
- •Київ нухт 2013
- •Розділ і. Прикладні аспекти екології як науки
- •1.1. Визначення та основні напрями екології
- •1.2. Короткий історичний нарис розвитку екології
- •1.3. Зв’язок екології з іншими науками
- •1.4. Прикладна екологія
- •1.5. Інженерна екологія
- •1.6. Основні фактори деградації навколишнього середовища
- •Демографічний фактор
- •Промислово-енергетичний фактор
- •Ресурсопоглинання й продукування відходів
- •Зменшення біорізноманітності
- •Спустелювання
- •Урбанізація
- •Загибель водних екосистем
- •Деградація ґрунтів
- •Забруднення атмосфери
- •Знищення лісів
- •1.7. Екологічний стан в Україні
- •Запитання для самоперевірки
- •Розділ 2. Природне середовище і біосфера
- •2.1. Людське суспільство та середовище його існування
- •2.2. Структура природного середовища
- •2.2.1. Географічна оболонка
- •2.2.2. Структура, склад та особливості літосфери
- •Екологічне значення літосфери полягає в тому, що:
- •2.2.3. Структура, склад та екологічне значення атмосфери
- •Хімічний склад атмосферного повітря
- •2.2.4. Структура, склад та особливості гідросфери
- •2.3. Структура, склад та особливості біосфери
- •Складові біосфери
- •Функції живої речовини в біосфері
- •Загальні властивості біосфери
- •2.4. Ноосфера
- •2.5. Еволюція антропогенної діяльності та взаємовідносин людини з біосферою
- •Запитання для самоперевірки
- •Роздiл 3. Природнi ресурси
- •3.1. Класифікація природних ресурсів
- •3.2. Водні ресурси
- •3.3. Атмосферне повітря
- •3.4. Енергія
- •Нетрадиційні джерела енергії
- •Вторинні енергетичні ресурси
- •3.5. Сировина
- •Показники вичерпності мінеральних ресурсів
- •3.6. Грунти
- •3.8. Простір для життя
- •3.9. Продовольство
- •3.10. Генетичний фонд
- •Запитання для самоперевірки
- •Розділ 4. Основні поняття і закони загальної екології
- •4.1. Поняття середовище та екологічні фактори, їх класифікація
- •4.1.1. Середовища, їх типи
- •4.1.2. Екологічні фактори та їх вплив на життєдіяльність організмів
- •4.1.3. Загальні закономірності дії факторів середовища на організми
- •4.2. Екологічна система
- •4.2.1. Організація екосистем
- •4.2.2. Функціональна, або екологічна, структура біоценозу
- •4.2.3. Біогеоценоз як елементарна екосистема біосфери
- •4.2.4. Класифікація екосистем
- •4.2.5. Антропогенні екосистеми
- •4.3. Екологічна ніша організму
- •І реалізованої (реальної) ніші у трьохвимірному просторі факторів:
- •4.4. Динаміка та розвиток екосистем. Сукцесії
- •4.5. Трофічні ланцюги
- •4.6. Екологічні піраміди
- •І біомас для екосистем океану – б
- •4.7. Природний колообіг речовин
- •Колообіг карбону
- •Колообіг оксигену
- •Колообіг нітрогену, фосфору, сульфуру
- •Колообіг води
- •4.8. Ресурсний цикл в антропогенних екосистемах
- •4.9. Основні екологічні закони
- •Запитання для самоперевірки
- •Розділ 5. Забруднення біосфери
- •5.1. Забруднення та їх класифікація
- •5.2. Природне забруднення біосфери. Екологічні кризи та катастрофи
- •5.3. Антропогенне забруднення біосфери
- •5.3.1. Характеристика хімічних забруднювачів
- •5.3.2. Фізичні забруднення біосфери
- •5.4. Нормування якості навколишнього середовища
- •Гранично допустимима концентрація шкідливих речовин у повітрі
- •Гранично допустима концентрація шкідливих речовин у воді водних об’єктів
- •Гранично допустима концентрація шкідливих речовин у грунтах
- •Гранично допустима концентрація шкідливих речовин у продуктах харчування
- •Нормування викидів забруднювальних речовин у навколишнє середовище
- •Нормування скидів забруднювальних речовин у навколишнє середовище
- •Нормування накопичення відходів
- •5.5. Екологічне навантаження
- •5.6. Екологічний моніторинг і якість природного середовища
- •Запитання для самоперевірки
- •Розділ 6. Екологічна безпека атмосфери
- •6.1. Забруднення атмосфери
- •6.2. Класифікація забруднень атмосфери
- •6.3. Екологічний вплив забруднень атмосфери
- •6.4. Трансформація забруднень в атмосфері
- •Аерозолі
- •6.5. Парниковий ефект
- •6.6. Кислотні опади
