собою ділянки ландшафтної сфери)

- Соціоекологія (вивчає соціоекосистеми - взаємодію природи і суспільства). До її складу входить: психоекологія, урбоекологія, екологія народонаселення, природоохоронне законодавство та міжнародне співробітництво по охороні біосфери

- Техноекологія (вивчає техноекосистеми - створені внаслідок впливу на навколишнє середовище техногенних факторів: екологія енергетики, промисловості, агроекологія, екологія транспорту, екологічна експертиза, екологія військової діяльності).

Структура сучасної екології

3. Екологія сьогодні виявляється тією точкою, в якій перехрещуються інтереси вчених різних природничих наук: систематиків, морфологів, генетиків, біохіміків, фізіологів, фізиків, хіміків, математиків, географів. Внаслідок цього екологія вбирає в себе концепції та методики, притаманні різним дисциплінам.

Методичну основу екології як сучасної науки складає поєднання системного підходу, натурних спостережень, експерименту і моделювання. Екологічна практика охоплює множину прийомів і методів дослідження, адекватних багатоманітності напрямків екології. Основні:

- Систематичні моніторингові спостереження за станом природних об'єктів і змін, які відбуваються в них під впливом техногенних факторів;

- Дослідження морфологічних параметрів природних об'єктів;

- Статистичні методи оцінки процесів і явищ;

- Дистанційні методи досліджень;

- Методи математичного моделювання;

- Методи екологічної індикації;

- Калориметричні та хроматографічні методи дослідження;

- Ізотопні методи;

- Спектрометричні методи;

- Системний аналіз.

Контрольні запитання

1. Що таке екологія?

2. Які завдання стоять перед екологією?

3. Які основні напрями екологічних досліджень?

4. Що є предметом екології?

5. Визначте основні структурні блоки сучасної екології.

6. Які основні методи екологічних досліджень?

Література:

1. Білявський Г.О., Бутченко Л.І. Основи екології: теорія і практика: Навч. посіб. - К.: Лібра, 2006. - Р.1, §§ 1.1, 1.3, с.10-19, 29.

2. Заверуха Н.М., Серебряков В.В., Скиба Ю.А. Основи екології: Навч. посіб. - К.: Каравела, 2008. - Т.1.1., с.7-12.

3. Потіш Л.А. Екологія: Навч. посіб. - К.: Знання, 2008. - Р.1, §§ 1.1-1.2, с.12-18.

4. М'ягченко О.П. Основи екології. - Р.1, §§ 1.1-1.2, с.9-14.

Тема 1.2 Аутекологія (факторіальна екологія)

1. Аутекологія - розділ екології, що вивчає взаємодію екологічних факторів з живими організмами.

Середовище - одне з основних екологічних понять. Воно охоплює весь комплекс природних тіл та явищ, з якими організм перебуває в безпосередніх чи непрямих взаємозв'язках. Широко вживаними є поняття природне та навколишнє середовище.

Природне середовище - вся сукупність природних та змінених діяльністю людини факторів живої і неживої природи, які можуть проявляти вплив на організм. Усі сили та явища природи, походження яких не пов'язане із життєдіяльністю сучасних організмів, становлять абіотичне середовище. Явища та сили природи, які своїм походженням зобов'язані життєдіяльності нині наявних організмів, відносять до біотичного середовища.

Під навколишнім середовищем розуміють сукупність зовнішніх умов живої та неживої природи, при яких існує організм і які прямо чи опосередковано впливають на стан, розвиток та розмноження як окремих організмів, так і популяцій.

Існує також більш конкретне поняття середовища як безпосереднього оточення організмів - середовища існування. Середовище існування - це сукупність умов, у яких мешкають певні особини, популяції, угрупування організмів. Воно охоплює сукупність абіотичних та біотичних факторів окремого організму чи їх угрупувань в цілому, тобто все те, серед чого вони живуть. Живі організми нашої планети населяють чотири основні середовища існування: водне, наземно-повітряне, ґрунти, а також організми інших істот.

2. Умови існування - це сукупність життєво необхідних факторів середовища, без яких живі організми не можуть існувати. Екологічний фактор - будь-який фактор середовища, що здатен тою чи іншою мірою, прямим або непрямим способом впливати на живі організми, в період хоча б однієї фази індивідуального розвитку.

Усі екологічні фактори прийнято класифікувати на такі основні групи:

· Абіотичні (абіогенні) фактори - це фізико-хімічні фактори неживої природи.

· Біотичні (біогенні) фактори - це прямий чи опосередкований вплив живих організмів як один на одного, так і на довкілля.

· Антропічні (антропогенні) фактори - це фактори прямого або опосередкованого впливу людини та її господарської діяльності на живі організми та середовище.

Основні види абіотичних факторів

Кліматичні або атмосферні

Едафічні (ґрунтові)

Орогрфічні

Гідрологічні (фактори водного середовища)

Сонячна радіація;

Температура;

Вологість повітря та опади;

Газовий склад повітря;

Атмосферний тиск та течії повітря;

Атмосферна електрика

Структура ґрунту;

Механічний склад ґрунту;

Вологість;

Солоність ґрунту;

Кислотність ґрунту (показник рН)

Фактори рельєфу

Освітленість;

Температура;

Солоність;

Газовий режим;

Тиск

3. Клементс та Шелфорд (1939р.) запропонували класифікацію біотичних факторів, в якій враховано найбільш типові форми взаємодії двох організмів - коакції. Усі коакції поділяють на 2 групи:

· Гомотипові реакції - типи взаємодій організмів, що належать до одного і того самого виду;

· Гетеротипові реакції - форми взаємодії двох організмів різних видів.

Серед взаємодії організмів одного виду можна виділити такі коакції: груповий ефект; масовий ефект (явище, яке виникає при перенаселенні якогось життєвого простору); внутрішньовидова конкуренція (змагання організмів одного виду між собою за ті чи інші умови існування).

Коакції організмів різних видів більш різноманітні, ні ті, що спостерігаються між особинами одного виду. Виділяють такі форми міжвидових взаємодій:

І. Взаємокорисні відносини

А) протокооперація - тип взаємовідносин між двома популяціями, при якому обидві отримують користь, який має необов'язковий характер, тобто ці відносини не є безперечною умовою виживання даних видів.

Б) мутуалізм (лат. «взаємний») - тип тісних взаємокорисних відносин популяцій по одному або декільком параметрам, при збереженні загальної автономії популяцій.

В) симбіоз - спільне, взаємнокорисне існування особин двох або декількох популяцій, без якого їх життєдіяльність була б дуже ускладнена або взагалі неможлива.

ІІ. Корисно-нейтральні відносини або коменсалізм.

Коменсалізм - форма взаємовідносин, при якій одна популяція отримує яку-небудь перевагу, не завдаючи іншій ні шкоди, ні користі.

А) Квартиранство - форма відносин, при якій особини якої-небудь популяції використовують в якості прикриття або місця проживання тіла або житло особин інших популяцій.

Б) Співтрапезництво - одночасне або послідовне вживання якого-небудь ресурсу особинами різних видів.

В) Нахлібництво - вживання решток ресурсів однією популяцією після іншої.

ІІІ. Корисно-шкідливі відносини.

А) Паразитизм - це форма взаємовідносин, при якій один організм (паразит) використовує інший (хазяїна) в якості середовища існування і (або) джерела поживних речовин, не викликаючи загибелі хазяїна.

Б) Хижацтво - тип взаємовідносин в одному трофічному рівні, при якому особини однієї популяції поїдають особин іншої популяції.

ІV. Взаємношкідливі відносини або конкуренція.

Конкуренція - тип антагоністичних взаємовідносин популяцій, обумовлений боротьбою за ресурси або домінування в біоценозі.

Теоретичною основою явища конкуренції є правило (закон) Гаузе: два біологічних види, які займають одну екологічну нішу, не можуть співіснувати довго, оскільки в результаті конкуренції один з видів буде витиснутий іншим.

V. Нейтрально-шкідливі відносини або аменсалізм

Аменсалізм - тип відносин між популяціями, коли одна пригнічується в результаті життєдіяльності іншої, не приносячи їй ні користі, ні шкоди. Н.: ріст світлолюбивих трав під пологом лісу. Трави при цьому пригнічуються, а дерева не відчувають ніяких впливів.

VІ. Взаємонейтральні відносини або нейтралізм

Нейтралізм - форма взаємовідносин популяцій в екосистемі, при якій обидві популяції, займаючи один екотоп, не впливають одна на одну. Найчастіше це стосується мешканців різних ярусів або середовищ існування, не пов'язаних харчованими ланцюгами. Н.: гриби і птахи прямо не впливають один на одного

Алелопатія - хімічний взаємовплив одних видів рослин на інші за допомогою продуктів метаболізму

Контрольні запитання

1. Що називають середовищем існування? Назвіть основні середовища існування організмів

2. Дайте визначення поняттю «екологічні фактори». Їх класифікація.

3. Визначте кліматичні фактори та дайте їм характеристику.

4. Яка роль світла в забезпеченні процесів життєдіяльності організмів? Які є пристосування організмів до існування в різних режимах освітлення?

5. Як температура впливає на процеси життєдіяльності? Як організми пристосовуються до існування в різних діапазонах температур?

6. Яку роль відіграє вода у житті організмів? Які є пристосування тварин і рослин до існування в умовах дефіциту вологи?

7. Які організми населяють ґрунти? Які адаптації до середовища існування у них спостерігаються?

8. Дайте характеристику основним біотичним факторам.

Література:

1. Білявський Г.О., Бутченко Л.І. Основи екології: теорія і практика: Навч. посіб. - К.: Лібра, 2006. - Р.2, §§ 2.3-2.4, с.40-48.

2. Заверуха Н.М., Серебряков В.В., Скиба Ю.А. Основи екології: Навч. посіб. - К.: Каравела, 2008. - Т.1.2.1.1-1.2.1.2, с.14-40.

3. Потіш Л.А. Екологія: Навч. посіб. - К.: Знання, 2008. - Р.2, §§ 2.1-2.2, 2.5-2.6, с.35-52, 58-65.

Тема 1.3 Загальні закономірності впливу екологічних факторів на живі організми

1. Будь-який екологічний фактор може сприйматися організмом позитивно і негативно, залежно від дози. Найбільш сприятлива доза екологічного фактора, під дією якої вид (організм) проявляє максимум життєдіяльності, є оптимальною дозою.

Закон оптимуму: кожному організму властива своя оптимальна доза того чи іншого фактора.

Хоча оптимальні дози фактора є найбільш сприятливі для організмів. Однак не завжди усі організми мають можливість споживати екологічні фактори саме в оптимальних дозах. Було виявлено, що організми можуть мати широкий діапазон толерантності (витривалості) щодо одного фактора і в той же час вузький щодо іншого. Такий принцип, коли ступінь стійкості до будь-якого фактора не означає такої ж стійкості до інших факторів, відомий під назвою Закону відносної незалежності адаптацій.

2. Широка чи вузька зона витривалості організму до будь-якого окремого фактора чи всієї сукупності факторів дає можливість стверджувати про його пластичність, або екологічну валентність.

Організми з високою екологічною валентністю, як правило, легко пристосовуються до більшості умов існування. Це відбивається на їхньому поширенні та чисельності. Таким чином, виділяють:

· Космополіти - види, які поширені майже по всій земній кулі, але в тому середовищі перебування, що їм властиве. (приклад: сірий пацюк, кульбаба)

· Убіквісти - види, які мають глобальне поширення, але вони населяють будь-яке середовище з різноманітними умовами життя. (приклад: вовк живе в хвойних та листяних лісах, у степах, горах і тундрі).

Види, які мають широке поширення і високу чисельність, вважаються біологічно прогресивними. Вузько спеціалізовані види ніколи не мали широкого поширення або високої чисельності. Їх не можна віднести до біологічно прогресивних, проте вони існують у свої власних умовах, в яких у них немає конкурентів. Діє правило прогресуючої спеціалізації (Депере, 1876р.): вид чи група видів, які стали на шлях спеціалізації, в подальшому своєму розвитку будуть поглиблювати свою спеціалізацію та вдосконалювати пристосованість до певних умов життя.

3. Навколишнє середовище, в якому живуть організми, є сукупність різноманітних екологічних факторів, які ще й до того проявляються в різних дозах. Комплексна дія екофакторів не є простою сумою дії кожного з них. У різних випадках одні фактори можуть підсилювати сприйняття інших (констеляція факторів), а той послаблювати їхню дію (лімітуючи дія факторів).

Протилежне до ефекту сукупної дії факторів є обмеження сприйняття одних факторів через інші. Це явище було відкрито в 1840 році німецьким агрохіміком Ю. Лібіхом.

Закон мінімуму Лібіха: ріст рослин залежить не стільки від наявності всіх речовин, скільки від мінімальної кількості певної речовини, відсутність якої, у свою чергу, призводить до затримки росту. Компенсація нестачі одного елемента іншим не проходить. Речовиною, яка знаходиться в мінімальних кількостях, регулюється урожай і визначається величина і сталість його в часі.

Ю. Одум для застосування закону мінімуму пропонує користуватись допоміжними принципами:

1) обмежуючий принцип: закон Лібіха можна застосовувати без уточнень тільки до умов стаціонарного стану, коли притік енергії та речовин регулюється її витоком, тобто система перебуває в стані рівноваги

2) в певних умовах висока концентрація або достатність певної речовини, або дія другого, не лімітуючого, фактора може змінювати потребу у мінімальній кількості речовини.

Але не слід забувати, про існування закону незамінності фундаментальних факторів (закону Вільямса, 1949): повна відсутність у довкіллі фундаментальних екологічних факторів (світла, води, вуглекислого газу, поживних речовин) не може бути замінена іншими факторами.

4. Лімітуючим фактором може бути не тільки той, який знаходиться в мінімумі, а навіть і той, що наявний в надлишку. І мінімальна, і максимальна доза якогось фактора (на межі толерантності) обмежують сприйняття оптимальних доз інших факторів. Тобто будь-який дискомфортний фактор не сприяє нормальному сприйманню інших оптимальних факторів.

