Экология – 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 [1].
Экология ғылымдарының осы кездегі мазмұны мен міндеттері өте күрделі. Экология ағзалардың арасында болатын қарым-қатынастарды айналаны қоршаған табиғи ортамен байланыстыра отырып, зерттеумен қатар, биосферадан өзгерістерді, құбылыстарды, табиғи заңдылықтарды, биосфера шегінде әлемдік ауытқуларды адамның іс-әрекеттерімен үйлестіре отырып зерттейтін комплексті ғылымдар жиынтығы [1].
Ал экология ғылымының ең басты мақсаты биосфера шегіндегі әлемдік жағдайды бақылай отырып, ондағы тіршіліктің тұрақтылығын сақтау. Адам қоғам – биосфера арасындағы қарым-қатынастарды үйлестіре отырып, табиғат ресурстарын тиімді пайдалану.
Экология биология ғылымдарының негізінде XIX ғасырдың аяғында айқындала болғанымен оның өз деңгейіне көтерілуі XIX ғасырдың аяғымен XX ғасырдың басы болып саналады [1].
Адамзат қоғамының дамуы, ғылым мен техниканың шарықтап жетілуі өзіне тән жаңа мәселелерді тудырады. Бұл күндері баршамызға белгілі планетамыздағы экологиялық жағдай жылдан жылға күрделеніп барады. Осы мәселе дүниежүзілік деңгейге көтерілуде. Сондықтан басқа пәндермен қатар физика пәні де жас ұрпақтың бойында экологиялық мәдениет қалыптастыруға үлесін қоса алады. Физика пәнінің жастарға экологиялық білім бе-рудегі орны зор.
Шәкіртті тәрбиелеу, оқыту барысында білімдерін дамыту – бүгінгі педагогиканың ең көкейтесті мәселелерінің бірі болып табылады. Қазіргі кезеңде ұстаздық кәсіптің өзі мол шығармашылық мүмкіндікті, бейімділікті, өзін қоршаған түрлі жағдайларға тез икемделіп қана қоймай, оларды керекті бағытына шығармашылықпен бұра білу қабілеттілігін қажет етеді [3]. Соның бірі – сабақ барысында оқушыларға қосымша материалдарды пайдаланып, физикалық құбылыстарды экологиялық тұрғыдан түсіндіріп және қоршаған ортаға деген жауапкершілігін, пәнаралық байланыстар негізінде қалыптастырып, білімдерін тереңдету.
Физика пәнін оқып бастағанда табиғат заңдарын қарастыру барысында экологиялық мәселелерді басты назарда ұстап, тақырыптарға кіріктіріп отыруға болады. Мұнда экологиялық тәрбие бастамасы балалардың бастауыш сыныптарда алған түсініктерінің негізінде жүзеге асырылады.
«Табиғат және адам», «Физика және техника» тақырыптарын оқу барысында табиғатты қорғаудың алғашқы мағлұматтарын беруге болады. Қоршаған ортаға өндірістік қондырғылардың кері әсерін қарапайым түсіндірмелермен жеткізген тиімді. Қоршаған ортаның ластануы онда тіршілік ететін жан-жануарлардың азаюына, кейбір жағдайларда тіптен жойылып кетуіне әкеліп соқтыруы мүмкін екендігін айтып жеткізу маңызды. Адам өміріне қажетті өсімдіктер мен мал өнімдерінің ластанған ортаға бейімделіп өсуі, көбеюі оларды пайдаланған адам өміріне қауіп төндіруі мүмкін.
«Молекулалар» тақырыбын өту барысында өлшемі кіші заттар шаң-тозаң ретінде қоршаған ортаға зиян келтіретінін түсіндіруге болады. Өндірісте, құрылыс объектілерінде, тұрып жатқан үйімізде шаңның пайда болуы адам ағзасына зиянды әсер ететінін ашып айтып, оны азайту мәселелерін көтеруге болады. Шаң-тозаң тыныс алу жолдары арқылы тірі ағзаға оңай енетінін сабақта дәлелдеуге болады. Мамандардың зерттеулері бойынша, біз бір тәулікте ауамен бірге орташа алғанда екі асхана қасық шаң-тозаң жұтады екенбіз.
Шаң-тозаңның бөлшектері адам ағзасына үлкен әсер етіп, адамның иммундық жүйесі әлсірейді, осының салдарынан адам әртүрлі ауруларға шалдығуы мүмкін. Қазір көптеген адам аллергия ауруымен ауырады.
