Основные законы экологии. Законы Барри Коммонера. Экологические законы коммонера

Введение

Замечательный американский эколог Барри Коммонер является автором ряда книг и известным социальным и политическим активистом. Коммонер родился в 1917 году. Он учился в Гарвардском университете и получил степень доктора в области биологии в 1941 году. Основной темы своей работы, Коммонер как биолог, избрал -- проблему разрушение озонового слоя.

В 1950, Коммонер будучи противником атмосферных испытаний ядерного оружия, пытался обратить на эту проблему внимание общественности. В 1960 году он принимал участие в решении других экологических проблем, включая проблемы охраны окружающей среды и исследования источников энергии. Им написано множество книг: Science and Survival (1967), The Closing Circle (1971), Energy and Human Welfare (1975), The Poverty of Power (1976), The Politics of Energy (1979), and Making Peace with the Planet (1990).

Сочетание социалистических убеждений и решение проблем окружающей среды легли в основу его предвыборной президентской кампании в 1980 году. После неудачной попытки баллотироваться в президенты США, он возглавил Центр Биологии и Природных Систем (Center for the Biology of Natural Systems) при колледже Квинз (Queens college) в Нью-Йорке (New York City).

По мнению Коммонера, сегодняшние промышленные методы и добыча ископаемого топлива, приводят к активному загрязнение окружающей среды. Он твердо убежден, что стремление к максимальной прибыли, в настоящее время, имеет приоритет над экологией планеты. По мнению Коммонера только возмещение ущерба нанесенного природе - бессмысленно. Мы должны, в первую очередь, сосредоточиться на предотвращении уничтожения природы в будущем; по большей части, решение экологических проблем кроется, в сохранении окружающей среды. Именно в книгах Science and Survival (1967) и The Closing Circle (1971), Коммонер одним из первых среди ученых обратил наше внимание на высокую экологическую стоимость нашего технического развития и вывел 4 своих знаменитых «закона» экологии.

Спустя 20 лет Коммонер делает обзор наиболее важных попыток оценки нанесенного природе вреда в своей книге Making Peace with the Planet (1990), и демонстрирует нам, почему, несмотря на миллиарды долларов, истраченных на защиту окружающей среды, мы находимся сейчас на очень опасном этапе. Это книга жестоких фактов и цифр, вывод из которых один: экологическое загрязнение - это неизлечимое заболевание, которое можно предотвратить лишь фундаментальным переосмыслением производства товаров.

Коммонер достаточно радикален в выборе решения многих проблем загрязнения окружающей среды. Он является решительным сторонником использования возобновляемых источников энергии, особенно солнечной энергии, которая может децентрализовать энергопотребление предприятий, и использовать солнечный свет в качестве альтернативного источника энергии для большинства потребителей энергии.

Коммонер указывает на серьезность социальных причин, влияющих на сложившуюся экологическую ситуацию. Он утверждает, что, устранение разрыва экономического развития между развитыми странами и странами, так называемого «третьего мира», списание экономических долгов, должно привести к уменьшению проблемы перенаселения. Так же, это может компенсировать ущерб, нанесенный такими странами природе, за предыдущие десятилетия. Также, Коммонер призывает к перераспределению мировых богатств.

1. Все связано со всем

Первый закон (все связано со всем) обращает внимание на всеобщую связь процессов и явлений в природе. Этот закон является узловым положением в природопользовании и свидетельствует, что даже небольшие изменения человеком в одной экосистеме могут привести к большим отрицательным последствиям в других экосистемах. Первый закон называется также законом внутреннего динамического равновесия. Например, вырубка лесов и последующее уменьшение свободного кислорода, а также выбросы в атмосферу оксида азота и фреона привели к истощению озонового слоя в атмосфере, что, в свою очередь, увеличило интенсивность ультрафиолетового излучения, достигающего земли и губительно действующего на живые организмы. Известна притча о Дарвине, который на вопрос своих земляков о том, что им делать для увеличения урожая гречихи, ответил: «Разведите кошек». И напрасно крестьяне обиделись. Дарвин, зная, что в природе «все связано со всем», рассудил так - кошки переловят всех мышей, мыши перестанут разорять гнезда шмелей, шмели будут опылять гречиху и крестьяне получат хороший ее урожай.

2. Все должно куда-то деваться

Второй закон (все должно куда-то деваться) базируется на результатах возникновения и развития жизни на земле, на естественном отборе в процессе эволюции жизни. Он связан с биотическим (биологическим) круговоротом: продуценты - консументы - редуценты. Так, для любого органического вещества, вырабатываемого организмами, в природе существует фермент, способный это вещество разложить. В природе ни одно органическое вещество не будет синтезировано, если нет средств для его разложения. В этом круговороте непрерывно, циклично, но неравномерно во времени и пространстве происходит перераспределение вещества, энергии и информации, сопровождающееся потерями.

Вопреки этому закону человек создал (и продолжает создавать) химические соединения, которые, попадая в природную среду, не разлагаются, накапливаются и загрязняют ее (полиэтилен, ДДТ и др.). То есть биосфера не работает по принципу безотходности, в ней всегда накапливаются выбывающие из биотического круговорота вещества, формирующие осадочные породы. Отсюда вытекает следствие: абсолютно безотходное производство невозможно. Поэтому мы можем рассчитывать только на малоотходное производство. Действие этого закона - одна из главных причин кризиса окружающей среды. Огромные количества вещества, например, нефти и руды извлечены из земли, преобразованы в новые соединения и рассеяны в окружающей среде.

В связи с этим при развитии технологий необходимы: а) малая энерго- и ресурсоемкость, б) создание производства, в котором отходы одного производства являются сырьем другого производства, в) организация разумного захоронения неминуемых отходов. Этот закон предупреждает нас о необходимости разумного преобразования природных систем (строительство плотин, переброска стока рек, мелиорация и многое другое).

