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

Подождите немного. Документ загружается.

У водному середовищі також існують численні нітрифікуючі бактерії,

проте головну роль тут відіграють здатні до фотосинтезу синьо-зелені водо-

рості (ціанобактерії).

В усій біосфері в цілому в результаті процесів біологічної фіксації за рік

утворюється 92 млн.т зв’язаного азоту, тоді як втрати його внаслідок денітри-

фікації становлять лише 83 млн.т, тобто утворюється прибуток азоту у 9

млн.т, який затримується в ґрунтах, річках, озерах, ставках та океані [1].

Природне утворення нітратів неорганічним шляхом відбувається в атмо-

сфері в результаті електричних розрядів під час гроз, але цей процес не відіг-

рає такої істотної ролі, як діяльність нітрифікуючих бактерій. Ще одним дже-

релом атмосферного азоту є вулканічна діяльність, яка компенсує втрати азо-

ту, що виключається з кругообігу внаслідок седиментації на дні океанічних та

морських басейнів.

Біологічна фіксація азоту доповнюється також промисловою, в процесі

якої азот атмосфери перетворюється на неорганічні та органічні добрива, що

застосовуються для підвищення активності продуцентів і росту рослин. Одні-

єю з найдивовижніших загадок природи є здатність ферментів при звичайній

температурі та тиску спричинювати процес нітрифікації, тоді як для синтезу

аміаку у реакторі необхідні температура в сотні градусів та значний тиск.

Антропогенна діяльність призводить до значних змін у природному ба-

лансі сполук азоту. Значна кількість оксидів азоту викидається в атмосферу

внаслідок роботи автомобільних і авіаційних двигунів, електрозварювальних

робіт тощо. Дуже багато цих сполук утворювалося під час ядерних вибухів в

атмосфері. Оксиди азоту дуже шкідливі, їх наявність у вихлопних газах

зумовлює утворення фотохімічного смогу в містах, кислотних дощів, руйну-

вання захисного озонового шару атмосфери тощо.

2.4.8. Кругообіги сірки та фосфору

З інших біогенних елементів особливе значення мають біогеохімічні цик-

ли сірки та фосфору.

Незважаючи на існування численних джерел газоподібних сполук сірки

S, SO

та ін.), переважна частина її кругообігу має осадову природу і від-

бувається в ґрунтах та водоймах (рис.2.10). Основним джерелом сірки, до-

ступним для всіх організмів, є різноманітні сульфати. Їх висока розчинність у

воді полегшує надходження неорганічної сірки в екосистеми. Поглинаючи

сульфати, рослини відновлюють їх та виробляють сіркомісткі амінокислоти.

Різноманітні відходи біоценозів розкладаються бактеріями, які відновлюють

сірку до сульфідів. Так, донні відкладення Чорного моря містять сіркорозкла-

даючі та сульфатредукуючі бактерії, що функціонують в анаеробних умовах і

здатні відновлювати сірководень до елементарної сірки. З іншого боку, існу-

ють бактерії, які окислюють сірководень до сульфатів. Остання фаза круго-

обігу сірки повністю осадова і полягає у випаданні в осад цього елементу в

анаеробних умовах у присутності заліза та інших металів.

Розпад FeS та

подібні надходження

SO у повітря

Видобуток корисних

копалин та нафти

Сланці та інші сіркомісткі

осадові породи

Вугілля та сіркомісткі

вуглеводні

Сульфобактерії

Відновлюючий

мул боліт

Денітрифікуючі

бактерії

Дощ

Океан

Рис.2.10. Кругообіг сірки [98]

Основні запаси сірки в літосфері знаходяться у вигляді сульфідів та суль-

фатів. Крім того, сірка надходить в біосферу в результаті вулканічної діяль-

ності, але в значно менших обсягах. Особливо необхідно відмітити антропо-

генне надходження сірки у вигляді діоксиду (SO

), який є одним з основних

забруднюючих інгредієнтів, що викидається в атмосферу при використанні

каустобіолітів. Діоксид сірки шкідливо впливає на організм людини, спричи-

нює утворення кислотних дощів, прискорює корозію металічних конструкцій

тощо.

