Результати пошуку

Інфекційні хвороби супроводжують людину з моменту її обособлення від тваринного світу і становлення як виду. Відомості про заразні хвороби можно знайти у стародавніх пам’ятках писемності: ієрогліфах стародавнього Китаю і Єгипту, біблії, а потім – у російських , де вони називаються “моровими хворобами, повальними”. Епідемії і пандемії інфекційних хвороб були у всі історичні періоди життя людини. У середні століття від чуми ( чорна смерть) вимерла третина населення Європи, а всього на землі у Х1У ст від цієї хвороби померло більш ніж 50 млн людей. У ХУП-ХУШ ст кожного року тільки у Європі природньою віспою хворіли біля 10 млн людей. Епідемії сипного тифу були обов’язковими супутниками війн і від них вмерло більше людей, ніж від зброї. Пандемія грипу часів першої світової війни – “іспанка” вразила 500 млн людей, із яких 20 млн – вмерли. Поширення інфекційних хвороб призводило не тільки до загибелі багатьох мілліонів людей, але й було основною причиною нетривалого життя. Походження хвороб пов’язували із “міазмами”- отруйними випарюваннями повітря. Потім з’явилось вчення про “контагії” ( Д. Фракасторо, ХУ1 ст), яке було продовжено у працях Д. Самойловича ( 1784). Він вважав, що збудниками інфекційних хвороб є дуже малі живі істоти. Наукову основу вчення про інфекції було закладено у першій половині Х1Х ст у часи розквіту бактеріології, особливо – у ХХ ст, коли відбувалося становлення іммунології ( Л.Пастер, Р.Кох, І.І.Мечніков, П. Ерліх та інш.). Важлива роль у розробці проблеми належить першій кафедрі інфекціонних хвороб, що була створена у 1896 р у Росії при Медико-хірургічній академії ( Військово-медична,- нині). Розвиток дитячих інфекційних хвороб пов’язаний із іменами таких вчених, як Н.І.Нисевич,С.Д. Носов, Г.А. Тимофеєва. Інфекційні хвороби (ІХ) - група захворювань, що визивається патогенними вірусами, бактеріями, простішими. Сутність їх у тому, що вони розвиваються внаслідок взаємодії двох біосистем: макроорганізма і мікроорганізма, кожний із яких має свою біологічну активність. У зв’язку з цим інфекційний процес розглядають “ як особливого роду екологічний вибух із різьким посиленням міжвидової боротьби між організмом-хазяіном і патогенними бактеріями, що внідрилися в нього. Інфекція - складний комплекс взаємодії збудника і макроорганізма в певних умовах зовнішнього і соціального середовища, що включає захисні-пристосувальні компенсаторні реакції ( об’єднані під назвою “ інфекційний процес”), що динамічно розвиваються. Інфекційний процес проявляється на всіх рівнях біологічної оргнізації біолгічної системи:- -субмолекулярному -субклітинному -клітинному -тканинному -органному -організменому і складає сутність інфекціонної хвороби. Інфекційна хвороба – це частковий прояв інфекційного процесу, крайня ступінь його розвитку.Взаємодія збудника і макроорганізму не завжди призводить до розвитку хвороби. Форми взаємодії інфекційного агента з організмом різні і залежать від умов інфікування, біологічних властивостей збудника і особливостей макроорганізму. Найбільш вивчені форми, що мають клінічний (маніфестний) прояв: гострі і хронічні. При цьому розрізняють типові і нетипові інфекції і блискавичні ( фульмінантні), які частіше всього закінчуються летально. Форми – легкі, середньої тяжкості і тяжкі. Загальні властивості гострої форми маніфесної інфекції є нетривалість перебування збудника в організмі хворого і формування тієї чи іншої ступені несприйняття до повторного враження відповідним мікробом. Епідеміологічне значення гострої форми маніфестноїх інфекції дуже велике, що пов’язане із виділенням хворим мікробів-збудників у навколишнє середовище. Деякі хвороби ( скарлдатина, чума, віспа) протікають тільки у гострій формі, інші – у гострій і хронічній ( вірусний гепатит, дизентерія). Як з теоретичної, так і практичної точки зору велике значення має хронічна форма хвороб. Вона характеризується тривалим перебуванням збудника в організмі людини, рецидивами і ремісіями патологічного процесу. Повторне захворювання, що виникає в результаті зараження тим же збудником, називається реінфекцією. Якщо вона наступає ще до ліквідації первинної хвороби, говорять про суперінфекцію. Паразито-бактеріо-вірусоносійство- інфекційний процес, що протікає без симптомів, на субклітиному рівні у гострій, або хронічній формі. Субклінічна інфекція має веливе епідеміологічне значення. Хворі із субклітинною інфекцією є резервуаром і джерелом збудника і при збереженій працездатності, можуть значно ускладнити епідеміологічну ситуацію. З іншого боку велика частота субклінічних форм багатьох інфекцій ( менінгококова, дизентерія, дифтерія, грип, поліомієліт), сприяє формуванню масивного імунного прошарку серед населення, що у певній мері обмежує поширеність цих інфекцій. Латентна форма інфекцій- тривала безсимптомна взаємодія організму з інфекційним агентом. При цьому збудник знаходиться “ у дефектній формі”. Наприклад, при латентній інфекції вірус визначається у вигляді дефектних інтерферируючих часток, бактерії – у вигляді V-форм, сферопластів. Описані також і латентні форми, визвані простішими ( малярія). Збудники латентної інфекції підтримують свою життєдіяльність за рахунок клітин хазяїна ( внутрішньоклітинний паразитизм) і у навколишнє середовище не поступають. При дією деяких факторів (термічні впливи, травми, трансфузії,), латентна інфекція може трансформуватись у гостру. При цьому збудник знову має свої звичайні властивості. Класичним прикладом є герпетична інфекція. Повільна форма взаємодії збудника ( віруса) і організма –тривалий ( багато місяців –або багато років) інкубаційний період, ациклічний прогресуючий перебіг, розвиток психічних розладів, частіше всього закінчується летально. До них відносяться аміотрофічний склероз, підгострий корьовий склерозуючий паненцефаліт, СНІД. Інфекційні хвороби, визвані одним збудником, називаються моноінфекцією, одночасно декількома збудниками – ( мікробні асоціації)- змішані або мікстінфекції. Варіантом змішаної інфекції є вторинна інфекція, коли до інфекції, яка вже є, приєднується інша. Як правило, вторинна інфекція буває при порушенні нормального симбіозу аутофлори і мікроорганізму, внаслідок чого відбувається активізація умовно патогенних видів мікробів ( стафілококи, кишкові палички). Інфекції, при яких відбувається поєднаний ( одночасний або послідовний) вплив декількох патогенних агентів на організм, називають “ асоційованими інфекціями”. Компонентом асоційованої інфекції є ендогенна або аутоінфекція, що визвана своєю умовно патогеннолю флорою організму. Ендогенна інфекція може набувати значення первинної, самостійної форми захворювання. Часто в її основі лежить дисбактеріоз, який є причиною тривалого застосування антибіотиків. Найчастіше така інфекція розвивається у мигдаликах, товстій кишці, бронхах, легенях, сечовидільній системі. Епідеміологічну небезпеку можуть представляти хворі із стафілококовими і іншими ураженнями шкіри і верхніх дихальних шляхів. Фактори інфекційного процесу: -збудник -макроорганізм -навколишнє середовище. Збудник визначає виникнення інфекційного процесу, його специфічність, а також вплив на його течію і ісход. До найважливіших властивостей мікроорганізмів, здатних визивати інфекційний процес, відносять: -патогенність -вірулентність -інвазивність -токсигенність. Патогенність ( хвороботворність)- є видовою ознакою і визначає потенційну здатність мікроба, закріплену генетично, визивати хворобу. В залежності від присутності цієї властивості, мікроорганізми класифікують на: - патогенні - умовно патогенні - непатогенні ( сапрофіти). Вірулентність – ступінь патогенності. Ця властивість індивідуальна у кожного штамму патогенного мікроба. У експеримертах вона вімірюється мінімальногю і смертельною дозою (Dlm). Високовірулентні мікроби навіть у дуже малих дозах можуть визвати летальну інфекцію. Вірулентність не є абсолютно стабільним фактором ( наприклад, - при хворобі і при лікуванні антибіотиками). Вірулентність мікроорганізмів пов’язана із інвазивністю ( агресивністю), тобто – здатністю до проникнення і розповсюдження у тканинах і органах. Ця здатність пояснюється присутністю у мікробів факторів розповсюдження, до яких відносяться ферменти гіалуронідаза і муціназа. Фактори розповсюдження посилюють первинну місцеву дію мікробів, забезпечують подальший розвиток інфекційного процесу. Токсигенність мікробів обумовлена здатністю накопичувати і виділяти токсини. Є два види токсинів: екзо- і ендотоксини. Екзотоксини- продукуються в основному грампозитивними мікробами, наприклад, - збудниками правця, дифтерії, ботулізма, газової гангрени, і виділяються живими мікроорганізмами у навколишнє середовище. За хімічною природою вони є білковими речовинами з високою ферментативною активністю, високою специфічністю дії, вибірково уражають окремі органи і тканини, чим і обумовлюють специфічну симптоматику. Наприклад, ендотоксин правця вибірково діє на моторні центри спиного і продовгуватого мозку. Ендотоксини тісно зв’язані із мікробною клітиною і вівільняються тільки при її руйнуванні. За хімічною природою це глюцидоліпідно-протеінові комплекси або полісахаридні сполуки і володіють значно меншою специфічністю і вибірковістю. До факторів патогенності мікробів відносять також “антигенну мімікрію”, тобто – здатність до тимчасового або тривалого придбання збудником властивостей антигенів людини. Ця властивість призводить до зниження імунної відповіді організму на мікроорганізм і посиленню тяжкості захворювання. Деякі мікроорганізми мають “агресини” - це, фактори, що запобігають фагоцитозу і лізісу мікробів. До них відносять капсулярні фактори, що захищають мікроби механічним шляхом ( збудники чуми, сибірської виразки, пневмокок, стрептокок) і продукти, що екскретуються ( стафілокок).

До цієї групи відносяться: грип, парагрип, аденовірусна, респіраторно-синцитіальна, риновірусна і мікоплазменна інфекції. В останні роки до цієї групи внесено і реовірусні хвороби. ОРЗ займають важливе місце у патології людини. За даними офіційної статистики, грипом та іншими ОРЗ кожного року хворіє понад 40 млн людей, що становить 15-20% втрат від непрацездатності. У період епідемій хворіє від 30 до 80% людей. ГРИП –гостра інфекційна хвороба з інтоксикацією та ураженнями слизової оболонки верхніх дихальних шляхів. У Росії і інших країнах ця хвороба відома дуже давно під назвою “інфлюєнція” ( від лат – influere- вторгатися). З кінця Х1Х століття людство пережило 4 тяжкі пандемії грипу: 1889-1890, 1918-1920,1957-1958,1968-1969. Пандемія 1889-1890 ( іспанка) забрала життя 20 млн людей. У проміжках між пандеміями у середньому кожні 2-3 роки відбуваються епідемії грипу з меншими показниками смертності. Вірусна етіологія грипу була встановлена у 1933 р У. Смітом, К. Ендрюсом і П. Лейдлоу. Відкритий ними вірус пізніше отримав назву вірусу грипа типу А. .У 1940 р відкрито вірус типу В, у 1947 – тип вірусу грипу С. Збудник - віруси грипу відносяться до групи пневмотропних РНК- вмісних вірусів, характеризуються значною мінливістю поверхніх антигенів. Віруси групи В і С мають більш стабільну антигенну структуру. Віруси грипу нестійкі у зовнішньому середовищі, швидко гинуть при нагріванні, дуже чутливі до ультрафіолетового випромінювання та дезинфікуючих засобів. Джерело інфекції - хвора людина, особливо у перші дні хвороби. Через 5-9 днів організм звільнюється від вірусу. Діти до 6 місяців не боліють грипом, бо отримують від матері імунітет. Епідемії грипу бувають частіше взимку. Кожні 1-3 роки бувають епідемії, визвані вірусом грипу А, а кожні 10-30 років– пандемії, визвані новими серотипами вірусу А. Епідемії грипу типу А мають вибуховий характер: упродовж 1-1,5 місяців хворіє 20-30% населення. Епідемії грипу типу В – повторюються кожні 3-4 роки, повільно поширюються і тривають 2,5-3 місяці, хворіють не більше 25% населення. Вірус грипу типу С визиває лише спорадичні захворювання. Частіше всього нові форми грипу виявляються у районах Південнно-Східної Азії, звідки поширюються на інші країни. Зараз виявлені циркулюючі віруси грипу у птиці, перельотних водоплаваючих птиць, деяких тварин ( індики, свині, коні). Вважають, що саме ці форми впливають на створення нових патогенних для людини варіантів вірусу. Періодичність епідемій і рівень захворюваності залежить від тривалості отриманого типоспецифічного імунітету у населення. Шлях поширення – повітряно-крапляний. Віруси грипу мають тропність до епітелію дихальних шляхів. Патогенез і патологічна анатомія. Розрізняють 5 основних фаз: 1. репродукція вірусу у клітинах дихальних шляхів 2. вірусемія, токсичні та токсико-алергічні реакції в результаті дії токсичного фактору, що потрапляє до крові 3. ураження дихальних шляхів з локалізацією в одній ділянці 4. бактеріальні ускладнення з боку дихальної та інших систем 5. зворотній розвиток процесу. Розрізняють типовий і нетиповий перебіг, а за клінічними проявами – легку, середню, тяжку форми. Деякі виділяють ще блискавичну ( гіпертоксичну) форму. Інкубаційний період – 1-2 дні, або від декількох годин або до 3-х днів. Симптоматика: починається частіше гостро. Розрізняють два періоди - інтоксикації і і ураження дихальних шляхів ( катаральний синдром). Лихоманка, головний біль, температура до 38,5-40 0 С, слабкість. Відчуття розбитості, болі у м’язах, кістках і крупних суглобах. Головний біль локалізується у лобній або лобноскроньовій долі, очних яблуках, іноді – світобоязнь. Може бути блювання, носові кровотечі, запаморочення, втрата свідомості. У першу добу – сухість у носоглотці, закладений ніс.На 2-3 день- сухий кашель, болі за грудиною, нежить. Через 4-5 днів кашель стає вологим. У випадку грипу типу А без ускладнень лихоманка триває 1-6 днів, при типу В – дещо більше. Гіперемія обличчя, язик – обклаждений білим нальотом, кінчик язика- червоний, болісний. У дітей хвороба має більш тяжкий перебіг. Ускладнення. Частіше всього – пневмонія. Поєднання мікробної флори призводить до рініту, фарінгіту, ларінгіту, трахіобронхіту, отиту. Можуть бути ускладнення з боку нервової системи: менінгіт, арахноідит, поліневрит, радикуліт. В цей час загострюються хронічні хвороби, наприклад – серцево-судинні. Лікування – на дому. Вводять також гамма-глобулін, дорослим – 3-6 мл, дітям – 1-3 мл. При тяжкій інтоксикації дозу вводять повторно. Якщо немає гамма-глобуліну, вводять сиворотковий поліглобулін або протикорьовий гамма-глобулін ( вони також містять протигрипозні антитіла). Лейкоцитарний інтерферон використовують у начальний період, щоб завадити ускладненням. Його вводять кожні 1-2 години упродовж 2-3 днів. Антибіотики і сульфаніламіди не призначають. Профілактика: 1. Комплексний захист населення шляхом вакцинації 2. Диференційоване застосування протигрипозних прпепаратів ( вік, стать, ускладнення…) 3. Масові профілактичні протиепідеміологічні заходи 4. Медико-гігієнічна пропаганда та інформація З метою профілактики застосовують інактивовані і живі вакцини. ПАРАГРИП – гостра вірусна інфекція з інтоксикацією та ураженням верхніх дихальних шляхів, вибірково – гортані. Збудник - парагрипозний вірус. Був вперше виділений у 1954 р. Джерело інфекції – хвора людина. Шлях поширення – повітряно-крапляний. Парагрипом хворіють навіть новонароджені і діти перших місяців життя. Антигенна стабільність вірусів парагрипу запобігає його епідеміям. Патогенез . Розмножується головним чином у клітинах епітелію верхніх дихальних шляхів. Локалізація – вибірково- нижні відділи дихальних шляхів, бронхіоли, альвеоли. Гіперемія і набряк слизової гортані призводить до крупу ( стеноз гортані). Інкубаційний період –3-4 дні. Симптоматика : хвороба починається повільно, головний біль з локалізацією у лобній долі, рідше – у ділянці скроні або очних яблуках. Закладений ніс, болі у горлі; з першого дня із носа – сірозні або гнойні виділення. Ринорея, більша, ніж при грипі. З першого дня – кашель, грубий, лаючий. Охриплість або сипливість голосу. Блідість шкіри, слизова оболонка носа гіперимована і набрякла. Ускладнення : круп ( набряк гортані). Профілактика: 1.Ізоляція хворого 2.Стимулятори інтерферону ( 1 раз у тиждень) або лейкоцитарний інтерферон ( 3-4 рази в день) 3.Дорослим – змазувати носові ходи оксаліновою маззю. АДЕНОВІРУСНА ІНФЕКЦІЯ – гостре респіраторне захворювання з ураженням лімфоїдної тканини і слизових оболонок дихальних шляхів, очей, кишковника і помірними симптомами інтоксикації. Збудник – аденовірус. Включає збудників хвороб людини і тварин. Типи аденовірусу задежать від віку людини. Джерело інфекції – хвора людина, рідко – вірусоносії. Шляхи ураження – повітряно-крапельний, дуже рідко- фекально-оральний шлях. Більшість дітей до 6 місяців мають вроджений пасивний імунітет до аденовірусу. До 5-ти років у дітей, як відомо, з’являються у крові антитіла, і зменшується ризик захворюваності. 95% людей мають у крові антитіла проти найбільш поширених серотипів аденовірусу. Дорослі хворіють у 5 разів менше, ніж діти. Найбільш уразливі – діти від 6 місяців до 5 років. Патогенез: Аденовірус локалізується у епітеліоцитах слизових оболонок верхніх дихальних шляхів, очей, кишковника. Він локалізується у ядрах клітин, куда проникає ДНК вірусу. При цьому подавляється фагоцитарна активність клітин мононуклеарно-фагоцитарної системи. ( частіше – у печінці і селезінці), підвищується проникливість клітин мононуклеарно-фагоцитарної системи і вірус потрапляє у кров. Запальний процес проходить із участю кишковника і тому часто - діарея. Інкубаційний період – 1-13 днів. Симптоматика: гострий початок із лихоманкою, головний біль, біль у м’язах, суглобах, кістках. Безсоння, блювання, діарея і болі у епігастральній ділянці. З 1-го дня – закладений ніс, сірозні, а потім - слизово-гнойні виділення. Рініт, кашель, охриплість голосу. На 1-3 день – конюнктевіт, біль у очах., катаральний процес. Мигдалики з набряком і білуватим рихлим нальотом. В залежності із ділянки ураження ( дихальні шляхи, очі) різна тяжкість хвороби ( лихоманка при аденовірусній пневмоніяї – до 14-18 днів). Профілактика: 1. Протиепідеміологічна засоби у ділянці інфекції 2. Дітям у дитячих закладах – стимулятори інтерферону 3. Дорослим – застосовувати оксалінову мазь. РЕСПІРАТОРНО-СИНЦИТІАЛЬНА вірусна інфекція - гостре респіраторне захворювання з помірно вираженою інтоксикацією і вибірковим враженням нижнього відділу дихальних шдяхів. Збудник - респіраторно-синцитіальний вірус. Вірус має РНК і комплементнозв’язуючий антиген. Нестійкий у навколишньому середовищі, легко вбивається при нагріванні та дезинфекції. Хворіють навіть новонароджені. Джерело ураження : хвора людина та вірусоносій. Шляхи передачі – повітряно-крапляний. Патогенез: вражаються нижні відділи дихального шляху , у дітей – поширюється на бронхи, легені, визиваючи навіть емфізему легенів. Інкубаційний період - 3- 6 днів. Симптоматика: невелика слабкість, головний біль, лихоманка невелика ( субфібрильна температура), сухість у носоглотці, закладений ніс, кашель спочатку сухий, потім – вологий). Ускладнення : отит, пневмонія. Профілактика : 1. У дитячих закладах – стимулятори інтерферону або лейкоцитарний інтерферон 2. Дорослим – оксалінова мазь. РИНОВІРУСНА ІНФЕКЦІЯ– інфекційна хвороба з ураженням слизової оболонки носа. Збудник – ріновіруси груп H i M. Добре переносять низькі температури, але інактивуються - при високих. Джерело інфекції – хвора людина Шлях поширення- повітряно-краплянгий Патогенез: вірус розмножується у епітеліоцитах слизової оболонки носа, катаральні порушення слизової оболонки. У дітей – уражується гортань, трахея, бронхи. Інкубаційний період: 2-3 дні, іноді – до 6. Симптоматика: різький початок, лихоманка, тяжкість у голові, закладений ніс, сухість слизових оболонок. Гіперекмія та набряклість слизових оболонок носа. Іноді – герпес. Профілактика: 1. Ізоляція хворого 2. Контактним – інтраназально- оксалінову мазь. РЕОВІРУСНА ІНФЕКЦІЯ– гостре інфекційне захворювання з ураженням верхніх дихальних шляхів і шлунково-кишкового тракту. У самостійну групу ці віруси виділено нещодавно - у 1959 році. Збудник – реовірус, містить РНК. Джерело – хвора людина і вірусоносій. Шлях поширення – повітряно-крапляний (рідко –фекально-оральний). Інкубаційний період – 2-5 днів. Симптоматика: слабкість, головний біль, нежить, іноді – блювання та діарея. Профілактика : як і при інших гострих респіраторних захворюваннях. РЕСПІРАТОРНА МІКОПЛАЗМЕННА ІНФЕКЦІЯ - гостре інфекційне захворювання з інтоксикацією та ураженням респіраторних органів. Збудник – мікоплоазми. Вони займають проміжне місце між вірусами ( теж здатні проходити через фільтри) і бактеріями ( здатні культивуватись у безклітинних середовищах). Джерело інфекції - хвора людина або носій мікоплазм. Шлях поширення – повітряно-крапляний. Патогенез: основний процес розвивається у слизових оболонках носоглотки, гортані, трахеї, бронхах і альвеолярній тканині. Іноді – зміни у печінці, суглобах, лімфатичних вузлах. Некроз епітеліальних тканин, набряки. Інкубаційний період – від 4 до 25 днів, частіше – 7-14. Дві основні клінічні форми: 1.Гостре респіраторне захворювання у вигляді фарингиту, ринофаренгиту, ларингофарингиту, бронхіту 2.Гостра пневмонія. Ускладнення : отити. Синусити. Гостра мікоплазменна пневмонія – починається гостро, висока температура, сухий кашель, який потім стає вологим із слизовою гнойною мокротою. У частини хворих- збільшується печінка, діарея, блювоти, метеоризм. Ускладнення: ексудативний плеврит, менінгоенцефаліт, міокардит. Профілактика : як і раніше визначена. МЕНІНГОКОКОВА ІНФЕКЦІЯ – менінгіт – гостре інфекційне захворювання з клінічним поліморфізмом, яке супроводжується запаленням м’якої оболонки головного мозку. Запалення м’якої і павутинної оболонки називається лептоменінгіт. Збудники різноманінті - менінгокок, стафіло-стрепто- ентерококи, мікобактерії туберкульозу, віруси паротиту тощо. Збудник не стійкий у навколишньому середовищі. В залежності від збудника хвороби менінгіт буває гнійним або серозним. Менінгіт виникає як первинная хвороба, або як ускладненя інфекційної хвороби. Шляхи поширення : повітряно-крапляний Джерело інфекції : хворі і носії інфекції.. У другому випадку збудник потрапляє з мозкової оболонки гематогенним або лімфогенним шляхом з віддалених осередків інфекції при пневмоніях, отитах, синуситах, фурункульозі та інш. Хворіють тільки люди. Інкубаційний період –від 1 до 10 днів. Патогенез: вхідні ворота інфекції – верхні дихальні шляхи, частіше – носоглотка. Після подолання бар’єру слизових оболонок збудник потрапляє у кров. Симптоматика: однотипова, незалежно від причини,- головний біль, повторне блювання, не пов’язане із прийомами їжі, висока температура, світобоязнь, гіперестезії, напруження м’язів потилиці. Характерним є положення хворого на менінгіт у ліжці: голова відкинута назад, хребет прогнутий дугою вперед внаслідок скорочення м’язів потилиці, шиї, спини. Інколи виникає ураження черепномозкових нервів ( зорового, окорухового, слухового). Може бути часткова або повна втрата свідомості. У дітей раннього віку при мінінгіті відмічається вибухання і напруження великого тім’ячка, загальні або локальні судоми. Крім того, у малюків спостерігається енцефалітичні ознаки: млявість, адинамія, відмова від їжі, сонливість, яка змінюється тривожним станом. Остаточний діагноз менінгіту ставиться на основі дослідження спиномозкової рідини – ліквору, який отримують після спиномозкової пункції. При менінгіті ліквор витікає під підвищеним тиском, може бути мутним, із збільшеною кількістю лейкоцитів і білка. Ускладнення: менінгококовий сепсіс ( менінгококцемія), характерний прояв якого – геморагічний висип на шкірі. Профілактика: 1. Ізоляція і госпіталізація хворого на менінгіт. Після видужання діти можуть відвідувати дитячий колектив через 10 днів після виписки із лікарні. 2. Дезинфекція приміщення дитячого закладу, де був випадок менінгіту. Встановлення карантину на 7 днів. 3. Діти і дорослі, що були у контакті із хворим на менінгіт, заходяться під наглядом медичного працівника і допускаються в дитячі колективи лише після повторного негативного дослідження слизу із носу на збудника менінгіту. 4. Активне виявлення носіїв інфекції серед персоналу дитячих дошкільних закладів 5. Ретельне дотримання сагітарно-гігієнічного режиму в дитячизх установах 6. Своєчасне і якісне лікування та ліквідація гострих і хронічнизх осередків інфекції в організмі. ІНФЕКЦІЙНИЙ МОНОНУКЛЕОЗ - хвороба Філатова- госте інфекційне захворювання з лихоманкою, ангіною, враженням лімфатичних вузлів, печінки, селезінки і харарактерними змінами гемограми. Частіше хворіють діти і молоді люди. Збудник – вірус ( не доведено). Джерело інфекції – хворі та вірусоносії. Вважають, що вірус знаходиться у секреті ротової порожники і виділяється із слиною. Шляхи поширення – контактний, аліментарний, трансфузійний. Патогенез: збудник проникає через слизову оболонку носоглотки, локалізується у рінофарингеальній лімфоїдній тканині. Гіперемія зєва, збільшення мигдаликів.Потім поступає в кров. Інкубаційний період – 6-18 днів. Іноді – продрамальний період – 2-3 дні. Симптоматика: слабкість, втрата апетиту, висока температура, головний біль, біль у горлі, спітнілість, в’ялість. Гіперплазія шийних лімфатичних вузлів, ангіна. Збільшення печінки і селезінки. Ускладнення : пневмонія, отит, іноді – розрив селезінки, гостра гемолітична анемія, неврити. Профілактика: 1.Госпіталізація хворих 2.Спостереження за контактними не встановлюється, дезинфекційні засоби не застосовуються. ОРНІТОЗ – ПСІТТАКОЗ - гостре інфекційне захворювання з інтоксикацією, вибірковим ураженням легенів, нервової системи і печінки. Збудник- мікроорганізм роду хламідій, що займає проміжне місце між вірусами і рикетсіями. Має ряд спільних властивостей із збудником венеричної пахової лімфогранулёми і трахоми. Хламідії є облігатними внутрішньоклітинними паразитами, мають ДНК і РНК і складний цикл розвитку, що завершується через 24-48 годин. Чутливі до деяких антибіотиків, стійкі до заморожування, чутливі до нагрівання та дезинфікуючих засобів. Джерело інфекції- біля 140 видів домашніх та диких птиць. Серед голубів майже 50% хворі на орнітоз. Після перенесеної хвороби – нестійкий імунітет. Патогенез: вхідні ворота – верхні дихальні шляхи. Аерогенно збудник потрапляє у кепітелій бронхів та бронхіол, потім – у кров. Довго може зберігатися у внутрішніх органах. Інкубаційний період - 6-17, частіше – 8-12 днів. Симптоматика: розрізняють такфі форми- гострий, хронічний, післяорнітозна неспецифічна хронічна пневмонія. Різьке підвищення температури до 400 С, головний біль, лихоманка, зпітнілість, міалгії,безсоння, нудота, заторможеність. На 2-4 день- кашель сухий, біль у грудях, потім – ознаки пневмонії. Пневмонія, майже завжди – у нижніх долях легенів, одностороння. Проніс або запор. Язик потовщений, з сірим нальотом, краї- чисті, з відбитками зубів. У кінці 1 тижня – збільшення печінки, у кожного третього – селезінки. Астенія, анемія. Атіпічні форми протікають по типу сенінго-пневмоній. Для раньої діагностики застосовують внутрішньошкіряну пробу І.І.Терских ( позитивна – алергічна проба визиває гіперемію і накопичення інфільтрату). Профілактика : 1. Санітарно-ветеринарні засоби на птицефабриках і там, де займаються обробкою пір’я і пуху 2. Карантинні засоби при ввозі екзотичних та господарчіх птиць 3. Регулювання чисельності голубів та обмеження контакту із ними. Ефективних вакцин для специфічної профілактики орнітозу у людей -немає. ХВОРОБА ЛЕГІОНЕРІВ - у 1976 році у американському легіоні захворіло 182 людини, із яких 29 - вмерли. Збудник – вперше був виділений із морської свинки – грамнегативні палички, які вбиває спирт , 1% формалін, йод. Шляхи поширення - повітряно-крапляний. Джерело інфекції - рідко передається від хворого здоровому. Інкубаційний період – 2-10 днів. Симптоматика- недомагання, біль у м’язах, лихоманка, дуже сильна. Нежить, біль у грудях. Кашель – спочатку сухий, потім – із гноєм. Діспептичні явища, блювання і діарея. Шлунково-кишкові і носові кровотечі, пневмонія, у 50% хворих –шок. Профілактика : 1.Ізоляція хворих 2.Посуд, одяг, білизну, виділення хворих – обеззаражують ( 2% розчин фенолу, кипячіння, автоклавування). 3. Усю мікробіологічну роботу проводять у боксах. НАТУРАЛЬНА ВІСПА – гостре вірусне захворювання з тяжкою інтоксикацією і розвитком на шкірі і слизових оболонках визикулёзно-пустулёзних висипів. Схильність до пандемічного рорзповсюдження, відноситься до групм особливо небезпечних інфекцій. У 1980 р ВООЗ підтвердила ліквідацію натуральної віспи на планеті і була відмінена офіційна обов’язкова вакцинація проти віспи. Збудник - вірус. Стійкий до факторів зовнішнього середовища та дезинфікуючих агентів. У віпяних кірочках вірулентність зберігається багато років. Еталонні штамми вірусів натуральної віспи зберігаються у спеціальних лабораторіях ВООЗ. Джерело - хвора людина, заразна з останніх днів інкубації до повного видужання і відпадіння кірочек. Максимально заразна людина із 7-9 дня хвороби. Шляхи поширення – повітряно-крапляний, повітряно-пильовий, контактно-побутовий, інокуляційний і трансплацентарний. У людей абсолютне сприйняття до збудника. Після перенесення хвороби – стійкий імунітет. Інкубаційний період – від 9 до 14 днів, але може бути 5-7 або 17-22 дні. Патогенез. Потрапивши в організм, вірус розмножується в регіонарних лімфатичних вузлах, потім із кров’ю ( первинна вірусемія) потрапляє до внутрішніхь органів, розмножується у елементах мононуклеарно-фагоцитарної системи ( упродовж 10 днів). Після цього розвивається генералізована інфекція ( вторинна вірусемія). Виражений тропізм до тканин ектодермального походження, тому визиває в них набряк, запалення, інфільтрацію, висипання на шкірі і слсзових оболонках. При усіх формах хвороби розвиваються паренхіматозні зміни внутрішніх органів. Симптоматика: Розрізняють тяжку -геморагічну віспу ( віспова пурпура, чорна віспа), середньої тяжкості ( розсіяна віспа) і легку ( віспа без сипу, алястрим). Прояви поділяють на 3 фази: 1.Інкубаційний період 2.Продрамальний період- 3-4 дня, температура. Біль у попереку, міалгії, головний біль, блювання. До кінця продромального періоду температури знижується, на шкірі і слизових оболонках з’являється віспені висипи. 3.Стадія висипу - упродовж 2-3 діб у хворого з’являються кореподібні або скарлатиноподібні висипи, локалізовані головним чином у ділянці бедреного трикутника і грудних трикутників. Повторно збільшується температура, висипи мають центробіжну локалізацію- від лиця до підошв ступнів. Висипи рожевого кольору швидко перетворюються у папули, а через 2-3 дні – у віспові пухирики із пупковидним втяжінням всередині і оточені зоною гіперемії. На 7-8 день- гнійне запалення віспених елементів, у 15-17-й день папули розриваються, підсихають. Утворюються кірочки. Упродовж 4-5 тижня хвороби- інтенсивне шелушіння. На місці відпавших кірочок – рубці ( “рябість”).Найбільш страшна геморагічна форма ( летальність від 70 до 100%). Профілактика: 1. Ізоляція хворих 2. Обсервація упродовж 14 днів контактних із хворими 3. Вакцинація контактних 4. Повний об’єм карантинних заходів. СТАФІЛОКОКОВА ІНФЕКЦІЯ – стафілокок – дуже розповсюджений у природі мікроорганізм, пристосований до несприятливих змін. Існують патогенні стафілококи, тобто такі, що можуть викликати захворювання, непатогенні і між ними багато перехідних форм. За певних умов непатогенні стафілококи можуть набувати нових біорлогічних властивостей, що визначає їі вірулентність. Широке застосування антибіотиків і сульфаніламідних препаратів призвело до набуття мікробами стійкості щодо антибактеріальних препаратів – виникнення антибіотикорезистентних штамів. Вони довше затримуються в організмі, інфекційний процес при цьому значно важчий. Джерело інфекції - практично здорові люди носії стафілококу. Шляхи поширення - повітряно-крапляний, повітряно-пильовий, контактний ( через предмети), оральний ( при вживанні заражених продуктів харчування, насамперед з- сметани, тісточок, тортів, морозива і інш.). Інкубаційний період – від кількох годин до еількох діб. Патогенез- основним резурвуаром патогенного стафілококу у його носіїв є носова порожнина. При кашлі, чиханні, у повітря виділяється велика кількість мікроорганізмів. Стафілококи виділяють ферменти і лейкотоксини, які руйнують лейкоцити і разко пригнічують фагоцитарну реакцію; вони здатні коагулювати плазму крові, мають виражену сенсибілізуючу дію, сприяють алергізації організму. Саме тому, що вражають всі органи і системи в організмі, перебіг захворювань різноманітний: запалення легенів, плеврит, менінгіт, енцефаліт, серцеві захворювання із розвитком вад, печінки і жовчо-вивідних шляхів, жовчного міхура. Також – нефрити, пієлонефрити, цистити, вульвовагініти. Понад 90% захворювань вуха, горла, носа ( отит, ангіни, фарингіт, гайморит тв інш), а також органу зору ( кон’юнктевіт, ячмень та інш), - викликані стафілококом. Значну роль цей збудник відіграє у виникненні захворювань опорно-рухового апарату ( артрит, остеомієліт, гнійний міозит). У новонароджених проникнення стафілококу через пупкову ранку може призвести до сепсісу. Досить частостафілокок уражає шкіру, підшкірну клітковину, лімфатичні вузли ( фурункул, карбункул, піодермії, лімфаденіт, пухирчатка новонароджених, флегмона). Профілактика повинна бути комплексна: 1. Виявлення носіїв патогенних стафілококів і їх санація 2. Дотримання санітарно-гігієнічного режиму у дитячих дошкільних закладах 3. Обов’язкове відокремлення хворих від здорових 4. Запгальне оздоровлення організму з метою підвищення імунітету 5. Активна імунізація сприйнятливих осіб,насамперед – дітей, з метою створення несприятливості 6. Санітарно-освітня робота серед носіїв хвороботворних мікроорганізмів. ДИТЯЧІ ІНФЕКЦІЇ До дитячих інфекцій належать кір, дифтерія, скарлатина, коклюш, вітряна віспа, краснуха, епідемічний паротит, поліомієліт. Поняття «дитячі інфекції», не зовсім вірне. Ці хвороби можуть бути і у дорослих людей. Більш того, чим пізніше вони виникають, тим більш тяжкий їх перебіг, частіші ускладненя. Назва закріпилася тому, що організм людини надто сприятливий до збудників цих хвороб і раніше, коли не було ефективних засобів профілактики ( щеплень), хвороби виникали у раньому віці, тому і створилося уявлення, що хвороби дитячі. Після себе вони залишали стійкий, часто,- на все життя,- імунітет. КІР- дитяча інфекційна хвороба. Збудник – фільтруючий вірус, нестійкий у навколишньому середовищі. Джерело інфекції – хвора людина, заразний період у якої триває протягом 10 днів з початку нездужання і підвищення температури тіла. Шляхи поширення – повітряно-крапляний. Сприйнятливість до хвороби у нещеплених – 96%. Захворюють на кір передусім діти після року життя. Новонароджених і грудних дітей захищає від кору пасивний імунітет, який пов’язаний з циркуляцією в організмі материнських протикорових антитіл. Ці антитіла потрапляють до дитини ще в період внутрішньоутробного розвитку, а також у разі вигодовування немовля материнським молоком. Після перенесеної хвороби- імунітет стійкий, випадки повторного захворювання – дуже рідкі. Інкубаційний період – 7-10 днів. Симптоматика: перші ознаки кору нагадують звичайне респіраторне захворювання: дитина стає млявою, неспокійною, вередливою, порушується сон, апетит, підвищується температура тіла, кашель, нежить. Через 2-3 дні температура спадає, але кашель і нежить збільшуються, виникає чихання, світлобоязнь ( неприємно і боляче дивитись на світло). На слизовій оболонці щік, а іноді і губ, з’являються дрібні червоні плями, начебто посипані висівками. Це типова рання ознака кору – плями Бельського-Філатова, яка не зустрічається при інших хворобах. На 4-5 день хвороби температура тіла знов підвищується до 39-400 С, на шкірі з ‘являється висип у вигляді рожевих або червоних плямочок, які злегка височать над поверхнею. Висип виникає спочатку за вухами, на обличчі, шиї. Наступного дня він поширюється на тулуб, потім- на кінцівки. Водночас з появою висипу самопочуття хворого погіршується: головний біль, марення, неспокій, запаморочення. При сприятливому перебігу хвороби на 4-5 день після висипу температура знижується, самопочуття поліпшується, висип тьмяніє, але залишається ще протягом 1-3 тижнів у вигляді пігментації. Дитина поступово одужує. Разом з тим, у перші 2-3 тижні після початку інфекції опірність організму щодо інших інфекцій надто слабка і дитина може легко заразитись. Тому дітей, що нещодавно перехворіли на кір, слід дбайливо оберігати від контактів із хворими. Ускладнення: частіше всього - пневмонія. Профілактика: 1. Активна імунізація живою коровою вакциною, починаючи з 12-місячного віку. Ревакцинація – у 6 років. 2. Пасивна імунізація контактних коровою сироваткою або гамма-глобуліном. Якщо ввести ці препарати не пізніше 6 дня інкубації, дитина не захворіє, або перенесе захворювання у легкій формі, без ускладнень. Препарат діє протягом 3-4 тижнів. 3. Запобігання контакту здорових дітей з хворими на кір. 4. Встановлення карантину на 21 день. 5. Ізоляція контактних дітей на 3 тижні. ДИФТЕРІЯ – ( від грецького – шкірочка, плівка) – одне із найтяжчих гострих інфекційних захворювань. В останні роки значно поширилась у св’язку із збільшенням неімунізованого прошарку населення. Збудник- дифтерійна паличка Леффлера, яка продукує в організмі людини дуже небезпечний токсин. Джерело інфекції – хвора людина, людина, що видужує, а також бактеріоносії. Шляхи поширення – повітряно-крапляний, повітряно-пиловий, контактний ( через заражені предмети). Інкубаційний період - від 2 до 12 днів. За локалізацією розрізняють дифтерію зіва ( найбільш поширена- 93% випадків), носа, гортані, трахеї, бронхів, очей, вух, зовнішніх статевих органів ( у дівчаток), шкіри. Симптоматика: Початок раптовий: дитина стає сумною, байдужою, в неї зникає апетит, температура тіла підвищується, на шиї припухають лімфатичні вузли. В зіві з’являються плівки сірого кольору з блискучою поверхнею, які погано знімаються тампоном. Дитині важко і болісно ковтати. Токсична форма- різьке підвищення температури тіла, блювання, значний набряк зіва і підшкірно-жирової клітковини на шиї, пульс пришвидшений, шкіра бліда. У дітей молодшого віку ( 3-4 роки) дифтерія може розпочатися з гортані. Таку дифтерію називають справжнім крупом. Починається круп з незначного підвищення температури, нездужання, грубого уривчастого кашлю, який нагадує гавкання собаки. Через 1-2 дні голос стає сиплим і зовсім зникає. Плівки в гортані і набряк заважають дихати і можуть призвести до задухи. При дифтерії носа плівки утворюються на слизовій носової порожнини, носове дихання утруднюється, з ніздрів тече сукровиця. При дифтерії очей дуже набрякають повіки, з-під них виділяється густий гній, інколи – із кров’ю. Ускладнення: 1.Найбільш небезпечне - ураження нервової системи ( розвиток паралічів) 2.Ураження серця( міокардит) 3.Ураження нирок. Профілактика: 1. Запобіжні щеплення вакциною АКДП, починаючи із 3-місячного віку ( триразово з інтервалом в 1 –1,5 місяців). Ревакцинація- згідно календаря щеплення – через 18 місяців. СКАРЛАТИНА –( від лат. –багряний). Збудник - b-гемолітичний стрептокок групи А. Токсини цього мікроба сенсибілізують організм дитини, що сприяє розвиткові таких хвороб, як ревматизм, гострий гломерулонефріт. Збудник присутній у виділеннях хворого - мокротинні, слині, слизу із носа, сечі, чим і обумовлений шлях розповсюдження хвороби. Джерело інфекції - хвора людина; заразний період триває з моменту появи перших ознак хвороби. Шляхи поширення : повітряно-крапляний, контактно-побутовий через предмети, заражені виділеннями хворого ( іграшки, посуд, білизна, одяг..). Інкубаційний період- від 2 до днів. Симптоматика: починається раптово з підвищення температури, блювання. Діти скаржаться на біль у горлі, болісність при ковтанні. У зіві – ознаки ангини. У перший чі другий день хвороби з’являється яскравий висип у вигляді дуже дрібних плямочок. Шкіра стає рожевою, а іноді- навіть червоною. Характерним є обличчя хворого на скарлатину – на тлі яскравого рум’янцю виділяється білий носогубний трикутник. На шиї збільшуються лімфатичні вузли. Язик у перші дні хвороби обкладений нальотом, надалі очищується, його поверхня стає зернистою і червоною, нагажуючи стиглу малину ( симптом “ малинового язика”) Через 5-6 днів температура тіла знижується. Висип зникає. На другому тижні на місці висипу з’являється лущення. На тулубі лущення дрібне. На долонях і підошвах – більшими пластинками. Нерідко, особливо у маленьких дітей, скарлатина може мати нетиповий перебіг: невисока температура, блювання відсутнє, висип дуже блідий, помітний тільки на ліктьових згинах і пахвині.Інколи висипу взагалі не буває. У таких випадках діагноз поставити важко, хворі діти залишаються серед здорових і можуть їх заразити. Ускладнення. Скарлатина небезпечна перш за все своїми ускладненнями. Серед них – міокардит, нефрит, пневмонія, артрит, отит, гломерулонефрит. Профілактика: Специфічної профілактики немає. 1. Хвора дитина відокремлюється від здорових на 21 день. 2. Встановлення карантину на 21 день у дитячому закладі. КОКЛЮШ –гостре інфекційне захворювання дітей до 3-х років, хвороба тяжка і небезпечна, особливо для новонароджених та немовлят. Збудник – коклюшна паличка, нестійка у навколишньому середовищі. Джерело інфекції – хвора дитина, яка є заразною вже з інкубаційного періоду і на протязі 6 тижнів хвороби. Шляхи поширення - повітряно-крапляний, іноді – контактний – через предмети, якими користувалася хвора дитина, або через людей, які доглядають за хворим. Інкубаційний період – від 5 до 14 днів, частіше – 5-8. Патогенез: Хвороба починається поступово. В розвитку можна виділити 3 періоди: -катаральний ( до 2-х тижнів) -спазматичного кашлю ( до 2-х тижнів) -зворотного розвитку (1-3 тижні). Симптоматика: В катаральному періоді відмічається легкий нечастий кашель, температура тіла нормальна або трохи підвищена. Разом з тим, з кожним днем хвороби кашель посилюється і нарешті набуває спазматичного нападоподібного характеру. Напади кашлю часто настають вночі. Напад складається із багатьох кашльових поштовхів, які відбуваються швидко один за одним і перериваються тривалим вдихом. Під час нападу обличчя хворого червоніє, очі сльозяться, може бути носова кровотеча, крововилив у склери очей. Закінчується напад блюванням або виділенням в’язкого мокротіння. Кількість нападів на добу може бути різною ( від 5 до 50 і більше,- при тяжкій формі коклюшу).Легка форма – 5-10 нападів на добу, середня – 10-50, більше 50 – тяжка. У новонарожених, дітей з малою вагою ознаки хвороби можуть бути дещо іншими: кашель несильний і нерізький, але під час нападу порушується дихання, дитина синіє. Коклюш триває 6-8 тижнів. В цей період організм дитини дуже ослаблюється і стає сприятливим до різних хвороб. Ускладнення: отит, бронхіт, рідше- пневмонія, яка має тривалий і тяжкий перебіг. Пупкові грижи, випадіння прямої кишки. Профілактика: 1.Активна імунізація вакциною АКДП, яка вводиться з 3-х місячного віку за схемою. Ревакцинація – у 18 місячному віці. 2.Ізоляція хворого на 30 днів від початку захворювання. 3. Діти до 7 років, які були в контакті з хворими на коклюш, відокремлюються на 14 днів. Діти до 1 року отримують ін’єкцію гамма-глобуліну. ВІТРЯНА ВІСПА – дитяча інфекційна хвороба. Збудник – фільтруючий вірус, нестійкий у навколишньому середовищі. Джерело інфекції – хвора дитина.Заразний період починається з кінця інкубаційного періоду і триває близько 3-х тижнів. Шляхи поширення – повітряно-крапляний.Сприйнятливість до вітряної віспи майже загальна ( до 100%). Найбільш чутливі діти від 6 місяців до 7 років. Інкубаційний період - 11-23 дні, частіше – 2 тижні. Патогенез: хвороба починається раптово. Має більш тяжкий перебіг, якщо крім шкіри, висип з’являється ще й на слизових оболонках ротової порожнини і статевих органів. Симптоматика: головний біль, підвищення температури, висипи на тілі. Висип виникає на різних ділянках тіла у вигляді дрібних плямочок. Невдовзі вони перетворюються у пухирці, наповнені прозорою рідиною. Через 3-4 дні пухирці підсихають і вкриваються кірочками, які відпадають через 6-7 днів. Висип з’являється поштовхами, в кілька етапів, ( дитина “цвіте”) що супроводжується кожен раз підвищенням температури тіла. На шкірі хворої дитини таким чином, можна побачити і свіжі пухирці, і кірочки. Дитина відчуває сильний свербіж. На місці відпавших корочок ніяких слідів не залишається. Ускладнення: бувають рідко і тільки у ослаблених дітей. Насамперед це гнійна інфекція шкіри, пневмонія, отит, віспяний круп, ураження нирок. Профілактика: 1.Ізоляція хворої дитини на 21 день. 2.Відокремлення контактних дітей від здорових, не хворівших раніше на віспу . 3.Введення гамама-глобуліну ( пасивна імунізація) 4.Для попередження гнійних уражень шкіри хворої дитини слід ретельно дотримуватись чистоти шкіри, а також білизни і одягу. Одяг повинен бути вільним. Треба стежити, щоб дитина не розчесувала уражені ділянки шкіри, обробляти їх дезинфікуючими розчинами (бриліантова зелень). Після перенесеної хвороби виникає стійкий на все життя імунітет. КРАСНУХА. Збудник- фільтруючий вірус, стійкий у навколишньому середовищі. Джерело інфекції - хвора людина, яка стає заразною вже наприкінці інкубаційного періоду. Через 10-15 днів рісля висипання хворий не виділяє вірусу. Шляхи поширення – повітряно-крапляний, а також трансплацентарний - від хворої матері до її зародка. Сприйнятливість до краснухи дуже висока. Хворіють перед усім діти 2-10 років. Після перенесеної інфекції залишається стійкий імунітет. Інкубаційний період – до 18 днів. Патогенез та симптоматика: Починається хвороба з підвищення температури тіла до 380 С, кашлю, нежиті, почервоніння очей. Збільшуються і стають болісними лімфатичні залози на шиї та потилиці. На 2-3 день нездужання з’являється блідорожевий висип- спочатку на голові, шиї, тулубі. Він швидко розповсюджується на кінцівки. Характерним є рясний висип на спині, сідницях, розгинальних поверхнях рук і ніг. Висип тримається 2-3 дні, потім раптово згасає, не викливаючі по собі пігментації або лущення. Перебіг краснухи у дітей може бути досить легким, без висипу, при нормальній температурі тіла. Ускладнень майже не буває. Зараження краснухою особливо небезпечне для вагітних жінок, бо вірус потрапляє через плаценту до ембріона або плоду і вражає його. Діти народжуються з тяжкими аномаліями розвитку: вадами серця, катарактами, глухотою і інш. Страждає майже кожен орган, тканина. Якщо внутрішньоутробне інфікування відбулося в перші 2 місяці, частота і важкість уражень є максимальною, бо припадає на критичний період – закладка органів. Після народження дитина з вродженою інфекцією краснухи ще довго (1-20 місяців) виділяє вірус і є небезпечним джерелом пощирення інфекції. Захворювання жінки на краснуху в першому триместрі вагітності, яке підтверджене лабораторними дослідженнями, є абсолютним показанням для штучного аборту. Профілактика: 1. Ізоляція хворих 2. Відокремлення дітей, які були в контакті на краснуху 3. Проведення заключної дезинфекції у вогнищі інфекції 4. Введення вакцини у 12- місячному віці, ревакцинація – у 15-16 років. ЕПІДЕМІЧНИЙ ПАРОТИТ ( свинка, завушниця) - гостре інфекційне захворювання з ураженням слинних завушних залоз. Частіше хворіють діти старші від 5-ти років. Збудник хвороби - фільтруючий вірус, нестійкий у навколишньому середовищі. Джерело інфекції – хвора дитина, заразна з кінця інкубаційного періоду з 1 по 9 день захворювання. Шлях поширення інфекції – повітряно-крапляний. Після перенесення хвороби – стійкий імунітет. Інкубаційний період - 11-23 дні. Патогенез та симпоматика: Захворювання починається нездужанням, зниженням апетиту. Дитина скаржиться на біль у вусі, шиї, голові. Жування болісне, може бути нудота, блювання. Через 1-2 дні температура тіла підвищується, з’являється болісна пухлина за одним вухом, а за кілька днів – за іншим. Пухлина поширюється до підборіддя, змінюючі конфігурацію обличчя хворого. Дитині боляче розкривати рота, рухати щелепами, тому вона часто відмовляється від їжі. При легкій формі хвороби через 3-5 днів температура тіла стає нормальною і опух спадає. У тяжких випадках температура може досягати 400 і триматись до 10 днів. Ускладнення: запалення інших залоз- підшлункової, щитоподібної, яєчок у хлопців і яєчників у дівчаток. Можливі також отит, менінгіт. Профілактика: 1.Активна імунізація паротитною вакциною, починаючи з 12-ти місячного віку. 2.Ізоляція хворої дитини. 3.Дітям, бувшим у контакті з хворим на паротит, вводять гамма-глобулін і відокремлюють від здорових з 11по 21 день. 4.Для попередження такого ускладнення паротиту як отит треба гігієнічне утримання ротової порожнини, після їжі полоскати рот 2% розчином борної кислоти або кип’яченою водою. ПОЛІОМІЄЛІТ ( ДЦП) - гостра інфекційна хвороба з ураженням сірої речовини головного і спинного мозку. Збудник- вірус, який виявляє стійкість у навколишньому середовищі, чутливий до високих температур: при кипя’ячинні моментально гине. Джерело інфекції – хвора людина, вірусоносій. Шляхи поширення : фекально-оральний ( основний), додатковий – повітряно-крапляний. Інкубаційний період – найчастіше триває 9-12 днів, але бувають коливання від 5 до 35 днів. Патогенез: вірус поліомієлиту, потрапивши в організм дитини, по нервових волокнах проникає у спиний і головний мозок, у тому числі вражаючи центри, які керують руховою діяльністю м’язів. В залежності від ступеню пошкодження клітин, паралічі або зовсім не розвиваються, або виникають неповні паралічі – парези, які невдовзі зникають. У тих хворих, нервові клітини яких повністю руйнуються, з’являються паралічі, найчастіше – ніг і рук. Симптоматика: Початок хвороби раптовий - з підвищенням температури, лихоманкою, головним болем. У дитини зникає апетит, порушується сон, розлад роботи шлунково-кишкового тракту, нудота, блювання, пронос. У 4-5% випадків початковий період поліомієліту нагадує гостре респіраторне захворювання з такими ознаками як нежить, кашель, ангіна. Одним із характерних ознак саме поліомієліту є болісність при дотику до тіла хворої дитини руками, ковдрою, простирадлом. Маленькі діти починають голосно плакати, як тільки їх беруть на руки, змінюють їх положення у ліжку, переодягають або саджають на горщик. Діти більш старшого віку скаржаться на біль у ділянках шиї, спини, кінцівок. Через біль діти намагаються лежати у ліжку нерухомо. Спостерігається підвищена пітливість, особливо- потилиці. Такий стан триває до 5 днів, після чого температура знижується і самопочуття поліпшується. Але саме в цей час деякі діти перестають рухати ногою чи рукою, або втрачають здатність тримати голову, самостійно сидіти, вставати, - це є результат паралічу відповідних м’язів. Якщо паралізована кінцівка, порушується її рост, поступово вона стає коротшою і тоншою за здорову. Дитина стає інвалідом. Профілактика: 1. Введеня перорально живої вакцини, починаючи з 3-місячного віку триразово з проміжком в один місяць. Ревакцинації проводять у 1,5;3;6; 14 років. 2. Ізоляція хворого на поліомієліт в інфекційному стаціонарі. 3. Проведення заключної дезинфекції в осередку інфекції з відповідною обробкою одягу, постільної білизни, посуду хворого. 4. Накладання карантину на квартиру хворого та дитячий заклад, який він відвідував, протягом 20 днів. 5. За всіма контактними встановлюється медичний нагляд, щоденне вимірювання температури тіла та інш. 6. Санітарні заходи та дотримання правил особистої гігієни. ПЕДИКУЛЬОЗ ( від лат.- воша). Належить до паразитних хвороб, що розповсюджуються контактним шляхом. Поширенню хвороби сприяють недотримання правил особистої гігієни, низька санітарна культура населення ( користування чужими особистими речами- гребінцями, капелюхами). Частіше виникає розповсюдження хвороби там, де є скупченість людей. Розрізняють 3 види вошей що паразитують на людині: головна, платяна, лобкова. Найбільше розповсюдження має головна, що оселяється на волосистій частині голови. Найбільш небезпечна - платяна воша, яка ховається у складках одягу і може бути переносчиком збудника дуже тяжкої хвороби – сипного тифу. При педикульозі хворий відчуває свербіння шкіри, обумовлене укусами вошей, розчесує, подряпує ці місця, що може стати причиною виникнення вторинної інфекції. Головна воша відкладає яйця і міцно приклеює їх до волосся. Улюблені місця – скроневі та потилична ділянки. При виявлені педикульозу у когось із членів сім’ї або у дитячому колективі, треба ретельно обстежити всіх інших, хто був у контакті із захворівшим. Обробку хворому на педикульоз краще пройти на дезинфекційній санепідстанції , але можна і в домашніх умовах, використовуючи спеціальні аптечні лікарські препарати за схемою. Одночасно з обробкою шкіри треба обов’язково продезинфікувати натільну та постільну білизну ( кип’ятіння, прасування). Профілактика педикульозу передбачає систематичяне миття тіла, голови, підтримання чистоти одягу, користування тільки особистими речами, засобами гігієни та догляду. У дітей, особливо дошкільного та молодшого шкільного віку, треба регулярно оглядати шкіру голови, волосся і приймати вище зазначені заходи при виявленні паразитів або їх яєць.

