2.2.3. Урбанізовані екосистеми

В епоху становлення й розвитку капіталізму суспільна економічна діяльність базувалася на концепції географічної концентрації виробничого потенціалу, що зумовило розбудову промислових підприємств безпосередньо в межах великих міст і швидке, безперервне їх зростання. Цей процес сприяв підвищенню ролі великих міст не лише в економіці країн, а особливо в культур­ному житті суспільства — освіті, науці, мистецтві, літературі, в організації державного устрою суспільства.

Динаміку світової урбанізації та еволюцію нашого сприйняття цього історичного феномену ще системно не вивчено. Порівняємо приріст міського населення: 1800 рік — 4 %, 1900 — 14 %, 1950 — 30 %.

Таке нове явище в географічній науці вивчення природних, виробничих і територіальних комплексів дістало назву урбанізації (франц. urbanization, від лат. urbanus — «міський»). У буржуазній літературі того часу оспівувалися переваги і безмежні можливості мешканців великих міст. Напрям в архітектурі місто­будування з кінця ХІХ ст., за яким міста мали розбудовуватися без будь-яких територіальних обмежень, дістав назву «урбанізм». В історії цивілізації явище бурхливої урбанізації відоме як «міська революція» [72].

За 60—70-ті роки ХХ ст. приріст міського населення світу майже дорівнював загальній кількості жителів усіх міст, що утворилися за всю історію людства, а до кінця сторіччя кількість міського населення зросла в три рази. Такі приголомшливі темпи урбанізації в другій половині XX ст. притаманні насамперед розвиненим країнам, до яких, за класифікацією демографів ООН, включено всі країни Європи, США, Канаду, Японію, Австралію, Нову Зеландію, в яких міське населення у 2000 році становило 76 %, а в країнах, що розвиваються — 40 % [46, 4].

Цей феномен сприяв активізації досліджень усього глобального процесу урбанізації в різних колах науковців світу.

Сьогодні дедалі частіше робляться спроби осмислити суспільний розвиток урбанізації в межах еколого-економічної та соціокуль­турної концепцій глобалізації.

Певні кола дослідників розробляють моделі урбанізації за аналогією до екологічної адаптації рослинних і тваринних організмів до їхнього довкілля. Отже, у цьому значенні «екологія» вживається в загальному контексті проблем довкілля міст урбанізованих екосистем.

У світі природи організми розподіляються на поверхні землі так, щоб досягався баланс рівноваги різних видів. За такої моделі міста зростають не стихійно, а як наслідок сприятливих характеристик довкілля. Наприклад, великі міські регіони виникли вздовж берегів річок, поблизу родючих земель або на перетині торговельних шляхів, що потребує сьогодні спеціальних заходів зі збереження природного навколишнього середовища й особливо рекреаційних зон. Нехтування сьогодні цим принципом загрожує трагічними наслідками.

У цьому аспекті сьогодні для української науки, вже звільненої від ідеологізованої схеми розвитку суспільства, яка протистояла так званій «реакційній течії в буржуазній географії» — інвайронменталізму (залежності від навколишнього середовища), особ­ливо актуальні такі дослідження.

Привертаючи увагу до небезпеки надмірної урбанізації, В. А. Енгельгардт писав: «Тим часом як такі види кризи, як енергетична, сировинна та інші впливають на людину, індивідуума опосередковано, через економіку, суспільний устрій, виробниц-
тво та інше, криза ідентичності направлена на особистість як таку, її внутрішній світ, систему цінностей. Тому, незважаючи на здавалося б ефемерну її природу, вона особливо жорстока, що ніяк не можна недооцінювати. Турбуючись про проблеми всього людства,... не забути б одного, але найголовнішого... індивідуума, його особливостей» [56, 92].

Зазначений антропокультурний підхід в українському суспіль­ствознавстві й узагалі в економічній і екологічній діяльності має стати найбільш плідним для вивчення процесів вітчизняної урбанізації.

З екологічного погляду сучасні промислові та агропромислові комплекси є урбанізованими енергоємними екосистемами, які одержують енергію та поживні речовини з великих площ поза своїми межами. Суттєвими ознаками урбанізованих екосистем порівняно з природними є:

— значно більша інтенсивність метаболізму на одиницю площі, для чого потрібен великий приплив концентрованої енергії ззовні (в основному у формі палива — нафти, вугілля, газу, електроенергії);

— велика незбалансованість кругообігу речовини й утворення інтенсивного потоку шкідливих для екосистеми відходів, які згуб­но діють на її біологічні процеси;

— великі потреби у зовнішньому постачанні «конструкційних» матеріалів (промислових і сільськогосподарських) для функ­ціонування системи.

Інтенсивність потоку енергії в сучасному промисловому місті досягає 20 МJ/m2 на добу, що майже в 100 разів більше, ніж у природних чи сільських екосистемах, і в стільки ж разів перевищує фізіологічні потреби людини. Потужність самого людського організму дуже незначна. За добу доросла людина в середньому може виконати роботу 2…4 МJ(~1 kW · h), тим часом як, спалюючи 1 kg бензину, газу чи вугілля, можна отримати (з урахуванням коефіцієнта корисної дії) до 10 МJ.

У місті енергія палива (газ, вугілля, електрика) не просто доповнює, а повністю замінює сонячну енергію — основу будь-якої природної екосистеми. Більше того, за сучасних методів ведення міського господарства сонячна енергія в місті не тільки не використовується, а є шкідливою, перегріваючи споруди й автошляхи та утворюючи смог (рис. 48).

Нині немає надії, що людина добровільно зменшить споживання енергії, навпаки, воно зростатиме, бо це збільшує прибутки виробниц­тва, як було показано на рис. 3. Навіть у країнах, які прийнято вва-
жати промислово нерозвиненими, міста зростають швидше, ніж загаль­на кількість населення. Хоч площа міст відносно суходолу у різних країнах незначна (1—5 %), але їхній вплив на середовище «входу» й «виходу» природних екосистем дуже відчутний: відбуваються зміни у складі атмосфери, води в річках, морях і океанах, в умовах існування флори й фауни в лісах, степах, у гірських районах, тим більше, що кількадесят років людство інтенсивно використовувало в сільському господарстві синтетичні отруйні речовини (отрутохімікати).

Сучасне промислове місто з населенням 1 млн осіб і площею
250 km2 потребує для свого забезпечення сільськогосподарської площі на «вході» більше, ніж займає саме місто, у 20…30 разів. Для отримання щоденно мільярдів літрів води такому місту потрібні великі річки чи водозабірні водойми. Можна дійти висновку, що місто чи урбанізований район у межах своєї забудови не має якоїсь особливої екології, відокремленої від екології навколишньої сільської місцевості [117, Т. 1, 89—94]. Правильно буде
розглядати міста як гетеротрофні організми в «аграрно-урба­нізованій» глобальній екосистемі — біосфері (рис. 49).

