Лекция №1 на тему: «Определение, предмет, задачи и роль экологии в решении глобальных экологических проблем»

Лекция №1 на тему: «Определение, предмет, задачи и роль экологии в решении глобальных экологических проблем» МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДИ И СПОРТА УКРАИНЫ. ПРИАЗОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ. Кафедра Охраны труда и окружающей среды им. Н.С. Немцова. Монин В.Л. Лекция №1 на тему: «Определение, предмет, задачи и роль экологии в решении глобальных экологических проблем». Дисциплина: «Экологии» (Для студентов всех специальностей и форм обучения) Тема №1 Определение, предмет, задачи и роль экологии в решении глобальных экологических проблем. Цель лекции: Раскрыть предмет, задачи и место экологии среди наук, осветить её содержание и положения. Познакомить студентов с объёмом знаний об экологии – науке о тактике и стратегии сохранения и стабильного развития жизни на Земле. Отметить уязвимость природы под натиском человеческой деятельности. Показать пути и способы снижения антропогенной нагрузки. Попытаться воспитать у будущих специалистов, чувство бережного отношения к природе, какую бы работу они не выполняли, на каких бы должностях ни находились. Подготовить к решению практических задач по экологии. Бiлявський Г. О., Падун М. М., Фудуй Р. С. Основи загальної екології. - Київ: «Либiдь». – 1995. –370 с. Джигирей В.С., Сторожук В.М., Яцюк Р.А. Основи екології та охорона навколишнього природного середовища. – Львів: Афіша, 2000. – 272 с. Экология: Уч. Пособие / Под ред. С.А. Боголюбова. – М.: Знание, 1997–286с. Валова (Копылова) В.Д. Основы экологии. Уч. пособ. – М.: 2002 .– 321с. 5. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. // - Ростов н/Д: «Феникс».- 6. Бондар ОІ., Корінько І.В, Ткач В.М, Федоренко О.І. Основі єкології. Навчально-методичний посібник.-К.-Х., ДЕІ-ГТІ, 2005.-235с. Ключевые слова и понятия: Экологический кризис, в состоянии которого находится наша планета, является следствием, прежде всего, кризиса «сознания» человечества. Так, если до начала 19 века в сознании человечества преобладало понятие долга: нравственного, государственного, семейного, религиозного и т.д., то с конца 19 – начала 20 веков стали преобладать идеалы потребления, комфортной, приятной жизни. Человечество на этом пути не достигло счастья, однако потеряло возможность существовать в ладу с Природой и с самим собой. В результате к концу 20 века термин «Экология» перешагнул границы университетских аудиторий и превратился в политический лозунг и в обозначение определенного типа мировоззрения. ^ Значение экологии в современных условиях неизмеримо возросло. Экология стала для всего человечества не только наукой, а и способом мышления, поведения, реальностью действий, основой гуманизма, духовности и понимания единства человека с природой. Произошло переосмысление экологических ценностей в совокупной системе общественных ценностей. Экологические ценности, включаю­щие природные ресурсы (чистый воздух, незагрязненную, богатую жи­выми обитателями водную среду, плодородную почву, обширные лес­ные пространства, многообразный животный мир) тесно переплетаются с хозяйственной жизнью, экономическими, биологическими, эстетиче­скими и другими потребностями человечества. При этом сохранение природных богатств является первоочередной задачей. Изучение экологии в высших учебных заведениях должно включать все эти аспекты, сочетая вопросы общей и прикладной экологии. При этом предмет «Основы экологии» является базой для изучения прикладных дисциплин. Экология это симбиоз естественных наук химии, физики, биологии. Характерной чертой экологии является то, что она не принадлежит к числу научных дисциплин с простой линейной структурой. Она является междисциплинарной общей базой для сотрудничества специалистов всех направлений: натуралистов и инженеров, экспериментаторов и ученых-теоретиков, биологов, математиков, медиков, метеорологов, металлургов, демографов, географов и многих других, для которых экологические знания являются жизненно необходимыми. Приобретение каждым человеком экологических знаний будет содействовать бережному отношению к природе и меньшему количеству ударов с её стороны в ответ на бездумное