Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Детские экопатологии (литературный обзор) 16
1.1. Общая характеристика экологозависимых заболеваний 16
1.2. Экологозависимые иммунологические нарушения у детей 25
1.3. Экологозависимые патологии системы органов дыхания 26
1.4. Экологозависимые патологии ЛОР-органов 27
1.5. Экологозависимые патологии системы мочевыделения 31
1.6. Экологозависимые патологии эндокринной системы 32
1.7. Экологозависимые патологии органов желудочно-кишечного тракта и печени 36
1.8. Экологозависимые патологии сердечно-сосудистой системы 37
1.9. Экологозависимые патологии кожи 38
1.10. Экологозависимые психоневрологические нарушения 39
1.11. Экологозависимые новообразования 42
1.12. Экологозависимые нарушения физического и умственного развития 45
1.13. Младенческая смертность 46
Глава 2. Биоиндикация качества среды на территории Калужской области по детским экопатологиям 49
2.1. Краткая характеристика Калужской области 49
2.2. Основные формы экопатологии на территории Калужской области 52
2.2.1. Младенческая смертность 52
2.2.2. Новообразования 55
2.2.3. Болезни органов дыхания - 55
2.2.4. Врождённые пороки развития 56
2.2.5. Болезни мочевыводящей системы 57
2.3. Анализ пространственного распределения экопатологии 57
Глава 3. Биоиндикация качества среды в городе Дербенте по детским экопатологиям 75
3.1. Город как среда обитания. Городская среда и здоровье населения 75
3.1.1. Общая характеристика города Дербента 82
3.2. Детские экопатологии на территории города Дербента. 84
3.3. Анализ картографического отображения пространственного распределения изученных экопатологии 86
3.3.1. Экопатологии органов дыхания 86
3.3.2. Анемии 87
3.3.3. Патологии желудочно-кишечного тракта 87
3.3.4. Врожденные пороки развития 94
3.3.5. Заболевания почек и мочевыводящих путей 94
3.3.6. Заболевания эндокринной системы 94
3.4. Сравнение г. Калуги и г. Дербента 95
Глава 4. Сравнительный анализ качества среды по детским экопатологиям и стабильности развития 96
4.1. Биоиндикационная оценка качества среды по стабильности развития 96
4.1.1. Биоиндикационная оценка качества среды по стабильности развития древесных растений на территории города Дербента 98
4.1.2. Биоиндикационная оценка качества среды на территории Калужской области по стабильности развития древесных растений 98
4.2. Сравнение результатов биоиндикации по стабильности развития и по детским экопатологиям 100
4.2.1. Сравнение результатов биоиндикации по стабильности развития и по детским экопатологиям на территории города 100 Дербента
4.2.2. Сравнение результатов биоиндикации по стабильности развития и по детским экопатологиям на территории Калужской области 101
Выводы 111
Список использованной литературы 113
Приложение
- Общая характеристика экологозависимых заболеваний
- Краткая характеристика Калужской области
- Город как среда обитания. Городская среда и здоровье населения
Введение к работе
Основными критериями экологического благополучия территорий являются качество жизни человека и уровень его здоровья. Именно категория здоровья рассматривается в настоящее время как индикатор соответствия экологических характеристик и научно-технического прогресса.
Реакция человека на существенные изменения окружающей среды выражается в форме различных экологообусловленных заболеваний. Ю.П. Гичев (1998) рассматривает здоровье человека как основной биоиндикатор экологического риска и важную составную часть экологического мониторинга.
В настоящее время в связи с глубокими изменениями среды обитания человека возникла проблема экологической патологии как следствия воздействия физических, химических и биологических факторов. Большая часть неблагоприятных факторов антропогенного происхождения. Из них наиболее опасны вещества промышленного происхождения, в том числе органические и минеральные химические соединения различных классов.
