Білявський Г. О. та ін.
Б61 Основи екології: Підручник / Г. О. Білявський, Р. С Фур-дуй, І. Ю. Костіков. — 2-ге вид. — К.: Либідь, 2005. — 408 с ISBN 966-06-0377-0.
Підручник підготовлено з урахуванням положень Концепції екологічної освіти України й вимог та рекомендацій Всесвітньої стратегії еколо-го-збалансованого розвитку людства в XXI столітті. Сутність, структура й роль сучасної екології розглядаються з позиції її бачення як нової філософії життя, нової комплексної науки про виживання людства на планеті Земля, головним завданням якої є пізнання законів розвитку й функціонування біосфери як цілісної системи під впливом природних та антропогенних факторів.
Для студентів вищих навчальних закладів.
ББК 20.ІЯ73
Г. О. Білявський, Р. С Фурдуй, І. Ю. Костіков, 2004
ISBN 966-06-0377-0
| У |
''середині XX cm. проблеми охорони навколишнього середовища й природних ресурсів привернули увагу світової спільноти. Початок руху за збереження довкілля часто пов 'язують із публікацією у 60-х роках у США книги Рейчел Карсон про забруднення навколишнього середовища «Мовчазна весна». Згодом з'явилися перші науково-аналітичні праці, які пробудили в суспільстві усвідомлення негативних екологічних
дків економічного розвитку. Відгуком міжнародного співтовариства на появу паростків екологічного руху стала Конференція ООН із навколишнього середовища в Стокгольмі в 1972 р.
Вивчення, аналіз і визнання існуючих суперечностей у відносинах між соціосферою і біосферою спричинили ті зміни в осмисленні, оцінці й визначенні форм і напрямів подальшої діяльності людства, котрі й започаткували нову течію в суспільно-політичній думці, квінтесенцією якої є концепція збалансованого (стійкого) розвитку. Певним чином причетною до виникнення цієї концепції була публікація Римського клубу • Межі зростання» (1972), в якій висунуто тезу про обмеженість економічного зростання внаслідок виснаження природних ресурсів. Зародившися на грунті полеміки між прихильниками двох концепцій поступу земної цивілізації — технологічної і біосферної, ідея збалансованого розвитку підвела людство до ревізії основ його функціонування, висунувши на передній план проблему переходу до інших форм суспільної організації, які б забезпечили насамперед його самозбереження.
«Існування й добробут людини можуть залежати від того, чи вдасться нам піднести принципи довготривалого та стійкого розвитку до рівня всесвітньої етики», — наголошується в доповіді «Наше спільне
з 0-U87
 |
|
майбутнє» (1989), підготовленій Комісією ООН із довкілля під керівництвом Гру Брундландт.
У цій доповіді було дано найповніше й загальноприйняте означення збалансованого (стійкого) розвитку: «Збалансований розвиток — це розвиток, який дає змогу на довгостроковій основі забезпечити стабільне економічне зростання, що не призводить до деградаційних змін у навколишньому природному середовищі; вихід на рівень стійкого розвитку розрахований на задоволення потреб як сучасного, так і майбутніх поколінь...».
У 80-х роках XX cm. перед людством постало глобальне й болюче питання — яким шляхом іти далі? Незважаючи на політичні й економічні суперечності між державами світу, які завжди виникали при відстоюванні їхніх національних інтересів, попри загострення протиріч між багатою Північчю, або країнами «золотого мільярда» (Північна Америка, Західна Європа, Японія), та злиденним Півднем, або країнами, що тільки розвиваються, це проблемне питання заклало підґрунтя для їх майбутньої консолідації.
Нова концепція назавжди сполучила в один омріяний віртуальний тандем навколишнє середовище й розвиток і змусила соціум визнати себе відповідальним за його подальшу долю. Підтвердженнями дієвості цієї ідеї стали як власне факт організації Конференції ООН з питань довкілля й розвитку в Ріо-де-Жанейро у 1992 р., так і її назва. Накреслений нею план дій — «Порядок денний XXI століття», хоч і мав дещо концептуальний характер, проте був першим кроком міжнародного співтовариства на шляху до гармонійного розвитку й збалансованого співіснування із земною біосферою.