3. Природа «знает» лучше

В третьем законе (природа «знает» лучше) Коммонер говорит о том, что, пока нет абсолютно достоверной информации о механизмах и функциях природы, мы, подобно человеку, незнакомому с устройством часов, но желающему их починить, легко вредим природным системам, пытаясь их улучшить. Он призывает к предельной осторожности. Преобразование природы пагубно экономически и опасно экологически. В конечном итоге могут быть созданы условия, не пригодные для жизнедеятельности. Существующее мнение об улучшении природы без указания экологического критерия улучшения лишено всякого смысла. Иллюстрацией третьего «закона» экологии может служить то, что один лишь математический расчет параметров биосферы требует безмерно большего времени, чем весь период существования нашей планеты как твердого тела. (Потенциально осуществимое разнообразие природы оценивается числами с порядком от 101000до 1050 при пока не осуществленном быстродействии ЭВМ - 10"° операций в сек. -- и работе невероятного числа (1050) машин операция вычисления одномоментной задачи варианта из 1050 разностей займет 1030 с, или 3х1021 лет, что почти в 1012 раз дольше существования жизни на Земле). Природа пока «знает» лучше нас.

Можно привести примеры об отстреле в свое время волков, которые оказались «санитарами леса», или об уничтожении в Китае воробьев, которые якобы губят посевы, но никто не подумал, что посевы без птиц будут погублены вредными насекомыми.

4. Ничто не дается даром

Четвертый закон (ничто не дается даром) имеет еще трактовку «за все нужно платить». Этот закон Коммонера вновь касается тех проблем, которые обобщает закон внутреннего динамического равновесия и закон развития природной системы за счет окружающей ее среды. Глобальная экологическая система, т. е. биосфера, представляет собой единое целое, в рамках которого любой выигрыш сопряжен с потерями, но, с другой стороны, все, что извлечено из природы, должно быть возмещено. Коммонер так разъясняет свой четвертый «закон» экологии: «...глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которого ничего не может быть выиграно или потеряно и которое не может являться объектом всеобщего улучшения: все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возмещено. Платежа по этому векселю нельзя избежать: он может быть только отсрочен». Например, при выращивании зерна, овощей мы извлекаем из пашни химические элементы (азот, фосфор, калий и др.), и если в нее не вносить удобрения, то урожай постепенно начинает снижаться.

Обратимся опять к печально известной истории Аральского моря. Для восстановления экосистемы моря необходимы значительные денежные средства. К июню 1997 г. государства Центральной Азии направили на ликвидацию последствий экологического бедствия на Арале свыше 2 млрд. долл., однако восстановить Аральское море не удалось. В 1997 г. было решено сформировать Международный фонд спасения Арала. Начиная с 1998 г., взносы в этот фонд осуществляются по принципу: 0,3% от доходной части бюджета Казахстана, Туркмении, Узбекистана и по 0,1% - Киргизии и Казахстана. В Докладе Европейского агентства по вопросам окружающей среды за 2003 г. обращено внимание, что вследствие «парникового эффекта» произошло учащение природных катаклизмов, экономические потери от которых составляют в среднем 11 млрд. евро в год.

Человек склонен думать, что его минуют неприятности, что это произойдет с кем-то другим, но не с ним. Вот еще один всем известный печальный пример. Чернобыльская авария перевернула точку зрения многих людей на атомную энергетику. Иллюстрацией четвертого экологического закона является та страшная цена, которую заплатили и продолжает выплачивать украинский, белорусский и русский народы за “самую дешевую электроэнергию”.

Заключение

Известный американский ученый-эколог Б. Коммонер сводит основные законы экологии к следующему:

1. первый закон экологического развития Коммонера (все связано со всем) обращает внимание на всеобщую связь процессов и явлений в природе и близок по смыслу к закону внутреннего динамического равновесия: изменение одного из показателей системы вызывает функционально-структурные количественные и качественные перемены, при этом сама система сохраняет общую сумму вещественно-энергетических качеств. Этот закон отражает существование колоссальной сети связей в биосфере между живыми организмами и природным окружением. Любое изменение качества природной среды по существующим связям передается как внутри биогеоценозов, так и между ними, влияет на их развитие;

2. второй закон (все должно куда-то деваться) говорит о том, что ничто в природе не исчезает бесследно, то или иное вещество просто перемещается с места на место, переходит из одной молекулярной формы в другую, влияя при этом на жизненные процессы живых организмов;

3. третий закон (природа «знает» лучше) свидетельствует о том, что мы не имеем достоверной информации о механизме и функциях природы, поэтому легко вредим природным системам, стараясь их, как нам кажется, улучшить;

4. четвертый закон (ничто не дается даром) доказывает нам то, что глобальная экологическая система, т. е. биосфера, представляет собой единое целое, в рамках которого любой выигрыш сопряжен с потерями, но, с другой стороны, все, что извлечено из природы, должно быть возмещено.

Основываясь на этих законах, можно предложить альтернативу - экологическую целесообразность, что означает совместимость технологических процессов с процессами эволюции биосферы. Из всех видов технологий только один соотносится с логикой развития биосферы - это экологические технологии (экотехнологии). Они должны быть построены по типу природных процессов, а иногда даже становится их прямым продолжением. Формулировать принципы построения экотехнологий необходимо на основе тех механизмов, которыми живая природа поддерживает свое равновесие, продолжает развиваться. Один из таких принципов - совместимость по веществу. Все отходы и выбросы (в идеале) должны быть переработаны микроорганизмами, а также не причинить вреда всему живому. Поэтому в биосферу в конечном итоге мы должны выбрасывать только то, что может быть переработано микроорганизмами. Это и будет совместимостью по веществу.

Из этого следует, что вновь создаваемые химические и другие технологии должны оперировать только экологически целесообразными веществами, получаемыми в качестве отходов. Тогда природа сама сможет справиться с утилизацией отходов и загрязнений.

Список использованной литературы

1. Дмитриенко П.К. Природа знает лучше // Химия и жизнь-21 век. - №8. - 1999. - С.27-30.

2. Коммонер Б. Замыкающийся круг. - Л., 1974. - С.32.

3. Концепции современного естествознания. Курс лекций. -- Ростов н/Д: Феникс, 2003. - 250 с.

