МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЕКОНОМІКИ І ТОРГІВЛІ

ім. МИХАЙЛА ТУГАН - БАРАНОВСЬКОГО

Кафедра екології і фізики

О.І. Ярошева, І.А.Федоркіна

Екологія

Курс лекцій

Донецьк – 2009

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЕКОНОМІКИ І

ТОРГІВЛІ ІМЕНІ МИХАЙЛА ТУГАН-БАРАНОВСЬКОГО

Кафедра екології і фізики

О.І. Ярошева, І.А.Федоркіна

Екологія

Курс лекцій

Затверджено на засіданні

кафедри екології й фізики

Протокол № 15від13.04.2009р.

Схвалено учбово-методичною

радою ДоннуЕт

Протокол № від 2009р.

Донецьк – 2009

ЗМІСТ ПЕРЕДМОВА ЛекцІя 1. ЕКОЛОГІЯ ЯК ПРИРОДНА І ГУМАНІТАРНА НАУКА 1.1 Предмет екології, її об'єкт і задачі. Становлення і розвиток екологічної науки 1.2. Місце екології в системі наукових знань 1.3. Структура екології 1.4. Методи досліджень в екології ЛекцІя 2. ЕКОСИСТЕМИ ЇХ СТРУКТУРА 2.1. Поняття екосистеми 2.2. Класифікація екосистем 2.3. Структура і компоненти екосистеми 2.4. Екологічні фактори 2.4.1. Лімітуючи екологічні фактори, принцип Лібіха. Межа толерантності екосистеми ЛекцІя 3. Біосфера , ЇЇ СТРУКТУРА 3.1. Поняття “Біосфера. Навчання Вернадського про біосферу 3.2. Структура біосфери 3.2.1. Основні типи речовини у біосфері 3.2.2. Живі організми в біосфері 3.2.3. Атмосфера 3.2.4. Гідросфера 3.2.5. Літосфера 3.2.6. Структура біосфери, запропонована Реймерсом ЛекцІя 4. ЗАКОНИ ФУНКЦІОНУВАННЯекосистемІ БІОСФЕРИ 4.1 Функціонування екосистем Потоки енергії та речовини в екосистемах 4.2 Стійкість і саморегуляція екосистем 4. 3. Функціонування біосфери 4.3.1. Функції живої речовини у біосфері 4.3.2. Складові енергетичного балансу в біосфері 4.3.3. Біохімічні кругообіги речовини 4.4. Стабільність біосфери 4.5. Самоорганізація біосфери ЛекцІя 5 СОЦІОЕКОСИСТЕМИ, ЇХНЯ СТРУКТУРА І ЗАКОНИ ФУНКЦІОНУВАННЯ 5.1. Історія взаємовідносин людського суспільства і природи. Чотири етапи розвитку глобальної соціоекосистеми нашої планети 5.2. Поняття соціоекосистем, їх класифікація 5.3. Структура соціоекосистем 5.4. Функціонування соціоекосистем 5.5. Соціоекосфера. Навчання Вернадського В.І. про ноосферу ЛекцІя 6. ЕКОНОМІКА ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ (4години) 6.1. Соціально-економічний механізм взаємодії суспільства і природи. Природокористування і природні ресурси 6.2.Економічний і еколого-економічний принципи природокористування 6.3. Завдання раціонального природокористування 6.4. Розрахунок еколого-економічної ефективності виробничих процесів. Визначення еколого-економічної шкоди 6.5. Економічні оцінки і стимули відтворення природного середовища 6.6. Економічні механізми природокористування 6.7. Плата за природокористування

3 5 7 7 8 9 12 14 14 14 15 18 19 22 22 23 23 24 24 25 26 27 28 28 30 31 31 33 34 35 36 38 38 40 41 41 42 44 44 45 42 44 45 49 54 56

