Размещено на http: //www. allbest. ru/

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. О.О.БОГОМОЛЬЦЯ

КАФЕДРА КОМУНАЛЬНОЇ ГІГІЄНИ ТА ЕКОЛОГІЇ ЛЮДИНИ З СЕКЦІЄЮ ГІГІЄНИ ДІТЕЙ ТА ПІДЛІТКІВ

Реферативна робота

З дисципліни ``Основи екології''

На тему: «Екологія як наука та навчальна дисципліна: предмет, завдання, структура і методи сучасної екології. Основні екологічні закони. Глобальні проблеми екології»

студентки II курсу заочної форми навчання

групи М-1Б фармацевтичного ф-ту

Вишневської Валентини Костянтинівни

Київ 2016



Зміст

Вступ

1. Екологія як наука та навчальна дисципліна. Предмет і завдання сучасної екології

2. Структура сучасної екології

3. Методи сучасної екології

4. Основні екологічні закони

5. Глобальні проблеми екології

Список використаної літератури



Вступ

Проблеми довкілля являють собою органічне переплетення економічних, політичних, правових, етичних, а також наукових й технологічних компонентів. Уся діяльність людей, у тому числі й наукова, споконвічно була спрямована на те, щоб найповніше розкрити таємниці природи, приборкати і підпорядкувати її задоволенню своїх різноманітних і постійно зростаючих потреб. Тож наука, особливо на попередніх етапах цивілізаційного розвитку, виступала засобом підкорення людиною всіх природних сил і ресурсів, які вважалися невичерпними, а права людини на володіння і розпорядження ними - необмеженими.

І хоча ставлення людини до природи принципово не змінилось, екологічна криза досить істотно протверезила частину людства. Велика планета Земля в нашій свідомості раптом стала на диво малою і слабкою, а незліченна кількість її мешканців - пасажирами одного човна. Сувора реальність вимагає чіткого усвідомлення, що краще вжити заходів зараз, до того, як станеться біда, ніж потім долати її згубні наслідки. Але дуже непросто відмовитись від усталеного порядку, який мас лише ту перевагу, що добре знайомий усім, хто ним користується. Прикро, але факт, що багато фізиків, хіміків, металургів, агрономів, громадських діячів не переглянуть своїх позицій, не відмовляться від технократичних інтенцій, доки якесь потрясіння не змусить їх це зробити. Але, як відомо, хто живе тільки минулим чи сьогоднішнім, неминуче прогледить майбутнє.

Олюднення природного середовища в планетарному масштабі покладає величезну відповідальність як на вчених, так і на всіх без винятку жителів планети. Змушені розгортати багатоаспектну природоохоронну діяльність, ми раптом виявили, що не маємо належної інформації про середовище свого проживання. Весь попередній багатовіковий досвід людства був спрямований, головним чином, на дослідження і використання окремих фрагментів природного оточення з метою одержання необхідних матеріальних благ. Тому він виявився надто "фрагментарним" і "спеціалізованим". Відновлення порушеної рівноваги здійснювалося самою природою. Нині її поновлювальні можливості майже вичерпані.

Нинішню екологічну ситуацію в Україні можна охарактеризувати як кризову, що формувалася протягом тривалого періоду через нехтування об'єктивними законами розвитку і відтворення природно-ресурсного комплексу України. Відбувалися структурні деформації народного господарства, за яких перевага надавалася розвитку в Україні сировинно-видобувних, найбільш екологічно небезпечних галузей промисловості.

Економіці України притаманна висока питома вага ресурсомістких та енергоємних технологій, впровадження та нарощування яких здійснювалося найбільш "дешевим" способом - без будівництва відповідних очисних споруд. Це було можливим за відсутності ефективно діючих правових, адміністративних та економічних механізмів природокористування та без урахування вимог охорони довкілля.

Винятковою особливістю екологічного стану України є те, що екологічно гострі локальні ситуації поглиблюються великими регіональними кризами. екологія природоохоронний довкілля

Для того, щоб виправити становище і не допустити на території України повної і незворотної екологічної катастрофи, необхідно створення ефективної державної системи охорони довкілля і раціонального використання природних ресурсів. В цій системі одне з найважливіших місць посідає детальний еколого-економічний аналіз намічуваної та діючої господарської діяльності, який складається з багатьох соціально-економіко-екологічних стандартних процедур.

Формування еколого-економічних поглядів відповідно до сьогодення, ускладнюється існуючими стереотипами. Стара модель господарювання забезпечення відтворювання за рахунок використання додаткових ресурсів - надто живуча і її переборення є надзвичайно складною справою. Зламати помилкову дилему (або зростання виробництва, або збереження природи, а третього нема) серед управлінської та фінансово-економічної еліти є першочерговим завданням екологічного виховання і освіти майбутніх спеціалістів. Одним із видів екологічних знань, якими повинен володіти економіст, є витрати на природоохоронні заходи і штрафи за порушення екологічних норм і стандартів. Звідси виникає необхідність навчання студентів методикам збору, використання та економічного аналізу показників оцінки екологічного стану підприємства на основі існуючого законодавства, оскільки кваліфікований економіст, а також керівник повинен уміти прогнозувати можливість погіршення життєдіяльності підприємства (а іноді банкрутства) і запропонувати заходи щодо нейтралізації екологічних загроз.

Екологізація економічного і фінансового середовища має цілком реальні та відчутні для підприємства форми - це і екологічні обмеження на ресурси, і вплив екологічних витрат на прибуток, вплив екологічної сприятливості на реальну ринкову ціну капіталу.

Одержані в курсах економічних дисциплін знання і навички об'єктивної оцінки екологічного стану підприємства представляють можливість закріплення та поглиблення елементів загальної екологічної культури, а також практичного використання цих матеріалів в інтересах підприємств. Такий підхід виявляється ще більш важливим у світлі перспективи неухильного розширення штрафних санкцій за порушення санітарних норм природокористування.

Словом, в умовах сучасності необхідно негайно зробити природокористування більш раціональним і науково обґрунтованим. Тут величезна роль належить, звичайно, економічній екології.



