Мацнєв А.І., Проценко С.Б., Саблій Л.А. Моніторинг та інженерні методи охорони двкілля

Подождите немного. Документ загружается.

шої неврівноваженості. Частина енергії, що використовується людством, ви-

конує корисну роботу, а частина, відповідно до другого закону термодинамі-

ки, неминуче розсіюється в навколишньому середовищі у вигляді тепла і при-

зводить до розігріву біосфери та утворення енергетичних аномалій.

В деяких випадках в процесі своєї господарської діяльності людина вико-

ристовує природні реакції, змінюючи лише їх швидкість (наприклад, фото-

синтез в агроекосистемах), в інших - діє всупереч природі, здійснюючи про-

цеси, не властиві біосфері (наприклад, отримання речовин, що не існували в

природі - деякі метали у вільному стані, пластмаси, пестициди тощо). Людина

не тільки прискорює процеси міграції хімічних елементів в біосфері, але й ви-

добуває елементи, що давно вийшли з біологічного кругообігу (наприклад,

при видобуванні з надр та використанні каустобіолітів).

Таким чином, однією з істотних відмін біотехносфери від біосфери є при-

скорений розвиток процесів міграції хімічних елементів під впливом факторів

техногенезу. У геохімічному відношенні біотехносфера більш різноманітна,

ніж біосфера, яка не знала такої кількості металів, полімерів та інших синте-

тичних матеріалів. Крім того, розвиток біотехносфери супроводжується “ін-

формаційним вибухом”: зростання різноманітності інформації відбувається за

рахунок витрачання величезних обсягів природних та штучних джерел енергії

(в основному, викопного палива). У біотехносфері існують такі самі види ін-

формації, що й у біосфері, проте головне значення набуває соціальна інфор-

мація.

Для попередження всіх небажаних наслідків антропогенної діяльності не-

обхідні заходи, що ґрунтуються на розумінні законів біотехносфери. На дано-

му етапі розвитку продуктивних сил можлива оптимізація біотехносфери, ко-

ли, з одного боку, отримується найвищий економічний ефект, а з іншого - не

відбувається забруднення екосистем та виснаження природних ресурсів понад

певний рівень, перевищення якого призводить до необоротних наслідків.

В процесі техногенезу людина знаходиться під сильною дією позитив-

них зворотних зв’язків (шкідливих наслідків антропогенного впливу на до-

вкілля), яким, отже, повинні бути протиставлені негативні зворотні зв’язки -

природні (здатність екосистем до самоочищення, саморегулювання) та

штучні (моніторинг стану довкілля і прийняття відповідних управлінських

рішень). Це сприятиме збереженню внутрішньої сталості екосистем і підтри-

манню їх функцій на оптимальному рівні, оскільки завдяки негативним зво-

ротним зв’язкам біосфера здатна протистояти антропогенним змінам і повер-

татися до гомеостатичного сталого стану.

Таким чином, ноогенез передбачає розвиток гомеостатичного контро-

лю, усвідомлення людиною свого місця у глобальній екосистемі та її ролі у

біогеохімічних циклах, еволюцію уявлень людини про існування певного ба-

жаного ступеня екологічної залежності, при якій вона повинна ділити світ з

багатьма іншими живими організмами. Розумна поведінка людини в процесі

ноогенезу примушує її вивчати, розуміти закони природи і застосовувати

культурну регуляцію там, де природна регуляція недієва.

Перехід на модель сталого розвитку - це частина великого шляху, який має

пройти людство перед вступом у новий етап свого розвитку - ноосферу.

Є.П.Буравлев

2.3.2. Модель сталого розвитку

Необхідною умовою створення ноосфери В.I.Вернадський вважав науко-

ве і культурне об’єднання всього людства, вдосконалення засобів зв’язку і об-

міну, рівність всіх людей та виключення війн: “В геологічній історії біосфери

перед людством відкривається величезне майбутнє, якщо людина це зрозуміє

і не буде використовувати свій розум на самознищення”.

