Електронна версія



Сторінка2/17
Дата конвертації14.04.2016
Розмір2.88 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

1.5 Поняття про “загальну екологію” (біоекологію)

Біоекологія вивчає відношення організмів та їх системних сукупностей (окремих істот, популяцій, біоценозів і т.п.) і навколишнього середовища. Вона складається з:

екології особистостей (окремих живих організмів, істот одного біологічного виду), або аутекологія;

екології популяцій (сукупностей істот одного виду з спільним генофондом), або популяційна екологія, демекологія;

екологія угруповань (сукупностей взаємозв’язаних і взаємозалежних видів у межах певного життєвого простору), або екологія біоценозів (біогеоценозів), синекологія.

Сукупність живих організмів різних видів прийнято називати біотою, а середовище їх існування біотопом. Разом це створює біогеоценоз (сукупність організмів різних видів на певній території з її специфічними географічними умовами, які пов’язані між собою тісними зв’язками і залежать один від одного), або екосистему. Екосистеми можуть бути різними за розмірами – від макромолекули (з її середовищем проживання) до біосфери (екосистеми планетарного масштабу). Таким чином, загальну екологію визначають також як науку про біогеоценози (біоценологію), або вчення про екосистеми, у тому числі, біосферу (біосферологію).

У вивченні екосистем найважливішим є дослідження взаємозв’язків між елементами біосистеми і чинниками навколишнього середовища. Тому значна увага приділяється визначенню біотичних факторів (тобто впливу на живі організми інших живих істот) і абіотичних факторів (тобто впливу на живі організми та їх сукупності елементів неживої природи – географічних чинників: температурного режиму, вологості, якості ґрунтів і т.п.). Виділяють також антропогенні (або техногенні) фактори (вплив на живі організми господарської та іншої діяльності людей).

Найбільше теоретичне і методологічне значення для розвитку екології мало вчення про біосферу, головним дослідником якої вважають В. Вернадського. Сучасне поняття про біосферу, включає в себе такі аспекти (за М. Реймерсом):

– нижня частина атмосфери, уся гідросфера і верхня частина літосфери Землі, яка населена живими організмами – “область існування живої речовини” (В. Вернадський);

– активна оболонка землі, в якій сукупність діяльності живих організмів виявляється як геохімічний фактор планетарного масштабу;

– найбільша (глобальна) екосистема Землі – область системної взаємодії живої і неживої речовини на планеті;

– складна ієрархія екосистем.



В.І.Вернадський (1863-1945 рр.) за своєю освітою (закінчив природниче відділення фізико-математичного факультету Петербурзького університету) і науковими інтересами починав свої дослідження у сфері географії, геології, геохімії. Це дозволило йому виявити основний ланцюжок взаємозв’язку і взаємодії між елементами живої і неживої природи – кругообіг речовин і енергії, який є основою існування екосистем будь якого рангу (від мікро - до макрорівня). Це було головним кроком у пізнішому визначенні поняття біосфери. Одного цього було б достатньо для того, щоб ім’я В. Вернадського стало відомим всьому світові. Вернадський В. також вперше визначив людину з її господарською діяльністю, як геологічну силу планетарного розміру, тобто він показав що антропогенний вплив на природу не менш сильний, ніж глобальні природні процеси. Це підтверджують й сучасні данні, що наведені у таблиці 1.1.

Таблиця 1. 1

Співвідношення між окремими компонентами повітря природного і промислового походження (тон на рік)*

Компоненти

Походження

Природне

Індустріальне

Озон

2 109

Незначне

Двоокис вуглецю

7 109

1,5 1010

Окис вуглецю



2 108

Сірчаний газ

1,42 108

7,3 107

Сполуки азоту

1,4 109

1,5 107

Завислі речовини

(770-2200) 106

(960-2615) 106

* Топчиев А.Г. Геоэкология. – Одесса: Астропринт, 1996. – С.138.
Подібний науковий підхід показав, що локальні процеси можуть мати глобальне значення, і тим самим – неможливість вирішення екологічних проблем у межах одного регіону, країни, або групи сусідніх країн. Цей революційний внесок в екологічну науку став основою сучасної глобальної екологічної концепції розвитку людства. Він також дозволив виокремити нову сферу (оболонку) земної кулі, яку прийнято називати антропосферою, або техносферою і яка за своїми розмірами більша ніж біосфера (охоплює нижчі шари літосфери і ближній космос, які не входять в склад біосфери). Під техносферою розуміють усю сукупність об’єктів людської діяльності і змінені (антропогенні) ландшафти (природні комплекси).