Кругообіг фосфору відносно простий (рис.2.11). Фосфор є однією із

складових живої речовини (0.07 % ваги), він відіграє важливу роль в енерге-

тиці усіх живих організмів (наприклад, у складі АТФ

), а також у синтезі бага-

тьох біологічно активних речовин (нуклеїнові кислоти та ін.).

Запаси фосфору, доступні організмам, повністю зосереджені в літосфері

(апатити, фосфорити та ін.). Неорганічний фосфор вилуговується водами з

порід земної кори, потрапляє у континентальні екосистеми та поглинається

рослинами, які за його участю синтезують органічні сполуки й включають

фосфор у трофічні ланцюги. Потім органічні фосфати разом із залишками,

відходами та виділеннями організмів повертаються в землю, де знову підда-

АТФ - аденозинтрифосфорна кислота, приймає участь в численних метаболічних реакціях, уні-

версальний акумулятор енергії та її джерело для різноманітних процесів у живій клітині.

ються дії мікроорганізмів і перетворюються на мінеральні ортофосфати, гото-

ві до споживання автотрофами.

Морські птахи

Гуано

Повернення на сушу

Рибальство

Глибинне осадження

Прибережне

осадження

Апвелінг

Фітопланктон

Розчинені

фосфати

Включення

у біомасу

Розчинні фосфати

Екскременти

Мінералізація

Мінерали:

фосфати,

апатити,

скам’янілості

Ерозія

Гуано

Об

обіток землі

Виробництво добрив

Розчинення

Рис.2.11. Кругообіг фосфору

[98]

Без знання основних екологічних законів сучасна освіта,

як загальна, так і спеціальна, не може бути повноцінною.

Д.Медоуз

2.5. Основні екологічні закони

Основою раціонального природокористування є знання і врахування в

практичній діяльності основних екологічних законів, законів розвитку при-

роди і суспільства, найважливіші з яких розглядаються нижче.

Одним з вузлових положень в природокористуванні є закон внутрішньої

динамічної рівноваги: внутрішня енергія, речовина, інформація і динамічні

якості окремих природних систем та їх ієрархії настільки тісно зв’язані

між собою, що будь-яка зміна одного з показників неминуче призводить до

функціонально-структурних змін інших показників, які забезпечують збере-

ження загальної суми якостей системи (ієрархії).

Наслідки дії цього закону проявляються в наступному:

Апвелінг (від англ. up - вгору та well - линути) - підняття океанічних холодних глибинних вод,

багатих на біогенні (біофільні) хімічні елементи. Відбувається в результаті вітрового згону по-

верхневих вод від крутого материкового схилу в напрямку відкритого моря. Зони апвелінгу -

найбагатші регіони морського рибного промислу.

1. Будь-яка зміна елементів природного середовища (речовинного складу,

енергії, інформації, швидкості природних процесів тощо) неминуче при-

зводить до розвитку природних ланцюгових реакцій, що намагаються

нейтралізувати ці зміни, або до формування нових природних систем,

утворення яких при значних змінах середовища може стати необоротним.

2. Взаємодія речовинно-енергетичних компонентів, інформації та динаміч-

них якостей природних систем є кількісно нелінійною, тобто незначна

зміна одного показника може спричинити сильні зміни інших показників

та усієї екосистеми.

3. Зміни у великих екосистемах можуть мати необоротний характер. Про-

ходячи вздовж ієрархії знизу вгору - від місця впливу до біосфери в ціло-

му - вони змінюють глобальні процеси і тим самим переводять їх на новий

еволюційний рівень.

4. Будь-які локальні перетворення природи викликають у біосфері планети та

в її найбільших підрозділах реакції-відповіді, які зумовлюють відносну не-

змінність еколого-економічного потенціалу, збільшення якого можливе

лише шляхом значного зростання енерговитрат. Штучне підвищення еко-

лого-економічного потенціалу обмежене термодинамічною стійкістю при-

родних систем.

