Глобальна екологія

Завершуються 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 визначення 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.

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 психоеколог ія - 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.

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.

Почали та продовжують розвиватися такі найновітніші напрями екології, як екологія культури, внутрішньодержавна і міжнародна екополітика.

Дата добавления: 2014-12-25