На жаль, цього й досі не враховують як «промислові» та «сіль-
ськогосподарські» керівники, так і місцеве й сільське населення, що призводить до нераціонального розвитку економіки міських і сільських регіонів.

А який технічний об’єкт у сучасному промисловому місті най­шкідливіший для його екології? Виявляється, що це зовсім не
промисловість, а автотранспорт.

Автомобіль — символ егоїзму та екологічних проблем глобаль­но-урбанізованого суспільства.

Сучасний світовий автопарк налічує близько мільярда автомашин, тракторів та інших мотозасобів. Їх кількість щороку збіль­шується, у тому числі в країнах колишнього СРСР, де у великих містах лише за останні п’ять років автопарк подвоївся. Підраховано, що кожний автомобіль у середньому викидає в повітря за добу до 4 m3 токсичних речовин, із яких понад 3 m3 чадного газу СО (монооксиду вуглецю). За даними ООН, із десяти головних промислових забруднювачів атмосфери монооксидом вуглецю автомобіль займає друге місце. Деякі країни, серед них, на жаль, і наша, ще й досі не відмовилися від використання тетраетилу свинцю, що поліпшує якість пального (октанове число), але водночас і значно збільшує шкідливість викидів. У великих містах автомобілі «постачають» у повітряний басейн до 90 % всіх отруйних органічних речовин, зокрема і найбільш канцерогенний 1,2-бензопірен (С20Н12) (табл. 26) [105, 44].

Таблиця 26

СКЛАД ВИХЛОПНИХ ГАЗІВ ДВИГУНІВ АВТОМОБІЛІВ

Автомобіль досяг свого нинішнього домінуючого стану в сим­біозі розвитку з нафтою, газом пластмасами та масовим споживанням електроенергії в домівках, що разом спричинили сучасні екологічні проблеми. Початок зародження його тріумфального прогресу датується весною 1893 року коли маловідомий тоді 30-річнний винахідник Генрі Форд виїхав на власноруч зробленому
двохциліндровому (за його спогадами) «маленькому газоліновому візку» на вулиці Дирбону, а вже навесні 1921 року Товариство автомобілів Форда випустило ювілейну чотирьохциліндрову досконалу зручну в управлінні з автоматичним пусковим пристроєм «модель Т» за № 5 000 000 [162, 24—33]. (Сьогодні — понад
500 млн)

За часів появи перших автомобілів суспільство радо вітало їх появу на вулицях міст — вважалося, що вихлопні гази менш шкід­ливі за тверді й рідкі кінські відходи (у кінці XIX столітті у містах Англії щорічно утворювалося близько 6 млн тонн гною). Але невдовзі армади машин перевищили кількість коней, яких вони замінили, і значно збільшили негативний вплив на довкілля.

Автомобілі сприяли урбанізації та зміні інфраструктури міст, захоплюючи більші земельні площі під швидкісні дороги та просторі паркінги. Учені-соціологи та архітектори назвали автомобілі головним чинником урбанізації у Сполучених Штатах.

Зростання споживання енергоресурсів автомобілями значною мірою спричинене бумом у використанні більш енергомістких «легких вантажівок», таких як мікроавтобуси та джипи у 90-х роках в США, а сьогодні і на ринку Західної Європи.

Індустріальні країни володіють основною частиною світового парку автомобілів і, відповідно, споживають непропорційно до населення країн світу велику частку пального. На 19 % населення світу, що живе в індустріальних країнах, припадає 59 % світового споживання енергоресурсів транспортним сектором. Частка лише одних Сполучених Штатів становить понад третину. В 1997 році рівень річного споживання нафти всіма видами транспорту становив на одну людину: 18 барелів у США, 13 барелів у Канаді, 6 барелів у Західній Європі, Японії, Австралії та Новій Зеландії.

На людей також впливає образ автомобіля як втілення свободи, могутності та сучасності. Для великої кількості молодих людей отримати права водія — ритуальна подія. В одному дослідженні у Великій Британії [170] молодим людям поставили питання: «Уявіть собі, що у вас є лише одне з двох прав — право голосувати на виборах або права водія — що б ви обрали?» Близько 72 % молодих людей обрали права водія. Автоіндустрія витрачає більше грошей, ніж будь-яка інша галузь, щоб увічнити зазначений вище егоїстичний імідж сучасної людини урбанізованого суспільства (табл. 27) [170, 114—120].

Таблиця 27

МІСЦЕ АВТОТРАНСПОРТНОГО СЕКТОРА
У ВИТРАТАХ НА РЕКЛАМУ В США Й РЕШТІ СВІТУ

І хоча тепер усім відомо, що саме автотранспорт спричиняє таке небезпечне для здоров’я мешканців міст явище, як смог, люди не протестують проти використання автомобілів.

Постійна проблема урбанізації — як боротися за чистоту міського повітря?

Як було показано на рис. 48, смог виникає через забруднення атмосфери різними оксидами азоту NxOy, які надходять з димом теплових електростанцій та заводів, і вуглеводів CnHm із вихлопів автомашин.

Спочатку молекула діоксиду азоту під впливом ультрафіолетового сонячного проміння розпадається на монооксид азоту й радикал кисню: NO2 ® NO+ + O–, а останній, реагуючи з киснем повітря, утворює озон: O– + O2 = O3.

За наявності в повітрі вуглеводневих ненасичених сполук озон утворює з ними органічні сполуки, які, в свою чергу, взаємодіють з оксидами азоту, утворюючи альдегіди й нітроорганічні сполуки типу пероксиацетилнітратів (РАN):

Такі фотохімічні процеси є наочним прикладом синергізму, коли сумарний ефект токсичності первинних складових забруднень атмосфери підсилюється продуктами їхньої взаємодії. Обидва продукти фотохімічного смогу шкідливі як для здоров’я людей, так і для рослин: озон активізує дихання рослини, що в суху погоду призводить до надлишкових витрат поживної речовини та масової загибелі рослин. Водночас пероксиацетилнітрати блокують процес фотосинтезу, що знижує утворення поживної речовини в рослині. Як наслідок, навколо таких міст страждає сільське господарство.

У розвинутих країнах світу ведуться інтенсивні пошуки методів зниження шкідливості викидів двигунів внутрішнього згоряння, на що витрачаються величезні кошти. Так, у США та Японії понад 40 % щорічного споживання одного з найдорожчих металів — платини — витрачається на каталізатори в автомобіль­них пристроях допалювання СО до СО2 у вихлопних газах. У
цих країнах також заборонено застосування для підвищення октанового числа бензину добавок тетраетилу свинцю, а в Західній Європі прийнято стандарт, який установлює граничну кількість його вмісту в бензині (до 0,013 g/l). На жаль, у нас широке застосування бензину без тетраетил свинцю планується лише на наступне сторіччя. Перспективи поліпшення екології автотранспорту полягають у заміні бензину дизельним пальним і газом.

