ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ВЛИЯНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ НАПРЯЖЕННОСТИ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ

Полный текст

Актуальность авторской работы заключается в том, что ежедневное воздействие населения [8] на природу приобретает значительные масштабы, в то время как окружающая биосфера - это не только место обитания, но и сферы их деятельности [1]. В России концепцией демографической политики на период до 2025 года определена главная задача правительства, где говорится о необходимости снижения уровня смертности, сохранении и укреплении здоровья населения [8], повышение уровня рождаемости. В связи с этим возникает необходимость научно-обоснованного прогнозирования ответа окружающей среды на влияние человека в природные процессы и установления антропогенно-биогеохимических зон экологически опасных для человека. Касаемо экологии при воздействии на здоровье населения, то при объективной оценке степени влияния экологической ситуации очень важно учитывать масштабы техногенного загрязнения [1; 8]. Отметим, что техногенное загрязнение значительную роль играет на психологическое состояние населения [8], так как в результате плохой экологической ситуации человек испытывает стресс, а как следствие, страдает его нервная система [3; 5]. В динамике стресса выделяются три фазы: состояние тревоги, приспособления, истощения [3]. При мониторинге влияния необходимо учитывать и реакцию сердечно-сосудистой системы организма [5] в результате перенесенного стресса. В связи с этим, в работе был установлен ряд факторов антропогенно-техногенного происхождения, которые определяют формирование нарушенных территорий, а также выявлены территории экологического неблагополучия в пунктах проживания наблюдаемого населения Орловской области. Цель работы заключается в установлении влияния экологической ситуации на показатели здоровья населения в административных районах Орловской области и в г. Орле. Устойчивость биосферы к различным антропогенно-техногенным воздействиям во многом определяет ее геохимические свойства [10]. Реакция организма любого человека на экологическую обстановку в экологически неблагополучных районах проявляется в виде заболеваний, таких как: микроэлементозы, онкозаболевания, патология сердечно-сосудистой системы человека, а также другие распространенные и орфанные заболевания. Многокомпонентная оценка состояния экосистем позволяет выделить зоны экологического неблагополучия. Как правило, это территориальные единицы, где интенсивная хозяйственная деятельность населения и, как следствие, значительно антропогенное воздействие на окружающую среду служит нормой для жизнедеятельности человека. Постоянное наблюдение за экологической обстановкой предусматривает многокомпонентную оценку состояния экосистем, при этом важнейшим индикатором, который отражает состояние среды обитания людей в целом, является здоровье человека. Наиболее обоснованной классификацией в отношении влияния окружающей среды на заболеваемость населения считается разработанная А.Г. Вороновым, в которой с учитывается предыдущий опыт медицинской географии [2]. Согласно данной классификации, все болезни делятся на две группы - это эндогенные и экзогенные. Первая группа заболеваний населения - наследственные болезни. Во второй группе заболеваний выделены болезни, которые: 1. связаны с воздействием факторов окружающей природной среды (геохимических, вызванных особенностями пищевых режимов, геофизических, контактами с ядовитыми животными и растениями, живыми возбудителями - инфекции и инвазии), а также травматизм в результате стихийных бедствий; 2. связаны с воздействием техногенных факторов. Следует отметить, что во многих случаях стало удобнее делить болезни на инфекционные и неинфекционные, происхождение которых связано с воздействием какого-либо химического [10] или физического агента. В задачи авторского исследования входило: установить комплекс факторов техногенного происхождения, определяющих формирование антропобиогеохимических провинций, опасных для человека и выявить территории экологического неблагополучия в регионах Орловской области. Для выполнения поставленной задачи были выбраны территории, испытывающие воздействие различных видов деградационных изменений природных и агроэкосистем [3]. Материалы и методы исследования. Исследуемая территория входит в состав Центрального федерального округа. Численность населения 754 816 человек, доля городского населения составляет 66,72%. Территория Орловской области составляет 24 652 км2, г. Орел - административный центр, вся область разделена на 24 района, расположена в центральной части Среднерусской возвышенности в лесостепной зоне на юго-западе Европейской части России. Климат Орловской области умеренно континентальный. Средняя температура в январе от -9 до -11, в июле 19-18. По территории Орловской области протекают р. Ока [11], ее притоки: Зуша (с притоком Неручь), Вытебеть, Нугрь, Цон, Орлик, Оптуха, Рыбница, Крома. В восточной части области протекает р. [11] Сосна с притоками: Труды, Тим, Любовша, Кшень и Олым. На западе области берут начало р. Нерусса, Навля и Свапа, относящиеся к бассейну Днепра. Регион находится в зоне почв, которые переходят от дерново-подзолистых [11] к преимущественно выщелоченным и оподзоленным черноземам. Также встречаются различные типы почв [7], от светло-серых лесных на западе, а на востоке и