Найважливішим результатом наукової діяльності В. Вернадського стало вчення про “ноосферу” – сферу людської діяльності, що охоплює географічну оболонку, біосферу і техносферу. Але суттєво значення ноосфери, за В. Вернадським, є ще більш глибоким. Він вважав “ноосферу” як нову гармонійну сферу взаємодії людини і природи. Тобто, подібним підходом він визначив сучасне і майбутнє завдання людства: необхідність переходу від техносфери (в якій антропогенний вплив має більш негативні, ніж позитивні наслідки) до ноосфери (в якій взаємовідносини між діяльністю людини і природними процесами стають більш ефективними, раціональними). Наукові розробки В. Вернадського є фундаментальними положеннями сучасної екологічної науки.

Прикладна екологічна наука у порівнянні з загальною екологією (біоекологією) ще не досягнула такій стадії розвитку, для якій характерна строга (структуризована і логічно побудована) система знань. По суті більшість прикладних екологічних наук знаходиться у стадії формування і є скупченням окремих наукових категорій і концепцій, що слабо пов’язані між собою. Особливо це характерно для найновіших екологічних наук, наприклад, соціоекології, економіки природокористування та інших. Але їх розвиток дозволяє знаходити більш-менш ефективні методи вирішення окремих конкретних проблем і завдань. Часто пошук шляхів вирішення має емпіричний характер, тобто здійснюється методом спроб і помилок, що в свою чергу призводить до зростання економічних витрат суспільства. Таким чином, головним напрямком розвитку сучасних прикладних аспектів екології є пошук більш надійних економічно ефективних, науково обґрунтованих методів вирішення конкретних завдань раціонального природокористування, охорони природи і забезпеченні екологічної безпеки.
1.6 Методи екологічних досліджень

В зв’язку з тим, що екологія складається з багатьох напрямків досліджень і знаходиться на стику (перехресті) різних наук, спектр наукових методів дослідження найрізноманітніший. Серед них, слід виокремити:

загальні методи: системний аналіз; методи формалізації, постановки гіпотез; емпіричний, порівняльний, історичний, метод експертних оцінок і т.п.;

картографічний та інші графічні методи: найважливіші для визначення ступенів антропогенного впливу на навколишнє середовище у просторовому вимірі та для наочного його відображення;

нормативні методи: найбільше значення має розробка нормативів і стандартів якості навколишнього середовища, викидів та інших негативних впливів;

математичні методи: методи обробки статистичних даних (особливе значення мають в біоекології; в неї розвився окремий науковий напрямок – біометрія); методи математичного моделювання (найчастіше використовуються в моделюванні процесів забруднення повітря, ґрунтів, гідросфери, ерозійних процесів; у глобальному моделюванні природних процесів та ін.);

інформаційні методи: найпоширеніші в дослідженнях геоінформаційних систем (ГІС-технології), у формуванні систем моніторингу, управління і т.п.;

економічні методи: використовуються в економіці природокористування, екологічній експертизі;

методи прогнозування: є головнішими в розробці територіальних комплексних програм охорони природи, в цільових комплексних програмах екологічного напрямку, в глобальних прогнозах розвитку людства з врахуванням екологічного аспекту та ін.;

соціологічні методи: використовуються в соціоекології та багато інших.


Питання і завдання для самоконтролю:

  1. Визначите предмет, основні завдання і значення науки “екологія”.

  2. Яки етапи розвитку пережила екологічна наука і якими особливостями характеризується сучасний стан її розвитку?

  3. Охарактеризуйте структуру всього комплексу екологічних наук. Сформулюйте специфіку предмету дослідження окремих напрямків (складових) екологічної науки.

  4. З блоками яких інших наук про природу і суспільство тісно пов‘язана екологія?

