Реферат на тему:

Навколишнє середовище та НТП

План

Вступ.

Довкілля та науково-технічний прогрес.

Історія розвитку екології та об’єкт дослідження.

Основні екологічні поняття та терміни.

1. Вступ

Проблема взаємодії людського суспільства та природи стала однією з
найважливіших проблем сучасності. Становище, яке складається у
відносинах людини з природою, в багатьох випадках стає критичним:
посилюється засуха, відбувається опустелювання великих територій,
вичерпуються запаси води та корисних копалин, гостро відчувається
нестача харчування у багатьох країнах, які розвиваються, погіршується
стан грунту, водного та повітряного басейнів, ускладнюється боротьба з
шкідниками сільськогосподарських культур. Антропогенні зміни до
наступного часу зачепили практично усі екосистеми планети, газовий склад
атмосфери, надходження сонячної радіації та енергетичний баланс Землі.
Це визначає, що стрімкий індустріальний прогрес водночас з матеріальними
благами та небаченим раніше комфортом, несе нарощування забруднення
середовища, зруйнування природних комплексів, виснажування природних
ресурсів.

У багатьох куточках світу вже перейдено кордон самозахисту природи,
зруйнувалася її динамічна рівновага, діяльність людини вступила у
суперечність з природою. Увага наукової та широкої світової спільноти
прикута до найгостріших проблем екології, які є глобальними та
потребують для свого вирішення об’єднання зусиль усього людства.

Удосконалення природокористування, екологічна обґрунтованість усієї
господарської діяльності суспільства – величезна задача сучасності.

2. Довкілля та НТП.

Природа являє собою організм, який характеризується різноманітністю
рухомих елементів, що його складають, які постійно змінюються. До
основних складників навколишнього середовища відносять повітряне
(атмосферу), водне (гідросферу) середовища, тваринний та рослинний світ,
надра (грунт, корисні копалини), акустичне та кліматичне середовища.

Довкілля – середовище проживання та виробничої діяльності людини. Людина
є частиною природи – вона підпорядкована її об’єктивним законам:
біологічним, фізіко-хімічним та ін.; разом с тим вона активно впливає на
її стан та розвиток.

Таким чином, природне середовище – це складна система, в якій елементи,
що її складають, знаходяться у визначеній рівновазі між собою.

Природа існувала задовго до виникнення людини, а з розвитком людського
суспільства дія людини на оточуючий її світ значно збільшується й стає
більш відчутною. Вплив на природу факторів природного характеру
(землетрус, виверження вулкану тощо) у порівнянні з дією, яку справляє
людина (антропогенні фактори), практично непорівнянні. Перші з них
порівняно короткочасні та рідкі, а інші – діють постійно, довго й у
деяких випадках можуть привести до катастрофічних наслідків.

Сучасні учення пояснюють всю складність та різноманітність
взаємовідносин людини та навколишнього середовища. В основі їх
знаходиться всезагальний зв’язок предметів та явищ, як одного з найбільш
суттєвих якостей об’єктивного світу, який включає природу та
суспільство, тобто все матеріальне та ідеальне (мислення). Такі зв’язки
можуть бути різноманітними (фізичними, хімічними, біологічними,
соціальними) і проявлятися у часі та просторі. При цьому кожен із них
може взаємодіяти з іншими й у той же час бути частиною загальної
взаємодії так, що при вивченні прояву одного конкретного зв’язку
необхідно враховувати не тільки його роль та характер, а й
співвідношення усіх зв’язків у загальній системі поданої взаємодії.

Наука, яка вивчає характер та різноманітність цих взаємозв’язків у
природі та суспільстві, називається екологією.

Важливо визначити не тільки існуючу у природі взаємозалежність зв’язків
предметів та явищ, але й необхідність збереження екологічної рівноваги,
яка є наслідком господарської діяльності людини та суспільства в цілому.
Така діяльність повинна проводитися у визначених, розумних,
науково-обгрунтованих масштабах.

Суттєвим в епоху НТР є необхідність не тільки вивчити вказані вище
зв’язки предметів та явищ довкілля, але й виявити оптимальний характер
взаємодії людини та природи, який не породжує причин та згубних для
усього людства наслідків порушення екологічної рівноваги на нашій
планеті Земля. Це особливо важливо у епоху НТР, коли на сучасному етапі
всеприскорюючого розвитку виробничих сил та масштабів промисловості при
значній концентрації засобів виробництва у крупних промислових зонах та
росту народонаселення земної кулі вже відбувається помітне порушення
такої рівноваги.

