Экология

Экология ( – үй, баспана; logos – ілім) — жеке организмнің қоршаған ортамен қарым-қатынасын, ортаға бейімделу заңдылықтарын, сондай-ақ организм деңгейінен жоғарырақ тұрған биологиялық жүйелердің – популяциялардың, организмдер қауымдастықтарының, экожүйелердің, биосфераның ұйымдастырылу және қызмет атқару заңдылықтарын зерттейтін ғылым. Тарихы Экология терминін ғылымға енгізген адам Эрнст Геккель болып саналады (1866). Экология ғылымы жедел дамып, көптеген жаңа салалары пайда болды. XIX ғасырдың аяғы, XX ғасырдың басында ғалымдар негізінен жекелеген факторлардың, әсіресе климаттық факторлардың, организмдердің таралуы мен сан динамикасына әсерін зерттеді. Бірімен-бірі тығыз ұстасқан, біртұтас құрылымдық бірлік түзетін ағзалар қауымдастықтары (қ. Биоценоз) туралы ұғым да осы кезде қалыптаса бастады (К.Мәбиус, 1877; С.Форбс, 1887). XX ғасырдың басында Экология жеке ғылым бағыт ретінде таныла бастады, ал “экологияның алтын ғасыры” аталған 20–40-жылдары популяциялар мен қауымдастықтарды зерттеудің басты бағыттары айқындалып, экологияның негізгі ережелері мен заңдары тұжырымдалды: Ф.Клементс (1916) биоценоздардың өзгеріп, дамитынын және бұл бейімделушілік сипатындағы құбылыс екендігін көрсетті; А.Тинеманн (1925) өнім ұғымын енгізді, ал Ч.Элтонның Э. бойынша алғашқы оқулығында (1927) биоценоздарда жүріп жатқан процестердің заңдылықтары көрсетіліп, трофикалық қуыс ұғымына анықтама берілді, Экологиялық пирамидалар ұғымы тұжырымдалды; 1926 жылы В.И. Вернадскийдің “Биосфера” атты кітабы жарыққа шығып, онда алғаш рет Жердегі бүкіл тірі ағзалар жиынтығының – “жердің тірі затының” ғаламдық рөлі айқын көрініс тапты. А.Тенсли (1935) және В.Н. Сукачев (1940) еңбектері бірімен бірі өзара тығыз байланысқан, қоршаған физикалық ортамен зат және энергия алмасып отыратын ағзалар кешені туралы көзқарастардың дамуына, экожүйе және биогеоценоз түсініктерінің қалыптасуына әкелді. Популяция санының ауытқуларын, популяциялар арасындағы әсерлесулерді сипаттайтын математикалық модельдер құру (А.Лотка, В.Вольтерра, 1925, 1926), сол модельдерді эксперимент барысында тексеру (Г.Ф. Гаузе, 1934) сияқты, қазіргі теория Экологияның негізін құрайтын зерттеулер де сол жылдары қалыптаса бастады. XX ғасырдың 60–70-жылдары, бұған дейін негізінен биолог мамандардың арасында ғана қолданылып келген “экология” термині кенеттен көпшілік арасында ең танымал терминдердің біріне айналды. Осы жылдары, табиғат пен адамзат арасындағы қайшылықтардың үдей түсуіне байланысты, қоршаған ортаның ластануы, қоршаған ортаның ахуалы, халық санының өсуі, азық-түлік пен энергия қорларын пайдалану сияқты мәселелер ғылымның әр түрлі салаларында зерттеліп, бұқаралық ақпарат құралдары бетінде кеңінен талқылана бастады және бұл процесс әлі де жалғасын табуда. Соның нәтижесінде Экологиялық дүниетаным жаратылыстану ғылымдары ғана емес, көптеген қоғамдық ғылымдарға да енді, Экологияда көптеген жаңа бағыттар пайда болды. Экология ғылымдарының қалыптасуын төмендегідей кезеңдермен қарастыруға болады. Биологиялық зерттеулердің жаппай сипатталу кезеңі. Бұл кезең 18 ғасырдың аяқ шегін қамтиды. Мыс: Ж.