6.3.Завдання раціонального природокористування 6.4. Розрахунок еколого-економічної ефективності виробничих процесів. Визначення еколого-економічної шкоди 6.5. Економічні оцінки і стимули відтворення природного середовища 6.6. Економічні механізми природокористування 6.7. Плата за природокористування 6.8.Проблеми гармонізації взаємодії між суспільством і природою ЛекцІя 7. ГЛОБАЛЬНІ ЕКОЛОГІЧНІ ПРОБЛЕМИ.ПошукИ шляхів виживання людства 7.1. Загальна характеристика глобальних проблем 7.2. Забруднення біосфери 7.3. Забруднення атмосфери 7.4. Забруднення гідросфери 7.5. Забруднення літосфери 7.6. Радіація у біосфері 7.7. Глобальні проблеми 7.8. Парниковий ефект 7.9. Кислотні дощі 7.10. Виснаження озонового прошарку 7.11. Масове сводка лісів 7.12. Відходи виробництва 7.13. Сільське господарство 7.14. Виробництво енергії і екологічні проблеми 7.15. Екологічна криза, як криза антропоцентричної свідомості ЛекцІя 8 . ДІЯЛЬНІСТЬ УРЯДОВИХТА НЕУРЯДОВИХ МІЖНАРОДНИХ ОРГАНІЗАЦІЙ У ГАЛУЗІ ОХОРОНИ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА 8.1.Міжнародна екополітика 8.2. Діяльність ООН 8.3. Діяльність ЮНЕСКО 8.4. Діяльність«ЗЕЛЕНИХ» 8.5.Діяльність Римського клубу 8.6. Екстраполяційні динамічні і нормативні моделі майбутнього 8.7.Стратегія й тактика виживання людства 9. Література

46 48 49 53 58 60 63 63 64 64 65 66 67 68 68 69 69 70 71 71 72 73 75 75 77 78 79 80 81 83 86

ПЕРЕДМОВА

Кінець XX сторіччя відзначений негативними наслідками науково-технічного прогресу, що привели до руйнування і вичерпання природних ресурсів, різкому руйнуванню регенеративних механізмів біосфери, порушенню динамічної рівноваги глобальної земний соціоекосистеми. У результаті чого почалося руйнування біосфери Землі, що загрожує стати необоротним. Внаслідок цього біосфера може стати непридатною для подальшого існування людства. Земна соціоекосистема втратила здатність до природної саморегуляції, і сьогодні її головним регулятором повинне стати тільки людське співтовариство.

Ці факти свідчать про те, що у випадку не вирішення протиріччя між Людством і Природою, остання вирішить його за рахунок Людства, яке буде просто витіснено Природою. Зруйнована біосфера почне відновлювати свою динамічну рівновагу, але вже без людей.

Вирішення екологічних проблем у величезному ступені залежить від постановки екологічної освіти і виховання підростаючих поколінь. Люди, що вступають у трудове життя, повинні мати чітке уявлення про те, що природні ресурси не нескінченні і технологія виробництва будь-якої продукції повинна задовольняти таким, з екологічної точки зору, вимогам, як мінімальне споживання матеріалів і енергії. Вони повинні добре знати закони природи, розуміти взаємозв'язок природних явищ, уміти передбачати й оцінювати наслідки втручання в природний плин різних процесів. У них повинен бути вироблений "екологічний світогляд", тобто свідомість пріоритетного вирішення екологічних проблем при здійсненні будь-яких проектів, розробок сучасних технологій, створенні машин і механізмів, при всякому господарському починанні, а також тверде переконання в тім, що без впевненості в нешкідливості для навколишнього середовища того чи іншого заходу воно не повинно реалізовуватися.

Виробнича діяльність людей повинна поступово змінювати основу. Має бути нова модернізація, яку природно назвати екологічною, оскільки вона буде орієнтуватися на створення виробництв, що не руйнують рівноважного стану біосфери, тобто вписуються в її біогеохімічні цикли. Подолання екологічної кризи тільки технічними засобами неможливо. Тим більше неможлива підтримка стану рівноваги, якщо суспільство не буде перетворювати саме себе, свою моральність, а буде спиратися тільки на технічні рішення. Людство очікує тривалий і дуже важкий процес спільного перетворення природи і суспільства, причому вирішальне значення в його тривалості буде мати формування цивілізації, що відповідає новим потребам людини, погодженим з новими реаліями навколишньої природи.