Нова наука та технологія, досягнення медицини, засоби масової інформації
докорінно змінили умови життя людей, зміцнили їхню віру у могутність
науки.

Дуже часто ця віра переростає у самовпевненість та вседозволеність,
наслідком чого є застосування неосвічених, нераціональних заходів
природокористування та неприпустиме, недбале відношення до довкілля.

У теперішній час зростає роль тієї частини екологічної науки, яка
покликана попередити згубні наслідки екологічної кризи, а саме: пізнання
та раціональне використання методів та засобів природокористування;
ефективне застосування захисних заходів, які на даному етапі виключають
зовсім або суттєво послабляють негативну дію антропогенних факторів на
довкілля.

Надзвичайно важливою задачею у теперішній час є також домогтися суттєвих
якісних змін рівня екологічної свідомості та культури населення.

3. Історія розвитку екології та об’єкт дослідження.

Визначення предмета екології і його місце у системі наук не можна
зрозуміти без короткого огляду його виникнення, розвитку та основних
категорій.

Екологія – відносно молода наука. З’явилася вона ненабагато більше ста
років тому. Як самостійна наука сформувалася до 1900 року. Термін
«екологія» був уведений у літературу у 1866 році німецьким
біологом-еволюціонистом Ернстом Геккелем.

Основи екології можна знайти у працях багатьох видатних учених минулого
віку (Ж.-С.-Ламарк, О. Гумбольд, О.М.Северцов та ін.).

Але систематичні екологічні дослідження були розпочаті тільки на початку
ХХ століття.

Ретроспективний погляд на становлення екології показує, що вже при
перших спробах узагальнення досвіду зв’язку людини із природою багато
природознавців у найрізніших аспектах звертали увагу на взаємовідносини
організмів та вплив на них середовища.

Ідея неможливості існування організмів поза навколишнього середовища
була чітко сформульована російським натуралістом К.Ф. Рульє (1851 р.) та
французьким натуралістом І.Жофруа Сент Ілером. К .Ф. Рульє та його учень
О.М.Северцов були першими екологами-біоценологами, що вже розуміли
задачі біоценологічних досліджень.

Нажаль, їх праці не були зрозумілі сучасниками. Пройшло багато років,
перш ніж праці, схожі на праці О.М.Северцова і В.В.Докучаєва привернули
увагу вчених-екологів.

Науковою основою екології послужила еволюційна теорія розвитку Ч.
Дарвіна, виходячи з якої організми вивчали у їх нерозривному зв’язку з
довкіллям.

Розвитку екології сприяли праці К. Мьобіуса, який упровадив поняття
біоценозу, С.А. Форбса (1887 р.), що запропонував для природного
комплексу живих організмів та їх абіотичного оточування, на який дивився
як на цілісну систему, спеціальний термін мікрокосм; К.Шретера, що
запропонував розрізняти аутекологію (1896 р.) та синекологію (1902 р.).

Велике значення для подальшого розвитку екології мали праці
В.В.Докучаєва (1846-1903 рр.) та його учнів Г.Ф.Морозова (1867-1920) та
В.І. Вернадського (1863-1945), які дивилися на світ у функціональному
взаємозв’язку та із системних позицій.

В Україні вчення Г.Ф.Морозова про лісні біоценози з успіхом продовжував
П.С.Погрібняк (1900-1976). Великий внесок у розвиток закордонної
екології зробив англійський еколог Ч. Елтон. Його книга «Екологія
тварин» (1927 р., перше видання) була поштовхом до подальшого розвитку
екології, стала основним теоретичним керівництвом та додержала своє
значення і зараз, витримавши майже без змін безліч видань.

У середині 20-х років поширюються дослідження об’єднань видів – набуває
розвитку синекологія, відкриваються закони динаміки популяцій.

У 1935 році англійський ботанік А.Г. Теслі впроваджує в екологію поняття
екологічної системи (екосистеми), яке охоплює природну єдність не тільки
організмів, але й впливаючих на них фізичних факторів, які утворюють
середовище біоти, тобто місце перебування.