Б.Ламарк (1744–1825), Л.И.Лепехин (1770–1802), Р.Ф. Рульс (1814–1858), И.А.Северцов (1827–1885), Ч.Дарвин (1807–1882), В.В.Докучаев (1846–1903) және т.б. табиғат зерттеушілер, биологтар, систематиктер, географтар өздерінің еңбектерінде ғылыми зерттеулер жүргізіп экология ғылымының дамуына өз үлестерін қосты. Осы кезде жарық көрген Ж.Б.Ламарктың «Жануарлар мен өсімдіктердің эволюциясы», Ч.Дарвиннің «Түрлердің шығу тегі» т.б.еңбектері экология ғылымының негізін қалаған еді Экология ғылымының жеке ғылым ретінде қалыптасу және даму кезеңі. Бұл кезеңде шетелдік ғалымдармен қоса орыс ғалымдарының еңбектері шыға бастады. Бұл кезең 19 ғасырдың басы мен 20 ғасырдың 70–80 жылдарын қамтиды. Атап айтсақ Мәскеу университетінің ғаламы И.А.Северцов, Н.А.Наумов т.б. В.И.Вернадскийдің «Биосфера туралы ілімі» және басқа да ғылыми еңбектері экология ғылымының негізін қалаған болатын. Экология ғылымының өрлеу кезеңі. Қазіргі заманғы экология — бүкіләлемдік ғылым, әлеуметтік және экономикалық мәселелерді зерттейтін деңгейге жетіп отыр. Осыған орай, экология ғылымы кең таралған және адам экологиясы бағыттары дами түсті. Экологияның жаңа саласы бойынша теориялық және практикалық зерттеулер жүргізілді. Құрылымы :::::::::::Қазіргі заманғы экологияның құрылымы Жаңа ғылым салалары Қазіргі кезде экология ғылымы көптеген басқа да ғылымдармен тығыз байланыста дамып, жаңа ғылым салалары мен бағыттары пайда болуда. Мысалы, әлеуметтік экология, өнеркәсіптік экология, геоэкология, инженерлік экология, ауыл шаруашылығы экологиясы, ғаламдық экология және т.б.: * Әлеуметтік экология — табиғат пен қоғам арасындағы өзара карым-қатынас заңдылықтарын "табиғат + адам + қоғам" жүйесі негізінде зерттейді. * Өнеркәсіптік экология — өнеркәсіптік нысандардың тірі ағзаларға және қоршаған орта жағдайларына әсерін зерттейді. * Геоэкология — жер бетіндегі экожүйелердегі және биосфералық деңгейдегі сыртқы орта құбылыстарының өзара байланысын және олардың тірі азғалармен қарым-қатынасын зерттейді. * Ауыл шаруашылығы экологиясы — ауыл шаруашылығы салаларының сыртқы ортамен өзара қарым-қатынасын агроценоздардың даму өзгеру заңдылықтарын және ауыл шаруашылығы салаларының бір-біріне әсерін зерттейді. * Ғаламдық экология — биосфера деңгейіндегі, тіпті Күн жүйесіндегі әлемдік құбылыстарды, табиғи өзгерістерді зерттейді. Мысалы, эпидемиялық аурулар, климаттың жаппай жылынуы, азон қабатының жұқаруы, ядролық қауіп катерлер, шөлейттенудің алдын алу, т.б. Экологияның зерттеу әдістері Қазіргі заманғы экологияның негізгі әдістері: *Жүйелік тұрғыдан қарастыру *Ортаның жағдайын бақылау *Эксперимент және модельдеу Жүйелік тұрғыдан қарастыру –тірі табиғаттың барлық элементтері өзара байланыста болғандықтан, жүйе немесе жүйенің бөлігі болып табылғандықтан көптеген экологиялық зерттеулерде қолданылады. Әр түрлі экологиялық әдістерді қолдануды талап етеді. Ортаның жағдайын бақылау –бұларға метеорологиялық бақылау, температураны өлшеу, судың химиялық құрамын, тұздылығын, мөлдірлігін, топырақ ортасының сипатын анықтау, радиациялық фонды өлшеу, ортаның химиялық және бактериалдық ластануын анықтау т.