  5. Дайте характеристику предмету дослідження, структури і основних наукових напрямків біоекології (“загальної екології”). Що досліджують аутекологія, демекологія, синекологія, біосферологія?

  6. Визначите суть основних понять біоекології – “біоти”, “біогеоценозу”, “екосистеми”, “біосфери”, “екологічних факторів”, “кругообігу речовин і енергії”.

  7. З‘ясуйте уявлення про “антропосферу”, “техносферу”, “ноосферу”.

  8. Охарактеризуйте сучасний стан розвитку теоретичної і прикладної екологій.

  9. Яки методи дослідження використовуються всім комплексом екологічних наук?



2. Наукові засади раціонального природокористування й охорони навколишнього середовища
2.1 Поняття системи “природа – господарство – населення”

В основі раціонального природокористування знаходиться концептуальне вчення про триєдність системи “природа – господарство – населення”. Всі елементи цієї системи пов‘язані між собою і зміни в кожному з них обумовлюють трансформації як окремих її складових, так і всієї системи у цілому. Природа у цієї системі є першоосновою, у якій з‘явилася людина, а потім сформований нею матеріальний світ. Людина є частиною природи і на неї розповсюджуються окремі закони природи. Зворотне співвідношення не є симетричним: людина діє на природу і змінює її, але соціальні закони не діють у природі (вони є вторинними по відношенню до неї). Взаємодія між іншими парами системи також не є рівноправними. Науково-технічний прогрес не є тождественним прогресу суспільства у цілому, а його сучасний рівень не відповідає не лише інтересам багатьох груп людей, а також й еволюції біосфери. Розвиток техносфери (за В. Легасовим, 1987) підкоряється власним закономірностям. Аварії у техносфери вбивають у 3,5 рази більше людей, ніж стихійні природні явища. Техносфера – це частина біосфери, яка змінена під впливом господарської (техногенної) діяльності людства. Швидкість НТП і природних (біотичних) процесів не порівняльні. Так, для природного виникнення нового біологічного виду потрібне біля 10 тис. років. Інноваційний цикл у передових галузях виробництва становить 10 років. Таким чином, існування і розвиток триєдиної системи “природа – господарство – населення” є дуже складний і суперечливий процес.


2.2 Ідеї В. Вернадського про “ноосферу”

Ідеї В. Вернадського про “ноосферу” стали першою спробою розробки концепції подолання протиріч взаємозалежного існування суспільства і природи. Вони в значної мірі базувались на теософських поглядах французького вченого П‘єра Тейяра де Шардена (наукова праця “Феномен людини: переджиття, життя, мислення, наджиття”), поглядах російських філософів-космістів М. Федорова, С. Булгакова, традиціях космізму природознавців В. Докучаєва, К. Ціолковського, О. Чижевського та ін. Для подібного підходу характерна надзвичайна ідеалізація людського розуму і етично-моральних установ людини, віра у високий рівень цивілізованості суспільства. Сам В. Вернадський в деякій мірі враховував цей аспект. Він вважав, що реалізація ідеї “ноосфери” можлива лише в майбутньому при найвищому етапі розвитку цивілізації. А для цього необхідне, щоби:

– людство стало єдиним в економічному та інформаційному аспектах;

– людство прийшло до певної рівності рас і народів;

– людство повинне позбавитись усіх війн і конфліктів (до цього можна додати й міжнародний тероризм).

Вся сучасна філософсько-екологічна методологія збереження життя на Землі базується в основному на прийнятті, або критиці ідеї “ноосфери”. Критичні погляди на можливість створення ноосфери розвивають окремі сучасні російські та українські науковці: М. Реймерс, М. Моісєєв, В. Межжерін, В. Данілов-Данільян, Е. Гірусов, В. Крисаченко та ін. З західних вчених до них близькі ідеї А. Ліберті, А.Печчеї.

