Методи дослідження екології

28

РЕФЕРАТ

на тему

Методи дослідження екології

           Загальним методом дослідження екології, як й інших наук, є матеріалістична діалектика з її законами розвитку і взаємодії, єдності та боротьби протилежностей, переходу кількісних змін у нову якість,  заперечення заперечення. Ці закони, як і обумовлені ними закономірності, мають об’єктивний характер, тобто вони незалежні від волі та свідомості людей, зокрема дослідників. Водночас вони підвладні людям, оскільки вивчаючи і пізнаючи  ці закони суспільство може використовувати їх  у своїх інтересах. Реалізується  цей процес через діяльність людей.  Застосовуючи згадані закони в науковому пізнанні вчені виявляють як  виникло і розвивається певне явище, яких властивостей набуло в процесі розвитку, його суть, зміст і форми прояву , які тенденції його розвитку, чинники впливу на цей розвиток, його майбутнє тощо. Наочно проілюструвати чинність діалектичного методу дослідження можна на прикладі трансформації предмету екології, яка  має своє коріння в біології, тривалий час розвивається як один із її напрямів, однак впродовж тривалого часу переживає постійні кількісні зміни, які породжують нову якість. Нині формується екологія, яка охоплює практично всі науки як природничі, технічні, так і соціальні: економіку, мистецтво, мовознавство, культуру, право та ін. Маємо цілком новий предмет екології, безперечно нову екологічну науку. У цьому процесі безперечно проявляється й закон заперечення. На зміну предмету екології як суто біологічної науки прийшли і приходять десятки  нових визначень (заперечення), а подальший синтез сфери застосування екології в усіх галузях наукового пізнання формує загальну (глобальну) екологію (заперечення). В процесі становлення і формування екологічної науки чітко проявляється джерело її розвитку – єдність і боротьба протилежностей. Окремі галузеві екологічні науки, перебуваючи в нерозривному зв’язку, будучи окремими відмінними     сторонами  природних і суспільних процесів, дають взаємодію “відчуження” і в конкурентній боротьбі рухають екологічні  знання по висхідній.    Лише наприкінці ХХ століття людство з великим запізненням зрозуміло діалектичний взаємозв’язок між людиною і біосферою,   в якому первісною визначальною ланкою є природа. Так народилася ідея сталого розвитку. І не варто сьогодні дискутувати про  точність  вже загальноприйнятого з 1992 року терміну. Планета Земля – в екологічній небезпеці. І єдиний вихід з цього глухого кута -  концепція сталого розвитку. Суть проблеми полягає в тому, що людство, розвиваючи виробництво, дбаючи про народний добробут споживає все більше і більше  природної речовини. Чи можна в такій ситуації забезпечити успішне розв’язання обох глобальних завдань? Або образно кажучи, чи можна зробити так, щоб “вівці були цілі і вовки ситі”? Стратегія сталого розвитку дає позитивну відповідь на це  запитання.

            Ось чому  фундаментальною методологічною основою усіх економічних досліджень має стати концепція  сталого розвитку людства. На цю основу має спиратися наукове пізнання і практична діяльність людства усіх країн світу, в їх числі й України. Іншого не дано.

              Поряд з тим екологія у своїх дослідженнях використовує  також широкий арсенал методів – як традиційних, так і нових. Серед них :

         - статистичний метод, який дозволяє отримання, обробку та аналіз первинних статистичних матеріалів;

         - балансовий метод , що дає можливість зіставляти наявність природних ресурсів з їхнім використанням;

        - порівняльний метод - котрий передбачає вивчення об’єктів через порівняння з іншими об’єктами тощо.

В екології найчастіше порівнюють забруднені та екологічно чисті території. Широко використовують порівняно прості методи математичної статистики, а саме: обробку варіаційних рядів з визначенням математичного очікування, дисперсії, середнього квадратичного відхилення, отримання інтенсивних та екстенсивних показників для порівняння тощо.

В останні десятиріччя у вивченні екологічних проблем біосфери велике значення надається аерокосмічним методам дослідження. Нині в багатьох країнах створені й функціонують глобальні експериментальні системи вивчення природних ресурсів, до складу яких входять водний, наземний і ракетно-космічний комплекс збору інформації та наземний комплекс її приймання, обробки, збереження, поширення й використання.

Специфіка застосування космічних зйомок і отримання з них нової інформації обумовлена їх оглядовістю, можливістю вивчення поверхні Землі на різних рівнях генералізації (узагальнення).