отношение к ней. К сожалению, сейчас в Украине существуют проблемы в экологическом образовании, что обусловлено следующими причинами: слабая материально-техническая база экологического образования; в обществе не возник необходимый уровень экологического мировоззрения, что требует выделения значительной части национального продукта на решение экологических проблем, в частности проблем экологического образования; через экономические трудности приоритеты государственной политики пока не направлены в сторону экологии, как этого требует угрожающее состояние окружающей среды в большинстве регионов Украины. ^ Понятие и определение экологии, разделы экологических наук. Изучение любой науки начинается со знакомства с понятием её названия и терминологией. Термин "экология" (от древнегреческого oikos - "место обитания"; logos – “учение”, “наука”) был впервые употреблен немецким биологом Эрнстом Геккелем в 1866 г. в многотомном труде “Всеобщая морфология организмов” и который он писал как «оекология». «Ойкосом» древние греки называли любое место пребывания человека, который гармонично сосуществовал с Природой. «Ойкосом» мог быть и хороший пляж, где люди собирались для купания и горное пастбище, где пастухи пасли скот. Для грека «ойкосом» мог быть и ансамбль бытовых и хозяйственных предметов, его дома, а также строений и людей, образующих вместе домашнее хозяйство, которое существует на принципах гармонии. Следовательно, оекология по Геккелю должна заниматься изучением связей, гармонично объединяющих живых организмов с биотическим и физико-химическим окружением Природы. Сейчас термин «экология» прочно вошёл в обиходную речь и стал употребляться с нарушением понимания его смысла. Мы часто слышим и произносим словосочетания «регион с плохой экологией», «нарушена экология» и т.п., что искажает содержание понятия, ведь мы не говорим так по отношению к любой другой науке: «плохая биология» или «плохая математика». Мы имеем ввиду не отрицательную оценку науки «экология», а испорченную среду обитания. В настоящее время существует классическое и современное толкования определения экологии. По классическому определению, которое ввёл американский эколог Юджин Одум, экология – это раздел биологии, изучающий взаимодействие биосистем различных уровней организации с окружающей средой . Современное определение: экология - это наука, которая рассматривает комплекс взаимоотношений живых организмов в их естественной среде обитания с учетом влияния на них человеческой деятельности, т.е. сделаны акценты на естественную среду обитания и на роль человека в современных условиях . В процессе развития экологии как науки, возникла необходимость разработки процедур и механизмов, которые обеспечат сохранение и развитие человеческой цивилизации. Решение такой задачи невозможно без использования междисциплинарных знаний про взаимодействие общества и природы, что превратило современную экологию на комплексную междисциплинарную науку. Этот период развития экологии можно назвать интеграционным, в течении которого образовались новые направления экологических дисциплин, в частности основы экологии, социальная экология и экология человека. Основы экологии – это комплексная междисциплинарная наука, которая включает промышленную (инженерную), сельскохозяйственную, медицинскую, социальную и другие экологические дисциплины, взаимосвязанное использование которых направлено на обеспечение экологической безопасности человека и сохранение окружающей природной среды. В рамках основ экологии изучаются междисциплинарные проблемы взаимодействия общества и природы, развиваются экологические исследования, связанные с анализом источников антропогенных воздействий на окружающую среду и изучение влияния загрязнения окружающей среды, а также комплексные исследования, направленные на выход человечества из сложившегося экологического кризиса. В зависимости от объекта исследования, различают следующие разделы экологических наук : - аутэкология - экология отдельных видов, изучает процессы жизнедеятельности, характерные одному виду живых организмов; - экология популяций (демэкология), изучает процессы в популяциях, динамику их численности и т.