Видатна роль у формуванні сучасної вітчизняної екології належить Д.Н.
Кошкарову, який , зокрема, визнаваючи розподіл екології на ауто — та
синекологію, на відміну від багатьох інших учених, водночас вказував на
нерозривний зв’язок цих двох напрямків. Зріст антропогенного впливу на
біосферу, як глобальну екосистему, під час другої світової війни та
після неї став поштовхом до подальшого розвитку екології.

З’являється ряд робіт (В.М.Сукачов, 1947; Ю. Одум, 1963; Р. Дажо, 1975;
Н.В. Дитес, 1978; Р. Ріфлекс, 1979; В.П. Федоров, Т.Г. Гільманов, 1980;
М.А. Голубець, 1982 та ін.), у яких викладені теоретичні засади та
практичні задачі цієї науки.

Американський учений-еколог Ю. Одум визначає екологію, як науку про
структуру та функції природи, причому людство розглядається, як частина
природи.

Деякі автори розширюють коло наукових проблем, якими повинна займатися
екологія, та охоплюють ними взаємодію суспільства із природою (Шварц,
1973). Цю проблему повинна вирішувати соціальна екологія.

Предметом вивчення екології є умови та закономірності існування,
формування та функціонування біологічних систем усіх рівнів – від
окремого організму до біосфери в цілому, та їх взаємозв’язок із
зовнішніми умовами, а також загальні закони розвитку екосистем різних
ієрархічних рівнів.

Таким чином, хоча екологія відносно молода наукова дисципліна, у її
розвитку розрізняють декілька фаз:

Вивчення середовища проживання окремих видів;

Вивчення екологічної системи;

Вивчення взаємовпливу екологічних систем;

Вивчення біосфери;

Вивчення людини у біосфері.

Розвиток екології почався з вивчення середовища, в якому проживають
види, із вивченням їх відносин, симбіозу, відносин з іншими видами. Це
перша фаза у розвитку екології. У 20-30 роки минулого століття набуває
розвитку дослідження популяцій, з’являється поняття екосистеми як
основної одиниці вивчення у екології.

У другій фазі розвитку екологія зосереджується на вивченні екосистем як
функціональних природних об’єднань, що являють собою системи, які
саморегулюються зі зворотними зв’язками, що включають товариства живих
організмів – рослин, тварин та їх навколишнє середовище, у якому вони
знаходяться у постійній взаємодії.

У третій фазі свого розвитку екологічні досліджування спрямовані на
вивчення взаємодії екосистем, які усі разом складають єдине ціле –
біосферу.

Вивчення біосфери – це четверта фаза розвитку екології.

Біосфера являє собою середовище проживання усіх живих організмів та
людини й разом із тим являє єдність усіх екосистем на Землі, де вони усі
зв’язані у єдину систему з єдиними законами.

У біосфері відбувається коловорот матерії крізь харчові ланцюги.

У п’ятій фазі свого розвитку екологія вивчає положення людини в
біосфері, її зв’язки з екологічними системами та міри впливу.

У процесі природокористування людина змінює навколишнє природне
середовище, причому ці зміни часто носять ненавмисно негативний характер
і можуть мати негативні наслідки у найближчому та віддаленому
майбутньому.

В орбіту людської діяльності утягується все більш поширюючийся спектр
процесів, явищ та речовин природи, які до того ж використовуються з
наростаючою інтенсивністю.

Особливо гостро проблема взаємодії людини та природи постала в останні
20 років, коли у результаті НТР масштаби господарської діяльності
людського суспільства стали порівняні за впливом із процесами, які
проходять у самій природі.

Хоча в основі всіх сучасних напрямків екології лежать фундаментальні
ідеї біоекології, як біологічної науки про відношення живих організмів
із довкіллям, сьогодні екологія вже вийшла за її межі, зформувавшись у
нову інтегральну науку, яка пов’язує фізичні та біологічні явища та
утворює міст між природними та суспільними науками, яка складається з
ряду наукових галузей та дисциплін, інколи далеких від розуміння
екології як біологічної науки: екологія глобальна, екологія загальна,
екологія промислова (інженерна), екологія людини, біоекологія, екологія
космічна, динамічна екологія та ін.

Предметом вивчення загальної екології є структура та загальні закони
функціонування екосистем (природних та антропогенних) усіх ієрархічних
рівнів, незалежно від їх розміру та розміщення.

Поняття екосистеми може включати і техногенні утворення, наприклад,
екосистема селища, міста, промислового комплексу, космічного корабля і
т.д.

Промислова (інженерна) екологія займається вивченням проблем впливу
промислового виробництва на довкілля.