Аллергия организмнің қоршаған ортаның кейбір әсерлеріне әдеттегіден тыс сезімталдығы. Аллергияны туындататын заттарды аллергендер дейді. Аллергендер организмге сырттан түсетін және организмнің өзінде өндірілетін болып ажыратылады. Экзогендік аллергендерге өсімдіктердің тозаңдары, жануарлардың түбіті, қайызғағы, үй шаңы, кір жуғыш ұнтақтар, кейбір тағамдық заттар, дәрі-дәрмектер, микробтар мен вирустар, өндірістік өнімдер жатады. Аллерген организмге алғаш рет түскенде иммундық жүйелерге әсер етіп, оның сол аллергенге сезімталдығын көтереді. Кейін бұл аллергеннің қайталап түсуі салдарынан аллергиялық ауру пайда болады. Аллергияның кең тараған түрлеріне: бронхиалдық демікпе, есекжем, поллиноздар және анафилаксиялық шок жатады [4].
Кез келген тұрмыстық шаң-тозаңдыаллергендер жинағы деп атасақ та болады. Басты аллерген үй шаңдарында болатын үй кенесі. Екі түрлі кене үй шаңымен қоректенуші аллергия тудыруы мүмкін.
Бұл кенелер адамның терісінің бет қабатымен қоректенеді.
Кенелер төсек жабдықтарында және күнделікті тұрмысқа қажетті жастықтар мен көрпешелерде, матрастарда өмір сүреді.
Кененің нәжістерінен аллергия пайда болады. Еденге қарағанда төсек жабдығында кенелер көбірек болады. Бір грамм матрас шаңында кенелер саны 200 ден 15000-ға дейін жетеді [4]. Аллергияның алдын алу үшін аллергия болдыратын заттардан аулақ болу керек, үйде шаңның болмауына көбірек көңіл бөліп, үй жихаздарын жиі тазалау шарт. Төсек жабдықтарын таза ұстап, тазалау кезінде бетперде кию керек. Осы мәселені «Диффузия» тақырыбын өту барысында жақсы, нақты ұштастырған жөн.
«Диффузия» физикалық құбылысын негізге алу арқылы зиянды өндіріс қалдықтарының оңай еруін, жылу әсерінен булануын, қоршаған ортаны ластауын түсіндіруге болады. Арал теңізінің аумағының азаюы, мыңдаған тонна тұз түйіршіктерінің атмосфера құрамына енуі күрделі экологиялық ахуал туғызып отырғанын және тұзды қоспасы бар бұлттардың бүкіл әлемге жайылу қаупі бар екенін айтудың маңызы бар. Мұнда газдардағы, сұйықтардағы және қатты денелердегі диффузия үрдістерімен өзекті мәселені ұштастыруға болады.
Тағы да бір маңызды экологиялық мәселе бұл өрт. Əр нəрсенің жауы бар демекші, осы əсем дүниені түп орнымен құртып жіберетін орманның үлкен жауы өрт жиі болып тұратыны ащы шыңдық. Өрт қашан болсын қауіпті. Солардың ішінде орман өрті ең қатерлі апаттардың бірі. Оны ауыздықтау өте қиын, әсіресе құрғақ жаз маусымында болған өрттер орнында қапқара алаңқайлар, кей кезде үлкен қара дала қалады. Оны сояу-сояу болып тұрған күйген ағаштар түбірлері мен бұтақтары өте ұсқынсыз етіп жібереді. Ағашпен бірге қаншама құнды өсімдіктер түбірімен жойылады, аңдар күйіп, қашып құтылғаны қайда барарларын білмей сасады. Өніп келе жатқан жас өскін күйіп кетеді, өнуі мүмкін түбіртектер мен орман ішіндегі өсімдіктер жойылады. Өрт орманды жалмап болып, төңіректегі далаларға, егістікке, ауылдарға қауіп төндіреді. Өрт кезінде ормандарға, адамдардың тұрғын үйлеріне зиян келіп қана қоймай, сонымен қатар түтін ауаны да ластайды. Бұл мәселені де «Диффузия» тақырыбын өткен кезде мысал ретінде қарастыруға болады.
Көптеген өрттер адамдардың отпен абай болмауларының әсерінен болатынын, ормандардағы ағаштарды, өсімдіктерді қалпына келтіру қаншалықты қиын екенін оқушыларға жеткізе білу керек. Əлемдік статистика өрттердің үш пайызы ғана найзағайдан немесе өзге табиғи себептерден болады, қалғандарына адамдардың өздері кінәлі болады дейді.