- •6.7. Руйнування озонового шару
- •6.8. Очищення промислових газодимових викидів
- •Запитання для самоперевірки
- •Розділ 7. Екологічна безпека гідросфери
- •7.1. Споживачі води
- •7.2. Джерела забруднення гідросфери
- •Стічні води
- •7.3. Поведінка забруднень у водоймах
- •7.3.1. Самоочищення води
- •7.3.2. Евтрофікація водойм
- •Зони сапробності
- •7.4. Нормативні вимоги до якості води
- •Вимоги щодо якості питної води
- •7.5. Очищення стічних вод
- •7.5.1. Механічне очищення стічних вод
- •7.5.2. Фізико-механічні методи очищення стічних вод
- •7.5.3. Хімічні методи очищення стічних вод
- •Методи нейтралізації
- •Методи окислення
- •7.5.4. Фізико-хімічні методи очищення стічних вод
- •7.5.5. Біохімічні методи очищення стічних вод
- •Запитання для самоперевірки
- •Розділ 8. Екологічна безпека літосфери
- •8.1. Забруднення літосфери
- •8.1.1. Види забруднення ґрунтів
- •8.1.2. Ерозія грунтів
- •8.1.3. Протиерозійні заходи
- •8.1.4. Відходи антропогенної діяльності
- •8.2. Контроль і управління якістю ґрунтів
- •8.3. Утилізація та переробка відходів господарської діяльності
- •Запитання для самоперевірки
- •Розділ 9. Раціональне природокористування
- •9.1. Антропогенний ресурсний цикл
- •9.2. Безвідходні та маловідходні технології
- •9.3. Раціональне використання водних ресурсів
- •9.4. Рекуперація відходів та комплексна переробка сировини
- •9.5. Раціональне використання енергоресурсів
- •Запитання для самоперевірки
- •Роздiл 10. Організаційна система управління екологічної безпеки довкілля
- •10.1. Екологічний аудит та експертиза
- •10.2. Екологізація виробництва та "зелені" технології
- •Запитання для самоперевірки
- •Розділ 11. Новітні галузі екології
- •11.1. Екологія людини
- •11.1.1. Вплив навколишнього природного середовища на здоров’я людей
- •11.1.2. Негативний вплив на людство антропогенних порушень біосфери
- •11.1.3. Харчування людини і нормування якості харчових продуктів
- •Вода і харчові продукти
- •Забруднення харчової сировини і продуктів
- •11.1.4. Вплив забруднюючих речовин на організм людини
- •11.1.5. Раціональне харчування
- •11.2. Урбоекологія
- •11.3. Мілітаристична екологія
- •11.4. Екологія космосу
- •11.5. Радіоекологія
- •Запитання для самоперевірки
- •Список рекомендованої літератури Базова
- •Допоміжна
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ
Затверджую
Ректор ______________ С.В. Іванов
(підпис)
«___» _______________ 20___ р.
ОСНОВИ ЕКОЛОГІЇ
курс ЛЕКЦІЙ
для студентів усіх напрямів підготовки бакалаврів
денної та заочної форми навчання
-
Всі цитати, цифровий та фактичний
матеріал, бібліографічні відомості
перевірені. Написання одиниць
відповідає стандартам
СХВАЛЕНО
на засіданні кафедри біохімії
та екологічного контролю
Протокол № 14
від «18» квітня 2013 р.
Підписи авторів
_________________________
«18» квітня 2013 р.
Реестраційний номер
електронного курсу лекцій у НМВ
57.06 – 29.05.2013
Київ нухт 2013
А.І. Салюк, А.В. Котинський, Л.І. Танащук, Л.Ф. Степанець Курс лекцій для студентів усіх напрямів підготовки бакалаврів денної та заочної форми навчання – К.: НУХТ, 2013. – 168 с.
Рецензент: О.В. Ничик, канд. техн. наук, доц.
Укладачі: А.І. Салюк, канд. техн. наук, проф.
А.В. Котинський, канд. техн. наук, доц.
Л.І. Танащук , канд. техн. наук, доц.
Л.Ф. Степанець, канд. техн. наук, доц.
Відповідальний за випуск: Л.В. Левандовський, д-р техн. наук, проф.
Розділ і. Прикладні аспекти екології як науки
1.1. Визначення та основні напрями екології
Екологія – наука, що вивчає закономірності взаємовідносин і взаємозв’язків між організмами та їх угрупуванями із середовищем їх існування.
Термін екологія вперше запропонував у 1866 році німецький вчений Е. Геккель. Він походить від грецьких слів oikos, що означає дім, помешкання, місце перебування та logos – наука. Так Геккель назвав науку, що вивчає організацію та функціонування надорганізмових систем різних рівнів: видів, популяцій, біоценозів (спільнот), екосистем (біогеоценозів) та біосфери.