4. Масленникова И.С., Горбунова В.В. Управление экологической безопасностью и рациональным использование ресурсов: Учебное пособие. - СПб.: СПбТИЗУ, 2007. - 497с.

5. Природа и мы. Экология от А до Я // АиФ детская энциклопедия. - №5. - 2004. - С.103.

6. Реймс Н.Ф. Экология. Теория, законы, правила, принципы и гипотезы. - М.: Россия Молодая, 1994. - С.56-57.

Видный американский эколог Барри Коммонер обобщил системность в экологии в виде четырех законов под названием "коммонера", которые в настоящее время приводятся практически в любом пособии по экологии. Их соблюдение - обязательное условие любой деятельности человека в природе. Эти законы являются следствием тех основных принципов общей теории жизни.

1 законы Коммонера:

Все связано со всем. Любое изменение, совершаемые человеком в природе, вызывает цепь последствий, как правило, неблагоприятных.

По сути дела, это одна из формулировок принципа единства Вселенной. Надежды на то, что какие-то наши действия, особенно в сфере современного производства, не вызовут серьезных последствий, если мы проведем ряд экозащитных мероприятий, во многом утопичны. Это способно лишь несколько успокоить ранимую психику современного обывателя, отодвигая в будущее более серьезные изменения в природе. Так мы удлиняем трубы наших ТЭЦ, считая, что при этом вредные вещества более равномерно рассеются в атмосфере и не приведут к серьезным отравлениям среди окрестного населения. И действительно, кислотные дожди, вызванные повышенной концентрацией в атмосфере соединений серы, могут пройти совсем в другом месте и даже в другой стране. Но нашим домом является вся планета. Рано или поздно мы столкнемся с ситуацией, когда длина трубы уже не будет играть существенной роли.

2 законы Коммонера:

Все должно куда-то деваться. Любое загрязнение природы возвращается к человеку в виде "экологического бумеранга". Энергия не исчезает, а куда-то переходит загрязнители, попадающие в реки, в конечном счете, оказываются в моря и океанах и с их продуктами возвращаются к человеку.

3 законы Коммонера:

Природа знает лучше. Действия человека должны быть направлены не на покорение природы и преобразование ее в своих интересах, а на адаптацию к ней. Это одна из формулировок принципа оптимальности. В совокупности с принципом единства Вселенной он приводит к тому, что Вселенная в целом предстает как единый живой организм. То же можно сказать и о системах более низких иерархических уровней, таких как планета, биосфера, экосистема, многоклеточное существо и т.п. Любые попытки внести изменения в отлаженный организм природы, чреваты нарушением прямых и обратных связей, посредством которых реализуется оптимальность внутренней структуры данного организма. Деятельность человека только тогда будет оправдана, когда мотивация наших поступков будет определяться в первую очередь той ролью, для выполнения которой мы были созданы природой, когда потребности природы будут иметь для нас большее значение, чем личные нужды, когда мы будем в состоянии во многом безропотно ограничить себя во благо процветания планеты.

4 законы Коммонера:

Ничего не дается даром. Если мы не хотим вкладывать средства в охрану природы, то придется платить здоровьем, как своим, так и потомков.

Вопрос об охране природы очень сложен. Ни одно наше воздействие на природу не проходит бесследно, даже если выполнены, казалось бы, все требования экологической чистоты. Хотя бы потому, что развитие экозащитных технологий требует высококачественных источников энергии, и высококачественные исполняемые законы. Даже если сама энергетика перестанет загрязнять атмосферу и гидросферу вредными веществами, все равно остается нерешенным вопрос теплового загрязнения. Согласно второму закону термодинамики, любая порция энергии, претерпев ряд превращений, рано или поздно перейдет в тепло. Пока еще мы не в силах состязаться с Солнцем по количеству поставляемой на Землю энергии, но наши силы растут. Мы горим желанием открыть новые источники энергии. Как правило мы высвобождаем энергию, накопленную когда-то разными формами вещества. Это гораздо дешевле, чем улавливать рассеянную энергию Солнца, но напрямую ведет к нарушению теплового баланса планеты. Не случайно средняя температура в городах на 2-3 (а иногда и больше) градуса выше, чем за пределами города в той же местности. Рано или поздно этот "бумеранг" к нам вернется.

Разделы экологии (по Н.Ф. Реймерсу)

Структура современной экологии (по Н.Ф. Реймерсу)

Экология города - научная дисциплина, изучающая закономерности взаимодействия человека с городской средой. Во всем мире интенсивно идет процесс урбанизации, который коснулся и России. В настоящее время в российских городах проживает 109 млн чел. (или 74%).

Экология прикладная - раздел экологии, результаты исследования которого направлены на решение практических проблем охраны окружающей среды (защита от загрязнения среды токсикантами, рациональное использование природных ресурсов, совершенные технологии в различных отраслях хозяйства и др.). В настоящее время в прикладной экологии довольно успешно развиваются следующие направления: промышленная (инженерная), технологическая, сельскохозяйственная, медицинская, химическая, рекреационная и др.

Экология социальная - раздел экологии, исследующий отношения между человеческим обществом и окружающей географически пространственной, социальной и культурной средой, прямое и побочное влияние производственной деятельности на состав и свойства окружающей среды, экологическое воздействие антропогенных факторов на здоровье человека и на генофонд человеческих популяций. Внутри социальной экологии различают: экологию личности, экологию культуры, этноэкологию и др. Так, экология культуры занимается сохранением и восстановлением различных элементов культурной среды, созданной человечеством на протяжении его истории (памятников архитектуры, парков, музеев и др.). Этноэкология изучает взаимосвязь населения с географической средой, формирующей этнос в ходе исторического процесса. Экология народонаселения рассматривает связи между процессами, возникающими в человеческих популяциях под влиянием меняющейся природной и социально-экономической среды в более коротком интервале времени. Более подробнее можно ознакомиться в книге Д. Марковича "Социальная экология" (М., 1991).