Закон толерантності Шелфорда (1913р.): Природним обмежуючим чинником існування організму може бути як мінімальний, так і максимальний екологічний вплив, діапазон між якими визначає ступінь витривалості (толерантності) організму до цього чинника.

Одум ввів доповнення до закону:

1) організмам властивий як широкий діапазон толерантності до одного фактора, так і вузький до іншого

2) організми із більшим діапазоном толерантності, як правило, широко розповсюджені

3) якщо умови існування, визначені одним екологічним фактором, змінюються за межі оптимуму, то змінюється і діапазон толерантності до інших екологічних факторів

4) у природі організми часто потрапляють в умови, далекі від оптимально встановлених у лабораторних експериментах

5) період розмноження, росту, як правило, є критичним, межі витривалості організму в цей час набагато вужчі, ніж у дорослої особини.

Для характеристики амплітуди толерантності видів в екології використовують ряд термінів. До назви екофактора, який характеризує вплив на живий організм, додаються два слова: стено - вузький або еври - широкий.

Стенотермний - евритермний - відносно до температури;

Стеногідричний - евригідричний - до води

Стенофаг ний - еврифагний - їжі

Стеногалінний - евригалінний - солоності

Стеноойкний - евриойкний - місця проживання

В основу екологічної характеристики організмів покладено їх реакцію на вплив факторів середовища. Організм здатний вижити лише в діапазоні мінливості даного фактора, який ще називають амплітудою. Критичне значення даного фактора, вище або нижче якого організм не може існувати, називають критичною (кардинальною, летальна) точкою. Між цими критичними значеннями розташована зона екологічної толерантності.

У межах зони екологічної толерантності напруженість факторів середовища є різною. Поряд з критичними точками розташовані песимальні зони, в яких активність організму значно обмежена дією зовнішніх умов. Далі розташовані зони комфорту, в яких спостерігається чітке зростання екологічних реакцій організму. В центрі знаходиться зона оптимуму, яка є найсприятливішою для функціонування організму.

Схема стосунків у діапазоні екологічної толерантності була запропонована в 1924р. Гессе.

Організми підтримують із середовищем певну рівновагу за допомогою саморегуляції. Здатність організмів підтримувати свої властивості на певному, достатньо стабільному рівні називають гомеостазом.

Контрольні запитання

1. Сформулюйте закон оптимуму. Що таке межі витривалості?

2. Що називають екологічною валентністю виду? Які види називають еврибіонтами, а які стенобіонтами?

3. Які фактори називають лімітуючи ми? Яке їхнє значення для існування живих організмів?

4. Сформулюйте закон толерантності Шелфорда. Поясніть схему стосунків у діапазоні екологічної толерантності.

Література:

1. Заверуха Н.М., Серебряков В.В., Скиба Ю.А. Основи екології: Навч. посіб. - К.: Каравела, 2008. - Т.1.2.1.3, с.40-48.

2. Потіш Л.А. Екологія: Навч. посіб. - К.: Знання, 2008. - Р.2, §§ 2.3-2.4, с.52-58.

Тема 1.4 Демекологія (популяційна екологія)

1. Першою надорганізмовою біологічною системою є популяція. Термін «популяція» запозичений з демографії В. Іогансеном у 1905 році на позначення групи особин одного виду, а інколи навіть однорідної суміші особин різних видів. Таким чином «популяція» - сукупність особин одного виду, тривалий час заселяюча певний простір. Слово популяція походить від латинського слова «populus» - народ, населення.

Популяція - сукупність особин одного виду, які здатні до вільного схрещування, протягом тривалого часу населяють певний простір, а також відділена від сусідніх подібних сукупностей особин тими чи іншими формами ізоляції.

Популяції, як групові об'єднання, володіють рядом специфічних властивостей (ознак), які не властиві кожній окремо взятій особині.

Ознаки популяцій:

1) чисельність - загальна кількість особин на певній території

2) густота (щільність) популяції - це середня кількість особин на одиницю площі або об'єму простору, який займає популяція.

Розрізняють середню та екологічну (специфічну) щільність. Середня щільність означає число особин на одиницю всього простору. Екологічна щільність - число особин на одиницю заселеного простору.

3) народжуваність - кількість нових особин, які з'явилися за одиницю часу у процесі розмноження. Її вираховують за формулою:

,

де В - народжуваність, Nb- кількість організмів, що народилися, ?t - певний проміжок часу (зазвичай 1 рік).

4) смертність - кількість особин, які загинули за певний проміжок часу.

Її вираховують за формулою:

,

де M - народжуваність, Nm- кількість організмів, що загинули чи померли, ?t - певний проміжок часу (зазвичай 1 рік).

5) приріст популяції - різниця між народжуваністю і смертністю

6) темп росту - середній приріст за одиницю часу

2. Організми, що належать до одного виду, займають певну територію, або ареал - це ділянка поширення на земній поверхні систематичної групи живих організмів або угруповань.

Розрізняють види ареалу за своєю формою:

· Суцільний - це такий ареал, що не переривається ніякими особливими фізико-географічними, біологічними чи іншими перешкодами (характерний для видів-убіквістів).

· Переривистий (диз'юнктивний) характеризується тим. Що простір, який займає вид, розпадається на декілька відокремлених територій, настільки віддалених, що обмін насінням, спорами та рухомими організмами повністю неможливий. Приклад: блакитна сорока мешкає на Далекому Сході та на Піренейському півострові.

· Мозаїчний ареал складається з невеличких територій, що за своїми умовами сприятливі для життя організмів.

· Мереживний (стрічковий) ареал включає в себе території, що не заселені організмами через несприятливі умови.

3. Популяції властива певна організація. Розподіл особин за територією, співвідношенням груп за статтю, віком, морфологічним, фізіологічним, поведінковим і генетичним особливостям відображають структуру популяції. Вона формується, з одного боку, на основі загальних біологічних властивостей виду, а з іншого - під впливом абіотичних факторів середовища і популяцій інших видів. Структура популяцій має, відповідно, пристосувальний характер.

Виділяють такі структури популяції:

1) Вікова структура - це співвідношення різних вік4ових груп популяцій. У популяції можна виділити три екологічні віки: перед репродуктивний, репродуктивний та пост репродуктивний. Зазвичай у популяціях, які швидко зростають, значну частку становлять молоді особини, у стабільних популяціях розподіл вікових груп більш рівномірний, а в популяціях, для яких характерне зменшення чисельності, - переважають особини старшого віку.

З віком вимоги особини до середовища і стійкість до окремих її факторів закономірно суттєво змінюються. На різних стадіях онтогенезу можуть відбуватися зміна середовищ існування, зміна типу харчування, характеру пересування, загальної активності організмів. Наприклад: трав'янисті жаби на суходолі і пуголовки у водоймищах, гусениці, які гризуть листя, і метелики, які ссуть нектар, сидячі морські лілії і їх планктонні личинки доліолярії - лише різні онтогенетичні стадії одних і тих же видів.

2) Статева структура - співвідношення особин різної статі. Існування певної статевої структури в популяціях передбачає також встановлення властивої тільки цій популяції структури схрещування, що в свою чергу, характеризує певну систему шлюбних відносин у тій чи іншій популяції.

Моногамія - система шлюбних відносин, при якій один самець та одна самка утворюють шлюбну пару.

Полігамія - це така система шлюбних стосунків, при якій одна особина вступає в шлюбний зв'язок з більш як одним представником протилежної статі. Типи полігамії:

· Полігінія (один самець має одночасно шлюбні зв'язки з двома або більшою кількістю самок);

· Поліандрія (одна самка має одночасно шлюбні зв'язки з двома або більшою кількістю самців)

3) Просторова структура

Простір, який займає популяція, постачає їй засоби до життя. Кожна територія може прогодувати лише певну кількість особин. Природно, що повнота використання ресурсів залежить не тільки від загальної чисельності популяції, а й від розмірів особин в просторі.

Частіше члени популяції розподіляються в просторі нерівномірно, що обумовлено двома причинами: неоднорідністю простору і деякими особливостями біології видів, які сприяють виникненню скупчень індивідуумів.

Рослини в ценопопуляції частіше всього розподілені дуже нерівномірно, утворюючи більш або менш ізольовані групи, скупчення. У тварин завдяки їх рухливості способи упорядкування територіальних відносин більш різноманітні у порівнянні з рослинами. За типом використання простору всі рухомі тварини поділяються на основні групи: кочові і осілі.

При осілому існуванні тварина протягом всього або більшої частини життя використовує доволі обмежену ділянку середовища. Така тварина відрізняється інстинктами прив'язаності до своєї ділянки («почуття дому» або «хомінг»). Переваги: вільна орієнтація, менша витрата часу на пошук їжі, запас їжі, менше ворогів. Недолік: є загроза швидкого виснаження ресурсів, якщо густота популяції виявиться надто високою.

Перевага кочового образу життя полягає в тому, що тварина не залежить від запасів їжі на конкретній території.

4) Етологічна (поведінкова) структура - система взаємовідносин між членами однієї популяції.

Поведінка тварин по відношенню до інших членів популяції залежить перш за все від образу життя виду.

1) поодинокий спосіб життя (особини популяції незалежні і відокремлені одна від одної, збираються групами лише на період розмноження). Пр.: скорпіони, павуки, тетеруки, качка-крижень.

2) сімейний спосіб життя (посилюється зв'язки між батьками і їх нащадками)

Поведінка: різні сигнали, маркування, ритуальні форми загрози і пряма агресія забезпечують володіння ділянкою, достатньою для вигодовування нащадків.

3) колонії - групові поселення осілих тварин. Вони можуть існувати тривалий час або виникати лише на період розмноження, як, наприклад, у багатьох птахів - чайок, гагар, берегових ластівок, бабаків. Можуть утворюватися внаслідок того, що дочірні особини залишаються сполученими з материнською (губки, поліпи кишковопорожнинних).

Поведінка: захист від ворогів і попереджувальна сигналізація

4) зграї - це тимчасові рухомі об'єднання тварин, які проявляють біологічно корисну організованість дій. Пр.: сарана, горобці, вовки

Поведінка: сильно розвинені подражательні реакції і орієнтація на сусідів.

5) табуни - більш тривалі і постійні об'єднання тварин у порівнянні зі зграями. Пр.: китоподібні, мавпи, копитні тварини. Поведінка: домінування-підкорювання.

4. Будь-яка популяція теоретично здатна до необмеженого росту чисельності, якщо її не лімітують фактори зовнішнього середовища. В такому гіпотетичному випадку швидкість росту популяції буде залежати тільки від величини біотичного потенціалу - показника, який відображає теоретичний максимум нащадків від однієї пари (або однієї особини) за одиницю часу.

При обчисленнях його частіше всього виражають коефіцієнтом r і обчислюють як максимально можливий приріст популяції ДN за відрізок часу Дt, віднесений до однієї особини, при початковій популяції N0:

Величина біотичного потенціалу дуже різна у різних видів. У природі біотичний потенціал популяції ніколи не реалізується повністю. Його величина звичайно складається як різниця між народжуваністю і смертністю в популяціях: r = b - d.

Загальні зміни чисельності популяції складаються за рахунок чотирьох явищ: народжуваності, смертності, заселення і виселення особин (міграція).

Підтримка певної чисельності називається гомеостазом популяції. В основі здатності популяції до гомеостазу лежать зміни фізіологічних особливостей, росту, поведінки кожної особини у відповідь на збільшення або зменшення числа популяцій, до якої вона належить. Механізми популяційного гомеостазу залежать від екологічної специфіки виду, ступеня впливу хижаків і паразитів та інше. У одних видів вони можуть проявлятися в жорсткій формі - загибель надлишку особин, у інших - в пом'якшеній, наклад в зниженні плодовитості на основі умовних рефлексів.

Контрольні запитання

1. Що таке популяція? Чим пояснюється існування виду у формі популяцій?

2. Якими ознаками характеризується популяція?

3. Що таке структура популяції? Які її види?

4. За рахунок яких явищ складаються загальні зміни чисельності популяції?

5. Що називається гомеостазом популяції?

Література:

1. Заверуха Н.М., Серебряков В.В., Скиба Ю.А. Основи екології: Навч. посіб. - К.: Каравела, 2008. - Т.1.2.2, с.48-57.

2. Потіш Л.А. Екологія: Навч. посіб. - К.: Знання, 2008. - Р.3, §§ 3.1-3.7, с.89-106.

3. М'ягченко О.П. Основи екології. - Р.1, §§ 1.4.2, с.36-38.

Тема 1.5 Синекологія

1. Екосистема - відносно просторово обмежена, внутрішньо однорідна природна система функціонально взаємопов'язаних живих організмів і оточуючого їх абіотичного середовища, з яким вони обмінюються речовиною, енергією та інформацією. Вперше термін введено в 1935р. англійським ботаніком А. Тенслі.

Поняття біогеоценозу ввів російський вчений В.М. Сукачов у 1942р. Біогеоценоз - сукупність на визначеній частині земної поверхні однорідних природних явищ (склад атмосфери, гірських порід, рослинності, тваринного світу та світу мікроорганізмів), які мають свою специфіку взаємодій компонентів і визначений тип обміну речовин та енергії, перебуває в постійному русі і розвитку.

2. Екологічним системам притаманні такі властивості:

- цілісність (відокремленість, автономність) означає певну замкненість сукупності компонентів, які складають екологічну систему

- функціональність(цілеспрямованість) визначає мету існування екосистеми

- продуктивність - властивість виробляти певну продукцію згідно мети екосистеми

- енергоспроможність - властивість екологічної системи сприймати, переробляти, засвоювати зовнішню енергію. а також віддавати її за межі системи

- емерджентність - здатність екосистеми отримувати нові, по відношенню до складових системи, властивості

- самоорганізованість - здатність екосистеми пристосовуватися до змін зовнішнього середовища в певних межах, зберігати структуру й функціональні властивості, тобто життєдіяльність в умовах довкілля, чинити опір зовнішньому впливові

- відкритість

- ієрархічність (багаторівневість)

3. Кожна екосистема має певну функціональну структуру. В кожну екосистему входять групи організмів різних видів, які відрізняються за способом харчування: автотрофи (створюють органічні речовини з неорганічних) і гетеротрофи (використовують готові органічні речовини) .