В рамках біосфери склався еволюційний процес, який базується на прин-

ципах саморегулювання. Будь-які виділення продуктів метаболізму (відходів)

одним з видів живих організмів повністю утилізуються іншими. В системі

“суспільство-природа” такої гармонії немає. Внаслідок цього виникає багато

екологічних проблем, під тиском яких світова спільнота вимушена прийти до

висновку про необхідність трансформації своєї життєдіяльності для здійснен-

ня її за правилами, за якими функціонує біосфера.

Оскільки існування людства можливе доти, доки основні характеристики

навколишнього середовища не зазнають суттєвих змін, повинна бути розроб-

лена стратегія раціонального використання ресурсів Землі та взаємовідносин

людини і природного середовища. Ця стратегія втілюється у переліку захо-

дів, програмі дій, метою якої є збереження рівноваги на планеті, тобто тако-

го стану взаємовідносин людини і природи, коли основні характеристики гло-

бальних, загальнопланетарних процесів залишаються практично незмінними.

Цілком можливо, що розвиток науково-технічного прогресу приведе в

майбутньому до зовсім інших, неочікуваних рішень. Можливо, людина зуміє

створити штучне середовище для свого існування, яке буде навіть більш

сприятливим для її життя, ніж природне, отримати синтетичну їжу, знайти но-

ві необмежені джерела енергії. Віра в могутність людського генія дозволяє

робити подібні й навіть ще більш сміливі припущення. Але мова йде про про-

граму дій, що відповідає рівню наших сучасних знань, нашої сучасної техні-

ки, прогнозам на найближче майбутнє. Ось чому в основі такої програми по-

винен лежати саме й тільки принцип рівноваги. Всі інші постулати неминуче

будуть зв’язані з руйнуванням природної рівноваги довкілля, його біосфери,

гідросфери, кліматичних циклів, які утворилися за мільйони років еволюції

Землі.

Програма дій повинна охоплювати найрізноманітніші аспекти людської

діяльності - нові технології, у тому числі й виробництва продуктів харчуван-

ня, способи відтворення навколишнього середовища, зруйнованого діяльніс-

тю людини, наукові дослідження, соціальні питання, і, перш за все, такі, що

стосуються освіти, виховання, поведінки людини в умовах обмежених ресур-

сів тощо. Реалізація такої програма вимагає значних матеріальних витрат та

колективних зусиль усієї світової спільноти.

Особливе місце в цій програмі повинен займати моніторинг, який, з од-

ного боку, має фундаментальне пізнавальне значення, є джерелом знань про

природу, без яких неможливий сталий розвиток людського суспільства, а з ін-

шого боку, дозволяє оцінювати вплив людської діяльності на процеси плане-

тарного і регіонального масштабу, визначати стратегію використання земних

ресурсів та захисту навколишнього середовища. Для успішного вирішення

цих проблем спостереження за станом навколишнього середовища повинні

базуватися на таких принципах:

• фундаментальності досліджень та високого рівня професіоналіз-

му, адже тільки дійсно надійні дані можуть бути основою для прийнят-

тя ефективних управлінських рішень;

• системного характеру досліджень, що означає взаємозв’язаність, ін-

формаційну сумісність та узгодженість спостережень, необхідність ко-

ординації та управління дослідженнями в різних країнах і регіонах;

• орієнтації досліджень на прийняття конкретних рішень - необхід-

но не тільки вивчати факти, але й використовувати їх для прийняття

управлінських рішень глобального і регіонального характеру.

Програмою дій на найближче майбутнє є резолюція Конференції ООН з

навколишнього середовища та розвитку (Ріо-де-Жанейро, червень 1992 р.),

прийнята на основі загального порозуміння представниками 179 країн світу, у

т.ч. й України. Цей історичний документ на 700 сторінках під назвою “Поря-

док денний на ХХI сторіччя” являє собою програму всесвітнього співробіт-

ництва, спрямовану на гармонійне досягнення двох цілей: високої якості на-

вколишнього середовища та здорової економіки для всіх народів світу [39].