Дизельне пальне має як екологічні, так і економічні переваги перед бензином. По-перше, воно не потребує добавок, що містять свинець, а вихід токсичних вуглеводневих речовин і оксиду вуглецю є в 1,5…2 рази меншим. По-друге, дизельний двигун економічніший, ніж карбюраторний на, 20—30 %, а на виробництво тонни дизельного пального витрачається у 2 рази менше енергії, ніж на одну тонну бензину. Отже, маємо подвійний еколого-економічний ефект. Але і в цьому разі залишаються екологічні проблеми: за згоряння 1 t дизельного пального в атмосферу викидається понад 10 kg сажі. Цю проблему ще не вирішено.

Найчистішим сучасним пальним для автомобілів є природний газ, який нині широко впроваджується в практику. Розрахунки показують, що при цьому має місце значний економічний ефект. Газ не потребує антидетонаційних присадок: октанове число газу вище, ніж у бензину, і становить 105…110 одиниць. У перспективі найліпшим екологічно чистим пальним для двигунів внутрішнього згоряння буде водень.

А поки що урбанізація в Україні сприяє будівництву атомних електростанцій поблизу великих промислових регіонів, отже в густозаселеній місцевості, що дуже небезпечно для її мешканців, як це засвідчила Чорнобильська катастрофа. Прикладом негативного впливу інтенсивної урбанізації прибережних регіонів на екологію моря є вже проблема згадуваного Чорного моря, до якої наша країна має, поряд з Росією, Туреччиною, Румунією та Болгарією, безпосереднє відношення [15], [65].

Ще одна еколого-економічна проблема — наявність озону (О3) в атмосфері. Вище ми розглянули техногенний вплив викидів оксидів азоту на утворення озону в повітрі урбанізованих промислових регіонів, що спричиняє виникненню смогу. Але ж ми також уже знаємо і те, що озоновий шар у стратосфері захищає організми біосфери від згубного ультрафіолетового опромінювання. Отже, виходить, що наявність озону в атмосфері, з одного боку, шкідлива, а з другого — необхідна для біосфери.

Це так. Але техногенні викиди оксидів азоту з поверхні землі внаслідок спалення викопного палива й застосування азотних добрив не становлять значної небезпеки для озонового шару стратосфери, оскільки вони нестійкі та вже в нижніх шарах атмосфери (у тропосфері) легко взаємодіють з парою води, повітря чи за реакціями, наведеними раніше в підрозділі 2.1.2, взаємодіють з органічними сполуками, спричиняючи виникнення смогу.

Справжню небезпеку для озонового шару атмосфери становлять інші речовини-продукти промисловості — хлорфторвуглеводороди (ХФВ). З середини минулого сторіччя вони, як хімічно інертні й нетоксичні сполуки, широко використовуються в холодильниках (фреони) і кондиціонерах, як пропілленти (розпилювальчі засоби) для аерозольних сумішей, піноутворювальчі агенти у вогнегасниках, а також очищувачі електронних приладів та у виробництві
пінопластів. За хімічним складом найбільш поширені хлорфтор-
вуглеводороди, наприклад, фреон — 12, за міжнародною номенкла­турою IUPAC має назву дифтордихлорметан відповідно до форму­ли C F2 Cl2. Парадоксально, але, як показали вчені Каліфорнійського університету М. Моліна та Ф. Роуленд у 1974 р., саме інертність цих сполук робить їх небезпечною для атмосферного озонового шару. Завдячуючи хімічній інертності, вони не розпадаються в тропосфері (до 10 км), як оксиди азоту (див. вище), і незміненими підіймаються до озонового шару на висоту 25—35 км, де під впливом більш потужного ультрафіолетового випромінювання розпадаються з вивіль­ненням атомарного хлору високої реакційної здатності. Таким чином, хлорфторвуглероди переносять зв’язаний у сполуках хлор через тропосферу й нижні шари атмосфери до шару з найбільшою концентрацією озону. Атомарний хлор реагує з озоном, утворюючи нестійкі оксиди типу Cl O2, Cl2 O, Cl2 O7, які роз­падаються на хлор і молекулярний кисень. Руйнівний ефект озону хлором специфічний і надзвичайний: він діє подібно до каталізатора — багатократно вступаючи в реакцію з озоном. Внаслідок такої властивості один атом хлору може зруйнувати до 100 000 молекул озону, перш ніж буде дезактивований, бо повернеться в тропосферу. Дія хлорфторвуглеводородів, що вже попали в атмосферу, буде продовжуватися кілька десятиріч.

Це турбує як учених, так і широку громадськість, оскільки потон­шання шару озону може призвести до серйозних наслідків для людства.

Енергія жорстких ультрафіолетових променів, що досягають біосфери, достатня, щоб зруйнувати ДНК людини та інших організмів і, як наслідок, викликати рак шкіри, катаракту та імунну недостатність [97]. Жорсткий ультрафіолет погано поглинається водою і тому становить велику небезпеку для морських екосистем, втрачаючи планктон — основну ланку харчових ланцюжків морських організмів у поверхових шарах морів і океанів. На сухо­долі рослини менш чутливі до жорсткого ультрафіолетового опромінювання, але його надлишок пригнічує їхній розвиток. Вва­жають, якщо вміст озону в стратосфері значно поменшає, люд­ство зазнає жорстокого голоду.

Отже, природно, виникає питання: в якому стані озоновий
шар сьогодні?

На зменшення озонового шару вперше (1982 р.) вказав англійський дослідник Дж. Фарман. У 1985 р. фахівці з Британської антарктичної служби повідомили, що весняний вміст озону в атмосфері над станцією Халлі-Бей зменшився з 1977 по 1984 р. на 40 %. Було також показано, що над усією Антарктидою на висоті від 12 до 24 км спостерігається область зниженого вмісту озону, тобто це означало, що в полярній атмосфері є озонова «діра» — розрив озоносфери. Спостерігають, що озонова «діра» поступово переміщується до Австралії. В 1992 році озонова діра відкрита також над Арктикою.

Під тиском цих аргументів у вересні 1987 р. 23 провідні країни світу підписали в Монреалі конвенцію, що зобов’язує їх знизити споживання ХФУ. Найкращим відомим на сьогодні замінником фреонів є аміак, але він токсичний і все ж поступається ХФУ за фізичними параметрами. Непогані результати отримані для повністю фторованих вуглеводородів (без хлору). У багатьох країнах ведуться розроблення нових замінників, але повністю цю проблему ще не вирішено.