1. Екологія як наука та навчальна дисципліна

Вперше термін "екологія " був запропонований німецьким біологом Геккелем Е. в 1866 р. У дослівному перекладі oikos - дім. Традиційно екологія вивчає умови існування живих організмів, їхній взаємозв'язок та їх взаємодію з довкіллям.

В наш час екологія стала наукою про структуру та функції природи в цілому, наукою про біосферу, наукою, що вивчає місце людини на нашій планеті, наукою про взаємозв'язки всього живого між собою та з довкіллям.

Американський вчений Одум Ю. один із перших почав розглядати екологію не як вузьку біологічну дисципліну, а як міждисциплінарну науку, що досліджує багатокомпонентні та багаторівневі складні системи в природі та суспільстві. Ця якісна зміна в розумінні екології вимагала нових методів, та стала актуальною для вирішення соціальних й економічних проблем людства.

Особливе місце в історії екології посідають відкриття Вернадського, автора вчення про біосферу. Він довів наявність широкомасштабного впливу живих організмів на абіотичне середовище. В той період, коли наукова громадськість вже була підготовлена до цілісного бачення природи, Вернадський своєчасно запропонував вчення про біосферу, як одну з оболонок Землі, що визначається присутністю живої речовини; ввів у вивчення біосфери кількісний підхід, що дозволило об'єктивно оцінити масштаби біогеохімічного кругообігу речовин. Вчення Вернадського про ноосферу додатково узагальнило численні дані про нерозривність зв'язку людини з природним середовищем. Сфера дії екології припиняється там, де закінчується біологічна форма руху матерії.

Сучасна екологія, по суті, розчленована на 4 взаємопов'язані, але в певній мірі самостійні розділи, що логічно витікають один з одного:

o факторіальна екологія (аутекологія) вивчає фактори середовища та їх вплив на живі організми;

o демекологія вивчає популяції та їх взаємозв'язок між собою і довкіллям;

o синекологія розглядає закономірності співіснування організмів, їх угруповань у зв'язку одне з одним й умовами існування;

o соціальна екологія вивчає взаємодію людини і біосфери та місце людського суспільства у природі.

Взагалі різні наукові напрямки екологічної школи по різному підходять до поділу екології на окремі блоки. За Білявським і Падуном в екології існує 5 основних блоків: біоекологія, геоекологія, технолекологія, соціо-екологія, космічна екологія. Реймерс М. вважав, що до складу сучасної екології входить 39 основних розділів, а сама вона пов'язана 70 великими науковими дисциплінами.

Становлення екології як синтетичної науки є наслідком науково-технічного прогресу та якісної зміни місця людини в природі.

На зорі розвитку людства його вплив на природне середовище мав локальний характер. Тільки в XX ст. людина отримала можливість активно впливати на довкілля та користуватись раніше недоступними для неї ресурсами. З'явилась ідея: людина - хазяїн природи, а природа - невичерпне джерело її ресурсів. Цьому спонукали обставини:

а) стрімко зростаюча чисельність населення, можливе фактично необмежене використання трудових ресурсів;

б) поява атомної енергетики; почало вважатися, що відтепер людство вільне від необхідності застосовувати інші енергетичні джерела;

в) розробка та створення озброєння нового типу, здатного знищити всю живу природу планети;

г) формування на базі супутникових та комп'ютерних технологій єдиного світового інформаційного простору.

Все це завершилось у другій половині XX ст. екологічною кризою. У відповідь стала розвиватись та змінювати своє обличчя екологія. В рамках цієї науки необхідно знайти відповідь на питання щодо:

o меж допустимого впливу людини на природне середовище Земної кулі;

o щодо способів оптимізації природокористування;

o взагалі про перспективи існування людства.

Дані сучасної екологічної науки призводять до усвідомлення чотирьох важливих факторів, які можна назвати основними декларативними положеннями екології:

I - будь-який вид живого організму унікальний та неповторний; знищення окремих видів є непоправною утратою;

II - природні ресурси, що оцінювались як невичерпні і як безкоштовний дар природи, насправді виявились вичерпними і такими, що можуть бути знищені;

III - біосфера та складові її частини мають досить складну структуру та непрості закони функціонування; штучне конструювання екосистем та самої біосфери - задача, що не під силу людині;

IV - усвідомлення людиною, що вона може жити і репродуктивно розвиватись тільки в умовах збереження такого природного середовища, до якого вона адаптована як живий організм і як співучасник сучасних технологічних процесів.

Ці фактори показують, що людина завжди залишається частиною природи, а людство - частиною біосфери. Повітря, воду та їжу сучасна людина отримує здебільшого безпосередньо у формі природних ресурсів, або ж спеціально вирощує чи виробляє, але використовуючи природні ресурси.

Класична екологія першої половини XX ст. була наукою, що тільки пояснювала. Сучасна ж екологія, крім того, стала наукою, що прогнозує та коструює. Завдяки методу математичного моделювання, що став одним із основних в сучасній екології, створюють серії картин, які показують можливі результати впливу людини на природу.

Конструкторська функція екології полягає в тому, що на основі екологічних знань приймаються рішення щодо реалізації тих чи інших промислових, або сільськогосподарських проектів. Наприклад, під тиском екологів-професіоналів був відхилений проект перекидання частини водотоку північних річок (Об, Єнісей і.ін.) на південь, перекидання дунайської води до Дніпра по каналу Дунай-Дніпро.

Характерною особливістю початку XXI ст. стала екологізація багатьох конкретних наук, набув нових форм зв'язок екології з економікою, філософією і соціологією. Стоїть питання про необхідність широкомасштабної екологічної конверсії сільського господарства. Всі заходи щодо охорони природи здійснюються на основі теоретичних екологічних знань.

Розуміння людиною складності законів екології прийшло тільки наприкінці XX ст. Але ці закони існували завжди і не залежать від волі людини. Нерозуміння закономірностей існування екосистем вже не раз приводило до непоправних природних катастроф.

1. Бездумне вирубування лісів та меліорація перетворюють в пустелю великі території.

2. Будівництво об'єктів без екологічної оцінки дії на навколишнє середовище призводить до значних економічних збитків.

3. Незнання або ігнорування законів екології викликає неконтрольовану інтродукцію рослин і тварин.

Перед екологами виникають і моральні проблеми: наскільки глибоко та в яких напрямках повинні розроблятися ті чи інші наукові проблеми, якщо їх використання зашкодить людині (атомна енергетика, генетика).