юго-востоке до выщелоченных и типичных черноземов. Промышленные отрасли области машиностроение, составляющая 30% объема производства, пищевая промышленность - более 25%, а также строительная промышленность - 13%. Кроме г. Орла, где сосредоточена большая часть предприятий, работают отдельные заводы в г. Ливны и Мценске, и в других малых городах. Черная металлургия составляет всего 7%, которая возникла в регионе во второй половине XX века [6], например, ОАО «Орловский сталепрокатный завод». Положение в этой отрасли, существенно лучше других отраслей, в г. Мценске находится алюминиевый завод и завод по производству крепежа «Параллель». В качестве объекта исследования были выбраны опытные площадки, испытывающие длительное воздействие отвального шлака Мценского завода МЗАЛ. Площадки постоянного наблюдения (ППН) размещены на территории д. Большое Думчино в разной удаленности от шлакового отвала: в 50, 150, 300, 450 м. На исследуемых территориях были заложены контрольные разрезы, с отбором образцов почв по генетическим горизонтам и смешанные образцы, из гумусового горизонта пробных площадок. Почва: светло-серая лесная, среднемощная, среднегумусная, среднесуглинистая на лессовидных суглинках [4; 7; 12]. Для установления степени влияния и характера техногенеза на пространственную вариабельность заболеваемости были привлечены материалы официальной статистики по административным районам Орловской области за 15-летний период. Анализ заболеваемости был проведен по болезням органов дыхания в целом, органов пищеварения, эндокринной системы, костно-мышечной системы, системы кровообращения. Для установления корреляции заболеваемости и экологической напряженности и составления интегральной карты по районам были выделены зоны по совокупности ряда следующих антропогенно-техногенных факторов: 1. интенсивности химической нагрузки на окружающую среду, которая определяется промышленными предприятиями и производством сельскохозяйственной продукции; 2. уровню радиоактивного загрязнения почв; 3. неблагоприятным изменениям гидрологического режима рек; 4. уровню развития эрозионных процессов по методике М.Ю. Белоцерковского, Т.М. Беляковой, К.М. Берковича [5]. Для составления картограммы заболеваемости населения были использованы официальные статистические материалы. Это позволило сделать сравнение по динамике заболеваемости в отдельных административных районах, в целом по области и в целом по России, также выявить периоды, когда наблюдалась относительная стабилизация, снижение или рост болезней населения. Также удалось дифференцировать районы Орловской области по уровню заболеваемости людей. Результаты исследований. С учетом анализа полученных показателей для каждой группы заболеваний с разделением на четыре группы, были построены графики, и это нашло отражение в представленной картограмме экологической напряженности [6]. Установлено, что преимущественно среди проанализированных болезней населения области превалируют заболевания кровеносной системы, злокачественных новообразований, болезней органов дыхания, костно-мышечной и мочеполовой системы. Тенденция закономерности характерна как для детей, так и для возрастной группы населения. Действие природных и антропогенно-техногенных факторов Орловской области повышает уровень заболеваемости населения. Болезни органов чувств, состояние нервной системы, дыхательных органов, пищеварительных органов, болезни крови, кожные заболевания, мочеполовой системы и других органов в организме человека могут быть связаны, непосредственно, с загрязнением аэротехногенных токсикантов, в их составе преобладают азотистые соединения, сернистый ангидрид, оксиды углерода и другие взвешенные частицы [6]. Проанализировав уровень заболеваемости населения д. Большое Думчино, Мценского района, как зон экологического риска, можно сделать вывод о том, что имеется тесная корреляционная зависимость между уровнем антропогеннотехногенного загрязнения почвы [7], воздушного бассейна, водных ресурсов [9] области и показателями уровня здоровья людей, проживающих в данной местности. Регрессионный анализ позволил установить корреляцию между показателем загрязненности тяжелыми металлами (Zc): почв (Хп), поверхностных вод (Хв) и атмосферы (Хат) территории д. Большое Думчино и показателем заболеваемости местного населения (Y) в пределах 0,80-0,89. При этом, отсутствует прямая корреляция между исследуемыми явлениями для изучаемых административных районов, это обусловлено различным сочетанием как природных, так и техногенных и социальных факторов, а также степенью их проявления в области (рис. 1, 2). Результаты исследований показывают, что необходимы регулярные детальные мониторинг, исследования и создание карт по экологической обстановке по каждому отдельно взятому населенному пункту, городу и иных территорий, где экологическая ситуация может значительно изменяться в определенных предельных значениях. Установлено, что для наиболее эффективной балльной оценки экологического состояния загрязненных территорий по заболеваемости людей требуется брать за интегральный показатель воздействия окружающей среды на здоровье людей средние годовые показатели за последние 5 или 10 лет по разным классам заболеваний, которые отражают степень радиоактивного и химического воздействия экологической среды на уровень состояния здоровья населения, например, заболеваниями дыхательной и кровеносной системы, а также органов пищеварения [6; 7]. 