Певним підсумком розв 'язання глобальних проблем людства став Саміт Тисячоліття в 2000 p., який у своїй Декларації Тисячоліття спробував визначити пріоритетні цілі з розвитку людства на тривалий історичний період. Через 10 років після конференції в Ріо людство відчуло гостру потребу оцінити, наскільки його діяльність є оптимальною щодо глобальних тенденцій у еволюції системи суспільство—природа й зробити конкретні практичні кроки для переходу до збалансованого розвитку. Аби надати новий імпульс реалізації Порядку денного XXI століття, 26 серпня 2002 р. у Йоганнесбурзі (Південна Африка) зібрався Всесвітній саміт зі стійкого розвитку. Учасники цієї події планетарного значення намагалися відповісти на виклики збалансованому розвиткові та розробити механізми й плани дій і графік їх реалізації на всіх рівнях земного соціуму.
І нарешті, для гармонійного розвитку Євро-Азійського регіону визначальним став екологічний форум «Довкілля для Європи», що відбувся в травні 2003 р. в Києві.
ЛЮДСТВО
В НАВКОЛИШНЬОМУ
| ГЛАВА |
СЕРЕДОВИЩІ
І спустошенням стане земля на мешканців її, через плід їхніх учинків.
Старий Заповіт.
Книга
Пророка Михея 1:13
§ 1.1.^ Еволюція взаємин людини й природи
Ми одержали в спадок невимовно прекрасний і різноманітний
сад, але біда наша в тому, що ми погані садівники, які не засвоїли
найпростіших правил садівництва. Недбало ставлячися
до цього саду, ми робимо це з благодушним самовдоволенням
неповнолітнього ідіота, котрий шматує ножицями картину
Рембрандта.
Дж. Даррелл,
англійський зоолог, письменник
| Р |
озвиток першої глобальної екологічної кризи. З появою на планеті Земля біологічного виду найвищої організації — людини, з її розвитком, розмноженням, міграціями, адаптацією й небаченою активізацією діяльності в біосфері почали розвиватися процеси особливого, антропогенного характеру. Із самого початку поведінка людини в довкіллі стала відрізнятися від поведінки інших вищих істот агресивністю. Людина була не рівноправним співмешканцем у середовищі існування, а підкорювачем, насильником, жадібним споживачем, не здатним до самообмеження.
У далеку давнину, коли кількість людей на Землі була порівняно невеликою, а їхній інтелектуальний і технічний потенціал — дуже слабким, природа практично не відчувала на собі тиску людини: вона легко самоочищувалася й самовідновлювала-ся. Але минули тисячоліття, народонаселення почало зростати такими темпами, досягло таких адаптацій і поширення на планеті, яких не знала жодна інша популяція. З часом людська діяльність обернулася на могутню силу, здатну впливати на природу не лише в межах окремих районів і континентів, а й на планеті в цілому. Проте свого ставлення до природи, її ресурсів людина за тисячоліття не змінила, і це призвело до виникнення глобальних кризових екологічних ситуацій.
Сотні тисяч років тому, в епохи палеоліту, мезоліту, для людської спільноти характерним було пристосування до природи, велика повага до неї, схиляння перед її силами та явищами. Люди збирали дари природи, виготовляли примітивні знаряддя праці, полювали, рибалили. Пізніше, в період неоліту (8—3-тє тисячоліття до н. є.), зародилися примітивне землеробство, скотарство, почалося виготовлення досконаліших знарядь праці та виробів із кістки, рогу, каменю, дерева, глини (гачки, сітки, пастки, сокири, човни, посуд), будівництво перших жител і святилищ. Людина використовувала лише силу своїх м'язів, її вплив на довкілля був мінімальним і практично не позначався на функціонуванні екосистем суші. На екосистеми Світового океану людина не впливала взагалі.