У процесі роботи сільськогосподарських машин природне середовище, передусім атмосферне повітря та земельні угіддя, забруднюються альдегідами, вуглекислим газом, окисами азоту та сірки, свинцем. Споживацьке ставлення до природи, постійне прагнення максимально спростити конфігурацію полів та розширити площі орних земель за рахунок лісів, лук - усе це зумовило виникнення деструктивних явищ на сільськогосподарських землях (дигресія пасовищ, пересушення, заболочення, забруднення грунтів і вод, переущільнення та порушення грунтової структури, засолонцювання, дефляція, водна ерозія). 8.1. Екологічні особливості агроландшафтів Основне завдання сільського господарства полягає в одержанні високоякісної екологічно чистої продукції рослинництва і тваринництва. Вивченням екологічних основ ведення сільського господарства займається агроекологія. Агроекологія на основі комплексного системного підходу визначає шляхи переходу агросистем на основу сталого розвитку. Це означає, що досягнення стабільного отримання достатньої кількості високоякісної конкурентоспроможної продукції повинно вестися за рахунок обмеження витрат антропогенної енергії, поновлення природнихз ресурсів, формування стійких агроландшафтів і мінімального забруднення навколишнього середовища. Для агроландшафтів характерна трансформація окремих елементів, виникнення порушень екологічної рівноваги ландшафту, зокрема, таких елементів як грунт, гідрологічний режим, рельєф. Малопродуктивні дикі рослини замінено в них високопродуктивними культурними, виведено нові форми та сорти, однак рослинний покрив стає одноманітним. Важливою особливістю агробіоценозів, які займають основну частину територію агроландшафтів, є домінування небагатьох видів тварин-фітофагів. Відсутність механізмів саморегуляції є передумовою масового систематичного розмноження окремих видів, а вирощування монокультур на великих площах створює для них невичерпні запаси корму. Відсутність природних ворогів зумовлює перетворення багатьох видів (гризуни, комахи) на сільськогосподарських шкідників. Для підтримання популяцій культурофітоценозів необхідно здійснювати систему агротехнічних і меліоративних заходів, які спричиняють сильну трансформацію компонентів первинного ландшафту. В агроландшафтах значно порушено природний біологічний кругообіг - в землю повертається лише незначна частина продукованої біомаси, а більшість безповоротньо виноситься разом з врожаєм. 8.2. Антропогенний тиск на агроландшафти Зростання потужності та маси тракторів, сільськогосподарських машин і транспортних засобів, що значною мірою зумовлене великою площею полів, у поєднанні зі збільшенням кількості проїздів техніки під час виконання технологічних операцій посилює негативний вплив на грунт. Механічний вплив ходових частин машинно-тракторних агрегатів приводить до збільшення щільності грунту, зменшення пористості, руйнування грунтової структури, погіршення водопроникності, розпилення грунту, зростання поверхневого стоку та змиву. Переущільнення грунтів погіршує умови росту, знижує врожайність сільськогосподарських культур. У процесі роботи сільськогосподарських машин природне середовище, передусім атмосферне повітря та земельні угіддя, забруднюються альдегідами, вуглекислим газом, окисами азоту та сірки, свинцем. Споживацьке ставлення до природи, постійне прагнення максимально спростити конфігурацію полів та розширити площі орних земель за рахунок лісів, лук - усе це зумовило виникнення деструктивних явищ на сільськогосподарських землях (дигресія пасовищ, пересушення, заболочення, забруднення грунтів і вод, переущільнення та порушення грунтової структури, засолонцювання, дефляція, водна ерозія). Динамічна стійкість агроландшафтів, на відміну від саморегульованих природних ландшафтів, суттєво послаблена у зв”язку з повною чи частковою антропогенною зміною біоти, порушенням водного та термічного режимів, процесів грунтоутворення, біогеохімічного кругообігу. В агроландшафтах істотно змінюються всі параметри мікроклімату, особливо це стосується великих абсолютно обезліснених ділянок. В умовах відносно низької лісистості України надзвичайно негативно впливає на стан ландшафтів насамперед надмірна розораність. Серйозною потенціальною небезпекою для навколишнього середовища, передусім для земель, культурних рослин, а через них і для людей, є інтенсивна хімізація землеробства. Десятки мільйонів тонн мінеральних добрив і хімічних меліорантів, сотні тисяч тонн гербіцидів, інсектицидів, дефоліантів, регуляторів росту рослин та інших хімічних засобів, які щороку вносять на поля, навіть за умови відносної нешкідливості окремих препаратів, разом негативно впливають на навколишнє середовище. На відміну від усіх інших забруднювачів біосфери пестициди спеціально вносяться в оточуюче нас природне середовище. При цьому 97 – 99% інсектицидів і фунгіцидів та 95 – 60% гербіцидів навіть при суворому дотриманні всіх регламентів їх застосування не досягають об’єктів пригнічення, а потрапляють у грунт, повітря, водойми. Оскільки всі без винятку пестициди належать до отрут широкої дії, вони вражають не тільки бур’яни, шкідників і збудників хвороб рослин, а й усі інші живі істоти. Потрапляючи в навколишнє середовище, пестициди накопичуються. По харчових ланцюгах у природних екосистемах вони можуть багатократно збільшувати концентрацію. Якщо, наприклад, у воді, повітрі чи грунті вони містяться в допустимих межах, та в організмі хижих і достатньо довго живучих щуки чи орла вони акумулюються, і концентрація їх може бути більшою в десятки і сотні тисяч разів. Зараз відбувся перехід від виробництва дуже стійких хлорорганічних пестицидів типу ДДТ до менш стійких органо-фосфатів, карбаматів і піретроїдів. І все таки, не дивлячись на порівняно швидкий розклад їх, передбачити долю всіх виникаючих при цьому хімічних сполук неможливо. Загальну схему перетворення пестицидів в навколишньому середовищі можна показати так: Зараз, за даними ФАО, зареєстровано вже близько 500 видів комах, стійких до інсектицидів. Швидко виробляється така стійкість у рослин, молюсків, гельмінтів, гризунів, грибів, кліщів. У багатьох випадках стійкість зростає в сотні разів, що робить популяції шкідників невразливими навіть при багатократних обробках. Широке застосування пестицидів є катастрофічним для живої природи. Щорічно від отруєнь пестицидами гине (від загального числа щорічно загиблих) близько 40 % лосів, кабанів і зайців, більше 77 % борової дичини, качок та гусей і більше 30 % риби в прісних водоймах. Спостерігається стійка тенденція зростання пестицидного забруднення водойм і грунтів. У водних мешканців дуже великі коефіцієнти накопичення пестицидів в організмі. Наприклад, вміст ДДТ у м’язах північно-атлантичної тріски 1 – 10, мг/кг, у печінці 180-1800 мг/кг. ДДТ давно заборонений пестицид, але його залишкові кількості здатні понад 50 років циркулювати в біосфері. Більше того, продукти його розпаду (наприклад, ДДЄ) – небезпечні і стійкі речовини, та іноді більш токсичні, ніж вихідна речовина. Пестициди створюють сприятливе середовище для масового розмноження видів, які до їх застосування не завдавали збитків. Наприклад, після знищення пестицидами бур’янів “першого покоління” засмічувати поля починають ті види, які раніше були рідкісними. І число цих видів різко зростає. Небезпечним наслідком застосування гербіцидів виявляється різке підсилення ерозії: на оголеному грунті (після знищення трав) вона розвивається практично на всіх територіях. Пестициди пригнічують біологічну активність грунту і перешкоджають тим самим природному відновленню його родючості. Значні втрати внаслідок знищення пестицидами корисної ентомофауни: комах – запилювачів, хижаків, паразитів. 80 % усіх рослин запилюється комахами і без них різко знижується врожай. Зараз практично в усіх сільськогосподарських регіонах чисельність запилювачів різко скорочена. Обробка пестицидами може викликати масову появу мутацій, які порушують генетичну чистоту високопродуктивних сортів сільськогосподарських рослин. Показано, що пестициди змінюють вміст різних мікро- і макроелементів у рослинах, що приводить до змін харчової цінності і смакових якостей сільськогосподарської продукції, а також, як правило, утруднює зберігання зібраного врожаю. Особливу тривогу й ускладнення пестицидної проблеми в нашій країні викликає накопичення не придатних для використання пестицидів, яке розпочалося з початку 60-х років. Значний, після розпаду СРСР часто несанкціонований і неконтрольований, ввіз збільшив їх кількість. Багато складів характеризуються безгосподарністю. За статистикою обсяг непридатних пестицидів сьогодні становить 10,7 тис. тонн у 119 державних сховищах та 22000 тонн у 4700 складах у колгоспах, акціонерних компаніях та ін. Дослідження Міністерства охорони навколишнього середовища та ядерної безпеки показали, що в кожній області знаходиться від 30 до 1000 тон накопичених пестицидів, які підлягають знищенню. Невідповідні умови та довгострокове зберігання прострочених пестицидів, непридатна тара та упаковка – усі ці чинники призводять до утворення непередбачуваних сумішей пестицидів та їх нових сполук. Подальше їх зберігання в непристосованих спеціально для цього сховищах, безперечно, являє дедалі більшу небезпеку для навколишнього середовища і здоров’я людей, загрожує екологічною катастрофою. Повсюдне скорочення площ природної лісової та лучної рослинності викликало пересихання та забруднення джерел, зниження рівня грунтових вод, сприяло інтенсивній евтрофікації водойм, послабленню водоочисного ефекту. Непоодинокі випадки, коли межі полів підходять під узріз води. Зберігання міндобрив насипом поблизу берегів річок, забір води з них для миття машин ( в тому числі агрегатів, що використовуються для внесення отутохімікатів чи мінеральних добрив), виливання мастил з двигунів машин - все це посилює забруднення середовища. Сформована структура сільськогосподарських угідь сприяє інтенсивному розвиткові ерозійних процесів. Лише за останні 25 років у Кіровоградській, Донецькій, Черкаській та Волинській областях площа еродованих земель зросла на 30-55 %, у Житомирській - на 94 %, Львівській та Закарпатській - більше як удвічі. Щорічно площа еродованих земель в Україні зростає на 70-100 тис.га. За останні 20 років світові втрати верхнього родючого шару грунту склали більше 500 млрд.тонн. Інтенсивні ерозійні процеси сприяють виносу мінеральних добрив, пестицидів, а також твердих часток грунту у водойми, що спричиняє їх замулення, погіршення санітарно-гігієнічних властивостей питної води. Ще одним джерелом забруднення середовища є також підприємства, які переробляють сільськогосподарську продукцію, котельні, тракторні бригади, тваринницькі комплекси та ферми. Вплив великого тваринницького комплексу на природу прирівнюється до впливу чималого міста. Типовий свинарський комплекс дає щорічно близько 1 млн кубометрів органічних стоків, маленька ферма на 100 корів рівносильна селищу з 10 тис. жителів. Поблизу ферм в грунти, підземні води та відкриті водойми у значних кількостях надходять вуглець, фосфор, калій, азот, сірка та інші елементи. Проте випадки розміщення тваринницьких комплексів та птахофабрик на недопустимо близьких відстанях від водоймищ є досить значним. Інтенсифікація сільськогосподарської діяльності різко обмежила можливість гніздування птахів, життя та розмноження інших груп фауни в агроландшафтах. Максимальна розораність, скорочення площ природних лук та їх пасовищна дигресія, розширення площ полів, зайнятих під монокультури, ліквідація заплавних, болотних і чагарникових угруповань та проведення широкомасштабних гідромеліоративних робіт, зниження екологічної мозаїки агроландшафтів внаслідок вирубування міжпольових перелісків, гаїв, вирівнювання вологих мікропонижень призвели до знищення багатьох важливих біотопів. Проте нововиниклі біотопи не відповідають екологічним вимогам. Масова механізація, винищення деревноі рослинності в агроландшафтах сприяли зубожінню їх фауни. 8.3. Основні напрями екологічні стабілізації агроландшафтів Для покращення якості і екологічної чистоти сільськогосподарської продукції, та збереження агроресурсів, треба впроваджувати агроекологічні підходи у веденні сільського господарства. Ці підходи не потребують крупних інвестицій, не знизять вихід продукції, яка стане більш рентабельною . Одним із напрямків сталого розвитку агросфери має стати оптимізація структури сільськогосподарських ландшафтів.. Хоча протягом останнього десятиріччя досягнуто значних успіхів у науковому розумінні ландшафтних і агроекологічних систем, тільки відносно невелика частина цих знань реалізована на практиці. Необхідно підкреслити: агроландшафт - це досить складне творіння природи, клімату і діяльності людини. Він є природним комплексом, в якому всі основні компоненти: рельєф, клімат, води, грунти, рослинний і тваринний світ перебувають у складній взаємодії та взаємообумовленості, створюючи однорідну за умовами розвитку нерозривну систему. Ландшафт не залишається незмінним. Використання ресурсовідтворювальної системи ландшафту змінює тією чи іншою мірою також його складові. В агроландшафтах природна рослинність найчастіше замінюється на культурну. Тому для ландшафтів, що використовуються як сільськогосподарські угіддя, питання охорони їх необхідно розглядати як захист від деградації в процесі використання. Такий підхід потребує застосування технологій,які б ураховували збереження його ресурсовідтворювальних властивостей у складній, точно збалансованій системі, якою є ландшафт. Зміна того чи іншого компоненту агроландшафту або технологій його використання завжди відбивається не тільки на ньому самому, а й на інших ландшафтах. Це засвідчує, що існує взаємозв'язок як між елементами ландшафту, так і між ландшафтами. Наприклад, збільшення внесення органічних і мінеральних добрив проявить себе не тільки добавкою врожаю на полях. Проявиться також інтенсивним цвітінням водойм, в які разом із дощовими водами, що стікають зі схилів, надходять і речовини, які стимулюють розвиток синьо-зелених водоростей. Зміни агротехніки обов'язково позначаться на розвиткові ерозійних процесів,зміні водності річок. Зростання інтенсивності руху автотранспорту на магістральних автодорогах посилює забруднення ґрунтового покриву і рослин на полях, які прилягають до цих шляхів - а це негативно відбивається на якості вирощеної там рослинницької продукції, і, опосередковано, впливає на здоров'я людей. І таких прикладів можна навести багато. З цього випливає висновок: створення будь-якої технології використання території, вод і земель повинно завжди враховувати як складний зв'язок елементів природи в самих ландшафтах, так і їх зв'язок між собою. Реалізація будь-яких сільськогосподарських проектів вимагає екологічного моделювання і прогнозування негативних змін, що можуть виникнути. Необхідний постійний моніторинг за цими змінами, проведення заходів щодо регулювання агроландшафту, підтримки його відтворювальних властивостей на оптимальному рівні. Агроландшафти є системами, що безперервно відтворюють властивості та умови, необхідні для самого існування людини. Тобто, підтримують високу родючість грунтів, запобігають їх ерозії та деградації, зберігають хімічний та біологічний склад поверхневих і ґрунтових вод, відтворюють дику флору та фауну. Грунти, біота, природні води агроландшафту беруть участь у процесі його самоочищення. Внаслідок обмінів речовиною та енергією, які діють у межах агроландшафту і між природними ландшафтами, стан навіть досить віддалених від нас ландшафтних систем може суттєво впливати на навколишнє середовище. Тому постає проблема повсюдної охорони ландшафтів як механізмів загальної глобальної системи відтворення найнеобхідніших, фундаментальних для життя, властивостей навколишнього середовища: газового складу атмосфери, хімічного і біологічного складу грунтів і вод, теплового режиму та ін. На особливу увагу щодо такої охорони заслуговують агроландшафти. Вони займають більшу, до того ж основну, частину території України і постійно змінюються. Від стану їх залежить не тільки збереженнянавколишнього середовища, а й забезпечення населення якісними продуктами харчування. Грунтовий покрив - базовий компонент агроландшафту, основний засіб сільськогосподарського виробництва, від стану якого значною мірою залежить продуктивність агроекосистем. Саме грунт є середовищем,яке забезпечує постійну взаємодію малих і великих біологічних кругообігів речовини в агросфері, забезпечує концентрацію і накопичення для всіх організмів вологи, поживних речовин. Він зразково обслуговує механізм взаємодії між геосферами - в тому числі літосферою, педосферою, гідросферою, атмосферою - з одного боку, і біотою в усіх її проявах - включаючи і людину - з другого. Таким чином, ґрунтовий покрив має не тільки суто агроландшафтне, але й універсальне біосферне значення. Екологічної стабілізації агроландшафтів можна досягти: • оптимальною просторовою організацією земельних ресурсів різноманітного призначення; • екологічно збалансованим співвідношенням між орними землями та іншими угіддями з урахуванням природоохоронної спрямованості ландшафтів; • зменшенням розораності території; • збільшенням лісистості за рахунок лісових смуг різного призначення, залісення сильноеродованих, заяружених, піщаних, деградованих земель; • розміщенням сівозмін різної спеціалізації і сільськогосподарських угідь з урахуванням грунтово-ландшафтних факторів і контурної організації землекористування; • створенням водоохоронних зон біля малих річок і струмків, водоймищ, водних джерел; • організацією мікрозаповідників для збереження запилювачів і ентомофагів; • формуванням рекреаційних зон і природних парків. Системно вирішувати такі задачі у агроландшафтах дає змогу ґрунтозахисна контурно-меліоративна система землеробства. Основа її - диференційоване використання земельних ресурсів із урахуванням грунтово-ландшафтних факторів, контурна організація території землекористування, застосування оптимальної структури посівних площ і сівозмін, протиерозійних технологій обробітку грунту, досягнення, як мінімум, бездефіцитного балансу гумусу і основних поживних речовин, виведення з активного використання еродованих і ерозійнонебезпечних земель, створення водоохоронних і рекреаційних зон. За контурно-меліоративної організації території сівозміни, окремі поля і робочі ділянки органічно враховують структуру природних ландшафтів. А це при використанні ґрунтозахисних технологій вирощування сільськогосподарських культур забезпечує регулювання поверхневого стоку, зниження дії ерозійних процесів, запобігання забрудненню водних джерел ерозійним матеріалом і агрохімікатами. Винятково важливу роль для агроландшафтів у формуванні їх ґрунтозахисної, вологонакопичувальної, природоохоронної просторової структури відіграють фактори постійної дії. Такими факторами є система полезахисних та інших захисних лісових насаджень у комплексі з гідротехнічними протиерозійними спорудами. Державні владні структури повинні забезпечувати належне управління використанням і охороною земель, збереженням і відтворенням їхніх корисних властивостей - незалежно від форм власності на землю та господарювання на землі. Настала необхідність розширити масштаби та піднести рівень досліджень, спрямованих на забезпечення раціонального використання земель та інших природних ресурсів на принципах їх відновлюваності. Тобто формувати агроекосистеми із зростаючою часткою біологізації всіх технологічних процесів. Дослідження такі мають базуватися на багатоваріантних пошуках шляхів створення оптимальної структури агроландшафтів - з розробкою ряду моделей з кількома сценаріями досягнення мети. Останнім часом широкого впровадження набуває система точного землеробства, основним завданням якого є оптимізація використання технологічних матеріалів (насіння, пестицидів і агрохімікатів) в конкретній ділянці поля відповідно до вимог вирощуваної сільськогосподарської культури, стану грунту та збереження навколишнього середовища. Така стратегія виробництва рослинницької продукції дає змогу істотно зменшити витрати на технологічні матеріали, покращити робоче і зберегти навколишнє природне середовище. Система точного землеробства надзвичайно актуальна й перспективна при всіх формах використання ресурсів агробіоценозів. В Україні цей перспективний напрям оптимізації землеробства перебуває на початковому етапі й має фрагментарний характер. Напрямом точного землеробства є біологічне землеробство, яке засноване на застосуванні органічних добрив (перегною, торфу, сапропелів, сидератів, вторинної продукції рослинництва та ін.). Воно повністю виключає застосування отрутохімікатів і неякісних мінеральних добрив, але вимагає дотримання всіх термінів, вимог обробітку грунту і догляду за рослинами, застосування біологічного методу захисту рослин. На жаль, від хімічного методу захисту рослин жодна з країн поки що не відмовляється, і тому в умовах масового застосування пестицидів необхідна розробка прийомів обмеження та раціонального і більш безпечного їх використання. До таких прийомів належать: -- використання в системі захисту рослин пестицидів, які пройшли державні реєстраційні випробування (визначення ефективності та регламентів застосування пестицидів; оцінка небезпеки негативного впливу пестицидів на здоров’я людини, розробка гігієнічних нормативів, санітарних норм і правил; екологічна оцінка регламентів застосування пестицидів) і експертизу результатів реєстраційних випробувань пестицидів (державна екологічна експертиза, токсико-гігієнічна експертиза й експертиза регламентів застосування пестицидів) та отримали спеціальну ліцензію на застосування; -- суворе дотримання правил транспортування і зберігання пестицидів та їх утилізації в разі закінчення терміну зберігання; -- практика суцільних хімічних обробок у певні календарні строки повинна замінитися впорядкованим застосуванням пестицидів на основі оцінки дійсної екологічної ситуації і тільки за наявності фактичної загрози зниження врожаю; повинні враховуватися чинники природної регуляції чисельності шкідливих організмів з метою обгрунтованого скасування раніше запланованих хімічних обробок; -- застосування пестицидів для профілактики спалахів інфекції чи масового розмноження шкідника на самому їх початку; -- удосконалення хімічних засобів захисту рослин – синтез нестійких препаратів, які швидко розкладаються, з вибірковою дією, безпечних для хижаків і паразитів шкідників, інших корисних видів; максимальне зниження токсичності для організму людини і теплокровних тварин; -- удосконалення форм, способів і тактики застосування пестицидів (використання розчинних порошків гранульованих препаратів і концентратів емульсій; перехід до малой й ультрамалооб’ємного локального обприскування наземною апаратурою; зменшення кратності обробок за рахунок планового чергування пестицидів різних хімічних груп та ін.); -- інтегрування хімічного методу, тобто поєднання його з іншими існуючими методами захисту рослин (організаційно-господарським, механічним, фізичним, агротехнічним та біологічним); -- проведення постійного скринінгу пестицидів у різних субстратах (сільськогосподарській продукції, воді, повітрі, грунті). Перелічені прийоми – основа для раціоналізації хімічного методу захисту рослин та зменшення негативного впливу пестицидів на навколишнє середовище, організм людини і теплокровних тварин, корисну ентомофауну. 8.4. Біологічний метод захисту рослин Альтернативою хімічного методу є біологічний захист рослин від шкідників, хвороб та бур’янів. Практична зацікавленість біологічним методом зумовлена тим, що він безпечний для людини і теплокровних тварин. Агенти біологічного захисту не забруднюють навколишнє середовище, проявляють високу селективність, зручні для масового виробництва та мають невичерпні ресурси для цього. Ось чому такого важливого значення біологічному захисту рослин надають екологічно розвинені країни. Зокрема, в положенні, прийнятому в департаменті землеробства США, зазначається, що сучасний біологічний захист рослин, застосований і контрольований відповідальною особою, є екологічно безпечною й пріоритетною формою в довготривалих програмах боротьби зі шкідливими організмами. Слід відмітити, що в нинішніх умовах застосування лише біологічного методу поки ще не дає змоги повною мірою захистити сільськогосподарські культури від шкідників та хвороб. Тут відіграють певну роль матеріально-технічні труднощі в реалізації біометоду і безпідставний скепсис щодо його ефективності. Сьогодні лише інтегрований захист рослин, що являє собою ідеальну комбінацію біологічних, агротехнічних, селекційно-генетичних, хімічних та інших методів, спрямованих проти комплексу шкідників та хвороб у конкретній еколого-географічній зоні на певній культурі, при якій здійснюється регулювання чисельності шкідливих видів до економічного порогу шкодочинності і збереження дії природних корисних організмів, ставить надійний заслін перед шкідниками та хворобами сільськогосподарських культур. Щодо перспективи, то біологічний захист рослин розглядається як дорога до майбутнього. Що ж являє собою біологічний метод, або біологічна боротьба ? В статуті міжнародної організації біологічної боротьби (МОББ) записано, що термін “біологічна боротьба” означає використання живих організмів для попередження втрат, які завдаються шкідливими організмами, а також використання біологічно активних речовин, які керують поведінкою шкідливих організмів, з метою регулювання чисельності їх популяції. Розглянемо конкретні основні прийоми і методи біологічного захисту: - використання паразитичних і хижих комах (ентомофагів); - мікробіологічний метод (використання патогенних мікроорганізмів, які уражають шкідливі для сільського господарства організми); - селекційно-генетичний метод (культивування створених генетиками-селекціонерами стійких до пошкодження шкідниками сортів сільськогосподарських культур). - біотехнічний метод (регуляція поведінки комах, та порушення процсів їх росту і розвитку); - генетичні, або автоцидні, методи захисту рослин (введення в популяцію шкідника нежиттєздатних або безплідних особин, переважання в популяції самців, моновольтинізм для шкідників, що розвиваються в двох і більше поколіннях, і, навпаки, використання цитоплазматичної несумісності, отримання бездіапаузних популяцій та ін.); - методи молекулярної біології і генної інженерії (отримання генетично модифікованих (трансгенних) рослин, стійких до шкідливих організмів, гербіцидів); - біологічна боротьба з бур’янами (використання комах-фітофагів для боротьби з бур’янами). Наведені принципи екологічно безпечного ведення сільськогосподарського виробництва дозволять отримати високі врожаї, зберегти стабільність сільськогосподарських ландшафтів та поступово перейти на шлях сталого розвитку агроекосистем. Контрольні питання 1. Що таке агроекологія ? Які завдання вона вирішує ? 2. Які екологічні особливості притаманні агроландшафтам ? 3. Назвіть основні види деструктивних явищ на сільськогосподарських землях. 4. В чому виявляється негативний вплив на стан ландшафтів надмірна розораність грунтів ? 5. Що таке пестициди ? Покажіть шляхи їх міграції в навколишньому середовищі. 6. Дайте характеристику ерозійним процесам. Які фактори лежать в основі їх виникнення ? 7. Які існують шляхи оптимізації структури агроландшафтів ? 8. Що собою являє система точного землеробства і яке місце в ньому займає біологічне землеробство ? 9. Які ви знаєте прийоми обмеження та раціонального і більш безпечного використання пестицидів ? 10. Перелічіть і дайте пояснення основним напрямам біологічного захисту рослин.

