Шпаргалка: Основи екології

1)вертикальна-розшарування по ярусності

2)горизонтальна-розшар. живих організмів залежно від грунтово-кліматичних умов.

Функціональна структура: Продуценти(вироб-ки)-рослини, Консументи(споживачі)-1-го порядку-рослиноїдні, 2-го п-ку-жив. К1. 3-го п-ку-жив. К1 та К2. Редуценти(розкладники)-розкладають мертві залишки прод. та консумент.

Видова структура1види-домінанти – по к-ті може бути менше, але по масі більше =4/5від загальної біомаси 2види-едифікатори=1/5 від заг. біомаси.

8 Еволюція біосфери та характеристика її складових

Надзвичайно характерним для біосфери, вважав В. І. Вернадський, є її фізико-хімічна та геометрична різнорідність. Вона складається з живої та неживої речовини які протягом всього геологічного часу різко розділені за своєю генезою та будовою. Жива речовина охоплює всю біосферу, вона її створює, але за вагою і об'ємом вона складає невелику її частину. Нежива речовина різко переважає. Жива речовина в середньому складає соті частки відсотка загальної ваги біосфери. Але вона є найбільшою силою в біосфері і визначає всі процеси, що в ній відбуваються, та забезпечує багатоманітність форм її проявів. Про вплив живої речовини на швидкість протікання процесів енергетично-речовинного обміну в біосфері можуть свідчити такі дані: повне відновлення кисню планети живою речовиною відбувається за 5200-5800 років, а вся його маса проходить через живі організми приблизно за 2000 років. Вуглекислий газ атмосфери проходить через живі організми за 300-395 років. Однак один з головних проявів цієї різнорідності біосфери полягає в тому, що процеси в живій речовині відбуваються принципово інакше, ніж в неживій, якщо їх розглядати з часової точки зору. У живій речовині воші проходять в масштабах історичного часу, а в неживій - геологічного. В ході геологічного часу наростає потужність прояву впливу живої речовини на біосферу, її вилив на неживу речовину.

Саме наявність еволюції визначає основні закономірності біосфери:

1. Наростання потенціалу стабільності еволюційного процесу, що виявляється в постійному відновленні структур та функціональних характеристик біосфери (гомеостаз) і збереженні прогресивного спрямування її історичного розвитку (гомеорезис).

2. Каналізований характер органічної еволюції, що виражається в наявності її домінантної направленості, яка виражається принципами заборони (обмеження) на рівні онто- та філогенезу. Врахування цієї закономірності дозволяє описувати динамічні процеси біосфери на основі існуючої традиції строгого кількісного аналізу систем фізико-хімічної природи у відповідності з принципами збереження.

3. Асинхронна структура еволюційного процесу, що проявляється в першу чергу в нерівномірності розповсюдження життя в різних ареалах біосфери. Ця нерівномірність в значній мірі залежить від конкретного співвідношення внутрішніх та зовнішніх факторів детермінації загальної направленності еволюції органічного світу.

4. Векторна направленість еволюційного процесу, що виявляється в необоротності розвитку біологічних структур.

Прийшовши до висновку, що біосфера еволюціонує, В. І. Вернадський зазначав, що поява людини і зміни, внесені в біосферу людською діяльністю, є природним етапом цієї еволюції і що внаслідок них біосфера з необхідністю повинна корінним чином змінитись і перейти в свій новий стан - у ноосферу - сферу людського розуму, таку біосферу, в якій людська свідома діяльність стає визначальним фактором існування та розвитку. Ноосфе́ра (від грец. νους («ноос») в значенні «розум») (рос. ноосфера, англ. noosphere, нім. Noosphäre f) — сучасна стадія розвитку біосфери, пов'язана з появою в ній людства.

Відповідно до оригінальної теорії Вернадського, ноосфера є третьою у послідовності таких основних фаз розвитку Землі як утворення геосфери (неживої природи) та біосфери (живої природи).

Так само, як біосфера утворюється взаємодією усіх організмів на Землі, ноосфера складається усіма розумами, що взаємодіють. Ноосферу можна розглядати як єдність «природи» і культури (в широкому тлумаченні останньої — з техносферою включно), особливо починаючи з того моменту, коли «культура» досягає (за силою впливу на біосферу та геосферу) потужності «геологічної сили».

Серед складових частин ноосфери виділяють антропосферу (сукупність людей як організмів), техносферу (сукупність штучних об’єктів, створених людиною, та природних об’єктів, змінених в результаті діяльності людства) та соціосферу (сукупність соціальних факторів, характерних для даного етапу розвитку суспільства і його взаємодії з природою).