Нова цивілізація, для того щоб вона виявилася здатною забезпечити подальше існування на Землі людства як розумного виду, повинна спиратися не тільки на нову технологічну основу виробничої діяльності людей, але і на глибоке розуміння місця людини в навколишньому світі. Без цього неможливе формування нової моральності, тобто нового суспільно необхідного поводження людей. Широка освіченість носія розуму планети необхідна і для становлення нової моралі, тобто духовного світу людей.

Охорона природи - задача нашого століття, проблема, що стала соціальною. Знову і знову ми чуємо про небезпеку, що загрожує навколишньому середовищу, але дотепер багато хто з нас вважає її неприємним, але неминучим породженням цивілізації і думає, що ми ще встигнемо справиться з всіма утрудненнями, що виявилися.

Однак вплив людини на навколишнє середовище прийняв загрозливі масштаби. Щоб корінним чином покращити стан, знадобляться цілеспрямовані і продумані дії. Відповідальна і діюча політика стосовно навколишнього середовища буде можлива лише в тому випадку, якщо ми нагромадимо надійні дані про сучасний стан середовища, обґрунтовані знання про взаємодію важливих екологічних факторів, якщо розробимо нові методи зменшення і запобігання шкоди, яка наноситься Природі Людиною.

Враховуючи те, що біосфера не існує у відриві від космосу виникає завдання сумісності суспільства як з навколишнім Космосом, так і геолого–планетарними процесами.

Тільки по-справжньому освічене та інтелігентне суспільство буде здатне вступити в епоху ноосфери чи в період своєї історії, коли воно зможе реалізувати режим коеволюції природи і суспільства. Держава, що не приділяє належної уваги проблемам екології, позбавляє себе майбутнього.

Прийшов час возз’єднання логіки мислення і моральності почуттів як умова самозбереження людини шляхом збереження середовища свого існування. Само собою таке перетворення людини не відбудеться. Для цього потрібна нова система освіти та виховання людини екологічної епохи. Екологія як система наукових і навчальних дисциплін повинна бути одним з головних компонентів змісту освіти в XXI столітті.

Отже, поряд з новою модернізацією людству необхідно створити нову культуру у взаєминах як між людьми, так і зприродою, суб'єктом якоїєлюдина. У її основі повинне лежати усеосяжне виховання і освіта, яке природно назвати екологічним.

Сучасне покоління людей несе особливу відповідальність в забезпеченні переходу до нового стану людства, оскільки тільки воно ще має час для виконання подібного завдання.

В цілому в сучасному світі відбувається грандіозний перехід від епохи до екологічної до епохи екологічної. Цей перехід повинен обов’язково відбутися, так як в залежності від нього знаходиться доля усього людства Землі. Від того, зуміє людина стати екологічною істотою чи ні, залежить бути йому на Землі чи не бути.

Лекція1

Тема лекції:ЕКОЛОГІЯ ЯК ПРИРОДНИЧА ТА ГУМАНІТАРНА НАУКА

 Предмет екології, її об’єкт і завдання. Становлення і розвиток екологічної науки

 Місце екології в системі наукових знань

 Структура екології

 Методи досліджень в екології. Метод моделювання

1. Предмет екології, її об’єкт і завдання. Становлення і розвиток екологічної науки

Екологія, як самостійна наука, сформувалася наприкінці ХІХ століття. Термін “екологія ” запропонував у 1886р. німецький вчений Геккель (від греч. ”ойкос” - будинок і “логос ” - навчання). Таким чином, у буквальному значенні, екологія - наука про живі організми у себе вдома.