п.; - экология биоценозов (биоценология или синэкология), изучает взаимодействия особей и популяций разных видов в сообществе (биоценозе); - экология биогеоценозов или экосистем (биогеоценология, или экосистемология) изучает структуру и функционирование экосистем (биогеоценозов); - экология биосферы (глобальная экология) изучает функционирование глобальной экосистемы - биосферы планеты Земля для синтеза достижений многих наук с целью не допустить разрушение биосферы и гибель человечества. ^ 1.2. История развития экологии. К экологии применимы слова Альберта Эйнштейна: «Знание (экология) является функцией времени». Историю формирования экологических знаний можно условно разбить на три этапа. Начало первого этапа развития экологии (V в. до н.э. – Эпоха Возрождения, т.е. начало XVIII в.) следует отсчитывать с появления первых ботанико-географические сообщений экологического характера, которые связаны с такими центрами древней культуры, как Китай, Египет, Индия, Греция. Уже в работах древнегреческих философов Гераклита (530 - 470 гг. до н.э.), Гиппократа (460 - 356 гг. до н.э.), Аристотеля (384 - 322 гг. до н.э.), Теофраста Эрезийского (372 - 287 гг. до н.э.), Плиния Старшего (23 - 79 гг.) и других содержатся сведения экологического характера. Например, Аристотель описал свыше 500 известных ему видов животных, особенности их поведения и приспособления к условиям окружающей среды. Ученик Аристотеля Теофраст Эрезийский - "отец ботаники", как его часто называют, описывал особенности роста растений в разных условиях среды, зависимость их форм и особенностей их роста от грунта и климата. В эпоху Возрождения продолжалось накопление данных о растительном и животном мире. Первые систематики Д. Цезалпин (1519 - 1603), Д. Рей (1627 - 1705), Ж. Турнефор (1556 - 1708) в своих трудах приводят сведения экологического характера, в частности, зависимость распространения растений от условий их произрастания. В целом, на первом этапе развития экологии происходило накопление экологических знаний. Второй этап развития экологической науки (XVIII в. – начало XX в.) связан с крупномасштабными ботанико-географическими исследованиями в природе, разделением и систематизацией экологических знаний . Начальный вклад в развитие этого направления исследований внесли систематик растений и животных видный шведский ученый Карл Линней (1707 - 1778), российские ученые М. Лепехин, К.Ф. Рулье, М.А. Северцов, А.М. Бекетов. В 1798 г. Т. Мальтус описал уравнение экспоненциального роста популяций, а идеи, изложенные в этой работе, стали прототипами целого комплекса экологических понятий и теорий: биотический потенциал и жизненная ёмкость среды, борьба за существование и естественный отбор, и в итоге натолкнули Ч. Дарвина на мысль об эволюции путем естественного отбора. Жан-Батист Ламарк (1744-1829) был первым, кто предсказал наступление того, что мы называем «экологический кризис», и заговорил об охране природы. Природа для него была не только мастерской, но и храмом. Именно Ламарк в 1802 году придумал слово «биология», и значит первым из биологов отмечал разрушение природы человеком. В работе "Гидрогеология" он фактически предвосхитил представление о биосфере. Французский врач В. Эдуардэ (1824) опубликовал книгу "Влияние физических факторов на жизнь", которая положила начало экологической и сравнительной физиологии, а Ю. Либих (1840) сформулировал знаменитый "Закон минимума", не потерявший своего значения и в современной экологии. В России профессор Московского университета Карл Францевич Рулье на протяжении 1841 -1858 гг. дал практически полный перечень принципиальных проблем экологии, не найдя, однако, выразительного термина для обозначения этой науки. Он первый четко определил принцип взаимоотношений организма и среды: " Ни одно органическое существо не живет само по себе; каждое вызывается к жизни и живет только постольку, поскольку находится во взаимодействии с относительно внешним для него миром ". Развивая этот принцип, К.Ф. Рулье делит взаимоотношения со средой на две категории: "явления жизни особной" и "явления жизни общей", что соответствует современным представлениям об экологических процессах на уровне организма и на уровне популяций и биоценозов. При этом механизмы взаимоотношений организмов со средой К.