Конференція чітко показала, що ми вже не можемо розглядати навколиш-

нє середовище та соціально-економічний розвиток суспільства ізольовано

один від одного. Резолюція конференції містить принципи, на яких повинні

ґрунтуватися майбутні рішення та політика держав, що стосуються наслідків

соціально-економічного розвитку для довкілля. Ці принципи визначають пра-

ва народів на розвиток та їх обов’язки щодо збереження нашого спільного на-

вколишнього середовища. Економіка повинна задовольняти потреби та закон-

ні бажання людей, але її розвиток має вписуватися в межі екологічних можли-

востей планети. За висновком Комісії Брунтланда

, “людство здатне зробити

розвиток сталим - забезпечити, щоб він задовольняв потреби нинішнього по-

коління людей, не піддаючи ризику можливість прийдешніх поколінь задо-

вольняти власні потреби”.

Комісія Брунтланда - Всесвітня комісія з навколишнього середовища та розвитку, утворена в

1983 р. Організацією Об’єднаних Націй, що отримала назву за прізвищем її голови.

Порядок денний на ХХI сторіччя - це програма того, як зробити розви-

ток сталим із соціальної, економічної та екологічної точок зору. У програмі

запропоновані заходи для досягнення сталої рівноваги між споживанням на-

селення та здатністю Землі підтримувати життя, описані деякі методи та тех-

нології, які необхідно розробити для задоволення потреб людей при раціо-

нальному використанні природних ресурсів. Програма передбачає заходи для

попередження погіршення стану ґрунтів, повітря, води, збереження лісів та

різноманіття форм життя. В ній розглядаються проблеми зубожіння та над-

мірного споживання, охорони здоров’я та освіти, міських та сільських райо-

нів тощо.

Приймаючи Порядок денний на ХХI сторіччя, промислово розвинені

країни світу визнали тим самим, що вони повинні відігравати більш вагому

роль у покращанні навколишнього середовища, ніж бідніші країни, які за-

бруднюють його значно менше, і зобов’язалися збільшити фінансову допомо-

гу іншим країнам для досягнення ними розвитку з меншими екологічними на-

слідками та надавати допомогу у накопиченні знань, потенціалу для плану-

вання і реалізації рішень, що стосуються сталого розвитку, включаючи пере-

дачу інформації, технологій та професійних навичок.

Порядок денний на ХХI сторіччя закликає уряди прийняти національні

стратегії сталого розвитку, які повинні розроблятися за широкої участі гро-

мадськості, у тісному співробітництві з міжнародними організаціями, ділови-

ми колами, регіональною та місцевою владою, неурядовими групами та

об’єднаннями громадян. Як зазначається в цьому документі, тільки партнер-

ство в глобальному масштабі може дати всім народам більш безпечне та за-

можне майбутнє.

Країна, що встає на шлях сталого розвитку, повинна ув’язувати свій еко-

номічний поступ з екологічною безпекою. Йдеться про розробку та законо-

давчу підтримку нової еколого-економічної політики, що повинна ефективно

та професійно реалізовуватися виконавчою владою. Еколого-економічну

трансформацію своїх економік вже розпочали здійснювати провідні промис-

лово розвинені країни світу. Так, основні положення політики сталого розвит-

ку США [3] наведені в табл.2.2.

Табл.2.2. Основні положення політики сталого розвитку США [3]

Здоров’я та

навколишнє

середовище

Зменшення частки населення, що споживає нестандартизовану питну воду і

проживає в умовах, які не відповідають стандартам чистоти повітря. Ско-

рочення виробництва токсичних матеріалів, що негативно впливають на

здоров’я людини. Зменшення захворюваності та смертності, спричинених

зовнішніми впливами.

Економічний

розквіт

Зростання внутрішнього валового та чистого національного продукту.

Збільшення кількості та підвищення якості робочих місць, рівня заробітної

плати. Зменшення частки населення, що живе за межею бідності. Збільшен-

ня заощаджень та інвестицій в розрахунку на душу населення. Контроль за

виснаженням природних ресурсів та інвестиції в охорону навколишнього

середовища. Підвищення продуктивності праці.

Соціальна

справедливість

Збільшення середнього доходу населення. Розробка показників відхилення

стану навколишнього середовища від норми, забезпечення доступу до ос-

новних соціальних благ та можливості участі у прийнятті рішень для різних

економічних і соціальних груп населення.