б. жатады. Қазіргі кезде осылардың ішінде практикалық маңыздылығы жағынан мониторингке ерекше көңіл бөлінуде. Мониторингінің мақсаты –бақылау, баға беру және болжам жасау. Эксперимент және модельдеу –Зерттеулер эксперименттік әдістемелердің көмегімен бірлестіктер мен экожүйелерде жүргізіледі. Экологияда статистикалық математика, математикалық логика, сандар теориясы, матрицалық алгебрамен байланысты ақпараттар мен кибернетика теориясының әдістері қолданылады. Соңғы кезде биологиялық жүйелерді модельдеу кеңінен қолдануда. Зерттеулердің міндеттеріне байланысты әр түрлі модельдер қолданылады (шынайы нақты модельдер, таңбалы модель, концептуалды және математикалық модельдер). Экология ғылымының сақтануы Қазіргі жалпы экологияның негізгі зерттеу нысандары жоғары биологиялық жүйелер (популяциялар, биоценоздар, экожүйелер, биосфера) және олардың уақыт пен кеңістік аралығындағы өзгерістеріне байланысты түрлі міндеттерді қамтиды. Олар: :1) организмдердің әр түрлі топтарының (популяциялардың, түрлердің және т.б.) сыртқы орта факторларымен өзара қарым-қатынастарын және олардың тіршілік ортасына әсер ету заңдылықтарын зерттеу; :2) биоценоздардағы көптеген түрлер популяцияларының бір-бірімен байланыс заңдылықтарын зерттеп анықтау; :3) тіршілік ортасы мен популяциядағы дара сандарының бір-біріне тәуелділігін зерттеу; :4) популяциялардағы тіршілік үшін күрес заңдылықтары мен табиғи сұрыпталу бағыттарын зерттеу; :5) орта жағдайларының организмдерге және олардың популяциялық жеке топтарына әсерін зерттеу; :6) адамның табиғатты тиімді пайдалану жолдарын және орта жағдайларына антропогендік факторлардың әсер етуін алдын ала болжауға байланысты зерттеулер жүргізу; :7) ауыл шаруашылығы зиянкестерімен күресу үшін биологиялық әдістердің тиімді тәсілдерін анықтап, қолданысқа енгізу; :8) өндіріс процестеріне жаңа қалдықсыз технология тәсілдерін кеңінен енгізуге арналған зерттеулер жүргізу. Экология ғылымының казіргі басты стратегиялық міндеті Экология ғылымының казіргі басты стратегиялық міндеті — биосфераның құрамды бөлігі ретінде адамзат қоғамының табиғатпен өзара карым-қатынасының үйлесімділігін сақтауға негізделген ғылыми теорияларды дамыту.Тіршілік өрісінің маңызды қыры климат және топография секілді фақторлармен катар шеқтеулі аумақ немесе басқа ресурстар үшін бәсеке күресіне түсе алатын басқа тұрлердің болуы. Сонымен бірге экологияның кезек күттірмейтін іргелі міндеттері мыналар: :а) табиғат байлықтарының қорын азайтпай-ак экологиялық кауіпсіздікті қамтамасыз ету; :ә) өнеркәсіптік және ауыл шаруашылығы өндірістерінің экологиялық негіздерін жетілдіре түсу; :б) экологиялық мәселелерді шешуде әлеуметтік және экономикалық механизмдердің тиімді жолдарын жасап шығару; :в) табиғатты пайдалануды басқарудың ұйымдастыру-құкықтық мәселелерін