Першого удару природі люди завдали, почавши інтенсивно розвивати землеробство, особливо коли для підготовки площ під сільськогосподарські угіддя стали випалювати тисячі гектарів лісів (пізній неоліт).
За допомогою вогню люди полювали на диких звірів, завдаючи відчутних збитків природі. А розвиток скотарства супроводжувався виїданням худобою трав'янистих масивів на великих площах аж до їх повної деградації.
Ще на початку неоліту, коли людина винайшла лук, спис та інші ефективні знаряддя вбивства, дуже швидко, можливо, за кілька тисячоліть, майже на всій планеті були винищені мамонти, шаблезубі тигри та інші великі тварини — вичерпалося основне джерело харчування.
Почалася перша глобальна екологічна криза.
7
Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля
Глава 1
Людство в навколишньому середовищі
• 
Історія свідчить про наявність сумної закономірності: вибухи чисельності
популяцій виду Homo sapiens, що відбувалися періодично у зв'язку з його
розселенням на планеті, як правило, супроводжувалися цілковитим вини
щенням великих травоїдних тварин і птахів.
• 100—40 тис. років тому в Євразії зникли мамонти, лісові слони (5 видів),
бегемоти, носороги (лісовий і шерстистий), гігантські олені, гігантські лані,
шаблезубі тигри, печерні леви й ведмеді, гігантські нелітаючі лебеді та
інші тварини.
• У XII—XI ст. до н. є. у Північній Америці, а в IX—V ст. до н. є. в Цент
ральній та Південній Америці зникли гігантські лінивці (2 види), слони,
гігантські лами, броненосці, бізони, леви, печерні ведмеді, гігантські птахи
(таратони, лелеки, індики), гігантські черепахи (масою 300—400 кг).
Та освоївши землеробство й приручивши тварин (розвиток скотарства), люди створили собі нову екологічну нішу. Це була неолітична революція свідомості й буття людства: населення земної кулі скоротилось у 8—10 разів, стали швидко розвиватися сільське господарство, тваринництво, а потім — почались інтенсивне використання мінеральних та енергетичних ресурсів літосфери, розвиток промисловості.
11 Розвиток другої глобальної екологічної кризи. З розвитком землеробства й скотарства пов'язані перші локальні й регіональні екологічні кризи, спричинені різкою зміною мікроклімату, складу й стану флори, фауни, грунтів, зменшенням природних біологічних ресурсів. Приклад цього — пустелі Північної й Центральної Африки, Близького Сходу, центральної частини Північної Америки, що утворилися під впливом діяльності людини лише кілька тисяч років тому.
Наступний етап збільшення тиску людини на природу пов'язаний із розвитком промисловості в XV—XVIII ст., коли кількість населення перевищила 500 млн чоловік і були досягнуті значні успіхи в будівництві, техніці, хімії, почалося вивчення й освоєння Світового океану.
Концентрування великої кількості людей у перших містах супроводжувалось активним винищенням лісів навколо них (деревина йшла на будівництво, опалення, випалювання цегли, виготовлення меблів і знарядь праці, транспортних засобів тощо), спустошенням луків, пасовиськ, виснаженням сільськогосподарських угідь. Міста поступово ставали районами екологічних 8
напружень, а процес урбанізації обернувся на негативний екологічний фактор.
Від кінця XVIII і до першої половини XX ст., в період бурхливого розвитку фізики, хімії, техніки, винайдення парового й електричного двигунів, освоєння атомної енергії, розвитку авіації, коли кількість населення перевищила 3,5 млрд чоловік, негативні екологічні процеси почали набувати глобального характеру, хоча ще не досягли масштабів кризи. Особливості ставлення людини до природи в цей період полягали в активному «підко<-ренні» її, в боротьбі з нею, хижацькому споживанні всіх її ресурсів з упевненістю в тому, що вони невичерпні.