Кристали – тверді тіла, яким властива симетрія атомів. Кристали – це мінерали, які мають правильну геометричну форму. Кристалічним називається стійкий фазовий стан твердого тіла, структура якого має правильну періодичну тримірну повторюваність розташування частинок: атомів, іонів, молекул. Кристали – тверді тіла, яким властива симетрія атомів. Кристали – це мінерали, які мають правильну геометричну форму. Кристалічним називається стійкий фазовий стан твердого тіла, структура якого має правильну періодичну тримірну повторюваність розташування частинок: атомів, іонів, молекул. Кристалографія – наука, що вивчає тіла, які складені з кристалічної речовини, їх геометричну форму, фізико-хімічні властивості. В основі її методу лежить принцип симетрії. Аморфна речовина – (безформний) некристалічна речовина, для якої характерне невпорядковане розташування матеріальних часток та властива ізотропність. Стан речовини, протилежний кристалічному. Властивості кристалічної речовини – анізотропність, ізотропність, здатність самоограняться. Анізотропність – властивість кристалічного тіла залишається незмінною в усіх паралельних напрямках і може змінюватись лише в непаралельних. Ізотропність – властивість кристалічного тіла не змінюється залежно від напрямку. Здатність кристалів самоограняться – притягання до грані частинок, які випадають з розчину, на всій її поверхні однаково та відбувається завдяки анізотропності. Грані кристалів – площини, що обмежують кристал. Ребра кристалів – лінії перетину граней. Вершини кристалів – точки перетину ребер. Кути кристалів – площини кристалів, що пересікаються. Закон сталості граних кутів – кути між відповідними гранями одного й того ж самого мінералу однакові і сталі. За величиною граних кутів можна визначити кожен мінерал. Цей закон у 1673 р. відкрив датчанин Микола Стенон. Елементи симетрії – площа, лінія і центр, відносно яких грані, ребра і кути фігури розташовуються симетрично. Площина симетрії (Р) – це уявна площина, яка ділить кристал на дві однакові і протилежно обернені частини, кожна з яких є дзеркальним відображенням іншої. Вісь симетрії (L) – це уявна пряма лінія, при обертанні навколо якої на певний кут усі елементи обмеження кристала суміщаються. Залежно від числа таких суміщень у разі повного обертання кристала на 3600 розрізняють осі 2-, 3-, 4- та 6-го порядків. Центр симетрії (С) – це уявна точка всередині кристала, в якій перетинаються і діляться навпіл усі діагоналі. Атомні кристалічні ґратки – в їх вузлах розташовані атоми (алмаз, графіт, сірка), властиві для самородних елементів. Іонні кристалічні ґратки – у вузлах ґратки розташовані іони (галіт, пірит), вони властиві для галоїдних сполук лужних металів та більшості окислів двовалентних металів Молекулярні кристалічні ґратки – у вузлах розміщені молекули, вони характерні переважно для більшості органічних сполук (цукор). Сингонії – (рівнокутність) або системи кристалографічної форми, в які об’єднуються кристали різної форми за спільними ознаками. До однієї системи потрапляють усі кристали, в яких однакові кути між кристалографічними осями. Кубічна сингонія – кристали цієї сингонії розвиваються в трьох напрямках під прямими кутами відповідно до трьох кристалографічних осей. У кристалах кубічної сингонії найбільша кількість елементів симетрії, тому її називають вищою і вона характеризується наявністю більш як одної осі вищого порядку. Середня сингонія – до них належать кристали, які мають лише одну вісь вище другого порядку(гексагональна, тетрагональна, тригональна сингонії). Вища сингонія – характеризується наявністю більш як одної осі вищого порядку (вище другого - кубічна). Нижча сингонія – кристали не мають осей симетрії вищих, ніж другого порядку (ромбічна, моноклінна, триклінна). Гексагональна сингонія – або шестикутна, форми цієї сингонії в перетинах утворюють шестикутник. Кристали гексагональної сингонії розвиваються в чотирьох напрямках, з них один вертикальний і три горизонтальні і мають одну вісь симетрії шостого порядку. Тетрагональна сингонія – чотирикутна, бо форми її в перетинах утворюють чотирикутник. Кристали цієї сингонії розвиваються в двох напрямках горизонтальних і третьому вертикальному, та для неї характерна одна вісь четвертого порядку. Тригональна сингонія – фігури в перетинах утворюють трикутник. Кристали цієї сингонії розвиваються по чотирьох кристалографічних осях, як в гексагональної сингонії. У цих кристалах одна вісь третього порядку. Ромбічна сингонія – кристали неоднаково розвиваються в трьох напрямках під прямими кутами. Фігури у перетинах утворюють ромб та у них більше ніж одна ось другого порядку. Моноклінна сингонія – у цієї сингонії одна кристалографічна вісь похилена, кристалографічні осі, як в ромбічній сингонії, нерівні, кути між ними прямі, тупі й гостри. Кристал розвивається в трьох напрямках неоднаково під різними кутами та мають одну вісь симетрії другого порядку (слюда, гіпс, ортоклаз). Триклинна сингонія – усі осі цієї сингонії похилені (кожна відносно інших), тому, між ними прямих кутів немає, є лише тупі й гострі. Кристал розвивається неоднаково в трьох напрямках під тупими й гострими кутами, тому елементів симетрії немає (польові шпати – алюмосилікати калію, натрію, кальцію). Фізичні і хімічні властивості мінералів, їх класифікація Мінерали – природні хімічні сполуки або самородні елементи, які виникли внаслідок перебігу різноманітних фізико-хімічних процесів у земній корі і на її поверхні. Вони входять до складу всіх гірських порід, рудних і нерудних корисних копалин. Мінералогія (від лат. minera - руда) – розділ геології, який досліджує склад, будову, властивості і походження мінералів. Первинні мінерали – сформувались безпосередньо з магми одночасно з породою в основному в глибоких шарах земної кори і при виливанні магми на поверхню земної кори. Вторинні мінерали – утворилися пізніше, ніж первинні, і часто за рахунок первинних, на земній поверхні або біля неї. До них належать мінерали осадового і метаморфічного походження. Інтерференція світла – просторовий перерозподіл енергії світлового випромінювання внаслідок накладання двох чи декількох світлових хвиль. Спайність – здатність деяких мінералів колотися у певних кристалографічних напрямках з утворенням дзеркальних поверхонь – площин спайності. Шкала Мооса – набір із 10 мінералів, в якому кожен наступний мінерал своїм гострим кінцем дряпає всі попередні, умовно позначається балами від 1 до 10. Фізичні властивості мінералів – колір, блиск, злам, спайність, твердість, щільність, риска, прозорість, магнітність, смак, запах, ковкість, розчинність у воді, взаємодію з 10% розчином HCl. Колір мінералів – у деяких він є постійною ознакою (малахіт – зелений, лазурит – синій), але може бути різний та залежить від хромофора (кальцит – безколірний, білий, жовтий, зелений, фіолетовий, бурий, чорний), умов освітлення (лабрадор – сині переливчасті плями), механічних домішок тощо. Хромофор - забарвлювальний елемент мінералу, що надає певного кольору. Блиск – зумовлений тим, що поверхня мінералу відбиває світло та залежить від кількості відбитого ним світла. Буває – металевий, напівметалевий, скляний, перламутровий, жирний, шовковистий, алмазний, матовий. Металевий блиск мінералу – яскравий блиск, який спостерігається на свіжому зломі металу (золото, пірит, магнетит). Напівметалевий блиск мінералу – або металовидний – тьмяніший блиск, як у графіту, ільменіту. Скляний блиск мінералу – нагадує блиск скла (гірський кришталь, кам'яна сіль). Перламутровий блиск мінералу – переливи райдужними кольорами внаслідок відбивання світла внутрішніми площинами мінералу (слюда, кальцит). Жирний блиск мінералу – поверхня наче змазана жиром (тальк, нефелін). Шовковистий блиск мінералу – блимаючий, характерний для тих мінералів, які мають волокнисту будову (азбест, волокнистий гіпс). Алмазний блиск мінералу – схожий на скляний, але яскравіший (алмаз, цинкова обманка). Матовий блиск мінералу – блиск відсутній (піролюзит, каолініт). Злам мінералу – характеризується тією поверхнею, яка виникає при розламуванні або при роздрібненні мінералу. Мінерали, які мають спайність дають рівний злам (кальцит, галіт). Розрізняють залами у мінералів без спайності – раковистий, нерівний, скалкуватий, гачкуватий, землистий, зернистий. Раковистий злам мінералу – схожий на внутрішню поверхню раковини (опал, халцедон, обсидіан). Нерівний злам мінералу – характеризується нерівною поверхнею без блискучих спайних ділянок (апатит). Скалкуватий злам мінералу – нагадує злам деревини поперек волокнистості, властивий мінералам волокнистого складу ( азбест, волокнистий гіпс, іноді рогова обманка). Гачкуватий злам мінералу – поверхня зламу вкрита дрібними гачечками (самородна мідь, самородне срібло). Землистий злам мінералу – характерний для землистих мінералів. Зернистий злам мінералу - характерний для мінералів зернистої будови. Прозорість – здатність речовини пропускати світло і залежить від її фізико-хімічних властивостей. Залежно від ступеня прозорості мінерали поділяють на прозорі (гірський кришталь), напівпрозорі (сфалерит), непрозорі (пірит). Спайність – здатність деяких мінералів колотися у певних кристалографічних напрямках з утворенням дзеркальних поверхонь – площин спайності. Розрізняють види спайності – цілком досконалу, досконалу, середню, недосконалу. Цілком досконала спайність – у мінералу, який у певному напрямку дуже легко розщеплюється на пластинки, листочки, лусочки. Площини спайності – дзеркально-блискучі, рівні (слюда). Досконала спайність – у мінералу, який у певному напрямку колеться з утворенням рівних блискучих площин (мінерали групи шпатів – ортоклаз, флюорит, кальцит). Середня спайність – у мінералів, які від удару розпадаються на уламки, обмежені приблизно однаково як площинами спайності, так і неправильними поверхнями зламу (авгіт). Недосконала спайність – та, яку важко знаходити на уламках мінералу (апатит, берил). Відсутність спайності – під час удару мінерал колеться у випадкових напрямках і дає нерівні поверхні зламу (кварц, пірит). Твердість – ступінь опору поверхні досліджуваного мінералу дряпанню. Щільність мінералу – залежить від його хімічного складу і структури. Виділяють три групи – легкі (щільність до 2,5 г/см 3; середні – 2,5-4,0; важкі – понад 4,0 г/см 3. Побежалість – наявність на поверхні непрозорих мінералів райдужних плівок. Риска, або колір риски мінералу – здатність мінералів давати кольорову риску на "бісквіті", колір риски – це колір мінералу в подрібненому стані і він може відрізнятися від кольору мінералу. Магнітність – здатність мінералу притягуватись до магніту та діяти на магнітну стрілку. Запах – під час горіння, тертя, розтиранні у порошок, при ударах деякі мінерали виділяють характерні запахи (сірка, фосфорит, каолін). Смак – деякі мінерали, які добро розчиняються у воді викликають смакові відчуття. Можуть бути – солоні (галіт), гірко-солоні (сильвін, мірабіліт), кислий - галуни. Взаємодія з кислотою – важлива властивість деяких карбонатів з виділенням бульбашок СО2. Використовується для діагностування карбонатних порід (вапняків, крейди). Поліморфізм – (багатоформність) здатність кристалічної речовини змінювати кристалічну структуру, а у зв’язку з цим і фізичні властивості. Наприклад, диморфізм природного вуглецю, який кристалізується залежно від умов у вигляді алмазу (кубічна сингонія), або у вигляді графіту (гексагональна сингонія). Ізоморфізм – (рівноформність) речовини з різним хімічним складом мають однакову кристалічну структуру, завдяки здатності іонів до взаємного заміщення, розміри яких ідентичні. Псевдоморфози – явище, коли один мінерал утворюється у формі іншого. Скам'янілості, органічна речовина яких заміщена кальцитом або опалом (скам'яніле дерево). Парагенезис – сумісне залягання мінералів, зумовлене спільністю їх походження. Знаючи умови утворення мінералів, за відомими мінералом можна знайти й інші компоненти даної асоціації. Генезис – походження мінералів і гірських порід у земній корі. Мінералогенезис – походження мінералів. Процеси утворення мінералів – за джерелом утворення: ендогенні (інтрузивний та ефузивний магматизм, метаморфізм – зумовлені внутрішньою енергією Землі) та екзогенні (вивітрювання, осадоутворення, діагенез – зумовлені зовнішню енергією Землі, основним джерелом є промениста енергія Сонця). Петрогенезис – походження гірських порід. Магма – вогнево-рідинний силікатний або алюмосилікатний розплав, що містить воду, водяну пару, гази ( F2, Cl2, CO2, CO, H2) та леткі компоненти – сірку, фосфор, бор. Ендогенні процеси – процеси мінералоутворення, що зумовлені внутрішньою енергією Землі. Серед них виділяють магматизм (інтрузивний та ефузивний) і метаморфізм. Інтрузивний магматизм – процеси, при яких магма, що піднімається з надр Землі, частіше не досягає земної поверхні, а повністю застигає і кристалізується на глибіні Ендогенні = магматичні мінерали – мінерали, які утворюються або з магми і зв’язаних з нею продуктів. Інтрузивні мінерали та гірські породи – (глибинні) ті, що утворилися ендогенно, тобто з магми на глибіні. Характер мінералів кристалічний і вони мають вигляд великих зерен внаслідок повільного застигання магми в земній корі в умовах великого тиску й високої температури. Ефузивні мінерали та гірські породи – (виливні) утворилися під час виливу магматичних мас на поверхню Землі в умовах низької температури й меншого атмосферного тиску і не встигли закристалізуватися. Вони мають тонко кристалічну будову, дрібний розмір, або мають вигляд аморфної склуватої маси. Стадії утворення мінералів – у процесі застигання магми виділяють такі стадії: магматична (мінерали кристалізуються за температурою понад 7000 С); пегматитова (мінерали кристалізуються із залишкового розплаву, збагаченого силікатною кислотою, леткими компонентами, рідкими елементами за температури нижче 7000 С з утворенням пегматитів); гідротермальна (мінерали утворюються з нагрітих водних – гідротермальних – розчинів за температури 400-1000 С). Пегматити – грубокристалічні тіла, що утворилися у процесі подальшої кристалізації основної (гранітної) магми, збагаченої рідкісними та рідкісноземельними елементами і леткими речовинами. Пегматити багаті на різні мінерали. Пегматитовий процес – один з основних процесів мінералоутворення за участю пегматитів, які з'являються після подальшої кристалізації силікатного розплаву основної (гранітної) магми. Пневматолітовий процес – процес, в якому активну роль у мінералоутворенні відіграють гази (самородна сірка, нашатир, бромовмісні мінерали, хлориди, сульфати), тобто мінерали утворюються з водяної пари й газових продуктів магми. Гідротермальний процес – під час проникнення по тріщинах у холодніші ділянки земної кори сумісно з іншими леткими компонентами водяна пара конденсується з утворенням гарячих водних розчинів гідротермального походження – руди рідкісних, кольорових і радіоактивних металів, золото). Гідротермальні розчини – розчини, які виділяються з магми або формуються внаслідок скраплення газів. Екзогенні = гіпергенні процеси – утворення мінералів, що зумовлені зовнішню енергією Землі. Серед них розрізняють процеси вивітрювання, осадоутворення і діагенез. Вивітрювання – процес зміни фізичного стану і хімічного складу мінералів і гірських порід під дією фізичних, хімічних, біологічних чинників. Розрізняють вивітрювання: фізичне (процес зміни фізичного стану мінералів і гірських порід без зміни їхнього хімічного складу), хімічне (процес зміни хімічного складу мінералів під впливом атмосферної і підґрунтової води та газів) і біологічне (процес зміни фізичного стану і хімічного складу мінералів і гірських порід за участю живих організмів). Фізичне вивітрювання – процес зміни фізичного стану мінералів і гірських порід без зміни їхнього хімічного складу. Хімічне вивітрювання – процес зміни хімічного складу мінералів під впливом атмосферної і підґрунтової води та газів. Біологічне вивітрювання – процес зміни фізичного стану і хімічного складу мінералів і гірських порід за участю живих організмів. Осадоутворення – після руйнування великих мас гірських порід і мінералів вони переміщуються проточними водами, в просторі йде сортування і пере відкладання продуктів вивітрювання і утворюються механічні осади. У водоймах розчинені речовини можуть випадати в осад і це хімічні осади. За участю живих організмів утворюються так звані біоліти. Біоліти – мінерали органічного походження в утворенні яких беруть участь бактерії, гриби, водорості, коралові поліпи, молюски, ракоподібні, голкошкірі. Ці організми поглинають розчинені сполуки і концентрують їх у своєму тілі (лімоніт; піролюзит; солі кальцію, що утворюють вапняки; фосфорити, яшма, крейда). Метасоматоз – заміщення існуючих мінералів на нові за рахунок хімічних елементів, які приносять газо-водні високотемпературні розчини. Причому розчинення старого мінералу і відкладання нового відбувається практично одночасно, порода майже весь час перебуває у твердому стані. Метасоматичне заміщення йде без зміни об’єму, часто зберігаються сліди будови первинних мінералів (доломіт – кальцій вапняку замінюється магнієм). Термодинамічні зони Землі – їх виділяють за термодинамічними умовами утворення мінералів: зона гіпергенезу (лежить у верхній частині земної кори; потужність від 0,5 до 10 км; поширюється до поясу сталих температур, який змінюється упродовж сезонів і діб – на глибіні 10 км температура може становити 250-3000 С, а тиск 0,25 Гпа); зона метаморфізму (розміщена за зоною гіпергенезу і простирається до глибини 20-25 км; тут з поглибленням поступово підвищуються тиск до 0,5 ГПа, а температура – до 600-9000 С); зона магматизму (залягає глибше 20-25 км і характеризується температурою до 900-10000 С внаслідок розпаду радіоактивних елементів, що зумовлює перехід речовини в текучу "напіврідинну", насичену газами масу – магму та великим тиском – більше 0,5 ГПа); Класи мінералів (за Даном) – основою такої класифікації є хімічний склад мінералів і вони поділяються на 6 класів: 1 клас – самородні елементи (алмаз, сірка, золото, срібло, мідь, платина) 2 клас – сульфіди (галеніт, сфалерит, кіновар, пірит, халькопірит) 3 клас – галоїдні сполуки (галіт, сильвін, флюорит) 4 клас – окисли = оксиди( кварц, халцедон, гематит, магнетит, лімоніт) 5 клас – солі кисневих кислот I група – карбонати (кальцит, магнезит, доломіт, малахіт, азурит) II група – силікати А – безводні силікати Метасилікати (авгіт, рогова обманка, берил) Ортосилікати (нефелін, гранати, олівін, циркон, топаз) Алюмосилікати (ортоклаз, мікроклін, лабрадор, турмалін) Б – водні силікати Слюди (мусковіт, біотит) Хлорити (клінохлор) Змійовики і тальк (змійовик, азбест, тальк) Каолініти (каолін) Монтморилоніти III група – фосфати (апатит, фосфорит) IV група – сульфати (барит, ангідрит, гіпс, мірабіліт) V група – нітрати (калійна і натрова селітра) 6 клас – органічні сполуки (нафта, асфальт, озокерит, янтар, торф, кам’яне вугілля) Самородні елементи – мінерали, що складаються лише з одного хімічного елемента (платина, золото, срібло, мідь, свинець, сірка,). Часто утворюють суміші, тверді розчини (золото і срібло утворюють електрум, залізо і нікель - аваруїт). За фізичним станом тверді, рідкі і газоподібні. Сульфіди – сірчисті сполуки металів (пірит, халькопірит, галеніт, сфалерит, кіновар), їх походження переважно гідротермальне, може бути магматичним та екзогенним. Мають металевий блиск, часто незначну твердість, велику щільність, непрозорі, електропровідні. Окисли (оксиди) – сполуки елементів з киснем, гідрооксиди можуть містити воду, (халцедон, лімоніт). Серед них поширений ізоморфізм, мають неметалевий блиск, високу твердість, різноманітний колір, для деяких діагностичною ознакою є колір риски, щільність коливається. Походження різноманітне - ендогенне, магматичне, пегматитове, гідротермальне, метаморфічне (кварц, гематит, магнетит, корунд). Галоїдні сполуки – солі галогеноводневих кислот, більшість з них є відносно рідкісними мінеральними тілами. Колір різний, твердість невелика, блиск скляний, серед них переважають вторинні мінерали (галіт, сильвін, флюорит). Карбонати – солі вугільної кислоти (кальцит, магнезит, доломіт, малахіт, азурит). Колір в них переважно світлий, може бути ізоморфізм, вони є важливими складовими частинами ґрунтотворних порід лесів і лесоподібних суглинків. Характерна реакція "кипіння". Силікати – є мінералами ґрунтів, основою структурної будови є тісний зв'язок атомів кисню і силіцію. Походження різноманітне – магматичне (польові шпати), пегматитове (слюди, турмалін),метаморфічне (гранати, хлорити). Силікати екзогенного походження є продуктами вивітрювання силікатів ендогенного походження (каолініт, глауконіт). Метасилікати - безводні солі метакремнієвої кислоти (авгіт, рогова обманка, берил). Ортосилікати = острівні – безводні солі ортокремнієвої кислоти (нефелін, гранати, олівін, циркон, топаз). Алюмосилікати – безводні солі каолінових кислот в яких алюміній не заступає водень, а виступає як компонент кислотного радикалу,(ортоклаз, мікроклін, лабрадор, турмалін) Слюди – водні алюмосилікати, породотворні мінерали переважно кислих інтрузивних порід і кристалічних сланців (мусковіт, біотит). Спайність досконала, походження – магматичне, метаморфічне і пегматитове. Хлорити – утворюються гідротермальним способом в умовах низької температури, колір зелений, добра спайність, низька твердість (клінохлор). Змійовик = група серпентину - смугаста гірська порода, поверхня якої за малюнком нагадує шкіру гадюки, блиск жирний, зеленуватий відтінок, твердість мала, непрозорі. Тальк – порода з низькою твердістю, жирна на дотик, блиск перламутровий, досконала спайність, метаморфічного походження, основний наповнювач інсектицидів, неотруйний. Каолініти – алюмокремнієва кислота, твердість мала, за кольором безбарвні, блиск перламутровий, сингонія моноклінна. Утворюється внаслідок вивітрювання магматичних і метаморфічних порід, багатих на алюмосилікати, під дією води і вуглекислоти (каолін). Монтморилоніти – агрегатні тонко дисперсні маси які набухають при поглинанні води, здатні вибирати з рідин різні забруднюючи завислі домішки, здатні до обміну катіонами, колір білуватий, блиск матовий і восковий, твердість мала. Утворюється в процесі вивітрювання основних магматичних порід в умовах лужного середовища, входить до складу лесових порід (контроніт, бейделіт, сапоніт, соконіт). Фосфати – мінерали, які є солями ортофосфорної кислоти (апатит, фосфорит), агрономічні руди. Їх походження магматичне, пневматолітове, гідротермальне, осадове, морське, іноді континентальне. Сульфати – солі сірчаної кислоти (барит, ангідрит, гіпс, мірабіліт). Походження здебільшого гіпергенне – хімічні озерні і морські осади, продукти окиснення сульфідів, сірки, продукти вулканічної діяльності. Добре розчиняються у воді і пере відкладаються, блиск неметалевий, твердість мала. Нітрати - солі азотної кислоти (калійна і натрієва селітра). Їх походження в основному біогенне (за участю нітробактерій). Легко розчиняються у воді, є агрономічними рудами. Органічні = вуглеводневі сполуки – чисельні речовини, в яких головна роль у вуглеводневих сполук (торф, вугілля, нафта). Форми мінеральних агрегатів – друза, конкреція, жеода, ооліти, дендрити, сталактити, сталагміти, монокристали. Мінеральні агрегати – природне скупчення мінералів у вигляді зерен або кристалів. Монокристал – поодинокий, добре виражений багатогранник, який характеризується певною формою (галіт – куб, кварц – шестигранник). Друзи – зростки кристалів, які однім кінцем прикріплені до спільної основи (гірський кришталь, кварц, галеніт). Дендрити – гілчасті деревоподібні агрегати, які утворилися внаслідок швидкої кристалізації (самородна мідь, срібло), або під час коагуляції колоїдів (оксиди мангану, заліза). Конкреції – агрегати кулеподібної форми, іноді з радіально-променевою будовою всередині (фосфорит, марказит). Жеоди = секреції – порожнини в гірської породі, подекуди заповнені мінеральною речовиною. На противагу конкреціям ріст їх відбувається від периферії до центра. Ооліти – невеликі кульки, які мають концентрично-шкаралупчасту будову. Кульки можуть бути зцементованими або перебувати у пухкому стані (піролюзит, боксит). Сталактити та сталагміти – натічні форми, які утворюються внаслідок виділення мінералу з розчину в процесі випаровування (кальцит, гідрооксиди заліза, малахіт, арагоніт). Колоїдні речовини – це роздрібнені (дисперсні) мінеральні маси, які складаються з частинок розміром від 0,2 до 0,001 мк. Ці частинки перебувають у колоїдному розчині і називаються золями. Золі скупчуються і згортаються, утворюючи осади – гелі. Гелі висихають, стискуються і з них утворюються колоїдні мінерали (бурий залізняк, каолініт). Ізоморфні суміші – тверді розчини в яких складові частини мають подібний хімічний склад і зовнішню форму (мінерали-плагіоклази). Тверді розчини – тверда однорідна суміш двох або декількох елементів чи їх хімічних сполук, які не дають хімічних реакцій. До твердих розчинів належать такі тіла, які утворюються при застиганні розплаву (сплави золота й міді, заліза і нікелю, вулканічне скло). Структура гірських порід, їх основні типи, класифікація Петрографія – наука про гірські породи, яка вивчає хімічний, мінералогічний склад, їх структуру, текстуру, умови утворення, залягання, поширення та зміну у зв’язку з геологічними процесами, що відбуваються у земній корі. Гірські породи – скупчення одного або декількох мінералів, які займають значний простір у земній корі і мають більш-менш сталий хімічний і мінеральний склад та будову. Всього відомо близько 1000 видів гірських порід. Мономінеральні гірські породи – складаються з одного мінералу (вапняк, що утворився з кальциту). Полімінеральні гірські породи – складаються з багатьох мінералів (граніт утворений з кварцу, польового шпату і слюди). Породоутворювальні мінерали – мінерали, які характерні для породи і обов’язково входять до її складу. Їх близько 20 видів та з них на 95% складена земна кора. Акцесорні мінерали – другорядні, випадкові мінерали в складі порід. Типи = групи гірських порід за походженням – магматичні, осадові і метаморфічні. Вони відрізняються умовами залягання в земній корі, хімічним і мінералогічним складом, структурою та наявністю корисних копалин. Діагностичні ознаки гірських порід – мінеральний склад (моно-, полімінеральні); колір (визначають за забарвленням, яке переважає у породі); структура ( внутрішня будова, тобто ступінь кристалізації, форма, розмір і спосіб зростання мінералів), яка відбиває умови утворення; текстура (характеризує взаємне розміщення складових частин та щільність); форми залягання (залежать від умов утворення порід, їх вивчають у природній обстановці). Специфічні ознаки гірських порід – "кипіння", магнітність, розчинність у воді, гігроскопічність, твердість (тверді дряпають скло, м'які не дряпають), горючість, запах. Магматичні породи – ті, що утворюються внаслідок кристалізації магми всередині або на поверхні земної кори. Бувають інтрузивні та ефузивні, які відрізняються структурою, текстурою та умовами залягання. Види текстури – за способом залягання складових частин розрізняють щільні (масивні породи кристалічної склуватої будови), пористі (є пори, утворені газами під час виділення з лави), масивні (мінерали розташовані в породі безладно), верстуваті (розташування мінералів верствами), сланцюваті (мінерали розташовані паралельно тонкими шарами), флюїдні (мінерали розташовані потоками – це сліди течії лави), мигдалекам'яні (пори виповнюються вторинними мінералами). Види структур – тобто, особливості внутрішньої будови - за розміром кристалів виділяють великозернисту (розмір зерен понад 5 мм у діаметрі, що властиво для глибинних порід, які кристалізуються повільно); середньозернисту (зерна розміром 5-2 мм); дрібнозернисті (менше 2 мм, характерно для напівглибинних порід, що утворюються за швидкого охолодження магми), щільна = афанітова (зерна не помітні навіть у лупу). Форми залягання інтрузивних порід – вони утворюють масивні тіла – лаколіти, лопотіти, батоліти, штоки, факоліти, жили, дайки, нек, сіли. Лаколіти – тіла грибоподібної форми з випуклою поверхнею (діаметром від 100 м до декількох км, наприклад, гори Аюдаг, Залізна) Лопотіти – мають вигляд плоского блюда або чаші Батоліти – куполоподібні тіла великих розмірів (площею понад 200 км2); вони мають стрімкі боки і розширюються донизу, фундамент батолітів знаходиться на великій глибині Штоки – за формою аналогічні батолітам, але менших розмірів Факоліти – сочевице подібні тіла у складках шарів Жили – у разі заповнення тріщин інтрузивними породами без правильної форми Дайки – жили, які перетинають шари вертикально Нек – застигла лава у жерлі вулкана Сіли – горизонтальні інтрузії Види структури ефузивних магматичних порід – склувата = афанітова (зерна не помітні навіть у лупу), порфірова (на фоні загальної рівномірнозернистої маси виділяються великі кристали вкраплень). Види текстури ефузивних магматичних порід – пориста (зумовлена виділенням газів під час застигання лави), флюїдна (мінерали розташовані потоками – це сліди течії лави), мигдалекам'яна (пори виповнюються вторинними мінералами), масивна (мінерали розташовані в породі безладно). Форми залягання ефузивних магматичних порід – потоки (заповнені застиглою лавою, подовжені негативні форми рельєфу), покриви (виникають у разі великих виливів базальтових лав і займають величезні площі), купола (в’язка гранітна лава, що виливається із жерла вулкана, не розтікається, а утворює куполоподібне підвищення). Класифікація магматичних порід – (хімічна) залежить від ступеня насичення силікатною кислотою: ультракислі (Si O2 більше 75%), кислі (65-75%), середні (52-65%), основні (45-52%), ультра основні (менше 45%). Осадові породи – продукти вивітрювання магматичних і метаморфічних порід та накопичення решток організмів. Ці продукти можуть переноситися механічними силами (вітром, водою, льодом), виділятися з розчинів і відкладатися на дні водойм або на поверхні землі. Майже 75% поверхні земної кори вкрито осадовими породами. Однієї з важливих ознак є їх смугастість. Стадії формування осадових порід – утворення осадового матеріалу (процеси вивітрювання, осадоутворення); переміщення; акумуляції; скам'яніння. Осадові породи утворюються з продуктів руйнування гірських порід, які існували раніше, решток відмерлих організмів і продуктів їх життєдіяльності на дні водних басейнів або суходолів. Осадові породи можуть залишатися на місце свого утворення або переноситися різними механічними силами. Види структури осадових порід – (за розміром уламків) за розмірами уламків: псефітова (грубоуламкова, розмір частинок понад 2 мм в діаметрі); псамітова (піщана, частинки від 2 до 0,05 мм); алевритова (пилувата, частинки від 0,05 до 0, 005 мм); пелітова (глиниста, частинки менше 0,005мм); мішана (псефіто-псаміто-пелітова, наприклад, морени). Види структури осадових порід – за генетичним типом – уламкова (в уламкових порід); глиниста (у глинистих порід); зерниста (у хемогенних порід); біогенна (у біогенних порід). Види текстури осадових порід – масивна, безладна (піски, псефіти), смугаста (перехід ангідриту в гіпс), пориста, волокниста (гіпс), радіальна (сидерит), концентрична (сталактити); за ступенем цементації поділяється на пухку і зцементовану. Форми залягання осадових порід – для більшості характерна пластова, шарова та покривна форми залягання. Класифікація осадових порід – виділяють 4 генетичні групи: 1- уламкові (продукти фізичного вивітрювання, груба фаза розсіювання мінеральної маси); 2- глинисті – продукти фізичного або хімічного вивітрювання, а також коагуляції колоїдних розчинів, найдрібніша фаза розсіювання речовини); 3- хемогенні (випадають з води); 4- органогенні (утворюються за участю рослинних і тваринних організмів). Метаморфічні породи – змінені магматичні й осадові породи під впливом високих температур, тиску, газів, гарячих розчинів, тобто вторинні гірські породи. Види структури метаморфічних порід – повнокристалічна, яка утворилася внаслідок перекристалізації порід у твердому стані. Під дією високого тиску на породи всі кристали сплющуються й орієнтуються в одному напрямку, перпендикулярному до дії тиску, або деформуються і подрібнюються. За розміром зерен мінералів розрізняють – великокристалічні (діаметр зерен більше 1 мм); середньокристалічні (діаметр від 1 до 0, 25 мм); дрібнокристалічні (діаметр менше 0, 25 мм). Види текстури метаморфічних порід – сланцювата (мінерали видовженої форми, розташовані паралельно - сланці), смугаста (у породі чергуються смуги різних за складом і кольором мінералів різної товщини - гнейси), волокниста (мінерали переплітаються між собою), плойчата = хвиляста (порода зібрана в складки), очкова ( в породі виявляються великі зерна світлих мінералів на загальному темному фоні), масивна (зерна мінералів розміщені без певного орієнтування - мармури). Родючість ґрунту – здатність забезпечувати рослини поживними речовинами та водою. Складові частини ґрунту – тверда частина (містить запаси поживних речовин для рослин, які зосереджені в мінералах), рідинна частина (ґрунтовий розчин, з якого рослини безпосередньо беруть воду та поживні речовини), газова частина ( або ґрунтове повітря). Тверда частина ґрунту - містить запаси поживних речовин для рослин, які зосереджені в мінералах. У її складі є рештки рослинних і тваринних організмів, вони розкладаються і звільняють раніш засвоєні речовини. Тверда частина складається з колоїдних (розмір частинок менше 0, 25 мікрон) та мулуватих часток (розмір більше 0, 25 мікрон). Колоїдні та мулуваті частки зумовлюють властивості ґрунту – зв’язність, набухання, поглинальна здатність. Рідинна частинаґрунту - ґрунтовий розчин, з якого рослини безпосередньо беруть воду та поживні речовини. Взаємодія солей цього розчину з колоїдами твердої частини має велике значення і від неї залежать вапнування кислих ґрунтів, гіпсування солонців, внесення добрив. Газова частинаґрунту - або ґрунтове повітря, перебуває у взаємодії з твердою частиною ґрунту та ґрунтовим розчином. Динамічна геологія. Характеристика екзогенних та ендогенних геологічних процесів. Джерела їх енергії Процеси внутрішньої динаміки = ендогенні процеси – тектонічні рухи, магматизм, метаморфізм Процеси зовнішньої динаміки = екзогенні процеси – вивітрювання, геологічна діяльність вітру, атмосферних опадів, річок, морів і океанів, озер і боліт, льодовиків, підземних вод, діагенез осадів Трансгресія – зміна положення берегової лінії морів та океану, яка викликається коливальними рухами і призводить до зниження материка Інгресія – процес при якому море затоплює великі ділянки суходолу, річкові долини під час трансгресії Регресія – процес піднімання материка під час якого розміри континентів збільшуються Зминання – вигини шару пластичних порід, які викликаються складними рухами що призводять до деформації порід з утворенням складок. Антиклінальні складки – складки, що вигнуті догори Синклінальні складки – складки, що ввігнуті Землетруси – або сейсмічні явища, різкі струси земної кори, що зумовлені дією підземних сил Сейсмограф – прилад, який реєструє землетруси Гіпоцентр землетрусу – осередок землетрусу на певній глибині в обмеженій області земної кори Епіцентр землетрусу – місце на земної поверхні, яке знаходиться над гіпоцентром в якому підземні поштовхи найсильніші Моретрус – струс, що йде з дна моря навіть тоді, коли гіпоцентр знаходиться під материком Цунамі – рухливі значні маси води, які утворюють великі хвилі під час моретрусів Тектоніка – галузь геології, яка вивчає характер залягання шарів у земній корі, або, інакше кажучи, внутрішню її будову Тектонічні рухи – переміщення речовини Землі, яке призводить до зміни форми залягання гірських порід, зумовлене дією внутрішніх сил і частково силою тяжіння. Складки – хвилеподібні згини шарів гірських порід різних розмірів Грабен – опущена ділянка земної кори, або витягнута западина часто великих розмірів (Червоне море, озеро Байкал). Грабен обмежовується підняттями в рельєфі земної поверхні Горсти – підвищені ділянки земної поверхні, які залишаються на місці, після утворення грабена (гори Шварцвальд) Платформи –відносно стабільні блоки кори і літосфери, утворені давніми відкладами, дислокованими і метаморфизованими та протягом тривалого часу зазнавали вертикальних рухів невеликих амплітуд Щити – частини платформи, в яких фундамент виходить на поверхню, вони характерні для давніх платформ і є наслідком тривалого підняття та денудації даної території (Український кристалічний щит, Балтійський щит) Плита – частина платформи, покрита осадовим чохлом (Волино-Подільська плита) Западина – фундамент платформи, що опущений на велику глибину (перед карпатська, Дніпровсько-Донецька) Геосинкліналі – області земної кори, які характеризуються значною рухомістю, тобто області горотворних процесів Континентальні рифти – великі структури розтягування континентального масштабу, які морфологічно виражені простими і складними грабенами з більш тонкими корою та літосферою, підвищеним тепловим потоком, вулканічною і сейсмічною активністю (Мертве море, Байкальська рифтова система) Лава – вивержена вулканом розплавлена силікатна маса (відрізняється від магми відсутністю пари і газів) Інтрузивний магматизм – процес вторгнення магматичного розплаву в гранітно-метаморфічні чи осадові товщі, що залягають вище, при цьому магма утворює під час застигання тіла (інтрузії) різноманітної форми Ефузивний магматизм – процес, при якому магма виливається на земну поверхню, звільняється від газів і застигає без розкристалізації, перетворюючись на лаву Жерло – трубоподібний канал, який веде до магматичного осередку Кратер – чашоподібне або котлоподібне розширення жерла на вершині конусоподібної гори, складеної затверділими продуктами попередніх вивержень Вулкани – конусоподібні гори, які утворюються під час виливання лави на земну поверхню Вулканізм – явища, які пов’язані з підніманням магми в земну кору, а також її виливом на поверхню Землі Гейзери = пароводні вулкани - джерела, які вивергають гарячу пару та воду в після вулканічну стадію Головні агенти екзогенної динаміки – сонячна радіація, вода, кисень, вуглекислий газ, рослинні і тваринні організми Вивітрювання – руйнування гірських порід на поверхні та в поверхневому шарі Землі під дією повітря, води, льоду, коливань температури, життєдіяльності організмів і людини Типи вивітрювання – фізичне, хімічне, біологічне Фізичне вивітрювання – процес механічного руйнування гірських порід та мінералів на уламки різних розмірів без зміни хімічного складу, які зумовлюються в основному коливаннями температур повітря і безпосереднім нагріванням сонячними променями Хімічне вивітрювання – руйнування гірських порід і мінералів під дією атмосферної води, кисню, вуглекислого газу, органічних кислот із зміною хіміко-мінерального складу Біологічне вивітрювання – руйнування гірських порід що здійснюється живими організмами та продуктами їх життєдіяльності Елювій – продукти вивітрювання гірських порід, що залишаються на місці утворення Колювій – елювіальні породи, що були змити атмосферними водами та відклалися на схилах Вітер – рух повітряних часточок у горизонтальному напрямку, зумовлений різницею атмосферного тиску в різних місцях Інфляція – це робота вітру, яка полягає у відкладанні захопленого уламкового матеріалу, продуктів вивітрювання. З цього матеріалу утворюються еолові відклади (бархани, дюни, лес) Циклони – повітряні маси, які обертаються в Північній півкулі проти годинникової стрілки, причому в центрі цих мас тиск мінімальний Антициклони – повітряні маси обертаються за годинниковою стрілкою, у центрі тиск максимальний Дефляція – руйнівна діяльність вітру, яка полягає у видуванні часточок гірських порід Коразія - руйнівна діяльність вітру, яка полягає в механічної обробці поверхонь гірських порід Еолові форми – перенесений вітром уламковий матеріал, що відкладається на суші Бархани – форма еолового рельєфу у піщаних пустелях, що має вигляд асиметричних піщаних горбів серпоподібної форми Дюни - форма еолового рельєфу, серпоподібна, утворюється на берегах морів та великих річок та свідчать про вологий клімат Делювій – є продуктом вивітрювання гірських порід, переміщених і перевідкладених у підніжжя схилів спокійними дощовими або талими водами. Це самостійний генетичний тип континентальних пухких відкладів зі слабковиявленою шаруватістю. Пролювій - продукти вивітрювання гірських порід, перенесені і перевідкладені тимчасовими бурхливими водними потоками. Це один із видів відкладів на схилах. він утворюється біля підніжжя стрімких схилів гір та в між гірських западинах. Ерозія – руйнування гірських порід текучими водами Річка – постійно діючий водний потік Базис ерозії – рівень, нижче якого ріка не може врізатися, тобто поглиблювати своє русло Меандри – русло річки, яке серед власних наносів утворює петле подібні вигини Заплава – частина річкової долини, яка періодично покривається водою Алювій – відклади, що утворюються внаслідок акумулятивної діяльності річок Тераси – вирівняні ділянки в долині ріки, відмежовані уступами Річкові долини – вузькі, здебільшого хвилясті заглиблення в земній поверхні, які мають по всій довжині нахил від верхів'я до гирла Русло – ложе по якому річка постійно тече Закон К.М. Бера – у річок, які течуть до екватора в північній півкулі, більше підмивається правий берег, а в річок, що течуть до екватора в південній півкулі – лівий. Це відбувається у зв’язку з відхиляючою силою обертання Землі Озера – водойми, які не мають безпосереднього зв’язку з морями Болота – перезволожені ділянки зі специфічною рослинністю, після відмирання якої утворюється торф або сапропель Материкова мілина = шельф – прибережна зона океанів і морів з глибинами близько 200 м, що є підводним продовженням материка Материковий схил = батіальна зона – простягається від шельфу до глибини 2500 м з великим ухилом Океанічне ложе – абісальна зона заглиблена на 2500 – 6000 м з глибоководними западинами Рифтові долини – великі понижені, що обмежені розломами Абразія – руйнівна робота моря при якої морські хвилі, здійняті вітром, руйнують морські узбережжя Бентос – сукупність організмів, які живуть на дні та в ґрунті водойм Планктон – одноклітинні та колоніальні водорості, радіолярії, дрібні ракоподібні, які не здатні до активного пересування, а переміщуються хвилями і течіями Нектон –активно плаваючі водні організми Трансгресія – наступ моря на сушу Регресія – відступ моря Льодовики – природні маси кристалічного льоду, які формуються на поверхні Землі внаслідок накопичення і подальшого перетворення твердих атмосферних опадів Морени – комплекс пухкого уламкового матеріалу, відкладеного льодовиком Гірські льодовики – поширені в гірських країнах із середньою кількістю опадів, характерна їх ознака – наявність області живлення та стоку Область живлення = фірнове поле – місце, де лід нагромаджується Область стоку льоду – територія, по якої рухається льодовик Материкові льодовики = полярні – утворюються в північних і полярних областях, вони вкривають цілі материки й острови суцільним покривом Водно-льодовикові = флювіогляціальні відклади – відклади талих льодовикових вод, що вимиваються з моренного матеріалу Інфільтрація - процес потрапляння атмосферних опадів на земну поверхню, стікання і просочення крізь пори Інфлюація - процес потрапляння атмосферних опадів на земну поверхню, стікання і проникання крізь тріщини у породах Ґрунтові води – води, які містяться у ґрунтовому шарі, влітку вони можуть випаровуватись, а взимку замерзати Підґрунтові води – води, які залягають на деякій глибині від земної поверхні в пористих, тріщинуватих або закарстованих гірських породах, які підстилаються першими від поверхні Землі тривким шаром водонепроникних гірських порід Селі – грязекам'яні потоки, які формуються під час швидкого танення снігу та льоду, або під час великих злив (нерідко вони мають катастрофічний руйнівний характер) Карстові явища – сукупність геологічних явищ, пов’язаних із частковим розчиненням і розмиванням водою гірських порід та утворенням у них великих ходів і порожнин Сповзання – невеликі зміщення, які захоплюють поверхневу, вивітрену частину порід, з яких складені схили, не глибше 1 м, вони супроводжуються порушенням структури і текстури порід Зсуви – зміщення земляних мас і рух їх по схилу під дією сили тяжіння та без порушенням структури і текстури порід Сталактити – стовпоподібні натеки на стінках карстових печер з арагоніту, що звисає зі стелі печери Сталагміти - стовпоподібні натеки, що ростуть із дна печери Діагенез – процес перетворення пухких осадів, сформованих внаслідок геологічної діяльності морів, озер, боліт та інших екзогенних чинників під дією фізико-хімічних та біологічних процесів упродовж багатьох сотень тисяч років на осадові гірські породи. Вивчення викопних решток тваринного походження. Палеонтологія – наука, яка вивчає викопні рештки тварин та рослин, які у вигляді скам'янінь знаходяться у гірських породах минулих віків. Палеонтологія поділяється на палеозоологію та палеоботаніку. Організми-індикатори - організми, які жили в чітко визначених фізико-географічних умовах Повне збереження організмів - організми зберігаються до наших днів у незміненому стані в біологічно інертному середовищі. Наприклад, збереження мамонтів, шерстистих носорогів в умовах багатолітньої мерзлоти, комах в янтарі, птахів і комах в асфальті та озокериті. Часткове збереження організмів - У даному випадку мають справу з фрагментами організмів, як правило, з їх твердими частинами: панцирами, черепашками, скелетами, зубами тощо Ядро зовнішнє - передає зовнішню форму черепашки. Ядро внутрішнє - утворюється в тому випадку, коли внутрішня частина черепашки відмерлого молюска заповнюється мулистим чи піщаним матеріалом і після розчинення самої черепашки залишається зліпок її внутрішньої частини, який передає внутрішню форму черепашки Псевдоморфози - після смерті організму органічна речовина його розкладається, витісняється і заміщується мінеральною: кремнеземом, кальцитом піритом, лімонітом (при цьому зберігається анатомічна будова рослини - скам'янілі дерева чи черепашки) Сліди життєдіяльності організмів і відбитки - сліди повзання організмів, свердління, скам'янілі екскременти, а також відбитки скелетів хребетних, м'яких частин, листя рослин, кори дерев тощо Тип найпростіші – до нього належать одноклітинні організми дуже малих розмірів, клітина їх вкрита оболонкою та може мати черепашку (губки, корали, брахіоподи, м’якуни, голкошкірі, членистоногі) Ряд Форамініфери (Рід Фузуліна, Рід Нумуліта) – черепашки їх вапнисті, хітинові, кременисті різної форми; однокамерні та багатокамерні; ведуть планктонний і бентосний спосіб життя; найбільшого розвитку досягли у кам’яновугільному, пермському, крейдовому і палеогеновому періодах; деякі з них є породоутворюючими видами, а також керівними формами для перерахованих періодів Вапняк фузуліновий – мономінеральний вапняк органічного походження із фузулінових черепашок (біоліт) Вапняк нумулітовий - мономінеральний вапняк органічного походження із нумулітових черепашок (біоліт) Тип Кишковопорожнинні (Клас Коралові поліпи, Підклас Чотирьохпроменеві колоніальні корали, Корал Літостротіон) – виключно морські організми, належать до прикріпленого бентосу; тіло розміщується у вапнистих трубочках – кора літах; живуть у строго визначених фізико-географічних умовах – тропічні моря, глибини до 40-60 м, добра освітленість і насиченість води киснем; вважаються організмами-індикаторами середовища; рифобудівні організми; найбільшого розвитку досягли в палеозої Тип М’якуни, Клас Головоногі м’якуни – морські хижі тварини, які відомі з початку палеозою до наших днів. Тіло міститься в черепашці, яка розділена на камери, а перегородки мають отвір для сифону; перегородки, з’єднуючись з внутрішньою стінкою черепашки, утворюють перегородкову лінію і вона слугує класифікаційною ознакою Ряд Наутілоідеї – Тип М’якуни, Клас Головоногі м’якуни були поширені у ранньому палеозої та відомі й зараз Ряд Амоніти - Тип М’якуни, Клас Головоногі м’якуни займали панівне положення серед морських безхребетних в юрі та крейді; у кінці крейди вимерли Ряд Цератіти – Тип М’якуни, Клас Головоногі м’якуни займали панівне положення серед морських безхребетних у пермі-тріасі; у кінці крейди вимерли Ряд Гоніатіти - Тип М’якуни, Клас Головоногі м’якуни були поширені у пізньому палеозої; у кінці крейди вимерли Ряд Белемніти – Тип М’якуни, Клас Головоногі м’якуни, внутрішньочерепашкові м’якуни, які були поширені в мезозої, у викопному стані зустрічається їх внутрішній скелет – арагонітів ростр – утворення сигароподібної форми, мають стратиграфічне значення; у кінці крейди вимерли Клас Черевоногі М’якуни – ведуть водний і наземний спосіб життя, дихають відповідно зябрами і легенями; тіло міститься в асиметричній спіральній вапнистої черепашці; відомі з кембрію, були поширені в мезозої і кайнозої де дали багато керівних і породоутворюючих форм Тип Брахіоподи (Плечоногі) Клас Беззамкові брахіоподи, Клас Замкові брахіоподи - одиночні морські тварини, належать до прикріпленого бентосу; тіло заключне у черепашку з двох стулок із яких просовувався хрящовий відросток – ніжка – за допомогою якого прикріплювалась до субстрату. Перші брахіоподи (ранній палеозой) мали хітинову черепашку, яка скріплювалась мускулами, а у пізньопалеозойських форм появився примітивний замок у вигляді двох зубчиків і ямок, черепашка стала вапнистою; мають породоутворювальне значення для палеозою Тип Голкошкірі – одиночні морські прикріплені або вільно плаваючі тварини з вапнистим панциром із тонких пластинок Клас Морські лілії (Морська лілія) – скелет складався із кореня, яким вони кріпилися до субстрату, стебла із циліндричних члеників і крони, яка мала чашечку, кришечка та руки; у палеозої та мезозої заселяли мілководдя, пізніше освоїли глибоководні ділянки; відомі з ордовіка, поширились у палеозої і мезозої, живуть і в сучасних морях Клас Морські їжаки (Морський їжак) – ведуть рухомий спосіб життя; їх кулеподібний, серцеподібний або дископодібний вапнистий панцир вкритий шкірою; панцир складений пластинками до яких зовні прикріплюються голки; відомі з ордовіка до наших днів; утворюють "їжакові" вапняки Тип Членистоногі Клас Трилобіти – хітиново-вапнистий панцир, який розділявся на 3 частини: головний щит (рот, очі), тулубний відділ (2-44 сегментів) і хвостовий щит (міг закінчуватись шипом); бентосні форми, повзали по дну; мають стратиграфічне значення для палеозою (кембрій, ордовик, силур); вимерли у кінці палеозою Вивчення викопних решток рослинного походження. Відділ Плауноподібні, Рід Лепідодендроні Лепідодендрон, Рід Сигілярія – до них належать деревоподібні, кущисті та трав'янисті спорові рослини, які з'явилися у силурі. Деревоподібні форми вимерлі у тріасі. З них формувалися великі поклади кам’яного вугілля. Відділ Папоротеподібні – трав'янисті, рідше деревоподібні спорові рослини, які з'явилися у девоні, поширились у палеозої. Відділ Голонасінні – представлені деревами, кущами, ліанами. Їх насіння розміщується на листках або в шишках. Появились у кінці девону, поступово витіснилися покритонасінними у крейді, а у кайнозої відігравали вже другорядну роль (кордаїтові, бенетитові, цикадові, гінкгові).