Збереження

природи

Підвищення “здоров’я” екосистем. Розробка критеріїв для визначення за-

грози стану природного середовища та масштабів його змін. Зменшення

кількості видів, що зникають або знаходяться під загрозою зникнення,

зменшення негативного впливу на навколишнє середовище через розпо-

всюдження чужоземних видів. Зменшення впливу токсичних речовин та

добрив на природні системи. Зменшення емісії газів та речовин, що сприя-

ють парниковому ефекту або руйнують озоновий шар.

Раціональне

використання

природних

ресурсів

Зменшення матеріало- та енергоємності виробництва, якнайбільш широке

застосування безвідходних технологій. Зменшення обсягів використання

усіх при пріоритеті використання відновних природних ресурсів.

Стале

соціальне

середовище

Підвищення подушного доходу та зайнятості населення із зменшенням роз-

риву між доходами мешканців міст та сіл. Зниження криміногенності.

Збільшення інвестування у дитяче населення та соціально незахищених

громадян. Удосконалення структури транспорту, створення альтернативних

транспортних систем. Впровадження загальнодоступної інформаційної сис-

теми.

Залучення

громадськості

Масова участь населення у виборчих процесах всіх рівнів. Активізація

участі громадян в громадських та приватних організаціях.

Населення

Регулювання народжуваності. Підвищення статусу жінок. Скорочення не-

легальної імміграції.

Міжнародна

відповідаль-

ність

Збільшення внесків у Глобальний екологічний фонд та в інші природоохо-

ронні ініціативи, експорт екологічно безпечних технологій в країни, що

розвиваються.

Освіта

Вільний доступ до урядової та державної інформації для широких кіл насе-

лення. Розробка програм перепідготовки та навчання принципам сталого

розвитку. Покращання якості та збільшення кількості професійно підготов-

лених спеціалістів середньої ланки.

Think globally, act locally!

Мисли - глобально, дій - локально!

Девіз організації Грінпіс

2.3.3. Проблеми переходу України на модель сталого розвитку

Проблеми формування державної стратегії переходу до сталого розвитку,

що створює передумови для збалансування потреб суспільства і можливостей

природи, особливо важливі для України, яка у даний час є країною з перехід-

ною економікою і переживає період загальної еколого-економічної кризи.

Концепція сталого розвитку виходить з об’єктивної необхідності гармоні-

зації продуктивних сил, гарантованого задоволення потреб всіх членів су-

спільства за умови збереження й поступового відтворення довкілля, створен-

ня умов для досягнення рівноваги між природно-ресурсним потенціалом, ви-

робничим потенціалом економіки та потребами нинішнього і прийдешніх по-

колінь.

Україна може перейти до сталого розвитку виключно шляхом ефективно-

го використання всіх видів ресурсів (людських, природних, геополітичних),

структурно-технологічної трансформації виробництва і наявних конкурент-

них можливостей (активізація ролі окремої людини в суспільстві, забезпечен-

ня соціальної справедливості і соціальної рівності, ефективна зайнятість, еко-

логічна безпека).

З урахуванням особливостей перехідного періоду, який нині переживає

Україна, пріоритетами сталого розвитку держави повинні стати:

• економічне процвітання - забезпечення умов, мотивів і гарантій для

праці громадян, високої якості життя, функціонування змішаної еконо-

міки, раціонального споживання матеріальних ресурсів;

• охорона навколишнього природного середовища - створення умов

всім громадянам для життя у здоровому навколишньому середовищі з

чистим повітрям, землею, водою, захист і відновлення біорізноманіття,

збереження природних ресурсів для майбутніх поколінь;

• соціальна справедливість - встановлення гарантій рівності громадян

перед законом, забезпечення рівності можливостей для досягнення ма-

теріального, екологічного і соціального благополуччя;

• раціональне ресурсокористування - створення системи правових га-

рантій і політики раціонального використання всіх видів ресурсів на

основі необхідності дотримання національних інтересів країни і збере-

ження ресурсів для майбутніх поколінь;

• населення - формування ефективної державної політики по збільшен-

ню тривалості життя і стабілізації чисельності населення України, на-

дання всебічної підтримки молодим сім’ям, матерям і дітям;

• освіта - забезпечення гарантій для одержання безперервної освіти,

збереження інтелектуального потенціалу країни;

• міжнародне співробітництво - активна співпраця з усіма країнами і

міжнародними організаціями, які мають добрі наміри стосовно Украї-

ни, прагнуть до її економічного, соціального та екологічного процві-

тання.