Экология человека (антропоэкология ) - комплексная наука (часть социальной экологии), изучающая взаимодействие человека как биосоциального существа со сложным многокомпонентным окружающим миром, с постоянно усложняющейся средой обитания. Важнейшей её задачей является раскрытие закономерностей производственно-экономического, целевого освоения и преобразовывания природных ландшафтов под воздействием деятельности человека. Термин введен амер. учеными Р. Парком и Э. Бюргессом (1921).

Глобальная экология - комплексная научная дисциплина, изучающая основные закономерности развития биосферы в целом, а также возможные её изменения под влиянием деятельности человека. Глобальная экология призвана изучать взаимоотношения человечества с окружающей средой в планетарном масштабе. Это связано с тем, что возникли негативные экологические последствия воздействия антропогенных факторов на биосферу Земли.

Значительный вклад в разработку понятийного аппарата современной экологии внес Н.Ф. Реймерс. В его капитальном труде Экология теории, законы, правила, принципы и гипотезы 1994 собраны вместе все известные автору теоремы, законы, аксиомы и гипотезы, относящиеся к этой области знания. Однако, на наш взгляд, работа эта не является завершенной, так как многие из приведенных в ней законов и теорем повторяют друг друга и не составляют единой системы, характерной для сложившейся науки, такой, какой, например, стали физика или математика. Но эта дело времени и будущих исследований и исследователей.

Н.Ф. Реймерс предлагает такую классификацию биоэкологии:

• 1. Эндоэкология:
  • - молекулярная экология, в том числе экологическая генетика, а возможно, и геноэкология как генетическая взаимосвязь всего живого
  • - экология клеток и тканей морфологическая экология
  • - физиологическая экология индивида с разделами экологии питания, дыхания и т.п. наоборот, физиология, экологическая физиология, экологическая этология и т.д. будут уже частями физиологии, этологии и других соответствующих наук.
• 2. Экзоэкология:
  • - аутоэкология особей и организмов как представителей вида
  • - демэкология экология малых групп
  • - популяционная экология
  • - специоэкология экология вида
  • - синэкология экология сообществ
  • - биоценология экология биоценозов
  • - биогеоценология учение об экосистемах различного иерархического уровня организации
  • - учение о биосфере биосферология
  • - экосферология глобальная экология.

Современные экологические проблемы

Основные экологические проблемы

Изначально проблемы экологии разделяют по условиям масштаба: они могут быть региональными, локальными и глобальными.

Примером локальной экологической проблемы является завод, который не очищает промышленные стоки перед тем, как сбросить их в реку. Это приводит к гибели рыб и вредит человеку.

В качестве примера региональной проблемы можно взять Чернобыль, а точнее - почвы, которые к нему прилегают: они радиоактивны и представляют угрозу для любых биологических организмов, находящихся на этой территории. Далее мы уделим внимание глобальным экологическим проблемам.

Глобальные экологические проблемы человечества: характеристика

Этот ряд проблем экологии имеет огромные масштабы и влияет непосредственно на все экологические системы, в отличие от локальных и региональных.

Экологические проблемы: потепление климата и озоновые дыры

Потепление ощущается жителями Земли по мягким зимам, которые раньше были редкостью. С тех пор, как проводился первый международный год геофизики, температура приземистого воздушного слоя возросла на 0,7 °С. На Северном полюсе нижние слои льда начали подтаивать из-за того, что вода потеплела на 1°С.

Некоторые ученые придерживаются мнения, что причина этого явления - так называемый "парниковый эффект", который возник из-за большого количества сжигания топлива и скопления углекислого газа в атмосферных слоях. Из-за него нарушается отдача тепла, и воздух охлаждается медленнее.

Другие же считают, что потепление связано с солнечной активностью и человеческий фактор здесь не играет существенной роли.

Озоновые дыры - еще одна проблема человечества, связанная с техническим прогрессом. Известно, что жизнь зародилась на Земле только после того, как возник защитный озоновый слой, который оберегает организмы от сильного излучения УФ.

Но в конце 20 века ученые обнаружили, что над Антарктидой крайне малое содержание озона. Такое положение сохраняется и до сих пор, поврежденная площадь при этом приравнивается к размерам Северной Америки. Такие аномалии обнаружены и в других областях, в частности, озоновая дыра есть над Воронежем. Причина этого - активные запуски ракет и спутников, а также самолетов.

Понятно, что все не могут быть экологами (я вот тоже не эколог), но сталкиваться с экологическими вопросами - будь то проблемы уборки листвы, стрижки травы, застройки, мусора, "благоустройства", публичных слушаний по развитию поселения и т.п. - приходится каждому. Очень помогает знание четырех фундаментальных законов экологической науки, которые сформулировал один из "отцов" современной экологии Барри Коммонер:

1. Всё связано со всем (Everything is connected to everything else) - для всех живых организмов, включая человека, есть одна общая, единая среда существования (биосфера).

Что влияет на одного - влияет на всех; нельзя изменять или уничтожать какие-то части природной среды и при этом быть уверенными, что на нас самих это не скажется тем или иным образом. Люди много раз сталкивались с тем, что бездумное уничтожение (или, наоборот, привнесение) животных и растений, изменение окружающей среды, в конечном счете, ухудшало их собственное качество жизни и здоровье.

2. Всё должно куда-то уходить (Everything must go somewhere) - в природном мире вообще нет такого понятия, как "мусор"; природный мир - круговорот, где ничто не исчезает, а переходит из одной формы в другую.

Опавшая листва и отмершая трава становится плодородной почвой, из которой вырастают новые растения и деревья дают новую листву.

Для того, чтобы природная среда (а вместе с ней и мы) не пострадала, необходимо, чтобы всё, что мы называем "мусором", возвращалось в круговорот вещей, а не превращалось в "мертвый груз". Например, в здоровом лесу или парке не только опавшая листва, но даже упавшие деревья очень быстро перерабатываются и возвращаются в природную среду, питая ее новые циклы. То же самое касается и мусора, который производит человек. - он должен куда-то уходить, не лежать без дела на помойках и не вылетать в трубу с дымом. Посмотрите на свалку с другого ракурса - не как на горы ненужного мусора, а как на горы сырья, которое буквально валяется под ногами и его можно вновь пускать в оборот, на заводы, но вместо этого оно просто лежит под открытым небом. Природа старается всеми силами избегать "простаивающих" ресурсов - все должно быть в деле.