Ф. Рулье обсуждал с позиций, настолько близких к классическим принципам Ч. Дарвина, что его по праву можно считать предшественником Дарвина. К сожалению, К.Ф. Рулье умер в 1858 г., за год до выхода в свет книги Ч. Дарвина "Происхождения видов". Труды его практически неизвестны за рубежом, но в России они имели огромное значение, послужив основой формирования мощной когорты экологов-эволюционистов, некоторые из которых были его прямыми учениками (Н.А. Северцов, А.П. Богданов, С.А. Усов). Третий этап ( начало XX в – по наши дни) - системных исследований и концептуальных прогнозов. Начало развития экологии как самостоятельной науки следует отсчитывать от трудов Э. Геккеля, давшего четкое определение её содержания. Надо лишь отметить, что, говоря об "организмах", Э. Геккель, как это было тогда принято, не имел в виду отдельных особей, а рассматривал организмы как представителей конкретных видов. По существу, основное направление, сформулированное Э. Геккелем, соответствует современному пониманию аутэкологии - экологии отдельных видов. Одновременно с этим в первой половине XX в. начались широкие работы по изучению над организменных биологических систем. Их основой послужило формирование концепции биоценозов как многовидовых сообществ живых организмов, функционально связанных друг с другом. В 1926 г. появилась книга В. И. Вернадского "Биосфера", в которой впервые была показана планетарная роль совокупности всех видов живых организмов - "живого вещества". В 1935 г. А. Тенсли ввёл понятие "экосистема". Стало практиковаться возникшее в самом начале XX в. деление экологии на аутэкологию (экологию отдельных видов) и синэкологию (экологические процессы на уровне многовидовых сообществ - биоценозов). В середине ХХ века в составе экологии сформировалось популяционное направление, которое иногда называют демэкологией . Стало ясно, что популяция – это не просто "население", т. е. сумма особей на какой-то территории, а самостоятельная биологическая (экологическая) система над организменного уровня. Эта система обладает определенными функциями и механизмами авто регуляции, которые поддерживают ее самостоятельность и функциональную устойчивость. В последнее время признано, что экология включает в себя все три уровня организации биологических систем: организменный, популяционный и экосистемный. Таким образом, экологию можно рассматривать как науку о закономерностях формирования, развития и устойчивого функционирования биологических систем разного ранга в их взаимоотношениях с условиями среды . ^ 1.3. Объекты и предмет экологии, направления экологии, задачи экологии. Объектами экологии , в зависимости от уровня исследований, являются экосистемы или их элементы. Экосистема – система функционально связанных живых организмов и окружающей их, природной абиотической среды. Изучается деятельность живых организмов на разных уровнях организации, начиная с отдельной особи (организма) и заканчивая сообществами. ^ Главный предмет исследований - изучение особенностей между организмами, их группировками разных рангов, экосистемами и неживой компонентой экосистем, а также исследование влияния природных и антропогенных факторов на функционирование экосистем и биосферы в целом. В зависимости от предметов изучения подразделяют экологию человека , животных, растений, микроорганизмов и т.п. По средам и компонентам выделяют экологию водоёмов , суши, воздушной среды. По географическому принципу различают экологию тропиков, полярной зоны и т.п. Условно экологию можно подразделять на отдельные направления . Так, одно из наиболее ранних направлений - ландшафтная экология - изучает приспособления организмов к разной географической среде, формирование биоценотических комплексов различных ландшафтов, биологические характеристики этих комплексов, их влияние на среду обитания. Другое направление экологии исследует конкретные механизмы, с помощью которых осуществляется приспособление биологических систем разного уровня к изменчивым условиям среды, необходимое для обеспечения их существования. Это направление называют функциональной или физиологической экологией , так как большинство адаптивных механизмов имеют физиологическую природу. В теоретическом плане выделяют направление эволюционной