Розглядаючи означену єдність природи та культури (у їх взаємодії) у розвитку ноосфери доцільно розрізняти дві стадії:

1. Ноосфера у стадії її становлення, в процесі стихійного розвитку починаючи з моменту виникнення «людини розумної»; 2. Ноосфера, що свідомо удосконалюється спільними зусиллями людей в інтересах як людства в цілому, так і кожної окремої людини.

9. В. І. Вернадський та його вчення про біосферу та ноосферу: основні положення

Відповідно до його визначення середовище, що оточує сучасну людину, можна умовно розділити на природну—біосферу і штучну—ноосферу, тобто знову створену (або перетворену)людиною. Вернадський особливо виділяє перетворювальний вплив на Землю однієї з форм життя людини через її розумну діяльність і передбачає швидке зростання глибини і масштабів цього впливу. В результаті техногенної діяльності людини біосфера Землі докорінно перетворюється та стає ноосферою—“сферою розуму”, вона охопить все більшу частину Землі—від глибоких її надр до найвищих шарів атмосфери. Ноосфера—це такий стан біосфери, в якому мають виявитися розум і спрямована ним праця людини як нова, небувала на планеті, геологічна сила. Він визначив кілька загальних умов, які необхідні для створення ноосфери: 1. людство має стати єдиним в економічному та інформаційному відношеннях; 2. ноосфера-явище всепланетне, тому людство має прийти до цілковитої рівності рас, народів незалежно від кольору шкіри й інших відмінностей; 3. ноосфера не може бути створена до припинення війн між народами. Очевидно, що ноосфера в просторі значною мірою перекривається біосферою, але не тотожна їй. Темпи розвитку ноосфери незрівнянно вищі від темпів змін біосфери. “Життя на землі—явище космічне”.

10. Глобальні проблеми — це проблеми всього людства, які створюють загрозу для його сучасного і майбутнього існування і потребують для свого розв'язання об'єднаних зусиль усіх держав і народів

Проблема миру і роззброєння полягає у запобіганні поширенню, скороченні і знищенні ядерної й інших видів зброї, недопущенні регіональних і локальних конфліктів. Екологічна проблема — це проблема взаємовідносин суспільства і природи. Умовно в ній можна виділити три групи проблем. Забруднення атмосфери. У зв'язку з неперервністю повітряного простору та швидким кругообігом речовин в атмосфері тут спостерігається велике розсіювання забрудників. Тому глобальні зміни в цій оболонці можливі вже у найближчі десятиріччя, якщо людство не вживе кардинальних заходів. Для атмосфери найбільш гострими є проблеми "парникового ефекту", "озонових дір", кислотних дощів, пилового забруднення. "Парниковий ефект", тобто різке потепління клімату на земній кулі, спричинений зростанням у повітрі вмісту вуглекислого газу (СО2), шо утворюється внаслідок згоряння органічного палива. За нормальних умов вміст СО2 в атмосфері незначний і складає всього 0, 03 %. Згідно з оцінками, подвоєння вмісту CO2 в повітрі може привести до підвищення середньої температури повітря на планеті на 2-4 °С. Це можна очікувати вже у 2030 р. Сприяє потеплінню клімату і безпосереднє теплове забруднення повітря, що зумовлене низьким коефіцієнтом корисної дії більшості машин і механізмів. Це вже яскраво помітно над великими агломераціями, мікроклімат яких значно тепліший, ніж на навколишніх територіях. Кардинально проблема "парникового ефекту" може бути вирішена лише при переході людства до альтернативних джерел енергії і водневої енергетики. 1. Деградація навколишнього середовища в результаті нераціонального природокористування і як наслідок — скорочення лісів і виснаження ґрунтів. 2. Забруднення літосфери, гідросфери й атмосфери твердими, рідкими й газоподібними відходами антропогенної діяльності. 3. Отруєння навколишнього середовища хімічними речовинами, які утворюються у процесі виробництва, — хімікатами, пестицидами й ін. Особливо слід виділити фреони — гази, які використовуються в холодильних установках та аерозолях і руйнують озоновий шар планети. Демографічна проблема — проблема збільшення чисельності населення Землі, що у 2020 р. повинно скласти приблизно 8 млрд. чол. Приріст населення відбувається, в основному, за рахунок країн, що розвиваються. Розв'язання демографічної проблеми лежить не стільки в області демографії, скільки у зміні несприятливих соціально-економічних умов у країнах, що розвиваються, подоланні їхньої відсталості. Продовольча проблема — проблема забезпечення продовольством населення планети, яке постійно зростає. Суть проблеми не в тому, що у світі не вистачає продовольства, а в тому, що райони його виробництва, як правило, не збігаються з районами його споживання. Тому продовольча проблема не стільки ресурсна, скільки соціально-економічна і навіть політична. Енергетична і сировинна проблеми — проблема обмеженості і можливого вичерпання паливних і мінерально-сировинних ресурсів: нафти, газу, залізної і мідної руд, нікелю, марганцю й ін. Вирішення цієї проблеми пов'язане із жорсткою економією сировини й енергії, використанням ресурсо- й енергозберігаючих технологій, пошуком нових невичерпних джерел енергії. Проблеми Світового океану пов'язані з розвитком морського господарства (видобутком мінеральних ресурсів, рибальством, морським транспортом, військово-морською діяльністю, рекреацією) і забрудненням вод окраїнних і внутрішніх морів. Проблема відсталості країн, що розвиваються, — проблема розриву в рівнях доходів, у виробництві промислової і сільськогосподарської продукції, а також продовольства на душу населення порівняно з розвиненими країнами, у масовій неграмотності і низькій тривалості життя. Проблема стійкого розвитку — проблема такого розвитку людства, який зміг би задовольнити потреби нинішнього покоління людей і в той же час не піддавав би ризику здатність наступних поколінь задовольнити свої потреби. Розв'язання проблеми полягає в тому, щоб економічний розвиток став стійким, тобто зупинив руйнування навколишнього середовища.