Ю. Одум в структурі екосистеми виділяє такі компоненти:

- неорганічна речовина (C, N, CO, H2 та ін.);

- органічні сполуки (білки, вуглеводи, ліпіди, гумінові речовини тощо), які зв'язують біотичну і абіотичну частини екосистеми;

- кліматичний режим (температура та інші фізичні фактори);

- продуценти - автотрофні організми, головним чином зелені рослини, здатні створювати корм з простих неорганічних сполук;

- макроконсументи або фаготрофи - гетеротрофні організми, головним чином тварини, які поїдають інші організми або частинки органічної речовини;

- мікроконсументи, сапрофіти або осмотрофи - гетеротрофні організми, переважно бактерії і гриби, які розкладають складові сполуки мертвої речовини, поглинають деякі продукти розкладу і вивільняють неорганічні поживні речовини, придатні для використання продуцентами.

Перші три групи - неживі абіотичні компоненти, решта ж становить біомасу (живу масу).

4. Всі названі групи організмів в будь-якій екосистемі тісно взаємодіють між собою,узгоджуючи потоки речовин і енергії. Прослідковуючи харчові взаємовідносини між членами біоценозу, можна побудувати харчові ланцюги і харчові сітки харчування різних організмів. Завдяки певній послідовності харчових відносин розрізняють окремі трофічні рівні переносу речовин і енергії в екосистемі, пов'язані з харчуванням певної групи організмів. Так І трофічний рівень утворюють продуценти (рослини, зелені водорості), ІІ - первинні консументи - фітофаги (більшість комах, птахи, молюски, ракоподібні, паразити рослин), ІІІ - вторинні консументи - зоофаги (хижаки або паразити.) До редуцентів належать сапрофіти (бактерії та гриби) і детритофаги.

Кількісні оцінки трофічних рівнів екосистеми вказують на наявність певної закономірності у відповідності нижчого трофічного рівня відносно іншого. Ч. Елтон встановив: кількість особин, що утворюють послідовний ланцюг, невпинно зменшується. Сьогодні даний висновок більше відомий як «піраміда Елтона», оскільки схематичне зображення даної закономірності має форму піраміди.

Харчові сітки служать основою для побудови екологічних пірамід чисельності, біомас та енергії. Найпростішими з них є піраміди чисельності, які відображають кількість організмів на кожному трофічному рівні. Для зручності аналізу ці кількості відображаються прямокутниками, довжина яких пропорційна кількості організмів, які мешкають в досліджуваній екосистемі, або логарифму цієї кількості. Часто піраміди чисельності будують в розрахунку на одиницю площі або об'єму.

В пірамідах чисельності дерево і колосок враховуються однаково, не дивлячись на їхню масу. Тому більш зручно використовувати піраміди біомаси, які розраховуються не по кількості особин на кожному трофічному рівні, а по їх сумарній масі. Побудова пірамід біомаси - більш складний і тривалий процес.

Піраміди біомаси не відображають енергетичної значності організмів і не враховують швидкість вживання біомаси. Це може приводити до аномалій у вигляді перевернутих пірамід. для цього будують піраміди енергії. Вони показують кількість енергії, яка пройшла через кожний трофічний рівень екосистеми за певний проміжок часу. В основу піраміди енергії часто додають прямокутник, який показує надходження сонячної енергії.

На підставі аналізу пірамід трьох типів Ю. Одум сформулював екологічне правило: дані піраміди чисел приводять до перебільшення ролі малих організмів, а дані піраміди мас - великих. У малих організмі більш інтенсивний метаболізм, а тому лише потік енергії є найбільш придатним показником для порівняння будь-якого компонента з іншим і всіх компонентів між собою.

Правило 10% (правило піраміди енергії Ліндемана): з одного трофічного рівня екологічної піраміди переходить на інший, більш високий її рівень, в середньому близько 10% надходженої на попередній рівень енергії.

5. Екологічна ніша - це просторове і трофічне положення виду, яке він займає в біогеоценозі, комплекс його зв'язків з іншими видами і вимог до фізичного середовища існування. Екологічна ніша виду визначається як абіотичними факторами довкілля, так і взаємозв'язками з іншими видами. Отже, в біогеоценозі існує стільки ж екологічних ніш, скільки й видів.

6. Будь-який біоценоз динамічний, в ньому постійно відбуваються зміни в стані і життєдіяльності його членів і співвідношенні популяцій. Всі різноманітні зміни, які відбуваються в будь-якому угрупуванні, можна віднести до двох основних типів: циклічні і поступальні. Циклічні зміни угрупувань відображають добову, сезонну та багатовікову періодичність зовнішніх умов. Поступальні зміни в угрупуванні приводять в кінцевому результаті до зміни цього угрупування іншим, з іншим набором переважаючих видів.

Закономірний спрямований процес зміни угрупувань в результаті взаємодії живих організмів між собою і оточуючим їх абіотичним середовищем називають сукцесією. Це процес саморозвитку угрупувань.

Виділяють 2 типи сукцесій них змін: 1) за участю як автотрофного, так і гетеротрофного населення; 2) за участю лише гетеротрофів.

Первинна сукцесія - поступове заселення організмами місць, на яких відсутнє життя. Вторинні сукцесії мають характер поступового відновлення характерної даній місцевості угрупування після нанесених ушкоджень. Сукцесії відбуваються шляхом заміни одних видів іншими.

Контрольні запитання

1. Що називається екосистемою?

2. Дайте характеристику структурі екосистеми.

3. Назвіть основні властивості екосистем.

4. Сформулюйте правило 10%.

5. Що називається сукцесією? Назвіть етапи сукцесійних змін.

Література:

1. Заверуха Н.М., Серебряков В.В., Скиба Ю.А. Основи екології: Навч. посіб. - К.: Каравела, 2008. - Т.1.2.3, с.57-70.

2. Потіш Л.А. Екологія: Навч. посіб. - К.: Знання, 2008. - Р.5, §§ 5.1-5.6, с.143-162.

3. Добровольський В.В. Основи теорії екологічних систем. - К.: ВД «Професіонал», 2005. - Р. 5, §§ 5.1-5.6, с. 116-162.

Тема 1.6. Біосфера як глобальна екосистема

1. Перші уявлення про біосферу як про «ділянку життя» та про зовнішню оболонку Землі сформулював Ж. Б. Ламарк (1802). Сам термін «біосфера» було введено в науку австрійським геологом Е. Зюссом (1875). Сучасне вчення про біосферу розроблено В.І. Вернадським (1926).

Біосфера - це оболонка Землі, яка включає частини атмосфери, гідросфери і літосфери, заселені живими організмами. Вернадський підкреслив відмінні особливості біосфери, зокрема:

Вернадський виділяє ознаки біосфери:

1) Біосфера - загальнопланетна оболонка.

2) Склад і будова біосфери зумовлені сучасною і минулою життєдіяльністю всієї сукупності живих організмів.

3) Біосфера є наслідком взаємодії живих і неживих компонентів, акумуляції та перерозподілу в ній величезної кількості енергії.

4) Біосфера є термодинамічно відкритою, самоорганізованою, саморегульованою динамічно зрівноваженою, стійкою системою.

5) Межі біосфери: верхня межа - променева - зумовлена наявністю жорсткого короткохвильового ультрафіолетового випромінювання. Нижня межа - термічна (в певних температурних режимах життя існувати не може).

6) Біосфера охоплює три геологічні сфери: нижню частину атмосфери, верхню частину літосфери та гідросферу.

Загальна протяжність біосфери за радіусом Землі складає близько 40км. Вона простягається від нижньої частини озонового екрана атмосфери, що розташований на висоті 20-25 км над рівнем моря, до верхньої частини гірських порід суші та дна Світового океану. Нижня межа простягання біосфери лежить на 23 км вглиб суші та на 1-2 км нижче дна океану.

Основна маса живої речовини зосереджена в порівняно невеликому прошарку - біостромі. Біостром лежить на поверхні суходолу та охоплює верхні шари водойм. У цій зоні знаходиться 98% всієї живої речовини планети.

Порівняно із загальною масою Землі біомаса вкраї мала - 0,1% від маси земної кори.

2. Біосфера сформована з різних речовин. За Вернадським, виділяють 6 головних речовин біосфери:

1) жива речовина, що представлена живими організмами;

2) біогенна речовина, що є продуктом життєдіяльності організмів (пр.: кам'яне вугілля, торф)

3) нежива (косна) речовина, в утворенні якої живі організми не брали участі (пр.: мінерали, гірські породи)

4) біокосна речовина, що сформована за рахунок взаємодії живої та косної речовин. Основним видом біокосної речовини є грунт.

5) радіоактивна речовина

6) космічна речовина (пр.: метеорити)

3. За Вернадським жива речовина - сукупність усіх живих організмів біосфери. Це форма активної матерії, і її енергія тим більша, чим більша маса живої речовини.

Властивості живої речовини:

1)високоорганізована внутрішня структура;

2)здатність вловлювати із зовнішнього середовища і транспортувати речовини та енергію, забезпечуючи ними процеси своєї життєдіяльності;

3)здатність підтримувати сталість власного внутрішнього середовища, незважаючи на коливання умов середовища зовнішнього, якщо ці коливання сумісні з життям;

4)здатність до самовідтворення шляхом розмноження.

Функції живої речовини в біосфері

1) Енергетична - поглинання сонячної енергії в процесі фотосинтезу, а хімічної енергії шляхом розкладу енергонасичених речовин; передача енергії кормовими ланцюгами різнорідної живої речовини

2) концентраційна - вибіркове накопичення в ході життєдіяльності окремих видів речовин: а) використовуваної для створення тіла організму; б) виділеної з неї в процесі метаболізму

3) деструктивна - мінералізація небіогенної органічної речовини; розкладання неживої органічної речовини; втягування утворених речовин у біохімічний кругообіг

4) середовищетворна - перетворення хіміко-фізичних параметрів середовища (головним чином за рахунок не біогенної речовини)

5) транспортна - перенесення речовин проти сили тяжіння і в горизонтальному напрямку

Закон константності за Вернадським: кількість живої речовини (за певний геологічний час) є величина постійна.

Закон фізико-хімічної єдності живої речовини (за Вернадським): уся жива речовина Землі має єдину фізико-хімічну природу.

4. За рахунок процесів міграції хімічних елементів усі геосфери Землі зв'язані єдиним циклом кругообігу цих елементів. Такий кругообіг, рушійною силою якого є тектонічні процеси та сонячна енергія, дістав назву великого (геологічного) кругообігу. Цей кругообіг має абіотичний характер. Тривалість його існування - близько 4 млрд. років. Потужність великого кругообігу речовин в атмосфері, гідросфері та літосфері оцінюється в 2х1016 тонн/рік.

Виникнення життя на землі спричинило появу нової форми міграції хімічних елементів - біогенної. За рахунок біологічної міграції на великий кругообіг наклався малий (біогенний) кругообіг речовин. У малому біологічному кругообігу переміщуються в основному вуглець, кисень, азот та фосфор.

Зараз обидва кругообіги протікають одночасно, тісно пов'язані між собою.

5. Розвиток екології зумовив розуміння єдності людини та природи, того, що людина повинна підпорядковуватись законам природи, а не намагатись їх змінити чи взагалі відмінити.

В.І. Вернадський, який створив вчення про біосферу, ще в І половині ХХст. Передбачав, що біосфера розвинеться у ноосферу (термін запропонований у 1927 році французькими філософами Е. Леруа та П. Т. де Шарденом). Спочатку В.І. Вернадський розглядав ноосферу (гр. «ноос» - розум та сфера)як особливу «розумову» оболонку Землі, яка розгортається над біосферою. Поза нею. Але згодом він дійшов висновку, що ноосфера - це новий стан біосфери, при якому розумова діяльність людини стає тим фактором, який визначає її розвиток.

Для ноосфери як нового якісного етапу в розвитку біосфери характерний тісний зв'язок законів природи і соціально-економічних законів суспільства, заснований на науково обґрунтованому, раціональному використанні природних ресурсів біосфери, який передбачає відновлюваність кругообігу речовин та потоку енергії.

Характерною рисою ноосфери є екологізація всіх сфер життя людини. До вирішення будь-яких проблем людина повинна підходити з позицій екологічного мислення, тобто з позицій збереження і поліпшення стану природного середовища.

Отже, ноосфера - це якісно нова форма організації біосфери, яка формується внаслідок її взаємодії з людським суспільством.

Контрольні запитання

1. Що називається біосферою?

2. Охарактеризуйте будову та властивості біосфери.

3. Функції біосфери.

4. Сформулюйте основні закони біосфери.

5. Дайте характеристику вчення В.І. Вернадського про біосферу та ноосферу.

Література:

1. Заверуха Н.М., Серебряков В.В., Скиба Ю.А. Основи екології: Навч. посіб. - К.: Каравела, 2008. - Т.1.2.4, с.70-81.

2. Потіш Л.А. Екологія: Навч. посіб. - К.: Знання, 2008. - Р.7, §§ 7.1-7.6, с.196-225.

3. М'ягченко О.П. Основи екології. - Р.І, §§ 1.3-1.3.4, с.14-31.

екологія біосфера природний забруднення

РОЗДІЛ 2. ОСНОВИ ПРИКЛАДНОЇ ЕКОЛОГІЇ

Тема 2.1 Забруднення навколишнього природного середовища

1. Забруднення - внесення в навколишнє середовище або виникнення в ньому нових, зазвичай не характерних фізичних чинників, хімічних і біологічних речовин, які шкодять природним екосистемам та людині.