3. Природа знает лучше (Nature knows best) - в отличие от человеческих законов, норм и правил (от законов эстетики до всяких СНиП-ов и ГОСТ-ов), законы природы объективны, действуют независимо от того, признаем мы их, или нет; кроме того, природный мир уже существует в виде системы взаимосвязей живых организмов и окружающей среды.

Поэтому нужно выявлять законы природы и следовать - будь то содержание территорий, промышленность или "благоустройство" - а не пытаться навязать природному миру свои порядки (что равносильно плевку против ветра).

Нужно создавать условия для того, чтобы природные объекты существовали так, как для них наиболее естественно, и сами регулировали себя.

4. За всё приходится чем-то платить (There is no such thing as a free lunch, американская поговорка, дословно "Бесплатных обедов не бывает").

Бездумная эксплуатация природного мира неизбежно приводит к тому, что полезные природные ресурсы переходят в бесполезные для нас формы. Браконьерство приводит к тому, что остаются (выживают) только бесполезные для нас животные и растения, бесконтрольная рубка деревьев и покосы - к обеднению почвы, смыву и развеиванию плодородного грунта; постоянные сбросы мусора в воду - к тому, что воду нельзя пить, выбросы в воздух - к тому, что воздухом нельзя дышать. Надо понимать, что за все наши действия, в виду объективных законов экологии, окружающая среда "выставит нам счет".

Другое изложение этого закона - ничто не возникает из ниоткуда. К примеру, глупо думать, будто, если только убирать опавшую листву и скошенную траву, обрезать ветви, то деревья, кустарники и травы будут расти так же хорошо, как и прежде, сами собой - они просто не смогут брать ресурсы для роста "из ниоткуда".

Казалось бы, все эти четыре закона - прописные истины, но практика показывает, что люди банально их не понимают, отчего и руководствуются в своих действиях и решениях такими глупостями, как "хотите природы - за городом ее полно", "здесь город, а не лес, тут природе не место", "зеленые зоны - это резервы для застройки", "главное, чтобы двор и парк выглядели опрятно" и тому подобное.
Всегда надо быть готовыми повторять и объяснять очевидные (для нас самих) вещи, в том числе и следующую: наука как раз и существует для того, чтобы снабжать нас знаниями для принятия правильных решений.

Благоустройство города и здоровье граждан:

проблема обеспечения экологической безопасности населения

городского округа Химки Московской области

1. Введение.

…

Доклад Яблокова о состоянии экологии РФ

Член-корреспондент РАН Алексей Яблоков и руководитель научно-исследовательской группы социальной экологии Социологического института РАН Ольга Цепилова подготовили доклад о состоянии экологии в России и выступили с ним в Санкт-Петербургском институте региональной прессы.

По мнению Алексея Яблокова в России сложилась тревожная экологическая ситуация. С одной стороны, самые высокие чиновники страны не устают повторять правильные слова о необходимости борьбы за улучшение экологии.Однако,

…

Крупный американский эколог и специалист в области охраны природы Барри Коммонер сформулировал четыре «закона экологии», которые он успешно применил для объяснения современной экологической ситуации. Внимательно вдумайтесь в их содержание.

1. Все связано со всем (или «все влияет на все»). Это очень лаконичная перефразировка закона материалистической диалектики о всеобщей взаимосвязи и взаимообусловленности предметов и явлений в природе и обществе. Ф.Энгельс писал: «Ведь в природе ничего не совершается обособленно. Каждое явление действует на другое, и обратно».

Этот «закон» отражает колоссальное число связей между миллиардами населяющих биосферу живых существ и окружающей их средой, между биосферой и обществом, между компонентами различных экосистем, биосферой и солнцем. Известны неожиданные цепочки связей. Приведем примеры. Неумеренная вырубка лесов вызывает лесов вызывает: снижение лесистости – увеличение поверхностного стока – уменьшение запаса грунтовых вод – смыв почвы – обмеление и заиление рек и озер – сокращение площади пойм – сокращение продуктивности земель, кормовых угодий – снижение продуктивности животноводства – дефицит продовольственных товаров.

2. Все должно куда-то деваться. Это перефразировка закона сохранения вещества и энергии: ничто не исчезает бесследно. Попав в окружающую среду, вещество (мусор) переходит из одной формы в другую, перемещается с места на место, из одной экосистемы в другую, из района в район, нередко концентрируется по цепям питания. Все, что человек выбрасывает в процессе производства во внешнюю среду, рано или поздно попадает через продукты питания, воздух и воду в организм человека, вызывая многочисленные заболевания, преждевременное старение и смерть.

4. Ничто не дается даром. За все блага приходится платить. Глобальная система едина. Выигрыш в одном месте сопровождается потерей в другом. В каждом конкретном случае соотношение выигрыша и потери будет различным, могут быть весьма большие отклонения в ту или иную сторону. Так, затопление пойменных лугов при создании ГЭС вынуждает тратить большое количество энергии на производство кормов на поливных землях. Неумеренный забор воды из рек при орошении земель уменьшает сток этих рек, вызывает обмеление и высыхание их, а также тех внутренних водоемов, в которые впадают эти реки. В итоге нередко происходит опустынивание ландшафтов вокруг обмелевших или исчезнувших водоемов. Природа настолько сложна и совершенна, что «почти каждый наш шаг вперед приносит одновременно и пользу, и вред».

Таким образом, умелое использование наиболее общих законов философии, физики, экологии позволяет не только объяснить современную экологическую ситуацию, но и помогает изменять, регулировать ее.

Беседа «Как вести себя в природе?» (для учащихся 6–7 классов)

Цель: вызвать чувства сопричастности каждого учащегося к состоянию окружающей среды, природы, внутреннюю потребность работать над разрешением ее проблем.

Методические рекомендации: Помещение, где проводится беседа, должно быть оформлено соответствующим образом: это может быть выставка охраняемых растений и животных, внесенных в Красную книгу, гербарии ядовитых растений, выставка комнатных растений, красочные плакаты.