Аерокосмічні методи дозволяють оцінити в динаміці всі процеси, що відбуваються в локальному, регіональному чи глобальному масштабах. Так, скажімо, саме космічне знімання 1975 р. зареєструвало пилосольові бурі, які несли отруйні для рослин хлориди з території, що зовсім недавно була морським дном. У 1986 р.  космічне знімання, проведене японським супутником, зафіксувало поширення теренами Європи чорнобильських радіонуклідів починаючи від другого дня аварії.

Нині в процесі дослідження виконуються синхронні вимірювання на семи рівнях:

1.      знімання з висоти 600-1000 км у масштабі 1:2000000 – 1:12000000 з метою оглядово-регіонального аналізу (використовуються збільшені знімки);

2. знімання з висоти 250-300 км з космічного корабля типу “Союз”, “Мир”, “Салют” у масштабі 1:200000-1:2000000 з метою регіональних комплексних робіт.

3. космовізуальні спостереження з космічних кораблів із метою регіональних досліджень;

4. знімання з висоти 10-20 км у масштабі 1:50000-1:200000 з літака чи повітряної кулі з метою проведення детальних комплексних робіт;

5. знімання з висоти 2-5 км у масштабі 1:200-1:25000 з літака (дирижабля, дельтаплана ) чи гелікоптера з метою  розробки детальних комплексних заходів;

6. аеровізуальні спостереження з літака чи з гелікоптера з метою оперативного детального аналізу;

7. наземні (підземні) та водні (донні, підльодові) спостереження і вимірювання в контрольних точках, вибраних за матеріалами аеровізуальних спостережень для детальних досліджень.

Значну роль у дослідженні навколишнього середовища відіграє картографічний метод дослідження, який дозволяє застосовувати географічну карту для опису, аналізу і пізнання явищ.

Учені-картографи створили цілісні картографічні моделі, що характеризують окремі елементи навколишнього середовища та їх використання в процесі господарської діяльності, а також указують на заходи зі збереження та покращання продуктивності природних і антропогенних ландшафтів. Це, насамперед, дані про природні процеси і явища, які створюють передумови для можливого погіршення якості середовища (райони активної сейсмічності, сильно еродовані, засолені чи заболочені ґрунти тощо), про розміщення та основні властивості об’єктів господарської діяльності, які забруднюють ґрунти, воду чи повітря; дані про контроль за станом окремих компонентів середовища тощо.

Географічні карти не обмежуються фіксацією розміщення явищ і виявленням закономірностей цього розміщення. Отримання нових знань і характеристик, висвітлення процесів розвитку, встановлення взаємозв’язків і прогнозів  явищ – ось ті можливості, що відкривають картографічному методові найширші перспективи.

Гострота екологічних проблем у розвитку біосфери в цілому і в окремих регіонах досягла меж, що вимагають системного підходу до них, усебічного та комплексного вивчення навколишнього середовища з використанням усього комплексу методів. Системний підхід дає змогу розв’язати низку завдань, які стоять перед екологією як комплексною наукою, зокрема розкрити цілісність екосистем різного ієрархічного рівня, прослідкувати і передбачити зміни у властивостях основних компонентів екосистем під впливом антропогенної діяльності, а також вирішити проблеми збереження самої людини як виду.

Предметом дослідження екології є детальне вивчення за допомогою кількісних методів основ структури та функціонування природних та створених людиною систем. Жива природа, що оточує нас, - це не безладне, випадкове поєднання живих істот. Вона є стійкою організованою системою органічного світу, що склалася в процесі його еволюції. Центральне місце в екології посідає проблема динаміки та чисельності популяцій і механізмів її регулювання. Тут виявляється значимість участі популяційних (конкуренція за їжу) та біоценотичних (хижаків, паразитів, збудників захворювань) механізмів.

Тому серед основних завдань екології можна виділити такі:

-         дослідження особливостей організації життя, в тому числі у зв’язку з антропогенним впливом, що є результатом людської діяльності, на природні системи;

-         виявлення специфіки впливу видозміненого антропогенною діяльністю середовища на саму людину;

                    - створення наукової основи раціональної експлуатації природних, зокрема  біологічних ресурсів;

-         прогнозування змін природи під впливом діяльності людини;

-         збереження середовища існування людини.

Під екологічною системою розуміють сукупність елементів, утворених живими  організмами та середовищем їх існування, пов’язаних між собою обміном речовин та енергією. При дослідженні регулювання чисельності ссавців велике значення надається аналізові взаємопов’язаних фізіологічних, гормональних та залежних від поведінки механізмів. У динаміці чисельності популяцій найглибше вивчається роль практично важливих видів: шкідників сільського та лісового господарства, носіїв та переносників збудників захворювань, об’єктів рибного та мисливського промислів.