Основні задачі екології та напрямки розвитку полягають в наступному.

1. Виявлення основних типів екосистем та ландшафтних одиниць, що є основою для здійснення раціонального влаштування великих та малих територій.

2. Розробка методів збору інформації та її аналізу й отримання інтегральних параметрів, що характеризують стан біосфери в цілому.

3. Надання оцінки рівню стійкості біосфери та окремих екосистем щодо зовнішніх впливів та вироблення рекомендації щодо розміру та об'єму антропогенних змін біосфери.

4. Розробка пропозицій щодо створення заповідних та охоронних територій.

5. Обгрунтування пропозицій щодо розробки законодавства з питань експлуатації природних ресурсів та охорони природного середовища.

6. Прогнозування на основі екологічних знань епідемій і проведення заходів щодо їх локалізації.

7. Розробка і обґрунтування раціональних наукових методів природокористування.

2. Структура сучасної екології

Як уже було зазначено, сучасна екологія використовує методи і досягнення практично усіх наук, вона стала найбільш інтегральною наукою, оскільки об'єднує знання точних, соціальних та гуманітарних наук. Причиною великого розгалуження екології є величезна різноманітність і складність об'єктів її вивчення.

Специфіка сучасної екології полягає в тому, що вона із суто біологічної науки перетворилася на цикл знань, увібравши знання з географії, геології, хімії, фізики, соціології, теорії культури, економіки й навіть теології (М.Ф. Реймерс). Деякі дослідники вважають, що екологія - це соціально-природнича наука; її однаково можна віднести і до біологічної, і до географічної галузей знань та розглядати як цілком самостійну науку, що набула фундаментальності й глобальності. Екологія в широкому розумінні об'єднує десятки наукових напрямів, вона з традиційної біоекології виросла в комплексну, складну, багатогранну інтегральну науку-лідера, стала філософією виживання людства (екологічною філософією). Для вивчення усіх складників сучасних екологічних проблем, установлення прямих і зворотних зв'язків між процесами, які формують екологічні умови, визначення шляхів виходу з екологічної кризи, розроблення для цього конкретних планів та програм сучасна наука про довкілля залучає знання практично з усіх інших наук.

Нині об'єднавчим центром екології є глобальна екологія, яка системно вивчає та прогнозує стан і зміни всієї Землі та її біосфери, рекомендує шляхи гармонізації відносин людства та довкілля. Інші блоки оточують центральний і взаємодіють як з ним, так і між собою, але мають вужчі завдання і вивчають різні об'єкти, що й відображено в їхніх назвах. Найтривалішу історію має біоекологія, яка вивчає загальні закономірності взаємовідносин організмів та їх угруповань із зовнішнім середовищем у природних умовах, формує уявлення про екологію як економіку природи на основі вивчення потоків речовини, енергії та інформації в біологічних системах. Саме біоекологію вважають материнським субстратом і головним складником сучасної екології. Вона налічує десятки дисциплін (галузей), як старих (аутекологія, популяційна екологія, синекологія тощо), так і порівняно нових: біоекомоніторинг, експериментальна екологія, біоіндикація та ін. Так, біоіндикація - нова екологічна галузь, яка здійснює оцінку стану природного середовища та його окремих компонентів за реакціями живих організмів, тобто вивчає наслідки антропогенного впливу на фізіологію та біохімію різних організмів, динаміку популяцій тощо.

Геоекологія виникла тоді, коли з'явилася потреба вивчати не лише організми та взаємовідносини між ними і середовищем, а і їхню реакцію на зміни умов середовища, та простежувати зворотний вплив діяльності людського суспільства на біосферу як середовище мешкання.

Термін "геоекологія" ввів німецький географ Карл Тролль у 1939 р. і цим ознаменував народження нового наукового напряму в природничих науках. Він перший визначив цей напрям на стику географії та екології. За сучасних розширених міждисциплінарних підходів геоекологію розглядають як науковий напрям, що синтезує закони екології з досягненнями всіх наук про Землю: географії (екологічна географія, екологічне ландшафтознавство, екологічна метеорологія, екологічна кліматологія, екологічна палеогеографія та ін.); геології (екологічна геологія, екологічна геодинаміка, екологічна геохімія, екологічна геофізика, екологічна мінералогія тощо); ґрунтознавства (екологічне ґрунтознавство, агроекологія, екологічне землезнавство тощо).

З еколого-географічного погляду геоекологія - це міждисциплінарний науковий напрям, який вивчає екосферу як взаємопов'язану систему геосфер в процесі її інтеграції із суспільством. Досліджує геоекологія екосферу (екосистему вищого порядку), але акцентується на її змінах під впливом діяльності людини. Тобто предметом вивчення є не лише природні, а й антропогенно змінені системи, а головна мета досліджень полягає в оптимізації природокористування. Об'єктами дослідження геоекології є геоекосистеми - територіальні системи, які управляються або контролюються людиною, є ділянками ландшафтної сфери з характерними для них процесами тепло- та вологообміну, біогеохімічними кругообігами, певними видами господарської діяльності і соціокультурних відносин.

Таким чином, геоекологія аналізує різноманітні ланцюги зв'язків між природою, людиною (соціумом) та господарством, пропонує шляхи раціональної просторової організації природних, соціальних і господарських систем. Найважливіше місце в геоекології займають нормативи та критерії якості середовища, рівня господарської діяльності. Тобто геоекологія ґрунтується здебільшого на правових основах, які визначають різні види відповідальності за порушення природного середовища та неправомірне використання ресурсів, а також на екологічних оцінках та формах стимулювання природоохоронної діяльності.

Техноекологія - найбільший блок прикладних екологічних дисциплін, пов'язаних із такими об'єктами людської діяльності, як енергетика, промисловість, сільське господарство, транспорт, військова справа, наука, Космос. Цей екологічний напрям визначає обсяги, механізми й наслідки впливів на довкілля різних галузей господарства, особливості використання ними природних ресурсів, розробляє регламентації природокористування й технічні засоби охорони природи, опікується проблемами утилізації відходів виробництва та відтворення зруйнованих екосистем, а також створює передумови екологізації різних виробництв.