Дорогие ребята! Наверное, нет на Земле человека, который не интересовался бы жизнью животных, не любовался бы красотой рек, цветущих лугов и не стремился бы узнать о природе как можно больше. Ведь сам человек – часть природы, он должен заботиться о природе, сохранять ее и приумножать. Однако, в наш технический век, миллионы людей живут в экологически вредной среде. Чернобыльская трагедия создала огромные зоны радиационного загрязнения. Вода и воздух содержат в себе множество ядовитых веществ, особенно в крупных промышленных городах. Загрязняются и разрушаются почвы; продукты питания содержат химические соединения, вредные для организма человека; продолжается деградация биосферы, вымирают многие виды растений и животных.

Настало время каждому человеку задуматься, как сохранить и сберечь нашу природу. Для начала каждый школьник должен овладеть экологическими знаниями, научиться правильно вести себя в природе, знать законы природы и помнить, что в настоящее время универсальной ценностью является жизнь. А теперь давайте познакомимся с правилами поведения в природе:

1. Не сори в лесу! Знай, что бумага, которую ты оставил в лесу, сгниет только через несколько лет, а разбитое стекло может служить причиной пожара, полиэтиленовый мешок разрушается в течение 226 лет.

2. Не рви цветов большими охапками! Это приводит к уменьшению их численности.

Помни, чтобы из семян ландыша выросло растение, нужно 7-8 лет!

3. Не шуми в лесу! Не включай на всю мощь магнитофон; от большой вибрации воздуха не смогут взлететь шмели, пчелы, осы, жуки и другие насекомые. Шум пугает также птиц и животных.

4. Нельзя приручать диких животных, не зная, как за ними ухаживать.

5. Птицы – крылатая защита лесов, садов, парков. Не трогай птичьи гнезда, птенцов; птицы не любят, когда нарушают их покой. За один день синичка может уничтожить более пятисот насекомых.

6. Оберегай муравейники, делай специальные ограждения. Лес не может жить без муравьев!

7. Не оставляй недогоревших костров в лесу! Помни, что из одного дерева можно сделать миллион спичек, а одна спичка может уничтожить миллион деревьев.

8. Помни, что в настоящее время запрещено собирать коллекции насекомых. Такие красивые бабочки, как мертвая голова, черный аполлон, голубая орденская лента, адмирал и другие внесены в Красную книгу Республики Беларусь. Оберегай их!

9. Запомни, что в Красную книгу Беларуси внесены следующие растения: кувшинка белая, ветреница лесная, купальница европейская, кубышка малая, первоцвет высокий, валериана двудомная, колокольчик рапунцель и другие виды. Изучайте их и охраняйте, они на грани исчезновения!

10. Запомни ядовитые растения: белена, дурман, цикута, вороний глаз, волчье лыко. Обращаться с ними нужно осторожно!

11. Запомни это стихотворение П.Бровки и вдумайся в его содержание:

Все так изранено в лесу,

Как после дней войны.

Здесь уцелевшей не найти ни ели, ни сосны.

Березу ножиком пырнул какой-то живоглот.

Мне кажется, из-под коры моя слеза течет.

От этой черствости людской

Болит моя душа,

Под искалеченным дубком не ветер стонет – я.

Вот муравейник подожжен

Кощунственной рукой,

Мне кажется не он, а дом пылает мой,

Ушли, обидев красоту, смутив лесной уют,

Не услыхав, что за спиной все листья слезы льют.

Во второй части беседы учитель предлагает учащимся познакомиться с тезисами экологической морали и расшифровать их значение:

P каждый человек имеет право на благоприятную среду жизни;

P природу нужно любить и беречь, она наша мать и кормилица;

P даже самая совершенная технология не может заменить природы;

P нарушив слаженность и красоту природы, трудно надеяться на ее полное восстановление;

P взял у природы – компенсируй втрое, срубил дерево – посади три;

P семь раз отмерь и не делай того, последствий чего для природы ты не знаешь;

P в больной природе нельзя оставаться здоровым;

P только говорить об охране природы мало, нужно действовать;

P не убивай живое;

P не рви цветов – они нужны растениям.

В заключение беседы подводятся итоги о значении природы для каждого человека.

Вследствие большой сложности объектов изучения экологи в ней очень много законов, принципов и правил. Следовательно, их нельзя свести к нескольким, даже выделив среди них главные. Известный американский эколог Барри Коммонер в 1974 сформулировал свой, максимально сокращен и упрощенный вариант законов экологии. Б. Коммонер выразил пессимистическую мысль: "Если мы хотим выжить, мы должны понять причину приближающейся катастрофы". Законы экологии он сформулировал в виде четырех афоризмов:

o Все связано со всем - это утверждение повторяет известное диалектическое положение о всеобщей связи вещей и явлений.

o Все должно куда-то деваться - это неформальное перефразирование фундаментального физического закона сохранения материи.

o Природа знает лучше - это положение распадается на две относительно независимые тезиса: первая связывается с лозунгом "назад к природе"; вторая - с призывом к осторожности в общении с ней.

o Ничто не дается даром - это экологический закон якобы "объединяет" три предыдущих.

Первый закон "Все связано со всем" обращает внимание на всеобщую связь процессов и явлений в природе и человеческом обществе. По значению он близок к закону внутреннего динамического равновесия: изменение одного из показателей системы, как правило, вызывает структурно-функциональные количественные и качественные изменения; при этом сама система сохраняет общую сумму вещественно-энергетических качеств.

Экология рассматривает биосферу нашей планеты как сложную систему с многими взаимосвязанными элементами. Эти связи реализуются на принципах обратной отрицательной связи (например, в системе "хищник - жертва"), прямых связей, а также благодаря разнообразным взаимодействиям. За счет этих связей формируются гармоничные системы круговорота веществ и энергии. Любое вмешательство в работу сбалансированного механизма биосферы вызывает ответ сразу по многим направлениям, что делает прогнозирование в экологии чрезвычайно сложным делом.