Сучасні досягнення біології є результатом наполегливої праці вчених, навіть короткі відомості про життя та діяльність яких становлять безперечний інтерес Джерело: osvita.ua У рефераті зроблено спробу розповісти про найвідоміших українських учених, які зробили внесок у розвиток біології та суміжних галузей науки. Це академіки та члени-кореспонденти НАН України, а також учені – засновники науково-дослідних інститутів і лабораторій, нових напрямів досліджень. Учителі біології знайдуть у статті інформацію про вчених свого регіону і зможуть використати її як на уроках, так і позакласних заняттях. Альперн Данило Євсійович (1894 – 1968). Народився в Харкові. Закінчив Харківський університет. Працював у Харківському медичному інституті, Українському психоневрологіч- ному інституті та Українському інституті експериментальної медицини. Основні наукові праці присвячено патофізіології нервової системи, питанням патогенезу алергічних реакцій. Встановив трофічний вплив нервової системи на проникливість судин та тканин. Указав на роль хімічних факторів і нервового збудження в патогенезі деяких захворювань. Член-кореспондент АН України. Амосов Микола Михайлович (нар. 1913 р.). Народився в с. Ольхово (тепер – Вологодська обл.). Закінчив Архангельський медичний інститут та Всесоюзний заочний індустріальний інститут. Очолював клініку грудної хірургії Українського науково-дослідного інституту туберкульозу та грудної хірургії, працював у Київському інституті вдосконалення лікарів, Інституті кібернетики АН України, був директором Інституту серцево-судинної хірургії. Основні наукові праці присвячено грудній хірургії, анестезіології та біокібернетиці. Розробляв питання хірургічного лікування захворювань легень та серця, штучного кровообігу, фізіології серця. Запропонував модифікації апарата штучного кровообігу і протезів клапанів серця. Займається проблемами біологічної та медичної кібернетики моделюванням основних психічних функцій мозку. Академік НАН України. Анненков Микола Іванович (1819 – 1889). Народився в Москві. Закінчив Московський університет. Більше 10 років працював директором Уманського училища землеробства та садівництва, Царициного саду (колишня назва дендропарку "Софіївка"). Основні наукові праці присвячено флористиці, питанням акліматизації рослин, лісівництву. Досліджував дикорослі та садові рослини. Автор "Ботанического словаря", в якому назви рослин подано п`ятьма мовами, наведено відомості про використання рослин. Білокінь Іван Петрович (1914 – 1975). Народився в с. Кожанка (тепер – Київська обл.). Закінчив Київський університет. Працював викладачем у Київському університеті, а також директором ботанічного саду Київського університету. Основні наукові праці присвячено фізіології рослин та історії природознавства, дослідженням у галузі фізіології водного режиму рослин. Автор нарисів життя та діяльності К. А. Тімірязєва, М. Г. Холодного, С. Г. Навашина, М. О. Максимовича та інших видатних біологів. Богач Петро Григорович (1918 – 1981). Народився в с. Соколівка (тепер – Хмельницька обл.). Закінчив Ніжинський педагогічний інститут. Працював у Київському університеті, директором Інституту фізіології тварин при Київському університеті, близько 10 років був проректором Київського університету. Основні наукові праці присвячено вивченню регуляції діяльності травного тракту, роботі м`язів. Академік АН України. Богомолець Олександр Олександрович (1881 – 1946). Народився в Києві. Закінчив Новоросійський університет в Одесі. Працював у цьому та Саратовському університетах, Московському медичному інституті. Організатор і директор Інституту експериментальної біології та патології України та Інституту клінічної фізіології АН України. Основні праці присвячено питанням патологічної фізіології, ендокринології, онкології, проблемам довголіття. Академік АН України, понад 15 років був її президентом. Один з найкрупніших організаторів науки в Україні. Його ім`я носить Інститут фізіології НАН України. Бузанов Іван Феоктистович (1903 – 1984). Народився в с. Нова Прага (тепер – Кіровоградська обл.). Закінчив Одеський сільськогосподарський інститут. Працював у Науково-дослідному інституті цукрового буряку в Києві, понад 30 років був його директором. Займався питанням фізіології рослин, цукристістю цукрового буряку. З`ясував закономірності залежності фізіології цукрового буряку від чинників зовнішнього середовища. Брав участь у виведенні сортів з однонасінними плодами. Буланкін Іван Миколайович (1901 – 1960). Народився в с. Теньки (Татарстан). Закінчив Харківський інститут народної освіти. Працював у Харківському та Томському університетах. Понад 15 років був ректором Харківського університету. Займався біохімією білків, віковою та порівняльною біохімією. Розробив методи добування очищених препаратів жилатину та консервованої крові. Академік АН України. Вавилов Микола Іванович (1887 – 1943). Народився в Москві. Закінчив Московський сільськогосподарський інститут. Академік АН України. Був директором Інституту прикладної ботаніки та нових культур, а також директором Генетичної лабораторії, перетвореної потім на Інститут генетики АН СРСР. Основні наукові праці присвячено питанням генетики, селекції. Був ініціатором створення нових науково-дослідних інститутів. Встановив центри походження культурних рослин, створив вчення про імунітет рослин до інфекційних захворювань. Сформулював закон гомологічних рядів у спадковій мінливості. Його спадщина належить світовій науці. Член багатьох академій світу. Його ім`я носить Товариство генетиків та селекціонерів. Вернадський Володимир Іванович (1863 – 1945). Народився в Петербурзі. Закінчив Петербурзький університет. Працював в Україні. Академік АН України, її перший президент. Заснував Хімічну лабораторію АН України, реорганізовану в Інститут загальної т неорганічної хімії АН України. Основоположник науки геохімії. Вивчав міграцію хімічних елементів у земній корі. Створив теорію про провідну роль живих істот у геохімічних процесах. Вивчав хімічний склад тваринних та рослинних організмів. Вперше дав визначення біосфери, засновник вчення про біосферу. Член багатьох академій науки та наукових товариств. Власюк Петро Антипович (1905 – 1980). Народився в с. Чемериське (тепер – Черкаська обл.). Закінчив Уманський та Ленінградський сільськогосподарські інститути. Працював у Науково-дослідному інституті цукрового буряку в Києві, Інституті ботаніки АН України, понад 20 років був директором Інституту фізіології рослин АН України, Президентом Української академії сільськогосподарських наук. Основні наукові роботи присвячено питанням агрохімії, фізіології рослин та ґрунтознавства. Розробляв систему живлення й удобрення найважливіших сільськогосподарських культур. Вотчал Євген Пилипович (1864 – 1937). Народився в с. Борзна (тепер – Чернігівська обл.). Закінчив Казанський університет. Працював під керівництвом К. А. Тімірязєва. Професор Київського політехнічного інституту. Один із організаторів Науково-дослідного інституту цукрового буряку в Києві. Обґрунтував теорію пересування води в рослинах з допомогою кореневого тиску. Вивчав асиміляцію вуглекислого газу, транспірацію цукрового буряку. Заклав основи польової фізіології, теорії врожайності. Заснував школу українських ботаніків-фізіологів. Висоцький Георгій Миколайович (1865 – 1940). Народився в с. Микитівні (тепер – Сумська обл.). Закінчив Петровську сільськогосподарську академію. Працював під керівництвом В. В. Докучаєва. Працював у Таврійському університеті в Сімферополі, Харківському інституті сільського та лісового господарства. Основні праці присвячено вивченню впливу лісів на водний режим місцевості, що відіграли велику роль у розвитку лісівництва та вивчення еволюції лісів в наслідок діяльності людини. Академік АН України. Гамалея Микола Федорович (1859 – 1949). Народився в Одесі. Закінчив Новоросійський університет в Одесі та Військово-медичну академію в Петербурзі. Працював у Парижі у Л. Пастера, разом з І. І. Мечниковим заснував в Одесі Бактеріологічну станцію. Керував протиепідемічними заходами під час епідемії чуми в Одесі. Заснував Бактеріологічний інститут в Одесі. Основні наукові праці присвячено розробці питань загальної патології, імунології. Створив протихолерну та противіспову вакцини, розробив санітарно-профілактичні засоби боротьби з чумою, холерою, тифом та іншими захворюваннями. Гаркавий Прокіп Хомич (1908 – 1984). Народився в с. Пиляве (тепер – Черкаська обл.). Закінчив Маслівський інститут селекції та насінництва. Працював на Київській контрольно-насіннєвій станції, у Селекційно-генетичному інституті, координував наукові дослідження з селекції ячменю. Займався селекцією зернових культур. Теоретично обґрунтував підбір пар для схрещування, методи оцінки фітозахворювань та зимостійкості. Автор 18 сортів ячменю. Гершензон Сергій Михайлович (нар. 1906 р.). Народився у Москві. Закінчив Московський університет. Працював в Інституті зоології, Інституті мікробіології та вірусології, Інституті молекулярної біології та генетики АН України та Київському університеті. Основні наукові праці присвячено генетиці та молекулярній біології. Довів значення ДНК для генетичних процесів. Автор праць з генетики ентомопатогенних вірусів. Розробляв питання розвитку еволюційних ідей в біології. Гришко Микола Миколайович (1901 – 1964). Народився в Полтаві. Закінчив Полтавський та Київський сільськогосподарські інститути. Був директором Інституту ботаніки АН України. Засновник і перший директор Центрального республіканського ботанічного саду АН України. Працював у Глухівському та Київському сільськогосподарських інститутах, Київському університеті. Основні праці – в галузі генетики, селекції, акліматизації рослин. Автор першого підручника "Курс загальної генетики" українською мовою. Академік АН України. Данилевський Олександр Якович (1838 – 1923). Народився у Харкові, закінчив Харківський університет. Професор Казанського та Харківського університетів, Військово- медичної академії в Петербурзі. Основні наукові праці присвячено хімії білків та ферментів. Вивчав харчову цінність білків рослинного та тваринного походження. Один з основоположників вітчизняної біохімії. Данилевський Василь Якович (1852 – 1939). Народився у Харкові, закінчив Харківський університет. Брат О. Я. Данилевського. Академік АН України. Працював у Харківському університеті, був директором Харківського жіночого медичного інституту. Очолював Український науково-дослідний інститут ендокринології та органотерапії. Основні напрями наукових досліджень – загальна та порівняльна фізіологія, фізіологія нервової системи. Займався питанням гіпнозу, фізіології праці. Один із засновників вчення про патогенні найпростіші, які живуть у крові людини та тварин. Делоне Лев Миколайович (1891 – 1969). Народився в Петербурзі. Закінчив Київський університет. Працював професором Маслівського інституту селекції та насінництва, Харківського сільськогосподарського інституту. Основні наукові праці присвячено каріосистематиці, цитології та генетиці рослин. Проводив дослідження з радіаційної селекції рослин. Вивчав світові рослинні ресурси як вихідний матеріал для селекції польових культур в Україні. Дроботько Віктор Григорович (1885 – 1966). Народився в с. Дігтярі (тепер – Чернігівська обл.). Закінчив Київський університет. Академік АН України. Працював в Інституті мікробіології АН України, близько 20 років очолював його. Основні наукові праці присвячено вивченню мінливості мікроорганізмів, хіміотерапії інфекційних захворювань, одержання антибіотиків. Був головою Українського товариства мікробіологів, епідеміологів та інфекціоністів. Душечкін Олександр Іванович (1874 – 1956). Народився у Новгородській області. Закінчив Петербурзький університет. Академік АН України. Працював на Київській обласній дослідній станції, у Київському сільськогосподарському інституті, очолював Інститут фізіології рослин і агрохімії АН України. Основні наукові праці присвячено вивченню ґрунтів та їх впливу на якість врожаю, розробці системи добрив для цукрового буряку. Запропонував різні способи зберігання та використання органічних добрив. Ємченко Андрій Іванович (1893 – 1964). Народився в с. Михайлівка (тепер – Черкаська обл.). Закінчив Київський медичний інститут. Член-кориспондент АН України. Працював у Київському університеті. Основні праці присвячено вивченню фізіології серцевої діяльності, травлення а також вищої нервової діяльності людини і тварин. Єремєєв Іван Максимович (1887 – 1957). Народився в с. Промань (тепер – Полтавська обл.). Закінчив Харківський технологічний інститут. Працював на Миронівський дослідній селекційній станції, у Маслівському інституті селекції та насінництва, Білоцерківському та Уманському сільськогосподарських інститутах. Основні наукові праці присвячено питанням селекції, гібридизації, одержанню чистих ліній. Одержав нові сорти пшениці, гречки та зернобобових культур. Заболотний Данило Кирилович (1866 – 1929). Народився в с. Чеботарка (тепер – с. Заболотне Вінницької обл.). Закінчив Новоросійський в Одесі та Київський університети. Академік АН України, був її президентом (1928 – 1929 рр.). Працював ректором Одеського медичного інституту, директором заснованого за його ініціативи Інституту мікробіології та епідеміології АН України. Основні наукові праці присвячено вивченню інфекційних хвороб, зокрема чуми та холери. Першим у Росії широко застосовував лікування антидифтерійною сироваткою. Один із засновників Міжнародного товариства мікробіологів. Звєрозомб-Зубовський Євген Миколайович (1890 – 1967). Народився в Києві. Закінчив Київський університет. Член-кореспондент АН України. Працював в Інституті зоології, Інституті ентомології та фітопатології АН України, зокрема амбарних шкідників, шкідників цукрового буряку та шкідливих гризунів. Був віце-президентом товариства ентомологів. Зеров Дмитро Костянтинович (1895 – 1971). Народився в м. Зіньків (тепер – Полтавська обл.). Закінчив Київський університет. Академік АН України працював в Інституті ботаніки АН України, який очолював близько 20 років, Київському університеті. Основні наукові праці – із систематики, флористики та філогенії спорових рослин, займався ботанічною географією, палеоботанікою, історією рослинності. Понад 20 років очолював Українське ботанічне товариство. Зосимович Володимир Павлович (1899 – 1981). Народився в с. Шаповалівка (тепер – Чернігівська обл.) Закінчив Київський сільськогосподарський інститут. Член-кореспондент АН України. Працював у Науково-дослідному інституті цукрового буряку, Центральної республіканському ботанічному саду, Інституті ботаніки та Інституті молекулярної біології та генетики АН України. Основні наукові праці – з еволюції, генетики та селекції цукрового буряку. Іванов Вадим Миколайович (1892 – 1962). Народився в Маріуполі. Закінчив Київський університет. Працював професором Київського медичного інституту, а також в Інституті фізіології АН України. Академік АН України. Основні наукові праці присвячено проблемам фізіології та патології органів травлення. Одним із перших розробляв проблеми гастрографії. Іванов Михайло Федорович (1871 – 1935). Народився в Ялті. Закінчив Харківський ветеринарний інститут. Засновник Українського науково-дослідного інституту тваринництва степових районів "Асканія-Нова", що носить його ім. `я. Основні наукові праці присвячено племінній справі, селекції та акліматизації тварин. Розробив методику виведення нових та удосконалення існуючих порід свиней та овець. Один із засновників зоотехнічної дослідної справи. Кравецький Ростислав Євгенович (1899 – 1978). Народився в Самарі (РФ). Закінчив Самарський університет. Академік АН України. Працював в Інституті клінічної фізіології АН України, створив Інститут проблем онкології АН України, що носить його ім. `я. Основні наукові дослідження присвячено теоретичним та практичним проблемам онкології. Значну увагу приділяв питанням методології, історії біології та медицини. Касьяненко Володимир Григорович (1901 – 1981). Народився в с. Велика Новосілка (тепер – Донецька обл.). Закінчив Київський зооветеринарний інститут. Працював у цьому інституті, тринадцять років був директором Інституту зоології АН України. Академік АН України. Основні наукові дослідження присвячено вивченню особливостей будови кінцівок ссавців з урахуванням способу життя та характеру пересування тварин. Кащенко Микола Феофанович (1855 – 1935). Народився на х. Веселий (тепер – с. Московка Запорізької обл.). Закінчив Харківський університет. Працював у Київському політехнічному інституті, організатор і директор Зоологічного музею АН України. Заснував акліматизаційний сад АН України. Академік АН України. Працював у галузі ембріології тварин і людини, займався питаннями акліматизації культурних рослин, охорони природи. Кириченко Федір Григорович (нар. 1904 р.). Народився в с. Владиславка (тепер – Київська обл.). Закінчив Маслівський інститут селекції та насінництва. Працював у Селекційно-генетичному інституті в Одесі. Основні наукові праці присвячено створенню наукових основ селекції пшениці. Під його керівництвом та з участю виведено п`ять сортів озимої м`якої та твердої пшениці, що широко використовується. Клокав Михайло Васильович (1896 – 1981). Народився в Лебедині (тепер – Сумська обл.). Закінчив Харківський університет. Працював у Харківському університеті та в Інституті ботаніки АН України. Основні праці присвячено систематиці, флористиці, історії флори. Сформулював основні принципи фітоейдології – науки про географічні раси. Описав більше 380 нових видів квіткових рослин. Ковалевський Олександр Онуфрійович (1840 – 1901). Народився у Варкаваській вол. (тепер – Латвія). Закінчив Петербурзький університет. Професор Київського, Новоросійського в Одесі і Петербурзького університетів, один із засновників Севастопольської морської біологічної станції. Основні праці присвячено порівняльній ембріології та фізіології безхребетних тварин. Розробив теорію зародкових листків. Був організатором Київського товариства природознавців. Козлов Петро Кузьмич (1863 – 1935). Народився в с. Духовщина (тепер – Смоленська обл., РФ). Закінчив військове училище. Брав участь в експедиціях М. М. Пржевальського. Деякий час працював у Асканії-Нова, АН України. Основні наукові праці – в галузях географії, зоології, ботаніки та етнографії. Його ім`ям названий льодовик у Монголії, а також деякі види тварин, які він відкрив та описав. Корчак-Чепурківський Авксентій Васильович (1857 – 1947). Народився в Костянтин-нограді (тепер – м. Красноград Харківської обл.). Закінчив Харківський університет. Академік АН України. Працював у Київському університеті, Інституті клінічної фізіології АН України. Основні праці – з проблем епідеміології та санітарного стану населення. Сформулював закон періодичності епідемій дифтерії. Ряд робіт присвячено питанням гігієни праці. Склав першу номенклатуру хвороб українською мовою. Костюк Платон Григорович (нар. 1924 р.). Народився в Києві. Закінчив Київський університет та Київський медичний інститут. Працював в Інституті фізіології тварин Київського університету, очолює Інститут фізіології НАН України. Академік НАН України. Основні праці присвячено загальній фізіології нервової системи. Досліджував фізико-хімічні процеси при збудженні та гальмуванні нервових клітин. Вперше застосував нові методи дослідження окремих клітин мозку. Кулешов Микола Миколайович (1890 – 1968). Народився у Фергані. Закінчив Київсь-кий політехнічний інститут. Працював у кількох університетах, у тому числі Харківському, а також в Українському науково-дослідному інституті рослинництва, селекції та генетики. Наукова діяльність присвячена проблемам рослинництва. Займався питаннями систематики, екології, біології, агротехніки кукурудзи. Академік АН України. Левитський Григорій Андрійович (1878 – 1942). Народився в с. Білки (тепер – Житомирська обл.). Закінчив Київський університет. Працював у Київському політехнічному інституті, Київському інституті народного господарства, один із засновників Київського інституту селекції. Член-кореспондент АН України. Першим встановив наявність мітохондрій у рослинних клітинах. Розробив методику ідентифікації хромосом. Один із перших почав вивчати мінливість хромосом. Леонтович Олександр Васильович (1869 – 1943). Народився в Києві. Закінчив Київсь-кий університет. Працював у Київському університеті, Київському політехнічному інституті, Інституті клінічної фізіології АН України. Академік АН України. Основні наукові роботи присвячено фізіології та гістології вегетативної нервової системи. Першим запропонував метод забарвлення та фіксації нервових структур. Липський Володимир Іполитович (1863 – 1937). Народився в с. Самостріли (тепер – Рівненська обл.). Закінчив Київський університет. Академік АН України, один із її засновників. Працював у Київському університеті, в гербарії Ботанічного саду в Петербурзі, був директором Ботанічного саду в Одесі. Основні наукові праці присвячено флористиці, систематиці, географії вищих рослин, організація роботи ботанічних садів, історії ботаніки. Описав чотири нових роди і понад 220 нових видів рослин. Його ім`ям названо більше 40 видів рослин. Любименко Володимир Миколайович (1873 – 1937). Народився в с. Вейделівка (тепер – Бєлгородська обл.). Закінчив Петербурзький лісний інститут. Академік АН України. Організував лабораторії фізіології рослин у Києві, Харкові, Ленінграді та Нікітському ботанічному саду. Досліджував проблеми фізіології рослин, процесів фотосинтезу, явища фотоперіодизму. Мазлумов Аведикт Лук`янович (1896 – 1972). Народився в Сімферополі. Закінчив Воронезький сільськогосподарський інститут. Працював у Науково-дослідному інституті цукрового буряку. Основні праці – з біології, селекції, насінництва та агротехніки цукрового буряку. Розробляв наукові основи та методи селекції високопродуктивних сортів та гібридів цієї культури. Ним особисто та у співавторстві виведено 52 сорти та гібриди цукрового буряку. Його ім`ям названо Науково-дослідний інститут цукрового буряку та цукру. Мазурмович Борис Миколайович (1904 – 1984). Народився в Києві. Закінчив Київський університет, де й працював усе життя. Основні наукові праці – в галузі зоології безхребетних, паразитології та історії біології. Автор монографій з історії розвитку біології в Україні, підручників із зоології. Макарченко Олександр Федорович (1903 – 1979). Народився в Маріуполі. Закінчив Харківський медичний інститут. Академік АН України. Працював директором Харківського інституту вдосконалення лікарів, Львівського медичного інституту, Інституту фізіології АН України. Основний напрям наукових досліджень – фізіологія нервової системи. Вивчав вплив іонів мангану на діяльність нервової системи. Розробляв питання філософії та методології природознавства. Максимович Михайло Олександрович (1804 – 1873). Народився на х. Тимківщина (тепер – Черкаська обл.). Закінчив Московський університет. Перший ректор Київського університету. Основні праці присвячено систематиці рослин. Багато зробив для розвитку ботанічної термінології. Багатьма введеними ним термінами ми користуємось і зараз. Автор підручників з ботаніки та зоології. Вивчав також історію літератури, мовознавство. Автор праць з історії Київської Русі. Маркелов Григорій Іванович (1880 – 1952). Народився в Пермі (РФ). Закінчив Новоросійський університет в Одесі. Працював у Одеському медичному інституті, був директором заснованого ним Одеського психоневрологічного інституту. Академік АН України. Основні наукові праці присвячено фізіології та патології вегетативної нервової системи. Вивчав вплив факторів зовнішнього середовища на фізіологічні процеси. Автор концепції, за якою світлові подразники впливають на діяльність різних органів людини через гіпоталамус та вегетативну нервову систему. Мечников Ілля Ілліч (1845 – 1916). Народився в с. Іванівка (тепер – Харківська обл.). Закінчив Харківський університет. Працював у Новоросійському університеті в Одесі. Один із засновників Одеської бактеріологічної станції (тепер – Одеський науково-дослідний інститут епідеміології ім. І. І. Мечникова). Відкрив явище фагоцитозу, за що був удостоєний Нобелівської премії. Приділяв велику увагу проблемам імунітету, довголіття, захисту рослин, вивченню інфекційних захворювань. Мовчан Василь Архипович (1903 – 1964). Народився в с. Неморож (тепер – Черкаська обл.). Закінчив Київський ветеринарно-зоотехнічний інститут. Працював у Науково-дослідному інституті ставкового рибного господарства, Інституті гідробіології АН України, Київському університеті. Член-кореспондент АН України. Основні наукові праці присвячено проблемам сучасної іхтіології та ставкового рибництва. Розробив метод інтенсифікації ставкового рибного господарства. З його ініціативи в Україні було започатковано акліматизацію рослиноїдних риб. Московець Семен Микитович (1900 – 1971). Народився в с. Санжарівка (тепер – Запорізька обл.). Закінчив Київський університет. Працював у Інституті зрошувального землеробства, Інституті мікробіології та вірусології АН України, очолював його. Член-кореспондент АН України. Вивчав вірусні хвороби сільськогосподарських рослин, зокрема бобових та картоплі. Сприяв організації робіт з вивчення вірусних захворювань в Україні. Мусійко Олександр Самсонович (1903 – 1980). Народився в с. Мусіївка (тепер – Полтавська обл.). Закінчив Полтавський сільськогосподарський інститут. Працював у Селекційно-генетичному інституті в Одесі, близько 15 років був його директором. Досліджував біологію, селекцію і насінництво зернових культур, брав участь у виведенні 15 сортів та гібридів кукурудзи, жита, гречки. Розробив метод додаткового запилення сільськогосподарсь- ких рослин, що підвищувало їх врожайність. Навашин Сергій Гаврилович (1857 – 1930). Народився в с. Царевщина (тепер – Саратовська обл., РФ). Академік АН України. Закінчив Московський університет. Працював у Київському університеті. Широко відомі його класичні дослідження в галузі ембріології та цитології рослин. Світову славу йому принесло відкриття подвійного запліднення у покритонасінних рослин. Автор відкриття хромосом-супутників. Оканенко Аркадій Семенович (1894 – 1982). Народився у Смілі Черкаської обл. Закінчив Київський сільськогосподарський інститут. Працював у Науково-дослідному інституті цукрового буряку, Київському університеті, Інституті фізіології рослин АН України. Член-кореспондент АН України. Основні наукові праці присвячено фізіології рослин, пошуками шляхів підвищення цукровості буряку. Омельченко Федір Захарович (1865 -1924). Народився в Кролівцях (тепер – Сумська обл.). Закінчив Київський університет, а також Військово-медичну академію в Петербурзі. Працював директором заснованого ним Мікробіологічного інституту АН України, ректором Київського ветеринарно-зоотехнічного інституту. Займався медичною мікробіологією, патологічною анатомією та антропологією. Академік АН України, брав участь у складанні російсько-українського медичного словника. Омелянський Василь Леонідович (1867 – 1928). Народився у Полтаві. Закінчив Петербурзький університет. Працював у Інституті експериментальної медицини в Петербурзі. Основні наукові праці присвячено ролі мікробів у кругообігу речовин у природі. Відкрив культури анаеробних бактерій, що переробляють клітковину з утворенням органічних кислот та водню. Вивчав азотофіксуючі бактерії. Павлова Марія Василівна (1854 – 1938). Народився в Козельцях (тепер – Чернігівська обл.). Закінчила Київський жіночий інститут та Паризький університет. Учениця В. О. Ковалевського. Академік АН України. Основні наукові праці присвячено проблемам палеозоології. Вивчала причини вимирання тварин у минулі епохи. Досліджувала викопні рештки слонів, копитних тварин, амонітів. Палладін Олександр Володимирович (1885 – 1972). Народився у Москві. Закінчив Петербурзький університет. Працював у Харківському університеті, Інституті сільського господарства, методичному інституті, у Київському університеті. Заснував Інститут біохімії АН України. Основні наукові праці – в галузі біохімії нервової та м`язової систем. Вивчав особливості обміну речовин у м`язах в умовах роботи, відпочинку, тренування, що є основою теорії фізичної культури. Академік АН України. Палладін Володимир Іванович (1859 – 1922). Батько О. В. Палладіна. Народився у Москві. Закінчив Московський університет. Учень К. А. Тімірязєва. Професор фізіології та анатомії рослин Харківського, Варшавського, Петербурзького університетів. Був директором Нікітського ботанічного саду і одночасно читав лекції в Таврійському університеті в Сімферополі. Перемежко Петро Іванович (1833 – 1894). Народився в с. Риботіне (тепер – Чернігівсь-ка обл.). Закінчив Київський університет. Був викладачем на заснованій ним кафедрі гістології, ембріології та порівняльної анатомії. Основні наукові праці присвячено вивченню клітини. Відкрив і описав непрямий поділ клітин – каріокінез. Голова Товариства київських лікарів. Підоплічко Іван Григорович (1905 – 1975). Народився в с. Козацьке (тепер – Черкаська обл.). Закінчив Інститут прикладної зоології та фітопатології. Працював у Інституті археології, Інституті зоології АН України, Київському університеті, був директором Центрального науково-природничого музею АН України. Основні дослідження присвячено палеозоології, палеогеографії, фауні та охороні природи. Здійснив понад 40 зоологічних та палеонтологічних експедицій та археологічних досліджень. Академік АН України. Пирогов Микола Іванович (1810 – 1881). Народився у Москві. Закінчив Московський університет. Професор кількох університетів, піклувальник Одеського та Київського навчальних округів. З 1886 р. жив у с. Вишня (поблизу Вінниці), організував там лікарню. Один із засновників хірургії як наукової дисципліни, основоположник військово-польової хірургії. Його ім`я носить Одеський медичний інститут. Погребняк Петро Степанович (1900 – 1976). Народився в с. Волохів Яр (тепер – Харківська обл.). Закінчив Харківський сільськогосподарський інститут. Працював у Науково-дослідному інституті лісового господарства, Київському лісотехнічному інституті, Інституті ботаніки АН України, був директором створеного ним Інституту лісу. Основні праці присвячено екології рослин, лісовій типології, фізіології живлення деревних та чагарникових порід. Один із засновників порівняльної фітоекології. Академік АН України. Поляков Ілля Михайлович (1905 – 1976). Народився в Харкові. Закінчив Харківський інститут народної освіти. Працював у Харківському та Томському університетах, Інституті генетики та селекції АН України, очолював його. Основні дослідження – з теоретичних проблем біології, дарвінізму, історії біології. Член-кореспондент АН України. Поспєлов Володимир Петрович (1872 – 1949). Народився у Тульській обл. (РФ). Закінчив Московський університет. Працював у Київському, Саратовському університетах, очолював Інститут ентомології та фітопатології АН України. Основні праці присвячено загальній та експериментальній ентомології. Розробляв біологічний метод захисту рослин від комах-шкідників з урахуванням екологічних умов. Один з ініціаторів створення служби карантину рослин. Академік АН України. Протопопов Віктор Павлович (1880 – 1957). Народився в с. Юрки (тепер – Полтавська обл.). Закінчив Військово-медичну академію, працював там. Професор Харківського медичного інституту, Київського інституту вдосконалення лікарів, Інституту фізіології АН України. Основні праці присвячено фізіології та патології вищої нервової діяльності та психіатрії. Ремесло Василь Миколайович (1907 – 1983). Народився в с. Теплове (тепер – Полтавська обл.). Закінчив Маслівський інститут селекції та насінництва, працював директором Миронівської селекційно-дослідної станції, яку перетворено на Миронівський науково-дослідний інститут селекції та насінництва пшениці. Основні напрями наукової діяльності – генетика, селекція та насінництво сільськогосподарських рослин. Брав безпосередню участь у виведенні багатьох сортів пшениці. Академік АН України. Сапєгін Андрій Опанасович (1883 – 1946). Народився у Воскресенську (тепер – Миколаївська обл.). Закінчив Новоросійський університет в Одесі. Був одним із засновників Одеської селекційної станції, працював в Одеському сільськогосподарському інституті, очолював Інститут ботаніки АН України. Академік АН України, її віце-президент. Основні праці присвячено біології, цитології, генетиці, селекції сільськогосподарських культур. Вивчав індивідуальний розвиток рослин. Застосував метод варіаційної статистики для оцінки результатів досліджень з біології та агрономії. Одержав кілька високопродуктивних сортів озимої пшениці. Одним із перших у світі застосував іонізуюче опромінювання для створення штучних мутацій у зернових культур. Свиренко Дмитро Онисифорович (1888 – 1944). Народився в с. Мерчик (тепер – Харківська обл.). Закінчив Харківський університет. Член-кореспондент АН України. Працював у Дніпропетровському та Одеському університетах, був директором Одеського ботанічного саду. Займався систематикою водоростей та типологією річок. З його ініціативи був створений Інститут гідробіології АН України. Свириденко Павло Олексійович (1893 – 1961). Народився в Путивлі (тепер – Сумська обл.). Закінчив Московський університет. Працював у Московському університеті, Інституті зоології АН України. Основні наукові дослідження присвячено фауні, зоогеографії та екології тварин. Вивчав шкідників цукрового буряку та господарське значення гризунів. Один з ініціаторів застосування авіації у боротьбі зі шкідниками. Розробив наукові основи застосування біологічного методу боротьби зі шкідниками. Академік АН України. Северцов Олексій Миколайович (1866 – 1936). Народився в Москві. Закінчив Московський університет. Один з основоположників еволюційного напряму в морфології. Працював у кількох університетах, у тому числі й Київському. Наукові праці – в галузі порівняльної анатомії та ембріології хребетних тварин. Розробив теорію походження кінцівок наземних хребетних. Автор вчення про взаємовідношення онто- і філогенезу. Створив наукові школи морфологів – київську та московську. Академік АН України. Симиренко Лев Платонович (1855 – 1920). Народився у Млієві (тепер – Черкаська обл.). Закінчив Новоросійський університет в Одесі. Заклав перший у Європі помологічний розсадник та сад, який згодом став Мліївською садово-овочевою дослідною станцією, що носить його ім`я. Створив одну з найбільших в Європі колекцію плодових, ягідних та декоративних рослин. Вивів широковідомий сорт яблуні Ренет Симиренка. Стражеско Микола Дмитрович (1876 – 1952). Народився в Одесі. Закінчив Київський університет. Був професором Київського жіночого медичного інституту, Одеського університету, Київського медичного інституту, директором створеного ним Українського науково-дослідного інституту клінічної медицини. Його ім`я носить Київський науково-дослідний інститут кардіології. Працював над проблемами клінічної та теоретичної медицини. Запропонував нові методи дослідження хворих. Розробив класифікацію недостатності кровообігу з урахуванням біохімічних порушень. Засновник однієї з провідних терапевтичних шкіл. Академік АН України. Ситник Кость Меркурович (нар. 1926 р.). Народився в Луганську. Закінчив Ворошиловградський педагогічний інститут. Працював в Інституті ботаніки АН України, Президії АН України. Академік НАН України. Головний напрям наукових досліджень – інтеграція уявлень молекулярної біології, цитофізіології, біохімії та екології з проблеми фізіології цілісного організму. Займається питаннями росту рослин, космічної біології, екології, охорони природи, загальними проблемами біології. Президент Українського ботанічного товариства. Топачевський Олександр Вікторович (1897 – 1975). Народився в с. Бобрівка (тепер – Київська обл.). Закінчив Київський інститут народного господарства. Академік АН України. Працював в Інституті ботаніки, очолював Інститут гідробіології, професор Київського університету. Основні праці присвячено морфології, систематиці та філогенії водоростей, а також санітарній та технічній гідробіології. Сформулював ідею первинності амебоїдних форм. Був головою Українського гідробіологічного товариства. Філатов Володимир Петрович (1875 – 1956). Народився в с. Михайлівка (тепер – Пензенська обл., РФ). Закінчив Московський університет. Працював у очній клініці Новоросійського університету в Одесі, заснованому ним Одеському науково-дослідному інституті очних захворювань та тканинної терапії. Досліджував проблеми офтальмології та біогенних стимуляторів. Науково обґрунтував та практично розробив операцію пересаджування рогової оболонки. Створив вчення про біогенні стимулятори. Заснував українську школу офтальмологів. Його ім`я носить Одеський інститут очних захворювань та тканинної терапії. Фінн Володимир Васильович (1878 – 1957). Народився в Києві. Закінчив Київський університет. Працював у цьому університеті і одночасно в Київському сільськогосподарському інституті, згодом – у Житомирському сільськогосподарському інституті. Основні наукові праці стосуються порівняльної ембріології квіткових рослин. Вперше встановив, що чоловічі самети (спермії) є клітинами з ядрами та плазмою, а не голими ядрами, як вважалося раніше. Підтвердив дослідження на 250 видах, що відносяться до 70 родин. Вивчав флору України, Криму. Фольборт Георгій Володимирович (1885 – 1960). Народився в Петербурзі. Закінчив Військово-медичну академію. Працював у Харківському, Київському медичних інститутах, в Інституті біохімії АН України. Досліджував фізіологію травлення, кровообігу та вищої нервової діяльності. Створив учення про фізіологію процесів виснаження та відновлення, встановив основні закономірності цих процесів, які І. П. Павлов назвав правилами Фольборта. Академік АН України. Фомін Олександр Васильович (1869 – 1935). Народився в с. Єрмолівка (тепер – Саратовська обл., РФ). Закінчив Московський університет. Працював у Київському університеті, на Вищих жіночих курсах, в Інституті ботаніки АН України, був його директором. З його участі розпочато видання довідника "Флора України". Багато зробив у справі збереження і розширення колекції Ботанічного саду Київського університету, який носить його ім`я. Вивчав морфологією, систематику і флористику вищих рослин. Академік АН України. Хавкін Володимир Аронович (1860 – 1930). Народився в Одесі. Закінчив Новоросійсь-кий університет в Одесі. Працював в Одеському зоологічному музеї, Женевському університеті (Швейцарія), в лабораторії І. І. Мечникова в Парижі. За проханням британського уряду боровся з епідемією холери в Індії, і зараз там є інститут, що носить його ім`я. Наукові праці присвячено вивченню холери та чуми. Довів інфекційну природу холери, створив вакцину, що перевіряв на собі. Хаджинов Михайло Іванович (1899 – 1980). Народився в с. Мангуш (тепер – Донецька обл.). Закінчив Харківський сільськогосподарський інститут. Основні праці присвячено генетиці та селекції рослин. Розробляв теоретичні основи селекції та насінництва кукурудзи. Один із перших відкрив явище цитоплазматичної чоловічої стерильності і використав його для докорінного поліпшення насінництва кукурудзи. Вивів понад 20 гібридів кукурудзи. Холодний Микола Григорович (1882 – 1953). Народився в Тамбові. Закінчив Київський університет, у якому працював, одночасно працював в Інституті ботаніки АН України, що носить його ім`я. Наукові праці присвячено вивченню різних питань фізіології рослин. Розробив фітогормональну теорію тропізмів, відому під назвою теорії Холодного – Вента. Широко відомі його дослідження, присвячені залізобактеріям. Розробив оригінальні методики їх досліджень. Займався питаннями екології, ґрунтознавства, виникнення життя на Землі, еволюції та історії науки. Чаговець Ростислав Всеволодович (1904 – 1982). Народився у Києві. Закінчив Київський інститут народної освіти. Працював у Київському медичному інституті, Інституті біохімії АН України. Галузі наукових досліджень – експериментальна вітамінотерапія, біохімія м`язів. Застосував метод визначення окисно-відновних властивостей за допомогою поляризованих електродів. Академік АН України. Черненко Семен Федорович (1877 – 1974). Народився в с. Гремячки (тепер – Сумська обл.). Закінчив Плодоовочевий інститут у Козлові (тепер – м. Мічурінськ). Основний напрям наукових досліджень – селекція плодових культур. Розробляв питання підбору вихідного матеріалу для селекції. Вивів широковідомі сорти яблунь (Пепін Черненко, Перемога, Богатир, Прогрес та ін.) і груш (Бергамот тамбовський, Російська красуня та ін.), що районовано в Україні. Чернишов Борис Сидорович (1888 – 1950). Народився в ст. Ясенська (тепер – Краснодарський край, РФ). Закінчив Катеринославський гірничий інститут. Працював у Дніпропетровському, Київському університетах, Інституті геологічних наук АН України. Займався палеозоологією, вивчав ракоподібних мезозою. Довів наявність у Дніпровсько-Донецькій западині кам`яновугільних відкладень. Шмальгаузен Іван Іванович (1884 – 1963). Народився в Києві. Закінчив Київський університет. Працював у Київському, Московському, Воронезькому університетах, очолював Інститут зоології АН України. Наукові праці присвячено питанням еволюційної морфології, експериментальної зоології, вивченню закономірностей росту, філогенії тварин. Юр`єв Василь Якович (1879 – 1962). Народився в с. Іванівська Вирга (тепер – Пензенська обл., РФ). Закінчив Новоолександрівський інститут сільського господарства. Був директором Харківської селекційної станції, професором Харківського сільськогосподарського інституту, працював в Українському науково-дослідному інституті рослинництва, селекції та генетики. Розробляв теоретичні і практичні питання селекції та насінництва сільськогоспо-дарських культур. Вивів багато сортів зернових культур, зокрема озимої та ярої пшениці, жита, ячменю, вівса. Один із засновників селекції і насінництва сільськогосподарських культур.

Гідросфера – водна оболонка земної кори, яка представлена сукупністю океанів, морів і водних об’єктів суші (річок, озер, боліт, підземних вод), включаючи накопичення води в кріофазі (вічні сніги та льодовики). Гідросфера тісно пов’язана з іншими геосферами Землі – атмосферою і літосферою. Вода на Землі знаходиться в безперервному русі. Кругообіг води об’єднує всі частини гідросфери, утворюючи в цілому замкнену систему: океан – атмосфера-суша. Він забезпечує активність водообміну, яка змінюється в силу неоднорідності різних частин гідросфери. Вода –найбільш розповсюджена неорганічна сполука на нашій планеті. Вода – основа всіх життєвих процесів. Живі організми містять до 80-90% води у своїй біомасі і втрата ними 10-20% води приводить до їх загибелі. Організм людини приблизно на 70% складається з води. Для нормального здійснення функцій організму необхідно близько 2 літрів води на добу. Вода була оптимальним середовищем для виникнення і розвитку перших найпростіших живих організмів. Вчений Дж.Бернал зробив припущення, що життя зародилося в зоні морського прибою – межі трьох сфер (літосфери, гідросфери і атмосфери). З підрахунками акад. Л.О.Зенкевича, у морських водоймах зустрічаються представники 90% всіх класів тварин, що тепер живуть, у прісних водоймах 42% і на суші лише 24%. Виникнення первинної гідросфери на Землі датується не пізніше 4 млрд. років тому. По мірі розвитку життя вода збагачувалася киснем. Сучасний вміст розчинених твердих речовин і газів у воді -– результат тривалої еволюції гідросфери. Головною складовою гідросфери є Світовий океан – сукупність океанів і морів. Океанічна вода складає 98% всієї маси гідросфери і займає більше 70% всієї земної поверхні. Роль океану в житті біосфери величезна: в ньому протікає основна кількість хімічних реакцій, які зумовлюють виробництво біомаси і хімічне очищення біосфери. З поверхні Світового океану щорічно випаровується біля 5х10 куб.км води, що складає 86% всієї вологи, яка поступає в атмосферу. Клімат на Землі залежить від водних просторів і вмісту водяної пари в атмосфері. Навесні і взимку в океанах здійснюється значне перенесення тепла, запасеного влітку – до полюсів, а взимку – до екватора. Це обумовлює ослаблення широтних контрастів температури. А швидкі перепади температури, які за різних причин виникають в атмосфері, Світовий океан згладжує, спричиняючи в цілому стабілізуючу дію на глобальний клімат. Загальний діапазон солоності водойм земної кулі дуже великий. Звичайно солоність визначається кількістю грамів солі на 1000 мл води і позначається знаком %о, тобто солоність на тисячу – проміле. Залежно від кількості солей, розчинених у воді, відрізняють такі категорії водойм: прісні, або олігогалінні, з солоністю 3%о; солонуваті, або мезогалінні, з солоністю до 16-30%о; солоні, або пірогалінні, солоність яких коливається від 30 до 70%о; пересолені, або ультрагалінні, з солоністю від 70 до 280 %о. Концентрація розчинених в морській воді солей складає близько 35%0 і більше, причому за хімічним складом на 99,9% це десять іонів: натрій (близько 11 г на 1 л), калій, хлор (близько 20 г на 1 л), бром, фтор, магній та ін. Співвідношення головних іонів впродовж мільйонів років залишається постійним, незважаючи на безперервний обмін речовин між океаном і сушею. Відомі водойми, які за вмістом солей можуть майже дорівнювати дистильованій воді. Такими є, зокрема, сфагнові болота, вода яких має солоність не більше 0,01-0,02 %о. Поряд з цим зустрічаються внутрішні водойми, солоність яких значно перевищує солоність морської води. Прикладом таких водойм є озера Ельтон і Баскунчак. Солоність цих озер дорівнює 210-250 %о. Солоність Мертвого моря – 260 %о. В Тамбуканському озері на Кавказі солоність досягає навіть 347 %о. Це максимальна відома цифра солоності внутрішніх водойм земної кулі. Ці дві крайні величини – 0,01 %о та 347 %о і визначають собою загальний діапазон солоності природних водойм, в межах якої можливе життя. Ступінь солоності визначає видовий склад живого населення водойм. Зі збільшенням вуглекислого газу в атмосфері збільшується його вміст у воді океану, що сприяє розчиненню карбонату кальцію і збільшенню вмісту гідрокарбонатних іонів. При зменшенні вмісту вуглекислого газу зменшується концентрація водневих іонів. Це сприяє більш інтенсивному утворенню карбонату кальцію, який осаджується. Таким чином забезпечується постійність іонів вуглецю в океанічний воді і відбувається поглинання певного надлишку вуглекислого газу, обумовленого антропогенними викидами в атмосферу. В Північній півкулі в акваторії Північного льодовитого океану морський льод зберігається влітку на площі 8 млн. кв.км, взимку він розповсюджується на територію майже 18 млн. кв.км, що в 2 рази більше площі Австралії. В Південній півкулі навколо Антарктиди морський льод взимку покриває 20 млн. кв.км. В Антарктиді зосереджено приблизно 2,4х1019 кг води. Сніги і льоди затримують розчинні речовини, змінюють газообмін між грунтом, підземними, поверхневими водами і атмосферою. Наприклад, при утворенні льоду на поверхні океанів, морів і річок перехід гідрокарбонату кальцію у важкорозчинний карбонат кальцію супроводжується виділенням в атмосферу приблизно 100 млн. тонн вуглекислого газу. Велика роль льодовиків в кругообігу води. Гірські льодовики – джерело живлення багатьох річок. Такі річки мають великий запас гідравлічної енергії. Акумульовані в льодовиках води є потенційним ресурсом прісної води. З малих складових поверхневих вод найбільша маса води зосереджена в озерах. Озера – це маленькі моделі океану з точки зору руху вод, а по концентрації і набору розчинених речовин озера ближчі до підземних вод. Дуже солоні озера найчастіше всього безстічні: вода річок і льодовиків приносить розчинені речовини, які при випаровуванні накопичуються в озері. В деяких озерах вода буває в 10 разів солоніше, порівняно з водою океанів. Болота – проміжна ланка між озерами і підземними водами. Болота – головні пастки органічного вуглецю. В них відбувається його накопичення і поховання. Значна роль боліт в регуляції гідрологічного режиму. Річки на відміну від озер і боліт – швидкі транспортери води. Маючи відносно невеликий миттєвий запас води, річки протягом року доставляють до вустя масу води, рівну 4,5х1013 тонн. Річки різноманітні за протяжністю і ширині, глибині, швидкості руху. Довжина Амазонки, наприклад, досягає радіуса земної кулі. Річки регулярно обновлюють гідросферу водою – 1 раз за 30 тис. років. За час існування нашої планети вода Світового океану і підземної гідросфери пройшла через річки більше 100 тис. разів. Зона інтенсивного підземного водообміну знаходиться на глибині 300-500 м (верховодка і підземні води). Швидкість руху води тут невелика і повний обмін з поверхневими водами може досягати століть. Нижче, на глибині 1,5-2 км водообмін ще повільніший через зменшення пористості порід. Середні темпи відновлення запасів води складають тут десятки-сотні тисяч років, ще глибше водообмін може відбуватися за мільйони років (схема 15). В межах перших сотень метрів від поверхні мінералізація складає біля 1% (1 г солей на 1 л) з переважанням гідрокарбонатного аніона, глибше мінералізація зростає до 3,5 %, тут багато сульфатних аніонів, ще глибше мінералізація перевищує 3,5 %, склад підземної води наближається до складу морської води, збільшується концентрація іонів хлору. В зоні інтенсивного водообміну підземні води містять кисень і азот, глибше з’являються сірководень і метан, ще глибше – вуглекислий газ і водень. В підземних водах на глибині від 1 до 4 км міститься до 1000 куб.см/л газів, а в океані тільки до 20 куб. см/л. Загальна маса газів, розчинених в глибинних водах, наближається до маси атмосфери Землі. Підземні води містять величезну кількість розчинених органічних речовин. Прісною називають воду з вмістом мінеральних солей не більше 1 г на 1 л. Запаси прісної води в гідросфері оцінюються в 3х1016 тонн, з них 86% міститься в сніжно-льодових утвореннях, 13% - в підземних водах і тільки 1% в озерах, болотах і річках. Водні ресурси приймаючи участь в кругообігу “океан-атмосфера-земля-океан” мають здатність відновлюватися. В природі працює гігантський “механізм”, який повертає прісну воду, що стікає з материків в океани і моря, на сушу. Самоочищення в гідросфері. Водні організми відіграють важливу роль у процесах біологічного самоочищення водойм. В міру розведення стоків водами відбувається зміна фауни і флори водойм, поступове відновлення тієї біологічної картини, яка властива чистим водам. Біологічними чинниками самоочищення водойм можуть бути організми, що потребують органічного живлення. До них належать усі сапрофіти з бактерій і грибів, а також міксотрофні водорості. Важливе значення у біологічному очищенні водойм відіграють організми, відомі під назвою фільтраторів і седиментаторів. Фільтраторами називають таких тварин, які з допомогою тих чи інших пристосувань, шляхом активних рухів відфільтровують з води різні речовини. Активними фільтраторами є ракоподібні (ластоногі, веслоногі і вусоногі), личинки комарів, деякі види риб. Седиментаторами (осаджувальниками) називають тварин, що утворюють кругообіг, водяну лійку, на дні якої осаджують речовини, якими вони живляться. Такими є інфузорії, губки, коловертки, моховатки, деякі молюски тощо. Фільтратори і седиментатори поглинають мікробів і змулені у воді органічні частки. Крім того, доведена величезна роль рослин у самоочищенні водойм. Завдяки фотосинтезу зелені рослини виділяють багато кисню, що йде на окислення розчинених у воді органічних речовин. Цей процес називається біологічним споживанням кисню. Синьо-зелені водорості можуть вбирати осмотичним шляхом органічні речовини. Кожна зона забруднення водойм характеризується розвитком цілого ряду організмів рослинного і тваринного світу, які за своїми еколого-фізіологічними вимогами найбільше відповідають даним умовам існування. Здатність організмів жити у забруднених органічними речовинами водах називають сапробністю, а такі організми – сапробними організмами. Певні види рослин і тварин відповідають різним зонам забрудненості. Така пристосованість рослин і тварин тих чи інших видів до різного ступеня забрудненості використовується в біологічному методі оцінки екологічного стану вод. Серед фізичних факторів мають місце розчинення, розбавлення і перемішування забруднень, що поступають. За рахунок ультрафіолетового випромінювання відбувається знезараження води. 6.2. Вплив господарської діяльності людини на гідросферу Розвиток цивілізації – це, крім всього, історія швидкого споживання води промисловістю, енергетикою, сільським господарством. Людство щорічно витрачає 3000 куб. км води і потреба у воді зростає щорічно на 3,1%. Глобальною екологічною проблемою сучасності стає забруднення і виснаження водних ресурсів. Вода, після її використання скидається у водойми і річки, з них майже третина без належного очищення. Велика частина води в результаті водоспоживання безповоротно втрачається. Такі втрати води можна умовно розділити на дві категорії: а) необхідні – в складі продукту та при приготуванні різних тривалодіючих робочих розчинів. Так, на виробництво цукру з 1 тонни цукрового буряка витрачається 0,5-6 куб. м води, на виробництво 1 тонни паперу – 1,5-70 куб.