экологии , основной задачей которой служит выявление экологических закономерностей эволюционного процесса, путей и форм становления видовых адаптаций, а также реконструкция экосистем прошлого Земли ( палеоэкология ) и выявление роли человека в их преобразовании ( археоэкология ). Глобальный экологический кризис в последние годы стимулировал работу философской мысли на гармонизацию отношений природы и общества. Как философское учение в наши дни становится дисциплина экологическая этика, связанная этическим пониманием того, что все живые организмы имеют равное с человеком право жить на планете, что аморально лишать жизни другое существо, по крайней мере, если это не вызвано жизненной необходимостью. Эти принципы ещё много столетий назад были заложены в религии некоторых народов, что позволило многим из них сберечь почти в нетронутом виде окружающую природную среду. Например, отдаленные от цивилизации индейские племена Амазонки, пигмеи Африки или некоторые племена Севера. Ныне сформировалось свыше 90 направлений экологических исследований. Которые можно объединить по принципам их отраслевой принадлежности, взаимосвязей, соподчиненности, приоритетности, теоретического общечеловеческого и практического значения. Высшим по рангу, обобщающим понятием является универсальная (общая) экология - наука о тактике и стратегии сохранения и стабильного развития жизни на Земле. Она обобщает всю экологическую информацию, поступающую из других разделов, и на основе анализа этих данных и моделирования развития экологической ситуации на планете способствует принятию научно и логически обоснованных решений, касающихся реализации стратегических планов развития цивилизации. ^ Основные задачи экологии: изучение с позиций системного подхода общего состояния современной биосферы планеты, причин его формирования и особенностей развития под влиянием природных и антропогенных факторов (т.е. изучение закономерностей формирования, существования и функционирования биологических систем всех уровней во взаимосвязи с атмосферой, литосферой, гидросферой и атмосферой); прогноз динамики состояния биосферы во времени и расстоянии; разработка путей гармонизации взаимоотношений человеческого общества и природы, сохранение способности биосферы к самовосстановлению и само регуляции с учетом основных экологических законов и общих законов оптимизации взаимосвязей общества и природы; исследование вопросов природопользования и ресурсосбережения; разработка мероприятий по всесторонней защите природной среды. Поскольку общество не собирается останавливать научно-технический прогресс, человеку ничего не остаётся, как научится жить в согласии с законами природы и не превышать допустимый уровень воздействия на окружающую среду. Это самая важная для будущего нашей цивилизации задача может быть решена только на основе перехода общества на концепцию устойчивого потребления с использованием новых экологических технологий, изменения стратегии природопользования, разумного ограничения человеческих потребностей. ^ 1.4. Основные экологические проблемы. Экологические проблемы могут быть сгруппированы по глобальным направлениям: 1) изменение атмосферы и климата; 2) изменение гидросферы и сокращение запасов пресной воды; 3) изменение литосферы и характер использования земной поверхности; 4) изменение растительности и животного мира; 5) изменение сельского и лесного хозяйств; 6) производство продуктов питания; 7) урбанизация и развитие населенных пунктов; 8) развитие промышленного производства, получения и использования энергии; 9) развитие природоохранного образования и понимание общественностью проблем окружающей среды и другие. Эти проблемы взаимосвязаны и только их комплексное решение поможет сохранить нашу среду обитания - планету Земля. К основным экологическим проблемам человечества можно отнести: увеличение численности населения и диспропорция роста человечества; истощение и деградация природных ресурсов; загрязнение окружающей среды. ^ 1.4.1. Исторический рост численности населения. В 1798 году Томас Роберт Мальтус анонимно опубликовал книгу «Опыт о законе народонаселения в связи с будущим совершенствованием общества». Исследуя социально-демографические проблемы человечества, он обнаружил