Останні 35—40 років XX ст. — це був період атомної енергетики й комп'ютеризації, на який припадав активний розвиток другої г.юбальної екологічної кризи. Вона проявлялась у перевиснаженні природних ресурсів, часом — у вичерпанні їх, у перезабрудненні довкілля, деградації біосфери, до чого призвели суперіндустріалі-зація, суперхімізація, супермілітаризація та суперспоживання.
Важлива особливість сучасного періоду — поява спочатку окремих учених і «друзів природи», потім — колективів учених і багатьох громадських «зелених» організацій і рухів у всьому світі (лише в Україні в 2002 р. офіційно зареєстровано понад 450), які, усвідомивши значення природи для життя людини, необхідність зберігати її, раціонально використовувати й відновлювати, визначивши безпосередню залежність між добробутом людей, їхнім здоров'ям та різноманітністю природи, почали активну боротьбу за збереження й охорону довкілля. Зміцнюється міжнародне співробітництво в галузі охорони природи, укладено важливі екологічні угоди, більшість держав прийняли природоохоронні закони, широко розвивається екологічна освіта.
Для того щоб жити в нашому спільному домі, ми повинні виробити не лише деякі загальні правила поведінки — правила співжиття, а й стратегію свого розвитку... Правила співжиття мають здебільшого локальний характер, де все вирішується культурою населення, технологічною й, головне, екологічною грамотністю й дисципліною місцевих чиновників (зобов'язаних дотримуватися сформованої новою наукою екологією нової системи заборон у сфері взаємовідносин людини п природи, нових законів про охорону природи й людини)... Аби виробити загальнолюдську, планетарну стратегію — мало самої тільки культури та екологічної освіченості, мало й дій грамотного (що буває надзвичайно рідко) уряду. Постає необхідність створення загальнолюдської стратегії, що охоплює буквально всі грані
Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля
Г л а в а 1
Людство в навколишньому середовищі
життєдіяльності людей (нові системи промислових ресурсозберігаючих і безвідходних технологій, сільськогосподарських, що вдосконалюють обробіток Грунтів, застосування добрив, культивування рослин із великим коефіцієнтом корисного використання сонячної енергії)... Необхідно, нарівні з регламентацією, створювати нові біогеохімічні цикли, тобто новий кругообіг речовин... Вирішення подібних проблем посильне лише людству в цілому. А це вимагатиме змін усієї організації планетарного суспільства, формування нової цивілізації, перебудови найголовнішого — тих систем цінностей, які встановлювалися віками!
М. М. Моисеев
Незважаючи на певні досягнення в природоохоронній діяльності в окремих країнах (Німеччина, США, Велика Британія, Китай, Японія, Нідерланди), на зростання занепокоєності людей станом природи своїх регіонів та біосфери в цілому, сьогодення характеризується поглибленням глобальної екологічної кризи, надзвичайно низьким рівнем екологічної освіти й свідомості більшості населення, дальшим нарощуванням промислових та сільськогосподарських потужностей, нещадною експлуатацією всіх видів природних ресурсів, збільшенням забруднень геосфер і накопиченням шкідливих відходів.
Екологічна криза другої половини XX ст. в історії людства була найбільш глибокою й трагічною, і подолати її надзвичайно важко. Відбувається процес її активізації, що призводить до значних міграцій народів, провокує війни, інші соціальні потрясіння локального, регіонального й навіть глобального масштабу, передусім через дефіцит прісної питної води й енергоресурсів.
§ 1.2. Основні фактори деградації довкілля
Кінець XX століття поставив людство п біосферу в зовсім нові умови існування, для яких традиційні стандарти життя навряд чи стануть придатними.
М. М. Моисеев
| п; |
[очаток XXI ст. — теж надзвичайно складний,.вирішальний період в історії людства — період небаченого досі, загрозливого для існування цивілізації посилення низки негативних факторів, до яких передовсім належать:
10
занепад людської моралі; зростання бідності, злочинності; підвищення агресивності; поширення хвороб (особливо СНІДу й злоякісних пухлин); деградація природи; загострення до критичного рівня конфлікту між техносферою та біосферою.