м, 100 л пива – 5-21 куб.м, на виробництво 1 тонни пряжі – до 200 куб.м води. Ще більш уражаючі наступні цифри: для виробництва 1 тонни сталі необхідно 25 тис.л води, а для випуску одного автомобіля – цілих 300 тис.л; б) невиправдані, пов’язані з природним випаровуванням (з поверхні водосховищ, відстійників, ставків-охолоджувачів) та протіканням трубопроводів і каналів. В міських мережах водопостачання втрачається 30-50% води. Біля 80% всієї води, яка витрачається в промисловості, йде в системи охолодження хімічних заводів і електростанцій. Щорічно безповоротне водопостачання становить біля 150 куб.км, тобто 1% стійкого стоку прісних вод. Однією з найбільш серйозних проблем є скидання забруднених відпрацьованих промислових і комунальних стічних вод. Зараз вони забруднюють більше 1/3 річкового стоку, щорічно в річки скидається до 450 млрд. кубометрів стічних вод. За останні 70 років забрудненість річок зросла майже в 10 разів. Багато річок забруднені по всій своїй протяжності. Промислові стічні води містять різноманітні органічні речовини і сполуки важких металів. Міжнародний комітет по використанню водних ресурсів зробив висновок, що більше половини крупних річок у світі страждають від надмірного забруднення або пересихають. З 500 найбільших річок тільки дві більш-менш “здорові” – це Амазонка в Південній Америці і Конго в Африці. Це пов’язано з тим, що по берегам обох річок розташовано мало промислових підприємств. Величезний об’єм забруднень вноситься в вододжерела з поверхневим і ливневим стоком з територій сміттєзвалищ, сільськогосподарських об’єктів і угідь, що в значному ступені впливає на сезонне, в період весняної повені, погіршення якості питної води. Розкладання великої кількості органічних речовин у водоймах, що поступили зі стічними водами (джерело – комунальне господарство, тваринницькі комплекси) викликає дефіцит кисню і накопичення сірководню, посилене розмноження ціанобактерій і синьо-зелених водоростей (“цвітіння” води), що викликає масові замори водних організмів, особливо промислових видів риби. Присутність великої кількості органічних речовин створює в грунтах відновне середовище, в якому виникає особливий тип мулових вод, що містять сірководень, аміак, іони металів. Така вода стає непридатною для господарського використання. Забруднення води органічними речовинами носить назву евтрофікації. Небезпечним є теплове забруднення води. Воно викликається викиданням у відкриті водойми підігрітих вод від АЕС, ТЕС та інших енергетичних установок. Тепла вода змінює термічний і біологічний режим водойм і негативно впливає на гідробіонтів. Побічний фактор теплового забруднення води – підсилення токсичної дії більшості шкідливих домішок. Країни, які мають вихід до моря часто здійснюють морське поховання матеріалів і речовин (дампінг). Їх об’єм становить близько 10% від усієї маси забруднюючих речовин, що поступають в Світовий океан. Особливу небезпеку становить поховання радіоактивних відходів. До 1983 року 11 країн практикували скидання твердих радіоактивних відходів у відкрите море. Такий метод почав практикуватися одночасно з широким розвитком атомної промисловості і енергетики. Сумарний об’єм твердих радіоактивних поховань проведених в колишньому СССР (далекосхідні і північні моря) складає 53376 куб.м з активністю 21614 Кюрі. Одночасно похованню піддавалися і рідкі радіоактивні відходи. Сумарне зливання їх в північних морях склало 190435 куб.м з активністю 23,753 Кюрі, відповідно в далекосхідні моря – 123497 куб.м з активністю 12337 Кюрі. Таким чином, російські моря, які прилягають до Нової Землі (північ) і до Приморського краю (схід), являють потенційну небезпеку не тільки для нинішнього, але і для майбутніх поколінь. Радіактивне забруднення Світового океану викликають також втрачені ядерні боєприпаси та інші джерела іонізуючого випромінювання, затоплені атомні підводні лодки і радіонукліди, які потрапили в океан в результаті підводних ядерних вибухів. За даними ООН кожний рік у Світовий океан потрапляє 50 тис.тонн пестицидів, 5 тис.тонн сполук ртуті, біля 10 млн тонн нафти та інших забруднюючих речовин. Кількість щорічно поступаючих з антропогенних джерел у води океанів і морів солей заліза, марганця, міді, цинку, свинцю, олова, миш’яка, перевищує об’єм цих речовин, занесених в результаті геологічних процесів. Значну частку в забруднення води вносять детергенти (миючі засоби). До їх складу входять як активна основа поверхнево-активні речовини (ПАР) і різні добавки: лужні і нейтральні електроліти, перекисні сполуки, речовини, що запобігають ресорбції забруднювачів. Детергенти потрапляючи у водні об’єкти, викликають спінювання, погіршують органолептичні властивості води, порушують процеси кисневого обміну, токсично впливають на фауну, утруднюють процеси біологічного окислення органічних речовин, перешкоджають біологічному очищенню стічних вод. Тяжкі екологічні наслідки викликає забруднення води сирою нафтою, нафтопродуктами та неочищеними водами нафто-перероблювальних заводів. При розливах нафта утворює тонку поверхневу плівку (0,1 мм). Хвилі сприяють тому, що плівка розривається і утворює краплі, які розсіюються у товщі води. Вони проникають на глибину від 1 до 5 м. Під дією сонця та органічних речовин відбувається фотохімічне і біологічне окислення нафтової плівки і розсіяних нафтових крапель. В результаті утворюються окислені похідні з вихідних компонентів нафти – поліароматичні вуглеводні, які розчинні у воді. Вони акумулюються в організмах гідробіонтів, переходять в донні відклади. Похідні нафти мають канцерогенні властивості і їх потрапляння в організм людини може викликати ракові захворювання. Нафтове забруднення найбільш небезпечне для зоопланктону та зообентосу. Менше уражується фітопланктон (може швидко відновлюватися) та гідробіонти, що здатні до значних міграцій і є дуже мобільними. Щорічно у води Світового океану потрапляє 12-15 млн. тонн нафти. Кожна тонна нафти вкриває тонкою плівкою приблизно 12 кв.км водної поверхні і забруднює близько мільйона тонн морської води. Забруднення води нафтою відбувається при добуванні нафти в шельфовій зоні, в результаті аварій нафтових танкерів. 6.3 Світові проблеми прісної води На кожного жителя Землі приходиться біля 9 тис. кубометрів води. Найбільш багаті водними ресурсами Канада і Норвегія. На одного жителя Канади приходиться біля 123 тис. кубометрів, а Норвегії – 107,8 кубометрів питної води, тоді як в Індії і Франції постачання води досить обмежене – відповідно 2,8 і 3,4 тис. кубометрів на людину (мова йде про доступну питну воду з річок і озер. Прісна вода складає тільки 2% всіх водних ресурсів Землі. Запаси прісної води в гідросфері оцінюються в 3х1016 тонн, з них 86% в сніжно-льодових утвореннях, 13% - в підземних водах і тільки 1% - в озерах, болотах і річках. Сьогодніші запаси прісної води на одну душу населення в два рази менше, ніж були 50 років тому. Крім того, за прогнозами, світові запаси води будуть зменшуватися і в майбутньому. Таке різке скорочення водних ресурсів пояснюється тим, що в результаті зростання населення, а також розвитку сільського і промисловості зросла необхідність в прісній воді. Приблизно 70% (в країнах, що розвиваються – 90%) водних запасів Землі використовуються в сільському господарстві. Серед істотних проблем названа проблема частої втрати води через нераціональні методи зрошення і протікання труб (до 60%). Однією з головних проблем є нерівномірність розподілення запасів прісної води. Наприклад, в Азії зосереджено 36% світового запасу річкових і озерних вод, але в цій частині планети проживає 60% світового населення. І, навпаки, в річці Амазонці – 15% світового запасу річкової води, а число людей, які живуть недалеко від річки і можуть користуватися її водою, складає всього 0,4% світового населення. Нерівномірно розподіляється і дощова вода. В деяких районах Землі дощі майже не випадають, в інших регіонах, не зовсім сухих, іноді бувають сильні посухи. Спеціалісти вважають, що на кількість опадів впливають антропогенні зміни клімату. Через вимирання лісів, виснаження оброблюваних земель і пасовищ деградує і гине грунт. Коли це відбувається, земля відбиває більше сонячного світла в атмосферу. В результаті атмосфера нагрівається, хмари розсіюються і опадів випадає менше. Крім того, значну частину дощової води, яка падає на ліси, випаровували самі ж рослини; зникає рослинність – зменшується і кількість опадів. Учені, які досліджують розподілення запасів води на земній кулі, встановили, що в деяких районах положення катастрофічне. Сьогодні 35% (з 80 країн світу) населення землі не має прямого доступу до питної води. Водна криза загрожує населенню, яке живе на півночі Африки і південніше Сахари, на Близькому Сході і в Угорщині. Надзвичайно критичні ситуації з водою можуть виникнути в цих регіонах при посухах. Дефіцит води вже зараз може негативно відбитися на здоров’ї людей і економіці. В нинішньому столітті причиною війн стане вода. Такі суперечки вже виникали. 40% світового населення живе в басейнах 250 річок, за воду яких бореться більше, ніж одна країна. Річки Брахмапутра, Інд, Меконг, Нігер, Ніл, Тигр протікають через багато країн, які намагаються викачати з них як можна більше води. Через поділ води були конфлікти. З кожним роком такі конфлікти набувають характеру не економічної конкуренції, а боротьби за виживання. Зараз наступає той час, коли воду будуть цінити як нафту, і перестануть вважати такою ж безкоштовною, яким вважають повітря. Щоб забезпечити все людство чистою питною водою і каналізацією, яка відповідає санітарним нормам, необхідно, за підрахунками вчених, більше 36 млрд. доларів в рік – а це приблизно 4% світових воєнних витрат. Одним з шляхів вирішення проблеми дефіциту води є використання підземних вод. Інтенсифікація відбору підземних вод може викликати ряд серйозних екологічних проблем. Підземні води є не тільки корисною копалиною і частиною загальних водних ресурсів, але і важливим компонентом навколишнього середовища. Будь-які зміни в режимі і балансі підземних вод викличуть зміни в інших компонентах навколишнього середовища. Так, інтенсивна експлуатація підземних вод може привести до таких негативних змін навколишнього середовища, як недопустиме скорочення річкового стоку, осідання поверхні землі, пригнічення і навіть загибель рослинності в зв’язку з пониженням рівня грунтових вод. Інтенсивний відбір води може викликати підтягування сильно мінералізованих глибоких підземних вод, непридатних для пиття, а в районах морських узбережь – проникнення солоних вод. Наведемо декілька прикладів. Так, в Мехіко в результаті відкачування підземних вод відбулося осідання поверхні на 10,7 м за останні 70 років. В штаті Каліфорнія (США) загальна площа осідання земної поверхні досягає 16 тис.кв.км. В окремих місцях осідання досягає 8-9 м. Це порушує роботу каналів, водопроводів і обумовлює значні витрати на ремонт і переобладнання свердловин. Інтенсивна техногенна діяльність на водозборах (зрошення і осушення земель, цивільне і гідротехнічне будівництво, розорювання земель. Вирубування лісів та ін.) часто викликають негативні зміни в балансі і режимі підземних вод. Так, величезний водоносний пласт Огаллала в США настільки виснажився, що через нестачу води площа зрошуваних земель на північному заході штату Техас скоротилася втричі. Дещо подібне відбувається в Китаї і Індії, які займають друге і третє місця по виробництву продуктів харчування. На півдні Індії, в штаті Тамілнад, через штучне зрошування рівень грунтових вод за десять років знизився більше ніж на 23 метри. Протікання водопроводів і каналізаційної мережі викликають підняття грунтових вод і, як наслідок, підтоплення споруд. Погіршення якості підземних вод пов’язане з випаданням кислотних дощів. Істотне значення має забруднення підземних вод. Основними причинами забруднення є діяльність промисловості (37%), сільського (16%) і житлово-комунального господарств (10%), підтягування некондиційних підземних вод при порушенні режиму експлуатації водозаборів (13%). Зміна якості підземних вод під впливом господарської діяльності проявляється в зростанні їх загальної мінералізації і збільшенні окремих компонентів складу (хлоридів, сульфатів та ін.), в появі токсичних речовин штучного походження (пестицидів, нафтопродуктів, радіонуклідів), в зміні температури і кислотності. Деградація якості підземних вод найбільш яскраво проявляється в районах, де широко використовуються хімічні добрива. Слід підкреслити, що деградація якості підземних вод часто обумовлює більші обмеження в їх використанні, ніж виснаження водоносного горизонту. При плануванні використання підземних вод необхідно враховувати, що захищеність різних водоносних горизонтів від забруднення неоднакова. Практично повністю захищені від проникнення забруднюючих речовин з поверхні землі підземні води напірних водоносних горизонтів, перекриті витриманими слабкопроникненими глинистими шарами. В цих умовах забруднення може бути пов’язане тільки з незадовільним технічним станом водозабірних свердловин. Надійно захищеними від забруднення і джерельні води в передгірських і гірських районах бувають у випадках, коли в областях їх живлення не ведеться господарська діяльність. Значно гірше захищені підземні води перших від поверхні водоносних горизонтів, особливо в річкових долинах, де підземні води тісно пов’язані з поверхневими, і при експлуатації відбувається підтягування поверхневих забруднених вод. 6.4. Основні заходи охорони і раціонального використання вод Охороні вод сприяє раціональне водокористання –комплекс заходів, спрямованих на зниження забора свіжої води промисловими, комунальними, сільськогосподарськими та іншими об’єктами та технологічно виправдане зменшення загальної витрати води у виробничих процесах. У технологічних процесах необхідно впроваджувати замкнений цикл водокористання – багатократне використання води в одному і тому ж виробничому процесі без скидання у природні водні об’єкти стічних вод. Для зменшення витрат води на зрошення застосовується комплекс заходів: максимальна економія зрошувальної води, протифільтраційні покриття, застосування стаціонарних і мобільних установок з малою інтенсивністю “дощу”, систем крапельного зрошування та ін. Охороні водних ресурсів сприяють меліоративні заходи: а) лісова меліорація – вирощування дерев’янистої і чагарникової рослинності в межах верхньої і середньої частин річкових басейнів з метою зменшення поверхневого стоку і ослаблення процесів водної ерозії; б) агротехнічна меліорація – правильне ведення сільськогосподарських робіт; в) гідротехнічна меліорація – регулювання водно-повітряного режиму грунтів при вирощуванні різних сільськогосподарських культур. Для охорони морів від забруднення морські судна, судноремонтні бази і порти обладнуються пристроями, які попереджують забруднення води баластними, промивними та іншими водами, а також твердими відходами. На суднах і в портах проводяться роботи, які забезпечують виконання положень Міжнародної конвенції по запобіганню забруднення моря нафтою. Для ліквідації осередків нафтового забруднення застосовують такі методи: а) спалювання плаваючої нафти; б) механічне затримання нафти; в) механічне збирання і видалення нафти з поверхні води; г) абсорбційне поглинання з послідуючим механічним збиранням або спалюванням плаваючої нафти; д) обробка плаваючої нафти дисперсантами; е) поглинання нафти тонучими абсорбентами. Перед скиданням у природні водойми забруднені промислові та комунальні стічні води піддають очищенню. Застосовують три методи очищення: механічний, фізико-хімічний і біологічний. Метод механічного очищення полягає в механічному видаленні із стічних вод нерозчинних домішок, для чого застосовують спеціальні споруди. Видалення різнорідних домішок при цьому здійснюється з допомогою різноманітних пристроїв: решіток і сит, жиро-, масло-,нафтовловлювачів. У відстійниках відбувається осадження важких часток, а легкі речовини спливають на поверхню води відстійників. Кількість твердих органічних речовин, що видаляються на цьому етапі, може досягти 35% всіх органічних речовин, які містяться в стічних комунальних водах звичайного міста. Метод фізико-хімічного очищення заснований на реагентній коагуляції, нейтралізації кислот і лугів, екстракції, перегонці з водяною парою, сорбції і обробці води хлором. Вказані реагенти, вступаючи в реакцію із забруднюючими речовинами, сприяють випадінню нерозчинних колоїдних і частково розчинених речовин. Деякі нерозчинні речовини перетворюються у нешкідливі розчинні. Фізико-хімічний метод дає змогу зменшити кількість нерозчинних забруднювачів стічних вод до 95% і розчинних до 25%. На цьому етапі очищення видаляються з стічних вод сполуки, які містять азот і фосфор. Саме ці елементи викликають евтрофікацію природних водойм, викликаючи інтенсивний ріст водоростей. Після фізико-хімічного очищення стічні води піддають біологічному очищенню. Метод біологічного очищення дозволяє провести природний процес руйнування органічних речовин. Біологічне очищення може бути природним і штучним. Штучне проводять на полях фільтрації. Там планується зрошувальна мережа магістральних і розподільних каналів, по яких розливаються стічні води. Очищення забруднень відбувається в процесі фільтрації вод через грунт. Шар грунту у 80 см забезпечує досить надійне очищення. Для біологічного очищення використовують також біологічні ставки, в яких відбуваються ті ж процеси, що й при самоочищенні водойм. Для штучного біологічного очищення застосовують спеціальні споруди – біологічні фільтри (аеротенки). Стічні води, які поступають в аеротенки, продуваються знизу потужним струменем дрібних пухирців повітря. Очисну роль в аеротенкі відіграє активний мул – сукупність мікроскопічних рослинних і тваринних організмів. При надлишку кисню (пухирці повітря) і притіканні органічних речовин (стічні води) в активному мулі бурхливо розвивається бактеріальне населення і мікрофауна- і флора. Бактерії склеюються в пластівці, що мають величезну робочу поверхню -– біля 1200 куб.м в 1 куб.м мулу, і виділяють ферменти, які розщеплюють органічні забруднення до простих мінеральних речовин. Відбувається мінералізація органічних речовин. Поглинаючи в надлишку органічні речовини, бактерії активно розмножуються, їх безперервно збільшується. Так як бактерії склеєні в пластівці, активний мул швидко осідає і відділяється від вже чистої води. Вода, що відстоялася, придатна для подальшого використання, а мул знову включається в процес очистки. Після цих трьох етапів вода хлорується для знищення бактерій і вірусів, що там залишилися, а потім тільки може скидатися у природні водойми. Сумарні витрати на очищення стічних вод складають 10-15%, а іноді 20-25% загальної вартості промислових підприємств. Висока вартість споруд для очищення стічних вод, а також той факт, що за допомогою очисних споруд не завжди можна вирішити проблему захисту навколишнього середовища від забруднення, ведеться пошук більш ефективних способів охорони вод. Ця проблема може бути вирішена шляхом створення екологічно безпечних, маловідходних і там, де це можливо, безвідходних технологічних процесів. Для вирішення проблеми дефіциту прісної води приймаються різні заходи і пропонуються різноманітні проекти. В останні десятиліття в багатьох країнах значна увага приділяється оцінці ресурсів підземних вод як важливого і надійного джерела водопостачання населення прісною і екологічно чистою водою. Значний інтерес до підземних вод визначається тим, що саме вони як джерело господарсько-питного водопостачання мають ряд істотних переваг в порівнянні з поверхневими водами. Як правило, вони більш якісні за складом, краще захищені від забруднення і зараження, менше піддаються сезонним коливанням, більш рівномірно розподілені по території (часто підземні води є там, де поверхневі вододжерела відсутні). Важливий і економічний аспект: введення в дію водозаборів підземних вод може здійснюватися поступово зі зростанням потреби у воді, в той час як будівництво крупних гідротехнічних споруд на річках (водосховищ, гребель) потребує значних витрат. В теперішній час підземні води є основним джерелом водопостачання в багатьох країнах Європи і частка у загальному водопостачанні складає 60%. В США підземні води слугують джерелом для 75% комунальних систем водопостачання. Дефіцит річкової води в Україні також доводиться надолужувати за рахунок підземних вод, яких у нашій країні чималі запаси. З її надр щорічно добувається більше 5 куб.км води. В загальному водоспоживанні (33 куб.км/рік) використання підземних вод становить понад 15%, в тому числі у промисловості – близько 14%, у сільському господарстві – понад 25, у комунальному господарстві – понад 34%. У 77 містах (із загального числа 434) водопостачання здійснюється практично лише за рахунок підземних вод (Бачинський та ін.,1995). У таких країнах, як Австрія, Бельгія, Угорщина, Німеччина, Данія, Румунія, Швейцарія, колишня Югославія, Болгарія, Італія, Португалія, Нідерланди, Франція, Чехія, Словакія, частка підземних вод в загальному балансі господарсько-питного водопостачання складає більше 70%. Істотну роль відіграють підземні води в водопостачанні міст. Так, повністю або майже повністю постачаються підземними водами Будапешт, Гамбург, Копенгаген, Мюнхен, Рим, ряд столиць колишнього СРСР – Мінськ, Тбілісі, Єреван, Алма-Ата, Вільнюс, Бішкек та ряд інших великих міст. Спеціалісти вважають, що при прогресуючому забрудненні поверхневих вододжерел, кожне місто повинно мати основне або додаткове джерело питного водопостачання, засноване на використанні захищених від забруднення підземних вод високої якості. Для технічних потреб і зрошення треба намагатися використовувати головним чином поверхневі води. Для охорони від забруднення підземних горизонтів встановлюють зони санітарної охорони підземного джерела водопостачання: для надійно захищених горизонтів – не менше 30 м, для незахищених горизонтів і інфільтраційних водозаборів – не менше 50 м. Основним показником перспектив використання підземних вод є середньобагаторічна величина їх природних ресурсів, яка характеризує відновлення підземних вод в процесі кругообігу води і визначаюча верхню межу відбору підземних вод за багаторічний період без їх виснаження. Деякі проекти усунення дефіциту води вважаються поки що фантастичними. Це, зокрема, використання айсбергів з Антарктиди і Гренландії. Найбільш складне в цих проектах – низька швидкість транспортування айсбергів. Але в порівняно невеликому айсбергу розміром 2х0,5х0,1 км міститься така кількість води, якої б вистачило на місяць для водопостачання п’ятимільйонного міста, за умови витрати води на одного жителя – 1000 л в день. За існуючими підрахунками, всі разом айсберги планети можуть щорічно напоїти понад 12 млрд. чоловік. Більш реальні і доступні методи опріснення морської води. Опріснення води виконується в багатьох країнах : Алжирі, Бахрейні, Греції, Іспанії, Ізраїлі, Італії, Кувейті, Лівії, Мексиці, Нідерландах, Саудівській Аравії, США, Казахстані, Туркменистані, Узбекистані та інших країнах. Для опріснення води використовується ряд методів. При термічній дистиляції (перегонці) знесолюється вода будь-якого складу. Зараз працюють установки термодистиляції з продуктивністю декілька сотень кубометрів води за добу. Опріснення води методом зворотного осмосу – процес “продавлювання” води з розчиненими солями через напівпроникну мембрану, яка затримує всі розчинені солі. Метод іонного обміну здійснюється на спеціальних установках, де воду пропускають через фільтри з катіоно-аніонообмінними смолами. Прісну воду отримують і методом електродіалізу, який заснований на застосуванні обмінних мембран, які пропускають тільки аніони чи катіони. Існують і інші методи знесолення води, наприклад, сумісна дія магнітного поля і ультрафіолетового випромінювання на воду, виморожування, геліоопріснення. 6.5. Екологічні проблеми деяких водних екосистем України Азовське море. Азовське море належить до внутрішніх водойм. Його площа 38840 кв.км, найбільша довжина 380 км і ширина 200 км, об’єм води перевищує 300 кв.км. Азовське море найбільш мілководне в світі, середня глибина його всього 3 м, а найбільша – 14 м. Воно є також найбільш продуктивним морем планети. З кожного гектара водного дзеркала Азовського моря добувалося риби в : разів більше, ніж в Каспії, в 8 разів більше, ніж на Балтиці, і в 25 разів – ніж в Чорному морі. Азовське море сполучене з Чорним морем через Керченську протоку. При невеликій площі і малому об’ємі Азовське море отримує досить багато річкової води – до 12% об’єма води моря. Таке відношення – найбільше в порівнянні з таким всіх інших морів. Дон – одна з найбільших річок, які живлять Азовське море. Солоність води в Азовському морі в три рази менша середньої солоності океанічної води. В Азовському морі мешкає більше 300 видів і підвидів риб, серед яких багато ендемічних і реліктових, прісноводних та напівпрохідних. За запасами осетрових це море займає друге місце в світі після Каспія. Деградація Азовського моря почалася з моменту збільшення солоності його води внаслідок зменшення поступання в нього річкового стоку та забруднення природних вод басейну моря. До зменшення річкового стоку привело будівництво гребель і водосховищ на річках Дон і Кубань. Це пов’язано із зарегулюванням річок. Так, Цимлянське водосховище і зрошувальні системи в низов’ях Дону забирають у моря більше 100 кубометрів річкової води. Вода з Кубані розбирається на зрошувальні роботи в сільському господарстві Ставропольського краю (чотири кубометри щорічно). Нестача прісної води стала заміщуватися солоними водами Чорного моря. В Азов щорічно потсупає 30-40 куб.м гірко-солоної чорноморської води. Процес осолонення є стійким і якщо солоність досягне критичного рівня (15 промілле), то процеси деградації морської екосистеми стануть незворотними і Азов може стати подібним до Кара-Богаз-Голу. Скидання забруднених стічних вод, особливо металургійного комбінату складає 8 млн куб.м. Так, «Азовсталь» в своєму виробництві використовує тільки морську воду, щоденно прокачуючи в систему охолодження своїх агрегатів біля 2,5 млн куб.м води. Зараз обсяги скидів промислових стоків цього промислового об’єкта дещо зменшилися насамперед внаслідок падіння обсягів виробнитва. Велику частку в забрудненні складають пестициди і добрива, побутові відходи і каналізаційні стічні води. Азовське море – зона екологічної катастрофи. Щоб її усунути необхідно стабілізувати режим солоності води шляхом різкого скорочення безповоротного вилучення річкового стоку і зниження рівня забруднення. Вивчається можливості будівництва греблі між Азовським і Чорним морями з метою обмеження поступання в Азовське море солоних чорноморських вод, розробляються варіанти біомеліорації басейну Азовського моря, реконструкції іхтіофауни та ін. Ці заходи потребують наукового обгрунтування і прогнозування можливих нових змін в екосистемі Азовського моря. Одна з причин зникнення осетрових риб в Азовському морі – браконьєрство. До речі, російський уряд планує ввести державну монополію на виробництво і експорт чорної ікри. А міжнародні природоохоронні організації вже запропонували заборонити торгівлю ікрою, щоб зберегти від повного знищення промислові сорти осетрових риб. Україна і Росія в 2001 р. призупиняють промисел осетрових риб в басейні Азовського моря, домовившися виловити не більше 130 тонн осетра, севрюги і білуги для наукових цілей (квота України – 15 тонн). В 2001 р. в Азовському морі заборонений промисел оселедця. Чорне море. Площа Чорного моря складає 413488 кв.км, середня глибина 400 м, максимальна майже в центрі – 2211 м. На поверхні спостерігається кисневе насичення, в той час як на глибині 100м кисню в 20 разів менше. З глибини 180-200 м починається сірководнева зона, в якій кисень та організми, що дихають, відсутні. Сірководнева зона займає п’ять шостих об’єму моря. Це мертва зона, на межі якої живуть сіркобактерії, що підтримують своє життя за рахунок енергії окислення сірководню. Сірководневі зони виявлені в Карибському та інших морях. Проте чорноморська сірководнева зона потужніша, найстійкіша, що дає підстави вважати його унікальною водоймою світу. Водозбірний басейн Чорного моря охоплює майже половину континентальної Європи, основний стік припадає на річки Дунай, Дніпро, Дністер, Дон, Кубань, Ріоні, Інгурі а також на безліч малих річок. Солоність води в Чорному морі всього 18 проміле (для порівняння: середньоокеанічна 35 проміле). На дні вона солоніша і тому має більшу густину, у зв’язку з чим вертикальна циркуляція води слабка. Турецькі протоки Дарданелли і Босфор є єдиним виходом з Чорного моря у Світовий океан. Босфор (ширина 800 м, глибина 60 м) проходить через центр Стамбула – одного з найбільших міст світу. Середземноморська вода через ці протоки потрапляє в Чорне море у вигляді глибинної течії (це пов’язано з її більшою солоністю і густиною). Солонуваті води, які витікають з Чорного моря, потрапляють через Босфор до Мармурового і Середземного морів. Приблизно 3-5 тис. років тому Чорне море не було з’єднане з Середземним і являло собою по суті прісноводне озеро. Після утворення проток Босфору та Дарданелл воно на протязі наступних 1-1,5 тис. років засолонювалось. Його заселяли рослинні та тваринні організми з солоних лиманів та Середземного моря. Вторгнення середземноморської фауни та флори в Чорне море називають медитеранізацією (лат. “медитеранеум” – середземноморський). Через Керченську протоку Чорне море сполучене з Азовським. Аналіз екологічної ситуації свідчить про те, що екосистема Чорного моря відчуває значне антропогенне навантаження, деякі ділянки акваторії втратили здатність до самоочищення. Найбільш вразливою для антропогенного навантаження є прибережна частина Чорного моря, особливо в зоні діяльності портів, гирлових річкових зон, а також зон впливу великих міст. З 23 видів промислових видів риб, які добувалися в 1965 році, залишилося лише п’ять. У 1957 році в Чорному морі була велика популяція дельфінів, їх вилов щорічно складав 35 тисяч особин. Через різке скорочення їх кількості, вилов їх давно заборонений. 17 європейських країн забруднюють Чорне море. Одним з провідних факторів, що формують екологічне становище морських вод, є забруднення, що надходять у Чорне море зі стоками великих європейських річок. Щороку з ними в море потрапляють сотні тонн забруднюючих речовин. Це стосується в основному біогенних речовин, мінеральних добрив, пестицидів та нафтопродуктів. Із загальної кількості промислових і побутових стічних вод (біля 1 куб.км), що поступають щорічно у Чорне море, 60% дають Дніпро, Дністер і Дунай, до 20% - узбережжя Північного Кавказу, біля 10% - район Севастополя і по 5% - узбережжя Одеси, Південний берег Криму і берег Грузії. Води Дунаю приносять стічних вод з високим вмістом азоту і фосфору в 12 разів більше, ніж води Дніпра. В 3,5 рази цей показник Дунаю перевищує і по нафтопродуктам. Основними забруднювачами морського середовища є об’єкти комунальних підприємств міст Одеси, Севастополя, Феодосії, Іллічівська, Балаклави та ін. Техногенне навантаження створюють стічні води берегових підприємств. Негативний вплив спричиняють днопоглиблювальні та гідромеханізовані роботи, які здійснюються в територіальних водах та на шельфі Чорного моря. Нафтопродукти в Чорне море потрапляють в результаті випадкових і експлуатаційних зливів суден, аварійних ситуацій. Наприклад, 21 січня 1999 року трапилося забруднення внутрішніх морських вод України в Одеському торговому порту з теплохода “Енергія”. Сума збитків становила 96397 доларів США. Найбільш забрудненою зоною за вмістом нафтопродуктів залишаються Севастопольські бухти. В районі нафтогавані в поверхневих шарах моря вміст нафтопродуктів перевищує ГДК в 8-10 разів. Це явище пов’язане з недостатнім виконанням природоохоронних заходів, негативним впливом операцій з нафтопродуктами на військових суднах та берегових об’єктах Чорноморського флоту, а також недостатньою очисткою стічних вод в м. Севастополі. Через шторм був пошкоджений корпус мальтійського судна “Кristina” і воно затонуло в бухті Ласпій в 30 милях від Севастополя. В результаті були забруднені нафтопродуктами територіальні води України площею 1700 км. Сума збитків становила 559300 доларів США. В районі Одеси концентрація нафтопродуктів у воді може перевищувати норму в 150-200, а портах Туапсе, Новоросійська, Батумі – в 5-8 тис. разів ! В північно-західній частині Чорного моря на трьох стаціонарних морських платформах щорічно добувається біля 500 млн. кубометрів природного газу, а на десяти – ведуться розвідувальні роботи. При витіканні нафтопродуктів їх вміст у воді може перевищувати норму в 11-17 разів. Крім того, технологічні розчини, що застосовуються в процесі буріння і експлуатації свердловин, містять ртуть, свинець і кадмій. Навіть через місяць після завершення буріння в донних відкладах біля платформи концентрації нафтопродуктів перевищують фонові в 2-7, важких металів – в 3-30, а поліхлорбіфенілів – в 2-3 рази. Велику небезпеку для екологічного стану моря являють трубопроводи, через які транспортують нафтопродукти, газ та інші агресивні і токсичні речовини, внаслідок порушення їх герметичності. Підтвердженням цього є екологічна катастрофа, яка сталася на північному узбережжі Одеської затоки 8-15 травня 1996 року в зв’язку з розривом трубопроводу в районі селища Чабанка. Особливу небезпеку становлять високонапірні трубопроводи. Проблема стає виключно актуальною також у зв’язку з проектом транспортування каспійської нафти по дну Чорного моря. В Краснодарському краї вже реалізується цей проект, який носить назву Каспійського трубопроводного консорціума (КТК): прокладається нафтопровід, будується нафтоналивиний термінал. При будівництві ділянки нафтопровода на території Утришського і Абрауського заказників були зведені десятки гектарів реліктових ялівцевих лісів. Будівництво нафтоналивного порта створює загрозу для єдиного в Росії дитячого курорту федерального значення “Анапа”, розташованого поблизу. В останні роки багато спеціалістів відмічає різке збільшення аварійності трубопроводів із причин природної активізації геодинамічних рухів, що збільшує ризик виникнення екологічних катастроф, у тому числі і в районах акваторій. В донних відкладеннях портових акваторій спостерігаються високі концентрації важких металів, фенолів, ПАР, нафтопродуктів. За вмістом фенолів найбільшу небезпеку для Чорного моря являють також підприємства в Стамбулі, Лінці, Будапешті, Белграді, Тирасполі, Могильові, Києві, Черкасах, Дніпродзержинські, Дніпропетровські, Запоріжжі, Нікополі, Миколаєві, Ростові-на-Дону і Краснодарі. За вмістом міді виділяються стічні води Севастополя, Керчі, Новоросійська, Трабзона, Самсуна, Зонгулдака, Варни, Констанци, Братислави, Кременчука і Дніпродзержинська. Ці дані дозволяють виявляти першопричини розвитку в морі несприятливих екологічних явищ, встановлювати конкретних винуватців морських екологічних криз. Збільшення об’єму перевалок металів та металоконструкцій через порти України і відсутність в них ізольованої зливової каналізації приводить до зростання вмісту заліза в морській воді. У прибережних районах спостерігається збільшення в 1,5-2 рази вмісту пестицидів у весняний період, пов’язаний з виносом цих речовин в гирлових зонах. Більшість пестицидів слабко розкладаються в навколишньому середовищі, що приводить до їх накопичення в донних відкладеннях. В літній час часто погіршуються мікробіологічні показники забруднення води, що приводить до критичного епідеміологічного становища зон рекреації. Це нерідко вимушує закривати ряд пляжів в Євпаторії, Одесі, Севастополі. В перші місяці після аварії на ЧАЕС концентрації цезію-137 в чорноморських водах збільшилося в середньому в 10-15, а в зоні Криму – в 100 разів. В даний час загальний фон радіоактивного забруднення вод Чорного моря відновився до рівня 60-80-х років. Проте наслідки радіаційної катастрофи відбилися на стані морських організмів. Водоохоронні об’єкти будуються з низькими темпами, багато з них мають низьку ефективність роботи, часто бувають аварійні викиди. В останні часи було зафіксоване піднімання верхньої межі сірководню, особливо в північно-західній частині моря. Двадцять років тому вона піднімалася до глибини 90 м, а тепер її зустрічають на відмітці 60-50 м, а в дельтах річок і на глибинах 6-5 м. Піднімання сірководню пояснюють природними чинниками, але зараз “допомагає” цьому і діяльність людини. Добрива, які потрапляють в море з річковою водою, стимулюють ріст водоростей. Виникає цвітіння моря. Цвітінням у біології називають такий стан, коли на один кубічний сантиметр води припадає тисяча і більше мікроскопічних одноклітинних водоростей. Завершивши своє коротке життя, водорості осідають на дно і там розкладаються. А це означає окислення органічної речовини, на яке витрачається кисень, розчинений у придонних шарах морської води. Так виникає дефіцит кисню або ж він зовсім зникає. Тисячі тонн органіки розкладаючись виділяє сірководень. В таких місцях виникають замори морських організмів. Як правило, висота ділянок заморів досягає 30-40 м. Нижче прошарок чистої води, а з глибини 200 м і до дна - шар глибинного сірководню. Замори утворюються влітку, взимку під час сильних штормів вода перемішується і замори зникають. Боротися із заморами можна шляхом різкого зниження кількості добрив, що надходять у море. Перспективним є збільшення чисельності морських тварин – споживачів мікроскопічних водоростей з морських глибин. Наприклад, мідій – чудових фільтраторів морської води. Вони проціджують воду, щоб добути собі їжу – водорості, бактерії, найдрібніших тварин. Мідії до того ж – цінний продукт з високим вмістом амінокислот, вітамінів, мікроелементів та інших цінних біологічно активних речовин. Мідії є харчовим продуктом, використовуються як кормові добавки і фармакологічна сировина. В інших морях мідію розводять порівняно давно, а от на Чорному тільки-но почали. У культурі (вірніше, марикультурі) мідії ростуть добре: за рік одержують 50 і більше кілограмів молюсків під одним квадратним метром поверхні моря, що становить понад 500 тонн з гектара плантацій. До того ж, мідії з одного гектара плантації протягом свого активного життя (від квітня до жовтня) профільтровують близько 5,5 кубометрів води, очищають її від різної зависі, зокрема водоростей і бактерій. На якість морського середовища у прибережній зоні впливає масове купання людей. Люди, скупчуючись на березі, по-перше, витоптують морське дно на мілководді, руйнують гнізда, кладки ікри морських організмів. По-друге, вони виловлюють рибу, молюсків, крабів, які в зонах масової рекреації виконують санітарну роль. По-третє, людина викликає хімічне забруднення води. У воді з тіла змиваються бактерії (до 10 млн. бактерій за 10 хв. з однієї людини) і ряд хімічних речовин. Австрійські вчені підрахували, що від однієї людини за один день купання у воду надходить 94 мг фосфору, 1515 мг азоту, 778 – натрію, 735 – калію, 38 – кальцію, 1333 – хлору. Також у воду потрапляють шкірне сало, піт. Можна собі уявити, скільки цих речовин потрапляє в море за 100 днів курортного сезону ( він може тривати і довше) від декількох мільйонів чоловік відпочиваючих. Тут не враховані ні косметичні препарати, ні харчові залишки, ні скаламучування донних відкладів ногами. На початку 70-х років минулого століття в Одеському відділенні Інституту південних морів була розроблена наукова концепція створення штучних рифів як фактора управління якістю морського середовища у прибережній зоні Чорного моря. Концепція виходить з того, що у цій зоні екологічну рівновагу у водній товщі і на дні моря забезпечує життєдіяльність не тільки бактерій, а й великих водоростей. Вони джерела кисню, їжі і сховище для безхребетних і риб, тварин – фільтраторів морської води (мідій, устриць, двостулкових молюсків, морських жолудів-балянусів, губок та ін.), тварин – збирачів дрібного детриту з дна і з поверхні, донних організмів (рачків-бокоплавів, рівноногих, креветок, раків-самітників), тварин – споживачів великих залишків (краби, бички тощо). Тільки висока чисельність цих тварин може забезпечити достатнє самоочищення морського середовища, тобто води й дна у прибережній смузі. Збільшити їх кількість можна тільки створивши відповідні умови – штучний риф. Вони можуть виконувати поряд з біологічними функціями також інженерно-технічні функції – як хвилеломи, дамби та інші гідротехнічні споруди. Штучний риф робиться з природного каменю чи спеціальних елементів, достатньо великих, щоб витримати натиск хвиль, з твердою, стійкою до ерозії і шорсткою поверхнею. Охорона навколишнього середовища басейну Чорного моря сьогодні є одним з першочергових завдань Парламентської Асамблеї Чорноморського екологічного спіробітництва (ПАЧЕС) та всіх причорноморських країн. В 1992 році в Бухаресті була підписана міжнародна Конвенція по захисту Чорного моря від забруднення. Її підписали Болгарія, Греція, Грузія, Росія, Румунія, Турція і Україна. В 1996 році в Стамбулі була проведена перша міжнародна конференція з проблем захисту навколишнього середовища Чорного моря. Її організаторами були Рада Європи і ПАЧЕС. Також в 1996 році в Євпаторії була проведена міжнародна конференція з проблем місцевого самоврядування та екології в басейні Чорного моря, Дніпра і Дунаю. Ці еколого-політичні форуми мають важливе значення для майбутнього Чорного моря. До фінансування робіт по захисту Чорного моря приєднався світовий банк. Багато в цьому напрямку робить Європейський парламент. Окремі проекти мають країни Чорноморського басейну, у тому числі й Україна. В 2000 році було затверджене Положення про Державну інспекцію охорони Чорного моря Міністерства екології і природних ресурсів. Результатом зусиль Чорноморської екологічної програми (BSEP) стали два важливих і конкретних документи: Трансграничний діагностичний аналіз Чорного моря і Стратегічний план дій по реабілітації і захисту Чорного моря. Річка Дніпро. У античні часи на берегах Дніпра розквітали грецькі та скіфські міста, згадувані Стратоном. Розкопки доводять, що серед них був і Київ, але під іншою назвою. Середнє Придніпров’я стало осередком при утворенні Київської Русі. Дніпро є третьою в Європі річкою після Дунаю та Волги за площею басейну (509 тис.кв.км) та довжиною 2200 км. В верхній течії Дніпро перетинає територію Росії і Білорусі, на які відповідно припадає 20% та 23% площі його басейну. В Україні розташована середня течія та пониззя Дніпра з площею басейну 291,4 ти.кв.км (57%). Водні ресурси Дніпра складають близько 80% водних ресурсів України. Середньобагаторічний об’єм стоку в гирлі становить 53 куб.км/рік. На Дніпрі виросли великі українські адміністративні, індустріальні та культурні центри – такі як, Київ, Дніпропетровськ, Дніпродзержинськ, Запоріжжя, Черкаси, Херсон. Господарський комплекс у басейні Дніпра протягом тривалого часу формувався без урахування екологічних наслідків. Екологічний стан Дніпра досяг небезпечної межі і продовжує погіршуватися. Воду Дніпра споживають більше 30 млн. чоловік, близько 10 тис. промислових підприємств, понад 50 великих міст і промислових центрів, 2,2 тис. сільських та 1 тис. комунальних господарств, 4 атомних електростанцій. Через канали дніпровська вода подається в Крим, Донбас, Харківський промвузол, йде на зрошення 1,8 млн. га земель. Розмір щорічного використання дніпровської води досягає 15-20 куб.км, що становить 50-60% стоку маловодного року. 10 куб.км води щорічно забирається безповоротно. Динаміку стоку Дніпра змінив каскад водосховищ, споруджених на ньому. Щорічно з різними стоками (з поверхневим змивом з сільськогосподарських угідь, ферм та тваринницьких комплексів, з забрудненими підземними водами, з територій населених пунктів та ін.) в Дніпро і водосховища потрапляє близько 40 тис. органічних забруднень, 745 тонн нафтопродуктів, більше 400 тис. тонн сульфатів, стільки ж хлоридів, 26 тис. тонн нітратів, 20 тонн міді, 32 тонни цинку, 23 тонни нікелю, 7 тонн хрому. Значною екологічною проблемою є ерозійні процеси, що охоплюють більше половини території басейну. На 35% території ерозія виражена в значних масштабах. Це викликає втрату площ сільськогосподарських угідь, замулення та деградації річкової системи. Водосховища Дніпра, акумулюючи забруднюючі речовини з території всього басейну, включаючи Росію та Білорусь, є своєрідним акумулятором токсикантів, що значно зменшує їх надходження в Дніпровсько-Бузький лиман та Чорне море. Після аварії на ЧАЕС в 1986 р. вміст стронцію-90 в молюсках, що мешкають в Дунаї і Дніпрі, став відповідно в 4,4 і 270 разів вище, ніж у Волгі. Аналогічні показники по цезію-137 в Дніпрі перевищували волзький фон більше ніж в десять раз. Вміст цезію-137 в рибах Чорного моря зросло в середньому в 10-50 разів. Концентрації стронцію-90 в рибах, що мешкають в Дунаї і Дніпрі, в 2 і 20 разів вище, ніж у Волзі. Ці ж показники по цезію-137 в Дунаї і Дніпрі перевищують волзькі в 6,5 і 260 разів. Дуже небезпечним явищем є постійне підвищення радіаційної забрудненості донних відкладів Дніпра, особливо Київського водосховища. Штучно річковий режим Дніпра трансформовано в озерний, водообмін різко уповільнився, створилися зони застою (замору), піднявся рівень грунтових вод далеко від берегів, посилилося засолення грунтів, майже в 10 разів збільшився об’єм підземного стоку, а разом з цим значно збільшилося забруднення підземних вод, особливо в нижній частині басейну; змінився водно-сольовий режим грунтів у зонах іригації, знизився вміст гумусу. Ці та ряд інших питань знайшли своє відображення в Національній програмі екологічного оздоровлення басейну річки Дніпро та поліпшення якості питної води (1996 р.), яка слугує стратегічним планом дій по оздоровленню водних об’єктів на різних напрямках в різні періоди часу. Серед заходів, передбачених цією програмою на найближчий час, пріоритетними визнано будівництво та реконструкцію водоохоронних об’єктів, поліпшення екологічного стану водойм, будівництво протиерозійних гідротехнічних споруд. Важливе значення має екологічно і економічно обгрунтовані принципи розвитку гідроенергетики України. Як свідчать розрахунки, щороку на втілення програми потрібно близько 200 млн гривень. Малі річки. В Україні більше 22 тис. малих річок, довжина яких більше 100 тисяч кілометрів. 15 тисяч малих річок впадають в Дніпро На територіях їх басейнів проживає половина міського та 90 % сільського населення. Звідси береться вода для поливу чверті всіх наших зрошуваних земель. У заплавах розташовані культурні пасовища й сінокоси. Малі річки є джерелом водопостачання промислових, комунальних і сільськогосподарських підприємств, поповнення запасів підземних вод. Вони використовуються для риборозведення, відпочинку людей. Нарешті малі річки – це справжня краса землі. Для багатьох з нас вони – незабутній спомин дитинства, той куточок землі, з якого починається Батьківщина… Недбале ставлення до малих річок пов’язане з недооцінкою їх масштабності в загальному водному балансі континентальних вод. Саме з малих річок набирають силу величезні водні артерії. І від водності малих річок буде залежати водність великих. В малих річках часто зосереджено майже 80% водного стоку, а в великих – значно менше. Саме малі річки визначають “обличчя” річкової мережі. В малих річках формується 60% водних ресурсів України. На цих ріках побудовано понад 1000 водосховищ і 24 тисячі ставків, в яких щороку нагромаджується понад 12 млрд. кубометрів води, а з урахуванням великих водосховищ і водосховищ дніпровського каскаду об’єм води становить близько 55 млрд. кубометрів. Тому особливе значення має збереження водності малих річок і їх захист від замулення і засмічення. Несприятливими для малих річок є інтенсифікація сільського господарства, меліоративні роботи в їх басейнах, якщо вони ведуться без належного наукового обгрунтування. Недопустиме розорювання земель до самого узрізу води. Орати треба тільки в напрямку, перпендикулярному до схилу місцевості. В противному разі матиме місце ерозія грунтів, змивання їх в річки, утворення ярів. Змитий грунт замулює малі річки, закупорює джерела, річки міліють, перетворюються в струмки і зовсім зникають. Недопустимі вирубування лісів і висушування боліт у верхів’ях річок, організація літніх тваринницьких таборів на берегах. Це може викликати порушення дренувальної здатності басейну річки, виникатимуть заболочення, підтоплення або засолення сільськогосподарських угідь. Великі тваринницькі комплекси скидають в малі річки стічні води, об’єм яких у декілька разів перевищує водовідведення міст з населенням 100 і більше тисяч жителів. Екологічні наслідки впливу антропогенного фактора на екосистеми малих річок показані на схемі 17. Для охорони малих річок необхідно запроваджувати зворотні системи водопостачання, безстічні системи, використовувати в технічному водопостачанні теплообмінні або інші стічні води після очистки. Зараз учені ведуть пошук нового сухого способу очистки ферм від гною, без застосування води. Гідротехнічні роботи по розчищенню малих річок від мулу і закріпленню берегів слід проводити на основі обгрунтованого проекту, без виправлення русел і поглиблення дна у межах природних берегів. Через річку здійснюється природний дренаж, відводиться зайва поверхнева або грунтова вода. В разі поглиблення русла річки на рівень грунтових вод підвищується, площа, де знижується рівень грунтових вод, збільшується. Це призводить до зниження води у колодязях, пересихання прилеглих земель. На жаль, таких прикладів багато. Робота по охороні малих річок буде ефективною лише в тому випадку, коли адміністративні заходи будуть поєднуватися з систематичною, роз’яснювальною, виховною роботою. Важлива роль у цій справі належить місцевим органам влади. Зокрема вони повинні дбати про обслуговування населення щодо вивезення і захоронення відходів, встановити відповідальність мешканців за забруднення, захаращення русел річок, а також за знищення лісових насаджень вздовж берегів. Для вирішення екологічних проблем малих річок в інституті гідробіології НАН України створено відділ екології малих річок. Проводиться природоохоронний масовий рух під девізом “Малим річкам – повноводність і чистоту”. Контрольні питання 1. Що таке гідросфера ? Яка її структура і роль в житті біосфери ? 2. Як океан впливає на клімат ? 3. Як відбувається самоочищення води в гідросфері ? 4. Назвіть види і джерела та екологічні наслідки забруднення поверхневих і підземних вод ? 5. Що таке евтрофікація водойм ? 6. Чим небезпечне забруднення води нафтою і нафтопродуктами ? 7. З чим пов’язаний дефіцит прісної води у світі ? Визначте основні шляхи його усунення. 8. Які перспективи і екологічні проблеми пов’язані з використанням підземних вод ? 9. Яка роль в охороні водних ресурсів належить меліоративним заходам ? 10. Дайте характеристику основним методам очищення стічних вод. 11. Перелічіть основні екологічні проблеми та шляхи їх подолання для основних водних екосистем України.