Слід зазначити, що будь-яка програма є сильною лише тими заходами,

які реально здійснюються для її втілення у життя, інакше вона так і залиша-

ється благими пориваннями. Тому переходу України до сталого розвитку по-

винно передувати реформування всього господарського комплексу та внесен-

ня певних коректив у систему еколого-економічної політики держави. Серед

основних напрямів структурної перебудови головна увага має бути зосере-

джена на ефективній політиці стосовно природних ресурсів та на регулюванні

природокористування, екологічних аспектах приватизації, на створенні без-

печної енергетичної системи держави.

У даний час ефективна екологічна політика України може формуватися

на основі трьох принципів:

• мінімізації антропогенних перетворень;

• поетапності ліквідації їх негативних наслідків;

• вибіркового підходу до проведення природоохоронних заходів з метою

підвищення їх ефективності.

Першочергові заходи, над якими необхідно працювати у даний час,

можна умовно поділити на дві групи. До першої групи належить заборона

дій, які негативно впливають не тільки на сьогоднішній, але й на майбутній

екологічний стан (насамперед, це заборона залучення до господарського ви-

користання нових територій, які ще не порушені практичною діяльністю лю-

дини і залишаються “дикою природою”). Друга група - це програма дій, або

заходи, спрямовані на зменшення негативного впливу на навколишнє середо-

вище безпосередньо чи опосередковано через скорочення питомого спожи-

вання ресурсів.

Наша Земля - це дивовижна Round River

А.Леопольд

2.4. Матеріально-енергетичний баланс у біосфері

Кругообіг речовин на Землі - це закономірний процес багаторазової

участі речовин (абіогенних та біогенних) у явищах циклічного характеру, що

відбуваються в атмосфері, гідросфері й літосфері, особливо в тих їх частинах,

що входять до складу біосфери планети. Кругообіг речовин підтримується по-

током енергії, основним джерелом якої є сонячна радіація. Речовина, залуче-

на до кругообігу, не тільки переміщується у просторі, але й зазнає трансфор-

мацій, змінюючи свій фізичний або хімічний стан.

До процесів кругообігу речовин, зокрема, відносяться: випаровування,

переміщення та випадіння у вигляді опадів води, вивітрювання материнських

порід, обмін речовиною між глибинними земними оболонками та поверхнею

Землі, розчинення у воді продуктів руйнування поверхні Землі, переміщення

їх у моря й океани, відкладання на дні та утворення осадових порід - це так

званий великий, або геологічний кругообіг речовин.

З часу утворення біосфери кругообіг речовин змінився - до фізико-хіміч-

них перетворень додалися біогенні процеси - це так званий біологічний, або

малий кругообіг речовин. В процесі біологічного кругообігу відбувається

циркуляція речовин між повітрям, ґрунтом, водою, рослинами, тваринами та

мікроорганізмами, коли мінеральні речовини, потрібні для життя, поглина-

ються, трансформуються, переходять з навколишнього середовища до складу

рослинних організмів, а від них - через ланцюги живлення у вигляді органіч-

них сполук до тварин, і далі - через ланку редуцентів знову у навколишнє се-

редовище (в ґрунти, води, повітря) у вигляді неорганічних сполук.

Round River - міфічна ріка, що не має ні витоку, ні гирла, яку, за американським народним пе-

реказом, лісоруб Пол Баньян випадково знайшов на півночі штату Вісконсин.