350 300 Условные обозначения: - Zc почвы 2; - Zc 20; - Zc 80 Заболеваемость, % 250 200 150 100 50 0 0 10 20 30 40 50 60 Zc воды А) Y = 26,9 + 2,04Xп + 0,62Хв Рис. 1. Результаты регрессионного анализа причинно-следственной связи заболеваемости с уровнями загрязнения почвы, воды (А) в д. Б. Думчино, Мценского района, Орловской области [Fig. 1. The results of regression analysis of the cause-effect relations of morbidity with levels of soil and water pollution (A) in the Bol’shoe Dumchino village, Mtsensk district of the Orel region] 300 Заболеваемость, % 250 Условные обозначения: - уровень загрязнения атмосферного воздуха 25; - 50; - 100 200 150 100 50 0 0 20 40 Zc воды 60 80 100 Б) Y = 31,2 + 15,04Xв - 0,54ХатXв Рис. 2. Результаты регрессионного анализа причинно-следственной связи заболеваемости с уровнями атмосферного загрязнения (Б) в д. Б. Думчино, Мценского района, Орловской области [Fig. 2. The results of regression analysis of the cause-effect relations of morbidity with levels of air pollution (B) in the Bol’shoe Dumchino village, Mtsensk district of the Orel region] В целом, анализ уровня заболеваемости населения по медико-географическому признаку [2] в Орловской области показал неоднородность изучаемых территорий данного региона [4]. Например, территория Орловской области по заболеваемости дыхательной системы превышает средний уровень заболеваемости по России в 1,1 раза. При этом, наблюдается рост данного класса заболеваний в 1,6 раза в Орловском районе, а по г. Орлу превышает в 1,4 раза. Заболевание органов дыхания в 1,3 раза возрастает по области за 15-летний период с преобладанием определенных нозоформ, таких как хронический бронхит и бронхиальная астма. На первом месте стоит заболеваемость системы кровообращения населения в регионе. Данное заболевание за 15-летний период возрастает в 2,2 раза и превышает в 1,1 раза уровень заболеваемости кровеносной системы в целом по стране. Установлен рост заболеваемости системы кровообращения в 1,4 раза по г. Орлу и Орловскому району. В Болховском районе отмечена некоторая стабилизация в динамике заболеваний дыхательных органов и кровеносной системы, а во Мценском районе наблюдается небольшое снижение. В наблюдаемом регионе имеются данные по превышению уровня в 1,3 раза заболеваний тканей костно-мышечной системы, а за 15-летний период уровень возрастает в 1,8 раза по России. По данным исследований, наибольшая доля заболеваний кожи и подкожной клетчатки приходится на Орловский район, этот процент заболеваний составляет 84,7%, во Мценском районе 42,3%, в Болховском районе достигают 38,5%, а по г. Орлу - 23,7%. На четвертом месте в регионе находятся нарушения в эндокринной системе населения, при этом, данный показатель возрастает в 2,3 раза, что связано с ухудшением экологической ситуации за этот период. В г. Орле, также, отмечается рост в 2,2 раза по заболеваемости эндокринной системы, в 6 раз в Орловском районе и в 4,4 раза в Болховском районе. Во Мценском районе ситуация незначительно стабилизируется по заболеваемости эндокринной системы и остается на уровне 1,65-1,7 тыс. человек. Мочеполовая система населения также страдает и в 1,17 раза превышает уровень по стране, при этом, за 15-летний период в 2,3 раза отмечен рост данной группы болезней среди населения, в том числе в 2,5 раза и по г. Орлу. В Орловском районе в 2,9 раза установлено увеличение заболеваемости мочеполовой системы. Но, если для Мценского и Болховского районов установлено небольшое снижение уровня заболеваемости мочеполовой системы, то для районов Краснозоренского, Залегощенского, Знаменского и Ливенского в Орловской области отмечается значительное увеличение по данной группе заболеваний у населения. Анализ заболеваемости пищеварительных органов населения показывает, что возрастание в 2 раза уровня заболеваний за исследуемый период отмечается на территории Орловской области, Орловского района и г. Орла. Но, большая доля заболеваний приходится на болезнь двенадцатиперстной кишки и на язвы желудка [6; 7]. Так как возрастает загрязнение территории Орловской области радионуклидами, тяжелыми металлами [6] и вредными выбросами газов, то они становятся причиной заболеваний населения онкологией. За 15-летний период показано увеличение в 1,5 раза по заболеваниям населения данной группой болезней по Орловской области, в том числе в 1,8 раза в г. Орле, в 2,4 раза в Орловском районе, в 1,4 раза во Мценском районе, в 1,3 раза в Болховском районе. За последние 3 года в Орловской области сохраняется следующая ситуация среда распространения болезней населения: 18,2-18,8% системы кровообращения, 14,3-14,6% дыхательных органов, 9,5-10,5% костно-мышечной системы, 8,9-9,2% мочеполовой системы, 6,1-6,4% пищеварительных органов, 3,2-3,9% эндокринной системы. Данная структура также повторяется и в первичной заболеваемости населения. Тревожит то, что болезни системы кровообращения составляют значительную долю от общего количества заболеваний населения, требуют дорогостоящего лечения с помощью высокотехнологичного медицинского оборудования [4]. В результате заболеваний кровеносной системы повышаются показатели инвалидности и смертности населения. По основным причинам летального исхода 62-64% составляют заболевания кровеносной системы, 11,7-12,3% - причины онкологии, 4,1-4,9% - болезни дыхательных, а 3,4-3,9% - заболевания пищеварительных органов. В структуре заболеваемости взрослого населения 40-45% составляет гипертония