диспропорцию между потенциальным ростом численности населения (геометрическая прогрессия) и увеличением средств существования (арифметическая прогрессия). Это противоречие, по мнению Мальтуса, природа разрешает просто, прямолинейно и беспощадно: приводит обе функции в соответствие путём резкого сокращения численности населения в процессе эпидемий, войн и прочих катаклизмов. Споры о Мальтусе не утихают до наших дней. В оправдание ученого необходимо отметить, что он никогда не призывал к уменьшению населения при помощи войн, болезней, нищеты и пороков, хотя и предлагал другие ограничивающие факторы: безбрачие, вдовство, поздние браки. Если нанести на график численность населения, оцененную на определенных промежутках времени, мы получим экспоненциальную кривую роста (кривую Мальтуса) - график в виде латинской буквы J . Такой рост имеет место, когда численность населения имеет постоянный процентный прирост от всего количества за каждый промежуток времени. В течение нескольких первых миллионов лет истории человечества люди жили небольшими группами и обеспечивали себя за счет охоты на диких животных и сбора дикорастущих растений. В этот период численность населения росла экспоненциально, но медленно, со средней скоростью только 0,002 % в год. С тех пор скорость ежегодного прироста существенно увеличилась и достигла наивысшего уровня в 2,06 % в 1970 г. Рис. 1.1 – Рост численности населения за три тысячелетия. ри таких темпах экспоненциального роста все меньше времени требуется для добавления каждого нового миллиарда людей (рис. 1.1). В течение двух миллионов лет численность населения возросла до одного миллиарда человек (в 1800 г.), в течение 130 лет добавился еще один миллиард (2 млрд. – в 1930 г.), 30 лет понадобилось для прибавления ещё одного – третьего миллиарда (3 млрд. – в 1960 г.), 14 лет – для прибавления четвертого (4 млрд. - в 1974 г.), 13 лет – пятого (5 млрд. – в 1987 г.) и 12 лет – шестого (6 млрд. – в 1999 г.). Сейчас численность населения Земли около 6,5 млрд. человек. При современных темпах роста численность населения достигнет 7 миллиардов к 2010г. Прогнозируется, что в ближайшие 50 лет население Земли увеличится до 9 млрд. человек. Планета при существующих методах хозяйствования способна была бы прокормить около 12 млрд. человек, если бы не прогрессирующая диспропорция в динамике народонаселения богатых и бедных стран. ^ 1.4.2. Темпы роста и диспропорция в численности населения различных стран. На политической карте Мира можно выделить около 175 стран, которые могут быть подразделены на две группы в соответствии со среднедушевым распределением валового национального продукта (ВНП) - средней величины рыночной стоимости всей произведенной продукции и услуг в год на одного человека. 33 более развитые страны мира (БРС) имеют высокую степень индустриализации и высокий средний ВНП на человека. Большинство из них расположено в умеренных (или средних) широтах с наиболее благоприятными климатическими условиями. БРС включает в Японию, Россию, Австралию, Новую Зеландию, все европейские страны, США, Канаду. Эти БРС с населением 1,2 млрд. человек (23 % населения мира) используют около 80 % мировых энергетических и минеральных ресурсов. Эти страны характеризуются низким или даже нулевым темпом роста численности населения. 142 менее развитые страны (МРС) имеют низкий или умеренный уровень индустриализации и такой же низкий среднедушевой ВНП. Большинство из них расположены в тропических (или низких) широтах Африки, Азии и Латинской Америки. В МРС проживает более 4,0 млрд. человек, что составляет 77 % населения мира, однако используют эти страны лишь 20 % мировых энергетических и минеральных ресурсов. Эти страны характеризуются очень высокими темпами роста численности населения и повышенным уровнем бедности. Рис. 1.2 – Изменение геополитической структуры населения в 1950 – 2025 гг. о 2025 года прогнозируют существенное перераспределение населения экономически развитых и развивающихся стран (рис. 1.2). П. Рис. 1.3 – Годовой прирост численности населения мира и прогноз развития по данным МБРР. оэтому некоторые демографы считают, что численность населения Земли в будущем может стабилизироваться (рис. 1.3), т.