Ідея “ноосфери” як гармонійного розвитку системи “природа–господарство–населення” в деякій мірі стала основою для пошуків шляхів “сталого, або стійкого”, “збалансованого” розвитку людства у цілому.
2.3 Концепція сталого розвитку (Sustainable Development)

Концепція сталого розвитку (Sustainable Development) була висунута Комісією з охорони навколишнього середовища і ресурсів ООН на Міжнародному екологічному форумі в Ріо-де-Жанейро (1992 р.). Цей документ був ухвалений як програма вирішення еколого-економічних проблем людства на ХХІ століття. Основні позиції цієї програми:

– стримування й обмеження природного приросту населення і проведення відповідної спеціальної соціально-демографічної політики;

– більш швидкий ріст високотехнологічних виробництв, відмовлення від ресурсо- і енергоємних технологій. Структурна трансформація економіки на користь безвідходних, екологічно чистих і безпечних виробництв;

– нові підходи щодо раціонального природокористування, які ґрунтуються на максимальному збереженні природних ресурсів і навколишнього середовища;

– відмовлення від концепції “споживчого” суспільства; перехід до критерію екологічної безпеки розвитку суспільства;

– обов’язковість екологічної освіти і формування екологічної етики;

– розвиток міжнародного співробітництва в реалізації принципів стійкого розвитку та ін.

Але значна частка науковців вважає, що у документах програми використано багато старих догм, що містять загрозу існуванню людства. За час після конференції не жодна мета програми по суті не була виконана. Навпаки, продовжується погіршення екологічної ситуації у світі. Людство не в змозі відмовитися від нарощування матеріальних благ.

В умовах окремої країни до головної тези сталого розвитку людства додається необхідність врахування зовнішніх та внутрішніх загроз національним інтересам держави. Стратегія національної безпеки країни включає у себе поняття про її “екологічну безпеку” і “безпеку” життєдіяльності”.


2.4 Екологічна безпека

2.4. Екологічна безпека – ступінь захищеності територіального комплексу, екосистеми, людини (безпека життєдіяльності) від можливих екологічних уражень. Визначається величиною екологічного ризику.

Екологічний ризик – усвідомлення небезпеки виникнення небажаних негативних змін екологічної ситуації у певному місці й часі з обрахованими величинами ймовірних збитків (за Г. Білявським, Л. Бутченко, В. Навроцьким). У зв‘язку з тим, що у системі “природа–господарство–населення” первинною й найменш стійкою під впливом антропогенної діяльності є природна складова за основу розрахунків екологічного ризику визначають стан екосистем. Згідно ДСТУ 2156–93 (Держстандарт України), екологічний ризик – це ймовірність негативних наслідків від сукупності шкідливих впливів на навколишнє середовище, що спричиняють незворотну деградацію екосистем.

Узагальнену характеристику (параметри) екосистеми Пе можна записати у такому вигляді:



Пе = f (Ке Ка Кв Кс Кп Кк Кр),
де Ке, Ка, Кв, Кс, Кп, Кк, КР узагальненні характеристики, відповідно – енергії, атмосфери, води, субстрату ґрунту, продуцентів, консументів і редуцентів.*1

Зміна енергетики системи до 1% може спричинити перехід системи з стаціонарного стану до кризових наслідків. При змінах більших від 1% матимуть місце катастрофічні явища в системі. Для більшості популяційних систем порогом якісних змін є 10%. Вилучення 70% маси або речовини – енергетичного приросту в популяційній системі – зумовлюють її деградацію або загибель (за В. Горшковим).

У цілому екологічний ризик системи (R) можна визначити за формулою:
R = Y (1 – r) T,
де R – значення ризику; Y – обсяг фітомаси, що виробляється у цей час; r – норма дисконту; Т час дії; (1 – r) Т – коефіцієнт дисконтування, за допомогою якого обсяг фітомаси, виробленої за Т, приводять до умов базового року (за Є. Хлобистовим, 2000).

В. Горшков, російський вчений-еколог, визначив критерій – рубіж сталості екосфери щодо антропогенного навантаження. Ця величина становить 1% чистої первинної глобальної продукції біоти, що дорівнює приблизно 23.10 18 дж./ рік, або 0,74.1012 Вт/ рік. За оцінками різних фахівців, сучасне пряме споживання людством біопродукції становить від 7% до 12%, тобто в 10 разів більше від рубежу стійкості біосфери.