Закон внутрішньої динамічної рівноваги - один з найголовніших у приро-

докористуванні. Він допомагає зрозуміти, що в разі незначних втручань у

природне середовище його екосистеми здатні саморегулюватися і відновлю-

ватися (1-й наслідок), але коли ці втручання перевищують певні межі (які лю-

дині слід добре знати) і вже не можуть “згаснути” у ланцюгу ієрархії екосис-

тем (охоплюють цілі річкові системи, ландшафти), вони призводять до знач-

них порушень енерго- і біобалансу на великих територіях та у біосфері в ціло-

му (3-й наслідок). Через відносно необоротний характер зміни в природі до-

сить важко нейтралізувати: їх виправлення вимагає значних матеріальних ви-

трат (4-й наслідок). Iнколи навіть виникає ситуація, сформульована М.Ф.Рей-

мерсом у вигляді афоризму: “Чим більше пустель ми перетворимо на квітучі

сади, тим більше квітучих садів ми перетворимо на пустелі”, якщо, звичайно,

не будемо користуватися законом внутрішньої динамічної рівноваги для ро-

зумного управління природними процесами.

Зрушуючи динамічно рівноважний (квазістаціонарний)

стан природ-

них систем за допомогою значних енерговитрат (наприклад, шляхом розорю-

вання та інших агротехнічних заходів), людина порушує співвідношення еко-

логічних компонентів і досягає збільшення корисної продукції (врожаю) або

стану середовища, сприятливого для її життєдіяльності. Якщо ці зрушення

Динамічна рівновага

- в екології трактується як

квазістаціонарний

стан,

гомеостаз

, коливання

навколо певного речовинно-енергетичного рівня, які супроводжуються безперервною зміною

системи, тобто як “стала нерівноважність” (префікс “квазі” походить від лат. quasi - нібито і

підкреслює умовність поняття).

“згасають” у ієрархії природних систем (від елементарних біогеоценозів до

екосфери планети в цілому) і не викликають термодинамічного розладу у

природній системі, то ситуація є сприятливою. Однак надлишкове вкладення

енергії і виникнення в результаті речовинно-енергетичного розладу призво-

дять до зниження природно-ресурсного потенціалу аж до опустелювання те-

риторії (замість квітучих садів утворюються пустелі).

У зв’язку з нелінійністю, неповною пропорційністю взаємовідносин еко-

логічних компонентів та появою ланцюгових реакцій очікуваний від перетво-

рення природи ефект може не виникнути або виявитися значно сильнішим,

ніж необхідно (

2-й наслідок

). Це зумовлює необхідність при проектуванні

розглядати не тільки місцеві речовинно-енергетичні баланси, але і ймовірні

зміни у надсистемах, інакше ігнорування закону внутрішньої динамічної рів-

новаги призводить до помилок у природокористуванні.

Так, наприклад, до 1980 р. у Каспійському морі на заході Туркменистану

існувала затока-лагуна Карá-Богáз-Гол, яка з’єднувалася з морем вузькою (до

200 м) одноіменною протокою. З метою зменшення втрат Каспійської води

через випаровування протока була перегороджена суцільною греблею, проте

утворене озеро швидко обміліло, а солоність води в ньому підвищилася до

310 ‰. Для підтримання мінімально необхідного рівня розсолу в озері у 1984

р. довелося побудувати водопропускну споруду. Помилка при здійсненні про-

екту полягала в тому, що не були враховані

1-й

2-й

та

3-й наслідки закону

внутрішньої динамічної рівноваги

, що й спричинило дію

4-го наслідку

цього

закону. Згідно останнього, слід було або взагалі не будувати греблю, або од-

разу будувати водорегулюючі шлюзи. В результаті матеріальні та енергетичні

витрати значно перевищили початково необхідні.