4. Основні екологічні поняття та терміни.

Екологія (від грецького oikos – дім, житло, місце перебування та logos –
наука про відносини рослинних та тваринних організмів та утворених ними
угрупувань між собою та довкіллям. Термін «екологія» був запропонований
у 1866 році Ернстом Геккелем; німецьким біологом-еволюціоністом.
Об’єктом екології можуть бути популяції організмів, види угрупувань,
екосистеми та біосфера в цілому. У 20 столітті у зв’язку з посиленою
дією людини на природу екологія набула особливе значення як наукова
основа раціонального природокористування та охорони живих організмів. З
70-х років 20 століття складається екологія людини, або соціальна
екологія, яка вивчає закономірності взаємодії суспільства з довкілля, а
також практичні проблеми її охорони; включає різноманітні філософські,
соціальні, економічні, географічні та інші аспекти. У цьому розумінні
кажуть про «екологізацію» сучасної науки.

Основною (елементарною) функціональною одиницею у екології є екосистема.

Екосистема – це єдиний природний комплекс, утворений живими організмами
та їх середовищем пробування, у якому усі компоненти пов’язані обміном
речовин та енергії. Наприклад, екосистема лісу, озера, пню, моря. Термін
«екосистема» запропонував А.Теслі у 1935 році.

Екосистема характеризується видовим складом та кількістю організмів у
ній, тобто особливостями популяції. популяція – сукупність живих
організмів одного виду (мають однаковий генофонд) та мешкають на
загальній території протягом багатьох поколінь.

Часто екосистему отожнюють із біогеоценозом, але екосистема – поняття
більш загальне. біогеоценоз (від лат. bios – життя, geo – Земля, cenos –
загальний) – однорідна ділянка земної поверхні з визначеним складом
живих та неживих компонентів, що об’єднані у єдину систему обміном
речовин та енергії.

Компоненти біогеоценозу – біотоп та біоценоз.

Біотоп – однорідний за абіотичними факторами простір середовища,
зайнятий біоценозом.

Біоценоз – об’єднання сумісно мешкаючих живих організмів. Поняття
«біоценоз» – умовне, оскільки поза середовищем пробування організми жити
не можуть, але ним зручно користуватися у процесі вивчення екологічних
зв’язків поміж організмами.

Середовище пробування – все живе й неживе, що оточує організми і з чим
вони безпосередньо взаємодіють.

Екологічні фактори – елементи середовища пробування, що впливають на
існування та розвиток організмів і на які живі істоти реагують реакціями
пристосування (за межами здібності пристосування наступає смерть).

Виділяють три основних групи екологічних факторів:

Абіотичні (від грецького а – ускладнюючий, biotikos – живий) –
сукупність неорганічних умов середовища пробування ( неживе природне
середовище), що включає до себе фактори:

хімічні (склад повітря, води, грунту та ін.);

фізичні (температура, світло, вологість, тиск та ін.).

Біотичні – форми взаємодії та взаємовідносин живих організмів
(наприклад, один організм є харчем для інших).

Антропогенні – форми діяльності людини, які впливають на живі організми
безпосередньо або посередньо (за рахунок зміни середовища пробування).

На життєдіяльність організмів негативно впливає як нестаток, так і
надлишок рівнів дії оточуючих факторів (закон оптимуму).

Одні й теж екологічні фактори різноманітно впливають на організми різних
видів, які мешкають разом. Для одних вони можуть бути сприятливими, для
інших – ні. Важливим елементом є реакція організмів на інтенсивність дії
екологічного фактора, негативна дія якого може виникати у разі надлишку
або нестачі дози. Тому існує поняття «сприятлива доза» або зона оптимуму
фактора та зона песимуму (доза фактора, коли організм знаходиться у
пригніченому стані).

Величина зон оптимуму та песимумів є критерієм для визначення стійкості
та пристосування організму до поданого екологічного фактора. Ці якості
дістали назву екологічної валентності.

Екологічна Валентність – здібність живої істоти пристосовуватися до змін
умов середовища пробування.

Згідно із законом толерантності (В. Шелфорд, 1913 р.) «існування виду
залежить як від нестачі, так і від надлишку якогось із факторів, які
мають рівень, близький до межі стійкості даного організму».

Особливо важливе значення мають визначальні або ті, що, лімітують
фактори, під якими розуміють фактори, рівень яких наближається до межі
стійкості організму або його перебільшує.