Тақырыптың бала санасында терең орын алуын қамтамасыз етудің жолы бірнеше. Балалардың санасына экологиялық мәдениет қалыптастырудың сан-алуан жолдарының бірі «Ішкі энергия» тарауын оқу барысында жылу электр станцияларының, заводтар мен фабрикалардың мұржаларының биік болуы онда қолданылатын отындардың толығырақ жануына әсер ететінін және конвекция үрдісі негізінде жанбай қалған бөлшектердің атмосфераға оңай ыдырап тарауын қамтамасыз ететінін түсіндіру. Диффузия және конвекция құбылыстарының табиғаттағы әсерін ашып беруге мүмкіндік бар.
Іштен жану двигательдерін оқу барысында, адамзаттың ұзақ уақыт бойы олардың қаншалықты зиянды екенін білмей пайдаланып келгенін тарихтан шолу жасай отырып айта кеткен жөн. Қазіргі заманда адамзат пайдаланатын барлық электр энергиясының көп мөлшерін өндіретін жылу электрстансаларында қуатты бу және газ турбиналары қолданылады. Негізгі ластаушылардың қатарына машиналар, әсіресе жүк машиналары жатады. Зиянды заттардың саны мен концентрациясы двигатель мен жанармайдың түріне байланысты. Автомобильдердің шығаратын газдарының құрамында көміртегі, азот тотығы, жанып бітпеген көмірсутектері, альдегидтер және күйе болатынын түсіндіру керек. Бұл улы қоспалардың адам ағзасына әсерін үлкен тақырыптық мәселе ретінде қоюға болады. Көптеген зерттеулер ауа құрамының аз болса да өзгеруі адамдарға, жануарларға, өсімдіктерге үлкен әсер ететіндігін дәлелдеді. Ал жылу машиналарында жанармай жанған кезде оттегі көп мөлшерде жұмсалады. Бұл ауа құрамындағы оттегі мөлшерінің азаюына әкеп соқтырады. Тек бір реактивті лайнер бес сағат ұшу барысында 45 тонна оттек жұмсайды [2]. Сонымен қоса атмосфераға үлкен мөлшерде баламалы көмірқышқыл газын мен басқа да химиялық заттарды шығарады. Бұл жылыжай эффектісін тудырып, атмосфера температурасын көтереді.
Жанармайды пайдаланғанда ғана емес, оны өндірген кезде де табиғатқа залалы тиетінін айта кету керек. Батыс Қазақстанда мұнай-газ өнеркәсібінің өнімдерімен ластану 100 мың га жерді қамтып отырса, Каспий теңізінің 268 млн. га жағалауы су астында қалып, мұнай өнімдерімен ластану одан әрі етек алуда.
Қосымша ретінде дүние жүзіндегі жылу қондырғылары атмосфераға шамамен жылына 250 миллион тонна күл, 60 миллион тоннаға шамалас күкіртті ангидрид шығаратынын ескеру керек. Қуатты электрстансаларының өзендерге құятын жылы сулары ағынды судың температурасын шамамен 50С-ге көтереді. Бұл гидросфераға әсер етіп, өзендердегі жылу тепе-теңдігін өзгертеді.
Қалалардың ауасын автокөліктер, өндіріс орындары ластайды. Қазақстанда экологиялық ең лас қала болып Алматы, Ақтөбе, Өскемен және Риддер саналады. Осы экологиялық мәселелері күрделі қалаларды қорғаудың бір жолы – ондағы жылу қондырғыларын табиғи газ отынын қолдануға бейімдеу, қаланы айналып өтетін автомобиль жолдарын салу, қала көліктерінің шығаратын газдарының мөлшеріне тиісті бақылау орнату, транспорттың барлық түрін электр және газ қуатын қолданатын түрлерімен алмастыру. Экономика проблемаларын шеше отырып, қоршаған ортаға жылу двигательдерінің тигізетін әсерін ұмытпау керек.