З 1-м наслідком даного закону тісно зв’язаний принцип Ле Шательє -

Брауна:

чим більше відхилення від стану екологічної рівноваги, тим більши-

ми повинні бути енергетичні витрати для послаблення протидії природних

систем цьому відхиленню

. Цей принцип значною мірою пояснює дію

закону

зменшення енергетичної ефективності природокористування (див. розділ

2.5.3).

Коли ми намагаємося витягнути щось одне,

виявляється, що воно зв’язане з усією рештою.

Закон Муїра

2.5.1. Структурні закони

Закон біогенної міграції атомів (В.I.Вернадського):

міграція хімічних

елементів на земній поверхні та у біосфері в цілому відбувається під перева-

жаючим впливом живої речовини, організмів. Так відбувалося в геологічному

минулому, мільйони років тому, так відбувається і в сучасних умовах. Жива

речовина або бере участь у біохімічних процесах безпосередньо, або створює

відповідне, збагачене киснем, вуглекислим газом, воднем, азотом, фосфором

та іншими речовинами середовище.

Цей закон має важливе практичне і теоретичне значення. Розуміння усіх

хімічних процесів, що відбуваються в геосферах, неможливе без урахування

дії біогенних факторів, зокрема, еволюційних. Нині люди впливають на стан

біосфери, змінюючи її фізичний і хімічний склад, умови збалансованої віками

біогенної міграції атомів. Це може спричинювати негативні зміни, що здатні

саморозвиватися і ставати глобальними, некерованими (опустелювання, де-

градація ґрунтів, вимирання тисяч видів організмів). Звідси однією з нагаль-

них потреб є збереження живого покриву Землі у відносно незмінному стані.

Цей закон визначає необхідність урахування перш за все впливу на біоту при

будь-яких проектах перетворення природи. За допомогою цього закону мож-

на свідомо й активно запобігати розвитку небажаних негативних явищ, керу-

вати біогеохімічними процесами, використовуючи “м’які”

методи екологіч-

ного управління.

Закон фізико-хімічної єдності живої речовини (В.I.Вернадського):

уся

жива речовина Землі має єдину фізико-хімічну природу. З цього закону ви-

пливає наслідок: те, що є шкідливим для одних видів живих істот, шкодить і

іншим видам, тільки, звичайно, різною мірою. Будь-які фізико-хімічні агенти,

смертельні для певних організмів (наприклад, пестициди), не можуть не впли-

вати шкідливо і на інші організми, різниця полягає лише у стійкості видів до

дії того чи іншого агента.

Оскільки у будь-якій популяції завжди присутні різноякісні особини, у то-

му числі й більш чи менш стійкі до фізико-хімічного впливу, до шкідливого

агента скоріше пристосовуються ті популяції, у яких швидкість розмноження

організмів і частота чергування поколінь вищі. Через це тривале застосування

хімічних методів боротьби із шкідниками рослин та збудниками хвороб лю-

дей і тварин екологічно неприпустиме, бо шкідники чи збудники хвороб, які

розмножуються значно швидше, швидше пристосовуються і виживають, а до-

зи хімічних агентів доводиться дедалі збільшувати (відповідно зростають і

обсяги забруднень). Проте й ці збільшені концентрації агентів виявляються

малоефективними, але істотно впливають на здоров’я людей і тварин.

Менш очевидний наслідок цього закону полягає в тому, що всередині

глобальної живої речовини діє складний взаємозв’язок - у певний геологічний

період ніби існує єдина “мережа життя”. Розриви цієї мережі утворюють в

ній своєрідні дірки - зменшують стійкість всієї системи. До певної межі це

компенсується видами - функціональними аналогами (так, зниклих копит-

них у степу функціонально замінюють гризуни). Із знищенням значної кіль-

кості видів енергетичні потоки стають дедалі більш інтенсивними (“мережа

життя грубішає”, “нитки стають більш товстими”). Відбувається масове роз-

множення організмів, у тому числі вкрай шкідливих чи небезпечних. Цим об-

М’яке управління природними процесами

- головним чином опосередкований вплив у природо-

користуванні шляхом використання природних механізмів саморегулювання, самовідновлення,

бажаних природних ланцюгових реакцій.