Валова потужність енергетики світу становить біля 18.1012 Вт/рік, що у 24 рази більше від енергетичної оцінки межі.

Т. Акімова і В. Хаскін пропонують таку формулу визначення екологічної безпеки суспільства:



F = ,

де F – коефіцієнт майбутнього; І – індекс цивілізованості (рівень культури, освіти, виховання); R – ступінь ризику, ймовірність негативних наслідків; P – інтенсивність наслідків; Т – час, ймовірна віддаленість наслідків.


2.5 Економічний аспект екологічної безпеки

Економічний аспект екологічної безпеки включає оцінку:

1) суспільних витрат, які спричинені забрудненням; вони складаються з двох частин – економічних збитків від забруднення і додаткових та компенсаційних витрат на подолання забруднення;

2) економічних збитків – це вартість, яка не була вироблена у результаті забруднення (зниження продуктивності праці, якості природних ресурсів та ін.);

3) додаткових та компенсаційних витрат – це витрати суспільної праці на усунення або зменшення негативних наслідків від забруднення.






Рисунок 2.1. Співвідношення основних економічних категорій, що пов‘язані з якістю навколишнього середовища за рівнем його забруднення та іншими негативними наслідками
М – максимально можливий рівень забруднення; В – витрати на боротьбу з забрудненням; З – економічні збитки від забруднення; Зmax – максимально можливий рівень збитків; С – суспільні витрати, які пов‘язані з забрудненням і охороною довкілля; Со – суспільно оптимальний рівень збитків і витрат; Сmin – суспільне бажана якість довкілля з врахуванням економічних можливостей.

Залежність В і З: чим менше витрати на боротьбу з забрудненням тим більше збитки від забруднення.



С – сума графіків В і З. С – найбільше у першій фазі графіку за рахунок високих витрат на боротьбу з забрудненням (В) і в кінцевій фазі графіку за рахунок максимальних збитків (З) від забруднення (коли з ними практично не борються: В – мінімальне). С – мінімальне у середній фазі графіку () при відповідному співвідношенні В і З (цей мінімум для суспільства є економічне найвигіднішим).

Со – відповідає 1 (суспільно бажана якість довкілля) і 2 (економічне оптимальна якість довкілля); їм відповідають суспільні витрати () і ().

1 – збільшення суспільних витрат і збитків, що обумовлено рухом до суспільно бажаної якості довкілля; 2 – збільшення витрат на боротьбу з забрудненням у зв‘язку з забезпеченням суспільне бажаної якості довкілля; 3 – зменшення економічних збитків від забруднення у зв‘язку з забезпеченням бажаної якості довкілля.

(1) – величина “ненульового” ризику; (2) – економічний оптимум якості довкілля; (3) – допустимий (ГДК), але не бажаний рівень забруднення довкілля.


2.6 Концепції регулювання взаємовідносин людини і природи

Концепція біотичної регуляції навколишнього середовища. Багато екологів (В. Данілов-Данільян, К. Лосєв, Т. Акімова, В. Хаскін, В. Горшков та ін.) вважають, що сталий розвиток не можливий поки в основу збереження природи не буде покладений біотичний принцип регулювання. За визначенням В. Данілова-Данільяна, сталий розвиток це процес, що вимагає безперервну підтримку і ця підтримка глобальної економіки повинна здійснюватися лише у межах несучої ємності екосистем планети. Це такій розвиток, якій не виводить глобальну цивілізацію за межі господарської ємності біосфери, не викликає в неї процесів руйнування і деградації. Тобто “єдиним засобом збереження придатного для життя людини довкілля в глобальних масштабах є відновлення угруповань природної біоти не в межах мізерних площ заповідників, а на великих територіях земної поверхні” (Білявський, Бутченко, Навроцький, 2002, с. 153).

Слід додати, що з точки зору захисту інтересів біосфери, ці погляди є безумовно найреальнішими. Але, одне з основних правил існування біоти гласить, що без негативних наслідків з неї можна використати тільки 1% чистої первинної продукції. Це, в свою чергу, визначає: для того, щоб біосфера функціонувала як найкраще, необхідно 99% енергетичної потужності цивілізації та її праці витрачати на стабілізацію довкілля і лише 1% можна витрачати на підтримку існування власне людства та його техносфери. На нашу думку, подібний підхід ні як не може бути ймовірним і прийнятим людством за основу своєї життєдіяльності.