Взаємовідносини людини з видами, популяціями, спільнотами в наш час є екологічно незбалансованими. Внаслідок цього мають місце значні втрати врожаїв через шкідників, значних збитків завдають живі організми сировині, матеріалам, техніці, будівлям та спорудам, пам’ятникам культури, скорочується чисельність та зникають окремі види, виникає екологічний дискомфорт урбанізованого середовища, що поглиблює стресові ситуації, зростає захворюваність людей.

Збалансованість взаємовідносин людини з видами, популяціями та спільнотами може бути досягнута за рахунок комплексних зусиль з боку людини шляхом екологічної регламентації господарської діяльності, цілеспрямованого, екологічно виправданого впливу на види, популяції та екосистеми, шляхом екологічного виховання підростаючих поколінь.

Завдяки цьому може бути розв’язано багато проблем господарської діяльності суспільства:

-         інтенсифікація виробництв ряду галузей;

-         збереження та заощадження сировини;                                                                                                                                                                                                                     

-         охорона історичних та архітектурних пам’яток;

-         збільшення часу експлуатації промислового та житлового комплексів;

-         продовження тривалості життя та зниження захворюваності людей в умовах урбанізованого середовища;

-         підвищення добробуту населення та соціального комфорту;

-         вдосконалення механізмів взаємодії суспільства та природи.

Учені, які вивчають закономірності взаємодії людей з навколишнім середовищем,  підкреслюють той факт, що з розвитком цивілізації на Землі зростає значення наукових напрямів, пов’язаних із космізацією знання. Біосфера – це ланцюг у складному процесі життя Всесвіту, а тому екологія в майбутньому може набути характеру науки про еволюцію життя на Землі, про можливості поліпшення якості середовища проживання людини та інших живих організмів, про прискорення  еволюції .

Завданнями екології для економістів є ознайомлення зі специфікою впливу  економіки в цілому та окремих її галузей на навколишнє природне середовище, засвоєння господарського механізму управління процесом природокористування та охорони довкілля; вивчення специфіки економічних методів управління процесом природокористування та вміння їх практичного застосування.

Спостереження за станом навколишнього природного середовища в Україні здійснюють десятки міністерств та відомств.

Міністерство охорони навколишнього природного середовища України здійснює спостереження за:

-  джерелами промислових викидів в атмосферу та дотриманням норм тимчасово узгоджених і гранично допустимих скидів.  Контролюється 65 інгредієнтів. Основні – пил, діоксид сірки, оксид вуглецю, діоксид азоту, сірководень, аміак, формальдегід, фтористий водень, хлористий водень, важкі метали, кислоти, бензопірен.

-         станом ґрунтів сільськогосподарських угідь із визначенням залишкової кількості в них пестицидів і важких металів;

-         джерелами скидів стічних вод і дотриманням норм тимчасово узгоджених і гранично допустимих скидів. Мережа поверхневих вод налічує 1123 пункти (2216 створів). Контролюється 55 інгредієнтів. Основні – аміачний азот, нітритний азот, важкі метали, нафтопродукти, феноли, хлориди, сульфати;

-         скидами і викидами з об’єктів, на яких  використовуються  радіаційно небезпечні технології;

-         станом  і складом  звалищ промислових і побутових відходів;

-         станом наземних і морських екосистем.

Управління з гідрометеорології Міністерства охорони навколишнього природного середовища України веде спостереження за:

–        станом  атмосферного повітря, атмосферними опадами, метеорологічними умовами, аерологічними параметрами,   в тому числі за транскордонним перенесенням забруднюючих  речовин. Постійний щодобовий контроль здійснюється в  49 містах України. Контролюються 37 шкідливих домішок. Основні:  пил, діоксид сірки, діоксид азоту, оксид вуглецю, важкі метали, бензопірен. Стаціонарні пости спостережень призначені для забезпечення неперервного відбору проб повітря. Із загальних стаціонарних постів виділяються опорні для виявлення тривалих змін вмісту основних (СО, NО2,  SО2, пил ) і найбільш поширених забруднюючих речовин. Маршрутні пости спостережень призначені для відбору проб повітря у фіксованій точці, що проводяться з допомогою пересувного устаткування. Підфакельні пости здійснюють відбір проб повітря під викидом із метою виявлення зони впливу джерела;