Розрізняють природне забруднення, яке виникає внаслідок потужних природних процесів (виверження вулканів, лісові пожежі, вивітрювання) без будь-якого впливу людини, і антропогенне, яке є результатом діяльності людини. Різні типи забруднення можна розділити на три основні: фізичне, хімічне та біологічне схема 1.

Фізичне забруднення пов'язане зі змінами фізичних, температурно-енергетичних, хвильових і радіаційних параметрів зовнішнього середовища.

Хімічне забруднення - збільшення кількості хімічних компонентів певного середовища, а також проникнення (введення) в нього хімічних речовин, не притаманних йому або в концентраціях, котрі перевищують норму. Найнебезпечнішим для природних екосистем і людини є саме хімічне забруднення, яке отруює навколишнє середовище різними токсикантами (аерозолі, хімічні речовини, важкі метали, пестициди, пластмаси, синтетичні ПАР).

Біологічне забруднення - випадкове або пов'язане з діяльністю людини проникнення в екосистеми не притаманних їм рослин, тварин і мікроорганізмів (бактеріологічне).

2. Забруднювач - будь-який фізичний чинник, хімічна речовина або біологічний вид (головним чином мікроорганізми), який потрапляє в навколишнє середовище або виникає в ньому в кількості, більшій за звичайну, і викликає забруднення середовища.

Забруднювачі бувають природні й антропогенні, а також первинні (безпосередньо з джерела забруднення) і вторинні (внаслідок розкладу первинних забруднювачів або хімічних реакцій).

Проникнення різних забруднювачів у природне середовище може мати небажані наслідки, зокрема:

- Завдання шкоди рослинності і тваринному світу (зниження продуктивності лісів і культурних рослин, вимирання тварин);

- Порушення стійкості природних біогеоценозів;

- Завдання шкоди майну ( корозія металів, руйнування архітектурних споруд);

- Шкода здоров'ю людини.

3. Найбільший вклад у забруднення природного середовища вносять теплові електростанції, транспорт, металургійні та хімічні заводи.

На частку ТЕС припадає 35% сумарного забруднення води промисловістю і 46% - повітря. Вони викидають сполуки сульфуру, карбону і нітрогену, споживають велику кількість води. Стічні води ТЕС забруднені і мають високу температуру, що створює не тільки хімічне, але й теплове забруднення води.

Металургійні підприємства характеризуються високим рівнем споживання ресурсів і великою кількістю відходів. Серед них пил, оксиди карбону, сульфур(IV) оксид, коксовий газ, фенол, сірководень, вуглеводні.

Найбільш небезпечними у хімічній промисловості є виробництва аміаку, кислот, анілінових фарб, фосфорних добрив, хлору, пестицидів, синтетичного каучуку, каустичної соди, руті, карбіду кальцію, фтору.

Великий внесок у забруднення атмосфери роблять автомобілі. Сьогодні автомобіль - основне джерело шуму та забруднення повітря у містах (70-90% забруднень). Його викиди містять близько 20 канцерогенних речовин та більше ніж 120 токсичних сполук.

Значні забруднення дає целюлозно-паперова промисловість. За об'ємом забруднених стоків вона займає перше місце (більше 155). У стічних водах підприємств цієї промисловості нараховується більше 500 компонентів, причому ГДК визначено лиш для 55. Найбільше небезпеку становлять сполуки сульфуру і хлору, розчинна органіка.

Дуже велика кількість забруднюючих речовин потрапляє в природне середовище в процесі сільськогосподарської діяльності. Найбільшу шкоду приносить використання пестицидів - щорічно їх у світі застосовується 4 млн. т, але тільки 1% безпосередньо впливає на шкідників с/г культур. Значне забруднення ґрунтів, а потім і с/г культур пов'язано з використанням мінеральних добрив. Щорічно в світі на поля вноситься 400-500 млн. т мінеральних добрив, гіпсу і фосфоритів. Значні локальні забруднення дають великі тваринницькі комплекси: в навколишнє середовище потрапляють гній, залишки силосу і кормових добавок, в яких часто містяться сальмонели та яйця гельмінтів.

Контрольні запитання

1. Дайте визначення поняттю «забруднення».

2. Охарактеризуйте фізичне, хімічне та біологічне забруднення природного середовища.

3. В чому полягає різниця між природним і антропогенним забрудненням?

4. Дайте визначення поняттю «забруднювач».

5. Визначте основні забруднювачі біосфери і дайте оцінку їхнього впливу на здоров'я людини.

Література:

1. Заверуха Н.М., Серебряков В.В., Скиба Ю.А. Основи екології: Навч. посіб. - К.: Каравела, 2008. - Т.2.1., §§2.1.3-2.1.4., с.91-97.

2. Основи екології та соціоекології. За ред.. Бедрія Я. І. - Львів: «Афіша», 1999. - Р.2, § 2.3, с.74-75.

Тема 2.2 Забруднення атмосфери

1. Забруднення атмосферного повітря - це будь-яка зміна складу і властивостей повітря, що негативно впливає на здоров'я людей і тварин, стан рослинного покриву та екосистем.

Забруднення атмосфери

Природне

Штучне

Вулканічна діяльність;

Вивітрювання гірських порід;

Вітрова ерозія;

Пилок квіткових рослин;

Дим від лісових і степових пожеж;

Домішки, які з природних джерел

Газоподібні (SO2, CO2, O3, NO);

Рідкі (кислоти, луги, розчини солей);

Тверді (канцерогенні речовини, свинець і його сполуки, ртуть, кадмій, органічний і неорганічний пил, сажа, смолянисті речовини)

На сьогодні основними забруднювачами атмосферного повітря є різні галузі промисловості.

Таблиця. Вплив різних галузей промисловості в забруднення атмосфери.

Галузь промисловості

Основні компоненти забруднюючих викидів

Теплоенергетика (25,7%)

ТЕС - дим, який містить оксиди карбону, сульфуру та нітрогену, вуглеводні, пари води.

АЕС - радіоактивний йод, радіоактивні інертні гази, аерозолі

Котельні - оксиди карбону та сульфуру, вуглеводні.

Чорна металургія (23,4%)

SO2, пил, невелика кількість сполук P, As, Hg, Pb, Mn

Кольорова металургія (11,1%)

SO2, СО2, пил

Нафтовидобувна і нафтохімічна промисловість (13,7%)

Аерозолі, неорганічний пил, оксиди нітрогену та карбону, SO2, NH3, H2S, сполуки F

Транспорт (11,6 %)

СО, вуглеводні, оксиди нітрогену та сульфуру, сажа

Підприємства будівництва (3,4%)

Пил, органічні сполуки, оксиди карбону, нітрогену та сульфуру

Целюлозно-паперова

Органічні речовини, оксиди сульфуру, H2S, Cl2

Гірничо-видобувна (7,1%)

Пил і гази, які утворюються під час вибухів

Аналіз стану атмосферного повітря в Україні свідчить, що у 2004 р. середньорічний вміст пилу в повітрі перевищував норматив екологічної безпеки в 23 містах, вміст діоксиду нітрогену в повітрі - у 30 містах, вміст оксиду карбону - в 11 містах, діоксину сульфуру - у 4 містах. Рівень забруднення атмосферного повітря в Україні залишається високим, незважаючи на значний спад виробництва, що пов'язано зі збільшенням кількості автомобілів, у тому числі тих, які були в користуванні.

2. Наслідки забруднення атмосфери подані в таблиці.

Наслідок забруднення атмосфери

Причини виникнення

Вплив на навколишнє середовище

Парниковий ефект (глобальне потепління клімату)

Накопичення в атмосфері «парникових газів» - вуглекислого газу, метану, озону, оксидів нітрогену, хлорфторвуглеводнів (ХФВ), пара води.

За останні 100 років середньорічна глобальна температура піднялася на 0,3-0,6єС. За прогнозами вчених до середини ХХІ ст. температура приземної атмосфери може піднятись на 1,5-4,5 єС, що зумовить:

- підняття рівня Світового океану на 100-150 м за рахунок теплового розширення води і затоплення прибережних зон;

- танення льодовиків;

- зміщення кліматичних зон (зонами землеробства стануть тайга і тундра);

- зміну погоди і збільшення кількості опадів

Кислотні опади - всі види метеорологічних опадів (дощ, сніг, град, туман, дощ зі снігом), рН яких менший 5,5.

Оксиди нітрогену та сульфуру, пара кислот. Їх природними джерелами є вулканічні виверження, пожежі, діяльність ґрунтових бактерій, антропогенними - транспорт, ТЕС, сміттєспалювальні заводи, металургійні комбінати, хімічні підприємства.

- зниження рН поверхневих вод і ґрунтів та посилення міграції важких металів;

- опіки і зниження інтенсивності фото синтезуючих рослин;

- корозія металевих виробів;

- руйнування будівель з вапняку та архітектурних пам'яток;

- загибель гідро біонтів;

- деградація лісів, зменшення стійкості дерев стосовно шкідників і патогенних мікроорганізмів

Руйнування озонового екрану («озонова дірка»)

1) оксиди нітрогену

2) ХФВ (найчастіше фреони)

3) особливості циркуляції атмосфери - повітряні потоки з нижніх шарів атмосфери під час руху вгору розштовхують озон

- більш високий рівень УФ випромінювання на поверхні землі;

- збільшення захворювань на рак шкіри;

- зміна температурного режиму;

- зміна режиму вітрів і дощів;

- підвищення рівня моря

Смог - суміш диму, туману і пилу, що виникає в атмосфері промислових міст із частинок сажі, попелу, продуктів сухої перегонки пального.

Лондонський (чорний) смог: низька температура (біля 0єС); висока вологість (до 100%); підвищений вміст сажі, оксидів карбону, нітрогену, сульфуру, що утворюються при спалюванні палива

Лос-анжелеський (білий) смог: висока температура (більше 30 єС); відсутність перемішування шарів повітря у вертикальному напрямі; значна концентрація викидів автотранспорту; утворення пероксицетилнітрату

Аляскінський (льодяний) смог виникає в північних широтах: температура нижче -30єС; висока вологість; забруднене повітря

Тривалі смоги призводять до:

- подразнення очей. Слизових оболонок, органів дихання;

- задухи;

- бронхіальної астми;

- збільшення смертності;

- пригнічення рослинності;

- руйнування будівель;

- прискорення корозії металів

3. Основним критерієм встановлення нормативів ГДК для оцінки якості атмосферного повітря є вплив шкідливих домішок, які містяться в повітрі, на організм людини.

Гранично допустима концентрація (ГДК) - це така кількість шкідливої речовини в навколишньому середовищі, яка при постійному контакті або впливі за певний проміжок часу практично не впливає на здоров'я людини і не викликає негативних наслідків у її потомства. ГДК найбільш розповсюджених забруднювачів наведено в додатку 3.

Для кожного стаціонарного джерела забруднення повітря встановлюються нормативи гранично допустимих викидів (ГДВ). ГДВ - це об'єм (кількість) шкідливої речовини, що потрапляє в навколишнє середовище за одиницю часу, перевищення якого спричиняє виникнення негативних наслідків у довкіллі або загрожує здоров'ю людини.

4. Зниження забрудненості повітря відбувається завдяки різноманітним фізичним, хімічним та біологічним процесам:

- розсіюванню в атмосфері забруднювачів, яке залежить від метеорологічних умов (вологості та температури повітря, швидкості вітру, фізичних та хімічних забруднювачів);

- руйнуванню забруднювачів під дією сонячної радіації (фотохімічні процеси);

- взаємодії між окремими забруднювачами з утворенням нетоксичних чи менш токсичних сполук;

- хімічні взаємодії між забруднювачем і основним компонентом повітря (найчастіше О2);

- поглинанню рослинами сполук нітрогену та сульфуру і використанню їх для синтезу органічних речовин.

5. Методи захисту повітряного середовища від шкідливих викидів:

1) архітектурно-планувальні заходи пов'язані з правильним взаємним розміщенням джерел викидів і житлової забудови з урахуванням напрямку вітру, облаштуванням навколо промислових підприємств зелених зон тощо.

2) Інженерно-організаційні заходи спрямовані на зниження інтенсивності руху автотранспорту (будівництво об'їзних і окружних доріг навколо міст і населених пунктів, спорудження різнорівневих розв'язок на перехрестях доріг).

3) Екологізація виробництв, а саме впровадження маловідходних технологій

4) Техніко-технологічні заходи очистки викидів. Для очищення газів від твердих і рідких часток використовують технології сухої інерційної очистки газів, мокрої очистки газів, фільтрації, електростатичного осадження. Для очистки газів від токсичних газо- і пароподібних компонентів використовують методи абсорбції, адсорбції, термічні і каталітичні.

5) Організація санітарно-захисних зон.

Санітарно-захисна зона - це смуга, яка відділяє джерело промислового забруднення від житлових або громадських будівель для захисту населення від впливу шкідливих чинників виробництва.

Контрольні запитання

1. Назвіть джерела забруднення атмосфери та її основні забруднювачі.

2. Яку шкоду завдають кислотні опади?

3. Що таке смоги, за яких умов вони виникають?

4. До чого призводить порушення озонового екрану?

5. Що таке парниковий ефекту? До яких наслідків може призвести посилення парникового ефекту?

6. Які можна запропонувати методи захисту та збереження атмосфери7

7. Поясніть, чому охорона атмосферного повітря є ключовою проблемою оздоровлення навколишнього середовища.

8. Дайте характеристику стану повітряного середовища України.

Література:

1. Заверуха Н.М., Серебряков В.В., Скиба Ю.А. Основи екології: Навч. посіб. - К.: Каравела, 2008. - Т.2.2., §2.2.1., с.119-129, Т.2.4., §2.4.1., с.201-202.

2. Основи екології та соціоекології. За ред.. Бедрія Я. І. - Львів: «Афіша», 1999. - Р.2, § 2.5, с.107-115.