За даними мережі Глобального моніторингу змін клімату, концентрація фреонів в атмосфері не зменшується й навіть зростає. Але сьогодні прогноз на майбутнє менш песимістичний, оскільки з’ясувалося, що на утворення озонової «діри» над Антарк­тидою впливають, можливо, більшою мірою метеорологічні процеси. Мабуть, такий самий висновок сьогодні можна зробити щодо впливу на клімат промислових викидів СО2.

На закінчення обговорення озонової проблеми зазначимо таке. Сам по собі, як газ, озон отруйний для людини. У повітрі він утворюється з молекулярного кисню (О2) під час грозових електричних розрядів, поглинаючи їхню енергію, за реакцією 3О2 = 2О3 -285 kJ За чистого повітря при концентрації О3 10–7 — 10-6 %, що у 10—100 разів нижча гранично допустимої — 10–5 %, ми відчуваємо його освіжаючий приємний запах, а рослини підвищують фотосинтез. Але в забрудненому повітрі, як було показано вище, утворений озон сприяє виникненню смогу.

Із наведених вище фактів невтішного нині впливу промислової діяльності людини на навколишнє середовище можна зробити незаперечний висновок: кожний відповідальний працівник народного господарства, еколог і технолог мусить бути обізнаний із сучасними екологічними й технологічними проблемами, має
володіти необхідними знаннями для їх аналізу й розв’язання відповідно до своїх функціональних обов’язків. Особливу увагу як економісти, так і екологи мають звернути на обсяг використання сировинних та енергетичних ресурсів своїх країн.

Економіст має добре розуміти ту істину, що, намагаючись сьогодні поліпшити традиційні економічні показники виробництва, не враховуючи повною мірою сучасних екологічних вимог, він підриває економіку завтрашнього дня. З іншого боку, кожний еколог повинен розуміти, що тільки компроміс між економістами, технологами, а також і політиками дасть змогу знайти в сучасному напруженому виробництві необхідні кошти для гальмування темпів зростання згубного техногенного навантаження на природу з метою поступового відновлення втраченого.

Безперечно, природа ще й досі за дбайливого до неї ставлення здатна примножувати постачання енергетичних і матеріальних ресурсів для життєзабезпечення суспільства, але й суспільство має об’єднати зусилля всіх фахівців для своєчасного вирішення спільної еколого-економічної проблеми оптимізації «взаємовідносин» людини й довкілля.

Взаємообмін між суспільством і глобальною екосистемою можемо відобразити схемою (рис. 50). Як видно зі схеми, нині відходи виробництва значно перевищують обсяги корисної продукції, і лише незначна частина первинних відходів повертається в систему технологій як сировина.

Ідеальна модель промислової діяльності суспільства, яку сповідують деякі екологи й економісти, така: первинні відходи вироб­ництва повністю повертаються у виробничий цикл, і тільки незначна частина продуктів споживання втрачається.

Але ми вже зазначали (1.1.4), що така модель не може бути повністю реалізована з огляду на технологічні можливості та економічну доцільність. Необхідно дотримуватись основного принципу — у будь-якій екологічно сприйнятній технології мають бути лише два кінцеві матеріальні потоки: речовинна споживна вартість і будь-які нетоксичні відходи за умови, що вони за масою та в часі природно включаються в процеси екосистем навколишнього середовища, не порушуючи суттєво їхньої збалансованості (рис. 51).

потоків у природно-урбанізованій екосистемі біосфери

1. Поняття «екологія» неоднозначне: від примітивних закликів «милосердя до природи» — до серйозних наукових напрямів відповідних галузей знань: академічного традиційного напряму у складі біології (аутекологія, синекологія та ін.), соціально-еко­номічного («соціальна екологія» та «екологія людини»), загаль­нопланетарного («глобальна екологія» та ін.).

2. Людина як представник біотичної складової біосфери у своїх стосунках із навколишнім середовищем є винятком серед усіх інших організмів — забезпечення своїх матеріальних і енергетичних потреб вона майже повністю реалізує за рахунок продукції створеного нею «штучного організму» — технологічних систем, обмін яких речовиною та енергією з навколишнім середовищем не регулюється природними факторами й становить небезпеку для існування сучасних організмів біосфери й самої людини.

3. Вирішення екологічних проблем суспільства полягає передовсім у зміні філософської концепції співіснування людини та природи — не підкорювати природу технологічними системами, а збалансовувати енерго-матеріальні потоки технологічних систем економічної діяльності з енергетичними й матеріальними потоками екологічних систем навколишнього середовища так, щоб вони зберігали здатність до перманентного самовідновлювання своїх природних біосферних параметрів. Це спільне завдання екологів, технологів і економістів.

Контрольні запитання та вправи

1. У чому полягає неоднозначність терміна «екологія»? Які існують нині напрями наукового розвитку екології?

2. Яка принципова відмінність у процесах взаємообміну з навколишнім абіотичним середовищем живих організмів (рослин, тварин) і людини?

3. Поясніть суть поглядів І. М. Сеченова на рослинні й тваринні організми біосфери як складові природних екосистем.

4. Поясніть терміни й поняття: автотрофні організми — продуценти, консументи, біоредуценти, продукція популяції, едафічні фактори, біотичні фактори, метаболізм, фітопланктон.

5. Назвіть три основні закономірності взаємообміну енергією та речовиною природної екосистеми з навколишнім середовищем (за Ю. Одумом).

6. Назвіть найважливіші зовнішні фактори, які регулюють інтенсивність функціонування природних екосистем.

7. Назвіть три біотичні групи екосистем і схарактеризуйте їх.

8. Накресліть спрощену схему кругообігу біогенних елементів С, Н, О, N, K, P у процесах фотосинтезу й мінералізації рослин.

9. Які основні риси урбанізованих екосистем?

10. За яких умов і в якій складовій атмосфери відбувається утворення смогу? Опишіть хімізм цього процесу.

11. Яка роль озонового шару в атмосфері щодо біосфери? Де він локалізований? Опишіть його процес.

12. Яке співвідношення інтенсивності енергетичних потоків сучасної системи промислового міста й природних екосистем?

13. Яке співвідношення фізичної роботи (енергії), котру може виконати середня людина за добу, і енергії, що виділяється під час спалювання 1 kg умовного палива, вугілля, бензину чи природного газу?

14. Які сучасні науково-технічні напрями зменшення шкідливих викидів автотранспорту? Що заважає їх широкому застосуванню в нашій країні?

15. У чому полягають проблеми плідної спільної праці екологів, технологів і економістів для вирішення сучасних еколого-економічних завдань людства? Чому така праця необхідна?

16. Порівняйте й прокоментуйте моделі економічної діяльності (рис. 37 і 38).

В епоху становлення й розвитку капіталізму суспільна економічна діяльність базувалася на концепції географічної концентрації виробничого потенціалу, що зумовило розбудову промислових підприємств безпосередньо в межах великих міст і швидке, безперервне їх зростання. Цей процес сприяв підвищенню ролі великих міст не лише в економіці країн, а особливо в культур­ному житті суспільства — освіті, науці, мистецтві, літературі, в організації державного устрою суспільства.

Динаміку світової урбанізації та еволюцію нашого сприйняття цього історичного феномену ще системно не вивчено. Порівняємо приріст міського населення: 1800 рік — 4 %, 1900 — 14 %, 1950 — 30 %.

Таке нове явище в географічній науці вивчення природних, виробничих і територіальних комплексів дістало назву урбанізації (франц. urbanization, від лат. urbanus — «міський»). У буржуазній літературі того часу оспівувалися переваги і безмежні можливості мешканців великих міст. Напрям в архітектурі місто­будування з кінця ХІХ ст., за яким міста мали розбудовуватися без будь-яких територіальних обмежень, дістав назву «урбанізм». В історії цивілізації явище бурхливої урбанізації відоме як «міська революція» [72].

За 60—70-ті роки ХХ ст. приріст міського населення світу майже дорівнював загальній кількості жителів усіх міст, що утворилися за всю історію людства, а до кінця сторіччя кількість міського населення зросла в три рази. Такі приголомшливі темпи урбанізації в другій половині XX ст. притаманні насамперед розвиненим країнам, до яких, за класифікацією демографів ООН, включено всі країни Європи, США, Канаду, Японію, Австралію, Нову Зеландію, в яких міське населення у 2000 році становило 76 %, а в країнах, що розвиваються — 40 % [46, 4].

Цей феномен сприяв активізації досліджень усього глобального процесу урбанізації в різних колах науковців світу.

Сьогодні дедалі частіше робляться спроби осмислити суспільний розвиток урбанізації в межах еколого-економічної та соціокуль­турної концепцій глобалізації.

Певні кола дослідників розробляють моделі урбанізації за аналогією до екологічної адаптації рослинних і тваринних організмів до їхнього довкілля. Отже, у цьому значенні «екологія» вживається в загальному контексті проблем довкілля міст урбанізованих екосистем.

У світі природи організми розподіляються на поверхні землі так, щоб досягався баланс рівноваги різних видів. За такої моделі міста зростають не стихійно, а як наслідок сприятливих характеристик довкілля. Наприклад, великі міські регіони виникли вздовж берегів річок, поблизу родючих земель або на перетині торговельних шляхів, що потребує сьогодні спеціальних заходів зі збереження природного навколишнього середовища й особливо рекреаційних зон. Нехтування сьогодні цим принципом загрожує трагічними наслідками.

У цьому аспекті сьогодні для української науки, вже звільненої від ідеологізованої схеми розвитку суспільства, яка протистояла так званій «реакційній течії в буржуазній географії» — інвайронменталізму (залежності від навколишнього середовища), особ­ливо актуальні такі дослідження.

Привертаючи увагу до небезпеки надмірної урбанізації, В. А. Енгельгардт писав: «Тим часом як такі види кризи, як енергетична, сировинна та інші впливають на людину, індивідуума опосередковано, через економіку, суспільний устрій, виробниц-
тво та інше, криза ідентичності направлена на особистість як таку, її внутрішній світ, систему цінностей. Тому, незважаючи на здавалося б ефемерну її природу, вона особливо жорстока, що ніяк не можна недооцінювати. Турбуючись про проблеми всього людства,... не забути б одного, але найголовнішого... індивідуума, його особливостей» [56, 92].

Зазначений антропокультурний підхід в українському суспіль­ствознавстві й узагалі в економічній і екологічній діяльності має стати найбільш плідним для вивчення процесів вітчизняної урбанізації.

З екологічного погляду сучасні промислові та агропромислові комплекси є урбанізованими енергоємними екосистемами, які одержують енергію та поживні речовини з великих площ поза своїми межами. Суттєвими ознаками урбанізованих екосистем порівняно з природними є:

— значно більша інтенсивність метаболізму на одиницю площі, для чого потрібен великий приплив концентрованої енергії ззовні (в основному у формі палива — нафти, вугілля, газу, електроенергії);

— велика незбалансованість кругообігу речовини й утворення інтенсивного потоку шкідливих для екосистеми відходів, які згуб­но діють на її біологічні процеси;

— великі потреби у зовнішньому постачанні «конструкційних» матеріалів (промислових і сільськогосподарських) для функ­ціонування системи.

Інтенсивність потоку енергії в сучасному промисловому місті досягає 20 МJ/m2 на добу, що майже в 100 разів більше, ніж у природних чи сільських екосистемах, і в стільки ж разів перевищує фізіологічні потреби людини. Потужність самого людського організму дуже незначна. За добу доросла людина в середньому може виконати роботу 2…4 МJ(~1 kW · h), тим часом як, спалюючи 1 kg бензину, газу чи вугілля, можна отримати (з урахуванням коефіцієнта корисної дії) до 10 МJ.

У місті енергія палива (газ, вугілля, електрика) не просто доповнює, а повністю замінює сонячну енергію — основу будь-якої природної екосистеми. Більше того, за сучасних методів ведення міського господарства сонячна енергія в місті не тільки не використовується, а є шкідливою, перегріваючи споруди й автошляхи та утворюючи смог (рис. 48).

Нині немає надії, що людина добровільно зменшить споживання енергії, навпаки, воно зростатиме, бо це збільшує прибутки виробниц­тва, як було показано на рис. 3. Навіть у країнах, які прийнято вва-
жати промислово нерозвиненими, міста зростають швидше, ніж загаль­на кількість населення. Хоч площа міст відносно суходолу у різних країнах незначна (1—5 %), але їхній вплив на середовище «входу» й «виходу» природних екосистем дуже відчутний: відбуваються зміни у складі атмосфери, води в річках, морях і океанах, в умовах існування флори й фауни в лісах, степах, у гірських районах, тим більше, що кількадесят років людство інтенсивно використовувало в сільському господарстві синтетичні отруйні речовини (отрутохімікати).

Сучасне промислове місто з населенням 1 млн осіб і площею
250 km2 потребує для свого забезпечення сільськогосподарської площі на «вході» більше, ніж займає саме місто, у 20…30 разів. Для отримання щоденно мільярдів літрів води такому місту потрібні великі річки чи водозабірні водойми. Можна дійти висновку, що місто чи урбанізований район у межах своєї забудови не має якоїсь особливої екології, відокремленої від екології навколишньої сільської місцевості [117, Т. 1, 89—94]. Правильно буде
розглядати міста як гетеротрофні організми в «аграрно-урба­нізованій» глобальній екосистемі — біосфері (рис. 49).

На жаль, цього й досі не враховують як «промислові» та «сіль-
ськогосподарські» керівники, так і місцеве й сільське населення, що призводить до нераціонального розвитку економіки міських і сільських регіонів.

А який технічний об’єкт у сучасному промисловому місті най­шкідливіший для його екології? Виявляється, що це зовсім не
промисловість, а автотранспорт.

Автомобіль — символ егоїзму та екологічних проблем глобаль­но-урбанізованого суспільства.

Сучасний світовий автопарк налічує близько мільярда автомашин, тракторів та інших мотозасобів. Їх кількість щороку збіль­шується, у тому числі в країнах колишнього СРСР, де у великих містах лише за останні п’ять років автопарк подвоївся. Підраховано, що кожний автомобіль у середньому викидає в повітря за добу до 4 m3 токсичних речовин, із яких понад 3 m3 чадного газу СО (монооксиду вуглецю). За даними ООН, із десяти головних промислових забруднювачів атмосфери монооксидом вуглецю автомобіль займає друге місце. Деякі країни, серед них, на жаль, і наша, ще й досі не відмовилися від використання тетраетилу свинцю, що поліпшує якість пального (октанове число), але водночас і значно збільшує шкідливість викидів. У великих містах автомобілі «постачають» у повітряний басейн до 90 % всіх отруйних органічних речовин, зокрема і найбільш канцерогенний 1,2-бензопірен (С20Н12) (табл. 26) [105, 44].

Таблиця 26

СКЛАД ВИХЛОПНИХ ГАЗІВ ДВИГУНІВ АВТОМОБІЛІВ

Автомобіль досяг свого нинішнього домінуючого стану в сим­біозі розвитку з нафтою, газом пластмасами та масовим споживанням електроенергії в домівках, що разом спричинили сучасні екологічні проблеми. Початок зародження його тріумфального прогресу датується весною 1893 року коли маловідомий тоді 30-річнний винахідник Генрі Форд виїхав на власноруч зробленому
двохциліндровому (за його спогадами) «маленькому газоліновому візку» на вулиці Дирбону, а вже навесні 1921 року Товариство автомобілів Форда випустило ювілейну чотирьохциліндрову досконалу зручну в управлінні з автоматичним пусковим пристроєм «модель Т» за № 5 000 000 [162, 24—33]. (Сьогодні — понад
500 млн)

За часів появи перших автомобілів суспільство радо вітало їх появу на вулицях міст — вважалося, що вихлопні гази менш шкід­ливі за тверді й рідкі кінські відходи (у кінці XIX столітті у містах Англії щорічно утворювалося близько 6 млн тонн гною). Але невдовзі армади машин перевищили кількість коней, яких вони замінили, і значно збільшили негативний вплив на довкілля.

Автомобілі сприяли урбанізації та зміні інфраструктури міст, захоплюючи більші земельні площі під швидкісні дороги та просторі паркінги. Учені-соціологи та архітектори назвали автомобілі головним чинником урбанізації у Сполучених Штатах.

Зростання споживання енергоресурсів автомобілями значною мірою спричинене бумом у використанні більш енергомістких «легких вантажівок», таких як мікроавтобуси та джипи у 90-х роках в США, а сьогодні і на ринку Західної Європи.

Індустріальні країни володіють основною частиною світового парку автомобілів і, відповідно, споживають непропорційно до населення країн світу велику частку пального. На 19 % населення світу, що живе в індустріальних країнах, припадає 59 % світового споживання енергоресурсів транспортним сектором. Частка лише одних Сполучених Штатів становить понад третину. В 1997 році рівень річного споживання нафти всіма видами транспорту становив на одну людину: 18 барелів у США, 13 барелів у Канаді, 6 барелів у Західній Європі, Японії, Австралії та Новій Зеландії.

На людей також впливає образ автомобіля як втілення свободи, могутності та сучасності. Для великої кількості молодих людей отримати права водія — ритуальна подія. В одному дослідженні у Великій Британії [170] молодим людям поставили питання: «Уявіть собі, що у вас є лише одне з двох прав — право голосувати на виборах або права водія — що б ви обрали?» Близько 72 % молодих людей обрали права водія. Автоіндустрія витрачає більше грошей, ніж будь-яка інша галузь, щоб увічнити зазначений вище егоїстичний імідж сучасної людини урбанізованого суспільства (табл. 27) [170, 114—120].

Таблиця 27

МІСЦЕ АВТОТРАНСПОРТНОГО СЕКТОРА
У ВИТРАТАХ НА РЕКЛАМУ В США Й РЕШТІ СВІТУ

І хоча тепер усім відомо, що саме автотранспорт спричиняє таке небезпечне для здоров’я мешканців міст явище, як смог, люди не протестують проти використання автомобілів.

Постійна проблема урбанізації — як боротися за чистоту міського повітря?

Як було показано на рис. 48, смог виникає через забруднення атмосфери різними оксидами азоту NxOy, які надходять з димом теплових електростанцій та заводів, і вуглеводів CnHm із вихлопів автомашин.

Спочатку молекула діоксиду азоту під впливом ультрафіолетового сонячного проміння розпадається на монооксид азоту й радикал кисню: NO2 ® NO+ + O–, а останній, реагуючи з киснем повітря, утворює озон: O– + O2 = O3.

За наявності в повітрі вуглеводневих ненасичених сполук озон утворює з ними органічні сполуки, які, в свою чергу, взаємодіють з оксидами азоту, утворюючи альдегіди й нітроорганічні сполуки типу пероксиацетилнітратів (РАN):

Такі фотохімічні процеси є наочним прикладом синергізму, коли сумарний ефект токсичності первинних складових забруднень атмосфери підсилюється продуктами їхньої взаємодії. Обидва продукти фотохімічного смогу шкідливі як для здоров’я людей, так і для рослин: озон активізує дихання рослини, що в суху погоду призводить до надлишкових витрат поживної речовини та масової загибелі рослин. Водночас пероксиацетилнітрати блокують процес фотосинтезу, що знижує утворення поживної речовини в рослині. Як наслідок, навколо таких міст страждає сільське господарство.

У розвинутих країнах світу ведуться інтенсивні пошуки методів зниження шкідливості викидів двигунів внутрішнього згоряння, на що витрачаються величезні кошти. Так, у США та Японії понад 40 % щорічного споживання одного з найдорожчих металів — платини — витрачається на каталізатори в автомобіль­них пристроях допалювання СО до СО2 у вихлопних газах. У
цих країнах також заборонено застосування для підвищення октанового числа бензину добавок тетраетилу свинцю, а в Західній Європі прийнято стандарт, який установлює граничну кількість його вмісту в бензині (до 0,013 g/l). На жаль, у нас широке застосування бензину без тетраетил свинцю планується лише на наступне сторіччя. Перспективи поліпшення екології автотранспорту полягають у заміні бензину дизельним пальним і газом.

