Біологія. Повторне видання. 9 клас. Остапченко

§ 56. Основні заходи щодо охорони навколишнього середовища

Пригадайте основні форми господарської діяльності людини. Що таке епідемії та пандемії? Що таке екологічний моніторинг?

Сучасна екологічна криза. Людина на певному етапі розвитку цивілізації та техніки почала активно перетворювати природу, а її вплив на довкілля посилювався з кожним сторіччям, доки не став провідним екологічним фактором - антропогенним. Перелік екологічних проблем, породжених діяльністю людини, досить великий: це і зростання народонаселення планети, нестача продовольства, джерел енергії, прісної води, забруднення навколишнього середовища тощо. Вони поставили людство на межу всеосяжної екологічної кризи.

Зростання чисельності населення. За підрахунками вчених, у VII тисячолітті до нашої ери населення Землі налічувало не більше ніж 10 млн, на початку нашої ери - близько 300 млн, у середині XVII ст. - близько 700 млн, за XX ст. зросло майже вчетверо, 2016 р. воно становило майже 7,4 млрд, у 2021 р. - понад 7,9 млрд, а у 2030 р. може сягнути 9 млрд осіб. Лише за останні 50 років населення нашої планети збільшилося вдвічі, що змушує говорити про справжній демографічний вибух, наслідки якого можуть бути непередбачуваними.

Зростання населення Землі та розвиток промисловості супроводжуються інтенсивною розбудовою міських поселень (процес урбанізації), зокрема появою велетенських міст - мегаполісів (мал. 56.1). Нині в містах проживає понад 40 % населення, хоча вони займають не більше як 0,5 % площі нашої планети. Міста та їхні околиці є прикладом антропогенно зміненого природного середовища: майже повне знищення природних екосистем, високий рівень забруднення промисловими та побутовими відходами, інтенсивний рух транспорту тощо. У містах унаслідок скупчення населення постійно існує високий ступінь ризику розвитку епідемій та пандемій коронавірусу, грипу, туберкульозу тощо.

Мал. 56.1. Мегаполіс (м. Київ)

Забезпечення населення Землі продуктами харчування потребує щорічного збільшення площі орних земель. Але вплив знарядь і способів обробітку, вирубування лісів, які захищають ґрунти від дії вітрів та інші фактори спричиняють їхню ерозію. Ерозія ґрунтів - це зменшення товщі їхнього верхнього, найродючішого, шару в результаті знесення вітром, водою або внаслідок утворення ярів (мал. 56.2). Через ерозію та інші явища (засолювання тощо) запаси родючих ґрунтів щорічно зменшуються на 24 млн т, а площа пустель лише за останні 20 років збільшилася на 100 млн га.

Знищення лісів. Протягом останніх 10 тис. років під впливом діяльності людини площа лісів на нашій планеті скоротилася не менше ніж на третину (мал. 56.3). Нині площа угруповань деревних рослин щорічно скорочуються на 17 млн гектарів, насамперед за рахунок тропічних лісів, які відіграють провідну роль у підтриманні екологічної рівноваги на нашій планеті. Як відомо, зменшення площі лісів є однією з причин накопичення в атмосфері вуглекислого газу.

Мал. 56.2. Яружна ерозія ґрунту: виникнення та збільшення розмірів ярів, що робить землі непридатними для сільськогосподарського використання

Мал. 56.3. Вирубування лісів у Карпатах загрожує стати екологічною катастрофою

Проблеми достатності енергоресурсів. Проблема енергозабезпечення тісно пов’язана з екологічним станом планети: ефективне використання енергоресурсів дає змогу знизити не тільки собівартість виробництва, а й рівень видобутку корисних копалин і тим самим зменшити рівень забрудненості довкілля. Зокрема, збільшення споживання електроенергії потребує будівництва нових електростанцій, серед яких і атомні (АЕС). Експлуатація АЕС, які діють у понад 30 країнах світу, пов’язана з вирішенням проблем їхньої безаварійної роботи, забруднення радіонуклідами довкілля, захоронениям відпрацьованого палива тощо.

Мал. 56.4. Пожежа на AEC «Фукусіма-1»

Не виключена і можливість аварій на АЕС, унаслідок яких великі території стають непридатними для проживання та господарського використання. Такі аварії були на АЕС у Три Майл Айленд (США), ядерному заводі на Уралі поблизу Єкатеринбурга, у квітні 1986 р. на Чорнобильській АЕС, у березні 2011 р. у Японії на АЕС «Фукусіма-1» (мал. 56.4).