3. Білявський Г.О., Бутченко Л.І. Основи екології: теорія і практика: Навч. посіб. - К.: Лібра, 2006. - Р.3, § 3.1, с.64-73.

4. Клименко М.О., Залеський І.І. Техноеклогія: Навч. посіб. - К.: ВЦ «Академія», 2011. - Р.1, §1.2 , с. 18-19.

Тема 2.3 Забруднення гідросфери

1. Під забрудненням водойм розуміють потрапляння у значних кількостях і концентраціях забруднювачів, які послаблюють біосферні функції водойм та порушують нормальні умови середовища. Основні види забруднення води:

- хімічне забруднення;

- бактеріальне забруднення проявляється у появі у воді патогенних бактерій, вірусів, найпростіших, грибків;

- радіоактивне забруднення виникає внаслідок проведення ядерних випробувань, аварій на атомних підприємствах та накопичення радіоактивних відходів;

- механічне забруднення характеризується потраплянням у води різних механічних домішок (пісок, шлаки, сміття, мул);

- теплове забруднення пов'язане з підвищенням температури води в результаті її змішування з теплими технологічними водами підприємств.

2. Процеси забруднення гідросфери пов'язані з різними чинниками, проте основними джерелами є:

- витік нафти і нафтопродуктів;

- скидання у водойми неочищених стічних вод;

- змив отрутохімікатів зливовими опадами;

- підприємства хімічної, гірничо-видобувної, нафтової, целюлозно-паперової промисловості;

- морський і річковий транспорт;

- сільське господарство.

Часто забруднення поверхневих вод певними галузями економіки, а отже й формування якості води можна оцінити за об'ємом скиду стічних вод у річки та інші водойми. Найбільше їх забруднює промисловість, яка скидає більше половини всіх цих вод - 63% у 1990р., 57% у 2009р. На другому місці - комунальне господарство. Його частка у загальному об'ємі скидних вод із 1990р. по 2009р. безперервно зростала відповідно від 20 до 31%. Частка скидних вод с/г впродовж 1990-2009рр. коливалася в межах 15-17%, а потім зменшилася до 11-12%. На інші галузі економіки України припадає не більше 0,5% усього об'єму скидних вод (додаток 4).

3. Евтрофікація водойм - це підвищення рівня продукції первинних водойм завдяки збільшенню в них концентрації біогенних елементів, переважно нітрогену та фосфору. Розрізняють евтрофікацію водойм природну і антропогенну.

Природна евтрофікація триває тисячоліття, повільно і поступово. Внаслідок неповної мінералізації водних рослин спостерігається накопичення органічних речовин і збільшення концентрації біогенних елементів у водоймах.

Антропогенна евтрофікація наступає набагато швидше, особливо у водоймах з повільним стоком - озерах, водосховищах, ставках. Це пов'язано зі значним надходженням біогенних елементів - N, P у вигляді мінеральних добрив, миючих засобів, стоків тваринницьких ферм, атмосферних аерозолів.

При евтрофікації водойм на початкових етапах підвищується до певного рівня первинна продукція, а саме, створюється більш багата кормова база для розвитку риб. Це сприяє збільшенню її чисельності, однак пізніше внаслідок різкого збільшення фітопланктону погіршується якість води, виникає «цвітіння», зменшується її прозорість, вміст у ній кисню, тому високий ступінь евтрофікації водойми викликає замори риб, пригнічує розвиток інших гідро біонтів, що призводить до втрати генофонду, зменшення здатності екосистеми до гомеостазу і саморегуляції.

Для боротьби з евтрофікацію водойм вживають такі заходи: зменшення надходження біогенних елементів у водойми внаслідок очищення стічних вод; проведення агротехнічних і лісотехнічних заходів для зниження виносу біогенних елементів із площі водозбору.

4. Морські екосистеми зазнають значного антропогенного впливу внаслідок:

А) забруднення нафтою і нафтопродуктами. У морські води щорічно надходить до 6 млн. т нафтопродуктів. Внаслідок нафтового забруднення відбувається зміна фізико-хімічних процесів, а саме: змінюється склад спектра та інтенсивність проникнення у воду світла, підвищується температура поверхневого шару води, погіршується газообмін, зменшується кількість фітопланктону і гине риба.

Б) забруднення важкими металами. Важкі метали потрапляють у Світовий океан зі стоком річок, вимиваються з поверхні, випадають з атмосфери. Найбільшим їх джерелом є стічні води підприємств металургії та металообробки. Збільшення концентрації важких металів може викликати порушення біологічних процесів у живих організмах і призвести до захворювань, а то й смерті.

В) забруднення пестицидами. Промислове виробництво пестицидів супроводжується появою великої кількості побічних продуктів, що забруднюють стічні води. У водному середовищі найчастіше трапляються представники інсектицидів, фунгіцидів і гербіцидів.

Г) забруднення сміттям і продуктами спалювання у морі. Сміття потрапляє в океан із кораблів, надходить із водами річок, його часто спеціально скидають у води Світового океану чи спалюють у віддалених районах. Особливо забруднені води поблизу портів.

Д) поховання різноманітних відходів (дампінг). Багато країн, що мають вихід до моря, роблять морські захоронення різних матеріалів і речовин, зокрема ґрунту, вийнятого при днопоглиблювальних роботах, бурового шлаку, відходів промисловості, будівельного сміття, твердих відходів, вибухових і хімічних речовин, радіоактивних відходів. Обсяг поховань становить близько 10% від усієї маси забруднюючих речовин, що надходять у Світовий океан.

5. За даними ООН, 4 із кожних 5 захворювань у країнах, що розвиваються, викликані або забрудненою водою, або антисанітарними умовами проживання. Щодня в цих країнах 25 тис. чоловік помирає від хвороб, викликаних неякісною водою. Якість води визначається за чотирма основними групами показників: фізичними, гідробіологічними, бактеріологічними, хімічними.

Для оцінки екологічного стану вод, умов їхнього використання встановлюється Гранично допустимі концентрації речовин у водних об'єктах та гранично допустимі скиди (ГДС).

ГДК домішок у воді водного об'єкта - це такий нормативний показник, який включає несприятливий вплив на організм людини і можливість обмеження чи порушення нормальних умов господарсько-питного, побутового та інших видів водокористування .

ГДС - обсяг шкідливих речовин у стічних водах, максимально допустимий до відведення в установленому режимі у певному пункті водного об'єкта.

6. Самоочищення водойм - це сукупність фізичних, гідродинамічних (розбавляння, перемішування), фізико-хімічних, хімічних та біохімічних процесів, які зумовлюють зниження концентрації забруднювачів у воді.

Фізичні процеси - це газообмін на межі поділу «атмосфера - вода»: поглинання газів, що входять до складу атмосферного повітря, відбувається при зниженні температури води; сорбція домішок зависями, донним мулом, поверхнею тіл гідробіонтів; осадження зависей.

Хімічні процеси - це механізми, в основі яких лежать хімічні реакції різних типів, що супроводжуються утворенням малорозчинних, малодисоційованих, газоподібних та інших сполук. Такими процесами є осадження, окиснення, комплексоутворення, гідроліз, фотоліз.

Біохімічні процеси відбуваються за участі живих організмів: фото- і хемосинтез, біоакумуляція окремих хімічних елементів, процеси метаболізму та взаємодія їх продуктів між собою чи з компонентами води.

7. Стічні води - це комунальні та промислові стоки населених місць (побутові, виробничі, дощові з вулиць, промислових майданчиків, районів усіх типів забудов), використані людиною і відведені після користування.

За походження стічні води поділяють на:

- промислові стічні води дуже різноманітні за спектром забруднювачів. Стічні води металургійних комбінатів містять важкі метали, нафтопродукти, зависі; целюлозно-паперових виробництв - збагачені целюлозними волокнами, солями алюмінію, хлором, танінами, сульфатами, сульфітами та іншими забруднювачами.

- Сільськогосподарські стічні води утворюються переважно на тваринницьких фермах під час приготування кормів, миття обладнання, прибирання приміщень. У них високий вміст органічних сполук, суспендованих часток, сполук нітрогену і фосфору; надходження їх у водойми надзвичайно небезпечне для водних екосистем внаслідок токсичності аміаку, можливості евтрофікації водойм.

- Побутові стічні води містять органічні речовини, сполуки нітрогену і фосфору, ПАР.

Вода, яка використовувалася для побутових потреб і в технологічних процесах, потрапляє на очисні споруди. Проте при відсутності або перевантаженості очисних споруд у водойми вимушено скидаються неочищені або недостатньо очищені стічні води.

Сталого характеру набула тенденція до зниження ефективності роботи очисних споруд. Вона зумовлена зношеністю устаткування, його низьким технологічним рівнем, значною енергозалежністю, а також наявністю у складі забруднюючих речовин нових хімічних речовин, для очищення води від яких відсутні реагенти. За станом забруднення поверхневих вод в Україні здійснюють систематичні спостереження на 251 створі в 195 пунктах на 101 річці, 15 водосховищах, 7 озерах та 1 каналі. Майже всі водні об'єкти, на яких здійснюють спостереження, належать до забруднених та дуже забруднених. Найзабрудненішими є річки Горинь, Десна, Сула, Тетерів, Ворскла, Унава, Самара, Інгулець, Сіверський Донець, Уди, Казенний Торець, Бахмут, Луганськ, Біленнька, Дністер, Тисменниця, Опір, Стрий, Кальміус, Кальчик, Булавин, Молочна, Західний Буг, Полтва, Луга, Дунай, Латориця, Вірча, Південний Буг. Дуже забруднені також водосховища Дніпровського каскаду, особливо Київське та Канівське. На 64% об'єктів, на яких здійснюють спостереження, зареєстрували до 900 випадків високого рівня забруднення поверхневих вод 14 інгредієнтами.

Контрольні запитання

1. Охарактеризуйте стан світових ресурсів прісних вод.

2. Назвіть джерела забруднення гідросфери та проаналізуйте види забруднювачів.

3. Наведіть приклади та поясніть негативні наслідки антропогенного впливу на води Світового океану.

4. Дайте визначення стічним водам. Охарактеризуйте основні види стічних вод.

5. Розкрийте способи очищення стічних вод.

Література:

1. Заверуха Н.М., Серебряков В.В., Скиба Ю.А. Основи екології: Навч. посіб. - К.: Каравела, 2008. - Т.2.2., §2.2.2., с.129-140, Т.2.4., §2.4.1., с.202-204.

2. Основи екології та соціоекології. За ред.. Бедрія Я. І. - Львів: «Афіша», 1999. - Р.2, § 2.6, с.117-132.

3. Білявський Г.О., Бутченко Л.І. Основи екології: теорія і практика: Навч. посіб. - К.: Лібра, 2006. - Р.3, § 3.2, с.73-96.

4. Клименко М.О., Залеський І.І. Техноеклогія: Навч. посіб. - К.: ВЦ «Академія», 2011. - Р.1, §1.2 , с. 19-22.

Тема 2.4 Забруднення літосфери

1. Грунт - верхній родючий шар землі.

Екологічні функції ґрунтів:

1) Забезпечує існування життя на Землі;

2) Сприяє взаємодії великого геологічного і малого біологічного кругообігу речовин на Землі;

3) Здійснює регулювання біосферних процесів;

4) Регулює хімічний склад атмосфери і гідросфери;

5) Акумулює активну органічну речовину і хімічну енергію.

2. Основні види впливу людини на земельні ресурси.

3. Основними забруднювачами ґрунту є пестициди, мінеральні добрива, нафта і нафтопродукти, важкі метали.

Характеристика основних забруднювачів ґрунтів

Забруднювач

Шляхи потрапляння

Наслідки забруднення

Мінеральні добрива

Використання в надлишковій кількості; втрачання при виробництві, транспортуванні та зберіганні

· можливе підкислення ґрунту,

· евтрофікація водойм,

· порушення біогеохімічного кругообігу нітрогену, фосфору та деяких інших елементів,

· мінеральні добрива є джерелами важких металів та радіонуклідів

Пестициди

Внаслідок використання для боротьби з бур'янами, шкідниками, грибковими захворюваннями с/г культур

· погіршення харчових якостей і збереження продукції;

· втрачання природної родючості;

· інтоксикація великої кількості біологічних видів, яке може призвести до їхнього зникнення;

· пестициди у високих концентраціях мають виражені мутагенні і канцерогенні властивості

Важкі метали

Відкритий видобуток корисних копалин; викиди металургійних заводів, хімічних підприємств, сміттєспалювальних фабрик; ТЕС; звалища відходів; атмосферні опади; пожежі

Механізм токсичної дії катіонів металів різний і зумовлює:

· зниження активності ферментів (Cu, Hg);

· утворення халатів зі звичайними метаболітами та порушення обміну речовин (Fe);

· взаємодію з клітинними мембранами і зміну їх проникності та інших властивостей (Cd, Cu);

· конкуренцію з хімічними елементами, необхідними для живлення рослин (Zn входить до складу багатьох ферментів і заміщення його Cd спричинює порушення функціонування ферментних систем та загибель рослин)

Нафтопродукти і нафта

Під час видобутку нафти і природного газу; у разі аварій нафтопроводів; разом з промисловими стічними водами; з атмосферними опадами; під час роботи техніки на полях; змиванням із поверхні автомагістралей, авто мийок і транспортних підприємств

Нафта при високих концентраціях ізолює поживні речовини від коренів рослин; робить ґрунтову масу гідрофобною; при запустінні утворює асфальтоподібну масу на поверхні ґрунту, яка ускладнює обмін газами і водою між атмосферою та ґрунтом. Через наявність ароматичних і полі циклічних ароматичних вуглеводнів та інших сполук нафта і нафтопродукти токсичні для грунтової біоти.