Благополучие и здоровье нынешнего и будущего поколений является главной целью, на обеспечение которой должна быть направлена вся деятельность человечества. Одна из основных задач в достижении этой цели — обеспечение экологической безопасности, которая является непременным условием устойчивого развития человеческого общества. Под «устойчивым развитием» в настоящее время принято считать такое развитие цивилизации, которое происходит в рамках допустимых воздействий на биосферу. Соблюдать это ограничение - единственный для человечества способ выжить. В Документе «Забота о Земле. Стратегия устойчивого существования», подготовленном Международным Союзом охраны природы и природных ресурсов, Программой ООН по охране окружающей среды, Всемирным Фондом Охраны Природы в 1991г., обосновывается призыв к человечеству органично вписывать свою все возрастающую активность в
естественные возможности Земли. Соответственно, в настоящее время основным показателем устойчивого развития общества является качество среды обитания.
Реализация основных принципов устойчивого развития человечества необходимо требует наличия обратной связи - информации об ответном изменении состояния среды. Для обеспечения такой обратной связи необходимо проведение оценки состояния окружающей среды на всех этапах деятельности, связанной с природопользованием. Оценка качества среды оказывается узловой задачей любых мероприятий в области охраны природы и природопользования. Этим целям служит экологический мониторинг, методологической основой которого является биомониторинг (определение состояния живых систем на всех уровнях организации и их отклика на загрязнение среды). Реакция живого организма позволяет оценить антропогенное воздействие на среду обитания в показателях, имеющих биологический смысл (рис.1).
/;
живой ОРГАНИЗМ
МОНИТОРИНГ ЗДОРОВЬЯ СРЕДЬ
ЭКОСИСТЕМА
Г t 1 t
АНТРОПОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ
*
УРОВЕНЬ ГОМЕОСТАЗА
к
уровень флуктуирующей асимметрии
ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ
ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ
Рисунок 1. Мониторинг здоровья среды в управлении качеством среды обитания
Данные о заболеваемости и смертности различных групп населения и их основных причинах на протяжении длительного времени оставались рассредоточенными в отчетности различных служб и ведомств, что привело к противоречивости и недостоверности официальных статистических показателей. Как и в случае с медицинской статистикой, статистические сведения об экологической ситуации также рассредоточены в сводках и отчетах многочисленных, зачастую независимых друг от друга ведомств и учреждений, что затрудняет целостную оценку состояния окружающей среды как на федеральном, так и на региональном уровне. Кроме того, сложившаяся практика изучения данных медицинской статистики изолированно от показателей загрязнения окружающей среды не позволяла анализировать корреляции этих величин и накапливать базы данных об особенностях взаимосвязи «экология-здоровье».
Уже имеющаяся в специализированных медицинских и экологических государственных структурах статистическая информация после соответствующей обработки может быть использована для интегральной оценки качества среды и визуализации ее в виде биоиндикационных карт и карт заболеваемости экопатологиями, пригодных для компьютерной обработки в ГИС.
Цель настоящего исследования: провести пространственный анализ детской заболеваемости некоторыми экопатологиями в условиях урбоэкосистемы и целого региона и выявить их возможные территориальные связи с качеством окружающей среды, определяемым на основе биоиндикации по стабильности развития растений.
Задачи исследования:
- на основании анализа литературных данных выбрать некоторые детские экопатологии для последующего биоиндикационного анализа конкретных территорий;
- обследовать территорию г.Дербента и составить базы данных по
выбранным детским экопатологиям;
провести анализ пространственного распределения детских экопатологий с использованием изолиний (по методу А.В.Шпынова) и сделать относительную оценку качества среды города Дербента;
провести сравнительный анализ полученных картографических результатов пространственного распределения детских экопатологий и биоиндикационного районирования территории Калужской области и города Дербента по стабильности развития древесных растений;
- сравнить заболеваемость детскими экопатологиями в г. Дербенте и г.
Калуге.
Положения, выносимые на защиту:
1. Отдельные группы детских заболеваний, являющиеся
экопатологиями могут быть использованы в качестве биоиндикаторов
состояния окружающей среды.
2. Пространственный анализ распределения детских экопатологий
индицирует неоднородность территории по качеству среды.