Виникла екологія як біологічна наука і такою залишилася десь до середини ХХ століття.

Геккель дав таке визначення екології - це пізнання економіки природи, одночасне дослідження усіх взаємовідносин живого з органічними і неорганічними компонентами навколишнього середовища, включаючи неодмінно антагоністичні і неантагоністичні взаємовідносини тварин і рослин, що контактують один з одним.

До кінця ХХ століття процес диференціації наук, в основному, завершився і почався новий етап - етап синтезу наукового знання. У галузі вивчення природи почала формуватися екологія як одна з перших синтетичних міждисциплінарних наук. Вона й досі зберігає свою назву “екологія ”, успадковану з періоду аналітичних наук, але мета її вже інша: на основі спеціальних аналітичних наукових дисциплін дати загальну картину структури і функціонування природи та визначити місце і роль людини в природних процесах.

У цьому розумінні, екологія - це наука майбутнього. Саме існування живої природи на нашій планеті та процвітання людського суспільства залежить від того, наскільки об’єктивно та своєчасно будуть розкриті глобальні закономірності існування біосфери, і на цій основі сформульована та реалізована стратегія дій людини щодо природи.

На сучасному етапі розвитку суспільства екологія вирішує коло проблем і користується методами, що виходять далеко за межі чисто біологічної науки.

Антропогенний вплив на природне середовище живих організмів досяг таких масштабів, що загрожує самому життю на Землі. Виходячи з цього, можна дати таке визначення екології:

Сучасна екологія - наука про стратегію і тактику збереження і стабільного розвитку життя на Землі

Провідним у вивченні природних комплексів є принцип системності, який забезпечує підхід до них як до органічно цілісних систем.

Виходячи з системного підходу, об’єктом вивчення екології є екосистеми різного ієрархічного рівня.

Екологія, як і більшість наук (в основному природничих) повинна відповісти на два питання: як побудований об’єкт досліджуваної науки або яка його структура і друге питання - як він функціонує і розвивається. Відповідно до цього, екологія й усі її підрозділи повинні містити дві частини. Першу можна назвати структурною, а другу - динамічною. Природно, структурна і динамічна частини знаходяться в тісній взаємодії між собою.

Виходячи із системного підходу , можна дати таке визначення екології.

Екологія - наука про структуру, властивості і закони функціонування екосистем різного ієрархічного рівня.

Предметом вивчення є структура, властивості і закони функціонування екосистем різного ієрархічного рівня

Завдання екології:

1.Вивчення загального стану сучасної біосфери планети, його формування й особливості розвитку під впливом природних і антропогенних чинників;

2.Прогноз динаміки стану біосфери в часі і просторі, в залежності від впливу різноманітних чинників;

3.Розробка шляхів гармонізації взаємодії суспільства і природи з метою зберігання самого життя на Землі.

2. . Місце екології в системі наукових знань

Сучасна екологія об’єднує природничі, гуманітарні, соціальні,

технічні і точні науки. Місце екології в системі наукових знань можна уявити за допомогою схеми, яка показана на рис.1.1

Найвищім ієрархічним рівнем (І) в системі наукових знань є філософія.

На другому рівні (ІІ) - філософія природи, філософія суспільства, філософія мислення.

На третьому рівні (ІІІ) - природознавчі науки, гуманітарні науки, науки про мислення.

Четвертий рівень (ІV) - технічні науки.

П’ятий рівень (V) - приватні науки.

Проаналізувавши схему, зображену на рис.1.1, слід зробити висновки, що екологічні науки є серед усіх підрозділів наукових знань. Серед природознавчих наук - біоекологія, геоекологія; серед гуманітарних наук - соціоекологія; серед наук про мислення - ноосферологія; серед технічних наук – інженерна екологія; серед приватних наук - , наприклад, вплив гри на барабані на навколишнє середовище,…., та інші.

І

ІІ

ІІІ

ІV

V

Рис.1.1- Ієрархічний розподіл системи наукових знань та місце екології серед них.