Процес утворення живої речовини пов’язаний з фотосинтезом, який

здійснюється наземними рослинами, прісноводними водоростями та океаніч-

ним планктоном. Під час фотосинтезу у зеленому листі за рахунок сонячного

світла за участю хлорофілу з вуглекислого газу і води синтезуються органічні

сполуки та одночасно виділяється вільний кисень. Утворені при цьому орга-

нічні речовини і кисень “заряджаються” енергією і набувають підвищеної хі-

мічної активності - кисень виступає як окисник, а органічні сполуки служать

потужними відновниками. Органічні речовини з листя надходять у стебла та

корені рослин, де взаємодіють з розчиненими мінеральними сполуками (со-

лями, що містять Na, K, Ca, S, P та ін.), які рослина вбирає з ґрунту. Щорічно

в результаті фотосинтезу на Землі утворюється близько 150 млрд.т органічної

речовини, засвоюється 300 млрд.т СО

та виділяється близько 200 млрд.т

вільного О

, з ґрунту рослинами забирається до 1 млрд.т мінеральних речо-

вин, і приблизно стільки ж їх повертається у ґрунт в результаті розкладу орга-

нічних сполук.

Характерною рисою біологічного кругообігу речовин є його незамкне-

ність. Так, при відмиранні рослин у ґрунт повертаються не тільки забрані з

нього речовини, але й надходять нові сполуки, засвоєні рослинами з атмосфе-

ри чи гідросфери. У той же час окремі речовини можуть надовго виходити із

системи біологічного кругообігу, затримуючись в ґрунтах у вигляді слабороз-

чинних сполук чи виносячись з них поверхневими і підземними водами. Та-

ким чином, завдяки постійному надходженню енергії Сонця біологічний кру-

гообіг забезпечує відтворення біомаси та накопичення органічних речовин в

поверхневому шарі Землі у вигляді гумусу, сапропелю, торфу, вугілля тощо.

Iнтенсивність біологічного кругообігу речовин визначає кількість та різнома-

ніття живих організмів, а також обсяг накопиченої ними органічної продукції,

яка може бути використана для задоволення господарських потреб людини.

Отже, незамкненість біологічного кругообігу є однією з основних перед-

умов тих змін, що відбуваються у природному комплексі, а відтак і передумо-

вою дальшого розвитку біосфери. Саме ці обставини примушують з особли-

вою увагою ставитися до будь-яких порушень природних біологічних проце-

сів, що виникають під час господарської діяльності людини.

Розглядаючи енергетичні процеси, які відбуваються у біосфері, необхід-

но нагадати, що властивості енергії визначаються законами термодинаміки.

Так, згідно першого закону термодинаміки, енергія може переходити з одні-

єї форми в іншу, але вона не може зникати чи утворюватися заново (наприк-

лад, сонячне світло є однією з форм енергії, і його можна перетворити на ро-

боту, тепло або потенційну енергію їжі, але при цьому енергія не зникає).

Процеси, пов’язані з перетворенням енергії, можуть самовільно відбува-

тися тільки тоді, коли енергія переходить з концентрованої форми у розсіяну,

тобто деградує (наприклад, тепло гарячого предмету самовільно прагне розсі-

ятися у холодному середовищі). В цьому полягає суть другого закону термо-

динаміки, який можна сформулювати й таким чином: оскільки певна частина

енергії завжди розсіюється у вигляді недоступної для використання теплової

енергії, то ефективність самовільного перетворення кінетичної енергії у по-

тенційну (наприклад, сонячного світла в енергію хімічних сполук) завжди

менша 100 %.

Найважливіша властивість організмів та екосистем полягає у створенні й

підтриманні високого ступеня внутрішньої впорядкованості, тобто стану з

низькою ентропією. Зменшення ентропії досягається постійним і ефектив-

ним розсіюванням енергії, що легко використовується (наприклад, енергії

світла та їжі), шляхом перетворення її в енергію, що важко використовується

(наприклад, у теплову). Екосистеми й організми являють собою відкриті не-

рівноважні термодинамічні системи, які постійно обмінюються з навко-

лишнім середовищем енергією та речовиною, зменшуючи тим самим ентро-

пію всередині, але збільшуючи зовні відповідно до законів термодинаміки.

Всі перетворення в екосистемах завжди відповідають термодинамічній моделі

незамкненої системи.

Оскільки, на відміну від кругообігу речовин, перетворення енергії йдуть

тільки в одному напрямку, для пояснення “поведінки” енергії в екосистемах

застосовують поняття “потік енергії”.