3. Использование ГИС-технологий дает возможность пространственно-
временного анализа распределения детских экопатологий, сравнения с
результатами биоиндикации территории по стабильности развития живых
организмов, и районирования территорий по этим интегральным параметрам
качества среды.
Научная новизна: Впервые проведена биоиндикация качества среды по стабильности развития растений на территории г. Дербента. Проведена биоиндикационная оценка состояния территории города Дербента с использованием заболеваемости детей экопатологиями в качестве биоиндикационного параметра. Впервые проведены системные исследования по заболеваемости детей некоторыми экопатологиями в Калужской области.
8 Проведен сравнительный анализ результатов биоиндикации по детских
экопатологиям и стабильности развития древесных растений с
использованием ГИС-технологий.
Практическое значение работы. Результаты проведенных исследований позволяют оценивать качество среды по пространственному распределению детских экопатологий. Созданы базы данных и электронные карты по детским экопатологиям на территории Калужской области и г. Дербента, которые могут быть использованы в тематических медицинских и экологических ГИСах. Показана достаточная универсальность использованных методик, позволяющая использовать их как в разных масштабах исследований, так и в разных природных условиях.
Личный вклад автора. Автором собрана и проанализирована поадресная медицинская информация и сформированы базы данных по детским экопатологиям на территории г. Дербента. Собран, обработан и проанализирован биологический материал из 40 выборок древесных растений в г. Дербенте. Проведен анализ статистических медицинских данных по детским экопатологиям на территории Калужской области. Проведен сравнительный анализ биоиндикационных карт по стабильности развития растений и по распределению детских экопатологий.
Апробация работы и публикации. Основные результаты работы докладывались: на 1-й Всероссийской научной конференции с международным участием «Влияние загрязнения окружающей среды на здоровье человека» в г. Новосибирске (2002г.), на Всероссийской конференции «Образование и здоровье. Медико-психологические аспекты» в г. Калуге (2003г.), на Всероссийской конференции «Биологические аспекты экологии человека» в г. Архангельске (2004г), на семинарах кафедры ботаники и экологии КГПУ в 2002-2004гг. По теме диссертации опубликовано 5 статей.
9 Материалы и методы
Материалом для настоящей работы послужили:
- данные поадресной заболеваемости (1066 случаев) детскими
экопатологиями на территории города Дербента за 2000г., полученные при
анализе участковых педиатрических журналов;
- данные за 1996-2000гг. о младенческой смертности (до 1 года) и о
заболеваемости детей (до 14 лет) по каждой исследуемой экопатологии, по
каждому году и по каждому административному району Калужской области,
полученные при анализе материалов статистического отдела Детской
областной больницы (г. Калуга). Всего проанализировано 115204 случая
детских экопатологии;
- выборки листьев тополя итальянского и клена остролистного в 40
точках на территории города Дербента.
Кроме того, использованы результаты ежегодного биомониторинга проводимого на территории Калужской области Лабораторией биоиндикации КГПУ.
В качестве основного метода использовали медико-экологическое (по методу картограмм) и биоиндикационное картографирование. Проведен анализ распределения экопатологии на территории Дербента и составлены медико-экологические биоиндикационные карты с использованием географической информационной системы (ГИС) Maplnfo-professional 4.5. Для картирования и картографического анализа распространения детских экопатологии города Дербента использовали оригинальную методику А. В. Шпынова (Шпынов, Логинов, Стрельцов, 2002), чья компьютерная программа позволяет районировать исследуемую территорию по плотности распределения случаев заболеваний экопатологиями и создавать соответствующие электронные карты.
При обработке материалов использовали стандартные статистические методы с вычислением:
1) коэффициента младенческой смертности:
10
F =—x 1000, где (1)
F - коэффициент младенческой смертности,
Т - число детей, умерших до года,
D - общее число детей, родившихся в течение последнего года.