и ее последствия, а также, ишемическая болезнь сердца - 20-26% и диагноз стенокардия - 7-8%. В системе болезней дыхательных органов основную долю составляют бронхит и бронхиальная астма. Среди заболеваний пищеварительной системы значительная доля - язва желудка и двенадцатиперстной кишки, гастрит, болезни желчевыводящих путей и желчного пузыря. Особый интерес вызывает анализ по заболеваемости детей в подростковом возрасте в зависимости от медико-экологического состояния административных районов Орловской области. Представленные статистические данные убедительно показывают рост уровня заболеваемости подростков за 15-летний период. При этом наибольший всплеск заболеваний приходится на период с 2002 по 2007 гг. Из исследуемых административных районов области наибольшим ростом заболеваемости подростков выделяются следующие районы: Болховский, Дмитровский, Колпнянский, Мценский, Новосильский, Ливенский, Орловский, Сосковский, Шаблыкинский и Хотынецкий. В среднем по сельским административным районам области уровень болезненности подростков вырос в 1,9 раза, а уровень увеличения заболеваемости подросткового населения в г. Орле за этот период составил 2,5 раза. В первичной заболеваемости подростков структура иная. Так, 36-38% в разные годы составляют болезни органов дыхания, а затем болезни органов пищеварения, костно-мышечной ткани, эндокринной и мочеполовой системы. В районах области с экологическим неблагополучием отмечается повышенный уровень заболеваемости подростков болезнями органов дыхания, костно-мышечной ткани и эндокринной системы. Таким образом, анализ медико-экологической ситуации показывает, что заболеваемость в районах области, как взрослого населения, так и подростков имеет тесную связь с экологической обстановкой, о чем свидетельствуют повышенные показатели по экологически обусловленным болезням. При этом дети и подростки являются самыми уязвимыми в реакции организма на изменяющиеся условия окружающей природной среды. В связи с этим требуются более строгие подходы, как к оценке состояния здоровья, так и к организации форм и методов восстановления и поддержания здоровья. Итоговым результатом проведенных исследований служит представленная картограмма экологической напряженности районов Орловской области (рис. 3). Рис. 3. Картограмма экологической напряженности районов Орловской области [Fig. 3. The map of ecological zones of tension in Orel region] Как видно из картограммы, территория Орловской области делится на четыре группы в зависимости от уровня превышения заболеваемости населения Орловской области, уровня превышения заболеваемости населения в Центральном федеральном округе. В первую группу входят районы с превышением уровня заболеваемости в 1,5-2 раза (Болховский, Дмитровский, Краснозоренский, Троснянский районы), считающиеся относительно благополучными в медико-экологическом отношении. Во вторую группу входят районы области с превышением уровня заболеваемости населения относительно среднего уровня ЦФО в 2-2,5 раза. В эту группу входят территории Верховского, Глазуновского, Должанского, Корсаковского, Кромского, Малоархангельского, Новосильского, Орловского, Урицкого, Шаблыкинского районов. Мценский, Ливенский, Знаменский, Хотынецкий, Новодеревеньковский, Сосковский районы области входят в третью группу с превышением в 2,5-3 раза уровня заболеваемости в ЦФО и относятся к экологически напряженным. В четвертую группу выделены два района области - Залегощенсикй и Колпнянский, где уровень заболеваемости превышает средний уровень в ЦФО более чем в 3 раза. При этом, исследованиями авторов доказано, что на территориях с относительным экологическим благополучием могут выделяться локусы высокой экологической напряженности. Например, на территории Мценского района - это д. Большое Думчино, где уровень заболеваемости превышает в 4 раза, на территории Орловского района - это г. Орел, где уровень заболеваемости превышает уровень заболеваемости ЦФО в 3 раза, а на территории Болховского района Орловской области с относительным экологическим благополучием, оценивающимся в 1,5-2 балла, выделяются территории с высоким уровнем радиоактивного загрязнения (более 5 Кu/км2) и заболеваемости населения, превышающей среднефедеральный уровень более чем в 4 раза [7]. На взгляд авторов, для улучшения экологической обстановки, кроме проведения мероприятий по экологической безопасности, необходимы изменения в структуре природопользования. При этом следует уделять большее внимание рекреации как альтернативному виду хозяйственной деятельности на рассматриваемой территории. В целом, проведенные исследования показали, что геоэкологическая обстановка в отдельных районах области и г. Орле напряженная, а медико-экологическая ситуация типична для урбанизированных территорий России. Установлено, что изменение геохимических условий на узкорегиональном уровне, особенно при наличии крупного источника загрязнения окружающей среды, происходит настолько стремительно, что организм человека не успевает адаптироваться к экстремальной техногенной ситуации. В результате этого нарушаются естественные биохимические процессы, присущие организму человека, что проявляется в виде какого-то заболевания, и требует разработки системы оздоровления и адаптации человека. Все сказанное свидетельствует о том, что состояние здоровья человека отражает состояние экосистемы и может быть показателем характера и степени техногенного загрязнения среды.