Навколишнє середовище знаходиться у стані динамічної рівноваги: цик-

лічність потоків речовин та енергії забезпечує постійне відновлення довкілля

і підтримання його у стані, придатному для існування живих організмів. За

довгий період еволюції біосфери історично сформувалися взаємообумовлені

комплекси живих та неживих компонентів однорідних ділянок земної поверх-

ні, зв’язані обміном речовин та енергії - біогеоценози. Вони являють собою

складні природні механізми, здатні до саморегулювання, і саме в цьому поля-

гає запорука їх довгої життєздатності.

В ранні, доісторичні часи людина теж була частиною біогеоценозів, але з

часів палеоліту і особливо неоліту вона своєю діяльністю почала втручатися у

добре налагоджений природний механізм. Людині було необхідно регулярно

отримувати данину від природи: збирати плоди рослин, полювати на тварин,

рибалити, добувати паливо, будівельні матеріали. Деякі компоненти вилуча-

лися з навколишнього середовища майже повністю, порушуючи історично

сформований природний уклад біогеоценозів. Утворювалися вторинні -

штучні біогеоценози, які вже не мали природної рівноваги і опинилися на

межі розпаду. Щоб не допустити цього, людина штучно підтримувала їх існу-

вання, і відтоді їй безперервно доводиться піклуватися про свої творіння, які

вже не можуть існувати без людської підтримки. Без неї в результаті висна-

ження енергетичних, біологічних і хімічних ресурсів, накопичених природою,

навколишнє середовище “втомлюється”, починає “хворіти”, в ньому накопи-

чуються шкідливі речовини.

Так, щоб не допустити руйнування та загибелі агроекосистем (штучних

біогеоценозів, створених з метою збільшення сільськогосподарської продук-

тивності), для збереження і підтримання їх у задовільному стані людина ви-

мушена створювати лісові смуги, запроваджувати на полях сівозміни, бороти-

ся із шкідниками, здійснювати заходи з охорони ґрунтів і попередження еро-

зії, повертати на поля у вигляді органічних та мінеральних добрив все те, що

було вилучено з врожаєм.

Створення штучних біогеоценозів - вимушений крок людства. I в той же

час важко звинувачувати людину в тому, що в багатьох районах Землі цей

крок мав негативні наслідки - це результат необізнаності, недостатнього дос-

віду.

Необґрунтовані втручання в процеси біогеохімічного кругообігу речовин

або в енергетичний баланс призводять до деградації та розпаду екосистем і

біогеоценозів, що історично склалися. Тому при вирішенні завдань охорони

довкілля особливе місце має зайняти екологічне прогнозування можливих на-

слідків антропогенного впливу на окремі ланки або швидкість біогеологічно-

го кругообігу речовин та енергії.

Ми - діти Сонця.

О.Л.Чижевський

2.4.1. Енергетично-речовинні зв’язки в екосистемах

За В.I.Вернадським, біосферу можна розглядати як складну здатну до са-

морегулювання систему, що складається з живої речовин та неживої матерії.

За елементарну частку біосфери приймається екосистема - взаємозв’яза-

не місцеве поєднання рослин, тварин, ґрунтів, рельєфу, клімату, вод та ін.

Термін “екосистема” (від гр. óikos - житло, місце перебування та система)

був запроваджений англійським фітоценологом А.Тенслі у 1935 р. Нині під

екосистемою розуміють єдиний природний комплекс, утворений живими ор-

ганізмами і середовищем їх існування, в якому живі й неживі (косні) компо-

ненти зв’язані між собою обміном речовини та енергії. Це відкрита термоди-

намічна функціонально цілісна система, що існує за рахунок надходження з

навколишнього середовища енергії та частково речовини і саморозвивається.

В екосистемі сукупність живих істот та середовище їх існування утворюють

єдине функціональне ціле, яке виникає на основі взаємозалежності та причин-

но-наслідкових зв’язків між окремими екологічними компонентами.

Поняття екосистеми застосовують до природних та штучних об’єктів різ-

ного ступеня складності і розмірів: від мікроекосистем (наприклад, стовбур

гнилого дерева) до мезо- (ліс, став) та макроекосистем (океан, континент то-

що). Глобальна екосистема одна - біосфера.

В кожній екосистемі відбувається кругообіг речовин та енергії в харак-

терному для неї напрямку, що й робить її певною мірою стабільною в часі.