2) показателя детской заболеваемости:
S =—x 1000, где (2)
S - доля детей до 14 лет, больных отдельными экопатологнями,
X - число детей, заболевших впервые в данном календарном году,
Z - общее количество детей до 14 лет.
Использованы стандартные медицинские показатели «Удельный вес заболеваемости» и суммарная заболеваемость.
Биоиндикация качества среды проведена по стабильности развития древесных растений с использованием формулы коэффициента асимметрии по методике В.М.Захарова (Захаров, 1987; Методические рекомендации..., 2003) для определения стабильности развития живых организмов по степени асимметрии морфологических структур, адаптированной для использования в ГИС А.Б. Стрельцовым с соавторами (2000, 2001). Данная методика рекомендована Министерством природных ресурсов России.
Для анализа асимметрии по одному размерному признаку обычно используется показатель дисперсии (Захаров, 1987; Шпынов, 1998)
2 H(d,-r-Md)2
aj~ "-1 , (3) где:
Md =
Медико-экологическое картографирование.
Для составления карт по экопатологиям на территории Калужской области использовался метод картограмм (рис.5-7). Этот способ
картографического изображения, применяемый для показа относительных статистических данных путём заполнения контуров территориального деления (обычно административных единиц) цветовыми заливками в соответствии с принятыми интервальными шкалами.
В Maplnfo при создании тематической карты используется метод индивидуальных значений для регионов (картограмм) с разбросом значений.
Биоиндикационное картографирование по стабильности развития живых организмов.
Данный подход заключается в построении математической поверхности распределения значений показателя на исследуемой территории методом интерполяции, и получение ортогональной проекции вычисленной поверхности на карту в виде изолиний. Точность способа зависит от количества точек данных, их распределения по территории и выбранного метода интерполяции. Метод вносит в результаты определенную долю «приближенности», сглаживается мелкий разброс значений, убирается излишняя детальность (аналогично генерализации). Таким образом, состояние параметра в отдельных точках мы распространяем на всю территорию с помощью метода интерполяции. Подобный подход применяется в геологии, картографии, на нем же основаны программы для расчета рассеивания предельно допустимых концентраций выбросов предприятиями и др
Входные данные представляют собой таблицу, содержащую топологические координаты точки сбора (х, у) и известные значения исследуемого показателя (z) в этих точках. После интерполяции расчитываются недостающие значения, создается регулярная матрица или сеть (Grid).
На основе полученной числовой матрицы можно построить поверхность распределения значений показателя и ее ортогональную проекцию на Земную поверхность (карту) в виде изолиний. Поверхность и изолинии это графическое отображение полученной числовой матрицы.
Этот метод позволяет сравнивать между собой поверхности, рассчитанные по результатам из несовпадающих в пространстве точек, что недостижимо при других (плоскостных) методах. Получаемые на такой основе биоиндикационные карты более информативны и наглядны.
Так как расчетные поверхности представляют собой цифровые матрицы, их можно вычитать и суммировать. Так, для создания интегральной карты мы вычисляем средневзвешенную поверхность по матрицам всех исследованных видов растений.
Создание интегральных карт.
Для полноты оценки территории желательно использовать не один показатель, а комплекс. По каждому показателю (виду) вычисляются
Поверхность
равновеликие числовые
матрицы с одинаковыми начальными и конечными координатами и числом узлов в сети. Далее последовательно суммируются значения из узлов с одинаковыми координатами всех полученных матриц. В результате получаем суммарную матрицу, по которой можно построить поверхность или карту с изолиниями. Если разделить каждое значение в узлах суммарной матрицы на число исследованных признаков, то получим среднюю арифметическую матрицу по всем признакам.
Этот способ будет достоверным при условии, что в каждой точке имеются данные по всем анализируемым параметрам. В этом случае проще будет сначала вычислить сумму или среднее по каждой точке сбора, а потом рассчитывать поверхность. Но в реальных условиях города не всегда имеется возможность сбора всего комплекса данных в каждой точке, поэтому предварительное суммирование (или вычисление среднего) будет ошибочно. Невозможно просуммировать данные из несовпадающих в пространстве точек. Следовательно, нужно сначала рассчитать поверхность распределения значений каждого показателя, а затем их суммировать и т.д.