Спочатку цей термін застосовувався тоді, коли йшлося про вивчення взаємозв'язків між рослинними та живими спільнотами, що входять до складу стійких та організованих систем, котрі склалися в процесі еволюції органічного світу та навколишнім середовищем. Сучасна екологія інтенсивно вивчає також взаємодію людини та біосфери, суспільного виробництва з навколишнім середовищем та інші проблеми.
Американський еколог Юджін Одум дав найбільш коротке і найменш спеціальне визначення екології – це біологія навколишнього середовища.
Екологія, як і будь-яка інша наука, має теоретичний і прикладний аспекти:
теоретичний аспект – встановлення закономірностей у взаємовідносинах між живими організмами і навколишнім середовищем;
прикладний аспект – застосування встановлених закономірностей для вирішення проблем, пов’язаних з навколишнім середовищем.
Розглядаючи структуру сучасної екологічної науки, можна виділити три основні напрями екології:
1. Загальна екологія, або біоекологія, – вивчає взаємовідносини живих систем різних рангів (організмів, популяцій, екосистем) з середовищем і між собою. Цю частину екології у свою чергу підрозділяють на наступні розділи:
– аутекологія – вивчає закономірності взаємовідносин організмів окремого виду з середовищем існування (головним чином, аутекологія вивчає межі стійкості виду до різних екологічних факторів, досліджує вплив середовища на морфологію, фізіологію і поведінку організмів, розкриває загальні закономірності дії факторів середовища на живі організми);
– демекологія або екологію популяцій – вивчає структуру (біологічну, статеву, вікову) і динаміку чисельності популяції окремих видів (демекологія пов’язана з вирішенням таких проблем, як механізми регуляції чисельності організмів, оптимальна щільність і допустимі норми їх відбору з популяцій видів, що використовуються, наприклад для промислового лову, знищення або ослаблення популяцій в випадку боротьби з шкідниками сільського господарства);
– синекологія або біоценологія (екологію співтовариств) – аналізує взаємовідносини між особинами, що належать до різних видів даного угруповання організмів, а також між ними і середовищем існування (біоценологія вивчає загальні характеристики біоценозів: їх видовий склад, структуру, зв’язки між видами як главний механізм об’єднання їх у співтовариства, динамічність та стійкість);
– біосферна екологія – досліджує глобальні процеси, що протікають в біосфері (колообіги води, вуглецю, елементів мінерального живлення і ін., забруднення атмосфери і океану, зміни клімату, динаміку озонового шару і так далі), та глобальні зміни, що відбуваються на нашій планеті в результаті дії господарської діяльності людини на природні явища.
2. Геоекологія – вивчає геосфери, їх динаміку і взаємодії, геофизичні умови життя, фактори (тобто ресурси і умови) неживого довкілля, діючого на організми.
3. Прикладна екологія – вивчає аспекти інженерної, соціальної, економічної охорони середовища існування людини, проблем взаємин природи і суспільства, екологічних принципів охорони природи.
Об’єктами дослідження екології є природні, природно-антропогенні, антропогенні екосистеми та біосфера в цілому, тобто зміна їх властивостей (рослинного і тваринного світу, ландшафту, клімату, геохімічних процесів) під впливом антропогенної діяльності.
Для цього вивчають техногенні забруднення трьох середовищ – атмосфери, гідросфери і літосфери внаслідок антропогенної діяльності людського суспільства, зокрема вплив забруднювачів на навколишнє природне середовище та на живу природу. І на основі встановлених закономірностей розробляють заходи, необхідні для збереження екологічної рівноваги біосфери та раціонального використання природних ресурсів.
В поле зору екології потрапляють закономірності взаємовідносин і взаємозв’язків окремих особин і їх популяцій між собою і з умовами неорганічного середовища. Екологія розглядає в основному ту сторону взаємодії організмів з середовищем, котра обумовлює розвиток, розмноження та виживання особин, структуру і динаміку чисельності популяцій і співтовариств та їх роль в біоценозах. Наприклад, фізіолог вивчає залежність від температури процесів, які відбуваються в організмі, еколог же вивчає, як впливають зміни температури на інтенсивність розмноження і плодовитість організмів, тривалість їх онтогенезу, на характер харчових зв’язків, швидкість і напрямок біологічних процесів, що беруть участь у колообігу речовин в екосистемах.
Отже, центральне місце в екології посідає проблема динаміки та чисельності популяції та механізм її регуляції.
Серед основних завдань екології можна виділити такі:
дослідження особливостей організації життя, в тому числі в зв'язку з антропогенним впливом на природні системи;
створення наукової основи раціональної експлуатації природних ресурсів;
прогнозування змін природи під впливом діяльності людини;
збереження середовища існування людини.