Занепокоєні ситуацією, що склалася на планеті останніми десятиліттями, провідні вчені, мислителі й політичні діячі більшості країн світу докладають величезних зусиль, аби знайти вихід із неї:
• вивчаються причини, динаміка й особливості розвитку зазна
чених негативних факторів та виявляються закономірності
формування складних взаємозв'язків між ними;
• моделюються численні сценарії різноманітних природних і ан
тропогенних процесів;
• складаються прогнози й розробляються рекомендації щодо по
дальшого збалансованого еколого-економічного розвитку
суспільства й біосфери в цілому;
• детальніше досліджуються особливості функціонування еко
систем усіх рівнів в умовах зростання забруднень;
• виявляються нові закономірності у взаємовідносинах людини й
природи;
• укладаються нові міжнародні угоди в галузі охорони біосфери
та її складових.
Безперечно, вирішальна роль у розвитку суспільства майбутнього й гармонізації відносин між людиною й природою належить сучасній молоді. Тому вкрай необхідним для неї є підвищення рівня екологічної освіти, осмислення можливих шляхів розвитку суспільства й природи у XXI ст., засвоєння складних, але надзвичайно важливих екологічних законів, принципів функціонування екосистем і біосфери, життєствердних зв'язків людства зі світом, що оточує його.
Спеціалісти Організації Об'єднаних Націй (ООН), учені-екологи відомих міжнародних і національних природоохоронних організацій, члени славнозвісного Римського клубу на підставі наукового аналізу матеріалів про особливості й тенденції демографічного, соціально-економічного розвитку суспільства й наслідків науково-технічної революції, даних про стан і перспективи використання природних ресурсів, а також про стан і динаміку забруднень геосфер і стан біосфери зробили дуже невтішні висновки.
Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля
Г п а в а 7
Людство в навколишньому середовищі
Погіршення стану більшості екосистем біосфери, істотне зменшення біопродуктивності й біорізноманітності, катастрофічне виснаження грунтів і мінеральних ресурсів, небачена забрудненість поверхні Землі, гідросфери й атмосфери пов'язані з інтенсивним зростанням чисельності населення планети та розвитком науково-технічного прогресу протягом останніх 50 років. Саме необхідність задоволення дедалі більших потреб людського суспільства призвела до гігантського розширення масштабів господарської діяльності, змін у пропорціях світового господарства, у виробничих потужностях, техніці й технологіях, асортименті продукції, виробничому й особистому споживанні. Моделі виробництва й споживання, що склалися в світі, перестали відповідати умовам нормального співіснування людини й природи.
До розвитку глобальної екологічної й тісно пов'язаної з нею соціально-економічної кризи, які сьогодні загрожують існуванню нашої цивілізації, призвели, образно кажучи, два «вибухи» — демографічний, тобто різке зростання чисельності населення Землі за останнє століття, й промислово-енергетичний, а також спричинені ними катастрофічні ресурсопоглинання й продукування відходів.
Розгляньмо ці та інші фактори докладніше, а також спробуймо визначити зв'язки між ними, бо це допоможе зрозуміти, як взаємозалежать людина й природа, яким має бути ставлення людської спільноти до довкілля, як слід відрегулювати виробництво й споживання енергії та речовин.
■ Демографічний фактор. За даними американського експерта Р. Макнамари, протягом багатьох тисячоліть кількість населення на планеті збільшувалася зі швидкістю руху равлика: понад мільйон років знадобилося, щоб до 1800 р. вона досягла 1 млрд чоловік. Однак далі темп почав різко зростати: наступний мільярд додався вже за 130 років, третій — за 30, четвертий — за 15 і п'ятий — усього за 12 років!
За висновками експертів, некероване зростання населення планети — головна причина розвитку глобальної екологічної кризи, яка спричинила решту криз (виснаження ресурсів, забруднення геосфер, негативні кліматичні зміни тощо).