к. в ближайшие десятилетия по прогнозам МБРР, ожидается быстрое снижение рождаемости (прироста численности) в промышленно менее развитых странах. ^ 1.4.3. Истощение и деградация ресурсов, типы ресурсов, охрана ресурсов. Природа и цивилизация – по сути своей антагонисты. Цивилизация стремится использовать накопленный Природой потенциал, как ресурс своего развития. А для системы природных регуляторов, отлаженных за миллиарды лет существования Биосферы, такая деятельность цивилизации является чужеродным влиянием, которое необходимо подавить для возвращения системы к равновесию. Для сохранения стабильности Биосферы цивилизация не должна потреблять свыше 1% чистой первичной (вновь образованной) продукции глобальной биоты. Современное же прямое потребление биосферной продукции только суши уже почти на порядок больше, а для освоенной и обработанной части суши превысила 60%. Кроме этого, современная цивилизация в качестве ресурсов стремится использовать практически все составляющие природной среды. ^ Ресурсы - все извлекаемое нами из природной среды для удовлетворения своих потребностей (чистый воздух, питьевая вода, нефть, железная руда, растения и т.д.). Большая часть ресурсов требует для своего употребления определенных условий, определенного развития технологии (например, нефть, никелевые руды, бокситы). Значит, все, что угодно может стать ресурсом при соответствующих технологии и потребностях. Типы ресурсов условно делят следующим образом: - исчерпаемые (возобновляемые и не возобновляемые - например, урожай и запасы железной руды соответственно); - неисчерпаемые (солнечная энергия, энергия ветра, приливов, геотермальная энергия и т.д.) Не возобновляемые ресурсы существуют в ограниченных количествах (запасах) в различных частях земной коры. Примерами так же являются медь, алюминий, уголь и нефть. ^ Не возобновляемые ресурсы считаются экономически истощенными , когда выработаны 80 % их оцененных запасов. По достижении этого предела разведка, добыча и переработка остающихся запасов обходится дороже розничной цены. Некоторые виды не возобновляемых ресурсов могут использоваться повторно или циклически, увеличивая, таким образом, потенциал использования ресурсов алюминия, меди, железа или, например, стекла. ^ Утилизация или рециркуляция - переработка ресурсов в новую продукцию (алюминиевые банки, шлаковые горы и терриконы). Повторное использование - использование ресурса в той же форме (стеклянная и пластиковая тара). ^ Потенциально возобновляемые - ресурсы, запасы которых хотя и могут быть истощены или загрязнены в результате слишком быстрого потребления, однако в нормальных условиях восстановятся в результате естественных процессов (деревья, пресные воды рек и озер, почвы, дикие животные). Уровень устойчивого потребления - наиболее высокая скорость, при которой возобновляемые ресурсы могут быть использованы без снижения возможности их возобновления. При превышении уровня устойчивого потребления происходит деградация ресурса. Охрана ресурсов заключается в использовании, управлении и защите ресурсов, с тем, чтобы ими могли пользоваться в устойчивом режиме, как настоящее, так и будущее поколения. Именно концепция « устойчивого развития» должна лечь в основу хозяйственной и производственной деятельности человечества. Определение понятия « устойчивого развития» сформулировала в 1987 году Международная комиссия по окружающей среде и развитию: «Устойчивое развитие – это такое развитие, которое удовлетворяет потребности существующих поколений, но не ставит под угрозу способность будущих поколений удовлетворять их потребности». Сейчас многие страны этому уделяют большое внимание, и множество проектов реализуют именно под девизом «устойчивого развития». Сейчас человечество находится на траектории неустойчивого развития. В экосистеме «Земля» сформировались новые незамкнутые (в отличие от природных) потоки вещества и энергии. Это отходы и рассеивающаяся энергия, связанные с человеческой деятельностью. Человечество берет у планеты то, что ему нужно, но после использования остаются отходы, а низко потенциальная энергия излучается в виде тепла в окружающую среду. При чем совершенно очевидно, что чем ниже качество природных ресурсов, тем больше получится отходов на тонну полезного