Следующим важным моментом является то, что на практике число данных (точек) по каждому параметру получается разным, следовательно, каждый параметр должен вносить разную долю информации в конечную расчетную карту. Это достигается «взвешиванием» данных:
{mi} - числовая матрица параметра і, Пі - число точек данных для параметра і,
N - суммарное число точек данных N = / пі щ
і=і
к - число параметров.
Полученные числовые матрицы по каждому параметру умножаются на соответствующее число точек данных, далее матрицы суммируются и сумма делится на суммарное число точек данных. По полученной средневзвешенной матрице строятся карты.
Оценка распределения точечных данных является одной из задач во
многих научных направлениях.
А.В. Шпыновым (Шпынов, Логинов, Стрельцов, 2002) предлагается проводить анализ распределения случаев заболевания по расстоянию между точками, и тем самым учитывать не только количественную сторону но и качественную - характер распределения (т.к. при составлении картограмм он не учитывается). Чем меньше расстояние между точками, тем показатель плотности выше. Для расчета и создания картографического отображения
плотности пространственно распределенных точечных данных была написана компьютерная программа MapPoint (как модуль интегрального программного комплекса для городской ГИС «Экология»). Программа предназначена для работы совместно с Maplnfo.
Рисунок 2. Карта полученная методом оценки плотности данных случаев детской заболеваемости бронхиальной астмой на территории г.Калуга по относительному расстоянию с весом обратно-пропорциональным удалению.
Далее, предлагается графическое отображение показателей в виде изолиний (традиционные методы отражают значения только гаммой заливки), что является более наглядным способом и согласуется с другими картографическими методиками и более понятна неспециалистам.
Вычисляется расстояние от узла сети до каждой точки, на основе расстояний ищется весовые коэффициенты (обратно пропорциональные расстоянию), из которых вычисляется среднее арифметическое и запоминается в числовую матрицу для построения изолиний. Весовой коэффициент изменяется от 1 (при пространственном совпадении точек) до О (при значительном удалении). Значения коэффициента изменяются по нормальному закону (гауссиана) и вычисляется по формуле:
р(1) = е 2 ,
где: р(1) - весовой коэффициент, 1 - расстояние до точки, а - степень влияния.
Таким образом, показатель меняет свои значения от 1 (при совпадении
узла и всех точек) до 0 (при значительном удалении от точек и малых
значениях степени влияния). Очень гибкий аппарат детализации
(сглаживания). Нормальная зависимость обеспечивает большую
правдоподобность модели т.к. большинство биологических и физических процессов в пространстве имеет такую же зависимость (например, скорость осаждения хим. загрязнителей из атмосферы).
Общая характеристика экологозависимых заболеваний
В многочисленных публикациях прослежена прямая зависимость между уровнем загрязнения окружающей среды антропогенными химическими веществами и заболеваемостью детей. Большинство болезней имеют ярко выраженную экологическую составляющую, а возникновение некоторых из них полностью (или в значительной мере) обусловлено именно несоответствием экологических параметров среды требованиям человеческого организма. Выявлены четкие прямые коррелятивные связи между уровнем антропогенного загрязнения окружающей среды и показателями заболеваемости по таким классам как болезни органов дыхания, кроветворной, эндокринной и нервной систем, пищеварения, мочеполовой и костно-мышечной систем, аллергии, осложнений беременности и родов, врожденным аномалиям, новообразованиям, наследственным заболеваниям, мертворождаемости.
Врожденные пороки развития и злокачественные новообразования называют «маркерами экологического неблагополучия в регионе». Младенческая смертность была признана Всемирной Организацией Здравоохранения важнейшим индикатором здоровья населения.