11 Розрізняють такі джерела забруднення довкілля (вплив на стан НПС)

* Промисловість.

До основних антропогенних факторів розвитку екологічної кризи в Україні належать передусім великі промислові комплекси — ненажерливі споживачі сировини, енергії, води, повітря, земельних просторів і водночас найпотужніші джерела практично всіх видів забруднень (механічних, хімічних, фізичних, біохімічних). Сконцентровані вони навколо родовищ корисних копалин, великих міст і водних об'єктів: у Донецькій області, Центральному Придніпров'ї, Криворіжжі, Прикарпатті, Керчі, Маріуполі, більшості обласних центрів. Серед цих об'єктів найнебезпечнішими забруднювачами довкілля є металургійні, хімічні, нафтопереробні й машинобудівні заводи, кар'єри та збагачувальні фабрики, деякі військові підприємства. За останні роки в Україні в атмосферу викинуто більш як 100 млн. т шкідливих речовин. Підприємства металургії та енергетики — головні забруднювачі повітря — щорічно дають відповідно 35 і 32 % всіх забруднень від стаціонарних джерел. Центри металургії та енергетики, а отже, осередки забруднення атмосфери — це міста Макіївка, Маріуполь, Комунарськ, Харцизьк, Дніпропетровськ, Запоріжжя, Дніпродзержинськ. Металургійні підприємства оснащені очисним обладнанням лише на 30—50 %. За рідкісним винятком, це обладнання застаріле чи взагалі таке, що не діє. Основні забруднювачі довкілля важкими металами, особливо арсеном і свинцем, а також сірчаною та азотною кислотами — підприємства кольорової металургії. Це завод «Укрцинк» у Костянтинівці, Дніпровський ртутний комбінат у Запоріжжі, Микитівський ртутний комбінат та ін. Підприємства чорної металургії — головні забруднювачі водойм фенолами, нафтопродуктами, сульфатами. До основних забруднювачів довкілля належить також хімічна промисловість, об'єкти якої викидають у повітря сірчаний ангідрид, оксиди азоту, вуглеводні та інші шкідливі речовини. Найбільші підприємства хімічної промисловості розташовані в Прикарпатті (Новороздольський сірчаний комбінат, Калуський калійний концерн), у Донбасі, в Присивашші (в Красноперекопську), Одесі, Сумах, Рівному (підприємства об'єднання «Азот»). Вони забруднюють навколишнє середовище дуже небезпечними токсикантами — фосгеном, вінілхлоридом, хлористим воднем, фенолом, аміаком. Величезної шкоди природі завдають також хімічні підприємства, що виробляють отрутохімікати (в Первомайську, Калуші, Маріуполі, Дніпродзержинську), синтетичні продукти (підприємства об'єднань «Хімволокно», «Дніпрошина», «Укрнафтохім» та ін. ). Сумний факт: майже всі підприємства хімічної промисловості використовують застаріле обладнання, порушують межі санітарно-захисних зон, не мають очисних споруд або мають, але зовсім не ефективні. У промисловості України найбільшим є машинобудівний комплекс. Для його розвитку склалися досить сприятливі умови: могутня металургійна база, густа транспортна мережа, великі обсяги використання машин і приладів, висококваліфіковані кадри. Машинобудівні заводи України випускають різноманітні товари — від побутової техніки до найскладніших сучасних машин: обладнання для АЕС, космічну техніку, турбіни, літаки, що не мають аналогів у світі. Найвища концентрація підприємств машинобудівної промисловості характерна для Дніпропетровська, Харкова, Кривого Рогу, Краматорська, Маріуполя, Донецька. Машинобудівна промисловість має багатогалузеву структуру (важке, електротехнічне, радіоелектронне, транспортне машинобудування, приладо-, верстатобудування й т. д. ), і кожній із галузей притаманні свої екологічні особливості: * Енергетика. В Україні ТЕС виробляють приблизно 55—60 % електроенергії (близько 37, 6 тис. МВт); майже всі вони розташовані в містах і є найбільшими серед усіх