Приведем типичный пример. В водной экосистеме для каждой биологической звена характерна своя скорость реакции, которая зависит от скорости метаболических процессов и размножения соответствующих организмов. Для появления нового поколения рыб необходимо несколько месяцев, водорослей - несколько дней, бактерии-розкладачи способны размножаться за несколько часов. Скорость метаболизма этих организмов (т.е. скорость, с которой они усваивают питательные вещества, используют кислород или продуцируют отходы жизнедеятельности), связана обратной зависимостью с их размерами. То есть, если скорость метаболизма рыбы принять за единицу, то для водорослей эта скорость будет равняться около 100, а для бактерий - около 10 000 единицам.

Для того, чтобы вся циклическая система оставалась в равновесии, необходимо, чтобы общая скорость ее внутренних процессов руководствовалась наиболее медленной звеном, в нашем случае - ростом и метаболизмом рыб. Любой внешнее воздействие, что ускоряет часть цикла и тем самым заставляет какую-то одну часть работать быстрее, чем система в целом, приводит к неблагоприятным последствиям. Если система находится в равновесном состоянии, кислород производится водорослями и поступает из атмосферы. Предположим, что скорость поступления в систему органических отходов резко возросла (например, за счет сброса сточных вод - бактерии увеличили свою активность, в результате скорость потребления кислорода бактериями-розкладачамы может превысить скорость его выработки водорослями (а также скорость его поступления из атмосферы), тогда содержание кислорода в воде приблизится к нулю, и система погибнет.

Б. Коммонер писал: "Все это является следствием простого факта: все связано со всем. Система стабилизируется благодаря своим динамическим свойствам, и эти же свойства под воздействием внешних нагрузок могут привести к драматическому последствия: сложность экосистемы и скорость ее круговорота определяют степень нагрузки, которое она может выдержать, то есть небольшой сдвиг в одном месте может вызвать отдаленные, значительные и долговременные последствия ".

И природа, и общество находятся в единой сети системных взаимодействий. Любое изменение в природе, вызванная человеком, вызывает цепь последствий - нарушение одного звена этой цепи приводит к соответствующим нарушениям в других звеньях. Биосфера Земли является равновесной экосистемой, в которой все отдельные звенья взаимосвязаны и дополняют друг друга. Нарушение какого-либо звена приводит к изменению в других звеньях. Например, одним из последствий вмешательства человека в природу стало исчезновение видов и уменьшение видового разнообразия.

Второй закон "Все должно куда-то деваться" близок к рассматриваемому выше, а также в закон развития природной системы за счет окружающей среды. Этот закон является неформальным перефразировкой фундаментального закона физики - материя никуда не исчезает. Его можно назвать законом сохранения массы вещества, и он является одной из важнейших требований рационального природопользования. В отличие от общественного производства и быта живая природа в целом почти безотходная - в ней нет мусора. Углекислый газ, который выделяют животные как отходы дыхания, является питательным веществом для зеленых растений. Растения "выбрасывают" кислород, который используется животными. Органические остатки животных служат пищей для редуцентов, а уже их отходы (неорганические вещества - азот, фосфор, углекислый газ) становятся пищей для водорослей. То есть в природе продукты жизнедеятельности одних организмов является «сырьем» для других. Это свидетельствует о высоком уровне замкнутости круговорота веществ в биосфере.

На примере биологического круговорота видно, как остатки и продукты жизнедеятельности одних организмов в природе источником существования для других. Человек пока еще не создала такого гармоничного кругооборота в своей хозяйственной деятельности. Любое производство постоянно производит по крайней мере две вещи - необходимую продукцию и отходы. Отходы сами собой не исчезают: они накапливаются, снова вовлекаются в круговорот веществ и приводят к непредсказуемым последствиям. Технологические отходы общества часто "не вписываются" в природные экосистемы, они никуда не исчезают и становятся загрязнителями. С точки зрения живой природы человечество производит в основном мусор и яд. Любое загрязнение природы возвращается к человеку в виде "экологического бумеранга".

На фоне этого рождаются "смелые" проекты утилизации наших отходов, особенно радиоактивных, например в космосе, на других планетах, предлагают даже отправлять их на Солнце. К счастью, в этих проектов есть много оппонентов, ведь второй закон Коммонера никто не отменял. Мы пока еще даже не представляем, какими могут быть конкретные механизмы "экологического бумеранга" в случае попытки "загрязнить" Солнце. Лучше даже не пытаться. Итак, ничто в природе не исчезает, а лишь переходит из одной формы существования материи в другую.

Третий закон "Природа знает лучше" указывает на то, что пока нет абсолютно достоверной информации о механизмах и функции природы, люди почти неизбежно вредят естественным системам. Б. Коммонер для лучшего понимания этого закона проводил аналогию: когда человек, не знакомый с устройством часов, желает его починить, часы вряд ли заработает. Любая попытка наугад изменить что-либо обречена на неудачу. Закон Коммонера в этом случае можно перефразировать так: "часовщик знает лучше". Подобно часов живой организм, на который влияют "слепые" случайные изменения, почти наверняка будет не улучшенный, а сломан.

"Живое состоит из многих тысяч различных органических соединений, - писал Б. Коммонер, - и порой кажется, что по крайней мере некоторые из них могут быть улучшены, если их заменить каким-то искусственным вариантом природной субстанции. Третий закон экологии утверждает, что искусственное введение органических веществ, которые не существуют в природе, а созданные человеком, но участвуют в живой системе, скорее всего нанесет вреда ". Одним из самых удивительных фактов в химии живых веществ является то, что для любой органической субстанции, производимой живыми существами, в природе есть фермент, способный эту субстанцию разложить. Поэтому, когда человек синтезирует новую органическое соединение, которое по структуре значительно отличается от природных веществ, вполне вероятно, что для нее нет розкладального фермента, и это вещество будет накапливаться в природе.

Поэтому этот закон призывает к осторожности во взаимоотношениях с природой. Недаром сам Б. Коммонер через два года дополнил формулировка этого закона: "Природа знает лучше, что делать, а люди должны решать, как сделать это как можно лучше".