Принимая во внимание, что больше половины территории России характеризуется экологически неблагоприятными условиями, около 60% источников питьевого водоснабжения не соответствуют нормативным требованиям и более 60-70% населения постоянно проживает на экологически неблагоприятных территориях (Котляков, 1994; Государственный доклад ..., 1992) и в том числе около 20% населения постоянно живут в критически загрязненных зонах (Keller, 1993), следует принять долевой вклад экологического фактора в ухудшение здоровья и основные формы патологии в пределах 40-60% (Акимова, Хаскин, 1994; Yablokov, Demin, 1994; Гичев, 1995, 1996). Заболевание является одной из форм биологического ответа организма на вредное воздействие загрязнённой среды, а заболеваемость может рассматриваться как следствие этого воздействия и быть одним из показателей его интенсивности.
Размеры загрязнения окружающей среды к настоящему времени достигли таких критических размеров, что приходится констатировать наличие уже трудноустранимых неблагоприятных сдвигов фактически всех компонентов биосферы: атмосферного воздуха, поверхностных и грунтовых вод, почвенного покрова, объектов растительного и животного мира. По существу речь идет о таких комплексных и масштабных изменениях здоровья окружающей среды, которые могут быть охарактеризованы как хроническая биогеопланетарная патология (Гичев, 1992).
Вокруг наиболее загрязненных промышленных городов сформировались устойчивые очаги социально-экологической напряженности и экологически обусловленной патологии человеческих популяций, что является весьма актуальной антропоэкологической проблемой (Гичев, 1996). Иначе говоря, в случае сложившихся центров урбанизации проявляется очаговость экологической патологии человека, имеющая свою специфику в различных регионах, свою динамику и особенности воздействия на здоровье населения. Поэтому картографическое и медико-экологическое описание наиболее опасных для здоровья населения очагов является одной из основных задач экологической медицины (Гичев, 1996; Келлер, Кувакин, 1998). Жизнедеятельность человека - это постоянный информационно-материальный обмен с окружающей средой и поэтому процветание человечества зависит от защищённости и стабильности функционирования всех систем организма при изменении внешних условий. Интенсивное и длительное воздействие экологически неблагоприятных факторов окружающей среды сопровождается перенапряжением и нарушением адаптационных механизмов организма, что предрасполагает к развитию предболезненных и хронизации основных патологических процессов организма.
Таким образом, здоровье и оптимальное функционирование биосферы и человеческого организма в конечном итоге определяются и лимитируются емкостью рекреационно-метаболического потенциала экосистем - в случае биосферы и регенераторно-восстановительного потенциала и адаптивных физиологических резервов - в случае организма. Указанные лимитирующие факторы определяют надежность и «пределы выносливости» и биосферы в целом, и организма в условиях экологического кризиса, которые вытекают из «закона выносливости» (Дажо, 1975).
Краткая характеристика Калужской области
Область образована 5 июня 1944. Её территория составляет 29,9 тыс. кв. км. Численность населения на 01.01.1999 г. составляет 1087506 человек, из них городское население - 807180, а сельское - 280326 человек. Число административно-территориальных единиц: города - 19, посёлки - 13, сельские населённые пункты - 3260. Калужская область расположена в центре Восточно-европейской равнины, в бассейнах верхней р. Оки и р. Десны, между 53 и 55 сев. широты и 33 и 37 вост. долготы, на юго-западе Центрального экономического района. На карте область как бы вытянута по диагонали (более чем на 200 километров). Наиболее протяженная её граница - со Смоленской областью (на северо-западе), наиболее короткая - на крайнем юго-востоке - с Орловской. Кроме того, сопредельными являются Московская, Брянская и Тульская. Область расположена на юге лесной зоны в подзонах хвойно-широколиственных и широколиственных лесов. Лесистость составляет 46,5%. Калужская область находится в зоне перехода от мягкого климата Западной Европы к резко континентальному климату Азии. В течение года преобладают континентальные массы умеренных широт, обусловливая ясную и теплую погоду