Кожен розділ техноекології - екологія енергетики, промисловості, транспорту, сільського господарства (агроекологія) тощо - має кілька підрозділів. Так, екологія енергетики включає екологію атомних, теплових та гідроелектростанцій, а також нових нетрадиційних джерел енергії.

Соціоекологія досліджує специфічну роль людини у навколишньому середовищі не як біологічного виду, а як соціальної істоти, відмінності цієї ролі від функцій інших живих істот, вивчає шляхи оптимізації взаємовідносин людського суспільства з природою, формує екологічну свідомість, екологічну культуру за допомогою нових методів і підходів екологічної освіти та виховання, формулює закони про екологічне природокористування, принципи й критерії екологічного менеджменту, контролю й бізнесу, здійснює соціально-екологічний моніторинг, закладає основи локальної, регіональної та глобальної екологічної політики.

Об'єктом дослідження соціоекології є соціоекосистема, тобто територіальна соціоприродна саморегульована система, динамічна рівновага котрої повинна забезпечуватися людським суспільством. А предметом - процеси та явища, пов'язані з людською популяцією в різних умовах життєвого середовища. Виникнення соціоекології не є випадковим явищем. Воно є реакцією людського розуму на реальні процеси, що відбуваються на нашій планеті і загрожують подальшому існуванню людства. Саме руйнування біосфери господарською діяльністю зумовило появу науки про гармонізацію взаємодії суспільства і природи - соціоекології. Екологія людини - це спільний науковий підрозділ соціоекології та медицини, який вивчає медико-біологічні аспекти взаємовідносин між суспільством та природою. Екологія людини розглядає людський організм і середовище його існування як цілісну систему, в якій істотне значення мають не лише складові, а й зв'язок між ними. Особливо важливими в наш час є такі розділи соціоекології: психоекологія, урбоекологія, природоохоронне законодавство та ін.

У зв'язку із розширенням людської діяльності та посиленням її негативних впливів на природу останніми десятиліттями активно розвиваються різні напрями у сфері прикладної екології. Прикладна екологія вивчає механізми руйнування біосфери, розробляє методи запобігання цьому та способи раціонального природокористування. Прикладна екологія на сьогодні є великим комплексом дисциплін з різних сфер людської діяльності. Дослідження цієї галузі екології формують екологічні критерії економіки, аналізують механізми антропогенних впливів на природу, оцінюють якість природного середовища, обґрунтовують нормативи невиснажливого використання природних ресурсів, забезпечують екологічну регламентацію господарської діяльності і контроль екологічної відповідності різних планів і проектів, розробляють технічні засоби охорони довкілля та відновлення порушених людиною природних систем.

Серед усієї різноманітності розділів прикладної екології основними є інженерна екологія, сільськогосподарська екологія, біоресурсна, екологія поселень та комунальна екологія, медична екологія.

Інженерна екологія має на меті розробку інженерних норм і засобів, які відповідають екологічним вимогам у будівництві, промисловості, енергетиці і транспорті. Йдеться про екологічну безпеку технологічних процесів, споруд, машин, знарядь і виробів; а також про оптимізацію галузевої структури промислових комплексів та експлуатації цивільних і господарських об'єктів.

Сільськогосподарська екологія вивчає вплив сільського господарства на природні екосистеми, а також характер функціонування агроекосистем в умовах техногенних навантажень. Значною мірою вона перетинається з біологічними основами землеробства (агроекологія) і тваринництва (екологія сільськогосподарських тварин).

Біоресурсна (промислова) екологія всебічно досліджує умови, за яких експлуатація біологічних ресурсів природних екосистем не призводить до їхнього виснаження і порушення, втрати видів, зменшення біорізноманіття. До завдань цієї дисципліни входять: розробка методів відновлення і збагачення біоресурсів, наукове обґрунтування інтродукції та акліматизації рослин і тварин, створення заповідників тощо.

Екологія поселень, комунальна екологія - це розділи прикладної екології, присвячені дослідженням особливостей впливу різних факторів штучно перетвореного середовища мешкання людей у населених пунктах (містах, селищах тощо).

Медична екологія вивчає насамперед екологічні умови виникнення, розповсюдження і розвитку хвороб людини, у т. ч. хронічних захворювань, зумовлених несприятливими техногенними впливами на природне середовище. Одним із підрозділів медичної екології є рекреаційна екологія, тобто екологія відпочинку та оздоровлення людей.

Сьогодні вже сформувалося близько сотні напрямів екологічних досліджень, але обмежений обсяг підручника не дає змогу розглянути їх усі. Доцільно навести скорочену структурну блок-схему, у якій ці напрями умовно об'єднуються за принципом галузевої належності (з подальшим поділом у кожній галузі), пріоритетності, належності до геосфер та їхніх компонентів, соціально-економічної значущості тощо.

Головним складником загальної глобальної екології вважають теоретичну екологію, яка визначає загальні закони функціонування екосистем. Цьому допомагають експериментальна та математична екологія (моделювання екологічних процесів, обробка інформації та кількісний аналіз), що входять до складу загальної екології. Тобто загальну екологію слід відокремити від прикладних екологічних дисциплін, але з умовою, що основу її становитиме біоекологія з усім колом сучасних проблем. авершуються різнопланові екологічні дослідження узагальненням усієї добутої інформації для розробки та реалізації планів і програм раціонального природокористування на локальному, регіональному й глобальному рівнях, створення наукових засад економіки природокористування, а також для формування регіональної і національної екологічної політики, укладання міжнародних угод, договорів у сфері природокористування, охорони довкілля та екологічної освіти, тобто ви значення тактики й стратегії збалансованого розвитку людства, збереження біосфери й життя на Землі.

Широке коло завдань глобальної екології можна звести до таких основних:

- системне вивчення загального стану біосфери, причин його формування та особливостей розвитку під впливом природних і антропогенних факторів;

- прогноз динаміки стану біосфери у часі і просторі;

- розробка шляхів гармонізації взаємовідносин суспільства і природи, збереження здатності біосфери до самовідновлення та саморегулювання з урахуванням основних екологічних законів оптимізації взаємодії суспільства і природи.