умовлена необхідність збереження певного мінімуму видового різноманіття,

який забезпечує сталість всієї біосфери. Оскільки біологічно людина як вид

живого також знаходиться у всесвітній “мережі життя”, збереження видів для

неї - життєва необхідність, а звідси запорукою “охорони людини” перш за все

є охорона живої природи, повноцінного навколишнього середовища.

Наведений закон - один з найменш усвідомлених людством і часто-густо

мимоволі ігнорується через недостатнє розуміння екологічних закономірнос-

тей.

Діалектичною протилежністю цьому закону є закон генетичної різнома-

нітності: все живе генетично різне і має тенденцію до збільшення біологічної

різнорідності. Двох генетично абсолютних особин (крім однояйцевих близ-

нюків, немутуючих клонів, вегетативних ліній та небагатьох інших винятків),

а тим більше видів живого у природі існувати не може.

Вказаний закон видається примітивним і загальновідомим, але у природо-

користуванні його нерідко ігнорують. Це особливо небезпечне у сфері біотех-

нології (у генній інженерії, виробництві біопрепаратів на основі непатогенних

мікроорганізмів тощо), оскільки результат не завжди можна передбачити. Ду-

же небезпечним є раптове виникнення нових патогенних форм при застосу-

ванні лікарських препаратів через мутації у популяціях хвороботворних орга-

нізмів. Не виключений також перехід мікроорганізмів, яких застосовують для

боротьби з небажаними формами, на корисні для людини види і на саму лю-

дину, поширення епіфітотій

, епізоотій

, епідемій

Закон константності (В.I.Вернадського):

кількість живої речовини біо-

сфери (за певний геологічний час) є величиною постійною

. Цей закон тісно

зв’язаний із законом внутрішньої динамічної рівноваги і є його кількісним ви-

разом для масштабів всієї біосфери Землі. За законом константності будь-яка

зміна кількості живої речовини в одному з регіонів біосфери неминуче при-

зводить до такої ж за обсягом зміни речовини в іншому регіоні, тільки із зво-

ротним знаком.

Дія цього закону може використовуватися в процесах управління приро-

дою, проте слід враховувати, що заміна живої речовини не завжди є адекват-

ною - зазвичай високорозвинуті види та екосистеми витісняються іншими, що

стоять на відносно еволюційно (для екосистем - сукцесійно

) більш низькому

Епіфітотія

(від гр.

epí

на, над

та

phytón

рослина

) - широке поширення інфекційних хвороб

рослин, викликаних паразитичними грибами (наприклад, фітофторою), бактеріями, вірусами.

Епізоотія

(від

епі...

та гр.

zóon

тварина

) - одночасне поширення захворювання серед великої

кількості тварин одного чи багатьох видів на значній території чи акваторії (ящур, чума та віспа

свиней, чума та холера птахів тощо).

Епідемія

(від гр.

epidemía

) - швидке та безперервне поширення інфекційного захворювання

людей в межах певного регіону.

Сукцесія

(від лат.

successio

наступність

) - послідовна зміна біоценозів, що спадково виника-

ють на тій самій території під дією природних факторів (у тому числі внутрішніх протиріч роз-

витку самих біоценозів) або під впливом людини. Як правило, сукцесійна зміна біогеоценозів

рівні. Крупні організми замінюються дрібнішими, а корисні для людини фор-

ми - менш корисними, нейтральними або навіть шкідливими.

Звідси витікає наслідок

закону константності

- правило обов’язкового

заповнення екологічних ніш:

пуста екологічна ніша

(як функціональне місце

виду в екосистемі) завжди природно заповнюється

. Наприклад, у бамбучни-

ках Південного Сахаліну відсутні дрібні хижаки, їх екологічна ніша заповнена

сірими щурами - гризунами, що мають хижі нахили.