Ідея коеволюційного розвитку людини і природи. Відомий російський вчений-еколог М. Моісєєв вважає, що гармонійні стосунки між людиною і природою неможливі. Головна ідея його концепції – коеволюційний розвиток суспільства і природи. Коеволюція – паралельний, спільний розвиток техно- й біосфери. В зв‘язку з тим, що НТП нині в 100000 разів перевищує швидкість біоеволюції, слід вважати, що коеволюція не просто паралельний розвиток, а своєрідна адаптація один до одного різношвидкісних процесів біосфери й техносфери.

Концепції “неотехнооптимізму”. Протилежними песимістичним концепціям розвитку стосунків між людиною і природою є погляди, за якими основні надії людства в гармонізації взаємодії техносфери й біосфери полягають у кращому розвитку найновіших технологій. Головними ідеологами цього напрямку виступають Е. Вайцзеккер, Е. Ловінс, Х. Ловінс. Їх остання доповідь Римському клубові* “Чинник чотири: подвоєння продукції при використанні половини ресурсів” (1994 р.) аналізує можливості впровадження найновітніших екологічно чистих й мало ресурсномістких технологій. За їх розрахунками, вони дають можливість у 4 ризи підвищити ефективність використання ресурсів (не видобування, а саме використання). Також в їх доповіді розглядаються проблеми нової організації екобізнесу, податкової бази, спрямованої на заохочування ефективного використання природних ресурсів. Але автори цієї концепції, яку ще називають концепцією “неорозкоші, або “необагатства” також підкреслюють, що ненаситне споживання може випередити “революцію ефективності”, звівши нанівець зусилля людства щодо поліпшення екологічних умов. Таким чином, усе зводиться до можливостей і бажань сучасної цивілізації зрозуміти небезпечність сучасної екологічної політики і необхідність обмеження надмірного зростання власних матеріальних потреб.

На наш погляд, ні жодна з розглянутих наукових концепцій не може бути прийнятою повністю без деяких обмежень, особливе концепція біотичного регулювання. Людство ніколи не захоче повністю підпорядкувати власні інтереси потребам природи. Тобто шлях пошуку гармонізації відносин між людиною і природою знаходиться десь у посередині наведених позицій і поглядів науковців-екологів.

Також, слід зауважити, що сучасна НТР поступово отримує зовсім нові риси розвитку: з науково-технічної вона переростає в науково-біотехнічну. В останні роки найбурхливішими темпами розвиваються нові біотехнології, генна інженерія, клонування, випробування принципово нових біоматеріалів. Це все – ознаки нової революції. Спрогнозувати, які вона може мати наслідки, поки ще неможливе. При позитивному, контрольованому розвитку науково-біотехнічного прогресу (НТБП) ймовірне чекати у далекому майбутньому таку цікаву картину розвитку цивілізації: Населення й основне господарство існують практично ізольовано від природи в відносно невеликих локальних ареалах, де створені штучні умови життя закритого циклу за типом функціонування космічних станцій. Основний простір Землі займає “дика природа”, яка буде мати можливість самостійного відновлення і розвитку. З природного середовища використовуються тільки окремі об‘єкти для створення живої біомаси (штучного виробництва), для наукових досліджень, для відпочинку (скоріше всього екстремального) людей. Також будуть використовуватися корисні копалини, вода, атмосфера з допомогою ощадливих технологій.

При негативному варіанті розвитку людство чекає повна деградація як біосфери, так й самої людини (як біологічного виду):розповсюдження раніше невідомих рослинних та тваринних, а можливо й людських, монстрів. Тобто може бути створена зовсім нова, нікому поки ще невідома біосфера. Хоча цей нарис майбутнього можна вважати фантастичним, але, на наш погляд, людству вже зараз слід задуматися над ймовірними наслідками біотехнічної революції.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17


База даних захищена авторським правом ©shag.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка