1.2.1.2. НАВКОЛИШНЄ ПРИРОДНЕ СЕРЕДОВИЩЕ І АНТРОПОГЕННИЙ ФАКТОР

Зв'язки між елементами біосфери не лише динамічні, а й досить стійкі. Разом з тим людина у процесі своєї діяльності часто завдає шкоди цим усталеним зв'язкам, тобто навколишньому середовищу, у якому досить розірвати його одну ланку, як порушується весь лан­цюг — біота (сукупність рослинних і тваринних організмів). Тому під впливом антропогенного фактора навколишнє середовище по­стійно змінюється і, на жаль, частіше в негативний бік. Великої шкоди завдають викиди в атмосферу різних хімічних сполук промис­ловими підприємствами і транспортними засобами. Випадаючи з опадами, вони забруднюють навколишнє середовище — ґрунт, во­дойми, підґрунтові води, природні вгіддя, моря, повітря. На Землі є лише окремі оазиси, де повітряний басейн відносно чистий, зокрема його нижні шари. Так, у районах, де виробляють цемент, за даними П. С. Пастернака, В. П. Ворона та ін. (1989), утворюється зона силь­ного залуження ґрунтів.

Несприятливо впливають на довкілля автомобільні дороги. За даними І. М. Подоби та А. В. Климова (1989), максимальна концен­трація хімічних елементів спостерігається на відстані 20 — 30 м від полотна доріг, де збільшується концентрація у верхньому шарі ґрун­ту натрію, магнію, алюмінію, міді, свинцю, кадмію та ін.

Кадмій, свинець, титан, нікель нагромаджуються у ґрунті на від­стані 5 - 7 км від доріг. На великих автострадах смуги забруднення збільшуються до 50 — 100 м. Якщо автострада пролягає на підвище­ній частині рельєфу, то шкідливі елементи можуть нагромаджува­тися на відстані 15 — 20 км від неї.

Екологічну проблему в Україні становлять гірничі розробки від­критим способом, відходи гірничо-збагачувальної промисловості. Особливо це стосується Криворізького залізорудного басейну. При видобутку криворізької руди відкритим способом при кожному ви­буху на кар'єрі в атмосферу надходить 150 - 250 т дрібнозернистого пилу з токсичним вмістом 40 — 50 м3 оксиду вуглецю (ІІ). Пилогазо-ва хмара об'ємом 15 - 20 млн м3 досягає висоти 150 - 200 м і забру­днює територію в радіусі до 15 км. За рік на кар'єрах гірничо-збагачувальних комбінатів проводять 266 масових вибухів (М. Ма-лаш, 1994).

Велику загрозу природі і людині в Україні становить величезна кількість відходів, у тому числі радіоактивних. Сумарна кількість цих відходів, за даними М. Малаша, становить 200 млрд т, в тому числі лише в одній Дніпропетровській області близько 50 млрд т. Особливу екологічну небезпеку становлять місця зберігання рідких відходів гірничо-збагачувальних комбінатів. Рукотворні водойми, озера, заповнені рідкими шлаками, сягають глибини сотень метрів. Якщо накопичиться критична маса цих відходів, важко спрогнозу-вати наслідки екологічної катастрофи. Частинки пилу від вибухів у кар'єрах, а також ті, що випаровуються з «озер» та вивітрюються із сухих шламових «пляжів», знайдено навіть на Монблані (М. Ма-лаш, 1994).

Екологічною проблемою є перевиробництво і перевитрата енергії в процесі промислового виробництва. Доведено, що коли в інших країнах виробництво енергії на душу населення досягне рівня США, може настати екологічна катастрофа (А. В. Яблоков, 1989). Щоб не зменшити обсягів промислового виробництва і задовольнити потреби суспільства, енергію необхідно економити. У США, Японії, Німеччині та інших країнах цьому надають величезного значення. Застосування сучасних електроприладів зменшує споживання еле­ктроенергії у 2 — 4 рази без зниження потужності.

Глобальність антропогенного фактора. Ноосфера. У другій поло­вині ХХ ст. негативний вплив антропогенного фактора спостеріга­ється в усій геосфері (тропосфері, гідросфері і літосфері). Оскільки підземні випробування ядерної зброї спричинювали тектонічні ко­ливання, негативна дія цього фактора поширювалася і на області мантії Землі. Людина змінює навколишнє і особливо природне се­редовище — біогеосферу, створюючи нове, якісно відмінне від попе­реднього. Таке нове природне середовище В. І. Вернадський назвав ноосферою. Але за В. І. Вернадським ноосфера має бути результа­том позитивної діяльності людини. Оскільки попередній стан при­роди і навіть певної території Землі відновити неможливо, необхід­но забезпечити гармонійне функціонування біосфери та її екосис­теми1, хоч внаслідок діяльності людини вони можуть відрізнятися від природних. Наприклад, досить порівняти природне середовище цілинного степу і розораних земель, де рослинний і тваринний світи різняться між собою.

Техногенні екосистеми. Техносфера. Результати діяльності лю­дини викликають постійну стурбованість спеціалістів різних галу­зей і громадськості. Це пов'язано з тим, що набагато підвищилася потужність промислових об'єктів, збільшилася кількість транспор­ту, газопроводів, зросла токсичність викидів в атмосферу, кількість шкідливих відходів тощо.

Великої шкоди завдають пожежі, зокрема, на підприємствах наф­тової і газової енергетики. При цьому мають місце і велетенські ви­бухи, внаслідок чого збільшуються площі пошкоджених угідь. Ви­кид у повітря всього 2 — 2,5 кг діоксину внаслідок вибуху на хіміч­ному заводі в Італійському місті Севезо призвів до ураження тери­торії площею 18 км2.

Збільшення площі і кількості потужних об'єктів, зокрема тепло­вих і атомних електростанцій, у яких можливість аварії розрахова­на на один випадок за 10 тис. років, є передумовою нестабільності екосистем, важливою причиною негативної техногенної діяльності людини. В цілому необачна техногенна діяльність людини є одним з головних негативних екологічних факторів.

Розвиток промисловості спричинює негативний вплив на всі еко­логічні категорії біосфери. Замість природних створюються так зва­ні техногенні екосистеми, змінюються ландшафти, зазнає впливу і неорганічна природа. Отже, навколишнє середовище ще далеко не та оптимізована людиною ноосфера, про яку мріяв Вернадський. Воно є результатом промислової діяльності людини, якою повністю охоплена земна поверхня, і називається техносферою. Негативний вплив її на навколишнє середовище, зокрема, на агроландшафти треба послабляти, що значною мірою залежить від загальних при­родоохоронних заходів та діяльності людини, спрямованої на по­ліпшення трофічних зв'язків у біологічному середовищі.

1 Екосистема (природна екологічна система) — єдиний природний комплекс жи­вих організмів і середовища. Термін введений англійським фітоценологом А. Тенслі (1935). Терміни «екосистема» і «біоценоз» часто вживають як синоніми.

Біогеоценоз. Екосистема. Умови їх функціонування залежно від антропогенного фактора. Складовою частиною біосфери є біогеоце­ноз1, у межах якого відбувається біогенний кругообіг речовин, під­тримується складний динамічний біологічний зв'язок. Якщо, на­приклад, зникає повністю або тимчасово один із компонентів, частку його роботи беруть на себе інші, завдяки чому підтримується стій­кість біогеоценозу. Однак це не може тривати довго, особливо коли з біоценозу випадає кілька рівнозначних видів рослин або тварин, бо при зникненні одного або кількох видів тварин чи рослин лишають­ся поживи інші види. Порушуються також процеси утилізації речо­вин, що може спричинитись до загибелі біогеоценозу чи екосистеми. Це спостерігається, наприклад, у районах великих промислових розробок, видобутку корисних копалин, зокрема нафти, вугілля, де не завжди забезпечується своєчасне відновлення середовища (реку­льтивація). Звичайно, природа певною мірою себе перестраховує, і один біоценоз в екосистемі змінюється іншим. Так було і тоді, коли під впливом географічних катаклізмів (виверження вулканів, гео­логічні зміни, кліматичні фактори) змінювалися рослинні формації, трофічні зв'язки і самі біоценози.

Людина, як частина трофічного ланцюга, складова частина еко­системи і гетеротроф, уже давно не задовольняється існуючими трофічними зв'язками, їх масштабами і створює штучні біоценози, більш продуктивні, ніж природні. Так, при розорюванні земель фі­тоценози (природні рослинні угруповання) змінюються штучни­ми — агрофітоценозами. В них складаються якісно інші трофічні зв'язки. Природний процес зміни рослинності змінюється штучним і йде не від природи, а від людини — у зворотному напрямі. При цьому нагромаджується багато відходів, що не характерне для при­родної трофіки. В таких випадках людина стає ніби чужою складо­вою частиною природи, виходячи із загального біогенного кругообі­гу. В результаті її діяльності створюється інший екологічний ком­плекс, який істотно порушує природні біоценози й екосистему. Це, зокрема, можна спостерігати в сівозмінах, де застосовують техноло­гії вирощування культур, що передбачають внесення в ґрунт і на посівах великої кількості різних хімікатів, які в подальшому цирку­люють у біосфері, що можна проілюструвати на прикладі пестици­дів (рис. 4). Здебільшого вони згубно діють на рослини і ґрунтову біоту, природну трофіку. Створюються агробіоценози із зруйнова­ними зворотними зв'язками. Екологічні умови на таких полях різко погіршуються, продукція містить внесені хімічні сполуки. Фермен­тативна система рослин не розкладає і не виводить їх з кореневими виділеннями, а тому вони накопичуються в рослинах.