Біосфера як досить динамічна планетарна екосистема, в усі періоди свого еволюційного розвитку постійно змінювалася під впливом різних природних процесів. Наслідком тривалої еволюції біосфери стала її здатність до саморегуляції і нейтралізації негативних процесів. Досягалося це наслідком складного механізму кругообігу речовин, розглянутого нами в розділі 2. Головною подією еволюції біосфери було пристосування організмів до змінених умов шляхом внутрішньовидової інформації. Гарантом динамічної стійкості біосфери впродовж мільярдів років була природна біота у вигляді угруповань і екосистем в необхідному об’ємі. Потужним фактором в біосфері стала людська діяльність. З виникненням, удосконаленням і розповсюдженням нових технологій (полювання – землеробська культура – промислова революція) планетарна екосистема, адаптована до впливу природних факторів, стала відчувати зростаючий вплив нових і різних за потужністю факторів. Викликані вони людиною і тому називаються антропогенними. Антропогенні фактори, принципово відрізняються від факторів природних. В більшості випадків антропогенні фактори є наслідками виробничої діяльності суспільства, і лише іноді вони виробляються зі спеціальною метою змінити елементи природи в бажаному напрямі (насадження лісів, створення водосховищ, знищити шкідливі організми і т.д.). Всі діючі в природі антропогенні фактори можна об ’єднати в чотири групи (Лаптев, 1975): - фактори-тіла (рель’єф, водойми, канали, оброблювані грунти, споруди і будівлі, інтродуковані організми та ін.) мають просторову визначеність і довгочасність дії; - фактори-речовини (звичайні і радіоактивні хімічні речовини, штучні хімічні сполуки і елементи (ксенобіотики), аерозолі, стічні води і вентиляційні викиди та ін.) при потраплянні в природу не мають просторової визначеності, постійно змінюють концентрацію і мігрують в середовищі, змінюють ступінь впливу на елементи природи в зв’язку з динамікою концентрації в середовищі. Одні з них нестійкі і швидко руйнуються, інші можуть зберігатися в незміненому вигляді тривалий час, акумулюватися в навколишньому середовищі; - фактори-процеси (різноманітна діяльність людини в природі, вплив на природу домашніх тварин і культивованих рослин, знищення шкідливих і відтворення корисних організмів, збирання дикоростучих рослин, добування в природі корисних тварин, добування корисних копалин, антропогенна ерозія грунтів, антропогенний кругообіг речовин та ін.) часто приурочені до обмежених територій, але можуть охоплювати і великі простори. Процеси мають високу динамічність і іноді бувають однонапрямленими; - фактори-явища (тепло, світло, радіохвилі, електрострум, електромагнітні поля, шум, звукові хвилі, іонізуюче випромінювання, тиск, запиленість атмосфери та ін.) мають точні параметри і від джерела утворення змінюються по суворому градієнту. Зараз на планеті діє величезне різноманіття антропогенних факторів. В ряді районів вони за своєю дією можуть переважати над природними, визначаючи характер розвитку всієї географічної оболонки. З науковою і практичною метою антропогенні фактори класифікують за такими ознаками (Лаптев, 1975). Класифікація антропогенних факторів за їх природою: 1. Механічні: тиск колесами і гусеницями, зважені речовини в повітрі і воді, течії, вирубування лісу, відловлювання тварин, збирання дикоростучих рослин, перешкоди для міграцій тварин, перевертання пластів грунту і т.д. 2. Фізичні: тепло, світло, електромагнітне поле, радіохвилі, інфра- і ультразвук, шум, іонізуюче випромінювання, колір, переведення речовини з одного стану в інший, зміна вологості. 3. Хімічні: хімічні елементи і їх сполуки. 4. Біологічні: вплив інтродукованих організмів, антропогенний природний добір, штучний добір в популяціях диких організмів, насадження лісів. 5. Ландшафтні: штучні водойми, рельєф, рекультивовані ділянки, канали, штучні ліси і луки. Класифікація антропогенних факторів за їх загальними особливостями: 1. Первинні – ті, що безпосередньо вироблені людиною. 2. Вторинні – ті, що з’явилися в природі під впливом первинних факторів і при їх взаємодії з природними факторами (продукти розкладання пестицидів, ліси, що обміліли після вирубування лісів та ін.). Класифікація антропогенних факторів за часом походження і дії: 1. Вироблені в минулому: а) ті, що припинили свою дію, але їх наслідки відчуваються і зараз (винищення, випасання, випалювання та ін.); б)ті, що продовжують діяти в теперішній час (штучний рельєф, канал, водосховище, посаджений ліс, інтродукований вид та ін.). 2. Вироблювані в даний час: а) діючі в момент виробництва (звукові коливання, електромагнітні хвилі та ін.); б) діючі певний час після закінчення виробництва (стійкі хімічні забруднювачі, вирубаний ліс, рельєф та ін.). Класифікація антропогенних факторів за тривалістю дії при припиненні виробництва: 1. Діючі лише в момент їх виробництва (електромагнітне поле, звукові хвилі, світлові промені та ін.). 2. Короткочасної дії (дощування, зрошування, забруднення грунту речовинами, що швидко випаровуються та ін.). 3. Тривалої дії (радіоактивне забруднення, штучний рельєф, інтродуковані види та ін.). Класифікація антропогенних факторів за їх здатністю до акумуляції в навколишньому середовищі: 1. Не здатні до акумулювання, параметри яких залежать від об’єму і інтенсивності їх породження (звукові подразники, електромагнітні поля, вібрація та ін.). 2. Здатні до короткочасного акумулювання і в результаті цього підсилюючі свій вплив (пестициди в грунті, нестійкі хімічні сполуки в воді і повітрі, запилення атмосфери та ін.). 3. Здатні до безперервної і невизначено тривалої акумуляції (довгоживучі радіоактивні речовини, стійкі хімічні сполуки, вилучення корисних копалин, істотні зміни рельєфу, водосховища та ін.). Класифікація антропогенних факторів за їх здатності до міграцій 1. Мігруючі, діючі в місці виробництва і на деякій відстані від нього (рельєф , вібрація, електромагнітне поле, звукові коливання, світло та ін.). 2. Мігруючі з токами води і повітря (пил, тепло, хімічні речовини, гази, аерозолі та ін.). 3. Мігруючі з засобами їх виробництва (судна, засоби автомобільного і залізнодорожного транспорту та ін.). Сюди належать різноманітні фактори, в тому числі і деякі з 1 і 2 груп. 4. Мігруючі самостійно (інтродуковані види тварин, здичавілі домашні тварини). Класифікація антропогенних факторів за масштабами охоплюваного простору: 1. Діють тільки в місці виробництва (загибель тварин під колесами автомобілів та ін.). 2. Діють в місці їх виробництва та на певній відстані від нього (органічні речовини у воді, запиленість атмосфери та ін.). 3. Дія розповсюджується на величезні відстані, а іноді і на всю планету при достатньо високому об’ємі їх виробництва (стійкі хімічні речовини у воді і атмосфері, довгоживучі радіоактивні речовини та ін.). Класифікація антропогенних факторів за стійкістю змін в навколишньому середовищі, що вони викликають: 1. Викликаючі тимчасові зворотні зміни (будь-який тимчасовий вплив на навколишнє середовище, що не приводить до повного знищення видів; забруднення води нестійкими речовинами та ін.). 3. Викликаючі відносно незворотні зміни (окремі випадки інтродукції видів, створення водосховищ, знищення водойми та ін.). 4. Викликаючі абсолютно незворотні зміни в навколишньому середовищі (повне знищення видів, вилучення корисних копалин та ін.) Класифікація антропогенних факторів за видами діяльності людини 1. Індивідуальний вплив (браконьєрство, туризм та ін.). 2. Колективний вплив в процесі організованої виробничої діяльності. Добування корисних копалин: а) з атмосфери; б) з гідросфери; в) з літосфери. Енергетична промисловість: а) теплоенергетика; б) гідроенергетика; в) ядерна енергетика та ін. Обробна промисловість: а) металургійна; б) хімічна; в) металообробна; г) текстильна; д) харчова та ін. Транспорт, будівельна промисловість. Лісова промисловість. Сільське господарство: а) рослинництво; б) тваринництво. Охорона здоров’я (створення зон відпочинку, курортів). Охорона природи (створення природно-заповідних територій, боротьба з ерозією грунтів, управління погодою, припинення використання, рекультивація ландшафтів, очищення стічних вод і викидів в атмосферу, селекція в дикій природі, біотехнічні заходи, відтворення та ін. За більш спрощеною класифікацією О.М.Тетіора (1992) до антропогенних впливів відносять всі види, що впливів пригнічують природу і які створюються технікою або безпосередньо людиною. Антропогенні впливи він підрозділяє на : · технічні перетворення і руйнації природних систем і ландшафтів – в процесі добування природних ресурсів, при сільськогосподарських роботах, будівництві та ін.; · виснаження природних ресурсів (корисні копалини, вода, біологічні компоненти екосистем); · глобальні кліматичні впливи (зміни клімату в зв’язку з господарською діяльністю людини); · естетичні порушення (зміна природних форм, руйнування історико-культурних цінностей і т.д.); · забруднення навколишнього середовища. Відомий еколог Б.Коммонер (1974) виділив п’ять, на його думку, основних втручань людини в екологічні процеси: · спрощення екосистеми і розривання біологічних циклів; · поява генетичних змін в організмах рослин і тварин; · введення в екосистему нових видів; · концентрація розсіяної енергії у вигляді теплового забруднення; · зростання отруйних відходів від хімічних виробництв. Дана класифікація необхідна для більш детального вивчення дії антропогенних факторів, більш точної оцінки наслідків впливу людини на біосферу та її окремі елементи. При виявленні і вивченні антропогенного фактора основну увагу приділяють не на засоби, які його виробили, на ті його елементи, які викликають зміни в навколишньому середовищі. Вплив на навколишнє середовище здійснюється не тільки в процесі господарської діяльності, але і після її припинення, через вироблені довгоіснуючі антропогенні фактори (стійкі хімічні речовини та ін.). Пізнання умов і масштабів виробництва антропогенних факторів необхідно для того, щоб шляхом розробки технічних і організаційних заходів скоротити виробництво негативно діючих на навколишнє середовище факторів та підсилити дію тих, що діють позитивно. Важливою умовою організації природоохоронних заходів є виявлення джерела або місця виробництва антропогенного фактора. Особливі труднощі виникають з цим у відношенні стійких хімічних речовин, здатних до міграцій. Також важко це зробити щодо антропогенних факторів, які виникають спорадично. Більшість (майже всі) антропогенних факторів розповсюджені в зоні інтенсивного розвитку промисловості і сільського господарства. Є група факторів спорадичного розповсюдження, які можуть бути виявлені лише в різних місцях на обмежених ділянках. Вивчення розповсюдження антропогенних факторів важливе для оцінки їх впливу на навколишнє середовище і організації його охорони. Кількісною особливістю антропогенних факторів є ступінь насичення ними простору, яку називають їх концентрацією. Концентрація факторів на конкретній ділянці обумовлена рядом обставин: інтенсивністю і характером їх виробництва, ступенем міграційної здатності, властивістю акумуляції в навколишньому середовищі і загальними умовами навколишнього середовища. Тому кількісні параметри піддаються істотним змінам в часі і просторі. Антропогенні фактори виробляються з різною періодичністю, знання цієї динаміки необхідне для оцінки їх впливу на навколишнє середовище. Число і набір факторів змінюється впродовж року, що обумовлено сезонністю ряду виробничих процесів. Існує добова динаміка числа і набору їх, пов’язана з нерівномірністю виробничої діяльності в різні години доби. Розповсюдження антропогенних факторів залежить, перш за все, від розповсюдження засобів їх виробництва та особливостей природних умов, в які вироблені фактори потрапляють. Вивчення динаміки антропогенних факторів має велике значення для порівняння їх з динамічними природними факторами і для визначення ступеня впливу на навколишнє середовище вироблених людиною факторів. Багато антропогенних факторів здатні до міграцій та акумуляції в навколишньому середовищі і їх виявлення є однією з найважливіших завдань антропогенної екології. Всі антропогенні фактори діють на фоні природних факторів, підсилюючи, ослаблюючи або повністю усуваючи їх вплив на навколишнє середовище. Тому при виявленні антропогенних факторів треба вивчати кожний діючий в природі фактор з тим, щоб відділити ту його частину, яка обумовлена діяльністю людини. Опосередкована дія антропогенних факторів на деякі об’єкти буває іноді більш істотною, ніж пряма. Тому необхідно виявляти механізм дії фактора, під яким розуміють сукупність взаємодій в напрямі від антропогенного фактора до об’єкта охорони. Дія антропогенного фактора на елементи навколишнього середовища залежить не тільки від його якості, але і від кількості на одиницю площі, що можна назвати дозою фактора. Одні і ті ж елементи природи, але в різних умовах, по-різному відносяться до однієї ж і тієї дози антропогенного фактора. Будь-який антропогенний фактор діє на всі елементи навколишнього середовища в зоні своєї досяжності, але завжди на певні з них він діє найбільш істотно, що і визначає його созологічне значення. Будь-які антропогенні фактори спричиняють на навколишнє середовище і будь-який його елемент позитивний чи негативний вплив, або виявляються індиферентними, що необхідно враховувати при оцінці їх дії. За наслідками дії на навколишнє середовище антропогенні фактори можна розділити на декілька груп: руйнування або знищення елементів навколишнього середовища, зміна властивостей цих елементів, збільшення елементів, що існують або створення нових елементів навколишнього середовища, переміщення в просторі. Наслідки дії антропогенних факторів можуть бути не тільки сучасними, але і віддаленими, що треба враховувати при їх оцінці. Серед антропогенних факторів виділяють такі фактори, що вже стали антропогенними елементами природи і одночасно є довгоживучими вторинними антропогенними факторами (штучні ліса, водосховища, штучний рельєф та ін.). Але переважну більшість антропогенних факторів не можна назвати елементами природи, бо вони є елементами діялльності людського суспільства. Контрольні питання 1. Які фактори називають антропогенними ? 2. Які групи антропогенних факторів ви знаєте ? 3. За яким принципом побудована класифікація антропогенних факторів ? 4. Які види втручання людини в природні екологічні процеси виділяє Б.Коммонер? 5. Що таке забруднення навколишнього природного середовища ? 6. Які види забруднень ви знаєте ? 7. Дайте характеристику особливостям впливу антропогенних факторів на навколишнє природне середовище.

Поняття про середовище існування і екологічні фактори 2.1. Поняття про середовище існування і екологічні фактори Екологія синтезує аналітичні дані багатьох галузей біологічної науки і розглядає життя організмів в їх взаємозв`язку з навколишнім середовищем і між собою. В екології під навколишнім середовищем розуміють сукупність всіх умов, в яких існують організми. Екологічні фактори, що діють в навколишньому середовищі можна поділити на три типа: 1) Фактори неживої природи (абіотичні) – хімічні (газовий склад повітря, сольовий склад води, кислотність і склад ґрунтових розчинів); фізичні, або кліматичні (сонячна енергія, температура, вологість, освітленість, атмосферний тиск, аерація, фізичні поля, радіаційний режим); топографічні (характер рельєфу, висота над рівнем моря, експозиція схилу) та едафічні (механічний склад грунту, вологоємність, щільність альбедо) фактори впливу зовнішнього неорганічного середовища на живі організми. 2) Фактори живої природи (біотичні) – сукупність живих організмів, які своєю життєдіяльністю впливають на інші організми. 3) Антропогенні (антропічні) фактори – внесені у природу людською діяльністю зміни, що впливають на органічний світ. Їх детальна характеристика наведена в розділі 4. Дію екологічних факторів на живі організми вивчає факторіальна екологія. Важливим класифікаційним показником є часова динаміка екологічних факторів, в особливості наявність або відсутність її періодичності (добової, сезонної, багаторічної та ін.). Фактори, зміни яких в часі повторюються регулярно, називають періодичними (наприклад, кліматичні, припливи і відпливи, океанські течії та ін.), а фактори, які виникають спорадично і діють катастрофічно – неперіодичними (виверження вулкана, напад хижака, зараження патогенними мікроорганізмами та ін.). Для нормального існування організмів в середовищі повинні діяти тільки періодичні фактори. Кожний екологічний фактор може діяти на організм з різною інтенсивністю. На організм одночасно діє весь комплекс екологічних факторів. Сукупна дія на організм декількох факторів середовища позначають терміном констеляція. Але не дивлячись на взаємовплив факторів, вони не можуть замінити один одного, про що говорить закон незалежності факторів В.Р. Вільямса (див. розд. 2.5).. Нормальна життєдіяльність популяції можлива лише за умови життєвого оптимуму екологічного фактора для конкретного виду, тобто сприятливого впливу фактора, який забезпечує найкращі (оптимальні) умови для життєдіяльності особин даного виду. Чим більше відхилення екологічного фактора від зони оптимума (фактор діє в зоні песимуму), тим сильніше пригнічується їх життєдіяльність. Мінімальні і максимальні значення екологічного фактора є критичними – за їх межами життя вже неможливе. Чим більше відхиляється інтенсивність дії того чи іншого екологічного фактора від оптимального, тим більше пригнічується діяльність деяких організмів. Межі, за якими існування організмів стає неможливим, називаються межами витривалості. Фактори, які виходять за межі витривалості (тобто, за межі максимуму чи мінімуму), називаються лімітуючими або обмежуючими. Лімітуючим може бути будь-який екологічний фактор. Так, при оптимальній вологості підвищується витривалість проти несприятливої температури і нестачі їжі. З іншого боку, достатня кількість їжі збільшує стійкість організму проти несприятливих кліматичних умов. Проте така взаємна компенсація завжди обмежена, і жодний з необхідних для життя факторів не може замінитися іншим. Найбільш повно і в найбільш загальному виді всю складність впливу на організм екологічних факторів відбиває закон толерантності В.Шелфорда (див. розд. 2.5). Толерантність – це здатність організму переносити несприятливий вплив того чи іншого фактора середовища. Здатність організму витримувати певну амплітуду коливання фактора називають іноді ще екологічною валентністю. Для життя організмів велике значення має не тільки абсолютна величина фактора, але й швидкість його зміни. Організми по відношенню до характеру впливу екологічних факторів називають стенобіонтами і еврибіонтами. Стенобіонти – організми, що можуть жити лише в певних умовах середовища при дуже незначному коливанні його факторів. Еврибіонти – організми, що можуть жити в досить різноманітних умовах навколишнього середовища або при значних їх змінах. Відповідно, стенобіонтні організми є більш чутливими до антропогенного тиску на навколишнього середовище. Під впливом багатьох динамічних екологічних факторів у живих організмів виробляються адаптації. Адаптації можуть бути морфологічними, які виражені в пристосуванні будови (форми) організмів до факторів середовища, фізіологічними – пристосування травного тракту до складу їжі і екологічними – пристосування поведінки тварин до температурних умов, вологості та ін. Види, які мають широке географічне розповсюдження, утворюють адаптовані до конкретних місць існування своєрідні популяції, які називаються екотипом, межі толерантності якої відповідають місцевим умовам. При більш глибоких адаптаційних процесах тут можуть з’явитися і генетичні раси. 2.2. Значення абіотичних факторів середовища в житті організмів Незважаючи на те, що всі абіотичні фактори навколишнього середовища впливають на живі організми комплексно, дія кожного з них нерівноцінна. Розглянемо більш детальніше кожний фактор окремо. Температура – один з найважливіших факторів, який впливає на живі організми. Від цього фактора залежить нормальне протікання усіх життєвих процесів в організмі – обмін речовин, ріст, розвиток та ін. Температура більш менш закономірно змінюється впродовж доби і від сезону до сезону. Температурний режим також залежить від географічної широти, висоти місцевості над рівнем моря та ін. Температура – важливий обмежуючий фактор. Межами толерантності для будь-якого виду є максимальна і мінімальна летальні температури, за межами яких вид смертельно уражують спека або холод. Для більшості видів температурний інтервал існування складає від 0 до 50 0С, що обумовлено властивостями протоплазми клітин. Адаптаційні процеси у тварин по відношенню до температури привели до появи пойкілотермних (холоднокровних) (температура їх власного тіла змінюється із зміною температури навколишнього середовища) і гомойотермних (теплокровних) (мають постійну температуру тіла, яка не залежить від температури зовнішнього середовища) тварин. І пойкілотермні, і гомойотермні тварини в процесі еволюції набули здатності регулювати температуру свого тіла. Ця здатність називається терморегуляцією. В залежності від пристосованості до температури виділяють евритермних (пристосованих до значних коливань температури) і стенотермних (пристосованих до певних температур) організмів. Відомі морфологічні (різні життєві форми рослин і тварин) і фізіологічні (акліматизація, міграція, зимівка , літня сплячка, анабіоз, діапауза) адаптації до дії низьких і високих температур. В оптимальному температурному інтервалі організми почувають себе комфортно, активно розмножуються і чисельність популяції зростає. В умовах дії крайніх меж оптимального температурного інтервала організми почувають себе пригнічено. При подальшому похолоданні (нижня межа стійкості) або підвищенні температури (верхня межа стійкості), організми потрапляють в “зону смерті” і гинуть. Цим прикладом ілюструється загальний закон біологічної стійкості (за М.Ламоттом), який можна застосувати до кожного з обмежуючих факторів. Величина “оптимального інтервала” характеризує “величину” стійкості організмів, тобто величину його толерантності до цього фактора, або екологічну валентність. Світло – це первинне джерело енергії для фотосинтеза без якого неможливе життя на Землі. Також світло є важливим екологічним фактором, який істотно впливає на біоту в цілому і на адаптаційні процеси і явища в організмах. Основне джерело світла – сонячна радіація. На інтенсивність світла впливають кут падіння сонячних променів на земну поверхню; вона змінюється в залежності від широти, сезона, часу дня і експозиції схилу. Тривалість дня (фотоперіод) на екваторі більш постійна (12 год), але в більш високих широтах вона змінюється в залежності від пори року. Для рослин і тварин таких широт характерна реакція на фотоперіод, яка синхронізує їх активність з порою року. Прикладавми можуть бути цвітіння і проростання насіння у рослин, міграція, зимова сплячка і розмноження тварин. Світло впливає на структуру угруповань живих організмів. Важливе значення має інтенсивність освітлення. Наприклад, рослини за відношенням до освітленості розділяються на світлолюбні, тіньовитривалі і тіньолюбні. Є також рослини довгого (фотоперіод не менше 12 год) і короткого (8-10 год) дня і нейтральні. Вода необхідна для життя і може бути важливим лімітуючим фактором в наземних екосистемах. Вода поступає з атмосфери у вигляді опадів. Розподілення по суші залежить від гідрологічного циклу (кругообігу води). Важливе значення має вологість повітря. Вологість здатна змінювати ефекти температури: зниження вологості нижче деякої межі при даній температурі приводить до висушуючої дії повітря, що особливо впливає на рослини. В залежності від способів адаптації рослин до вологості виділяють декілька екологічних груп: гігрофіти (наземні рослини, що живуть в дуже вологих грунтах і в умовах підвищеної вологості), мезофіти (переносять значну посуху), ксерофіти (рослини сухих степів і пустель). У тварин також по відношенню до води виділяються свої екологічні групи: гігрофіли (вологолюбні) і ксерофіли (сухолюбні) та проміжна група – мезофіли. У живих організмів є різні пристосування до перенесення дефіциту води: поведінкові (переміщення в більш вологі місця, перехід до нічного способу життя, відвідування водопою та ін.), морфологічні (пристосування до затримання води в організмі – рогові покриви, раковини у наземних молюсків та ін.) і фізіологічні (утворення метаболічної води). З водою пов’язана її солоність. Це має велике значення для життя водних організмів. Значні коливання солоності води для багатьох організмів є згубними. Едафічні фактори – грунтові умови зростання рослин. Вони поділяються на хімічні – реакція грунту, сольовий режим, елементарний хімічний склад, обмінна здатність і склад обмінних катіонів; фізичні – водний, повітряний і тепловий режими, щільність грунту, структура та ін.; біологічні – рослинні і тваринні організми, що населяють грунт. Важливою характеристикою грунту є його родючість – здатність грунту задовольняти потребу рослин в поживних речовинах, повітрі, біотичній і фізико-хімічному середовищі, включаючи тепловий режим, і на цій основі забезпечувати урожай сільськогосподарських культур, а також біогенну продуктивність дикоростучих рослин. Електромагнітні коливання – виникають в атмосфері за різних причин (антропогенних в тому числі) і можуть негативно впливати на живі організми – сповільнювати їх розвиток, знижувати життєздатність і підвищувати смертність. Іонізуюче випромінювання – будь-яке випромінювання (безпосереднє і посереднє), взаємодія якого із середовищем зумовлює утворення електричних зарядів різних знаків, тобто спричинює іонізацію. З цим поняттям пов’язане поняття радіоактивності. Розпад ядер атомів радіоактивних елементів (радіонуклідів) супроводжується виділенням енергії у вигляді іонізуючого випромінювання. Усе живе на Землі з моменту зародження життя зазнає впливу іонізуючої радіації. Еволюція відбувається в умовах постійної дії радіоактивного випромінювання, що свідчить про пристосованість організмів до фонових доз і відсутність їх негативного ефекту. Основним джерелом опромінення живих організмів на Землі є вторинне космічне випромінювання. Серед радіонуклідів земного походження основний внесок у формування радіаційної дози роблять 40K, 235U, 238U, 232Th, 82Rb, 222Rn, 236Ra. Проте за останнє століття створено штучні джерела іонізуючого випромінювання, які сприяють збільшенню природного рівня радіації, що негативно позначається на живих системах. До джерел штучного іонізуючого випромінювання, що забруднюють навколишнє середовище радіонуклідами належать випробування ядерної зброї, промислові ядерні вибухи, підприємства атомної енергетики (зокрема, аварії ядерних реакторів) тощо. Опромінення живих організмів і людини в тому числі в результаті ядерного вибуху відбувається за рахунок слідуючих радіонуклідів (табл.. 2.1). Таблиця 2.1. Характеристика радіонуклідів, що утворюються при ядерних вибухах Радіонуклід Період піврозпаду Період біологічного пів- виділення, діб 3H 12,3 р. 12 14C 5730 р. 10 89Sr 50,5 р. 1,8х104 90Sr 28,6 р. 1,8х105 95Zn 64 доби 450 95Nb 35 діб 760 131I 8,6 доби 138 137Cs 30 р. 70 239Pu 2,44х104 р. 7,3х104 Дію іонізуючого випромінювання живі організми не відчувають, оскільки вони не мають специфічних рецепторів для сприймання радіації. Ефект впливу радіації на живі організми залежить не тільки від спричинених випромінюванням змін в окремих клітинах і тканинах, а й від порушень взаємозв’язку між ними і зсувів у перебігу реакцій, властивих організму як живій системі. Існує взаємозв’язок між рівнем розвитку організму й чутливістю до іонізуючого випромінювання. Так, багатоклітинні організми чутлдивіші, ніж одноклітинні; найбільшу чутливість мають ссавці, особливо людина (табл.. 2.2). Таблиця 2.2.Летальні дози поглиненої дози радіації, які призводять до загибелі половини популяції різних організмів Живі організми Доза поглиненої радіації,Грей Віруси 62-4600 Бактерії 17-3500 Найпростіші 100-3500 Водорості, лишайники 300-17000 Покритонасінні 10-1500 Голонасінні 4-150 Комахи 580-2000 Молюски 120-200 Рептилії 15-500 Риби 6-55 Птахи 6-14 Гризуни 8-15 Велика рогата худоба 1,5-2,7 Людина 2,5-3,0 Механізми біологічної дії іонізуючої радіації на живі організми досить складні і вивчені недостатньо. Але відомо, що у різних видів іонізуючого випромінювання вони схожі – від первинних процесів поглинання і передачі енергії випромінювання до морфологічних і фізіологічних порушень в опромінених організмах. Залежно від рівня біологічної організації існують такі види уражень: · молекулярний – ушкодження ДНК, РНК, ферментів, вплив на процеси обміну; · клітинний – ушкодження біологічних мембран, ядер, хромосом, мітохондрій, лізосом, припинення поділу і загибель клітин, перетворення їх у злоякісні; · тканинно-органний – ураження кісткового мозку, центральної нервовї системи, травного каналу; загибель, зумовлена утворенням злоякісних пухлин; · організм енний – скорочення тривалості життя або загибель, передчасне старіння; · популяційно-видовий – змінення генетичних характеристик в окремих індивідів внаслідок генних і хромосомних мутацій. Топографічні фактори тісно пов’язані з іншими абіотичними факторами, бо можуть сильно відбиватися на місцевому кліматі. Головним топографічним фактором є висота. З висотою знижуються середні температури, збільшується добовий перепад температур, зростає кількість опадів, швидкість вітру, інтенсивність радіації, знижується атмосферний тиск і концентрації газів. Всі ці фактори впливають на рослин і тварин. Гірські системи можуть бути кліматичними бар’єрами. Топографічними факторами є експозиція і крутизна схилу. Схили з південною експозицією отримують більше сонячного світла, мають вищу температуру, що впливає на інтенсивність життєдіяльності організмів. Для крутих схилів характерні швидкий дренаж і змивання грунтів. 2.3. Популяція як основна форма існування виду і структурна одиниця екосистеми Вивчаючи щільність населення різних видів тварин і рослин, екологи встановили, що окремі особини дуже рідко розподіляються рівномірно на місцеіснуванні даного виду. Обираючи найбільш сприятливі умови, вони утворюють різні за величиною скупчення. Такі скупчення можуть бути територіально віддалені один від одного, дуже рідко контактувати між собою або тільки зберігати можливість такого контакту. Сукупності сумісно існуючих, контактуючих між собою особин отримали назву популяцій ( від лат. populus- народ). Особини в популяціях здатні до вільногор схрещування. Це дуже важливе екологічне поняття, бо популяція утворює абсолютна більшисть існуючих тварин і рослин, що має величезне значення. Справа в тому, що взаємовідношення з навколишніми умовами у окремих особин і в цілої популяції різні. Сумісне існування рослин одного і того ж виду забезпечує їх взаємне опилення і запобігає пригніченню їх іншими видами. Тваринам сумісний спосіб життя в стадах і зграях забезпечує добування їжі і захист від ворогів. Установленно, що сумісне існування тварин скорочує витрати ними енергії, наприклад, зменшується кількість пошукових рухів і знижується споживання кисню, покращуються умови охорони особин, а в цілому підвищується виживаність. Навіть ті види, які регулярно здійснюють тривалі міграції зберігають свою популяційну структуру і для розмноження і виведення потомства збираються на свої постійні місцеіснування. Популяція є формою життя конкретного виду живих організмів в умовах середовища їх існування. В цьому випадку здійснюється найважливіша функція популяції – забезпечення виживання живих організмів складаючого її виду і відтворення виду в даних умовах. Популяція будучи структурною одиницею біогеоценоза (екосистеми), виконує також одну з найважливіших йогог функцій – приймає участь в біологічному кругообігу. В даному випадку реалізується видоспецифічна особливість типу обміну речовин. В цілому популяції мають всі ознаки самостійної функціонуючої біологічної системи. Слід відмітити надзвичайно важливу особливість функціонування популяції: взаємодія особин із середовищем здійснюється через фізіологічні реакції, причому ці реакції виключно індивідуальні, але напрямленість їх така, що в цілому вони реалізують загальнопопуляційні функції. Організація на популяційному рівні пов’язана, головним чином, з регулюванням чисельності і щільності популяцій. Чисельність популяції – це загальне число особин, які мешкають в межах якоїсь території або в угрупованні. У природних екосистемах існує така кількість особин в популяціях, яка найбільшою мірою відповідає потребам їх відтворення. Популяції з низькою чисельністю є найбільш екологічно уразливими, особливо до антропогенних впливів. Зміни чисельності організмів в часі називають динамікою популяції. Періодичні коливання називаються осциляціями, неперіодичні – флуктуаціями. Перші пов’язані з регуляторними змінами факторів середовища, сезонними ритмами. Іноді спостерігаються спалахи чисельності особин незакономірного характеру, флуктуаційного типу, які називаються популяційними хвилями. Чисельність популяції зростає за законом геометричної прогресії, тобто теоретично воно може бути необмеженим за умови, коли не діють лімітуючі фактори зовнішнього середовища. Теоретичне зростання чисельності має вигляд кривої, крутизна якої різко збільшується і прямує до нескінченності. Така крива називається експоненціальною. Через лімітуючі фактори таке явище не відбувається: експоненціальний ріст спостерігіється якийсь досить короткий час, після чого лімітуючі фактори (нестача корму, хвороби, обмеженість території та ін.) його стабілізують і подальший розвиток популяції іде по логістичній моделі, що описується S-подібною, або логістичною кривою росту. В основі логістичної моделі лежить просте припущення, що швидкість росту популяції лінійно знижується по мірі росту чисельності аж до нуля. Здатність популяції до авторегуляції носить назву гомеостаза популяції. Звичайно популяція знаходиться саме в цьому стані – динамічної рівноваги, яка досягається за рахунок чергування позитивних і негативних зворотніх зв’язків. При зростанні чисельності особин скорочуються запаси їжі, щзо тягне за собою зменшення чисельності за рахунок збільшення смертності, а популяція, що скоротилася дозволяє накопити запаси їжі і приводить до збільшення народжуваності, тобто зростанню чисельності і т.д. Щільність популяції – це величина, яка визначається числом особин або біомасою по відношенню до одиниці площі. Розрізняють максимальну й мінімальну щільність популяції. Максимальною є щільність, більшу за яку екосистема даної території вже не може підртимувати, а мінімальною – найменша кількість особин на одиницю площі, за якої розмноження популяції неможливе. Для кожного виду існують оптимальні межі щільності популяції. Чисельність і щільність є статистичними показниками, які характеризують стан популяції на даний момент часу. Фактори, що регулюють щільність популяції, поділяються на залежні і незалежні від щільності. Залежні змінюються зі зміню щільності, а незалежні залишаються постійними при її зміні. Практично, перші – це біотичні, а другі – абіотичні фактори. Також існує ще саморегуляція, при якій на чисельності популяції відбивається зміна якості особин.Саморегуляція забезпечується механізмами гальмування роста чисельност (схема 2). Динамічними показниками популяцій називають ті показники, які характеризують процеси, які пртікають в популяції за певний проміжок часу. Основним идинамічними показниками популяцій є народжуваність, смертність і швидкість росту популяцій. Народжуваність – це число особин, які народжуються в популяції за одиницю часу.Абсолютна (максимальна чи фізіологічна) народжуваність – це теоретично можлива кількість особин в ідеальних умовах, коли розмноження обмежується тільки фізіологічними факторами (для кожної даної популяціїця величина постійна). Цей показник ще називають біотичним потенціалом. У природі він ніколи не реалізується повністю. Крім того розрізняють екологічну чи реалізовану народжуваність. Смертність – це число особин, які загинули в популяції за одиницю часу. Чим вище розвинений інстинкт турботи про потомство у тварин, тим більше особин виживає в ранньому віці. В противному разі зростання смертності компнесується високою плодючістю особин. Кількість особин в популяції залежить не тільки від народжуваності і смертності, а також і від швидкості їх іміграції і еміграції, тобто від кількості особин, що прибули і убули в популяції за одиницю часу. Тривалість життя виду залежить від умов життя. Розрізняють фізіологічну і максимальну тривалість життя. Фізіологічна тривалість життя – це така тривалість життя, яка визначається тільки фізіологічними можливостями організма. Максимальна тривалість життя – це така тривалість життя, до якої може дожити лише мала частка особин в реальних умовах середовища. Смертність і народжуваність у організмів змінюються з віком. Якщо пов’язати смертність і народжуваність з віковою структурою популяції, можна вивчити механізми загальної смертності і визначитися з структурою тривалості життя. Таку інформацію можна отримати за допомогою таблиць виживання. Таблиці виживання (демографічні таблиці) містять інформацію про характер розподілення смертності за віками. Таблиці виживання бувають динамічними і статичними. Динамічні таблиці виживання будуються за даними прямих спостережень за життям великої групи особин, що народилися в популяції за короткий інтервал часу відносно загальної тривалості життя організмів, що вивчаються, і реєстрації віку наступання смерті всіх членів даної групи. Статичні таблиці виживання складаються за даними спостережень за відносно короткий проміжок часу за смертністю в окремих вікових групах. Знаючи чисельність цих груп можна розрахувати смертність, специфічну для кожного віку. Дані таблиць дозволяють будувати криві виживання. Вони показують залежність кількості особин, що дожили до певного віку від тривалості цього інтервала з самого моменту відродження організмів. Екологічна стратегія виживання – прагення організмів до виживання. Існує дуже багато екологічних стратегій виживання, але всі вони знаходяться між двома типами еволюційного добору, які позначаються константами логістичного рівняння: r-стратегія, або r-добір, визначається добором, напрямленим на підвищення швидкості росту популяції і, відповідно, таких якостей, як висока плодючість, рання статево зрілість, короткий життєвий цикл, здатність швидко розповсюджуватися на нові місцеіснування і переживати несприятливі части на стадії спокою. Це звичайно “опортуністичні” види – типові піонерні види порушених місцеіснувань. Такі місцеіснування називають r-відбираючими, бо вони сприяють росту чисельності r-видів. К-стратегія (або К-добір) напрямлена на підвищення виживаності в умовах чисельності, яка вже стабілізувалася. Це добір на конкурентноздатність, підвищення захищеності від хижаків і паразитів, підвищення ймовірності виживання кожного нащадка, на розвиток більш досконалих внутрішньовидових механізмів чисельності. Кожний організм відчуває на собі комбінацію r- і К-добору, але r-добір переважає на ранній стадії розвитку популяції, а К-добір – вже характерний для стабілізованих систем. Кожна популяція структурована за віком, чисельністю, простору, статтю. Вікова структура популяції визначається співвідношенням собин різного віку. Встановлено, що це співідношення непостійне, а має досить складні коливання. В стабільній популяції нарожуваність дорівнює смертності і чисельність майже не змінюється, рівновікові групи знаходяться майже в однаковому співідношенні. Статева структура популяції визначається співідношенням статей, кількістю самців і самок в популяції. Просторова структура популяції визначається розподіленням особин в межах ареалу. Розподілення особин може бути випадковим, якщо середовище існування популяції однорідне і особинам немає необхідності об’єднання в групи і рівномірним – при наявності сильної конкуренції між особинами, що приводить до їх розподіленню по простору; груповим – у вигляді зграї, стад та ін., якщо це визначає оптимальність виживання. Етологічна структура популяцій відображає закономірності поведінки між особинами в даній популяції. Розрізняють одинокий спосіб життя, утворення різних за величиною спільнот тварин (сім’я, зграя, стадо, колонія). Залежно від способу життя і форм спільного життя різні види мають різну поведінку, а, отже, і зв’язки в популяції. Таким чином, структурованість, інтегрованість складових частин (особин) або цілісність, авторегуляторні механізми і здатність до адаптації – ц в цілому визначає популяцію як біологічну систему надорганізменного рівня. Розділ екології, який вивчає прямі й зворотні зв’язки популяцій із середовищем та внутрішньопопуляційні процеси, називається популяційною екологією або демекологією. Антропогенний вплив на популяції може бути прямим чи опосередкованим. При цьому змінюється параметри і структура популяції, іноді цей вплив може викликати її повну загибель. Знання популяційної екології дозволяють встановлювати стан і чисельність популяцій окремих видів, визначати їх рідкісність, стійкість до змін середовища, приймати рішення для запобігання небажаним впливам на них та заходи щодо їх охорони. 2.4. Організація та функціонування екологічних систем Історично складену сукупність популяцій різних видів, що населяють той чи інший біотоп – ділянку суші або водойми з більш-менш однотипними умовами існування називають біоценозом (від гр. bios-життя і koinos-загальний). В біоценозах популяції організмів не просто паралельно існують, а певним чином взаємодіють між собою: хтось за кимось полює, хтось комусь надає схованку, місце для життя, хтось поїдає гниючі залишки організмів інших видів і т. д. Розділ екології, що вивчає біоценози, їх виникнення, розвиток, структуру, розподіл у просторі, взаємовідношення різних біоценозів і їхніх окремих компонентів називається біоценологією. Часто розкриваючи поняття “біоценоз”, застосовують термін “угруповання”. Це сукупність сумісно існуючих організмів різних видів, які являють собою певну екологічну єдність. Часто цей термін вживають як синонім біоценозу. Виділяють угруповання рослин – фітоценоз і угруповання рослин – зооценоз. Розділ екології, який вивчає взаємини угруповань рослин, тварин і мікроорганізмів з середовищем, називається синекологією. Структура біоценозу стійко підтримується в часі за рахунок взаємодії всіх його компонентів. На гомеостаз біоценозів можуть негативно впливати і порушувати його антропогенні фактори. Найважливішими характеристиками біоценозу є його видова, просторова і трофічна структура. Видова структура біоценоза характеризується видовим різноманіттям і кількісним співвідношенням видів, що залежать від ряду факторів. Головними лімітуючи ми факторами є температура, вологість і нестача кормових ресурсів. Тому біоценози високих широт, пустель, високогірних районів найбільш бідні видами. Тут виживають лише ті організми, життєві форми яких пристосовані до таких умов. Дуже багатими на види є тропічні ліси. Видове різноманіття – це число видів в даному угрупованні або регіоні. Цей показник є важливою як якісною, так і кількісною характеристикою стійкості екосистеми. Видове різноманіття взаємозв’язане з різноманіттям умов середовища існування. Важливим показником є кількісне співвідношення числа видів між собою. Види, які переважають за чисельністю, називають домінантними. Серед них є такі, без яких інші види існувати не можуть. Це види – едифікатори (в основному рослини). Вони визначають мікро середовище всього угруповання і їх зникнення загрожує повною руйнацією біоценоза. Ступінь домінування – це відношення числа особин даного виду до загального числа всіх особин угруповання, що розглядається. “Другорядні” види – малочисельні і навіть рідкісні, але вони надзвичайно важливі в угрупованні. Їх переважання – гарантія стійкого розвитку угруповань. В найбільш багатих біоценозах практично всі види мало чисельні, але чим бідніший видовий склад в біоценозі, тим більше видів домінантів. Види в біоценозі утворюють певну просторову структуру, особливо в його рослинній частині – фітоценозі. Перш за все чітко визначається вертикальна ярусна будова в лісах помірного і тропічного поясів. Ярусність дозволяє рослинам більш повно використовувати світловий поток, у вертикальному напрямі змінюється і мікро середовище – вирівнюється і підвищується температура, змінюється газовий склад. Це в свою чергу сприяє утворенню певної ярусності фауни. В просторовій структурі спостерігається мозаїчність – зміна рослинності і тваринного світу по вертикалі. Площинна мозаїчність залежить від різноманіття видів, кількісного їх взаємовідношення, від мінливості ландшафтних і ґрунтових умов. Велике значення для підтримання структури біоценозу має внутрішньовидова і особливо міжвидова конкуренція, в результаті якої всі види в біоценозі утворюють різні екологічні ніші. Екологічною нішою виду називають те положення виду, яке він займає в екосистемі, комплекс його біогеоценотичних зв’язків і вимогливість до абіотичних факторів середовища. Під екологічною нішею розуміють не територіальне розміщення виду, а його функціональне значення в екосистемі. Ю.Одум (1975) вважає, що поняття “екологічна ніша” виражає, яке значення відіграє організм в екосистемі, наголошуючи, що місце проживання – це “адреса”, тоді як “ніша” – це “професія” виду. Це поняття найчастіше використовують при дослідженні взаємовідношень екологічно близьких видів, які належать до одного трофічного рівня. Використання різних екологічних ніш зменшує конкурентну боротьбу в екосистемі. Проте використання видами в даній екосистемі подібних екологічних ніш призводить до загострення біотичних відношень, що часто переростає в пряму конкуренцію. Явище конкуренції близькоспоріднених (або подібних за іншими ознаками) видів отримало назву принципа конкурентного виключення, або принципа Гаузе. В результаті конкуренції екологічну нішу займає один вид. У деяких випадках рослини і тварини використовують не всі наявні можливості екосистем. Тому часто бувають не заповненими деякі екологічні ніші, особливо при створенні штучних екосистем. Такі екосистеми називають ненасиченими. Важливою властивістю будь-якого біоценозу є взаємна пристосованість його членів. Так, у хижих видів в процесі їх еволюції виникли різноманітні пристосування для успішного полювання, а у видів-жертв – відповідні пристосування, які забезпечують їх виживаність – висока плодючість, турбота про потомство, здатність до швидкого руху, захисне забарвлення. Між членами біоценозу відношення можуть носити різний характер. Розглянемо основні з них. Конкуренція організмів – форма взаємовідносин між організмами, що виявляється в змаганні за засоби існування й умови розмноження (їжа, місцеперебування, світло, волога тощо). Нейтралізм – форма біотичних взаємовідношень, коли співжиття двох видів на одній території не має ні позитивних, ні негативних наслідків для них. Хижацтво – форма взаємовідносин між організмами різних видів, з яких один (хижак) поїдає іншого (жертву), на якого він спочатку нападає і якого вбиває. Хижацтво відіграє важливу роль в регулюванні кількісного складу популяцій. Канібалізм – поїдання тваринами особин свого виду. Є виявом внутрішньовидовї конкуренції організмів. Аменсалізм – форма біотичних взаємовідносин, при яких відбувається гальмування росту одного вида (аменсала) продуктами виділення другого. Найбільш відомими формами є антибіоз – пряма конкуренція і алелопатія – виділення отруйних речовин в боротьбі з конкурентами за ресурси. Симбіоз – явище закономірного, не випадкового, спіжиття живих істот (симбіонтів), що належать до різних систематичних груп. Основними формами симбіозу є мутуалізм, коменсалізм, синойкія і паразитизм. Мутуалізм – один з видів співжиття організмів, при якому кожний з них приносить іншому певну користь; форма симбіозу. Коменсалізм, нахлібництво – форма взаємовідносин між двома видами тварин, при якій один вид (коменсал) живиться рештками їжі другого (хазяїна) або мікроорганізмами, що живуть у тому ж органі хазяїна; форма симбіозу. Синойкія, квартиранство – різновидність коменсалізму, при якій коменсал мешкає в житлі тварини-хазяїна: норах, гніздах і т.д. Паразитизм – специфічна форма співжиття організмів різних видів, з яких один (паразит) перебуває в більш або менш тривалому безпосередньому (тілесному) зв’язку з іншим (хазяїном), використовуючи його як джерело живлення й життєве середовище. Протокооперація – форма співжиття, коли обидва організми отримують переваги від об’єднання, але їх співіснування не обов’язкове для їх виживання. Завдяки цим взаємодіям біоценоз і існує як досить стійка система. З точки зору харчових взаємодій організмів, трофічна структура біоценоза поділяється на два яруси: верхній – автотрофний ярус, або “зелений пояс”, який включає фото синтезуючі організми, що створюють складні органічні молекули з простих неорганічних сполук; нижній – гетеротрофний ярус, або “коричневий пояс” грунтів, в якому переважає розкладання відмерлих органічних речовин знову до простих мінеральних речовин. Організми, які шляхом фото – і хемосинтезу накопичують потенційну енергію у вигляді органічних речовин, створених із мінеральних сполук, називають продуцентами. Ними починаються трофічні (харчові) ланцюги, в яких одні організми є їжею іншим, а їх, в свою чергу, пожирають треті. Організми, які складають такі трофічні ланцюги, можна класифікувати так: 1)Продуценти – це перш за все зелені рослини (так звані фотосинтетики), які за рахунок енергії сонячного променя будують все різноманіття органічних речовин (білки, жири, вуглеводи), використовуючи для цього неорганічні речовини – вуглекислий газ і воду, які знаходяться в навколишньому абіотичному середовищі. Крім того, до цієї групи належать деякі бактерії (так звані хемосинтетики), які можуть створювати органічну речовину без участі сонячної енергії, за рахунок енергії, що виділяється при розкладанні деяких хімічних сполук. Але їх роль в біосфері не така значна, як зелених рослин. 2)Консументи – організми, які живляться створеними складними органічними речовинами. Виділяють три групи консументів: а) консументи першого порядку, які існують безпосередньо за рахунок продуцентів. Перш за все це рослиноїдні тварини, які поїдають тканини продуцентів; б) консументи другого порядку, які живляться консументами першого порядку. До них належать хижі, що поїдають рослиноїдних; в) консументи третього порядку, які живляться консументами другого порядку. Це хижі, які живляться хижими ж. 3)Редуценти – мікроорганізми і гриби, які розкладають до мінеральних сполук відмираючі тіла рослин і тварин. Завдяки їм рослини знову отримують солі, необхідні для побудови органічних речовин. Ланцюги живлення поділяють на пасовищні та детритні, або ланцюги поїдання та розкладу. Пасовищні ланцюги живлення охоплюють зелені рослини, рослиноїдних тварин і хижаків, що поїдають травоїдних. Детритні ланцюги живлення – мертву органічну речовину, детритофагів та їх хижаків. Серед трофічних ланцюгів, що починаються з живих автотрофних рослин, виділяють ланцюги хижаків і ланцюги паразитів. Трофічні ланцюги хижаків охоплюють продуцентів і рослиноїдних, що поїдаються дрібними м’ясоїдними, яких в свою чергу поїдають крупніші хижаки. Отже, в трофічному ланцюгу хижаків тварини збільшуються за розмірами і зменшуються за кількістю. Для прикладу можна навести такий трофічний ланцюг: трав’янисті рослини (продуцент) – заєць (первинний консумент) – лисиця (вторинний консумент) – вовк (третинний консумент). Трофічні ланцюги паразитів ведуть від більших і менш численних організмів до все менших і більш численних. Типовий ланцюг живлення та кругообіг речовин і енергії в ньому показаний на схемах 3 і 4.. Трофічні ланцюги можуть переплітатися таким чином, що утворюється трофічна мережа (схема 5). Продуктивність біоценоза – це швидкість, з якою продуценти засвоюють променеву енергію в процесі фотосинтеза і хемосинтеза, утворюючи органічну речовину, яка потім морже бути використана як їжа. Органічна маса, створювана рослинами за одиницю часу, становить первинну продукцію. Це важливий параметр, так як ним визначається загальний поток енергії через біотичний компонент біоценоза, а значить кількість (біомаса) живих організмів, які можуть існувати в біоценозі. Частина цієї продукції (40-70 %) витрачається на підтримання життєдіяльності самих рослин. Решта зеленої маси витрачається на поповнення маси консументів. Вона називається вторинною продукцією. Всі живі компоненти біоценоза – продуценти, консументи і редуценти – складають загальну біомасу угруповання в цілому або його окремих частин, тих чи інших груп організмів. В стабільних угрупованнях практично вся продукція витрачається в трофічних мережах і біомаса залишається постійною. Трофічні ланцюги живлення грунтуються на другому законі термодинаміки, за яким деяка частина енергії завжди розсіюється і стає недоступною для використання у вигляді теплової енергії, а також на розмірних закономірностях поїдання організмів. При продуктивному використанні енергії кожною наступною ланкою трофічного ланцюга доступна для неї енергія зменшується приблизно в 10 разів, тобто лише 1/10 частина йде на утворення біомаси ланки, а решта випадає з трофічного ланцюга. При схематичному зображенні трофічних ланцюгів окремі ланки зображають у вигляді прямокутників, розміри яких відповідають чисельним значенням ланок. Розташовуючи їх в певній послідовності, отримують так звану екологічну піраміду. Встановлено основне правило, згідно якому в будь-якій екосистемі рослин більше, ніж тварин, травоїдних тварин більше, ніж хижих, комах більше, ніж птахів (схема 6). Розрізняють три типи екологічних пірамід: 1) чисел – ураховує чисельність окремих організмів на кожному рівні. Піраміда чисел відображає закономірність: кількість особин, що складають послідовний ряд ланок від продуцентів до консументів, неухильно зменшується; 2) біомас – характеризує загальну суху або сиру масу організмів різних рівнів. Правило піраміди біомас говорить про те, що сумарна маса рослин перевищує всю біомасу травоїдних, а їх маса перевищує всю біомасу хижаків; 3) енергії або продукції – показує закони витрачання енергії в трофічних ланцюгах. На кожному попередньому трофічному рівні кількість біомаси, що створюється за одиницю часу (або енергії), більше, ніж на наступному. Піраміди чисел і біомас можуть бути зворотними, тобто основа може бути меншою, ніж один чи декілька верхніх поверхів. Це відбувається коли середні розміри продуцентів менші, ніж консументів. Піраміди енергії завжди звужуються доверху. Піраміда енергії дає найбільш повне уявлення про функціональну організацію угруповань, оскільки кількість і маса організмів залежать не від наявності в даний момент фіксованої енергії попереднього рівня, а від швидкості споживання їжі. В протилежність пірамідам чисел і біомас, які відображають статику системи, піраміда енергії дає картину швидкості проходження їжі по ланцюгам живлення. Американський еколог Ю.