Iмовірним прикладом цього правила є поява нових захворювань, зокрема

СНIДу (синдрому набутого імунодефіциту). Ця хвороба була гіпотетично пе-

редбачена більше ніж за 10 років до її виявлення на підставі того, що перемо-

га над багатьма інфекційними захворюваннями людини звільнила екологічні

ніші, які неминуче мали бути заповнені [98].

Є досить сумнівним, що зміна існуючого порядку, яким би він не був,

принесе настільки очевидну користь, що вона переважить те зло,

яке виникне при його порушенні.

М.Монтень, XVI ст.

2.5.2. Функціональні закони

Закон розвитку природної системи за рахунок навколишнього сере-

довища: будь-яка природна система розвивається лише за рахунок викорис-

тання матеріально-енергетичних та інформаційних можливостей навко-

лишнього середовища

. Абсолютно ізольований саморозвиток неможливий -

це висновок із законів термодинаміки. Цей закон має дуже важливе теоре-

тичне і практичне значення через свої основні наслідки:

• абсолютно безвідходне виробництво неможливе (це рівнозначне ство-

ренню “вічного” двигуна);

• будь-яка більш організована біотична система (наприклад, вид живого)

у своєму розвитку становить потенційну загрозу для менш організова-

них систем (тому в біосфері Землі неможливе повторне зародження

життя - воно буде знищене вже існуючими організмами);

• біосфера Землі як система розвивається за рахунок внутрішніх та зов-

нішніх (космічних) ресурсів.

Згідно 1-го наслідку, ми можемо розраховувати лише на маловідходне

виробництво, тому першим етапом розвитку технологій має бути їх низька

ресурсоємність (економність на вході та незначні викиди на виході),

другим

етапом буде створення циклічності виробництв (відходи одного виробниц-

тва можуть служити сировиною для іншого) і третім - організація розумного

відбувається у суворій послідовності, порушення якої господарськими втручаннями (всупереч

поширеної хибної думки) не завжди призводить до прискорення процесу.

Екологічна ніша - функціональне місце виду в екосистемі. Якщо місце існування - це нібито

“адреса” організму, то екологічна ніша - це його “фах”. Термін введений Дж.Грінелом у 1928 р.

депонування (захоронення) неминучих залишків та нейтралізація неусувних

енергетичних відходів (проте всі три етапи можуть відбуватися одночасно).

Уявлення, нібито біосфера працює за принципом безвідходності, є хибним,

оскільки в ній завжди накопичуються речовини, що вибувають з біологічного

кругообігу і формують осадові породи (геохімічні тупики).

Згідно

2-го наслідку

, вплив людини на природу вимагає заходів з нейтра-

лізації його наслідків, оскільки він може виявитися руйнівним для природи та

самої людини. В зв’язку з цим охорона природи - одна з обов’язкових складо-

вих соціально-економічного розвитку суспільства.

3-й наслідок закону має особливе значення для довгострокового прогно-

зування, він повинен враховуватися при розгляданні усіх процесів, що відбу-

ваються на Землі.

Закон максимуму біогенної енергії (В.I.Вернадського-Е.С.Бауера):

будь-яка біологічна та “біокосна” система, що перебуває в стані “стійкої

нерівноваги” (динамічно рухомої рівноваги з довкіллям), еволюційно розвива-

ючись, збільшує свій вплив на середовище.

В процесі еволюції видів, твердить В.I.Вернадський, виживають ті з них,

які збільшують біогенну геохімічну енергію. На думку Е.С.Бауера, живі сис-

теми ніколи не перебувають у стані рівноваги і виконують за рахунок своєї

вільної енергії корисну роботу проти рівноваги, якої вимагають закони фізики

та хімії за існуючих зовнішніх умов.

Цей закон є досить широким окремим випадком

закону максимізації

енергії для еволюції і розвитку біосистем та систем за участю живого, але був

сформульований значно раніше і фактично служить його повноцінним попе-

редником-еквівалентом. Разом з іншими фундаментальними положеннями

за-

кон максимуму біогенної енергії відіграє значну роль у розумінні біосферно-

екосистемних процесів і є основою для розробки стратегії природокористу-

вання та раціональної екополітики.