Дизельне пальне має як екологічні, так і економічні переваги перед бензином. По-перше, воно не потребує добавок, що містять свинець, а вихід токсичних вуглеводневих речовин і оксиду вуглецю є в 1,5…2 рази меншим. По-друге, дизельний двигун економічніший, ніж карбюраторний на, 20—30 %, а на виробництво тонни дизельного пального витрачається у 2 рази менше енергії, ніж на одну тонну бензину. Отже, маємо подвійний еколого-економічний ефект. Але і в цьому разі залишаються екологічні проблеми: за згоряння 1 t дизельного пального в атмосферу викидається понад 10 kg сажі. Цю проблему ще не вирішено.

Найчистішим сучасним пальним для автомобілів є природний газ, який нині широко впроваджується в практику. Розрахунки показують, що при цьому має місце значний економічний ефект. Газ не потребує антидетонаційних присадок: октанове число газу вище, ніж у бензину, і становить 105…110 одиниць. У перспективі найліпшим екологічно чистим пальним для двигунів внутрішнього згоряння буде водень.

А поки що урбанізація в Україні сприяє будівництву атомних електростанцій поблизу великих промислових регіонів, отже в густозаселеній місцевості, що дуже небезпечно для її мешканців, як це засвідчила Чорнобильська катастрофа. Прикладом негативного впливу інтенсивної урбанізації прибережних регіонів на екологію моря є вже проблема згадуваного Чорного моря, до якої наша країна має, поряд з Росією, Туреччиною, Румунією та Болгарією, безпосереднє відношення [15], [65].

Ще одна еколого-економічна проблема — наявність озону (О3) в атмосфері. Вище ми розглянули техногенний вплив викидів оксидів азоту на утворення озону в повітрі урбанізованих промислових регіонів, що спричиняє виникненню смогу. Але ж ми також уже знаємо і те, що озоновий шар у стратосфері захищає організми біосфери від згубного ультрафіолетового опромінювання. Отже, виходить, що наявність озону в атмосфері, з одного боку, шкідлива, а з другого — необхідна для біосфери.

Це так. Але техногенні викиди оксидів азоту з поверхні землі внаслідок спалення викопного палива й застосування азотних добрив не становлять значної небезпеки для озонового шару стратосфери, оскільки вони нестійкі та вже в нижніх шарах атмосфери (у тропосфері) легко взаємодіють з парою води, повітря чи за реакціями, наведеними раніше в підрозділі 2.1.2, взаємодіють з органічними сполуками, спричиняючи виникнення смогу.

Справжню небезпеку для озонового шару атмосфери становлять інші речовини-продукти промисловості — хлорфторвуглеводороди (ХФВ). З середини минулого сторіччя вони, як хімічно інертні й нетоксичні сполуки, широко використовуються в холодильниках (фреони) і кондиціонерах, як пропілленти (розпилювальчі засоби) для аерозольних сумішей, піноутворювальчі агенти у вогнегасниках, а також очищувачі електронних приладів та у виробництві
пінопластів. За хімічним складом найбільш поширені хлорфтор-
вуглеводороди, наприклад, фреон — 12, за міжнародною номенкла­турою IUPAC має назву дифтордихлорметан відповідно до форму­ли C F2 Cl2. Парадоксально, але, як показали вчені Каліфорнійського університету М. Моліна та Ф. Роуленд у 1974 р., саме інертність цих сполук робить їх небезпечною для атмосферного озонового шару. Завдячуючи хімічній інертності, вони не розпадаються в тропосфері (до 10 км), як оксиди азоту (див. вище), і незміненими підіймаються до озонового шару на висоту 25—35 км, де під впливом більш потужного ультрафіолетового випромінювання розпадаються з вивіль­ненням атомарного хлору високої реакційної здатності. Таким чином, хлорфторвуглероди переносять зв’язаний у сполуках хлор через тропосферу й нижні шари атмосфери до шару з найбільшою концентрацією озону. Атомарний хлор реагує з озоном, утворюючи нестійкі оксиди типу Cl O2, Cl2 O, Cl2 O7, які роз­падаються на хлор і молекулярний кисень. Руйнівний ефект озону хлором специфічний і надзвичайний: він діє подібно до каталізатора — багатократно вступаючи в реакцію з озоном. Внаслідок такої властивості один атом хлору може зруйнувати до 100 000 молекул озону, перш ніж буде дезактивований, бо повернеться в тропосферу. Дія хлорфторвуглеводородів, що вже попали в атмосферу, буде продовжуватися кілька десятиріч.

Це турбує як учених, так і широку громадськість, оскільки потон­шання шару озону може призвести до серйозних наслідків для людства.

Енергія жорстких ультрафіолетових променів, що досягають біосфери, достатня, щоб зруйнувати ДНК людини та інших організмів і, як наслідок, викликати рак шкіри, катаракту та імунну недостатність [97]. Жорсткий ультрафіолет погано поглинається водою і тому становить велику небезпеку для морських екосистем, втрачаючи планктон — основну ланку харчових ланцюжків морських організмів у поверхових шарах морів і океанів. На сухо­долі рослини менш чутливі до жорсткого ультрафіолетового опромінювання, але його надлишок пригнічує їхній розвиток. Вва­жають, якщо вміст озону в стратосфері значно поменшає, люд­ство зазнає жорстокого голоду.

Отже, природно, виникає питання: в якому стані озоновий
шар сьогодні?

На зменшення озонового шару вперше (1982 р.) вказав англійський дослідник Дж. Фарман. У 1985 р. фахівці з Британської антарктичної служби повідомили, що весняний вміст озону в атмосфері над станцією Халлі-Бей зменшився з 1977 по 1984 р. на 40 %. Було також показано, що над усією Антарктидою на висоті від 12 до 24 км спостерігається область зниженого вмісту озону, тобто це означало, що в полярній атмосфері є озонова «діра» — розрив озоносфери. Спостерігають, що озонова «діра» поступово переміщується до Австралії. В 1992 році озонова діра відкрита також над Арктикою.

Під тиском цих аргументів у вересні 1987 р. 23 провідні країни світу підписали в Монреалі конвенцію, що зобов’язує їх знизити споживання ХФУ. Найкращим відомим на сьогодні замінником фреонів є аміак, але він токсичний і все ж поступається ХФУ за фізичними параметрами. Непогані результати отримані для повністю фторованих вуглеводородів (без хлору). У багатьох країнах ведуться розроблення нових замінників, але повністю цю проблему ще не вирішено.