Головною метою досліджень глобальної екології с розробка прогнозів можливих змін біосфери піл впливом діяльності людини при різних варіантах господарського освоєння. Це потребує подальшої розробки таких напрямів досліджень:

- вивчення компонентів біосфери для складання їх детального кількісного і якісного опису;

- вивчення кругообігів енергії, мінеральної та органічної речовини в біосфері;

- побудова числових моделей для кожного компонента біосфери, а в результаті - комплексної моделі для біосфери в цілому;

- дослідження закономірностей еволюції біосфери;

- пошуку методів впливу на великомасштабні процеси в біосфері для створення глобальної системи регулювання біосфери. Сучасна екологія нині перебуває у стані постійного розвитку, пошуку нових наукових напрямів для вирішення різноманітних проблем, що виникають у процесі взаємодії природи і суспільства. Цими потребами визначається поява новітніх галузей екології, спрямованих на дослідження складних життєвих ситуацій та вирішення найважливіших проблем.

Одна з таких галузей - урбоекологія. Урбанізація (з лат - місто формування) - складний історичний, суспільно-економічний, демографічний та екологічний процес перетворення природних екосистем (лісових, лучних, степових, водних) під впливом збільшення міст. Урбанізація супроводжується швидкою концентрацією населення, засобів виробництва, зв'язку і комунікацій, глибокою деформацією структурних і функціональних властивостей природних екосистем (рослинного і тваринного світу, ґрунтів, атмосферного повітря, продуктивності, біотичного кругообігу тощо), поглинанням великої кількості речовин, енергії та інформації, потужним речовинно-енергетичним та інформаційним обміном між екосистемами, високим ступенем забруднення довкілля та ін. За даними ООН, у містах більшості розвинених країн мешкає 75-80 % загальної кількості населення. Міста з більш ніж мільйонним населенням настільки негативно впливають на довкілля, що цей вплив відчувається в радіусі десятків та сотень кілометрів.

Ступінь поширення багатьох хвороб населення великих міст набагато перевищує цей показник у малих містах та селах. Наприклад, рак легенів у великих містах реєструється в 2-3 рази частіше, ніж у сільській місцевості. Рівень інфекційних захворювань у містах також удвічі вищий. Мегаполіси споживають величезну кількість води і одночасно її забруднюють. Наприклад, у більшості таких міст України якість питної води не відповідає санітарним нормам через брак відповідних технологій та коштів. Мегаполіси також створюють свій мікроклімат. Масові захворювання нервової системи, підвищена смертність викликаються такими факторами, як шумові, вібраційні навантаження, перенаселення, транспортні проблеми, електричні та магнітні поля тощо.

Кожне місто - це штучне середовище антропогенного походження, досить складна екосистема, створена співвідношенням природних (клімат, рельєф, геологічна будова, фауна і флора) і технічних (об'єкти промисловості, транспорту, будівлі тощо) факторів середовища. Міську територію (або міський об'єм біосфери) розглядають як екологічний блок (екологічну підсистему) міської геосоціосистеми та називають при цьому урбоекосистемою (міською екосистемою). Через урбоекосистеми здійснюється безпосередній матеріально-енергетичний контакт між містом і суміжними природними екосистемами. Цим самим опосередковано, через урбоекосистему територія, зайнята містом, "вмонтовується" у загальну структуру біогеоценотичного покриву. Таким чином, урбоекосистема є сукупністю живих компонентів міста (рослин, тварин, мікроорганізмів), середовища їх існування та процесів, що відбуваються внаслідок їхньої взаємодії та взаємодії з іншими компонентами міської геосоціосистеми. Підсумовуючи все сказане вище, можна окреслити головні аспекти негативного впливу міст на природу:

- забруднення всіх компонентів міських екосистем - отруєння атмосфери пилогазовими викидами від промислових об'єктів і автотранспорту, забруднення ґрунтів і природних вод токсичними речовинами та стічними водами;

- вилучення з користування великих площ продуктивних сільськогосподарських земель і лісових масивів під будівництво житлових масивів, промислових комплексів, доріг, аеродромів тощо.

Отже, урбоекологія - це галузь екології, яка вивчає і визначає шляхи покращання екологічного стану сучасних міст. Серед цих шляхів головними є такі:

- поступова стабілізація зростання міст на основі екологічно обґрунтованого розподілу людей територією держави;

- збільшення площ "зеленої зони" міст (створення парків, скверів, бульварів, захисних зон уздовж доріг тощо);

- зменшення забруднення міст автотранспортом за рахунок переходу на екологічно чисті двигуни та пальне, максимального використання метро та наземного електротранспорту, створення шумозахисних бар'єрів;

- проектування і створення санітарно-захисних зон навколо всіх без виключення промислових об'єктів;

- розробка генеральних планів розвитку міст з урахуванням циркуляції повітря, сучасного екологічного стану, максимальним збереженням існуючих зелених насаджень;

- створення "мозаїчного" міського ландшафту за допомогою чергування природних та антропогенно змінених ділянок, що робить ландшафт більш стійким до зовнішніх впливів.

З розвитком ландшафтної архітектури виник новий напрям урбоекології - екологічна архітектура, що досліджує проблеми забудови міст із максимальним урахуванням екологічних факторів, збереженням та розширенням зелених зон. Цей напрям отримав назву аркологія.

Актуальним є виникнення і розвиток такої новітньої галузі, як мілітаристична екологія, або екологія військової діяльності. Виникнення її зумовлене тим, що результатом військової діяльності є не лише бюджетні витрати і загроза глобальної ядерної війни, а й величезний негативний вплив на природне середовище. Нині війни стали екологічним лихом всесвітнього масштабу. Військовими об'єктами вилучаються з користування і забруднюються великі площі продуктивних земель, лісових масивів, а також акваторій Світового океану (для проведення військових навчань, під військові полігони, склади зброї тощо). Крім того, мілітаристична економіка і військова техніка споживають величезну кількість мінерально-сировинних ресурсів, енергії, палива, металів. Так, лише один середній танк витрачає 45 л пального на 1 км, реактивний винищувач - 900 л/хв, бомбардувальник - біля 7 т/год. Бригада танків (350 одиниць) потребує близько 2,3 тис. т пального на день.