1 Синонім екосистеми як однорідної ділянки земної поверхні з живими організ­мами (біоценозом і середовищем).

В цьому плані великої екологічної шкоди завдають біосфері діго-ксин (тетрахлордибензо-пара-діоксин — ТХДД). Це синтетична вель­ми стійка і дуже сильно отруйна речовина. Діоксин у 67 тис. разів токсичніший за ціанід калію і в 500 разів — за стрихнін (А. Шиш­лова, 1999). Ця сполука досить довго зберігається в навколишньому середовищі і дуже ефективно переноситься по ланцюгу живлення рослина — людина або рослина — корм — тварина — тваринниць­ка продукція — людина. Ця тотальна отрута в невеликих кілько­стях завжди є в продуктах, воді, повітрі. Діоксин утворюється під час технологічних процесів, у яких використовують хлор і вуглець. Найбільше його викидають підприємства металургійні, з виробни­цтва паперу, численні хімічні заводи, фабрики, що виробляють пес­тициди, всі установки для спалювання відходів, заводи, що виго­товляють широко вживаний пластик полівінілхлорид (ПВХ), авто­мобілі на автострадах. Діоксини і близькі до них фурани — група хімічних сполук, яких налічується понад 200. З них 17 надзвичайно шкідливі для природи і людини. За незначної концентрації цих сполук у продуктах організм встигає виводити їх без шкоди для себе.

Великої шкоди природним угіддям і агроландшафтам завдають відходи у вигляді будівельних матеріалів, пластику, супутніх про­дуктів видобутку вугілля, нафти та інших копалин, а також відходи промисловості. Вони нагромаджуються як забруднювачі навколиш­нього природного середовища. Людина повинна виконувати роль редуцента і забезпечувати їх штучну (поза природним кругообігом речовин) утилізацію або гарантувати знешкодження їх у ґрунті.

Отже, діяльність людини в екосистемі має бути зваженою, обґрун­тованою, логічною. Це якщо і не сприятиме відновленню попередніх трофічних зв'язків, то хоча б забезпечить функціонування нових.

Людина як споживач має підтримувати свій (антропогенний) тро­фічний ланцюг у біосфері і використовувати з нього органічної ре­човини (тобто поживних речовин або загалом енергії) не більше, ніж надходить у нього. Лише за такої умови забезпечується цілісність екосистеми. Тому створюване на полях — в системі сівозмін штучне біологічне середовище має функціонувати так само ефективно, як і природне. Проте об'єм біологічного кругообігу речовин у ньому по­винен бути набагато більшим, щоб забезпечити одержання необхід­ної кількості продуктів харчування і сировини для промисловості. Штучно створена екосистема сівозміни або агроландшафту добре функціонує лише за оптимальної взаємодії усіх трьох складових трофічного ланцюга — продуцентів, консументів усіх порядків (включаючи людину) та редуцентів-деструкторів. Це означає, що середовище (ґрунт, повітря, поливна вода) повинно бути сприятли­вим, не містити шкідливих компонентів, які б погіршували роботу, зокрема першої (продуцентів) і останньої ланки цього ланцюга ре-дуцентів — мікроорганізмів-бактерій, дріжджових грибів, грибів-сапрофітів та інших, які мінералізують органічну речовину рослин­них решток та органічні добрива. Як уже зазначалося, великої шко­ди цим трофічним зв'язкам в агробіоценозі завдає неправильне ви­користання мінеральних добрив, інсектицидів, гербіцидів. Тому ро­слинництво, як частина біосфери і основа агробіоценозу, має бути вільним від різних забруднювачів, забезпечувати біологічно й еко­логічно якісні зв'язки людини з екосистемами.

Чистота довкілля, економія енергії в процесі виробничої діяльно­сті є першочерговим завданням. Від рослинництва люди повинні мати лише якісну продукцію. Для її одержання (аналогічно тому, як цього добиваються в промисловості) слід використовувати якомога менше енергоресурсів, тобто рослинництво, як провідна галузь сіль­ського господарства, повинне заощаджувати енергію і бути екологіч­но доцільним виробництвом. Цьому, як засвідчують дослідження і практика сучасного інтенсивного рослинництва, сприяють застосу­вання переважно біологічних, агротехнічних прийомів вирощуван­ня культур (застосування органічних добрив, біологічної азотфікса­ції, широке використання асоціативної мікрофлори, правильний догляд за посівами, впровадження сортів польових культур, які ма­ло уражуються хворобами та шкідниками, тощо).