Кліматичні зміни. Діяльність людини є однією з причин змін клімату Землі. Зокрема, інтенсивний розвиток промисловості та енергетичного комплексу збільшує концентрацію вуглекислого газу в атмосфері, що в свою чергу спричиняє так званий тепличний, або парниковий, ефект: за останні двісті років уміст СО₂ збільшився на 25 %, а температура біля поверхні Землі зросла на 0,5 °С. Наслідки таких кліматичних змін ми можемо спостерігати нині (високі температури влітку, як наслідок - посуха, лісові пожежі, що охоплюють значні площі тощо).

Мал. 56.5. Наслідки кислотних дощів

Вплив діяльності людини на стан атмосфери. Забруднення атмосфери спричиняють викиди шкідливих для здоров’я людини та інших організмів відходів промислових підприємств, вихлопних газів автомобільного транспорту (H₂S та SO₂, NH₃ та NO₂, CO, важких металів тощо). Підприємства будівельної і вугільної промисловості (цементні та гіпсові заводи, відкриті вугільні кар’єри тощо) є джерелами забруднення атмосфери пилом. Особливу небезпеку для довкілля становлять кислотні дощі, спричинені забрудненням атмосфери H₂S та NO₂. Сполучаючись із молекулами води, вони утворюють сильні неорганічні кислоти - сульфатну (H₂SO₄) та нітратну (HNO₃). Кислотні дощі призводять до тяжких наслідків: гинуть екосистеми лісів та прісних водойм (мал. 56.5).

Іншою небезпекою для здоров’я людини може стати послаблення озонового екрана. Це відбувається внаслідок потрапляння в атмосферу хлорфлуорвуглецевих сполук, які використовують в охолоджувальних агрегатах, кондиціонерах, аерозольних балончиках - розпилювачах лаків, фарб, парфумів тощо.

Мал. 56.6. Забруднення води нафтою

Вплив діяльності людини на гідросферу. Діяльність людини негативно впливає на водні екосистеми. Це, зокрема, забруднення промисловими та побутовими відходами, пестицидами й добривами, які змиваються з полів, зведення гідротехнічних споруд, осушення, витік нафтопродуктів тощо (мал. 56.6). Погіршення санітарного стану водойм, а також виснаження водних ресурсів (насамперед прісних водойм і ґрунтових вод) загострює проблему питної води. Навіть очищені стічні води варто лише обмежено використовувати для потреб промисловості, енергетики, зрошування орних земель тощо.

Зникнення видів. Інтенсивний вплив людини на природні біогеоценози спричинює вимирання певних видів тварин і рослин унаслідок прямого винищення, руйнування місць їхнього існування, забруднення довкілля тощо. За підрахунками вчених, за останнє тисячоліття з нашої планети зникло понад 63 види та 70 підвидів ссавців, близько 94 види і 164 підвиди птахів, а кількість зниклих видів безхребетних тварин, рослин і грибів взагалі важко підрахувати.

Сучасний стан природних ресурсів України. Унаслідок інтенсивної господарської діяльності людини, особливо починаючи з другої половини XIX ст., природні ландшафти України дуже змінилися. Спотворено середовища життя диких видів тварин і рослин. Нині площа, охоплена природними угрупованнями, становить лише 29 % території країни. Зокрема, лісові масиви скоротилися до 14,3 % порівняно із 28 % у 1850 р. та 45 % на межі І та II тисячоліть. Майже повністю знищено цілинний степ, змінено гідрологічний режим багатьох територій через побудову гребель, водосховищ, осушення боліт Полісся та обводнення територій степової зони. Зокрема, унаслідок створення каскаду «штучних морів» у Дніпрі практично зникли осетрові риби через перекриття їм доступу із Чорного моря на нерест (осетер, білуга тощо). Надмірне антропогенне забруднення значних територій природних екосистем хімічними сполуками, радіонуклідами створює загрозу генофонду багатого й різноманітного тваринного та рослинного світу України.

В Україні зменшується чисельність видів ссавців - об’єктів полювання (наприклад лося (з 2017 р. цей вид занесений до Червоної книги України), козулі та ін.). Знижується промисел риби у водоймах.

Шляхи подолання екологічної кризи. Розвиток природничих наук зумовив розуміння того, що людина повинна підпорядковуватися законам природи як її складова частина, а не намагатися їх змінити. В. І. Вернадський ще в першій половині XX ст. передбачав, що біосфера під впливом наукової думки й людської праці переходить у новий стан - ноосферу.