дұрыс шешу; :г) әлеуметтік-экологиялық болжаулардың әдістерін дамыта түсу. Қоршаған табиғи ортаның ластануы Қоршаған табиғи ортаның ластануы –қандай да бір экологиялық жүйеге (биогеценозға), ондағы заттектердің айналымы мен алмасу процестерін, энергия мен ақпарат ағынын үзетін немесе өзгертетін, аталған экожүйенің бұзылуына әкеліп соғатын, оған тән емес жанды немесе жансыз компоненттердің, физикалық немесе құрылымдық өзгерістердің енгізілуі. Ластаушы заттардың атмосфералық ауаға шығарылуы. 2009 жылы тұрақты ластау (ҚР Статистика агенттігі) көздерінен атмосфералық ауаға шығарылған зиянды заттар мөлшері 2,3 млн.тоннаға жеткен және соңғы он жыл бойында тұрақты деңгейде сақталып отыр. Шығарылған 1681 мың тонна газ тәріздес заттардың 46,4% күкіртті ангидридтің, 25,7% көмір тотығының, 12,3% азот тотығының, 7,8% көмірсутектердің, 2,6 % ұшқыш органикалық заттардың үлесіне тиеді. Ауасы лас қалалардың қатарына 11 қала жатқызылса, соның ішінде 7 қала (Алматы, Шымкент, Өскемен, Ақтөбе, Теміртау, Қарағанды, Тараз) ластану деңгейі жоғары қалалар. Су ресурстарының ластануы. *таза су нысандары – Қазақстанда олардың қатарына 11 өзен, 3 су қоймасы , 2 көл жатқызылған; *орташа ластанғандар – 38 - өзен, 7 су қоймасы 4 көл және 3 тоған; *ластанғандар өзендер:Брекса, Үлбі, Глубочанка (ШҚО), Ұбаған (Қостанай обл.), Қарабалта, Тоқташ (Жамбыл обл.), Келес, Бадам, Сырдария (ОҚО) көлдер:Шалқар (БҚО), Үлкен Шабақты, Сұлтанкелді (Ақмола обл.), Қаракеңгір (Қарағанды обл.); *лас су нысандары –Тихая (ШҚО), Елек (Ақтөбе) өзендері және Билікөл көлі (Жамбыл обл.). *қатты ластанған –Красноярка (ШҚО), Қаракеңгір, Шерубайнұра (Қарағанды обл.) өзендері. Негізгі ластаушы заттар тізімінде 16 ингредиент бар. солардың ішінде ең көбірек таралғандары: мыс, сульфаттар, нитриттік азот, фенолдар, ОБС 5 , (БПК 5) , темір, фториттер, хром (6+) , мырыш (2+) . Ластау көздері Химиялық ластану - тыңайтқыштармен, пестицидтермен, ауыр металдармен т.б. ластану. Ең қауіптілері бензол, пестицидтер, нитраттар, нитриттер, полихлорланған дифенилдер. Қоршаған ортаға шығарылатын ластаушы заттардың 400 мыңға жуық түрі бар. Негізгілері: *СО 2 - көміртегі тотығы. Организмнің тұншығуына әкеліп соғады. *COCI 2 - фосген. Өкпенің солуына әкеліп соғады. *NH 3 - аммиак. Тоңазыту қондырғыларында кездеседі. *NO х - азот оксидтері. Жану өнімдерінен түзіледі. *H 2 S - күкіртті сутегі. Өте улы. *Ауыр металдар және олардың қосылыстары. Әскери-ғарыштық және сынақ кешендері полигондарының әсері зымыраны ұшу сәті.]] Қазіргі кезде Қазақстан Республикасы территориясында төрт әскери-сынақ полигондары және "Байқоңыр" кешені жұмыс жасайды. Ракеталардың жерге түскен бөлшектері, құлаған ракеталар, өте улы ракета жанармайларының төгілулері т.