У 1750 р. чисельність населення Землі становила близько 500 млн чоловік; протягом наступних 200 років вона збільшила-
ся вдвоє, ще раз удвоє зросла вже за 80 наступних років, у 1975 р. досягла 4 млрд чоловік, а в 2002 р. перевищила 6 млрд.
Чисельність населення Землі нині вже така, що якби людей рівномірно розподілити на поверхні планети, то відстань між ними дорівнювала б лише 300 м.
Щохвилини населення нашої планети збільшується на 172 людини. Це означає: щотижня до населення Землі додається 1,7 млн чоловік — стільки, скільки зараз проживає в таких містах України, як Запоріжжя, Житомир і Вінниця разом узятих.
За прогнозами, в найближчому майбутньому чисельність населення зростатиме приблизно на три особи щосекунди, тобто на 90—100 млн на рік, а в першій половині XXI ст. досягне 7— 8 млрд. При цьому приріст населення відбуватиметься за рахунок країн, що розвиваються (88 %). Учені-демографи вважають, що до 2100 р. чисельність населення Землі має стабілізуватися десь на рівні 9—13 млрд чоловік (рис. 1.1).
Спеціальні дослідження показують, що для підтримання нормального існування такої кількості людей природних ресурсів Землі й можливостей біосфери буде абсолютно недостатньо. Навіть якщо кількість населення становитиме 7—8 млрд чоловік, на планеті відбуватимуться масові вимирання людей від голоду, поширюватимуться епідемії, хвороби, спалахуватимуть війни через нестачу прісної води.
Окрім того, зростання чисельності населення супроводжується аномальним територіальним розподілом його за рахунок гіперурбанізації й формування мегаполісів із 15—25 млн мешканців. За прогнозами експертів ООН, на початку третього тисячоліття з 60 світових міст-гігантів 50 будуть розташовані в країнах, що розвиваються. На думку фахівців, найбільшими містами стануть Мехіко, Токіо, Сан-Паулу, Калькутта й Бомбей. Близько третини людства сьогодні проживає в містах із населенням 1 млн чоловік і більше. В країнах, які розвиваються, щороку в міста переселяються близько 80 млн чоловік. Саме міста-гіган-ти стали найбільшими та найнебезпечнішими забруднювачами довкілля й згубниками природи, її «раковими пухлинами». Для них характерним є перезабруднення й активізація деградації природи на великих прилеглих площах; крім того, ускладнюється контроль над соціальною й економічною сферами, станом
Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля
'лава 1
Людство в навколишньому середовищі
 | |||||
 | |||||
 | |||||
| g9 S о |
| і7 5 б 8 5 |
| 5 з І2 |
| / | ||||||
| Л | ||||||
| ■ | ||||||
| і і німіпі—ГТТТ | _~——-—' | mm | ||||
| ------.—-~— .1......................................... "._.. |
2050 2100 Роки
| -І |
90 h
ЗО
20
| 1900 1950 2000 |
| 2050 2100 Роки |
Б
Країни, що розвиваються Промислово розвинені країни
Рис. 1.1
Абсолютне зростання населення Землі (e) та приріст його за десятиліттями (б)
ловкілля, транспортом, водопостачанням, забезпеченням житлом, безпекою й т. д., а також управління ними.
Демографи передбачають, що до 2050 р. близько 50 % населення планети мешкатиме в містах.
Добробут суспільства безпосередньо залежить від кількості на- веяення, рівня розвитку господарства й стану довкілля. Всі ці фактори тісно пов'язані між собою, і зміна одного з них не може не вплинути на інші. Важко точно визначити, що таке добробут людини, однак найважливішими його складовими прийнято вва-
и здоров'я та матеріальну забезпеченість. Неспростовним фактом для всіх є те, що наш добробут (а відтак, і здоров'я)
ком залежить від стану природного середовища, в якому ми живемо, від якості повітря, води та їжі, котрі ми споживаємо, від здатності природи самоочищуватися й самовідновлюватися. Тому гарантія нашого добробуту й добробуту наших нащадків — збереження чистого довкілля, біосфери, що нормально функціонує.