продукта. Например, из-за того, что количество меди в рудах месторождения Батт (Монтана, США) уменьшилось с 30% до 0,5%, количество пустой породы на тонну металла увеличилась с 3 до 200 тонн. Если мы хотим уменьшить интенсивность незамкнутых потоков и обеспечить устойчивое развитие нашей планеты, нужно уменьшить количество отходов или перерабатывать их. ^ Абсолютная недостаточность ресурсов возникает, когда нет достаточных или доступных запасов ресурсов для удовлетворения имеющихся или будущих потребностей. Относительная недостаточность ресурсов возникает тогда, когда ресурсов еще хватает для удовлетворения потребностей, но их распределение не сбалансировано. ^ 1.4.4. Загрязнение окружающей среды. В результате з агрязнений происходят изменения воздуха, вод, почв или продуктов и источников питания, оказывается нежелательное воздействие на здоровье, выживаемость или жизнедеятельность человека и др. живых организмов. Формы, виды, причины и последствия загрязнений будут изложены в теме №2 «Загрязнения окружающей среды». ^ 1.5. Теоретическая и практическая экология. Подразделяют два блока экологических наук об окружающей среде: теоретическая и практическая экология (рис. 1.4). Теоретическая экология основывается на разделе "экология живых организмов" (биоэкология). Это материнский субстрат экологической науки. Основные подразделы: экология микромира, экология растений, экология животных, экология человека. Но к данным классическим разделам (согласно идеям Ю. Одума, Р. Дажо, М. Реймерса, И. Дедю и др.) добавлены новые биоэкологические направления: биоэкомониторинг, теория заповедного дела, теория искусственных экосистем, основы биоиндикации, экотоксикология и др. Прикладная экология объединяет три раздела: науки об охране и рациональном использовании природных ресурсов (геоэкология). Основные её элементы: ландшафтная экология, биогеохимическая экология, экономика природопользования и охрана окружающей среды, экология атмосферы, гидросферы (включает экологию Мирового океана, естественных и искусственных водоемов, водотоков (рек, ручьев и т.п.)) и литосферы (включает экологию грунтов, месторождений полезных ископаемых (горного дела), геоинженерную экологию, геологическое заповедное дело и др.). Новые разделы блока - геоинформатика и экология геоэнергоаномальных зон. науки о техногенных факторах, влияющих на окружающую среду (техноэкология). Основными структурными элементами раздела являются экология энергетики (основные подразделы: экология АЭС, ТЭС, ГЭС, нетрадиционных источников энергии (солнечная, геотермальная, ветровая, биоэнергетика, энергетика моря)), промышленности (химической, металлургической, топливной, лесохозяйственной, машиностроительной промышленности и производства стройматериалов), агроэкология (мелиоративная, агрохимическая и экология животноводства), экология транспорта, военного дела, экологическая экспертиза. науки о социально-экономических факторах влияния на окружающую среду (социоэкология) объединяет такие важные новые подразделы экологической науки, как экологическое образование, экологическое право, урбоэкология, экология народонаселения, экологический менеджмент, экологический маркетинг, национальная и международная экополитика. Рис.1.4 – Теоретические и практические направления экологических наук. Все разделы тесно связаны и используют данные других разделов экологии для своих исследований, оценок и прогнозов (см. рис. 1.5). Человек резко расширил сферу своего обитания, что порождает ряд совершенно новых проблем. Именно тесная взаимосвязь всех экологических разделов свидетельствует о том, что вмешательства в процессы жизнедеятельности биосферы должны осуществляться только с учетом ближайших и отдаленных экологических последствий. Рис. 1.5 – Взаимосвязь ветвей теоретической и прикладной экологии. .6. Контрольные (экзаменационные, зачетные) вопросы Понятие и определения экологии. Разделы экологических наук. История развития экологии. Объекты и предмет экологии, направления экологии. Задачи экологии. Исторический рост численности населения Земли. Темпы и диспропорция роста населения как экологическая проблема. Истощение и деградация ресурсов, типы ресурсов, охрана ресурсов. Теоретическая и практическая экология.