Мал. 56.7. Приклади використання альтернативних джерел енергії: 1 - заряджання сучасного електромобіля; 2 - сонячні батареї; 3 - вітрові електростанції

Ноосфера (від грец. ноос — розум) — якісно нова форма організації біосфери, яка формується внаслідок її взаємодії із людським суспільством, коли буде досягнуте гармонійне співіснування природи та людини.

До вирішення будь-яких проблем людина повинна підходити з позицій екологічного мислення, тобто підпорядкування повсякденної практичної діяльності людини законам природи та вимогам охорони природного середовища.

Альтернативні джерела енергії - це поновлювані джерела, до яких відносять енергію сонячного випромінювання, вітру, морів, річок, біомаси, теплоти Землі, та вторинні енергетичні ресурси, які існують постійно або виникають періодично в довкіллі (мал. 56.7).

Важливе використання нових джерел енергії, зокрема біопалива. Біопаливо - це паливо з рослинної або тваринної сировини, продуктів життєдіяльності організмів або органічних промислових відходів. На відміну від інших природних енергетичних ресурсів (нафта, вугілля, ядерне паливо), біопаливо - поновлюване джерело енергії; його повністю розкладають мікроорганізми і тому воно безпечне для навколишнього середовища.

Охорона природи - це прикладна галузь знання про збереження стану біосфери, для якої екологія слугує теоретичною базою. Лише з розвитком екології людство поступово почало розуміти значення досліджень взаємозв’язків між організмами та їхнім довкіллям, виявлення закономірностей, які керують функціонуванням біосфери. Адже навіть незначний вплив людини на навколишнє середовище здатний спричинити ланцюгові реакції, що можуть призвести до непередбачених наслідків у глобальному масштабі. Щоб уникнути глобальної екологічної кризи, потрібні об’єднані зусилля всіх країн у справі охорони природного середовища.

Основні напрями збереження різноманітності організмів. Збереження та поліпшення стану біосфери неможливе без збереження біологічного різноманіття (біорізноманіття) організмів, які населяють нашу планету. Для збереження видового різноманіття багато країн світу (серед яких і Україна) приєдналися до розробленої Міжнародною спілкою охорони природи і природних ресурсів (МСОП) Всесвітньої стратегії охорони природи.

Під сталим, або збалансованим, розвитком розуміють такий процес економічних і соціальних змін людського суспільства, за якого встановлюється баланс між використанням природних ресурсів, науково-технічним прогресом, необхідними для задоволення його сучасних потреб та врахуванням інтересів майбутніх поколінь, включно з їхнім правом на безпечне та здорове суспільство та задоволення власних потреб. Іншими словами, сучасне суспільство відповідає за те, в якому стані залишить після себе довкілля і природні ресурси наступним поколінням.

Розуміння необхідності ретельного обліку рідкісних і зникаючих видів організмів зумовило створення 1948 р. при МСОП постійної Комісії з видів рослин і тварин, яким загрожує зникнення. Результатом роботи комісії стало створення Міжнародної Червоної книги (її ще називають Червоною книгою МСОП), окремі випуски якої почали видавати з 1963 р. Водночас проводять роботу зі складання Червоних списків МСОП - всеосяжної збірки відомостей про охоронний статус не тільки тварин (як у Міжнародній Червоній книзі), а й рослин та грибів.

Створюють і так звані Чорні списки видів, які зникли з нашої планети починаючи з 1600 р. Підставою для введення певного виду до Чорного списку є відсутність достовірних його знахідок принаймні протягом останніх 50 років.

Формують списки видів, які потребують охорони на теренах окремих держав, та національні Червоні книги.

Червона книга України - державний документ про сучасний стан видів тварин, рослин і грибів, які перебувають під загрозою зникнення, та про заходи щодо їхнього збереження та науково обґрунтованого відтворення. До неї заносять види, які постійно чи тимчасово (наприклад, перелітні птахи) мешкають у природних умовах на території України або в межах її територіальних вод. Нині до Червоної книги України занесено 826 видів рослин і грибів та 542 види тварин (див. мал. 56.8, 56.9, форзаци).

Українські фахівці вперше у світі розробили Зелену книгу, до якої заносять рідкісні й типові для певної місцевості рослинні угруповання, що потребують встановлення особливого режиму їх використання.