б. нақты экологиялық қатер туғызуда. "Байқоңыр" космодромынан тасымалдаушы-зымырандардың ұшырылымдарын қамтамасыз ету үшін, жалпы ауданы 12,24 млн. гектарға тең ракеталардың бөлшектері түсетін арнайы құлау алаңы бөлінген. Осыған байланысты ракеталық-ғарыштық қызметтің қоршаған ортаға және халық денсаулығына әсерін төмендету, ракеталық-ғарыштық кешеннің экологиялық қауіпсіздігін қамтамасыз ету мәселесі алаңдатып отыр. Қазақстаның экологиялық қауіпсіздігіне елеулі қатер туғызып отырған радиоактивті ластану. Оның ішінде 30%-ы радиоактивті газ-радонның мүмкіндігі жоғары. Қазақстан мекемелерінде 50 мыңнан астам пайдалануға жарамсыз иондаушы сәуле шығаратын құралдар бар. 1949 жылғы алғашқы жер бетіндегі жарылыстан бастап Семей және Павлодар облыстарының радиациялық сәулеленудің ықпалына ұшыраған басқа аумақтардың тұрғындарының арасында сырқат саны әлі азаймай отыр. Бұлар өкпе мен сүт бездерінің рагы, лимфогемобластоз және басқа да қатерлі ісікті патологиялары. Семей полигонына жақын нақ сол аудандарда жетілуіндегі әртүрлі ауытқулар, тәндік және естік кемшіліктер әрқилы сәбилер дүниеге ерекше көп келеді. Мамандардың айтуынша, соны бәрі қалдықты радиацияның кесірінен болатын генетикалық мутациямен байланысты. Қазақстан Республикасының экологиялық проблемалары Ұлттық экологиялық проблемалар: *Арал теңізінің акваториясын қысқарту және тұздану дәрежесі жоғары жаңа шөлді аумақтардың түзілуіне байланысты оның табанының жалаңаштануы; *Бұрынғы Семей сынақ ядролық полигонының болуы; *Каспий теңізі шельфінің ресурстарын қарқынды түрде игеру арқылы теңіз және жағалаулық экожүйелерге әсер ету; *Су ресурстарының ластануы және сарқылуы; *Тарихи ластанулар *Трансшекаралық экологиялық проблемалар *Әскери-ғарыштық және сынақ кешендері полигондарының әсері Жергілікті экологиялық мәселелер: *Ауа бассейнінің ластануы; *Радиоактивті ластану; *Бактериологиялық ластану; *Химиялық ластану; *Өнеркәсіптік және тұрмыстық қалдықтар. Экологиялық қауіпсіздік Экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз ету, халықаралық қауіпсіздік бағыттарының бірі болып саналады. Бұл саланың маңызды құжатнамасына 2004-2005 жылдарға арналған ҚР экологиялық Концепциясы жатады. Экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз етуге бағытталған шаралар алынуда. Экологиялық қауіпсіздік төңірегіндегі мемлекеттік саясат мақсаттарына табиғи жүйелердің қауіпсіздігін қамтамасыз ету, қоршаған ортаға әсер ететін табиғи және антропогендік әсерлер нәтижесінде пайда болған қауіп қатерден сақтау жатады. Бұл мақсатқа жету үшін келесі мәселелер өз шешімін табуы қажет: *климатта өзгеріс тудыратын және жердің озон қабатын бұзатын антропогендік әсерді төмендету; *биоәралуандылықты сақтау және жердің деградациясы (құнарлылығы төмендеу) мен шөлдену процестерінің алдын алу; *Экологиялық апатты аймақтарды, әскери космостық және сынақ кешендері полигондарын қайта қалпына келтіру; *Каспий теңізі қайраңының ластануының алдын алу; *су ресурстары азаюы мен ластануына жол бермеу; *тарихи ластанулардың ауа бассейнінің ластануының, радиоактивті, бактериологиялық және химиялық, сол сияқты трансшекаралық ластанулардың алдын алу және жою; *өндірістік және тұрмыстық қалдықтар көлемін азайту; *табиғи және техногендік төтенше жағдайлардың алдын алу; Дереккөздер