Одум на основі аналізу пірамід всіх типів сформулював правило: дані піраміди чисел приводять до перебільшення ролі дрібних організмів, а дані пірамід мас – великих. У дрібних організмів спостерігається більш інтенсивний метаболізм, тому лише поток енергії є найбільш точним показником для порівняння одного компонента з іншим або всіх компонентів між собою. Ми підійшли ще до одного, найбільш складному і основному екологічному поняттю. Біоценоз існує за рахунок використання не тільки сонячної енергії, але і кисню, вуглекислоти, азоту, фосфору та інших речовин, розчинених у воді чи тих, що знаходяться в грунті. Отже, біоценоз не може існувати без дуже багатьох факторів наживої природи, які безперервно поступають в нього і, пройшовши складний ланцюг перетворень, знову повертаються в навколишнє середовище. Такі системи взаємодії живої (біоценоз) і неживої природи отримали назву екологічних систем або біогеоценозів (схема 7). Термін “екологічна система” або “екосистема”, був запропонований англійським вченим А. Тенслі. Термін “біогеоценоз” ввів в науку радянський дослідник академік В.М. Сукачев, засновник науки біогеоценології.Це було в кінці 30-х – на початку 40-х рр. Екосистема – це частина земної або водної поверхні, однорідної з точки зору топографічних, мікрокліматичних, ботанічних, зоологічних, грунтових, гідрологічних і геохімічних факторів. Вона охополює певне угруповання організмів, грунт, підземні води й нижні шари тропосфери. В цій системі кругообіг речовини й енергії досить інтенсивний. Відправною точкою кругообігу є процес фотосинтезу рослин. Реальні розміри екосистеми на планеті коливаються від кількох метрів (мікрозападини в степах і напівпустелях, піщані дюни тощо) до кількох кілометрів (солончак, такір, однорідні ділянки степів, лісів тощо). Вертикальні розміри екосистеми також варіюють досить широко: від кількох сантиметрів на скелях до кількох метрів у тайзі або тропічних лісах. Екосистема відносно стійка в часі і термодинамічно відкрита у відношенні речовини й енергії. Вона має вхід (сонячна енергія, мінеральні елементи гірських порід, атмосфера, грунтова вода) і вихід енергії та біогенних речовин в атмосферу (тепло, кисень, вуглекислий та інші гази), в літосферу (гумусні речовини, мінерали, осадові породи) і в гідросферу (розчинні біогенні речовини грунтових, озерних та інших вод). У біогеоценозах відбувається саморегулювання чисельності різноманітних популяцій організмів, яке визначається зв’язками живлення, боротьбою за існування і природним добором. Біогеоценоз – вияв найбільш високого рівня організації життя. Біосфера як сукупність біогеоценозів, що входять до неї, - найвищий рівень організації живої речовини. Більш прості екосистеми об`єднуються в більш складні і в кінцевому рахунку в загальну планетарну екосистему, яка отримала назву біосфера. Яка б екологічна система не була б предметом вивчення, чи то незайманий ліс чи культивоване поле, мова завжди буде про дослідження створення, циркуляції, накопичення і трансформації речовин (потенційної енергії) в процесах діяльності всіх живих істот і їх метаболізму. В залежності від особливостей субстрату, клімату, історичних факторів формування життя екосистеми можуть істотно відрізнятися один від одного. Кожна з великих екосистем характеризується своїми специфічними особливостями і розпадається на більш менші біогеоценози. Розглянемо основні екосистеми світу. Моря та океани займають 70 % земної поверхні. Глибини морів величезні, але життя існує у всій товщі води. Уci океани зв'язані один з одним. Основними бар’єрами для переміщення тварин слугують температура, солоність, глибина. Морська біота дуже різноманітна. У морі більше, ніж у прісноводному середовищі, водоростей, ракоподібних, молюсків, риб. Квітковї рослини відіграють незначну роль, комах немає. Залежно від місця проживания населення океану поділяють на планктон (плаваючий) i бентос (донні організми). Автотрофний шар (світлова зона) дуже незначний. Величезний пpocтip глибини необхідно вважати напівпустельним. Найбільш продуктивними є зони континентального шельфу, особливо там, де спостерігається вертикальна циркуляція (глибинні води багаті на азот i фосфор). Ecmyapiї та морські узбережжя розміщені в гирлах річок або затоках, де солоність лежить посередині між солоністю моря та прісної води i де припливи та відпливи є важливим регулюючим фактором. Естуарії i морські узбережжя — чудова пастка для поживних речовин (різниця солоності створює горизонтальну та вертикальну циркуляцію водних мас). Естуарії i прибережні води є найпродуктивнішими в океані. Часто естуарії перетворюються в звалища промислових відходів. Прикладом може бути Азовське море. Прісноводні 6iomu. Головними продуцентами в прісних водах є водорості, за ними йдуть квіткові рослини. Із консументів основну частину біомаси становлять молюски, водні комахи i риби. Із сапрофітів найважливішими є бактерії та гриби. Вони надзвичайно необхідні в тих зонах, де існує велика кількість органічного детриту. У незабруднених проточних водоймах їх значно менше. Piчкu та озера. Озера поділяють на оліготрофні (малопродуктивні) i автотрофні (з високою продуктивністю). Мілководні озера більш продуктивні, ніж глибоководні. Річки належать до природних екосистем, які найбільше використовуються людиною. Завдяки невеликій глибині, значній поверхні, контакту з повітрям i сталому pyxoвi води річки добре забезпечені розчиненим киснем. Річкові тварини вкрай чутливі до нестачі кисню, особливо до будь-яких типів забруднення, які зменшують запас розчиненого кисню. Пустелі зустрічаються в районах iз кількістю річних опадів до 250 мм. Рослинність пустель складається з двох груп рослин: ксерофіти та ефемери. Тварини пустель мають непроникні покриви i cyxi виділення, що дає їм можливість існувати за незначної кількості води, що виробляється в їx тілі в процесі розщеплення вуглеводів. Однак в умовах, де життя визначається наявністю води, а не якістю грунтів, пустелю можна перетворити в одну з найбільш продуктивних сільськогосподарських територій (Саудівська Аравія). Тундрами зайняті величезні простори (п’ята частина суходолу) в Північній півкулі. Основна ознака тундри — її безлісся. У покриві тундри переважають мохово-лишайникові види рослин. Уci рослини — кріофіти. Екосистема тундри дуже вразлива. Порушення рослинного покриву призводить до утворення мертвої зони. Відновлення потребує десятків років, якщо взагалі можливе. Степи, або прерії, зустрічаються в місцях, де середня кількість опадів становить 250—750 мм. Рослиність має більш-менш ксерофільний характер. Характерний розвиток дернинних злаків з їx особливими пристосуваннями до посушливого середовища. Ярусність — одна із структурних ознак степових фітоценозів. Степова екосистема створює особливий тип грунтів — чорноземи. Оскільки степові рослини недовговічні, у грунт вноситься велика кількість органічних сполук. Гуміфикація відбувається швидко. При незначних опадах у чорноземах солі не вимиваються, як це буває в сірих лісових і підзолистих грунтах. Копитні й риючі тварини відіграють важливу роль у стабільності степових екосистем. Лicu поширені в помірних зонах, тропіках i субтропіках. Екосистема лісів включає біогеоценози різних лісів – вічнозелених тропічних та екваторіальних, широколистяних лісів помірних широт (неморальні ліси), хвойних (бореальних) лісів, кожний з яких відрізняється своїми особливими рисами, перш за все, характерним кругообігом речовин і Хвойні ліси простягнулися широким поясом у Північній Америці та Євразії. Основні вічнозелені дерева — ялини, ялиці, сосни. У цих лicax чагарниковий i трав’янистий яруси розвинені слабо. Хвоя містить отруйні феноли i тому розкладається повільно, а в грунті мало гумусу — він підзолистий, малородючий. Насіння хвойних є джерелом їжі для багатьох тварин. Листопадні ліси займають області з великою кілкістю piвномipнo розподілених опадів (700— 1500 мм) i помірними температурами. У таких лісах протягом частини року дерева та кущі не мають листя, тому контраст між зимою та літом дуже великий. Трав’янистий i чагарниковий яруси розвинені добре. Цей біом дуже змінений унаслідок діяльності людини, більша його частина знищена i замінена агроценозами. Тропічні ліси ростуть у найбільш сприятливих умовах — надлишок тепла та вологи протягом усього року. Тут, як писав Ч.Дарвін, “найбільша сума життя здійснюється при найбільшій різноманітності будови”. Найнижча температура +18 0С, найвища +36 0С привеликій вологості грунту і повітря. Вони бaraтi на види, непрохідні завдяки тому, що підлісок та ліани утворюють суцільну стіну, під деревами майже немає трав’янистого покриву. Дерева розміщуються в 4—5 яруса, тоді як у нашому лici - в 2 яруси. Дерева стрункі й майже не мають гілок. Продуктивність рослинної маси тропіків значно перевищує продуктивність помірних зон. Так, деревина листяних дерев помірних зон становить 5,1 тонн/га за рік, тропічних зон – 13,1 тонн/га. Поверхня листя тропічної рослинності в 2-2,5 раза більша, ніж у середній смузі. Те саме можна сказати і щодо продуктивності біомаси тварин. В арденнських лісах (Західна Європа) козулі становлять 0,3 кг/га, кабани – 0,7 кг/га, дрібні ссавці – до 5 кг/га. Тільки загальна грунтова фауна досягає 1 тонни/га. В африканських національних парках біомаса великих ссавців досягає 200 кг/га.. В тропічному лісі дуже висока щільність виростання рослин, висока інтенсивність обміну речовин і швидка мінералізація органічних решток порівняно з іншими зонами. На півночі нагромаджується відмерла рослинна маса, що утворює поклади торфу. В розподіленні різних видів живих організмів виявляються закономірності і чим менша вага тіла організму, тим більша його чисельність. До складу біогеоценозів входять, з одного боку, високоспеціалізовані види, здатні існувати тільки в умовах даного біоценозу, з другого, види з більш широким спектром вимог. При істотних змінах середовища існування (зокрема, при антропогенних впливах) першими зникають спеціалізовані види. Наявність різноманітних зв`язків між організмами приводить до того, що біогеоценози набувають елементів цілісності, стійкості, відносної незалежності в розвитку. Ці якості біогеоценозів виявляються, зокрема, в здатності протистояти різним зовнішнім впливам. Стійкість біосфери в цілому, її здатність еволюціонувати в значному ступені визначаються тим, що вона являє собою систему відносно назалежних біогеоценозів. Екосистеми склались у процесі тривалої еволюції і пристосування видів та популяції організмів до навколишнього середовища і між собою. Вони є злагодженими стійкими механізмами, що здатні шляхом саморегулювання протистояти як змінам у середовищі, так і різкій зміні в чисельності організмів. На особливу увагу при аналізі екосистем заслуговують процеси саморегуляції популяції. Пристосовчі можливості популяції незмірно вищі, ніж пристосовчі потенції (можливості) індивідуумів, що входять до її складу. У природі існує чіткий взаємозв`язок і всі типи біологічних систем або, як прийнято їх називати, рівні біологічної організації, послідовно сполучені і взаємопов`язані. Їм притаманна загальна узгодженість місця, часу і швидкостей процесів, що ідуть на всіх рівнях від популяції до біосфери. Таку злагодженість явищ природи і називають екологічною рівновагою. Звичайно, що ця рівновага рухома, динамічна. Іноді в екосистемах відбуваються “збурення” – спалахи масового розмноження або швидкі скорочення чисельності популяцій в результаті обмеженості кормової бази чи розповсюдження хвороб. Ці явища можуть періодично змінювати один одного на протязі декількох років, і багато з них пов`язані з періодичними коливаннями харчових, кліматичних та інших умов. На деяких ділянках екосистем рівновага може порушуватися природними стихійними явищами, впливом антропогенних факторів. Створюються критичні екологічні ситуації. Але, звичайно, якщо не відбулося катастрофічних змін, через деякий час рівновага відновлюється внаслідок процесів саморегуляції екосистем. Проте існують межі саморегулювання в популяціях, екосистемі і біосфері в цілому. Якщо зміни в середовищі виходять за межі періодичних природних коливань, до яких пристосовані організми, то порушення функціонування екосистеми є необоротним. Тривалі, поступові перебудови екосистем в процесі саморегуляції отримали назву сукцесій. Зміни в угрупованні в результаті сукцесії носять закономірний характер і обумовлені взаємодією організмів між собою і з навколишнім абіотичним середовищем. Розрізняють первинну і вторинну сукцесії. Первинна сукцесія – це якщо формування угруповань починається на пршопочатково вільному субстраті. Класичним прикладом природної сукцесії є “старіння” озерних екосистем. Вона виражається в заростанні озер від берегів до центра. Рано чи пізно озеро перетворюється на торф’яне болото, яке являє собою стійку екосистему клімаксного типу. На її місці з часом може виникнути лісова екосистема завдяки наземній сукцесійній серії (послідовний ряд поступово і закономірно змінюючи одне одного в сукцесії угруповань) у відповідності з кліматичними умовами місцевості. Вторинна сукцесія – це послідовна зміна одного угруповання, існувавшого на даному субстраті, іншим, більш досконалим для даних абіотичних умов. Вторинна сукцесія,є, як правило, результатом антропогенної діяльності. Евтрофікація водойм може бути викликана антропогенним збагаченням природних водойм біогенними речовинами, наприклад, мінеральними добривами при нераціональному їх застосуванні. Прикладом сукцесії є процес відновлення хвойного лісу після вирубування чи пожежі. Він триває 80-100 років, на протязі яких відбувається поступова зміна складу рослинного покриву і тваринного населення на такій ділянці. Під впливом людини сукцесії можуть прискорюватися чи сповільнюватися і бути направленими як на відновлення і розвиток, так і на руйнування екосистеми. Слідовно, сукцесії можуть бути прогресивними, які ведуть екосистему до стійкого стану розвиненої, “зрілої” системи (клімаксу), і регресивними, що ведуть екосистему по шляху спрощення і розпаду. Кожна екосистема має певну стійкість і може протистояти несприятливим впливам, наприклад різним забрудненням. Це дуже важлива якість, але, звичайно, такий “ запас міцності” не безмежний. Нажаль, це не завжди ураховується, хоча на протязі історії людства прикладів руйнування екосистем з усіма жахливими наслідками було більше ніж достатньо. Одним з таких наслідків є зникнення багатьох видів живих організмів. Найчастіші випадки порушення екологічної рівноваги пов`язані з надмірним знищенням лісів і експлуатацією родючих земель. Внаслідок цього грунт втрачає вологу, структуру, родючість, ідуть ерозійні процеси. Сучасні екологічні кризи викликаються також зростанням хімічного навантаження на природне середовище і нераціональним збільшенням витрачання природних ресурсів. Їх легше ліквідувати, поки вони носять локальний характер. Чим більший масштаб порушень екосистем, тим важчий процес їх відновлення. У визначенні екології як науки ми виходимо з уявлень про взаємовідношення організмів. Ці взаємовідношення в своїй основі пристосувальні. Всі тварини так чи інше пристосовуються добувати їжу, захищатися від ворогів і т.п. Рослини також пристосовуються боротися за світло, вологу, захищатися від виїдання, розповсюджувати своє насіння і т.п. Ми навели декілька прикладів адаптивних реакцій, що виникають у живих організмів. Адаптація – це сукупність реакцій живої системи, напрямлених на підтримання її функціональної стійкості при зміні умов навколишнього середовища. Розділ екології, що вивчає пристосованість живих організмів до умов середовища називається аутекологією. Біологічні реакції у живих організмів на зміну умов навколишнього середовища бувають дуже різноманітними. Вони являють собою іноді складні і тривалі зміни будови і функцій організмів, іноді відносно прості і легко зворотні реакції, як, наприклад, збільшення пігментації нашої шкіри (загар) у відповідь на підсилення дії сонячних променів. Але і ці зворотні пристосувальні зміни організмів виникають не раптово і вони не безмежні, а виявляються в межах можливостей чи норми реакції даного виду організмів, тобто визначаються його властивости, які виробилися в процесі природного добору протягом тривалого ряду поколінь. Адаптивні реакції виникають у окремих особин і існують видові адаптації, які не завжди співпадають з інтересами окремих особин. Питання про адаптації цілих біоценозів як багатовидових систем є одним з складних теоретичних питань в екології. Для прикладу згадаємо розглянуте нами явище сукцесії, тобто послідовної зміни видового складу біоценозів. Це закономірна перебудова системи, яка приводить її до стійкого стану. А в підтриманні стійкості і полягає суть явища адаптації. Мова йде, звичайно, про функціональну стійкість. Відповідно,сукцесію біоценозу можна розглядати як адаптацію складної, багатокомпонентної біологічної системи. А оскільки біоценоз – це основна біологічна частина будь-якої екосистеми, властивість адаптації може бути розповсюджена і на екосистему в цілому. В сучасних умовах зростаючого забруднення біосфери і посилення антропогенного пресу, необхідно знати адаптивні можливості окремих організмів, видів, біоценозів, в тому числі і людини. 2.5. Основні екологічні закони і принципи Одним з основних завдань екології є встановлення законів, принципів і правил функціонування та розвитку екосистем. Існує більше 50 екологічних законів, більшість з них має біоекологічний характер. Всі вони добре описані в сучасних екологічних довідниках і ми обмежимося описанням лише тих, які справедливі для системи “людина – природне середовище”(за М.Ф.Реймерсом, 1990): Закон біогенної міграції атомів (В.І.Вернадського) – міграція хімічних елементів на земній поверхні і в біосфері в цілому здійснюється або при безпосередній участі живої речовини (біогенна міграція) або ж вона протікає в середовищі, геохімічні особливості якої (О2, СО2, Н2 та ін.) обумовлені живою речовиною, як тією, яка в даний час населяє біосферу, так і тією, яка діяла на Землі впродовж всієї геологічної історії. Оскільки люди впливають перш за все на біосферу і її живе населення, вони тим самим змінюють ум ови біогенної міграції атомів, створюючи підгрунтя для ще більш глибоких хімічних змін в історичній перспективі. Таким чином, процес може стати саморозвиваючимся, не залежним від бажання людини і практично, в глобальному масштабі. Цей закон необхідно враховувати при будь-яких еперетвореннях природи. Закон внутрішньої динамічної рівноваги – речовина, енергія, інформація і динамічні якості окремих природних систем і їх еєрархії взаємопов’язані настільки, що будь-яка зміна одного з цих показників викликає супутні функціонально-структурні кількісні і якісні зміни, що зберігають загальну суму речовинно-енергетичних, інформаційних і динамічних якостей системи, де ці зміни відбуваються, або в їх ієрархії. З цього закону можна зробити такі емпіричні висновки, що будь-яка зміна середовища обов’язкове викличе розвиток ланцюгових реакцій, які йдуть в бік нейтралізації проведеної зміни або формування нових природних систем, утворення яких при значних змінах середовища може прийняти незворотний характер. Цей закон є одним з вузлових положень в природокористуванні. Якщо при управлінні природними процесами ми не користуємося цим законом, то може виникнути ситуація, яку М.Ф.Реймерс (1981) сформулював у вигляді афоризма: “Чим більше пустель ми перетворимо в квітучі сади, тим більше квітучих садів ми пертворимо в пустелі”. Закон “все або нічого” (Б.Хоуліча) – підпорогові подразнення не викликають нервового імпульсу (“нічого”) в збуджуваних тканинах, а порогові стимули або сумування підпорогових створюють умови для формування максимальної відповіді (“все”). Закон може бути перенесений на природні екосистеми і корисний при екологічному прогнозуванні. Закон максимума біогенної енергії (В.І.Вернадського – Е.С.Бауера) – будь-яка біологічна система або система з участю живого знаходячись в стані “стійкої нерівноважності”, тобто динамічної рухомої рівноваги з оточуючим її середовищем, і еволюційно розвиваючись, збільшує свій вплив на середовище. Закон відіграє велику роль в розумінні біосферно-екосистемних процесів, даючи разом з іншими фундаментальними положеннями основу для розробки стратегії природокористування, вироблення раціональної екополітики. Закон мінімуму (Ю.Лібіха) – витривалість організму визначається слабкою ланкою в ланцюгу його екологічних вимог, тобто життєві можливості лімітують екологічні фактори, кількість і якість яких близькі до необхідного організму чи екосистемі мінімуму; подальше їх зниження приводить до загибелі організма чи деструкції екосистеми. З’ясування слабкої ланки ланцюга дуже важливе в екологічному прогнозуванні, плануванні і експертизі проектів. Правило взаємодії факторів дозволяє раціонально виконувати заміну дефіцитних речовин і впливів на менш дефіцитні, що важливо в процесах експлуатації природних ресурсів. Закон незалежності факторів (В.Р. Вільямса) - умови життя рівнозначні, але жоден з факторів життя не може бути замінений іншим. Закон толерантності (В.Шелфорда) – відсутність або неможливість процвітання визначається нестачею (в якісному або кількісному розумінні) або, навпаки, надлишком будь-якого з ряду факторів, рівень яких може виявитися близьким до меж, що переносяться даним організмом. Закон збідніння різнорідної живої речовини в острівних її згущеннях (Г.Ф.Хільмі) - індивідуальна система, яка працює в середовищі з рівнем організації, більш низьким, ніж рівень самої системи, приречена: постійно втрачаючи свою структуру, система через деякий час розчиниться в навколишньому середовищі. Згідно з цим законом, для охорони рідкісних і зникаючих видів, як частин живої речовини в межах природно-заповідних територій, які знаходяться серед порушеної людиною природи, необхідна достатньо велика територія. Це необхідно враховувати при створенні заповідників і заказників. Закон піраміди енергій (Р.Ліндемана) – з одного трофічного рівня екологічної піраміди переходить на інший її рівень в середньому не більше 10% енергії. Даний закон дозволяє робити розрахунки необхідної земельної площі для забезпечення населення продовольством та ін. Закон розвитку природної системи за рахунок оточуючого її середовища – будь-яка природна система може розвиватися за рахунко матеріально-енергетичних і інформаційних можливостей оточуючого її середовища. З цього закону слідує, що повністю безвідходне виробництво неможливе і можна розраховувати тільки на маловідходне. Першим етапом розвитку технологій повинна бути мала їх ресурсоємкість ( як на вході, так і виході – економність і незначні викиди), другим етапом буде створення циклічності виробництва (відходи одних можуть бути сировиною для інших) і третім – організація розумного депонування (поховання) неминучих залишків і нейтралізація енергетичних відходів. Уявлення про те, що біосфера працює за принципом безвідходності, помилкове, бо в ній завжди накопичуються вибуваючі з біологічного кругообігу речовин, які формують осадочну породи. Закон зниження енергетичної ефективності природокористування – з ходом історичного часу при отриманні з природних систем корисної продукції на її одиницю в середньому витрачається все більше енергії. Збільшуються і енергетичні витрати на одну людину. Закон фізико-хімічної єдності живої речовини (В.І.Вернадського) – вся жива речовина Землі фізико-хімічно єдине. З цього закону витікає наслідок: шкідливе для однії частини живої речовини не може бути байдужим для іншой її частини, або: шкідливе для одних істот шкідливо і для інших. З цього буд-які фізико-хімічні агенти, смертельні для одних організмів (наприклад, пестициди), не можуть не спричиняти шкідливого впливу на інші організми. Закон бумеранга – все, що вилучено з біосфери людською працею, повинно бути повернено їй. Закон незамінності біосфери – біосферу не можна замінити штучним середовищем, або, як, скажем, не можна створити нові види життя. Людина не може побудувати вічний двигун, в той час, як біосфера і є практично “вічний” двигун. Закон шагренєвої шкіри – глобальний вихідний природно-ресурсний потенціал в ході історичного розвитку безперервно виснажується. Це слідує з того, що ніяких принципіально нових ресурсів, які могли б з’явитися в теперішній час немає. Людина користується усім тим, що вже є в природі. Закон убуваючої природної родючості – в зв’язку з постійним вилученням урожаю відбувається зниження природної родючості грунтів. Закон відносної незалежності адаптації: висока адаптивність до одного з екологічних факторів не дає такої ж ступені пристосованості до інших умов життя (навпаки, вона може обмежувати ці можливості в силу фізіолого-морфологічних особливостей організмів). Цей закон необхідно враховувати при антропогенних змінах середовища існування живих організмів. Правило Дарлінгтона – зменшення площі острова в 10 разів скорочує число живучих на ньому видів вдвічі. Це необхідно враховувати при визначенні площі заповідника чи іншої природно-заповідної території. Правило 10% - середньомаксимальний перехід з одного трофічного рівня екологічної піраміди на інший 10% (від 7 до 17%) енергії (або речовини в енергетичному вираженні), як правило, не приводить до несприятливих для екосистеми (і втрачаючого енергію трофічного рівня) наслідкам. Використання цього закону дозволяє визначити можливий і безпечний об’єм промислу тварин. Правило обов’язковості заповнення екологічних ніш - пустуюча екологічна ніша завжди буває природно заповнена. Це правило необхідно враховувати при акліматизації, знищенні шкідливих видів організмів, повному викорененні деяких небезпечних хвороб і т.д. Правило більш високих шансів вимирання глибоко спеціалізованих форм (О.Марша) – швидше вимирають більш спеціалізовані форми, генетичні резерви яких для подальшої адаптації знижені. Значну роль у вимиранні таких форм може відіграти антропогенний фактор. Правило біологічного підсилення: при переході на більш високий рівень екологічної піраміди накопичення речовин, в тому ислі токсичних і радіоактивних, збільшується приблизно в такій же пропорції. Правило оптимальної компонентної додатковості – ніяка екосистема не може самостійно існувати при штучно створеному надлишку або нестачі одного з екологічних компонентів. Наприклад, вичерпання енергетичних можливостей приводило цивілізацію до краху. Правило соціально-екологічного заміщення – потреби людини в деяких життєвих благах можуть бути до певного ступеню і на певний короткий період заміщені більш повним задоволенням інших, функціонально близьких потреб. Це правило є прямим логічним наслідком закону мінімуму Ю.Лібіха. Принцип катастрофічного поштовху – глобальна природна або природно-антропогенна катастрофа завжди приводить до істотних еволюційних змін, які відносно прогресивні для природи, але не обов’язково корисні для виду чи іншої систематичної категорії, в тому числі для господарства людини і життя людини. В наші дні ймовірна поява нових форм захворювань в результаті швидкого антропогенного збідніння біоти планети. Принцип видового збідніння (заміщення) – основні закономірності, які автоматично здійснюються в ході порушення видового різноманіття всередині екосистем. Дані принципи слід ураховувати при проведенні заходів по знищенню шкідливих видів організмів, хвороб і акліматизаційних роботах. Принцип Ле-Шатель’є-Брауна – при зовнішньому впливі, який виводить систему з стану стійкої рівноваги, ця рівновага зміщується в тому напрямі, при якому ефект зовнішнього впливу послаблюється. Цей принцип в рамках біосфери порушується людиною. Якщо в кінці 19 століття відбувалося збільшення біологічної продуктивності і біомаси у відповідь на збільшення концентрації вуглекислого газу в атмосфері, то в 20 столітті все стало Навпаки. На початку 70-х років американський вчений Баррі Коммонер сформулював чотири закони. Вони звучать просто і доступно, не як традиційні закони, але це так тільки здається. Для їх реалізації необхідна нова, не екофобна, а екофільна свідомість, і сумісні дії як окремих соціальних груп людей, так і цілих держав. Наводимо ці законі: 1. Все пов’язане з усім (закон про біосферу і екосистеми); 2. Все повинне кудись дітися (закон господарської діяльності людини, відходи від якої неминучі, тому треба думати про відходи зменшення та виключення їх з біосферних циклів речовин); 3. Ніщо не дається задарма (загальний закон раціонального природокористування: платити треба енергією за додаткове очищення відходів, добривами – за підвищенння врожаю, санаторіями і ліками – за погіршення здоров’я людини); 4. Природа знає краще - найбільш важливий закон природокористування. Він означає, що не можна намагатися підкорити природу, а треба співпрацювати з нею, використовуючи біологічні механізми і для очищення стоків, і для підвищення врожаїв культурних рослин, а також не забувати про те, що сама людина – біологічний вид, що вона – дитя природи, а не її господар. Контрольні питання 1. Що розуміють під навколишнім середовищем ? 2. Назвіть основні абіотичні і біотичні фактори навколишнього середовища і дайте їм характеристику. 3. Що таке популяція ? 4. Що таке біоценоз ? 5. Які існують взаємовідношення між живими організмами в біоценозах ? 6. Дайте характеристику організмам, що складають трофічні ланцюги. 7. Які властивості мають екосистеми ? 8. Яке значення мають в природі адаптивні реакції живих організмів ? 9. Дайте характеристику основним екологічним законам і принципам (за М.Ф.Реймерсом). 10. Сформулюйте закони Б.Коммонера і дайте їм пояснення.

Екологія – наука , яка досліджує функціонування систем і структур надорганізменного рівня (екосистем або біогеоценозів) в їх взаємодії один з одним сукупністю факторів навколишнього середовища. Екологія охоплює широке коло теоретичних і практичних питань: вивчення різних рівней біологічної організації – від окремих організмів через популяції й угруповання до екосистем, принципи й закономірності їх структури, функціонування, розвитку, регуляторні й адаптивні механізми; досліджує сутність процесів обміну і перетворення речовин та енергії; веде пошуки природних законів організації життя на нашій планеті. Термін “екологія” був запропонований Е.Геккелем в 1866 р. 1.1. Екологія як наука та її роль в сучасному суспільстві Планета Земля унікальна серед планет Сонячної системи. В тонкому шарі де зустрічаються і взаємодіють повітря, вода і земля, мешкають живі істоти, серед яких і ми з вами. Цей шар, населений організмами, взаємодіючий з повітрям (атмосферою), водою (гідросферою) і земною корою (літосферою), називається біосферою. Всі живі істоти, і ми в тому числі, залежать від збереження її цілісності. Якщо дуже сильно змінити будь-який із компонентів біосфери, остання може повністю піддатися руйнації. Не виключено, що атмосфера, гідросфера і літосфера при цьому збережуться, але в їхніх взаємовідносинах вже не буде приймати участі живе. В центрі уваги сучасного людства стоять проблеми взаємодії людини з навколишнім природним середовищем, екологічної стійкості планети. Екологія – наука , яка досліджує функціонування систем і структур надорганізменного рівня (екосистем або біогеоценозів) в їх взаємодії один з одним сукупністю факторів навколишнього середовища. Екологія охоплює широке коло теоретичних і практичних питань: вивчення різних рівней біологічної організації – від окремих організмів через популяції й угруповання до екосистем, принципи й закономірності їх структури, функціонування, розвитку, регуляторні й адаптивні механізми; досліджує сутність процесів обміну і перетворення речовин та енергії; веде пошуки природних законів організації життя на нашій планеті. Термін “екологія” був запропонований Е.Геккелем в 1866 р. Розширення предмета екології привело до появи в літературі ряду нових її визначень, зокрема відомий еколог Ю.Одум дає таке трактування як – міждисциплінарна область знання про будову і функціонування багаторівневих систем в природі і суспільстві в їх взаємозв’язку. Це досить широке визначення, але воно більше інших відповідає сьогоднішньому розумінні екології. На сьогодні існує багато класифікаційних схем екології як науки. Найбільш вдалою нам здається класифікація основних напрямів сучасної екології, запропонована в 1995 р. відомими українськими екологами Г.О.Білявським і В.М.Бровдієм (схема 1). В ній збережено класичне тлумачення даної науки, в центрі якої є живі організми та їх природні системи всіх рівнів організації. Виходячи з кола питань, які вирішує екологія сьогодні, автори поділяють її на теоретичну (фундаментальну) і прикладну. Завдання теоретичної екології є вдосконалення й подальший розвиток фундаментальних досліджень на всіх рівнях організації живої матерії. Прикладна екологія охоплює своїми дослідженнями всі практичні аспекти діяльності людини, аналізує її результати, намічає шляхи, напрямки і методи запобігання шкоди, яку завдає господарська діяльність людини і суспільства в цілому навколишньому природному середовищу і самій людині. Класифікаційна схема узагальнена, вона охоплює практично всі аспекти сучасної екології. При необхідності її неважко доповнити можливими новими відгалуженнями теоретичних і прикладних напрямків екологічних досліджень. Сучасна екологія, дійсно, перетворилася в інтегровану багатодисциплінарну науку, набуває риси актуального світогляду, перетворюється у вчення про нову стратегію й тактику поведінки людини в біосфері. Сьогодні вирішення екологічних проблем стало одним з глобальних критеріїв гуманності суспільства, рівня його технічних і наукових розробок. Сучасна екологія, яка досліджує дію антропогенних факторів в біосфері, належить до того типу наук, які виникли на стиці багатьох наукових напрямів (особливий зв’язок вона має з науками, які орієнтовані на вивчення кризових ситуацій в біосфері). Вона відображає як глобальність сучасних задач, що стоять перед людством, так і різні форми інтеграції методів, напрямів і наукового пошуку. Перетворення екології з суто біологічної дисципліни в галузь знання, що включила також суспільні і технічні науки, в сферу діяльності, яка заснована на вирішенні ряду надзвичайно складних політичних, ідеологічних, економічних, етичних та інших питань, зумовило їй значне місце в сучасному житті, зробило її своєрідним вузлом, в якому об¢єднуються різні напрями науки і людської практики. Екологія все більше стає однією з наук про людину і в певному смислі цікавить багато наукових напрямів, в цій науці вони знаходять точки стикання між фундаментальними і прикладними дослідженнями, між теоретичними розробками і практичним їх застосовуванням. Ми вимушені визнати, що тривожна екологічна ситуація склалася в багатьох регіонах нашої країни в результаті некомпетентного господарювання, споживацького відношення до природних багатств, нещадної експлуатації природних ресурсів, а також превалювання технократичного мислення. Значення охорони навколишнього природного середовища як умови виживання людства і кожної людини зараз усвідомлюється нашим суспільством. Але, на жаль, воно мало готове для послідовної і безумовної реалізації природно-охоронних заходів, причому не тільки через нестачу необхідних для цього коштів, але в наслідок відсутності екологічної грамотності і екологічної культури та незформованості екологічного мислення у населення. Роль екології величезна у постановці екологічної освіти і вихованні людей нового покоління. Вони повинні мати чітке уявлення про те, що природні ресурси обмежені і технологія виробництва будь-якої продукції повинна задовольняти таку, з екологічної точки зору, вимогу, як мінімальне споживання матеріалів і енергії. Вони повинні добре знати закони природи, розуміти взаємозв¢язки природних явищ, уміти передбачати і оцінювати наслідки втручання в природний хід багатьох процесів. У них повинен бути вироблений ¢¢екологічний світогляд¢¢, тобто усвідомлення пріоритетного вирішення екологічних проблем при здійсненні будь-яких проектів, розробках сучасних технологій, створенні машин і механізмів, при всіх формах господарювання, а також тверда переконаність в тому, що без впевненості в нешкідливості для навколишнього середовища того чи іншого заходу, він не повинен реалізовуватися. Виробнича діяльність людей повинна поступово змінювати основу. Нова економічна модернізація буде орієнтуватися на створення виробництв, які не руйнують рівноважного стану біосфери і гармонійно вписуються в її біогеохімічні цикли. Подолання екологічної кризи тільки технічними засобами неможливе. Тим більше неможливе підтримання стану рівноваги, якщо суспільство не буде змінювати само себе, свою духовність, а буде опиратися тільки на технічні рішення. Людство чекає тривалий і дуже важкий процес сумісного перетворення природи і суспільства, причому вирішуюче значення в його тривалості буде мати формування цивілізації, яка відповідає новим потребам людини, погодженим з новими реаліями навколишньої природи. 1.2. Історичний розвиток взаємовідносин людини з природою Первісні стада стародавніх мавпоподібних людей, судячи по даним археології, займалися збиральством, лише іноді добуваючи великих тварин. Горбчастий тип зубів пітекантропів вказує на використання ними рослинно-тваринної їжі. Невелика концентрація в природі високопоживних кормів перешкоджала скопиченню тварин – об’єктів полювання людини. Тому стада прадавніх мавполюдей були малочисельні і вели кочовий спосіб життя. Геологічне значення людства вперше виявилося, очевидно, біля мільйона років тому, коли найстародавніші представники цього роду навчилися користуватися вогнем (набули навичок збереження і використання вогню) і стали виготовляти перші знаряддя праці. Цим людина поклала початок своїй перевазі над тваринами. Оволодіння вогнем було пов’язане з переходом від первісно-стадного життя до, хоча і примітивної, але організації людського суспільства. Виникли поселення, а з ними і спеціалізація функцій окремих членів первісної общини. Все це привело до виникнення перших зачатків антропогенних змін природи в околицях великих стаціонарних поселень (спалювання рослинності, знищення певних видів тварин і т. п.). З появою неандертальців, які вміли виготовляти різноманітні кам’яні знаряддя і добувати вогонь, пов’язується швидке скорочення чисельності багатьох видів тварин (мамонта, шерстистого носорога, печерного ведмедя, ряду видів биків і оленів), на яких вони полювали. Людина тисячоліттями знищувала їх в більшій кількості, ніж їх народжувалося. Поділ історії на формації (рабовласницьке суспільство, феодалізм, капіталізм) не відображає істинних колізій в системі “людина-природа”і тому ми використали інший підхід. Мисливсько-збирацька культура. Скорочення чисельності великих тварин підвищило інтерес первісних мисливців до дрібних і середніх. З цим пов’язана поява в кінці палеоліту мисливських знарядь (гачка для ловлі риби, луку і стріл, пасток і капканів). У людей неоліту виникає система полювання, яка заснована на знаннях особливостей екології і поведінки тварин. Вироблені на практиці уявлення про раціональні принципи використання природних ресурсів, від чого повністю залежало процвітання первісної общини, закріпилися культом і навіть дійшли до наших днів (шанування кедра у алтайців, майже всі священні урочища ханти-мансійців і ненців – місця розмноження важливих промислових тварин. Такі священні заповідні угіддя, засновані людьми первісного суспільства, відомі в усіх куточках Землі.). Люди первіснообщинного ладу турбувалися про відтворення не тільки тварин, але і будь-яких інших ресурсів природи, зокрема корисної рослинності. Хижацьке ставлення до природи у деяких народів каралося смертю. Найістотнішим, з точки зору підсилення впливу людини на природу, стало приручення та одомашнення стадних тварин і виведення культурних рослин. Вважається, що на ближньому Сході одомашнення вівці відбулося 11 тис. років тому; в цей же час в Північній Америці вже була одомашнена собака; 10 тис. років тому люди вже вирощували перші зернові культури (пшеницю, ячмінь). Але сам процес одомашнення тварин і окультурення рослин почався значно давніше. Знання і досвід, що повільно і важко накопичувалися, нерідко повністю втрачалися із загибеллю роду, ставали непотрібними і забувалися при зміні общиною місця поселення і т. д. В ході процесу приручення і одомашнення тварин, окультурення рослин людина більше 10 тис. років тому почала змінювати оточуючий його живий світ, створюючи для себе і для планети нове навколишнє середовище. Свідомою творчістю людина врятувала себе від голоду і таким чином отримала змогу до різкого збільшення своєї чисельності і заселення всієї суші. Напрямлене використання природи, яке зародилося в первісних общинах (землеробство і скотарство) успішніше всього розвивалося в зоні змішаних лісів і лісостепів (багаті грунти, оптимальна вологість, тривалий вегетативний період), в степах (кочове скотарство), а також на заплавних луках в долинах великих річок. Особливістю найбільш розповсюджених форм первіснообщинного господарства було повсюдне використання вогню. Урожаї на випалених землях (ділянки знищеного вогнем лісу) досягали значних об’ємів, але через 2-3 роки різко знижалися. Використання підсічно-вогневої системи землеробства дуже сильно змінило середовище: порушилася структура грунту, виникла ерозія, обміліли річки, змінився видовий склад тварин і рослин. Але в умовах надлишку земельних угідь вона мала позитивне значення для людини, очевидно, тому закони племен забороняли довго залишатися на одному місці. Скотарство, яке розвивалося разом із землеробством, супроводжувалося витісненням рідкісних тварин. Концентруючись біля поселень людини, домашні тварини порушували грунтовий покрив, забруднювали продуктами своєї життєдіяльності навколишнє середовище. Але в цілому, в часи первіснообщинного ладу зберігалася замкненість в користуванні природними ресурсами. Досягнення певної рівноваги в темпах використання продуктів Землі і природного відтворення споживаних ресурсів і забезпечувало як стабільність взаємовідносин первісних людей з природою, так і виключну стійкість самого суспільства. Аграрна культура. Поділ праці і розвиток техніки підвищили продуктивність і сумарний вихід продукції (відповідно, і силу впливу на природу), а незацікавленість рабів в результатах своєї праці і в збереженні умов, які забезпечують її продуктивність, привела до певної деградації в принципах використання природних ресурсів. Грабіжницькі війни приводили до економічно недоцільних переміщень слабких держав, що руйнувало культурно-господарські цінності і традиції. Саме рабовласницькі цивілізації перетворили великі простори Землі в пустелі. Наслідки цього процесу відчуваються до сих пір. Наприклад, в Греції в нинішній час збереглося тільки 2% першопочаткового шару грунту і тільки 20% земель, що відносяться до культурних, придатних для обробітку. В країнах Сходу, де розвиток рабовласницьких відносин не був сильно вираженим, економічний занепад був меншим, відношення до природи було більш раціональним. Перші закони, які дійшли до нас, про охорону природи (лісів), були видані в Стародавньому Вавілоні царем Хамурапі в XVIII ст. до н. е. Інки забороняли під страхом смертної кари з’являтися стороннім на Гуанових островах (Південна Америка) під час гніздування там птахів, так як застосування гуано забезпечувало високу родючість посушливих західних схилів Анд. В ІІІ ст. до н. е. індійський імператор Ашока видав велику кількість законів про охорону природи, які спиралися на релігію. В Китаї було створено декілька заповідників. В системі ведення господарства більшість методів, що застосовувалися при общинному ладі, були успадковані феодальними селянами (в грунт повертали все те, що брали з нього). Поділ людей на підлеглих виробників і пануючих споживачів виключав розумне використання територій, які не були власністю селян. В той же час для феодального суспільства характерні дрібні заходи по охороні природи – наділів землі, які знаходилися в приватній власності і які феодал намагався не тільки зберегти для себе, а й передати спадкоємцю. Мисливство було тією областю, де феодал найбільш тісно стикався з природою, тому збереженню мисливських угідь і дичини приділялася особлива увага. В середині XVI ст. було створено багато заповідників. Але більшість з них були закритими мисливськими господарствами, які відігравали роль резервних джерел місцевого продовольства. Таким чином, охорона природи була підкорена виключно господарським інтересам феодального суспільства, а головним призначенням регламентацій по використанню природних ресурсів був захист феодальної власності. Індустріальне суспільство. Нові технічні можливості впливу на природу зумовили найбільш хижацьку експлуатацію природних ресурсів, яку коли-небудь знало людство. Надмірна експлуатація тільки максимально прибуткових об’єктів перешкоджає раціональному використанню ресурсів природи, визначає кон’юнктурний підхід до використання її багатств. Не випадковим було, що в останні десятиріччя окремі керівники і прогресивні організації ряду капіталістичних країн стали бачити в охороні природи заставу підтримання високого рівня національної економіки і міжнародного престижу країни. Тому в капіталістичних країнах зараз серйозна увага приділяється екологічній просвіті, удосконалюється законодавство по охороні природи, створюються заповідники і національні парки. Постіндустріальне (інформаційне) суспільство. З середини 90-х років виникли нові екологічні проблеми глобального характеру. Чисельність населення Землі в порівнянні з 1965 роком майже подвоїлася. Якщо в 1960-і та 1970-і роки були лише нечіткі прогнози відносно кислотних дощів, руйнування озонового шару і потепління клімату – то зараз це реальність. Вода, грунт і всі інші життєво необхідні нам ресурси наблизилися до межі їх можливого використання. В той же час природоохоронний рух, що зараз розпочався, може привести до швидких і глибоких змін, бо підготовча робота вже проведена. Через 30-50 років він здатний зробити нестійкий зараз розвиток цивілізації стійким 1.3. Екологічні проблеми планетарного масштаба та шляхи їх вирішення Майбутнє людства затьмарене безпрецедентною загрозою природі. Швидке зникнення лісів, погіршення якості води, зростаючі зміни клімату можуть підірвати світову економіку в найближчі десятиліття. Впродовж ХХ століття чисельність населення світу зросла більше ніж 4 млрд, що перевищило втричі населення початку століття. За цей час споживання енергії і сировини збільшилося більше ніж в 10 разів. Віра в технологію і прогрес людства ще не втрачена, але в сьогоднішньому світі багато економістів-футурологів забули, що в основі всього лежить природа, яка зараз непомірними темпами руйнується сучасною економікою. Людство вже стикалося з локальним виснаженням природних ресурсів, але нинішня антропогенна діяльність загрожує природі в планетарному масштабі. Автори спеціальної доповіді “Стан у світі”, опублікованої Інститутом спостережень за світом (Worldwatch Institute, USA) основними проблемами вважають наступні. Енергоресурси. Потреби в них в найближчі десятиліття збільшаться вдвічі, але прогноз добування і виробництва енергоносіїв не дає підстав надіятися на їх реалізацію. Харчування. Забруднення і зростаючий дефіцит прісної води може стати однією з перешкод збільшення виробництва сільськогосподарської продукції. Знеліснення територій. Випалювання тропічних лісів з метою створення сільгоспугідь створює безпрецедентну загрозу пожеж на величезних площах Південно-Східної Азії, в Амазоніт і Північній Америці. Скорочення біорізноманіття. Погіршення природного середовища існування приводить до зникнення багатьох живих організмів, що загрожує порушенням екологічного балансу в природі на різних рівнях. За даними МСОП майже чверті ссавців і восьмій частині птахів на планеті загрожує зникнення. За 1197 р., з 242 тис. видів рослин 33 тис. (14 %) стали рідкісними. І це інформація лише за тими видами, за якими ведеться моніторинг. Щотижня в світі зникає 2 породи домашніх тварин і 1350 породам загрожує таке зникнення. В США за 80 років зникло 97 % різновидностей овочем, 86 % сортів яблук і 88 % сортів груш. Забруднення атмосфери. Концентрація в атмосфері вуглекислого газу знаходиться на самому найвищому рівні за останні 160 тис. років і продовжує збільшуватися. Різке підвищення глобальної температури в 1998 р. Побило всі рекордні показники, які трималися на сталому рівні з середини ХІХ століття. До 2010 р. Температура на Землі може піднятися на 1,4-5,8 градусів Цельсія, а рівень моря – на 88 см. Це, у свою чергу, призведе до екстремальних природних умов на всій планеті й змінить традиційний уклад життя багатьох людей. Коливання клімату. Збитки, які були викликані зміною погодних умов, глобальним потеплінням, тільки в 1998 р. Склали 68 млрд. америк.дол., що перевищує аналогічні витрати за всі попередні десятиліття. Руйнація озонового екрану Землі. У вересні 2000 р. Була зареєстрована найбільша озонова діра з усіх, які були раніше виявлені. Її розміри покрили територію Антарктики в 28,3 млн. квадратних кілометрів, що перевищило попередні рекордні розміри більше ніж на 100000 квадратних кілометрів. Ці спостереження збільшують занепокоєння щодо слабкої міцності озонового екрану Землі. Озон є захисним бар’єром, який зменшує згубну дію на все живе жорстких ультрафіолетових променів. Пандемія СНІДу. В нинішньому столітті людство може зіткнутися з безпосередньою загрозою існування цілих популяцій. В деяких африканських країнах до 20-25 населення ВІЧ-інфіковані. Основним завданням людства на нинішньому етапі є створення економіки, яка не завдає шкоди навколишньому середовищу. Одним з можливих шляхів вирішення екологічних проблем – обмеження тих видів господарської діяльності, які їх викликають. Наприклад, уряд Німеччини знизив на 2,4 % податок на заробітну плату і настільки ж збільшив податок за користування електроенергією. Більш кардинальна міра – введення значних податків на використання вугілля чи томлива для двигунів внутрішнього згорання – робить конкурентноспроможним впровадження екологічно чистих енергоносіїв. Перехід на нові, екологічно чисті технології може дати значні прибутки майбутнім інвесторам. Наприклад, виробництво сонячних фотоелементів вже подвоїлося за останні п’ять років. Впровадження водневих топливних елементів, що використовуються з різною метою – від теплових електростанцій до двигунів внутрішнього згорання, - потребує вкладення мільярдів доларів. Першочергова задача – організація масової допомоги фундаментальним економічним перетворенням, з тим щоб економіка ХХІ століття, будучи набагато раціональною і екологічно чистою, виявилася не менш продуктивною. В ХХІ столітті повинні бути вироблені нові етичні норми, в основу яких покладені екологічні цінності. Основною стратегією поведінки людини в біосфері повинна стати екологічна культура, основні принципи якої - повага до всього живого, повага до природи, тобто до біосфери та її складових компонентів. Людина повинна відмовитися від споживацького відношення до природи і стати на шлях проповідування філософії взаємозв’язку в природі всього живого і неживого. Тільки такий підхід може забезпечити гармонійний спів розвиток людини і природи. Контрольні питання 1. Що таке екологія і які завдання вона вирішує ? 2. Назвіть основні розділи екології згідно класифікаційної схеми, запропонованої Г.О.Білявським і В.М.Бровдієм (1995). 3. Як розвивалися взаємовідносини людини з природою в історичному розрізі ? Дайте характеристику кожному історичному етапу. 4. Перелічіть глобальні екологічні проблеми сьогодення та основні шляхи їх вирішення.