підприємств енергетики забруднювачами природного середовища. Основні забруднювальні компоненти — тверді продукти згоряння палива (зола), сірчистий ангідрид, оксиди азоту. Загальна кількість викидів підприємств енергетики сягає 2, 3—2, 5 млн. т/рік. Решту енергії виробляють ГЕС та АЕС. Найбільші гідроелектростанції зосереджені на Дніпрі (Київська, Канівська, Кременчуцька, Дніпродзержинська, Запорізька, Каховська). ГЕС вважаються екологічно найбезпечнішими. Та в процесі створення каскаду водосховищ на Дніпрі було затоплено близько 7 тис. км2 прекрасних родючих заплавних земель. За період свого існування водосховища перетворилися на нагромаджувачів відходів і забруднень із прилеглих регіонів. Нині через будівництво ГЕС і створення водосховищ підтоплено 100 тис. га прибережних земель, у багато разів знизилась інтенсивність процесів самоочищення Дніпра, регулярно відбувається «цвітіння» води, зменшується рибопродуктивність і відповідно — продуктивність рибних господарств. Колись ми метушливо вітали «сходи» гідростанцій на Дніпрі. Навіть такий найвидатніший художник, як Олександр Довженко, віддав свій голос за Каховське море, побачивши в ньому народження нової естетики й ще одну перемогу над норовистою природою. Знадобилось одне лише десятиліття, аби переконатися: перемога, що далася великою ціною, криє в собі гіркоту поразки. (В. О. Яворівський, український письменник, громадський діяч). Екологічно необґрунтованим можна назвати розміщення на території України п'яти АЕС (14 енергоблоків) — Чорнобильської, Рівненської, Хмельницької, Запорізької та Південноукраїнської (рис. 7. 4). Не тільки зберігається загроза нових аварій на АЕС, а й додається дуже складна проблема поховання ядерних відходів і в недалекому майбутньому (після вироблення встановленого ресурсу) ліквідації та поховання самих АЕС. Це складний, небезпечний і дорогий процес.

* Об'єкти потенційної ядерної та радіаційної небезпеки в Україні. Військова діяльність була й залишається джерелом небезпеки для природи (рис. 7. 5). Воєнно-промисловий комплекс (ВПК) споживає величезну кількість мінеральної сировини та енергії, потрібних для виробництва військової техніки. Армія і флот спалюють у двигунах літаків, танків, автомобілів, кораблів, у котельнях військових містечок і частин колосальні об'єми палива. Площа земель під полігонами, стрільбищами, . мисливськими господарствами для вищих чинів, навчальними центрами перевищує 100 тис. га. На утримання армії, флоту, підприємств ВПК витрачається чимала частина коштів національного бюджету України. Величезної шкоди завдають природі випробування різних видів озброєнь, а також проведення маневрів і навчань. Загрозу для довкілля становлять порушення в армійських підрозділах правил зберігання паливно-мастильних матеріалів (ПММ) та експлуатації систем їх транспортування. В результаті втрат, витоків і розливів ПММ протягом тривалого часу (іноді десятиріч) довкола військових баз та аеродромів на кілометри навкруг забруднені поверхневі й підземні води. Ці порушення спричинюють появу в криницях, ставках і річках «запасів» нафтопродуктів і навіть токсикантів та канцерогенів — хрому, кадмію, свинцю, бензпіренів. Прикладами можуть слугувати територія парку Олександрія в Білій Церкві, міста Узин і Васильків (Київська область), Дубно (Рівненська область), Велика Круча (Полтавська область), Озерне (Житомирська область), Чугуїв (Харківська область), Луцьк, Керч, Севастополь, Чернівці. У багатьох військових частинах не дотримуються правил захисту цивільного населення від шкідливого впливу електромагнітного й високочастотного випромінювання потужних РЛС. Нагальні проблеми — використання військовими лісів і сільськогосподарських угідь.