4. Забруднення ґрунтового покриву продуктами техногенезу призвело до того, що до 20% території України перебуває у незадовільному стані за рівнем забрудненості різними токсичними сполуками. Основними джерелами забруднення є сільське господарство, промисловість і транспорт. Найнебезпечніше для довкілля забруднення грантів радіонуклідами, що випали на земну поверхню в результаті аварії на ЧАЕС, важкими металами, пестицидами, збудниками інфекційних хвороб.

Забрудненість ґрунтів пестицидами на землях с/г призначення сягає 1,5%, особливо високе забруднення у Херсонській, Запорізькій, Полтавській, Дніпропетровській областях. Перевищення норм вмісту важких металів виявлено у 1% проб ґрунту. Найвищий рівень забрудненості спостерігається у промислово навантажених областях (Донецькій - 12%, луганській - 11%, Дніпропетровській - 9%, Кіровоградській - 7%, Закарпатській - 38). Встановлено, що вміст важких металів в ґрунтах усіх областей Полісся і деяких Лісостепової зони в 1,5 -7,5 рази вищий за максимально допустимий рівень, що зумовлено потраплянням в ґрунт відходів і агрохімікатів.

Крім забруднення, ґрунтовий покрив України піддається де градаційним процесам, особливо ерозійним, що виникають внаслідок техногенної діяльності. У Луганській, Донецькій, миколаївській, закарпатській областях еродовані ґрунти перевищують 60% від площі ріллі. У Дніпропетровській, Харківській, Полтавській, частково Вінницькій і Хмельницькій областях ерозією охоплено 40-60% ріллі.

5. Рекультивація земель - це відновлення порушених промисловістю земельних площ з метою використання їх в інших галузях народного господарства.

В Україні загальна кількість порушених земель перевищує 263 тис. га, з яких потребує рекультивації понад 120 тис. га. Найбільше зіпсованих відкритим видобутком корисних копалин земель знаходиться в Криворізькому і Керченському залізорудних, Дніпровському та Львівсько-Волинському вугільних, Нікопольському манганово-рудному та Прикарпатському сірконосному басейнах.

6. Меліорація - це комплекс заходів, спрямованих на поліпшення якості ґрунтів.

Меліораційні заходи:

- зрошення пустель;

- осушування боліт;

- внесення добрив;

- снігозатримання з метою підвищення вологості ґрунтів;

- вирівнювання рельєфу;

- глибока оранка ущільнених ґрунтів;

- піскування важких ґрунтів;

- боротьба з водною та вітровою ерозіями: збереження трав'яного покриву, горизонтальне розорювання схилів;

- обробка кислих ґрунтів вапном, карбонатом кальцію, внесення кальцієвмісних відходів;

- промивання засолених ґрунтів;

- меліорація солонців і солонцюватих ґрунтів, у яких багато обмінного натрію; при зволоження вони стають в'язкими й липкими. Солонці содового засолення можна обробляти відпрацьованою сульфатною кислотою, а потім промивати водою.

Контрольні запитання

1. Яку роль відіграють ґрунти у біосферних процесах?

2. Назвіть основні екологічні зміни ґрунтів під впливом людської діяльності.

3. Які ви знаєте антропогенні забруднювачі ґрунтів?

4. Що таке ерозія, її види та джерела? Чому ерозію можна назвати хворобою ландшафту, а опустелювання - його смертю?

5. Дайте оцінку сучасному стану грунтового покриву України.

6. Що таке рекультивація земель? Назвіть її основні напрями.

7. Наведіть приклади меліораційних заходів.

Література:

1. Заверуха Н.М., Серебряков В.В., Скиба Ю.А. Основи екології: Навч. посіб. - К.: Каравела, 2008. - Т.2.2., §2.2.3., с.140-148.

2. Основи екології та соціоекології. За ред.. Бедрія Я. І. - Львів: «Афіша», 1999. - Р.2, § 2.4, с.88-106.

3. Білявський Г.О., Бутченко Л.І. Основи екології: теорія і практика: Навч. посіб. - К.: Лібра, 2006. - Р.4, §§ 4.2-4.6, с.113-129.

4. М'ягченко О.П. Основи екології. - Р.2, §2.8.2-2.8.2.1., с. 81-86.

5. Клименко М.О., Залеський І.І. Техноеклогія: Навч. посіб. - К.: ВЦ «Академія», 2011. - Р.1, §1.2 , с. 22-23.

Тема 2.5 Проблеми відходів людської діяльності

1. Міські поселення, де сконцентровані величезні виробничі потужності, спричиняють широкомасштабне забруднення біосфери. Місця складування відходів займають величезні території. Загальний обсяг твердих відходів в Україні становить 10-11 млн т на рік. Звалищами зайнято 2600 га земель. Вважається, що в середньому їх у містах утворюється приблизно 1 тонна на одну людину за рік.

Відходи - будь-які речовини, матеріали і предмети, що утворюються в процесі людської діяльності і не мають подальшого використання за місцем утворення чи виявлення та яких їхній власник повинен позбутися шляхом утилізації чи знищення.

Найчастіше відходи класифікують на основі джерела утворення та з урахуванням їх особливостей:

- Побутові (комунальні) - тверді та рідкі відходи, які утворюються в результаті життєдіяльності людей та амортизації предметів побуту;

- Промислові - залишки сировини, матеріалів, напівфабрикатів, які утворилися при виробництві продукції або втратили повністю чи частково початкові споживацькі властивості;

- Сільськогосподарські - відходи, які утворились внаслідок сільськогосподарського виробництва;

- Будівельні - відходи, які утворюються в процесі зведення будівель, споруд (у тому числі доріг та інших комунікацій) та виробництва будівельних матеріалів;

- Відходи споживання - вироби та машини, які втратили свої споживацькі властивості внаслідок фізичного або морального зношення;

- Радіоактивні - невикористані прямі та опосередковані радіоактивні речовини та матеріали, які утворюються при роботі ядерних реакторів, при виробництві і застосуванні радіоактивних ізотопів.

Відходи промислового та сільськогосподарського виробництва називають також виробничими відходами.

2. Звільнення від відходів ведеться в декількох напрямках:

- Складування або захоронення відходів (створення полігонів твердих побутових відходів);

- Знищення відходів шляхом їхнього спалювання;

- Переробка відходів (утилізація та реутилізація), в тому числі компостування

Полігони - це природоохоронні споруди, які призначені для складування твердих побутових відходів та забезпечують захист від забруднення атмосфери, ґрунтів, підземних та поверхневих вод, запобігають розповсюдженню патогенних мікроорганізмів за межі майданчика складування цих відходів. Після закінчення експлуатації полігонів їх покривають ізолюючим шаром ґрунту відповідно до проекту рекультивації.

Утилізація відходів - використання відходів як вторинних матеріальних чи енергетичних ресурсів.

Реутилізація (рециклізація) - отримання з використаної готової продукції шляхом її переробки нової продукції того ж чи близького їй типу (наприклад, паперу з макулатури, металу з металолому). Існує багато способів вторинної переробки різних типів сміття. Найчастіше застосовують такі технології:

1) Макулатуру подрібнюють у паперову масу (пульпу), з якої виготовляють різноманітну паперову продукцію;

2) Скло дроблять, плавлять і виготовляють з нього нову тару чи використовують замість гравію або піску при виробництві бетону й асфальту;

3) Пластмасу переплавляють і виготовляють з неї матеріал для різних огорож, настилів й інших споруд просто неба;

4) Метали плавлять і переробляють у різні деталі; отримання алюмінію з лому дає змогу зекономити до 90% енергії, яка витрачається для його виплавки з руди;

5) Харчові відходи компостують для отримання органічних добрив;

6) Текстиль подрібнюють і використовують для надання міцності макулатурній паперовій продукції;

7) Старі покришки переплавляють та виготовляють нові гумові вироби.

Компостування є найпростішим способом знешкодження та переробки твердих побутових відходів. Якщо на полігонах знешкодження відбувається протягом 50-100 років, то при компостуванні цей процес триває 6-18 місяців залежно від кліматичних умов. Компостування - це складний аеробний біологічний процес, який супроводжується інтенсивним виділенням тепла. Унаслідок компостування синтезується гумус, який є основним компонентом ґрунту, який можна використовувати як органічне добриво.

Здебільшого переважає вивезення відходів на звалища, де їх накопичується величезна кількість. Зберігання відходів на звалищах є екологічно небезпечним. Відходи містять велику кількість вологих органічних речовин, які розкладаються і утворюють небезпечний фільтрат та сморід. При висиханні продукти неповного розкладу утворюють насичений забруднювачами та мікроорганізмами пил. Унаслідок цього відбувається інтенсивне забруднення повітря, ґрунтів, поверхневих та ґрунтових вод.

Зазвичай велика частина твердих побутових відходів також вивозиться і спалюється на відкритих майданчиках. У деяких містах використовують печі для спалювання сміття, але без належного контролю вони стають основними джерелами забруднення повітря.

Як альтернативу найчастіше використовують захоронення (могильники). При цьому сміття просто заривають у землю або викидають і засипають землею. Слід також додати, що до сьогодні практикують захоронення відходів у глибоководних зонах океану та експорт в інші країни (зокрема, радіоактивні відходи).

3.В останні роки виникла нова концепція поводження з відходами - Zero Waste. Термін Zero Waste, який отримав вже достатнє розповсюдження за кордоном, має два значення: «нуль відходів» і «нуль втрат». В об'єднанні цих двох значень і полягає новий принцип ставлення до відходів виробництва і споживання.

Три основні завдання Zero Waste:

1) «Нульовий скид». Ця стратегія насамперед спрямована на зведення до нуля токсичності відходів. Тобто необхідно виключити викиди і скиди токсичних речовин, які не підлягають природним процесам розкладання і здатні накопичуватися в навколишньому середовищі. Ставиться мета досягнути нульових скидів за рахунок поетапного зупинення виробництва відповідних речовин.

2) «Нульовий викид». Другий принцип Zero Waste - зниження до нуля шкоди, яка завдається атмосфері. Головна проблема - зменшення викидів метану зі звалищ. Її значною мірою вдасться вирішити за рахунок заборони відправлення на звалища біологічних відходів, які не пройшли санітарної обробки (компостування).

3) Зведення відходів до нуля.

Концепція Zero Waste спрямована на вирішення виключення будь-яких відходів: не буде відходів, від яких необхідно звільнятися. Ніякі матеріали не будуть вважатися некорисними - замість цього буде підшуковуватися спосіб їхнього використання.

Контрольні запитання

1. Дайте визначення поняттю «відходи».

2. Назвіть основні типи відходів людської діяльності.

3. Дайте оцінку сучасним методам утилізації відходів.

4. У чому полягає суть концепції Zero Waste?

Література:

1. Заверуха Н.М., Серебряков В.В., Скиба Ю.А. Основи екології: Навч. посіб. - К.: Каравела, 2008. - Т.2.1., §2.1.6., с.107-116.

2. Білявський Г.О., Бутченко Л.І. Основи екології: теорія і практика: Навч. посіб. - К.: Лібра, 2006. - Р.3, § 3.3, с.96-109.

Тема 2.6 Державна система екологічного управління

1. Управління охороною навколишнього природного середовища полягає у здійсненні в цій галузі функцій спостереження, дослідження, контролю, прогнозування, екологічної експертизи, програмування, інформування та іншої виконавчо-розпорядчої діяльності.

Метою управління в галузі охорони навколишнього природного середовища є:

- реалізація законодавства;

- контроль за додержанням вимог екологічної безпеки;

- забезпечення проведення ефективних і комплексних заходів щодо охорони навколишнього природного середовища;

- раціональне використання природних ресурсів;

- досягнення узгодженості дій державних і громадських органів у галузі охорони навколишнього природного середовища.

За системними ознаками можна виділити такі види екологічного управління: державне, корпоративне, місцеве, громадське.

До функцій державної системи екологічного управління належать: законодавче регулювання, нормування, експертиза, а також екологічний моніторинг, аудит, ліцензування, інформування, стандартизація, страхування, екологічна паспортизація, забезпечення відповідальності за екологічні правопорушення, що спрямовані переважно на забезпечення охорони та контролю за станом навколишнього природного середовища, прогнозування його змін.

2. Екологічна експертиза (франц. expertise, від лат. expertus) - це оцінка впливу на довкілля й здоров'я людей усіх видів господарської діяльності та відповідності цієї діяльності чинним нормам і законам з охорони навколишнього природного середовища, вимогам екологічної безпеки суспільства.

Відносини в галузі екологічної експертизи регулюються Законом України «Про охорону навколишнього природного середовища» та Законом України «Про екологічну експертизу». За українським природоохоронним законодавством, проведення експертизи обов'язкове для будь-якої діяльності, що впливає на довкілля, для будь-якого проекту нововведень, технологій, для будівництва, реконструкцій тощо.

Основні завдання експертизи - сприяти дотриманню природоохоронних законів та оцінювати рішення щодо підтримки й відновлення довкілля.

Діють екологічні експертизи кількох типів: державні, громадські, відомчі, змішані. За призначенням вони бувають первинні і вторинні, за масштабами - локальні (об'єктні), районні, регіональні (обласні й міжобласні), державні, міждержавні. Процес експертизи передбачає оцінювання й аналіз технологій, техніки, проектів підприємств, проектів перетворення природи, стану здоров'я людей, якості повітряного середовища, води, харчових продуктів, виявлення аномалій фізичних полів тощо.

Екологічна експертиза має спиратися на принципи обов'язковості її проведення, наукової обґрунтованості, законності висновків, незалежності, об'єктивності, широкої гласності та участі громадськості.

Державну екологічну експертизу здійснюють експертні комісії Міністерства охорони навколишнього природного середовища та ядерної безпеки України та його підрозділи на місцях, міжгалузеві комісії, а громадську експертизу - громадські комісії із залученням спеціалістів.

3. Моніторинг (віл лат. monitor - спостереження) - комплексна система спостережень, оцінки та прогнозу змін стану навколишнього середовища під впливом антропогенних факторів.