Мал. 56.8. Тварини Червоної книги України: 1 - бражник олеандровий; 2 - мідянка; 3 - рись звичайна; 4 - дельфін білобочка; 5 - лелека чорний; 6 - пелікан кучерявий 7 - сорокопуд сірий; 8 - саламандра плямиста; 9 - хохуля звичайна

Мал. 56.9. Рослини Червоної книги України: 1 - зозулинець салепів; 2 - підсніжник білосніжний; 3 - пізньоцвіт осінній; 4 - зозулині черевички; 5 - тюльпан двоквітковий; 6 - горицвіт весняний; 7 - лілія лісова; 8 - анемона дібровна; 9 - сон-трава; 10 - пальчатокорінник травневий

Види, занесені до Червоної книги, охороняють насамперед на різноманітних природоохоронних територіях. Відтворення та використання цих територій, які є національним надбанням, здійснюються згідно із Законом України «Про природно-заповідний фонд» (1992). Біосферні заповідники (Асканія-Нова, Карпатський, Чорноморський, Дунайський, Чорнобильський радіаційно-екологічний) мають міжнародне значення і створені з метою збереження у природному стані найтиповіших природних комплексів біосфери та проведення екологічного моніторингу. У біосферних заповідниках здійснюють міжнародні наукові та природоохоронні програми.

Цікаво знати

Чорнобильський радіаційно-екологічний біосферний заповідник, створений 2016 р., розташований на території Зони відчуження Чорнобильської АЕС. За площею цей найбільший об’єкт природно-заповідного фонду України займає 226 964,7 га. Флора Заповідника налічує 1276 видів вищих рослин та понад 300 видів хребетних тварин, багато з яких занесені до Червоної книги України.

Природні заповідники - це природоохоронні науково-дослідні установи загальнодержавного значення, які створюють з метою збереження у природному стані типових для даної місцевості або унікальних природних комплексів, вивчення природних процесів і явищ, що в них відбуваються, розробки наукових засад охорони природи. На території України природні заповідники (їх створено 19) розміщені в усіх природних зонах. Так, у зоні мішаних лісів розташовані Древлянський, Поліський, Рівненський, Черемоський; лісостеповій - Канівський, «Розточчя», «Медобори», «Михайлівська цілина»; степовій - Луганський, Український степовий, Дніпровсько-Орільський, «Єланецький степ», Опукський; у Криму - Казантипський, Карадазький, Кримський, Ялтинський гірсько-лісовий, «Мис Мартьян»; в Українських Карпатах - «Горгани».

Національні природні парки - природоохоронні, науково-дослідні та культурно-просвітні установи, покликані зберігати цінні природні, а також історико-культурні комплекси та об’єкти. На їхній території за умов дотримання заповідного режиму дозволено організований туризм і певні форми відпочинку. Як і у випадку з природними заповідниками, 53 національні природні парки розташовані в усіх природних зонах України.

Регіональні ландшафтні (пейзажні) парки - природоохоронні заклади місцевого або регіонального значення, покликані виконувати ті самі завдання, що й національні природні парки.

Заказники - природні території, створені з метою збереження і відтворення певних природних комплексів або окремих видів організмів. Наукова та деякі види господарської і культурно-просвітньої діяльності дозволені на їхній території з дотриманням вимог охорони навколишнього природного середовища.

Пам’ятки природи - окремі унікальні природні утворення, які мають природоохоронне, наукове, естетичне або пізнавальне значення.

Особливе місце у здійсненні природо-охоронних заходів посідають ботанічні сади та зоологічні парки, які створюють з метою вивчення, збереження, акліматизації та ефективного господарського використання рідкісних й інших видів місцевої та світової фауни і флори. Вони здійснюють і просвітницьку діяльність.

Цікаво знати

Загальна площа природно-заповідного фонду України становить 4 485 млн га, а кількість територій і об’єктів - 8633. Це близько 7 % від загальної площі України.

Ключові терміни та поняття: ерозія ґрунтів, кислотні дощі, ноосфера, екологічне мислення, Червона книга, Зелена книга.

Перевірте здобуті знання

1. У чому причини сучасної екологічної кризи? 2. Чим небезпечне стрімке зростання чисельності населення Землі? 3. Які наслідки урбанізації для біосфери та здоров’я людини? 4. Як учені розуміють поняття «ноосфера» та «екологічне мислення»? 5. Які основні напрями охорони природи? 6. Що собою становить Червона книга України? 6. Схарактеризуйте природно-заповідний фонд України.

Поміркуйте. Як ви оцінюєте сучасну екологічну ситуацію в Україні?

Творче завдання. З’ясуйте, які об’єкти природно-заповідного фонду України розташовані у вашій місцевості. За допомогою вчительки/вчителя підготуйте доповіді/презентації про їхній рослинний і тваринний світ.