Забагато шкоди біосфері завдали наземні, підземні та підводні випробування атомної зброї у Тихому океані, у преріях Невади, Казахстані, Якутії та інших регіонах планети. У період з 1945 по 1981 р. у світі було здійснено 1315 ядерних вибухів, під час яких лише у Світовий океан викинуто близько 2 т високоактивних і з тривалим терміном продуктів розпаду від підводних та надводних вибухів, а також майже 4 т від наземних. І це не враховуючи тієї шкоди, яку заподіюють захоронення радіоактивних відходів виробництва, відпрацьованих атомних реакторів з АЕС, атомоходів, підводних човнів тощо. Геофізичні дослідження свідчать, що ядерні вибухи можуть спричинювати землетруси внаслідок пошкодження земної кори, що зумовлює утворення великих тектонічних тріщин. Прикладом може бути випробування французами ядерного заряду на атолі Муруроа 1985 р. і пов'язаний з цим сильний землетрус у Мексиці, який стався через лічені хвилини після ядерного вибуху.

На території України також є значна кількість об'єктів військової діяльності - військових баз, містечок, арсеналів, складів боєприпасів, сховищ паливно-мастильних матеріалів і ракетного палива, авіаційних і загальновійськових полігонів, танкодромів, звалищ і захоронень небезпечних відходів, а також колишніх шахтних пускових установок, зокрема радіоактивних. Значна частина цих об'єктів створює реальну і потенційну небезпеку для населення й довкілля, забруднює навколишнє середовище хімічними речовинами, зокрема важкими металами, підвищує радіаційний фон, що призводить до деградації природних екосистем. На сьогодні екологічний стан об'єктів зберігання стратегічного й оперативного боєзапасу в Україні залишається незадовільним.

Багато екологічних проблем існує також у Військово-морських сил України. Кораблі і судна Військово-Морських сил будувались за державними стандартами без урахування нинішніх екологічних нормативів та не обладнувались системами очищення та знезараження господарсько-побутових і зливних вод. На сьогодні вони також є джерелами постійного забруднення водних об'єктів.

Крім цього, існує ще й хімічна зброя, а також бактеріологічна, зона дії якої набагато ширша, аніж ядерної або хімічної. Отже, треба негайно шукати нових заходів та шляхів зменшення екологічного лиха, заподіяного військовими. Саме це й є головною метою досліджень мілітаристичної екології.

Серед інших актуальних новітніх галузей сучасної екології слід назвати радіоекологію. Практично з моменту відкриття явища радіоактивності виникла така самостійна галузь науки, як радіобіологія. Провідне місце в радіобіології, починаючи з початку її становлення як нової галузі наукового пізнання, посідала проблема впливу іонізуючих випромінювань на організм тварини і людини. При цьому ключовими у вивченні впливу опромінення на біологічні об'єкти завжди були завдання визначення поглинутої дози, біологічної ефективності різних видів іонізуючих випромінювань, що дозволяє прогнозувати найближчі та віддалені наслідки променевого ураження.

Після аварії на Чорнобильській АЕС активно почала розвиватися радіоекологія, покликана вивчати існуючий природний радіоактивний фон, антропогенні радіоактивні забруднення природних екосистем, продуктів харчування та організму людини; а також розробляти і встановлювати нормативи радіаційного випромінювання, її називають наукою про взаємозв'язок між радіоактивністю середовища, організмами та їхніми угрупованнями. Крім цього, це розділ екології, що вивчає накопичення радіоактивних речовин організмами та їх міграцію в біосфері.

Радіоактивні опади залежно від розміру частин та висоти їх викидів в атмосферу мають різні терміни осідання і радіус поширення. Під час аварій атомних реакторів, розгерметизацій захоронень радіоактивних відходів бруд розповсюджується на десятки й сотні кілометрів, а внаслідок вибухів ядерних бомб - по всій планеті. Як відомо, дози іонізуючого випромінювання, що відповідають природному фонові, не шкідливі для життєдіяльності переважної більшості організмів та їхнього потомства. Проте навіть цей природний рівень в окремих випадках може спричинити шкідливі мутації. З підвищенням дози іонізуючої радіації ймовірність виникнення таких змін зростає.

Екстремальна радіоекологія передбачає появу надзвичайних ситуацій, пов'язаних із розповсюдженням у навколишньому середовищі радіоактивних матеріалів або продуктів їхнього розпаду. Причому зонами радіоактивного забруднення можуть бути земна поверхня, будівлі і споруди, повітряне середовище, водні об'єкти з місцями нересту та ловлі риби, підводні об'єкти з ядерними енергетичними установками, які самі по собі є джерелами радіоактивного забруднення тощо.

Однією з новітніх галузей екології, точніше, біоекології, є біоіндикація, яка вивчає стан природного середовища за реакціями живих організмів, а також характер антропогенного впливу на різні організми та їх життєдіяльність. Біоіндикація оцінює якість середовища та його окремі характеристики за станом біоти у природних умовах. Біоіндикація базується на спостереженні за складом і чисельністю видів-індикаторів. Для виявлення змін природного середовища під впливом антропогенних факторів складаються реєстри організмів-індикаторів. Біоіндикаторами називають групу особин одного виду, за наявністю, станом або за поведінкою котрих судять про різні негативні зміни у природі.

Наприклад, біоіндикація забруднення водойм - це система оцінки ступеня забруднення водойм, що базується на вивченні стану водних біоценозів, присутності індикаторних організмів, аналізі видової структури популяцій, функціональних характеристиках біоценозів тощо. Як біоіндикатори обирають організми або біологічні системи, найбільш чутливі до антропогенних факторів. Так, при оцінюванні екологічного стану поверхневих вод використовують спостереження за поведінкою дафній, молюсків, деяких риб. Індикаторами забруднення атмосферного повітря часто стають лишайники, досліджують їхній склад та біологічні особливості; цей напрям біоіндикації має назву лихеноіндикація.

Отже, біоіндикація - визначення біологічно значущих навантажень на основі реакцій на них живих організмів та їх спільнот. Це повною мірою стосується усіх видів антропогенних забруднень. Головним завданням біоіндикації є розробка методів і критеріїв, які могли б адекватно відображати рівень антропогенних збурень з урахуванням комплексного характеру забруднень, а також діагностувати ранні порушення в найбільш чутливих компонентах біологічних спільнот. Біоіндикація, як і моніторинг, здійснюється на різних рівнях організації біосфери - на рівні макромолекули, клітини, органу, організму, популяції, біоценозу.