* Транспорт — автомобільний, залізничний, водний і повітряний — іще одне джерело забруднення природи України. Викиди забруднювальних речовин автомобільним транспортом у середньому за рік становлять близько 5, 5 млн. т (39 % усього обсягу викидів в Україні). У великих містах забруднення повітря вихлопними газами часом досягає 70—90 % загального рівня забруднень. Крім того, більш як 20 % транспортних засобів експлуатується з перевищенням установлених нормативів умісту шкідливих речовин у відпрацьованих газах. Транспортна мережа в Україні доволі густа, кількість та активність автотранспорту в містах великі, й шкоду довкіллю він завдає дуже відчутну. Основні причини цього — застарілі конструкції двигунів, використовуване паливо (бензин, а не газ чи інші, менш токсичні речовини) та погана організація руху, особливо в містах, на перехрестях. У відпрацьованих газах, що їх викидають наші автомобілі, виявлено близько 280 різних шкідливих речовин, серед яких особливу небезпеку становлять канцерогенні бензпірени, оксиди азоту, свинець, ртуть, альдегіди, оксиди вуглецю й сірки, сажа, вуглеводні. На перевезення одного й того самого вантажу автотранспортові потрібно в 6, 5 рази більше палива, ніж залізничному, й у 5 разів — ніж водному. В Україні експлуатується понад 1 млн. вантажних автомобілів і далеко за 2, 5 млн. легкових. Кожен із них щорічно спалює від 12 до 30 т високооктанового російського бензину, в котрому як антидетонатор застосовується свинець (концентрація свинцю в цьому бензині становить до 0, 36 г/л, тоді як у бензинах Великої Британії — 0, 15, США — 0, 013 г/л). Відпрацьовані гази наших дизельних двигунів значно токсичніші, ніж карбюраторних, бо містять багато оксидів вуглецю, діоксидів азоту й сірки, а також сажі (до 16—18 кг на кожну тонну дизельного палива). Від транспортних газів і шуму потерпають усі міста України, особливо великі. Залізничний транспорт екологічно чистіший, особливо електричний. Та проблемою стало сильне забруднення залізниць нечистотами, що викидаються з вагонних туалетів. Забруднюється смуга завширшки в кілька метрів обабіч колій. У всіх цивілізованих країнах туалети поїздів обладнано спеціальними місткостями, й нечистоти не викидаються назовні. В результаті екологічних і медичних досліджень з'ясувалося, що забруднення залізничних колій нечистотами та продуктами їхнього розкладання, особливо в теплі сезони року, спричинило захворювання шлунка й легень у багатьох пасажирів і залізничників. Певної шкоди Дніпру та його водосховищам, Дунаю, Дністру, Чорному й Азовському морям завдає водний транспорт, насамперед через недодержання правил перевезень і перекачування нафтопродуктів, аварії, очищення танкерів, змиви, шумові й вібраційні впливи та хвилі, що руйнують береги водосховищ.

* Сільське господарство. Для наших сільськогосподарських районів найхарактернішим є забруднення природних вод і ґрунтів пестицидами й мінеральними добривами. Щорічні надходження їх на поля України сягають за 90 тис. т і 4, 5 млн. т відповідно. Площа земель, забруднених стійкими хлороорганічними препаратами, становить близько 8 млн. га, на кількох сотнях тисяч гектарів їх уміст набагато перевищує ГДК. Із 170 найменувань пестицидів, які використовуються в Україні, 49 є особливо небезпечними. Останнім часом траплялися випадки використання токсичних пестицидів, що завозилися в Україну західними фірмами, тоді як на самому Заході застосування цих препаратів заборонено. З усієї кількості мінеральних добрив, що вносяться в ґрунти України, в середньому лише 5—10 % їх поглинається рослинами. Решта 90—95 % змивається дощами й талими водами, здувається вітрамий потрапляє в річки, озера, ґрунтові води, стаючи шкідливими компонентами екосистем. У результаті сьогодні як природне середовище, так і сільгосппродукти майже повсюдно забруднені сполу