За даними мережі Глобального моніторингу змін клімату, концентрація фреонів в атмосфері не зменшується й навіть зростає. Але сьогодні прогноз на майбутнє менш песимістичний, оскільки з’ясувалося, що на утворення озонової «діри» над Антарк­тидою впливають, можливо, більшою мірою метеорологічні процеси. Мабуть, такий самий висновок сьогодні можна зробити щодо впливу на клімат промислових викидів СО2.

На закінчення обговорення озонової проблеми зазначимо таке. Сам по собі, як газ, озон отруйний для людини. У повітрі він утворюється з молекулярного кисню (О2) під час грозових електричних розрядів, поглинаючи їхню енергію, за реакцією 3О2 = 2О3 -285 kJ За чистого повітря при концентрації О3 10–7 — 10-6 %, що у 10—100 разів нижча гранично допустимої — 10–5 %, ми відчуваємо його освіжаючий приємний запах, а рослини підвищують фотосинтез. Але в забрудненому повітрі, як було показано вище, утворений озон сприяє виникненню смогу.

Із наведених вище фактів невтішного нині впливу промислової діяльності людини на навколишнє середовище можна зробити незаперечний висновок: кожний відповідальний працівник народного господарства, еколог і технолог мусить бути обізнаний із сучасними екологічними й технологічними проблемами, має
володіти необхідними знаннями для їх аналізу й розв’язання відповідно до своїх функціональних обов’язків. Особливу увагу як економісти, так і екологи мають звернути на обсяг використання сировинних та енергетичних ресурсів своїх країн.

Економіст має добре розуміти ту істину, що, намагаючись сьогодні поліпшити традиційні економічні показники виробництва, не враховуючи повною мірою сучасних екологічних вимог, він підриває економіку завтрашнього дня. З іншого боку, кожний еколог повинен розуміти, що тільки компроміс між економістами, технологами, а також і політиками дасть змогу знайти в сучасному напруженому виробництві необхідні кошти для гальмування темпів зростання згубного техногенного навантаження на природу з метою поступового відновлення втраченого.

Безперечно, природа ще й досі за дбайливого до неї ставлення здатна примножувати постачання енергетичних і матеріальних ресурсів для життєзабезпечення суспільства, але й суспільство має об’єднати зусилля всіх фахівців для своєчасного вирішення спільної еколого-економічної проблеми оптимізації «взаємовідносин» людини й довкілля.

Взаємообмін між суспільством і глобальною екосистемою можемо відобразити схемою (рис. 50). Як видно зі схеми, нині відходи виробництва значно перевищують обсяги корисної продукції, і лише незначна частина первинних відходів повертається в систему технологій як сировина.

Ідеальна модель промислової діяльності суспільства, яку сповідують деякі екологи й економісти, така: первинні відходи вироб­ництва повністю повертаються у виробничий цикл, і тільки незначна частина продуктів споживання втрачається.

Але ми вже зазначали (1.1.4), що така модель не може бути повністю реалізована з огляду на технологічні можливості та економічну доцільність. Необхідно дотримуватись основного принципу — у будь-якій екологічно сприйнятній технології мають бути лише два кінцеві матеріальні потоки: речовинна споживна вартість і будь-які нетоксичні відходи за умови, що вони за масою та в часі природно включаються в процеси екосистем навколишнього середовища, не порушуючи суттєво їхньої збалансованості (рис. 51).

потоків у природно-урбанізованій екосистемі біосфери

1. Поняття «екологія» неоднозначне: від примітивних закликів «милосердя до природи» — до серйозних наукових напрямів відповідних галузей знань: академічного традиційного напряму у складі біології (аутекологія, синекологія та ін.), соціально-еко­номічного («соціальна екологія» та «екологія людини»), загаль­нопланетарного («глобальна екологія» та ін.).

2. Людина як представник біотичної складової біосфери у своїх стосунках із навколишнім середовищем є винятком серед усіх інших організмів — забезпечення своїх матеріальних і енергетичних потреб вона майже повністю реалізує за рахунок продукції створеного нею «штучного організму» — технологічних систем, обмін яких речовиною та енергією з навколишнім середовищем не регулюється природними факторами й становить небезпеку для існування сучасних організмів біосфери й самої людини.

3. Вирішення екологічних проблем суспільства полягає передовсім у зміні філософської концепції співіснування людини та природи — не підкорювати природу технологічними системами, а збалансовувати енерго-матеріальні потоки технологічних систем економічної діяльності з енергетичними й матеріальними потоками екологічних систем навколишнього середовища так, щоб вони зберігали здатність до перманентного самовідновлювання своїх природних біосферних параметрів. Це спільне завдання екологів, технологів і економістів.

Контрольні запитання та вправи

1. У чому полягає неоднозначність терміна «екологія»? Які існують нині напрями наукового розвитку екології?

2. Яка принципова відмінність у процесах взаємообміну з навколишнім абіотичним середовищем живих організмів (рослин, тварин) і людини?

3. Поясніть суть поглядів І. М. Сеченова на рослинні й тваринні організми біосфери як складові природних екосистем.

4. Поясніть терміни й поняття: автотрофні організми — продуценти, консументи, біоредуценти, продукція популяції, едафічні фактори, біотичні фактори, метаболізм, фітопланктон.

5. Назвіть три основні закономірності взаємообміну енергією та речовиною природної екосистеми з навколишнім середовищем (за Ю. Одумом).

6. Назвіть найважливіші зовнішні фактори, які регулюють інтенсивність функціонування природних екосистем.

7. Назвіть три біотичні групи екосистем і схарактеризуйте їх.

8. Накресліть спрощену схему кругообігу біогенних елементів С, Н, О, N, K, P у процесах фотосинтезу й мінералізації рослин.

9. Які основні риси урбанізованих екосистем?

10. За яких умов і в якій складовій атмосфери відбувається утворення смогу? Опишіть хімізм цього процесу.

11. Яка роль озонового шару в атмосфері щодо біосфери? Де він локалізований? Опишіть його процес.

12. Яке співвідношення інтенсивності енергетичних потоків сучасної системи промислового міста й природних екосистем?

13. Яке співвідношення фізичної роботи (енергії), котру може виконати середня людина за добу, і енергії, що виділяється під час спалювання 1 kg умовного палива, вугілля, бензину чи природного газу?

14. Які сучасні науково-технічні напрями зменшення шкідливих викидів автотранспорту? Що заважає їх широкому застосуванню в нашій країні?

15. У чому полягають проблеми плідної спільної праці екологів, технологів і економістів для вирішення сучасних еколого-економічних завдань людства? Чому така праця необхідна?

16. Порівняйте й прокоментуйте моделі економічної діяльності (рис. 37 і 38).