Під час господарського планування і проектування необхідно враховувати вплив геоенергоаномальних зон не лише на здоров'я людей і стан біоти, а й на стійкість фундаментів, схилів, споруд. Геоенергоаномальні зони зазвичай збігаються з геологічними аномаліями - розломами, тріщинами в земній корі, ділянками великої концентрації тектонічних напружень, високого теплового потоку з надр Землі, карстом, підземними водними потоками, рудними вузлами, родовищами руд металів та ін. Для них характерні гравітаційні, теплові, електромагнітні, геохімічні аномалії, активна міграція різноманітних газів і розчинів у земній корі, підвищена сейсмічна активність.

Потоки енергії, які надходять з надр Землі, впливають на перебіг біохімічних процесів у живих організмах, контролюють умови існування всіх живих істот, у тому числі й людини. Цей вплив може бути або негативним, або позитивним. Залежно від цього розрізняють геопозитивні (сприятливі) та геопатогенні (шкідливі для здоров'я) зони. Якщо, наприклад, будинок споруджено на геопатогенній ділянці, його жителі погано себе почуватимуть (знижуються імунітет, працездатність, підвищується ризик захворювань, особливо онкологічних, тощо). У наш час аномальні зони вивчаються з використанням різних методів. А новітня галузь екології, яка й здійснює ці дослідження, має таку ж назву - екологія геоенергоаномальних зон. Бона вивчає вплив енергії навколишнього простору на живі організми, причини послаблення або посилення цієї енергії у зв'язку з планетарними і космічними процесами.

Загальні принципи інформатизації суспільства відображаються на особливостях різноманітних предметних сфер буття, у тому числі природних процесів. Широке застосування інформатики у вирішенні проблем природного середовища призвело до появи геоекоінформатики. Геоекоінформатика - новітній науковий напрям, що розробляє теорію, засоби і технологію інформаційного забезпечення й автоматизації біосферних та екологічних досліджень з метою раціоналізації природокористування й охорони природи. В сучасних умовах без вірогідної екологічної інформації не можна зрозуміти різних тенденцій екологічного процесу. Саме тому й виникла необхідність вивчати інформаційне забезпечення, що сприяє вирішенню екологічних проблем.

Одним з новітніх наукових напрямів в екології, що з'явився буквально декілька років тому, є психоекологія - наука про вплив навколишнього середовища і суспільства на особистість, психіку, поведінку, настрій і здоров'я людини. Психоекологія вивчає зв'язки між станом психіки людей та різними екологічними чинниками. Також вона досліджує проблеми адаптації людини до погіршення екологічних ситуацій; нервові травми та психози, спричинені екологічними факторами.

Одним з наймолодших напрямів екологічних досліджень є космічна екологія, або екологія Космосу. її виникнення пов'язане з проблемами запобігання шкідливому забрудненню, а також свободи дослідження та використання космічного простору і небесних тіл. Забруднення Космосу можна розглядати як частину більш загальної проблеми експериментів у Космосі з потенційно шкідливими наслідками. Поняття забруднення Космосу охоплює як його засмічення, так і зараження. На орбітах навколо Землі обертається близько 8 тис. космічних об'єктів, більшість із яких вже виконали свої завдання і не мають жодної наукової цінності. З метою запобігання такому забрудненню слід скорочувати до мінімуму кількість космічних об'єктів, які втратили наукове і практичне значення, але продовжують рух орбітою навколо Землі. Сюди ж слід зарахувати і питання про припинення радіопередач з борту космічних об'єктів після виконання ними свого призначення. Отже, проблема включає запобігання радіоактивному, біологічному та хімічному забрудненню Космосу.

Космічні ракети розширили межі пізнання людиною Сонячної системи, вивели науку за межі навколоземного простору; міжпланетні кораблі розпочали дослідження Космосу в районах Місяця, Марса, Венери. Усе це стало можливим завдяки розвитку найважливіших галузей сучасної науки і техніки, насамперед ракетної техніки, радіоелектроніки, ядерної фізики. Щодо шкідливого впливу, то, наприклад, висота найбільшої ракети "Аполлон" (саме з її допомогою були здійснені пілотовані польоти на Місяць) перевищувала 100 м, а маса - близько 3 тис. т. Зараз найбільша ракета важить близько 2 тис. т і має висоту близько 50 м. Така ракета за секунду спалює близько 10 т палива та викидає в атмосферу шкідливі продукти згоряння. "Найменші" космічні ракети мають масу близько 100 т, а маса палива в ракетах усіх типів становить близько 90 % від маси ракети.

Найменш шкідливим паливом вважається рідкий водень, в результаті згоряння якого утворюється водяна пара. Таке паливо використовується в ракетах-носіях "Спейс Шаттл" (СІЛА). Українська ракета "Зеніт-2" і російська "Союз" ("Русь") використовують гас - порівняно нешкідливе паливо. У російській ракеті "Протон" застосовується дуже агресивне і токсичне паливо - гідразин, гептил.

Екологічні наслідки запусків ракет залежать від маси ракет і частоти запусків, тобто вантажопотоку на орбіту. Останній становить близько 2200 і 700 т на рік для космодромів Байконур (Росія) і мис Канаверал (США) відповідно.

Космічна ракета, або "ракетний поїзд", як її називав Ціолковський, є сукупністю ракет-ступенів, що в міру витрати палива автоматично чи за командою із Землі відокремлюються від ракети, звільняючи її від зайвого вантажу. У польоті ракети-ступені працюють послідовно. Різні ракети мають різну кількість ступенів, що змінюється від двох до шести. Нульова і перша ступені ракети-носія працюють близько 1-2 хв. Після згоряння палива ступені відстрілюються і падають на відстань близько 100 км від місця старту ракети. Другі і треті ступені падають на відстанях близько 800 і 2500 км відповідно. Для запуску ракет відчужується ділянка земної поверхні з площею 1500-5000 км2. Сумарна маса падаючих ступенів (залежно від типу ракети) змінюється від декількох десятків до кількох сотень тонн.