Об авторах

Аза Валерьевна Писарева

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: pavpav.06@mail.ru

старший преподаватель кафедры медико-технического менеджмента факультета биомедицинской техники Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана

Российская Федерация, 105005, Москва, ул. 2-я Бауманская, 5

Александр Иванович Мышкин

Орловский государственный университет им. И.С. Тургенева

Email: pavpav.06@mail.ru

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент; доцент кафедры прикладной физической культуры Орловского государственного университета им. И.С. Тургенева

Российская Федерация, 302026, Орел, ул. Комсомольская, 95

Лидия Павловна Степанова

Орловский государственный аграрный университет им. Н.В. Парахина

Email: elenavalerevna79@ya.ru

доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры земледелия, агрохимии и агропочвоведения факультета агробизнеса и экологии Орловского государственного аграрного университета им. Н.В. Парахина

Российская Федерация, 302019, Орел, ул. Генерала Родина, 69

Елена Валерьевна Яковлева

Орловский государственный аграрный университет им. Н.В. Парахина

Email: elenavalerevna79@ya.ru

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры безопасности жизнедеятельности на производстве, факультета агротехники и энергообеспечения Орловского государственного аграрного университета им. Н.В. Парахина

Российская Федерация, 302019, Орел, ул. Генерала Родина, 69

Список литературы