Основними завданнями екологічного моніторингу є: спостереження за станом біосфери; оцінка та прогноз стану природного середовища; виявлення факторів і джерел антропогенного впливу на довкілля; оцінка природно-ресурсного потенціалу; контроль за дотриманням санітарно-гігієнічних норм; вибір індикаторів, які б найкраще показували стан довкілля.

Види моніторингу залежно від призначення:

- загальний (стандартний) - це оптимальні за кількістю та розміщенням параметри й періодичність спостережень за довкіллям, які дають змогу на основі оцінки і прогнозування стану довкілля підтримувати прийняття відповідних рішень на всіх рівнях відомчої та загальнодержавної екологічної діяльності.

- оперативний (кризовий) - це інтенсивні спостереження за природними об'єктами, джерелами техногенного впливу, розташованими в районах екологічної напруженості, у зонах аварій та небезпечних природних явищ із шкідливими екологічними наслідками, для забезпечення своєчасного реагування на кризові та надзвичайні екологічні ситуації і прийняття рішень щодо їх ліквідації, створення нормальних умов для життєдіяльності населення і господарювання.

- науковий (фоновий) - це багаторічні комплексні дослідження спеціально визначених об'єктів природоохоронних зон для оцінки та прогнозування зміни стану екосистем. Віддалених від об'єктів промислової і господарської діяльності, або одержання інформації, щоб визначити середньостатистичний (фоновий) рівень забруднення довкілля в антропогенних умовах.

Екологічний моніторинг здійснюється на чотирьох рівнях: локальному (на території окремих об'єктів, міст, на ділянках ландшафтів), регіональному (в межах адміністративно-територіальних одиниць, на територіях економічних і природних регіонів), національному (на території країни в цілому), глобальному (дослідження і охорона природи здійснюється на основі міжнародних угод).

4. Одним із базових механізмів регулювання навколишнього природного середовища є державне екологічне нормування. Екологічна стандартизація і нормування проводяться з метою встановлення комплексу обов'язкових норм, правил, вимог щодо охорони навколишнього природного середовища, використання природних ресурсів та забезпечення екологічної безпеки.

Екологічні стандарти - єдині й обов'язкові для всіх об'єктів даного виду та рівня системи норм і вимог щодо ставлення до навколишнього природного середовища.

Система екологічних нормативів включає:

- нормативи екологічної безпеки (ГДК забруднювачів у навколишньому середовищі, гранично допустимі рівні акустичного, електромагнітного, радіаційного та іншого шкідливого фізичного впливу на навколишнє природне середовище, гранично допустимий вміст шкідливих речовин у продуктах харчування);

- граничнодопустимі викиди (ГДВ) та скиди (ГДС) у навколишнє середовище забруднюючих хімічних речовин, рівні допустимого шкідливого впливу на нього фізичних та біологічних факторів.

Екологічні нормативи повинні встановлюватись з урахуванням вимог санітарно-гігієнічних норм та санітарно-протиепідемічних правил і норм, гігієнічних нормативів.

В екологічному нормуванні необхідно відокремити два напрями: саме нормування та лімітування. При нормуванні визначаються нормативи ГДВ та ГДС забруднювачів у навколишнє середовище. Мета лімітування полягає у затвердженні для підприємств, установ та організацій лімітів використання або добування природних ресурсів, лімітів викидів і скидів забруднювачів у навколишнє середовище та лімітів на утворення і розміщення відходів.

5. Основою екологічного обліку суб'єктів господарювання є екологічний паспорт, який необхідний для підготовки управлінських рішень.

Екологічний паспорт - комплексний документ, що містить характеристику взаємовідносин підприємства або взагалі будь-якого об'єкта з навколишнім природним середовищем.

Екологічний паспорт затверджується керівником підприємства після погодження з органами охорони природи. Процес екологічної паспортизації безперервний. Вона проводиться періодично за будь-яких змін технології, під час реконструкції підприємств та при освоєнні нової продукції.

В першій частині паспорта наводяться загальні відомості про виробництво: загальні дані про підприємство та його реквізити (назва підприємства та продукції, що виробляє це підприємство; потужність підприємства, кількість працівників); район розташування та займана площа; відомості про використання земельних ресурсів; витратні величини споживаної сировини, води, палива, повітря; характеристика викидів в атмосферу; відомості про споживану сировину, джерела водо- та теплопостачання; короткий опис технологічних схем виробництва основної продукції; технології очищення газодимових викидів в атмосферне повітря та стічних вод; оборотність, зберігання, транспортування продукції; вилучення твердих відходів; небезпечні матеріали; відомості про кращі альтернативні технології, що завдають меншої шкоди довкіллю; характеристика санітарно-захисної зони підприємства. У другій частині паспорта відображено заплановані природоохоронні заходи із зазначенням конкретних термінів, виконавців, обсягів і витрат, питомих і загальних викидів в атмосферне повітря та скидів стічних вод й відходів виробництва до і після впровадження кожного заходу.

В Україні на сьогодні набули розвитку напрями екологічної паспортизації потенційно небезпечних об'єктів, відходів, земельних ділянок, водних об'єктів, міст, радіаційно-екологічні паспорти.

6. Екологічний аудит - процес перевірки екологічних аспектів діяльності організації, оцінювання об'єктивних даних і відповідності вимогам екологічної безпеки.

Екологічний аудит може проводитися щодо підприємств, установ та організацій, їхніх філій та представництв чи об'єднань, окремих виробництв, інших господарських об'єктів у цілому або щодо окремих видів їхньої діяльності.

Екологічний аудит в Україні може бути добровільним або обов'язковим. Добровільний екологічний аудит здійснюється стосовно будь-яких об'єктів екологічного аудиту на замовлення зацікавленого суб'єкта, за згодою керівника чи власника об'єкта екологічного аудиту. Обов'язковий екологічний аудит здійснюється на замовлення зацікавлених органів виконавчої влади або органів місцевого самоврядування щодо об'єктів або видів діяльності, які становлять підвищену екологічну небезпеку.

7. Ліцензування - це видача, переоформлення та анулювання ліцензій, видача дублікатів ліцензій, ведення ліцензійних справ та ліцензійних реєстрів, контроль за додержанням ліцензіатами умов, видача розпоряджень про усунення порушень ліцензійних умов, а також розпоряджень про усунення порушень законодавства у сфері ліцензування.

Ліцензія - дозвіл, що видається компетентним державним органом, на проведення якого-небудь виду діяльності, разового або обумовленого певним числом разів упродовж визначеного періоду (наприклад, відстріл дичини, вилов риби, спускання забруднювачів).

Право на видачу ліцензій мають органи ліцензування: Міністерство екології та природних ресурсів України, Державний комітет ядерного регулювання України, Міністерство аграрної політики України, Національне космічне агентство України, Міністерство палива та енергетики України, Державний комітет України із земельних ресурсів.

Контрольні запитання

1. У чому полягає сутність управління в галузі охорони навколишнього природного середовища?

2. Які основні функції екологічного управління?

3. Визначте мету та завдання екологічної експертизи. Які принципи проведення екологічної експертизи?

4. Які об'єкти та форми екологічної експертизи Ви знаєте7

5. У чому полягає різниця між загальним, оперативним та фоновим моніторингом? На скількох рівнях здійснюється моніторинг?

6. Що включає система екологічних нормативів?

7. Визначте мету, завдання та об'єкти екологічного аудиту. Які основні принципи та форми екологічного аудиту?

8. Дайте оцінку ролі екологічної паспортизації підприємств у визначенні їхнього впливу на навколишнє середовище. Які зміст і структура екологічного паспорта підприємства?

Література:

1. Білявський Г.О., Бутченко Л.І. Основи екології: теорія і практика: Навч. посіб. - К.: Лібра, 2006. - Р.6, §§ 6.1-6.2, с.166-171.

2. Заверуха Н.М., Серебряков В.В., Скиба Ю.А. Основи екології: Навч. посіб. - К.: Каравела, 2008. - Т.2.4., § 2.4.1., с.191-215.

3. Основи екології та соціоекології. За ред.. Бедрія Я. І. - Львів: «Афіша», 1999. - Р.2, § 2.11, с.177-183.

4. М'ягченко О.П. Основи екології. - Р.2, §2.6 , с. 58-60, §§ 2.9.13-2.9.14, с137-142, §2.10.8 , с. 162-163.

5. Закон України від 26 червня 1991р. №1268-ХІІ «Про охорону навколишнього природного середовища».

6. Закон України від 9 лютого 1995р. №45/95-ВР «Про екологічну експертизу».

7. Закон України від 24 червня 2004р. №1862-ІV «Про екологічний аудит».

Тема 2.7 Природно-заповідний фонд

1. В Україні розроблено Загальнодержавну програму формування національної екологічної мережі України на 2000-2015 роки відповідно до рекомендації Всеєвропейської стратегії збереження біологічного та ландшафтного різноманіття (1995) щодо питання формування Всеєвропейської екологічної мережі як єдиної просторової системи територій країн Європи з природним або частково зміненим станом ландшафту.

Екологічна мережа - єдина територіальна система, яка включає ділянки природних ландшафтів, що підлягають особливій охороні, і території та об'єкти природно-заповідного фонду, курортні і лікувально-оздоровчі, рекреаційні, водозахисні, полезахисні території та об'єкти інших типів, що визначаються законодавством України.

Складовими структурних елементів екологічної мережі є:

- території та об'єкти природно-заповідного фонду як основні природні елементи екологічної мережі;

- водні об'єкти (ділянки моря, озера, водосховища, річки), водно-болотні угіддя, водоохоронні зони, прибережні захисні смуги, смуги відведення, берегові смуги водних шляхів і зони санітарної охорони, що утворюють відповідні басейнові системи;

- ліси;

- курортні та лікувально-оздоровчі території з їхніми природними ресурсами;

- рекреаційні території для організації масового відпочинку населення і туризму;

- інші природні території (ділянки степової рослинності, луки, пасовища, кам'яні розсипи, піски, солончаки);

- земельні ділянки, які є місцями перебування чи зростання видів тварин і рослин, занесених до Червоної книги України;

- частково землі с/г призначення екстенсивного використання - пасовища, луки, сіножаті;

- радіоактивно забруднені землі, що не використовуються та підлягають окремій охороні, - як природні регіони з окремим статусом.

2. Основними природними елементами екологічної мережі є території та об'єкти природно-заповідного фонду.

Природно-заповідний фонд становлять ділянки суходолу і водного простору, природні комплекси та об'єкти яких мають особливу природоохоронну, наукову, естетичну, рекреаційну та іншу цінність і виділені з метою збереження природної різноманітності ландшафтів, генофонду тваринного і рослинного світу, підтримання загального екологічного балансу та забезпечення фонового моніторингу навколишнього природного середовища.

До природно-заповідного фонду України належать:

1) природні території та об'єкти: природні заповідники, біосферні заповідники, національні природні парки, регіональні ландшафтні парки, заказники, пам'ятки природи, заповідні урочища

2) штучно створені об'єкти: ботанічні сади, дендрологічні парки, зоологічні парки, парки-пам'ятки садово-паркового мистецтва.

Території та об'єкти природно-заповідного фонду можуть використовуватися:

· у природоохоронних цілях;

· у науково-дослідних цілях;

· в оздоровчих та інших рекреаційних цілях;

· в освітньо-виховних цілях;

· для потреб моніторингу навколишнього природного середовища.

Природно-заповідний фонд охороняється як національне надбання, щодо якого законодавством України встановлюється особливий режим охорони, відтворення та використання, який загалом регулюється Законом України «Про природно-заповідний фонд України» від 16 червня 1992 року. Класифікацію територій та об'єктів природно-заповідного фонду України подано в табл. 1.

Таблиця 1. Класифікація територій та об'єктів природно-заповідного фонду України

Категорія територій та об'єктів

Статус

Загальна характеристика природоохоронних територій

Природні заповідники

Природоохоронні, науково-дослідні установи загальнодержавного значення

Створюються з метою збереження в природному стані типових або унікальних для цієї ландшафтної зони природних комплексів з усією сукупністю їхніх компонентів, вивчення природних процесів і явищ, що відбуваються в них, розробки наукових засад охорони навколишнього природного середовища, ефективного використання природних ресурсів та екологічної безпеки

Біосферні заповідники

Природоохоронні, науково-дослідні установи міжнародного значення

Створюються з метою збереження в природному стані найбільш типових природних комплексів біосфери, здійснення фонового екологічного моніторингу, вивчення навколишнього природного середовища, його змін під дією антропогенних факторів

Національні природні парки

Природоохоронні, рекреаційні, культурно-освітні, науково-дослідні установи загальнодержавного значення

Створюються з метою збереження, відтворення та ефективного використання природних комплексів та об'єктів, які мають особливу природоохоронну, оздоровчу, історико-культурну, наукову, освітню та естетичну цінність

Регіональні ландшафтні парки

Природоохоронні рекреаційні установи місцевого чи регіонального значення

Створюються з метою збереження в природному стані типових або унікальних природних комплексів та об'єктів, а також забезпечення умов для організованого відпочинку населення

Заказники

Природоохоронні, науково-дослідні установи загальнодержавного чи місцевого значення

Природні території (акваторії), виділені з метою збереження і відтворення природних комплексів чи їхніх окремих компонентів

Пам'ятки природи

Природоохоронні, культурно-освітні установи загальнодержавного чи місцевого значення

Окремі унікальні природні утворення, що мають особливе природоохоронне, наукове, естетичне і пізнавальне значення, з метою збереження їх у природному стані

Заповідні урочища

Природоохоронні, культурно-освітні установи загальнодержавного чи місцевого значення

Лісові, степові, болотні та інші відокремлені цілісні ландшафти, що мають важливе наукове, природоохоронне та естетичне значення, з метою збереження їх у природному стані

Ботанічні сади

Науково-дослідні природоохоронні установи загальнодержавного чи місцевого значення

Створюються з метою збереження, вивчення, акліматизації, розмноження в спеціально створених умовах та ефективного господарського використання рідкісних і типових видів місцевої і світової флори шляхом створення, поповнення та збереження ботанічних колекцій, ведення наукової, навчальної та освітньої роботи

Зоологічні парки

Природоохоронні культурно-освітні та науково-дослідні установи загальнодержавного значення

Створюються з метою організації освітньо-виховної роботи, створення експозицій рідкісних, екзотичних та місцевих видів тварин, збереження їхнього генофонду, вивчення дикої фауни і розробки наукових основ її розведення у неволі.