Небезпечні для довкілля як самі ступені ракет, так і залишки токсичного палива. Тільки в країнах СНД залишками палива від ракет "Протон", "Циклон" і "Космос" забруднено близько 10 тис. км2 земної поверхні.

Наприклад, жителі алтайського села Саратан розповіли, що перші нещастя у них розпочалися у 1959 р., коли на альпійських луках почали знаходити великі уламки якоїсь техніки (багато хто думав, інопланетної, бо про Байконур у селі ще нічого не знали). Стали гинути коні, корови та вівці. Поступово була знищена практично вся рослинність, зникли високогірні квіти. Потім місцевість залишили птахи: косачі, білі куріпки, глухарі, зозулі і навіть невибагливі горобці. З околишніх лісів зникли лосі, вовки та ведмеді. Жителі алтайських сіл почали рано сивіти, хворіти на гіпертонію, страждати від захворювань нирок і печінки, спостерігалися випадки випадіння волосся, зареєстровано багато випадків онкологічних і психічних захворювань. Лікарі пов'язували все це із впливом ракетного палива гептилу, але правду хворим не повідомляли, тому що в СРСР це було державною таємницею.

Сьогодні навіть керовані спуски орбітальних станцій (ОС) є дуже небезпечними. Річ у тім, що за десятиліття функціонування ОС у них з'являється власна забруднена атмосфера, де розвиваються маловивчені мікроорганізми. За 11 років функціонування ОС "Мир" на ній з'явилося 140 видів мікроорганізмів, а для деяких з них змінилося близько 190 тисяч поколінь. На думку японських фахівців, ці мікроорганізми-мутанти є бактеріологічною зброєю, що ставить космонавтів в екстремальні умови і загрожує землянам, адже й досі не зрозуміло, як поводитимуться ці мікроби після падіння ОС в океан.

У наш час на навколоземних орбітах знаходиться 58 об'єктів з ядерними і радіоізотопними установками. їхнє падіння (а всі космічні апарати рано чи пізно падають) завжди призводить до серйозних екологічних наслідків. У 1978 р. радянський "Кос-мос-954" з ядерною енергоустановкою зруйнувався в атмосфері над Канадою, що призвело до радіоактивного забруднення близько 100 тис. км2 земної поверхні.

Як відомо, шлях у Космос лежить через приземну атмосферу (10-20 км від поверхні Землі). Саме вона першою приймає на себе удар ракети, під час старту, коли відбуваються найбільші за масою викиди продуктів згоряння. Також в цей час генеруються найпотужніші акустичні та електромагнітні випромінювання. Наприклад, внаслідок роботи двигунів однієї з найбільш екологічно чистих ракет "Спейс Шаттл" до атмосфери викидається близько 1850 т продуктів згоряння, з яких приблизно половина - у приземну атмосферу. Однієї соляної кислоти потрапляє у середовище 160 т, з них більше 90 т - у приземну атмосферу. Після цього на великих площах спостерігаються рясні кислотні дощі. Окрім розглянутого впливу, запуски космічних апаратів супроводжуються тепловим, газодинамічним, електромагнітним впливом струменя, динамічним впливом корпуса ракети та ін.

За 50 років космічної ери у Космос запущено близько 24 тис. штучних космічних об'єктів (близько 500 штук на рік). Майже 8 тис. з них й досі знаходяться на навколоземних орбітах. Більш ніж 16 тис. згаданих об'єктів упали на поверхню Землі (близько 400 штук на рік, у середньому падає один об'єкт на день). Фрагменти космічного сміття мають відносну швидкість близько 10 км/с Тому навіть одна "космічна смітинка" масою 10 г має кінетичну енергію близько 50 тис Дж. Це еквівалентно вибуху 120 г вибухової речовини, достатньої для підриву, наприклад, автомобіля. Фрагменти космічного сміття бувають різних розмірів - від декількох міліметрів до кількох метрів. Тільки частинок з розміром понад 10 см у Космосі знаходиться близько 8 тис. За ними ведуться постійні спостереження, усі дані заносяться у спеціальні каталоги. Загальна вага цих фрагментів перевищує З тис. т.

Кількість фрагментів розміром від 1 до 10 см перевищує 300 тис. Кількість же частинок з розміром меншим за 1 см становить кілька сотень мільйонів. При зіткненні цих фрагментів відбувається їхнє подальше дроблення. Починаючи з якогось моменту, цей процес може стати лавиноподібним, після чого і раніше не дуже безпечні польоти у Космос стануть взагалі неможливими. Одночасно безповоротно зміняться фізичні властивості самого Космосу. Можливі наслідки цих змін поки що прогнозувати дуже важко.

Отже, людина підкорила всі земні оболонки: поверхню планети (літосферу), гідросферу, атмосферу. Півстоліття тому вона почала підкоряти Космос. Людина скрізь ґрунтовно зіпсувала навколишнє середовище, що спричинило дуже серйозні екологічні проблеми. Весь досвід людства свідчить: до чого людина не торкається - неодмінно поряд з безсумнівними благами з'являються нові проблеми, у тому числі й екологічного характеру. Пройде не так багато часу, і вже наші нащадки будуть писати не про екологію Космосу, а про екологію Сонячної системи, а потім і про екологію нашої Галактики. Такий неминучий підсумок технічної діяльності людини у Космосі. Науковий і технологічний прогрес зупинити не можна, залишається лише мінімізувати його шкідливі екологічні наслідки.

Проте космічна діяльність може позитивно вплинути на деякі аспекти охорони природи. Космічна техніка надає унікальні можливості не для фрагментарного, а для глобального збору об'єктивних даних про стан природних ресурсів. Крім того, вона вже зараз може суттєво збільшити можливості спрямованого впливу на природне середовище з метою отримання оптимального результату. До того ж, багато технічних рішень щодо екологічних проблем, призначених для забезпечення тривалих космічних польотів, застосовуються для розв'язання цілком земних проблем охорони навколишнього середовища, тому можливість використання такого потужного засобу, як космічна техніка, з метою охорони природи Землі привертає увагу екологів. Основними підрозділами космічної екології є: екологія космічних апаратів, екологія ближнього Космосу, екологія планет Сонячної системи, екологія зовнішнього Космосу, глобальний космічний екомоніторинг та ін.

...