«Толқындар» тарауын өту барысында дыбыс толқындарының, оның ішінде шуылдың мөлшерден асып кетуі адам ағзасына кері әсер беретінін атап айтқан орынды. Алғашында балаларға шуылдың Санитарлық мөлшері 30 – 40 дБ екенін түсіндіру керек. Әр сабақта мөлшерден артық шуылдың зиянды жақтарын біртіндеп ашып, оны азайтудың жолдарымен таныстырған тиімді. Мысалы, завод, фабрикалардың, құрылыс нысандарының биік қоршаулары негізгі мақсаттарымен қатар, сол нысандар тарататын шуылды азайту мүмкіндігін қалыптастырады. Сонымен қатар бұл нысандардың сыртынан тал өсіру, үлкен көшелердің бойымен талдар отырғызу экологиялық мәселелерді шешудің бірден бір жолы екенін аша кеткен жөн. Шуылдың адам ағзасына тигізетін кері әсерлерін жеке мәселе ретінде қарастыруға болады. Мөлшерден артық шуыл адамның жүйкесін әлсіретумен қоса, ағзадағы қан қысымының жоғарылауына, есту қабілетінің нашарлауына апаратынын ескеру қажет. Сабақ барысында бұл кемшіліктерді азайтудың амалдары туралы алғашқы мағлұматтар беруге болады [2].
«Ядролық физика» тарауларында радиоактивтік ластану адам өміріне қауіп төндіретінін атап отырудың маңызы зор. Қосымша материалдарды қолдану арқылы Семей ядролық полигонының зардаптары туралы оқушыларға баяндамалар дайындатып, сабақтан тыс іс-шараларда қолданған жөн. Дерек ретінде Семей жерінде 445 ядролық сынақ өткізілгенін, оның 30-ы ашық аспанда, 26-сы жер үстінде, 354-сі жер астында өткізілгенін беру қажет. Сынақтар барысында 69 рет аса қауіпті радиоактивті газ ағындары қоршаған ортаға тарап кеткенін, көптеген радиоактивті бұлт полигон аймағынан жел әсерінен шығып, басқа аймақтарға жеткенін, полигон аймағындағы тұрғылықты халық ядролық сынақ зардаптарын бастарынан өткізуде екенін айтса болады.
Елбасы өзінің «Қазақстан-2050» стратегиясы қалыптасқан мемлекеттің жаңа саяси бағыты» атты Қазақстан халқына арнаған Жолдауында «Қазір біз ядролық қатерді таратпау жөнінде одан әрі табанды шешімдер қабылдау қажеттілігі туралы батыл айтамыз» деген болатын. Әлемде алғашқы болып Семей ядролық полигонын жауып және атом қаруынан бас тарта отырып, Қазақстан ядролық қаруды таратпау режимінің көшбасшысы, басқа мемлекеттер үшін үлгі болып танылатынын айта кету керек.
Физиканың кейбір тарауларын өткен кезде пайдалы қазбаларды шығару барысында табиғатқа әкелетін залалдар туралы айта кетуге болады. Мысалы «Энергия көздері», «Радиоактивті элементтер» және т.б.
Бүгінгі таңда үлкен проблема болып отырған экологиялық мәселелер табиғаттың даму заңдылығын ескермегендіктен, оның тепе-теңдігінің бұзылуынан пайда болып отыр. Табиғаттың заңдылығын, оның қалыптасу, даму ерекшеліктерін ескермей, оны тек шикізат көзіне айналдыру табиғаттың жұтаңдануын туғызды. Ғылыми-техникалық жетістіктер ғылымның кейбір салаларында адам баласына үлкен қауіп төндіруде. Барлық мемлекеттер табиғат қорларын тиімді пайдалану үшін қоршаған орта туралы ғасырлар бойы жинақталған зерттеулердің нәтижесін ескеріп, табиғат қорларын жүйелі түрде тиімді пайдалану, оны қорғаудың мәселелері дұрыс жолға қойылуы тиіс.
Қазіргі заманда пайдалы қазбалар қоры ғылыми негізсіз пайдаланылуда. Бұл жер бетіндегі өсімдіктер әлемі мен жануарлар дүниесінің жұтаңдануына және табиғи ортаның шектен тыс ластануына әкеліп отыр. Кейбір өндіріс орындарынан бөлінген зиянды қалдықтардың шектен тыс көбеюі қоршаған орта жағдайының нашарлауына, адамдардың әртүрлі ауруларға шалдығып, денсаулықтарының бұзылуына апарып соғуда. Осының барлығы қоршаған ортаны қорғау мәселесіне ерекше көңіл бөлуді және оны қалпына келтіру жұмыстарымен айналысуды, сондай-ақ оның ресурстарын тиімді пайдалануды талап етеді. Сондықтан жерді суландыру, орманды қалпына келтіру, топырақтың құнарлылығын сақтау және топырақ эрозиясына жол бермеу, өндірістік қалдықтар мен суларды тазартудан өткізу жұмыстарын қарқынды жүргізу керек.