Дендрологічні парки

Науково-дослідні природоохоронні установи загальнодержавного чи місцевого значення

Створюються з метою збереження і вивчення у спеціально створених умовах різноманітних видів дерев і чагарників та їхніх композицій для найбільш ефективного наукового, культурного, рекреаційного та іншого використання.

Парки-пам'ятки садово-паркового мистецтва

Природоохоронні рекреаційні установи загальнодержавного значення

Визначні та цінні зразки паркового будівництва з метою охорони їх і використання в естетичних, виховних, наукових, природоохоронних та оздоровчих цілях.

3. Природно-заповідний фонд України (ПЗФ) станом на 01.01.2010 року має в своєму складі 7607 територій та об'єктів загальною площею 3268,0 тис. га, в межах території України і 402,5 тис. га в межах акваторії Чорного моря. Відношення площі ПЗФ до площі держави становить 5,4%. Із них за кількістю найбільшу частку мають пам'ятки природи, заказники та заповідні урочища - разом біля 90% від кількості всіх існуючих об'єктів. За площею більше 80% природно-заповідного фонду припадає на заказники, національні природні та регіональні ландшафтні парки.

Таблиця. Екологічні території України (станом на 01.01.2010).

Категорія

Кількість

Площа

об'єктів

% від загальної кількості

тис. га

% від загальної площі

Заповідники:

25

0,3

445,1

12,8

· природні (категорія IUCN - Іа)

19

0,2

198,7

5,7

· біосферні (категорія IUCN - ІІ)

4

0,1

246,4

7,1

Національні природні парки

(категорія IUCN - ІІ)

38

0,5

1001,8

28,7

Заказники:

2853

37,5

1257,5

36,1

· загальнодержавного значення

(категорія IUCN - ІV)

306

4,0

419,7

12,1

· місцевого значення

(категорія IUCN - ІV)

2547

33,5

837,8

24,0

Пам'ятники природи:

3203

42,1

26,5

0,8

· загальнодержавного значення

132

1,7

5,8

0,2

· місцевого значення

3071

40,4

20,7

0,6

Ботанічні сади:

27

0,4

1,9

0,05

· загальнодержавного значення

18

0,2

1,8

0,05

· місцевого значення

9

0,2

0,1

+

Зоологічні парки:

12

0,2

0,4

0,01

· загальнодержавного значення

7

0,1

0,1

+

· місцевого значення

5

0,1

0,3

0,01

Дендрологічні парки:

54

0,7

1,7

0,04

· загальнодержавного значення

19

0,2

1,4

0,03

· місцевого значення

35

0,5

0,3

0,01

Парки-пам'ятки садово-паркового мистецтва:

542

7,1

13,4

0,4

· загальнодержавного значення

88

1,1

6,0

0,2

· місцевого значення

454

6

7,4

0,2

Регіональні ландшафтні парки (категорія IUCN - ІІ)

55

0,7

639,5

18,3

Заповідні урочища

(категорія IUCN - Іb)

800

10,5

97

2,8

ВСЬОГО

7607

100

3484,8

100

в тому числі:

· загальнодержавного значення

631

8,1

1881,7

54,08

· місцевого значення

6976

91,9

1603,1

45,92

В різних регіонах України показник заповідності коливається від 1,4 до 14,8%, при цьому, в десяти областях України він становить всього до 3%, у дев'яти областях та Автономні й Республіці Крим має середні значення - 4-9%, і тільки у п'яти областях та містах Києві і Севастополі - близький або перевищує 10% (див. додаток 1).

Контрольні запитання

1. Дайте визначення поняттю «екологічна мережа». Назвіть її складові структурні елементи.

2. Що таке заповідні території, який їх склад?

3. В яких цілях можуть використовуватися об'єкти та території природно-заповідного фонду?

4. Який стан заповідних територій в Україні, її регіонах?

5. Охарактеризуйте найбільш відомі Вам заповідні території.

6. Що таке заказники і заповідні урочища? Чим вони відрізняються від заповідників?

Література:

1. Заверуха Н.М., Серебряков В.В., Скиба Ю.А. Основи екології: Навч. посіб. - К.: Каравела, 2008. - Т.2.4, § 2.4.5, с.226-235.

2. М'ягченко О.П. Основи екології. - Р.2, §2.8.8, с. 107-110.

3. Експрес-оцінка стану територій природно-заповідного фонду ук5раїни та визначення пріоритетів щодо управління ними/Б.Г. Проць, І.Б. Іваненко, Т.С. Ямелинець, Е.Станчу. - Львів: Гриф Фонд, 2010. - 92с.

4. Закон України від 16 червня 1992р. «Про природно-заповідний фонд України».

5. Закон України від 21 вересня 2000р. «Про загальнодержавну програму формування національної екологічної мережі України на 2000-2015 роки».

Тема 2.8 Охорона навколишнього природного середовища

1. Особливо великого розмаху процес зникнення рослин, і пов'язаних з ними тварин, набрав в останні роки ХХ сторіччя. Через війни, революції, надмірне техногенне забруднення довкілля стан рослинного тваринного світу наблизився до критичного. Тому вже в 1948 році була створена Міжнародна комісія по збереженню видів рослин і тварин, що зникають. За матеріалами її роботи була створена «Міжнародна Червона книга» - сигнал тривоги. Перший том Міжнародної Червоної книги був виданий в 1966 році. Всесвітня Червона книга містить 20 тис. видів. За даними міжнародної Спілки охорони природи та природних ресурсів (МСОП), Всесвітнього фонду охорони дикої природи (ВВФ) із 20000 видів рослин, занесених до Міжнародної Червоної книги з дикої природи вже назавжди зникло 400 видів. З 1036 видів хребетних тварин, занесених до Міжнародної Червоної книги 193 - риби, 138 - амфібії і плазуни, 40 видів птахів і 305 видів ссавців.

Червона книга України є основним державним документом, у якому містяться узагальнені відомості про сучасний стан видів тварин і рослин України, що перебувають під загрозою зникнення, та заходи щодо їх збереження та науково обґрунтованого відтворення.

У залежності від стану та ступеня загрози для популяції видів тварин чи рослин, занесених до Червоної книги України, вони поділяються на такі категорії:

· Зниклі: види, про які після неодноразових пошуків, проведених у типових місцевостях або в інших відомих та можливих місцях поширення, відсутня будь-яка інформація про їх існування у дикій природі;

· Зникаючі: види, що знаходяться під загрозою зникнення, збереження яких є малоймовірним, якщо продовжиться згубна дія фактора, що впливають на їх стан;

· Вразливі: види, які у найближчому майбутньому можуть бути віднесені до категорії «зникаючих», якщо продовжиться дія факторів, що впливають на їх стан;

· Рідкісні: види, популяції яких невеликі, які у даний час не відносяться до категорії «зникаючих» чи «вразливих», хоча їм і загрожує небезпека;

· Невизначені: види, про які відомо, що вони відносяться до категорії «зникаючих», «вразливих» чи «рідкісних», однак достовірна інформація, яка б дозволяла визначити до якої із зазначених категорій вони відносяться, - відсутня;

· Недостатньо відомі: види, які можна було б віднести до однієї з вищеперерахованих категорій, однак у зв'язку з відсутністю повної достовірної інформації питання залишається не визначеним;

· Відновлені: види, популяції яких завдяки вжитим заходам щодо їх охорони не викликають стурбованості, однак не підлягають використанню і вимагають постійного контролю.

У 1980 році була вперше видана офіційна «Червона книга України», до якої було занесено 151 вид рослин. До її другого видання вже було внесено 38 видів тварин, 531 вид рослин, грибів, в тому числі 429 видів судинних рослин, що складало 12% всієї дикої флори України. Зараз До Червоної книги України занесено 511 видів рослин і 382 види тварин.

2. Крім Червоної книги існує «Зелена книга» - офіційний документ, затверджений Кабінетом міністрів України, в який заносять рідкісні рослини, що зникають, або ті, що знаходилися в Червоній книзі, але їх вдалося вивести з під загрози зникнення. Зелена книга України містить інформацію про кожне рослинне угрупування, занесене до неї (назва, мотиви та категорія, поширення в світі та Україні, екологічні умови, будова та склад, причини скорочення поширення, забезпеченість охороною та необхідні заходи охорони, джерела інформації), а також карту поширення цього угрупування.

Визначають п'ять категорій природних рослинних угрупувань, що потребують охорони та внесення до Зеленої книги України:

· Корінні рослинні угрупування, в складі яких домінують види рослин, внесені до Червоної книги України, а також реліктові та ендемічні види рослин.

· Рослинні угрупування, що не пов'язані з природною зональністю (болота, луки, водні об'єкти тощо), які потребують охорони з ботаніко-географічних міркувань.

· Рослинні угрупування, взаємопов'язані зі зникаючими видами представників тваринного світу.

· Рослинні угрупування, утворені поширеними в минулому видами рослин, а які стали рідкісними під впливом антропогенних чи стихійних факторів.

· Корінні рослинні угрупування, склад яких визначається типовими видами рослин, що зростають на межі свого ареалу чи висотного поширення та мають тенденцію до зниження свого життєвого потенціалу.

3. На теперішній час ні одна країна не спроможна вирішити свої екологічні проблеми самостійно або співпрацюючи з декількома країнами. Потрібні чіткі узгоджені дії всіх країн, їх координація на міжнародно-правовій основі. Вирішення всіх цих проблем можливе лише на базі міжнародного співробітництва, що здійснюється на багатосторонній основі. Формами такого співробітництва є організація наукових та практичних зустрічей; створення міжнародних організацій; укладання офіційних договорів та угод, що координують спільні зусилля з охорони природи, а також діяльність міжнародних громадських партій та організацій.

У світі існує значна кількість міжнародних екологічних організацій, які проводять різні наукові дослідження впливу діяльності людини на клімат, атмосферу, гідросферу, ґрунти, рослинність і тваринний світ, передбачення землетрусів і цунамі, роботи в галузі біологічних та генетичних наслідків забруднення навколишнього середовища (схема 1).

Крім того, найбільшою і найавторитетнішою незалежною організацією світу в галузі охорони навколишнього середовища є Всесвітній фонд дикої природи (ВФДП). Її основною метою є збереження біорізноманіття Землі, припинення деградації природного середовища планети і побудова майбутнього, в якому люди жили б в гармонії з природою. ВФДП координує проведення чотирьох міжнародних проектів: «Зміна клімату», «Моря, що перебувають під загрозою», «Ліси як джерело життя», «Жива вода», а також інших кампаній, таких як «Торгівля об'єктами живої природи».

Розвитку природоохоронного співробітництва сприяє проведення міжнародних форумів - Стокгольмської конференції ООН з навколишнього середовища (1972); Наради з безпеки та співробітництва в Європі (Гельсинки, 1975); Глобального форуму з проблем виживання (Москва, 1990); Конференція ООН з навколишнього середовища та розвитку (ЮНСЕД, або КОСР-92, Ріо-де-Жанейро, 1992). Під егідою ЮНЕП разом з ВМО та ЮНЕСКО було проведено в 1979 році в Ризі, у 1981 році в Тбілісі, а в 1983 році в Талліні міжнародні симпозіуми з комплексного глобального моніторингу забруднення навколишнього середовища.

Історія міжнародної екологічної співпраці налічує понад 150 років. Так, перші міжнародні документи з охорони навколишнього природного середовища було прийнято в кінці ХІХ століття. Проте найбільшу кількість міжнародних природоохоронних документів було прийнято, починаючи з ІІ половини ХХ століття. Найвагоміші з них - програма ООН «Людина та біосфера» (1968), Програма з навколишнього середовища (1972), Європейська угода про збереження тваринного і рослинного світу та природних біотопів (1979), Всесвітня хартія природи (1982), Європейська Хартія про навколишнє середовище та здоров'я (1990), Конвенція із захисту видів (1993), Конвенція збереження біорізноманіття (1993), Конвенція із захисту клімату (1984), Декларація про ліс (1994), Порядок денний ХХІ століття (1992).

Міжнародне співробітництво у галузі охорони навколишнього природного середовища займає одне з важливих місць у зовнішньополітичному курсі України. Україна як член ООН є суверенною стороною багатьох міжнародних природоохоронних угод і разом з іншими країнами світу продовжує активно працювати над завданнями щодо врятування нашої планети від екологічного лиха.

Контрольні запитання

1. Які об'єкти заносяться до Червоної книги? Які сучасні тенденції зникнення видів?

2. Які виділяють категорії тварин і рослин в залежності від стану та ступеня загрози для популяції?

3. Що таке Зелена книга України? Яке її значення?

4. За якими ознаками об'єкт вносять до Зеленої книги?

5. Які існують форми міжнародного співробітництва?

6. Назвіть основні міжнародні екологічні організації.

7. Охарактеризуйте найважливіші міжнародні документи.

Література:

1. Заверуха Н.М., Серебряков В.В., Скиба Ю.А. Основи екології: Навч. посіб. - К.: Каравела, 2008. - Р3, § 3.2, с.285-291.

2. М'ягченко О.П. Основи екології. - Р.2, §§ 2.8.5-2.8.7 с. 103-107, Р.3, § 3.9, с. 185-186.

3. Основи екології та соціоекології. За ред.. Бедрія Я.І. - Львів: «Афіша», 1999. - Р.2, §2.12.2, с.189-191.

ref.by 2006—2025
contextus@mail.ru