Закон максимізації енергії (Г. та Е.Одумів):

у конкуренції систем збері-

гається та з них, яка найбільше сприяє надходженню енергії та інформації і

використовує максимальну їх кількість найефективніше

. Для цього така сис-

тема, здебільшого, утворює накопичувачі (сховища) високоякісної енергії,

частина якої витрачається на надходження нової енергії, забезпечує нормаль-

ний кругообіг речовин, створює механізми регулювання, підтримки стійкості

системи, її здатності пристосовуватися до змін і налагоджує обмін з іншими

системами. Максимізація - це підвищення шансів на виживання.

Закон рівнозначності умов життя: всі необхідні для життя природні

умови середовища відіграють рівнозначні ролі.

З цього закону випливає інший - закон сукупної дії екологічних факто-

рів (Е.Мітчерліха-А.Тінемана-Б.Бауле):

обсяг урожаю залежить не від окре-

мого, нехай навіть лімітуючого фактора, а від усієї сукупності екологічних

факторів одночасно. Частку кожного фактора у сукупній дії можна підраху-

вати. Закон має силу за певних умов - коли вплив монотонний, і максимально

виявляється кожний фактор за незмінності інших у тій сукупності, що розгля-

дається.

Закон сукцесійного уповільнення:

процеси, що йдуть у зрілих рівно-

важних системах, які знаходяться у сталому стані, як правило, виявляють

тенденцію до уповільнення.

Звідси виходить безперспективність намагань “поквапити” природу при

господарських заходах без виведення її систем з рівноважного стану або ство-

рення інших, особливих умов для проведення господарських акцій. Наприк-

лад, акліматизація нового виду дає ефект на початковій фазі, особливо при

сприятливій для виду антропогенній зміні природи (біотехнічних заходах),

але потім популяційний вибух згасає, відбувається саморегуляція на рівні еко-

системи, і, якщо вид не стає масовим шкідником, його господарське значення

різко зменшується. Будь-яка меліорація початково дає збільшення продукції,

але потім приріст зменшується, і продукція стабілізується на певному рівні.

У зв’язку з цим законом ідея міжбасейнового перекидання вод річок Си-

біру у Середню Азію та північних річок на південь європейської території ко-

лишнього СРСР для цілей зрошення теоретично безперспективна: її здійснен-

ня може викликати перехід до сталого стану засолення ґрунтів на значно біль-

ших площах, ніж за наявних водних ресурсів. Економічні збитки при цьому

досягнуть невиправдано великих розмірів.

Закон толерантності (В.Шелфорда):

лімітуючим фактором процвітан-

ня організму (виду) може бути як мінімум, так і максимум екологічного

впливу, діапазон між якими визначає ступінь витривалості (толерантності)

організму (виду) до даного фактора

. Суть цього закону є очевидною: грубо

кажучи, погано і недогодувати, і перегодувати, все добре в міру. Відповідно

до закону будь-який надлишок речовини чи енергії в екосистемі стає її воро-

гом, забруднювачем.

Закон мінімуму (Ю.Лібіха): стійкість організму визначається найслаб-

шою ланкою у ланцюгу його екологічних потреб

. Якщо кількість і якість еко-

логічних факторів близькі до необхідного для організму (або екосистеми) мі-

німуму, то організм виживає, якщо менші за цей мінімум, то організм гине

(екосистема руйнується). Тому при екологічному прогнозуванні, плануванні

та експертизі проектів дуже важливо визначити слабку ланку в житті організ-

мів або екосистем.

Додаткове правило взаємодії факторів: організм певною мірою здатний

замінити дефіцитну речовину або фактор іншою функціонально близькою

речовиною чи фактором

. Це правило дозволяє здійснювати раціональну замі-

ну дефіцитних чинників на менш дефіцитні, що є важливим в процесах екс-

плуатації природних ресурсів.

Закон екологічної кореляції: в екосистемі, як і в будь-якій іншій систе-

мі, всі види живої речовини та абіотичні екологічні компоненти функціо-