Табиғаттағы өзін-өзі реттеу мен қалпына келтіру үдерістері ұзаққа созылады. Адамның зиянды істері де бірден байқалмайды, оны адамдар көбінесе ұзақ жылдар өткен соң ғана байқайды, бірақ оны жедел түзеу жұмыстары күткендей тез нәтиже бере қоймайды.
Қазақстанда табиғи ресурстар қорының азаюымен қатар олардың тозуы, ластануы экологиялық жағдайдың шиеленісуімен үздіксіз ұлғаюда. Ғылыми-техникалық прогрестің негізіндегі жоғары технологияға ауысу табиғатты пайдаланудың жаңа стратегиясының қалыптасуы арқылы жүзеге асуы тиіс. Оны жүзеге асыру үшін мемлекеттік және қоғамдық экологиялық саясатты мұқият жүргізу керек.
ХХ ғасырдан бастап ғылыми-техникалық прогрестің күрт дамуы барысында ірі өндірістік қалаларда автокөліктердің санының өсуі, атмосфера және озон қабаттарының құрамында улы газдардың көбеюі, ірі елді мекендерде таза ауыз су тапшылығы адамның денсаулығына залал келтіруде. Қазіргі кездегі қоршаған ортаның жаппай ластануы әлемдік деңгейде адам баласы мен тіршілік дүниесіне қауіп төндіруде. Тағы бір күрделі мәселе ол Жер шарындағы халық санының жедел өсуі. Осы проблемалардың барлығы адам мен қоғамның қоршаған ортамен қарым-қатынасын күрделендіріп жіберді.
Қоршаған ортаның ластануы адам баласының тіршілік ортасын сапасыздандырып, бүкіл қоғамның қалыпты дамуына кері әсерін тигізуде. Әлемдік қоғамдастықпен қатар қазақстандықтар да елдегі, әлемдегі экологиялық жағдайға алаңдаулы. Экологияның нашарлай түсуі Қазақстан жағдайында бұрын-соңды болмаған жаңа проблемалар тудыруда. Оған ауа, су, топырақ ресурстары мен өсімдік пен жануарлар әлеміндегі соңғы жылдардағы өзгерістер мысал бола алады. Жұтатын ауамыз, ішетін суымыз, жейтін тамағымыздың құрамында улы заттар көбейді. Табиғаттың осындай күйге ұшырап, еліміздің көптеген жерлерінің апат аймағына айналуының бір себебі – экологиялық білім мен тәрбиенің төмендігі.
Экологиялық білім мен тәрбие жас жеткіншектердің экологиялық санасының дамуын қамтамасыз етіп, жеке тұлғаның экологиялық мәдениетінің негізін қалайды. Сондықтан, заман талабына сай экология мәселелерін оқушыларға мектеп қабырғасынан бастап түсіндіріп, экологиялық тәрбие беріп, жерді, суды сүю, қоршаған ортаны аялай білуді жас ұрпақ бойына ерте жастан бастап қалыптастыру қажет.
Қай елдің болмасын өсіп өркендеуі, өркениетті дүниеде өзіндік орын алуы оның ұлттық білім жүйесінің деңгейіне, дамыту бағытына байланысты. Экологиялық жағдайлардың бәріне талдау жасау, оның зардабынан сақтандыру, шаралар қолдану, қоғамдық пікір туғызу үшін көпшіліктің экологиялық білімі мен тәрбиесін, мәдениетін көтеру керек.
Келешек ұрпақтың жарқын болашағын қалыптастыруда экологиялық мәдениетті дамыту әр адамның басты міндеттерінің бірі деп білуіміз керек. Әрбір адам қоршаған ортаны қорғауға үлес қосуы тиіс.
ӘДЕБИЕТТЕР
- Қазақ энциклопедиясы, 10 том;
- Қалдыбаев С. «Физиканы оқыту барысында экологиялық тәрбие беру». Физика Қазақстан мектебінде, №2, 2011.
- Құсайынбекова Б.Ә. «Физика және экология». Физика Қазақстан мектебінде, №2, 2012.
- Шаңырақ: Үй-тұрмыстық энциклопедиясы. Алматы: Қаз. Сов. Энциклопедиясы., 1990