Екологічна валентність різних видів може бути дуже різноманітною
(північний олень витримує коливання температури повітря від –55° С до
+25 – 30° С, а тропічні корали гинуть вже при зміні температури води на
5-6° С). За екологічною валентністю організми розподіляються на
стенобіонти (від грецької stenos – вузький і bion- той, що живе) із
малою пристосовністю до змін середовища пробування (орхідеї, форель,
глибинні риби) та еврибіонти (від грецької eurys – широкий) із великою
пристосовністю до змін (колорадський жук, миші, пацюки, вовки, пирій).

Найбільш поширені організми із широким діапазоном толерантності по
відношенню до всіх екологічних факторів. Найвища толерантність
характерна для бактерій та синьо-зелених водоростей, які виживають у
широкому діапазоні температур, радіації, рН.

Виключне важливе значення у екології має закон внутрішньої динамічної
рівноваги – речовини, енергія, інформація та динамічні якості окремих
природних систем та їх ієрархії** взаємопов’язані настільки, що будь-яка
зміна одного з показників викликає супутні функціонально-структурні
кількісні та якісні зміни, які зберігають загальну суму
речовинно-енергетичних, інформаційних та динамічних якостей систем, де
ці зміни проходять, або в їх ієрархіях.

Закон має цілий ряд наслідків:

Будь-яка зміна середовища (речовини, енергії, інформації, динамічних
якостей екосистем) незмінно приводить до розвитку природних ланцюгових
реакцій, які йдуть у напрямку нейтралізації зробленої зміни або
формування нових природних систем, утворення яких при значних змінах
середовища може прийняти незворотній характер.

Взаємодія речовинно-енергетичних екологічних компонентів (енергії,
газів, рідин, субстратів, продуцентів, консументів та редуцентів),
інформації та динамічних якостей природних систем, кількісно не
пропорційно, тобто слабка дія або зміна одного з показників може
викликати сильні відхилення у інших (і всієї системи в цілому).

Учинені у крупних екосистемах зміни відносно незворотні. Проходячи по
ієрархії знизу вгору – від місця дії до біосфери в цілому – вони
змінюють глобальні процеси і цим переводять їх на новий еволюційний
рівень.

Всіляке місцеве перебудування природи – викликає у глобальній сукупності
біосфери та в її найкрупніших підрозділах відповідні реакції, які
призводять до відносної незмінності еколого-економічного потенціалу,
зростання якого можливе лише шляхом значного зростання енергетичних
вкладень. Штучний зріст еколого-економічного потенціалу обмежений
термодинамічною стійкістю природних систем.

Закон внутрішньої динамічної рівноваги – одне з вузлових положень у
природокористуванні. Доки зміни середовища слабкі й заподіяні на
відносно невеликій площині, вони або обмежуються конкретним місцем, або
«згасають» у ланцюгу ієрархії екосистем. Але як тільки зміни досягають
суттєвих значень для великих екосистем, вони призводять до значних
зрушень у цих величезних природних утвореннях, а через них, згідно 2-му
наслідку, і в усій біосфері Землі. Будучи відносно незворотними (3-й
наслідок) зміни у природі кінець кінцем виявляються важконейтралізуємимі
із соціально-економічної точки зору: їх виправлення потребує великих
матеріальних коштів і фізичних зусиль.

Зрушуючи динамічно рівноважний стан природних систем за допомогою
значних вкладень енергії (наприклад, шляхом орання та інших
агротехнічних заходів), люди порушують співвідносини екологічних
компонентів, досягаючи зростання продукції (врожаю) або стану
середовища, сприятливого для життя людини. Якщо ці зрушення «згаснуть» в
ієрархії природних систем і не викликають термодинамічного розладу у
даній системі, стан сприятливий. Однак перебільшення вкладення енергії
та, як наслідок, речовинно-енергетичний розлад ведуть до зниження
природно-ресурсного потенціалу аж до опустелювання місцевості, яке
проходить без компенсації: замість квітучих садів з’являються пустелі.

Закон внутрішньої динамічної рівноваги доводить, що людина у своєму
нестримному перетворюванню природи повинна бути вкрай обережною та
передбачливою

Розглянуті вище терміни, поняття та закони складають лише невелику
частину їх, діючих в екології. Про деякі інші розмова піде у наступних
темах цього курсу.

Похожие записи