Організменний рівень організації життя притаманний багатоклітинним біосистемам. Тут життя представлене у вигляді рослин, тварин, в тому числі людини, грибів і різноманітних мікроорганізмів. Всі вони є структурними одиницями цього рівня. У будь-якого представника організменного рівня виявляються такі «нові» властивості в порівнянні з попереднім рівнем, які завжди ототожнювалися з поняттям живої матерії. До цих властивостей належать живлення, дихання, подразнення, рухомість, виділення, розмноження, ріст, розвиток, поведінка, тривалість життя, плодючість, спосіб життя, взаємовідношення з навколишнім середовищем. 3.1.Основні положення вчення про біосферу В.І.Вернадського Біосфера (від гр. bios-життя і sfere-куля) – область активного життя оболонки Землі, яка включає частини атмосфери, гідросфери і літосфери, заселені живими організмами. Вперше термін «біосфера» вжив австрійский вчений Е.Зюсс у 1875 році, але поширившися він після праць нашого вченого, засновника та першого президента АН України, академіка В.І. Вернадського (1864-1945). Основи його вчення викладені в книзі “Біосфера” (1926 р.). Він довів, що живі організми відіграють дуже важливу роль у процесах, котрі відбуваються у всіх сферах Землі. “Якби на Землі було відсутнє життя,-писав учений-, обличчя її було б таким же незмінним і хімічно інертним, як нерухоме обличчя Місяця, як інертні уламки небесних світил. ” За мільярди років існування Землі живі істоти рішуче змінили склад її атмосфери, гідросфери й літосфери, створивши, по суті, зовсім нове середовище життя. В.І. Вернадський визначив біосферу, як термодинамічну оболонку з температурами +50…-50 0С і тиском приблизно 10000 Па, що відповідає межам життя для більшості організмів. За В.І. Вернадським, верхня межа біосфери проходить на висоті 15-22 км, охоплюючи тропосферу і нижню частину стратосфери. Знизу біосфера обмежена відкладами на дні океанів (до глибини 11 км) і глибиною проникнення в надра Землі організмів і води в рідкому стані (2-3 км) (схема 5). Нижня межа біосфери в межах літосфери обумовлена тепловим бар`єром і, як правило, не опускається нижче 5 км. Загальна протяжність біосфери – 40 км. Від усіх геосфер вона відрізняється енергійним ходом хімічних перетворень. В.І. Вернадський розглядав біосферу як область життя, яка включає поряд з організмами і середовище їх існування. Горизонти біосфери, які найбільш інтенсивно заселені живими організмами називаються «плівкою життя» або плетобіосферою. Біосфера на нашій планеті виконує ряд важливих функцій, які обумовлюють властивості і відносну стабільність природи Землі: - закріплення рухомих елементів поверхні літосфери (пісок, глина, гравій, дрібна галька, лісс, грунти різних типів); - регуляція кругообігу води щляхом сповільнення поверхневого стоку і переведення його в підземний, зволоження повітря, зниження випаровуваності з поверхні внаслідок затемнення і зменшення швидкості вітру; - зв`язування вуглекислоти, що виділяється тваринами та в ході хімічних перетворень в неживій природі; - виділення кисню в процесі фотосинтезу наземними і водними рослинами; - переведення в прості хімічні речовини величезної маси відмерлих організмів і їх виділень; - участь в утворенні і відновленні грунтів, в очищенні атмосфери і води від різноманітних забруднень, в утворенні місцевого клімату і погоди; - переміщення по планеті (суша, річки, моря і океани) маси різноманітних хімічних елементів і речовин; - участь в утворенні багатьох гірських порід, частина яких є корисними копалинами ( кам`яне вугілля, крейда, вапняки та ін.); - акумуляція і трансформація сонячної енергії, яка в трансформованому вигляді включається в кругообіг енергії Землі. Основними поняттями біосфери В.І. Вернадський вважає живу речовину (організми, біогенну речовину (створені живими організмами органо-мінеральні або органічні продукти і кам`яне вугілля, сапропель, торф, лісова підстилка, гумус грунту тощо), біокосну речовину, створену живими організмами при участі неживої природи (приземна атмосфера, осадочні породи, глинні мінерали, вода та інше) і косну речовину – гірські породи магматичного, неорганічного походження, вода, а також в значній мірі перероблені і видозмінені живими організмами речовини космічного походження (космічний пил, метеорити і т.п.). Крім того, до складу біосфери входять радіоактивні речовини, які отримуються в результаті розпаду радіоактивних елементів, і розсіяні атоми, не зв`язані хімічними реакціями. В.І. Вернадський називає живу речовину основною рухомою силою біосфери. Бути живим – значить бути організованим, відмічав В.І. Вернадський, і в цьому полягає суть поняття біосфери як організованої оболонки Землі. Протягом мільярдів років існування біосфери організованість створюється і зберігається діяльністю живої речовини - сукупності всіх живих організмів. “живі організми, – писав В.І. Вернадський, – є функцією біосфери і найтіснішим чином матеріально і енергетично з нею пов`язані, є величезною геологічною силою, її визначаючою. Для того, щоб в цьому переконатися, ми повинні виразити живі організми як щось ціле і єдине. Так виражені живі організми являють живу речовину, тобто сукупність всіх живих організмів, існуючих в даний момент, чисельно виражену в елементарному хімічному складі, у вазі, в енергії. Вона пов`язана з навколишнім середовищем біогенним потоком атомів: своїм диханням, живленням і розмноженням.” Жива речовина розподілена в біосфері досить нерівномірно. Найбільше її знаходиться в приповерхневих ділянках суші (особливо велика біомаса тропічних лісів) і гідросфери, де в масі розвиваються зелені рослини та гетеротрофні тварини, що живуть за їх рахунок. Більше 90% всієї живої речовини, утвореної, головним чином, вуглецем, киснем, азотом і воднем, припадає на наземну рослинність (97-98% біомаси суші). За підрахунками В.І. Вернадського, біомаса всіх організмів Землі досягає 1015 тонн, що складає лише 0,25% маси всієї біосфери. Але незважаючи на це, В.І. Вернадський, спираючись на багаточисельні дані, вважав живу речовину найбільш потужним геохімічним і енергетичним фактором, провідною силою планетарного розвитку. Форма діяльності живого, його біохімічна робота в біосфері (нове поняття, введенне В.І. Вернадським), заключається в здійсненні незворотних і незамкнених кругообігів речовин і потоків енергії між основними структурними компонентами біосферної цілісності: гірськими породами і природними водами, горами і грунтами, рослинністю, тваринами і мікроорганізмами. Цей безперервний процес руху кругообігу складає одне із спірних питань і носить назву біогеохімічної циклічності. Основне джерело біогеохімічної активності живих організмів – сонячна енергія, яка використовується в процесі фотосинтезу зеленими рослинами і деякими мікроорганізмами для створення органічної речовини, яка забезпечує їжею і енергією всі інші організми. Завдяки діяльності фотосинтезуючих організмів біля 2 млрд. років тому почалося накопичення в атмосфері вільного кисню, потім утворився озоновий екран, який захищає живі організми від жорсткого космічного випромінювання, фотосинтез і дихання зелених рослин підтримують сучасний газовий склад атмосфери. Саме надзвичайно високою активністю, зокрема дуже швидким кругообігом речовин, жива речовина відрізняється від неживої. Уся жива маса біосфери основлюється за 33 доби, а фітомаса (тобто маса рослин) – щодня. В.І. Вернадський говорив, що концентруючи сонячну космічну енергію і трансформуючи її в активну (вільну) енергію земних процесів, живі організми намагаються спрямуватись до максимального прояву цієї діючої енергії в процесах обміну, в кругообігах і біохімічних циклах. Жива та нежива речовина на Землі становлять гармонійне ціле, що, власне, й називається біосферою. Крім тих живих істот, що живуть сьогодні на Землі, В.І. Вернадський включав у біосферу істоти минулих епох, від яких до нашого часу дійшли товщі гірських порід органічного походження (такі, як вапняки чи вугілля), їх вчений називав “палео-біосферами”. Узагальнюючи результати досліджень у галузі геології, палеонтології, біології та інших природничих наук, В.І. Вернадський дійшов висновку, що біосфера – це “стійка динамічна система, рівновага в якій встановилася в основних своїх рисах…з археозою й незмінно діє протягом 1,5-2 млрд. років.” Стійкість біосфери, за Вернадським, виявляється в сталості її загальної маси (1019 тонн), маси живої речовини (1015 тонн), енергії, зв`язаної з живою речовиною (1018 ккал) і середнього хімічного складу всього живого. Оскільки всі функції живих організмів у біосфері не можуть виконуватись організмами якогось одного виду, а лише їх комплексом (подібно до того, як якась клітина в організмі не може діяти сама по собі, а лише в складі всього організму ), то звідси випливає важливе положення, розроблене Вернадським: біосфера Землі з самого початку сформувалася як складна система з великою кількістю видів організмів, кожен з яких виконував свою роль у загальній системі. Без цього біосфера взагалі не могла б існувати, тобто стійкість біосфери була з самого початку обумовлена її складністю. Величезна кількість живих істот ( 2 млн видів) знаходиться в надзвичайно складних взаємовідносинах між собою й неживою речовиною. Біосферні зв`язки складалися протягом тривалого часу, в природі немає видів небажаних, непотрібних. Система зв`язків в біосфері поки розшифрована лише в загальних рисах. Найголовнішою ланкою управління біосферою є енергія Сонця, другорядною – енергія Землі, енергія радіоактивного розпаду елементів. Неживою речовиною біосфери керують продуценти, ними – консументи, діяльність яких визначають зворотні зв`язки, що йдуть від продуцентів і т. ін. В цілому, біосфера схожа на єдиний гігантський суперорганізм, у якому автоматично підтримується гомеостаз – динамічна сталість физико-хімічних та біологічних властивостей внутрішнього середовища та стійкість основних його функцій. В.І. Вернадському належить відкриття й такого основного закону біосфери: “Кількість живої речовини є планетною константою з часів архейської ери, тобто за весь геологічний час”. За цей час живий світ Землі морфологічно змінився невпізнанно, але ці зміни не впливали ні на загальну кількість живої речовини, ні на її валовий склад. Однією з найважливіших особливостей біосфери є різноманітність живих організмів, яка утворилась протягом тривалої еволюції і привела її до стабільності в часі. В природі живі організми перебувають у постійній взаємодії як всередині одного роду, так і в біоценозі. Другою особливістю біосфери є нерівномірність, мозаїчність структури і. Так би мовити, її асолютна асиметрія. Асиметричним є розподіл і співвідношення материків та океанів, розподіл гірських хребтів, великих водоакумуляторних рівнин і гідрографічної системи; розподіл життя і живої речовини на суші і в океані також нерівномірний. Найбільша концентрація живої речовини характерна для мілководних зон і поверхневих шарів води, які включають нашарування планктона в морях і океанах, а також вологі, помірні субтропічні і тропічні пояси на суші. Найменша концентрація живої речовини в полярних і субполярних та засушливих районах і в пустелях, високо в горах і в океанських глибинах. Життя в атмосфері, як правило, зустрічається дуже рідко. На континентах жива і біогенна речовина в основному сконцентрована в низинах та рівнинах, у заплавах і гирлах річок, у мілких озерах, вологих лісах, преріях, степах та ін. Розрізняють кілька рівнів організації живої речовини на Землі. Рівень – це сфера дії специфічних законів, що виражаються у вигляді різних біосистем, які якісно відрізняються одна від одної. В усьому різноманітті живої матерії виділяють шість основних рівней її організації: молекулярний, клітинний, організменний, популяційно-видовий, біогеоценотичний (екосистемний) і біосферний. Деякі автори називають основними тільки три структурних підрозділи: клітинні, організменні і популяційно-біоценотичні. Інші вважають необхідним виділити не шість, а більше рівней, додавши до них ще такі, як тканинний, органний, популяційний окремо від видового і біоценотичний окремо від біогеоценотичного. Рівнева ієрархія, яка склалася в результаті тривалої еволюції біосфери, обумовлює стійкість і цілісність органічного світу. Відмітимо головні особливості основних шести рівней організації життя. Молекулярний рівень життя. Елементарні структурні одиниці цього рівня – хімічні речовини. Серед них, ті що несуть спадкову інформацію молекули ДНК, РНК, ферменти, амінокислоти, високоенергетичні речовини (АТФ, цукри) та ін. Основні явища молекулярного рівня життя – біосинтез, реплікації, мутації, передача інформації, фізико-хімічні реакції, кумулювання в хімічних зв’язках енергії. Виявлення суті процесів, що відбуваються на цьому рівні, допомагає зрозуміти деякі явища, що відбуваються на послідуючих рівнях організації живого. Основна стратегія життя на молекулярному рівні – здатність створювати живу речовину і кодувати інформацію, набуту в у мовах навколишнього середовища, що змінюються. Клітинний рівень життя. Структурними елементами тут виступають різні органоїди. Здатність до самовідтворення собі подібних, включення різних хімічних елементів Землі у вміст клітини, регуляція хімічних реакцій, запасання і витрачення енергії – основні процеси даного рівня. Функціональна сецифікація клітини (нервової, видільної, провідної, покривної чи іншой тканини) є регулятором функціонування даної біосистеми. Основна стратегія життя клітинного рівня – втягнення хімічних елементів Землі і енергії сонячного випромінювання в живі біосистеми. Клітина являє собою цілісну систему, яка має специфічні властивості даного рівня. Разом з тим вона в усьому розмаїтті форм і функцій – частина багатоклітинного організма і виступає як основний структурний елемент організменного рівня організації живого. Організменний рівень організації життя притаманний багатоклітинним біосистемам. Тут життя представлене у вигляді рослин, тварин, в тому числі людини, грибів і різноманітних мікроорганізмів. Всі вони є структурними одиницями цього рівня. У будь-якого представника організменного рівня виявляються такі «нові» властивості в порівнянні з попереднім рівнем, які завжди ототожнювалися з поняттям живої матерії. До цих властивостей належать живлення, дихання, подразнення, рухомість, виділення, розмноження, ріст, розвиток, поведінка, тривалість життя, плодючість, спосіб життя, взаємовідношення з навколишнім середовищем. Всі разом названі процеси характеризують організм як цілісну саморегульовану біосистему. В основі процесів управління (регулювання) організмів лежить біологічна (вірніше, генетична) інформація, яка задає тенденцію функціонування і розвитку в онтогенезі, забезпечуючи гармонійну відповідність особини і середовища існування. Всі процеси управління в організмі носять подвійну напрямленість: стратегічну (еволюційну) і оперативну (адаптаційну). Це зумовлює двонапрямленість основної стратегії життя: 1) орієнтація організма (особини) на виживання в умовах навколишнього середовища, що постійно змінюються; 2) орієнтація на забезпечення тривалого існування його популяції, виду. Популяційно-видовий рівень організації життя. Об’єднання споріднених особин в популяції, а популяцій в види приводить до виникнення нових властивостей у системи, які відрізняються від попередніх рівнів організації живого. На цьому рівні властивості індивідуумів лише пояснюють, ілюструють картину групової форми життя популяції і виду. Основні ознаки виражаються в «надорганізменних» характеристиках: народжуваність, смертність, структура (статева, етологічна, вікова, територіальна та ін.), щільність, чисельність, функціонування в природі. Основна стратегія життя популяційно-видового рівня виявляється: 1) в більш повному використанні можливостей середовища існування і накопиченні в зв’язку з цим «досвіду» в інформаційній системі; 2) в прагенні як можна довшого (до нескінченості) існування в світі; 3) в збереженні властивостей іиду і самостійного розвитку з урахуванням «досвіду». Біогеоценотичний рівень організації життя. Популяції і види – цілісні природні утворення. Але вони як частини, як структурні одиниці органічно включаються в біосистеми більш високого рангу – в біогеоценози. Даний рівень характеризується багатьма надорганізменними властивостями. До них належать структура екосистеми, видовий і кількісний склад населення, типи біотичних зв’язків, харчові ланцюги, біомаса, трофічні рівні, продуктивність, енергетика, стійкість та багато іншого. Організуючі властивості виявляються в кругообігу речовин і потоку енергії, саморегулюванні і динамічній стійкості, автономності, відкритості (замкненості) системи, сезонних змінах, історичності. Основними функціональними одиницями тут виступають популяції (види), харчові зв’язки і піраміди енергії. Основна стратегія життя біогеоценотичного рівня – активне використання всього різноманіття можливостей навколишнього середовища і створення сприятливих умов розвитку і процвітання життя в усьому його ромаїтті. Біосферний рівень організації життя. Основними структурними елементами тут виступають біогеоценози, оточуюче їх середовище, тобто географічна оболонка Землі (атмосфера, грунт, гідросфера, сонячна радіація, космічне випромінювання та ін.), антропогенний вплив. В загальному вигляді В.І.Вернадський основними структурними компонентами біосфери назвав живу, косну і біокосну речовину з їх унікальними життєво важливими функціями. Для цього рівня організації характерні: активна взаємодія живої і неживої речовин планети; біологічний кругообіг речовин і потоки енергії з входячими в нього геохімічними циклами; активна матеріально-енергетична і біогеохімічна участь живої речовини в усіх ланках кругообігу; господарська і етнокультурна діяльність людини. Основна стратегія життя біосферного рівня – прагнення забезпечити динамічну стійкість біосфери як найбільшої екосистеми на планеті Земля. Різноманіття форм і рівнів організації життя виявляється не тільки в їх різному складі, будові і функціональних зв’язках. Головна різниця рівнів організації живої матерії полягає в їх основних стратегічних властивостях. В них відбивається, з одного боку, принципіальна різниця істотних якостей окремих рівнів, з другої – глибоке взаємопроникнення структурних рівнів. 3.2. Біологічний кругообіг речовин і енергії в біосфері Пізнання екосистем полягає, перш за все, в дослідженні великих біогеохімічних циклів (кругообігів). Мова йде про циркуляцію хімічних елементів абіотичного походження, які потрапляють з навколишнього середовища в живі організми і з організмів в навколишнє середовище. Неорганічні елементи вносяться в тканини рослин і тварин в процесі їх росту і розвитку і там входять до складу органічних речовин. Після смерті організму ці елементи піддаються складним реакціям, після чого потрапляють в нові організми. В.І. Вернадський зазначав, що біогенна міграція атомів зумовлюється трьома різними процесами життя: 1) метаболізмом живого організму – його диханням, живленням, різними відходами; 2) ростом організмів; 3) розмноженням, збільшенням кількості організмів. Усі три процеси взаїмопов'язані, проте кожен із них вносить в біосферу різний для кожного виду організмів запас геохімічної енергії. Розрізняють біогенні міграції атомів: 1-го роду – для мікроорганізмів і 2-го роду – для багатоклітинних організмів. Біогенна міграція одноклітинних незрівнянно більша за міграцію атомів багатоклітинних організмів. З появою людини на Землі виникла міграція атомів 3-го роду, що відбувається внаслідок її діяльності. До головних циклів, що мають місце в біогеоценозах (екосистемах), відносять біогеохімічні цикли кисню, вуглецю, води, азоту, фосфору, сірки, біогенних катіонів. Розглянемо детальніше ці цикли. Генезис і кругообіг кисню. Приблизно четверта частина атомів всієї живої матерії припадає на частку кисню. Він не завжди входив до складу живої атмосфери. Кисень з'явився одночасно з першими хлорофіловими організмами. По мірі появи під дією ультрафіолетової радіації кисень трансформувався в озон. Шар озону швидко став достатнім, щоб хлорофілові організми (головним чином, фітопланктон) могли рости і вивільнювати кисень. На наявність кисню на земній поверхні вже приблизно два мільярдів років тому вказує присутність залізистих окислів у відповідних геологічних відкладах. Але лише в останні двадцять мільйонів років вміст його в атмосфері Землі досягнув приблизно 20%. Вільний кисень у великих кількостях поглинається при диханні, використовується для підтримання горіння та застосовується в різних технологічних процесах. Вільний кисень регенерується за рахунок фотосинтезу зелених рослин. Джерелом кисню є вода і вуглекислий газ, його утворення відбувається за допомогою сонячної енергії. Існує відносна рівновага між киснем, що утворюється і киснем, який витрачається для забезпечення життєдіяльності і виробництва. Кругообіг вуглецю. Джерела вуглецю в природі багаточисельні і різноманітні. Між тим тільки вуглекислота, яка знаходиться в газоподібному стані та у воді, є тим джерелом, яке служить основою для переробки його в органічну речовину живих істот. Захоплена рослинами вуглекислота в процесі фотосинтеза перетворюється у вуглеводи. Іншими процесами біосинтеза вона перетворюється в протеїди, ліпіди і т.д. З іншого боку, всі організми дихають і виділяють в атмосферу вуглець у формі вуглекислоти. Коли ж наступає смерть, то сапрофаги і редуценти розкладають і мінералізують трупи, утворюючи ланцюги живлення, в кінці яких вуглець знову поступає в кругообіг у формі вуглекислоти (рис. ). Мертві рослинні і тваринні залишки, що накопичуються, сповільнюють кругообіг вуглецю. Тварини – сапрофаги і сапрофагічні мікроорганізми, які мешкають у грунті, перетворюють накопичені на її поверхні залишки в нове утворення органічної матерії – гумус. Швидкість впливу організмів на гумус далеко не однакова. Іноді ланцюг буває коротким і неповним: ланцюг сапрофагів лишається можливості функціонувати через нестачу кисню або внаслідок дуже високої кислотності; органічні залишки накопичуються у формі торфу і утворюють торф¢яні болота. Тут призупинюється кругообіг вуглецю. Скопичення викопних органічних сполук у вигляді кам¢яного вугілля і нафти свідчать про теж саме, так як вуглекислота накопичується у вигляді карбонату кальцію (крейда, вапняки) хімічного чи біогенного походждення. Часто ці маси вуглецю залишалися поза кругообігом впродовж цілих геологічних періодів, поки карбонат кальцію у вигляді гірських ланцюгів не підіймався над поверхнею моря. З цього моменту починалося поступання вуглецю і кальцію в кругообіг. Воно здійснювалося внаслідок вилужування вапняку атмосферними опадами чи під впливом лишайників, а також коренів квіткових рослин. Вуглець, який накопився в грунті чи гірських породах, може бути звільнений і в процесах людської діяльності: горіння (опалення, промисловість та ін.). Кругообіг азоту. Повітря містить більше 80% азоту, він безперервно і в різних формах забезпечує кругообіг азоту. Електричні розряди, які супроводжують грози, синтезують (з атмосферного азоту і кисню) окисли азоту; ці окисли потрапляють в грунт разом з дощовою водою. Таким шляхом в екосистемі у формі селітри чи азотної кислоти накопичується від 4 до 10 кг азоту на 1 га в рік. Відбувається і фотохімічна фіксація азоту. Але найбільша кількість цього елементу поступає в екосистему в результаті діяльності мікроорганізмів – азотфіксаторів, які здатні використовувати енергію свого дихання для прямого засвоєння атмосферного азоту і синтезування протеїдів. Таким чином в грунт вноситься ще біля 25 кг азоту на 1 га. Найбільш ефективними в цьому відношенні є азотфіксуючі бактерії, які живуть в симбіозі з бобовими рослинами в бульбочках на коріннях цих рослин. Азот з різноманітних джерел поступає до коренів в формі нітратів, які абсорбуються і транспортуються в листя, де використовуються для синтезування протеїнів. Ці протеїни є основою азотного живлення тварин. Протеїни рослинного і тваринного походження служать їжею також і деяким бактеріям – паразитам. Трупи організмів розкладаються редуцентами. Кожна група редуцентів спеціалізується на якійсь одній ланці цього процесу. Ланцюг закінчується діяльністю амоніфікуючих організмів, що утворюють аміак, який далі може ввійти в цикл нітрифікації – одні бактерії його окислюють в нітрит, а інші - нітрити в нітрати. З іншого боку, бактерії-денітрифікатори постійно віддають азот в атмосферу: вони розкладають нітрати до азоту. Але вони активні лише в грунтах, які багаті азотом і вуглецем, і розкладають максимум лише 20% загального азоту (щорічно в атмосферу його виходить до 50-60 кг з 1 га). Азот може вийти з кругообігу, якщо, досягнувши океану, де він акумулюється в глибоководних відкладах. Перш ніж азот потрапляє в абіссальні відкладення, частина його захоплюється організмами морського фітопланктона, після чого він, як і фосфор, входить в цикл живлення плотоядних, який закінчується рибами, які є кормом для птахів і ссавців. Ця частина азоту потрапляє з їхніми екскрементами на поверхню материка. Втрати азоту, який потрапляє в абіссальні відклади, компенсуються азотом з вулканічних газів. Кругообіг води. Вода не тільки джерело кисню, але і найбільш значна складова частина тіла живих организмів. Великий кругообіг води на поверхні земної кулі добре відомий – випаровування, створюване сонячною енергією, дає атмосферну воду. Ця вода конденсується у формі хмар. Охолодження хмар викликає опади, які поглинаються грунтом або стікають по його поверхні. Таким чином вода повертається в моря і океани. В межах екосистем можна виділити слідуючі фази кругообігу води: перехвачування, евакотранспірацію, інфільтрацію і стікання. Рослинність виконує важливу екрануючу функцію, перехоплюючи частину випадаючої опадами води до того, як вона досягне грунту, і випаровуючи її в атмосферу. Це перехоплення, яке буває максимальним при слабких дощах, може в помірних широтах досягати до 25% від загальної суми опадів. Вода, яка проникає скрізь крони у формі крапель з листя або стікає по стеблам і стовбурам, досягає грунту, просочується в нього або приєднується до поверхневого стоку. Частина інфільтраційної води затримується в грунті, причому тим сильніше, чим значніший грунтовий колоїдальний комплекс. Та частина води, яка промиває грунт на глибину 20-30 см, може знову піднятися на його поверхню по капілярам і випаруватися. Корені рослин здатні всмоктувати грунтову воду зі значно більшої глибини, ніж 20-30 см; ця вода доставляється в листя і транспортується в атмосферу. Евакотранспірацією називають віддавання екосистемою води в атмосферу; вона включає і фізично випаровувану воду, і воду, яка біологічно транспірується. Кількість води, що транспірується рослинами, звичайно велика. Одна береза випаровує за день 75 л води, бук – 100 л, липа – 200 л, а 1 га лісу – від 20 до 50 тис. л. Транспірація підсилюється з покращенням водопостачання. Пшениця за період вегетації використовує з 1 га 3750 т води, що відповідає 375 мм опадів, а продукує 12,5 тонн (сухої маси) рослинної речовини. Величину евакотранспірації, яка являє сумарну кількість води, що транспортується рослинами і випаровується грунтом, можна вважати для Середньої Європи в 1 тис. тонн на 1 га за рік. Рослинність адаптується до місцевого кругообігу води. Якщо кількість дощової води, яка просочується в грунт, перевищує його максимальну вологоємкість, то вона досягає рівня грунтових вод. Об¢єм води, що просочується, пропорційний вологості клімату і водопроникненості грунту, тобто збільшується в більш легких піщаних грунтах і зменшується в грунті, який сильно переплетений коренями рослин з підвищеною транспіраційною здатністю. Просочування атмосферних опадів до рівня грунтових вод сприяє вилужуванню біогенних елементів і колоїдів грунту. Втрати, які викликані поверхневим стоком, підвищуються при збільшенні крутизни схилу і при зменшенні щільності рослинного покриву. Відмінність циклів вуглецю і азоту від кругообігу води полягає в тому, що вказані елементи в екосистемі накопичуються і зв¢язуються, вода ж проходить через неї майже без втрат. Крім того, екосистема на формування біомаси щорічно використовує лише біля 1% води, яка випадає у вигляді атмосферних опадів. Кругообіг фосфору. Кругообіг фосфору являє собою дуже простий незамкнений цикл. Фосфор здійснює кругообіг в наземних екосистемах як важлива і необхідна складова частина цитоплазми клітини. Редуценти мінералізують органічні сполуки фосфору з відмерлих організмів у фосфати, які знову споживаються коренями рослин. Величезні запаси фосфору, які накопилися за минулі геологічні епохи, містять гірські породи. В процесі руйнування ці породи віддають фосфати наземним екосистемам, але значні кількості фосфатів виявляються залученими в кругообіг води, вилужуються і потрапляють в море. Тут вони збагачують солоні води, живлять фітопланктон і організми, які пов¢язані з ними харчовими ланцюгами. Частина фосфатів використовується морськими екосистемами, інша частина губиться в океанічних відкладах. Часткове повернення фосфатів на землю забезпечують морські птахи. Вважається, що кожний рік повертається в кругообіг 60 тис. тонн фосфору, що далеко не компенсує тих 2 млн. тонн фосфатів, які щорічно добуваються з покладів і швидко вилужуються при використанні як добрив. Кругообіг сірки. Сірка, яка знаходиться в грунті, являє собою продукт розкладання материнських гірських порід, що містять пірити і халькопірити, а також продукт розкладання органічних речовин рослинного походження. Органічні речовини тваринного походження містять мало сірки. Корні адсорбують грунтову сірку, яка входить в створювані рослини сірчані амінокіслоти (цистин, цистеїн, метионін). Після відмирання сірка повертається в грунт. Це здійснюється багаточисельними організмами. Деякі з них відновлюють сірку органічних сполук в сірководень і сірку, а інші організми окисляють ці продукти в сульфати, які поглинаються коренями рослин. Таким чином підтримується кругообіг сірки в природі. Крім сірки органічного походження, рослини можуть вводити в цикл значну кількість сірки, яка переноситься повітряними масами і дощовою водою з промислових районів (дими). Це джерело забезпечує від 2,7 до 260 кг сірки на 1 га за рік. Перетворення енергії в біосфері. З кругообігом речовин тісно пов’язане перетворення енергії в біосфері. Як було вже згадано, первинним джерелом енергії будь-якої екосистеми є Сонце. Кількість сонячної енергії, яка досягає поверхні Землі, в районах з помірним або помірно жарким кліматом дорівнює в середньому 10 млрд ккал на 1 га за рік. Але лише 1% поступаючої на поверхню Землі сонячної енергії використовується рослинами на фотосинтез, тобто на побудову органічних речовин. З цієї відносно невеликої кількості значна частина енергії (більше 50%) йде на процеси життєдіяльності рослин (дихання та ін.) і неминуче розсіюється. Відповідно через екосистеми проходить безперервний потік енергії, який на відміну від кругообігу речовин, не є замкненим. В загальному вигляді його можна уявити так, як це показано на рис. . Кількість розсіюваної енергії може дорівнювати отримуваній, і тоді система існує з нульовим балансом. Але звичайно частина її накопичується у вигляді приросту біомаси або відкладень органічних решток в грунті чи на дні водойомів. Установлено, що при переході від однієї ланки харчового ланцюга до іншої розсіюється до 90 % енергії, яка заключена в біомасі тих чи інших організмів. Наприклад, трофічний ланцюг водної системи може бути представлений так: фітопланктон (мікроскопічні водорості) ® зоопланктон (дрібні рачки) ® молодь риб ® дорослі хижі риби (наприклад, окунь). Відповідно, для отримання 1 кг окунів повинно бути витрачено приблизно 10кг риб¢ячої молоді, 100 кг зоопланктона і 1000 кг фітопланктона. Тому з цього можна зробити важливий практичний висновок – економічно більш вигідно використовувути господарсько цінні види, які мають короткі трофічні ланцюги. Графічно трансформацію енергії на кожному рівні зображують у вигляді пірамід біомас. Таким чином, основа біосфери – кругообіг органічної речовини, який здійснюється при участі всіх організмів, що населяють біосферу, отримав назву біологічного кругообігу. В закономірностях біологічного кругообігу полягає основа тривалого існування і розвитку життя. Запаси доступних мінеральних елементів, необхідних для здійснення життєвих функцій, не можуть бути безкінцевими. Якби вони тільки споживалися, то життя б рано чи пізно припинилося. Зелені рослини створюють органічну речовину, незелені рослини і тварини руйнують її. З мінеральних сполук, отриманих від розпаду органічної речовини, нові зелені рослини будують нову органічну речовину, і так без кінця. З цієї точки зору, кожний вид організмів являє собою важливу ланку в кругових процесах елементів, у міграціях атомів. Використовуючи як засоби існування тіла чи продукти розпаду одних організмів, кожний вид повинен віддавати в середовище те, що можуть використовувати інші. Особливо велика роль в кругообігу речовин мікроорганізмів. Мінералізуючи органічні рештки тварин і рослин, мікроорганізми перетворюють їх в мінеральні солі і найпростіші органічні сполуки типу біогенних стимуляторів, які знову використовуються зеленими рослинами при синтезі нової органічної речовини. Один з головних парадоксів життя полягає в тому, що його безперервність забезпечується процесами розпаду, деструкцією. Руйнуються складні органічні сполуки, вивільнюється енергія, втрачається запас інформації, який властивий сладно організованим живим типам. В результаті діяльності деструкторів, переважно мікроорганізмів, будь-яка форма життя неминуче буде включатися в біологічний кругообіг. Тому з їх допомогою здійснюється саморегуляція біосфери. Дві властивості дозволяють мікроорганізмам відігравати таку важливу роль: здатність швидко пристосовуватися до різних умов і здатність використовувати як джерело вуглецю і енергії будь-які субстрати. Вищі організми не мають таких здатностей, тому вони можуть існувати лише як своєрідна надбудова на міцному фундаменті мікроорганізмів. 3.3. Природні ресурси біосфери та їх класифікація Природні ресурси – найважливіший компонент оточуючого людину природного середовища, які використовуються для створення матеріальних і духовних потреб суспільства. До природних ресурсів відносять: атмосферне повітря, воду, грунт, сонячну і космічну радіацію, корисні копалини, клімат, рослинний і тваринний світ. Багато природних ресурсів складаються з ряду компонентів. Природні ресурси виступають не тільки як компоненти природи, але і як економічна категорія. Для тривалого використання і охорони природних ресурсів необхідно знати їх класифікацію. За походженням виділяють ресурси природних компонентів і ресурси природно-територіальних комплексів. Ресурси природних компонентів. Кожний вид природних ресурсів формується в одному з компонентів ландшафтної оболонки. За належністю до компонентів ландшафтної оболонки виділяють такі ресурси: а) мінеральні; б) кліматичні; в) водні; г) рослинні; д) земельні; е) грунтові; є) тваринного походження. Ресурси природно-територіальних комплексів: а) гірничо-промислові; б) сільськогосподарські; в) водогосподарчі; г) лісогосподарчі; д) селітебні; е) рекреаційні та ін. Основний критерій класифікації природних ресурсів за видами господарчого використання – це віднесення їх до різних секторів матеріального виробництва. За цією ознакою природні ресурси поділяють на ресурси промислового і сільськогосподарського виробництва. Природні ресурси промислового виробництва. Сюди належать всі види природної сировини, яка використовується в промисловості: а) енергетичні – горючі корисні копалини, гідронергоресурси, джерела біоконверсійної енергії, ядерна сировина; б) неенергетичні – корисні копалини, вода, землі, лісові ресурси, рибні ресурси (добування носить промисловий характер). Природні ресурси сільськогосподарського виробництва: а) агрокліматичні – ресурси тепла і вологи, які неохідні для росту сільськогосподарських рослин та розвитку худоби; б) грунтово-земельні – земля і її верхній шар з унікальними властивостями родючості; в) водні ресурси – води, які використовуються в рослинництві для орошення, а тваринництві для напування і утримання худоби. За ознакою вичерпності природні ресурси поділяють на дві категорії: вичерпні та невичерпні. Вичерпні ресурси, в свою чергу, поділяються на невідновні і відновні. До невідновних природних ресурсів належать ті з них, які абсолютно не відновлюються (кам’яне вугілля, нафта, більшість корисних копалин) або відновлюються в сотні тисяч і мільйони разів повільніше, ніж відбувається їх використання (торф’яники, багато осадочних порід). Використання цих ресурсів неминуче призводить до їх виснаження. До відновних природних ресурсів належать грунт, рослинний і тваринний світ (біологічні ресурси) та деякі мінеральні ресурси (напрклад, морська сіль). При раціональному використанні вони постійно відновлюються. Процес самовідновлення протікає при певних природних умовах, що необхідно враховувати при їх використанні. Темпи витрачання цих ресурсів повинні відповідати темпам їх відновлення. Порушення цієї відповідності приводить до виснаження ресурсів. Відновні природні ресурси внаслідок антропогенного впливу можуть стати невідновними (це стосується винищених видів тварин і рослин, втрачених внаслідок ерозії грунтів та ін.). Невичерпні природні ресурси включають водні, кліматичні та космічні ресурси. Водні ресурси є незмінними та невичерпними. Проте у зв’язку з різноманітною діяльністю людини кількість та якість води в окремих частинах Землі можуть дуже змінюватися і тому вона потребує охорони. Кліматичні ресурси включають атмосферне повітря, енергію вітру. Атмосферне повітря невичерпне, але під дією забруднення може суттєво змінюватися його склад і тому воно потребує охорони. До космічних ресурсів відносять сонячну радіацію, енергію морських припливів. Як видно, дана класифікація природних ресурсів має умовний характер, але незважаючи на це, вона орієнтує на організацію правильної їх експлуатації і охорони. Кожна з груп природних ресурсів вимагає відповідного ставлення до них на практиці. В основі охорони одних повинен бути ресурсооборот за принципом розширеного відтворення, других – економне використання, третіх – боротьба із забрудненням, втратами в процесі добування, перевезення, оброблення та використання, пошук відповідних замінників. Раціональне використання та охорона природних ресурсів потребують кількісного обліку. Ретельний і систематичний облік ресурсів дозволяє помітити наближення критичної межі їхньої кількісної зміни та прийняти відповідні заходи щодо їх збереження. 3.4. Поняття про біорізноманіття і генофонд живих організмів Історія Землі і різноманіття умов на планеті визначили унікальну властивість матерії – життя, створили величезне за розмахом різноманіття життя. Біорізноманіття – це варіабельність живих організмів на всіх рівнях організації: генетичному, видовому і більш високих таксономічних, включаючи різноманіття місцеіснувань і екосистем (ландшафтів). Поняття “біологічне різноманіття” включає характеристики структури, організації і функцій живої речовини на всіх рівнях її організації (як суборганізменних, так і надорганізменних), всіх рівней її хронологічної організації і просторової ієрархії (від парцелл і біогеоценозів до біосфери в цілому). Високе біологічне різноманіття зумовлене, перш за все великою кількістю видів живих організмів. Іноді саме цей показник розглядається як головна характеристика біорізноманіття. Форми біорізноманіття: 1.Таксономічне, або видове. 2.Екологічне (життєвих форм, екологічних і функціонально-трофічних груп, екологічних ніш та ін.). 3.Структурне (рівні організації життя). 4.Генетичне (генофонд диких живих організмів і культурних, створених людиною). 5.Інтенсивність і збалансованість біологічного кругообігу, тобото різноманітні характеристики структурно-функціональної. Біорізноманіття є результатом тривалої еволюції біосфери. Не дивлячись на 4 млрд років еволюції, таксономічний склад систем ще не стабілізувався. Біорізноманіття біосфери продовжує удосконалюватися за рахунок великого резерва в еволюції угруповань. На цьому рівні провідна роль належить коеволюції і груповому добору. Історія розвитку біосфери показує, що людина абсолютно залежна від інших живих організмів, які населяють середовище, в якому вона живе. Тільки від їх життєдіяльності і від їх різноманіття залежить стійкість біосфери як глобальної екосистеми. Генофонд живих організмів– сукупність спадкових властивостей всіх існуючих на Землі організмів. Охорона генофонда необхідна по господарським, науковим, етичним і естетичним мотивам. Кожний біологічний вид неповторний, в ньому міститься інформація про філогенетичний розвиток рослинного і тваринного світу, яка має величезне наукове і прикладне значення. Це пов’язано з тим, що на майбутнє не можна передбачити всі можливості використання того чи іншого організма. Весь генофонд нашої планети, за виключенням деяких особливо небезпечних патогенних мікроорганізмів підлягає охороні. Охорони потребує не тільки генофонд окремих видів, але також підвидів і навіть окремих популяцій. Як свідчить генетика, внаслідок рекомбінації генів жодна популяція не може складатися з повністю ідентичних особин. До с кладу екосистем входить значна кількість видів, що складаються з таких різноманітних особин. 3.5. Народонаселення планети Земля Кількість людей на Землі почала зростати на початку нашої ери. Цьому сприяли науково-технічний прогрес і розвиток медицини. Згідно з переписом 1920 року, населення земної кулі нараховувало 1 млрд 800 млн чоловік. Таким чином, менше ніж за три століття людська популяція збільшилася в 4 рази, бо в 1650 році вона нараховувала 500 млн. За переписом, проведеним в 1960 році, кількість людей на земній кулі досягла 3 млрд чоловік, а в 1970 році збільшилася до 3,5 млрд. Це говорить про те, що тільки за 40 чи 50 років людська популяція збільшилася в 2 рази (схема 12). В нове тисячоліття планета Земля вступила з населенням в 6,11 млрд чоловік. Прискорено зростає число міських жителів, в основному за рахунок країн, що розвиваються, а індустріально розвинених країнах воно практично вийшло на постійний рівень. Планета людей асиметрична і контрастна: дев’ять з десяти землян живуть в Пвнічній і лише один – в Південній Півкулі; 85% живе в Старому світі (Євразія плюс Африка) і лише 15% - в Новому (Америка плюс Австралія). Контрастною є і щільність населення: від менше ніж одна жива душа на квадратний кілометр в Західній Сахарі, Фолклендських островах, Гренландій і Шпіцбергені до 4,5-5,5 тис. – в Гібралтарі, Сингапурі і Гонгонгі і навіть до 20-21 тис. (!) – в Монако і Макао. Серед аграрних країн найбільш щільно заселені такі островні держави, як Маврикій, Барбадос і Мальдиви (500-700 чол/кв.км), але все ж вони відстають від Бангладеш (764 чол/кв.км) і, особливо, від сектора Газа в Індії (1659 чол/кв.км). Структура і нерівномірність розподілення населення по планеті Земля не пояснюються тільки природними чи тільки історичними факторами. Три найбільших за концентрацією світового населення макрорегіони – Китай, Індокитай і Європа (без СНД) – вібрали більше 51% людських ресурсів світу. В 1998 році Інститут спостережень за світом опублікував доповідь “По шляху стійкого розвитку суспільства”, де дається, зокрема, прогноз зростання народонаселення на найближчі 50 років в різних країнах. В 2050 році найбільш населеною країною, як видно з таблиці, буде Індія, випередивши Китай. Приріст населення в розвинених країнах буде помірним, а Німеччині і Японії його чисельність навіть зменшиться. Це пов’язано через високу щільність населення. Аналогічна тенденція буде спостерігатися і Росії в зв’язку з економічними труднощами. Вперед вирвуться деякі країни третього світу, населення яких вже зараз збільшується із загрожуючою швидкістю. Найбільша динаміка росту – в три-чотири рази – очікується в деяких африканських країнах. Припускається, що п’яте місце в 2050 році займе Нігерія (339 млн), дев’яте – Ефіопія (213 млн), а наодинадцятому виявиться Конго (165 млн). У випадку глобальної економічної кризи чи пандемії якогось захворювання, чисельність народонаселення з великою ймовірністю стане знижуватися (наприклад, в Росії і Україні). В найближче десятиліття основною причиною смертності в сітовому масштабі може стати СНІД. Число ВІЛ-інфікованих вже досягло 50 млн чоловік, а померлих від СНІДу в 1999 році первищило 16 млн, що вже порівнюється з річним приростом населення. Екстраполяція сьогоднішньої динаміки цього захворювання приводить до висновку, що приріст чисельності може стати негативним вже через 20-30 років. В принципі ця обставина може і не відмінити довгострокових прогнозів, бо рано чи пізно ефективний засіб проти СНІДу буде знайдено. Сумна альтернатива – вимирання всіх, хто не має генетичного імунітетету до ВІЛ-інфекції. Зростання народонаселення – не тільки соціальна, але і глобальна екологічна проблема. Демографічні вибухи загрожують тотальним забрудненням навколишнього середовища і виснаженням природних ресурсів в планетарному масштабі. Основне завдання сучасної демографічної політики – зниження кількісних параметрів у процесі відтворення населення. Основні шляхи її реалізації – покращання рівня життя населення, забезпечення продовольчої безпеки людства, регулювання народжуваності за рахунок здійснення програм планування сім’ї, підвищення рівня і якості медичного обслуговування. Контрольні питання 1. Що таке біосфера і чим вона відрізняється від інших оболонок Землі ? 2. З чого складаються абіотична і біотична частини біосфери як глобальної екосистеми ? 3. Що розумів В.І.Вернадський під живою речовиною і які біохімічні принципи лежать в основі біогенної міграції ? 4. Як відбувається кругообіг речовин і води в природі 7 5. Чим характерні біогеохімічні цикли основних біогенних елементів ? 6. Назвіть рівні організації живої речовини в біосфері. 7. Дайте харатеристику основних груп природних ресурсів біосфери. 8. Що таке біорізноманіття і чому воно потребує охорони ? 9. Охарактеризуйте сучасну демогрфічну ситуаціїю в світі та її прогноз на майбутнє. 10. В чому полягає концепція В.І.Вернадського про ноосферу і який розвиток вона отримала в нинішній час ?