Лекція 1. Основні екологічні проблеми сучасності

Екологія – це наука, що вивчає взаємодію організмів та їхніх угрупувань і середовища існування. Концепція сталого розвитку. Основним завданням людства на нинішньому етапі є створення економіки, яка не завдає шкоди навколишньому середовищу. У XXI ст. мають бути вироблені нові етичні норми, в основу яких покладено екологічні цінності. Основною стратегією поведінки людини в біосфері повинна стати екологічна культура, принципи якої – повага до всього живого, повага до природи тобто до біосфери та їх складових. У 1992 р. міжнародна конференція країн – членів ООН в Ріо-де-Жанейро рекомендувала як основу для розвитку світової спільноти концепцію сталого розвитку. Основою сталого розвитку є узгоджений розвиток біосфери і людської цивілізації, паритетність відносин у тріаді «людина – господарство – природа». Сталий розвиток повинен забезпечити збалансоване розв’язання соціально-економічних проблем (сьогодення і майбутніх поколінь людей) та збереження навколишнього середовища і природно – ресурсного потенціалу, формування умов для відновлення біосфери та локальних екосистем, орієнтування на зниження рівня антропогенного впливу на природне середовище і гармонізацію розвитку людини в природі.

Лекція 2. Біосфера. Екосистеми.

Біосфера – область і снування живої речовини (за В.І. Вернадським). Біосфера є сукупністю усіх біогеоценозів землі, єдиною глобальною екологічною системою. Вперше термін біосфера вжив австрійський вчений Е. Зюсс у 1875 р., але поширився цей термін завдяки академіку В.І. Вернадському (1864-1945). За мільярди років і снування землі живі істоти змінили склад її атмосфери, гідросфери і літосфери, створивши, по суті, зовсім нове середовище життя. Основними складовими біосфери, за Вернадським, є жива речовина, біогенна, біокосна і косна речовини. Крім того, до складу біосфери входять радіоактивні речовини, які утворюються в наслідок розпаду радіоактивних елементів. Ноосфера – це біосфера перетворена людством відповідно до пізнаних і практично освоєних законів її будови і розвитку. Літосфера – зовнішня тверда оболонка земної кулі до якої належать земна кора завтовшки 6 км. (під океанами) до 80 км. (гірські системи) і верхній шар мантії. Товщина і будова літосфери також визначається типом земної кори; товщина літосфери в районі материків становить 150-250 км., під океанами 50-100 км. До складу літосфери входять два найголовніші компоненти – грунт і надра землі. Грунт – тонкий верхній шар контенинтальної земної кори, один з найголовніших ресурсів планети, гігантська екологічна система, яка разом і Світовим океаном вирішально впливає на всю біосферу. Він утворений під впливом рослин, тварин, мікроорганізмів та клімату з материнських гірських порід, на яких він розташований. У грунті взаємодіють такі основні компоненти: 1) мінеральні речовини, вода повітря; 2) детрит – відмерла органічна речовина, залишки життєдіяльності рослин і тварин; 3) численні живі організми, які розкладають детрит до гумусу. Атмосфера – це газова оболонка землі. За своїми фізичними властивостями вона є неоднорідною як за висотою, так і по горизонталі, хоча горизонтальна неоднорідність проявляється значно слабше. Проте її роль у природних процесах біосфери є надзвичайно великою; вона визначає загальний тепловий режим поверхні нашої планети, захищає від шкідливих космічного та ультрафіолетового випромінювання. До складу атмосфери належить азот -78%, кисень-21%, аргон-0,93%, вуглекислий газ-0,03%. Не більше 0.04% становить разом водень, неон, гелій, метан, криптон та ін. гази. Земна атмосфера за характером температурної стратифікації поділяється на 5 шарів: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера, екзосфера і 4 перехідні шари: тропопауза, стратопауза, мезопауза і термопауза. Тропосфера – нижня область земної атмосфери між земною поверхнею і тропопаузою, що характеризується пониженням температури повітря з висотою в середньому на 6,5 С/км. Стратосфера - шар атмосфери на висоті від 8-16 до 55 км., в якому температура переважно зростає з висотою або залишається сталою. Мезосфера – шар атмосфери на висоті від 55 до 80 км., характеризується зниженням температури з висотою, яке відбувається в наслідок охолодження цього шару інфрачервоним випромінюванням озону і вуглекислого газу. Термосфера – шар атмосфери, який розміщується на висоті понад 95 км., і сягає до 450км., у якому температура збільшується з висотою. Екзосфера – зовнішня оболонка земної атмосфери, починається є висоти близько 1000 км., переходить у між планетний простір. Гідросфера – це водна оболонка землі до якої належать: Світовий океан, води суходолу (ріки, озера, болота, льодовики), ґрунтові та підземні води, волога атмосфера. Природні ресурси – це найважливіші компоненти навколишнього природного середовища, які використовують для задоволення матеріальних і культурних потреб людини. Парниковий ефект. Температура на землі підтримується завдяки балансу між нагріванням землі сонячним промінням та охолодженням після повернення енергії в космос. Енергетичний баланс підтримується так званим парниковим газом. Ці гази функціонують так, як скло в теплицях: дають можливість інфрачервоним променям потрапляти в середину і затримують їх, забезпечуючи стабільну температуру. Існують 6 основних парникових газів: вуглекислий газ, водяна пара, метан, закис азоту, озон, хлорфторвуглеці. Збільшуючи викиди парникових газів в атмосферу, людина порушує баланс що склався продовж тривалого часу. Наслідком парникового ефекту є глобальне потепління клімату. Руйнування озонового шару. На висотах 10-50 км над земною поверхнею міститься озон. Він утворюють у стратосфері за рахунок двохатомного кисню. Серед озонових причин послаблення озонового щита, викликаного антропогенною діяльністю – запуск космічних ракет та руху літаків, які викидають численні оксиди азоту надмірне і неконтрольоване внесення мінеральних добрив які є джерелом оксидів азоту. Потужним джерелом руйнування озонового шару є хлорфторвуглеці або фреони.

Кислотні дощі. Оксиди сірки і азоту, що викидаються в атмосферу в наслідок роботи ТЕС та автомобільних двигунів, сполучаються з атмосферною вологою і утворюють дрібні крапель сірчаної та азотної кислоти, які переносяться вітрами у вигляді кислотного туману і випадають на землю кислотними дощами. Кислотними називають будь-які опади – дощ ,сніг, туман, якщо значення їх pH становить менше ніж 7,0. Кислотні опади вкрай шкідливо впливають на довкілля: 1) знижується врожайність; 2) з ґрунту вимиваються поживі речовини; 3) гинуть ліси 4)отруюється вода озер і ставків, гине риба і зникають комахи; 5)загибель лісів спричинює зсуви в гірських районах; 6) прискорюється руйнування пам’яток архітектури; 7) збільшується захворюваність людей. Смоги. Окремо взяті речовини, що забруднюють повітря, є менш небезпечними ніж їхні суміші. Хімічні реакції, що відбуваються безпосередньо в повітрі, спричиняють виникнення димних туманів – смогів. Смоги виникають за певних умов 1) у разі великої кількості пилу і газів у повітрі; 2)під час тривалого існування антициклональних умов погоди, за яких забруднювачі накопичуються в приземному шарі атмосфери. Виділяють 3 види смогів: 1) Лондонський або чорний, який виникає в зимову пору року; 2) Лос-анджелеські або білий, які виникає у літній період; 3) Льодовий.