Человечество прошло гораздо более короткий путь развития, чем биосфера Земли. За многие миллионы лет существования биосферы полностью сформировались связи и механизмы ее функционирования. Необдуманное, безответственное вмешательство людей в природу может привести (и приводит) к уничтожению отдельных связей между звеньями экосистем и к невозможности возврата экосистем в первоначальное состояние. Человек, самоуверенно желая "улучшить" природу, нарушает ход естественных процессов. Действительно, в природе все очень целесообразно и функционально. И это можно понять, ведь у нее было достаточно времени, чтобы отбросить все неудачные варианты и оставить только выверенные.

В 1991 г.. Группа американских исследователей проводила эксперимент, получивший название "Биосфера-2". В пустынном районе штата Аризона был построен комплекс изолированных от внешней среды помещений со стеклянной крышей и стенами (извне поступала только солнечная энергия), в которых созданы пять соединенных друг с другом экосистем: влажный тропический лес, саванна, пустыня, болото и море (бассейн глубиной 8 м с живым коралловым рифом).

В "Биосферу-2" было переселено 3 800 представителей фауны и флоры, причем основным критерием их отбора была польза, которую они могли приносить людям (потребляться как еда, очищать воздух, давать лекарства и др.). В "Биосферу-2" были внесены и техносфера, которая имела жилые и рабочие помещения, рассчитанные на восемь человек, спортзал, библиотеку, город и многочисленное техническое оборудование (дождевальные установки, насосы для циркуляции воды и воздуха, компьютер с множеством датчиков, который должен был вести мониторинг жизненно важных параметров комплекса).

Целью эксперимента, рассчитанного на два года, было создание замкнутой экосистемы, своеобразной мини-биосферы, которая функционировала на основе самообеспечения и была независимой от "Биосферы-1" (так авторы называли биосферу Земли). В эту ми-ни-биосферу должна органично войти минитехносфера с исследователями. Авторы мечтали достичь искусственно поддерживаемого в системе гомеостаза, т.е. стабильности основных жизненно важных параметров (температуры, влажности и т.п.). Отходы биоты одной экосистемы должны были служить ресурсами для другой.

Проект был призван осуществить (пусть и в небольшом масштабе) мечту В.И. Вернадского о переходе к управлению человеком всеми процессами в биосфере.

Эксперимент закончился неудачно: менее чем за полгода исследователей эвакуировали из "Биосферы-2" обратно в родной "Биосферы-1". Желаемого управляння процессами и сбалансированности техносферы и "Биосферы-2" достичь не смогли; более того, основные параметры системы, в частности содержание в воздухе углекислого газа, состав микроорганизмов в почве и т.д., вышли из-под контроля. Когда содержание С02 в воздухе достиг опасного для здоровья людей уровня и никакими способами снизить его не удалось, эксперимент был прекращен.

Крах эксперимента "Биосфера-2" наглядно доказал, что полная сбалансированность всех процессов, круговорот веществ и энергии, поддержания гомеостаза возможны лишь в масштабах Земли, где эти процессы отрабатывались в течение многих миллионов лет. И никакие компьютеры не способны взять на себя руководство системой, сложность которой намного выше их собственной. Подтвердилась также справедливость принципа, сформулированного математиком Дж. Нейманом: "Организация системы ниже определенного минимального уровня приводит к ухудшению ее качества".

Итак, как всеобъемлющее управление "Биосферой-1", так и создание искусственных биосфер типа "Биосферы-2" сегодня (и в ближайшем будущем) не под силу человеку. Усилия человечества должны быть направлены на сохранение общепланетного биосферы - очень сложной, сбалансированной системы, устойчивость которой сейчас нарушается техносферой. Нам необходимо стараться не "брать на себя руководство биосферой", а действовать так, чтобы "не мешать природе", которая, по закону Б. Коммонера, "знает лучше".

Трагический эгоцентризм в крайнем своем проявлении выраженный известным селекционером 30-х годов XX в. В.И. Мичуриным: "Мы не можем ждать мил остей от природы; взять их у нее - наша задача». Деятельность человека только тогда будет оправдана, когда мотивация ее поступков будет определяться в первую очередь той ролью, для выполнения которой она была создана природой, когда потребности природы будут иметь для человека большее значение, чем личные. Человечество должно научиться жить в гармонии с природой.

Четвертый закон "За все надо платить, или ничто не дается даром" вновь касается тех проблем, которые обобщают закон внутреннего динамического равновесия и закон развития природной системы за счет ее окружения. Б. Коммонер так объяснял этот закон: "... Глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которого ничего не может быть выиграно или потеряно и которое не может быть объектом всеобщего улучшения: все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возмещены. Платеж по этому векселю нельзя избежать, он может быть только отсрочен. Нынешний кризис окружающей среды говорит лишь о том, что отсрочка очень затянулась ". И дополнил: "Мы разомкнули круг жизни, превратив его в бесчисленные циклы, в линейные цепи искусственных событий".

Четвертый закон подтверждает: природные ресурсы не бесконечны. Человек в процессе своей деятельности берет у природы в "долг" часть ее продукции, оставляя под залог те отходы и загрязнения, которым не может или не хочет предотвратить. Этот долг будет расти до тех пор, пока существование человечества не окажется под угрозой и люди вполне НЕ осознают необходимость устранения негативных последствий своей деятельности. А это устранение потребует очень больших затрат, которые и станут уплатой этого долга. Действительно, неразумная эксплуатация природных ресурсов и природных благ грозит расплатой, что придет рано или поздно.

На современном этапе развития науки и техники человечество, кажется, уже меньше зависит от природы, но зависимость эта сохранилась, и не просто сохранилась, а усложнилась, поскольку изменилась только относительная роль законов природы. Человечество, как и раньше, зависит от энергетических, минерально-сырьевых, биологических, водных и других природных ресурсов. Поэтому законы экологии Барри Коммонера, так же, как и все другие очень важные законы, отражающие общие системные закономерности функционирования и развития объективной реальности, следует помнить и учитывать в своей повседневной деятельности.