летом, зимой - умеренно холодную. Частая смена воздушных масс создаёт неустойчивость погоды, особенно в осенне-зимний период. Средняя годовая температура воздуха положительная - около +4,5 С. Самый холодный месяц - январь (-9 С -10 С). Июль самый тёплый месяц года (+17 - +18 С). По количеству осадков область относится к зоне достаточного увлажнения - за год 600 - 700 мм. Две трети осадков выпадают в виде дождя, одна треть — в виде снега. Максимум осадков приходится на июль, минимум — на февраль. Преобладают южный и юго-западный ветры, летом наиболее часто отмечается северо-западный ветер, зимой - южный. Средняя скорость за год невелика и составляет 3 — 4 м/с, однако максимальная скорость ветра при порывах может достигать 32 м/с. Наибольшая скорость ветра - зимой, наименьшая - летом. Средняя высота атмосферного давления - 744,3 мм. рт. ст. Ясных солнечных дней в году бывает не более 100 (Атлас Калужской области, 2002). Однако, несмотря на такой сырой климат, Калужская область принадлежит к местности со здоровым климатом. Оздоровлению местности содействуют сухие северо-восточные ветры и обилие сосновых лесов. Излишек атмосферных осадков в почве не задерживается, благодаря крутым скатам. В целом природные условия Калужской области достаточно благоприятные для жизни и деятельности человека. Однако всё усиливающиеся антропогенные воздействия приводят к ухудшению экологической ситуации. Связано это, прежде всего с загрязнением природных сред (воздуха, вод, почв), а также нерациональным использованием природных ресурсов (недр, почв, растительного и природного мира). Анализ состояния природной среды позволил выявить на территории Калужской области на начало 90-х гг. 20 в. несколько геоэкологических районов (Стрельцов и др., 2002, 2004) с указанием негативных факторов, влияющих на каждый из них.
1 район — Хвастовичско — Ульяновский со сложной экологической ситуацией. Район сельскохозяйственный с высоким уровнем производства, подвергшийся радиационному загрязнению в связи с аварией на Чернобыльской АЭС.
2 район - Калужско - Боровский с напряженной экологической ситуацией. Район с наибольшей плотностью населения, с развитой промышленностью и интенсивным сельским хозяйством, с густой сетью автодорог, большой площадью земель, отведённых под рекреацию и коллективные сады. Отличается высоким уровнем атмосферного загрязнения, выбросами промышленных предприятий и автотранспорта, сбросом большого количества загрязнённых вод в водоёмы, широким применением химии в сельском хозяйстве, наличием значительного количества земель, нарушенных в результате добычи полезных ископаемых, а также рекреационных мероприятий.
3 район — Людиновско - Кировский с неблагоприятной экологической ситуацией. Район преимущественно промышленный с невысоким уровнем сельскохозяйственного производства. Характеризуется сильным атмосферным загрязнением и значительным по объёму сбросом загрязнённых вод в водоём.
4 район - Козельско - Сухиничский с недостаточно благоприятной экологической ситуацией. Район аграрно-промышленный. Отличается средними по величине показателями атмосферного загрязнения, средним, а местами сильным загрязнением промышленными и сельскохозяйственными стоками водоёмов и почв, с двумя небольшими пятнами радиационного загрязнения (к северу от Козельска и к востоку от Мещовска).
Город как среда обитания. Городская среда и здоровье населения
В городах сложились несравненно худшие условия проживания для человека, чем в сельской местности. Это связано с относительно неблагоприятными санитарно-гигиеническими условиями, вызванными скученностью населения, наличием многочисленных источников шума и загрязнений, оторванностью от естественных природных условий.
Городская среда является логическим следствием появления на Земле мыслящих существ, самых молодых членов экосистемы. Стремление человека к господству над природой, к ее познанию и использование этого господства и знаний для освоения жизненного пространства Земли, внедрение социального фактора в биологические процессы существования человеческой популяции привело к созданию совершенно новых, мощных по воздействию на окружающий и внутренний мир экосистем, под названием «городская среда».
Городская среда сгладила процессы естественного отбора, смягчила влияние внешних факторов, определяющих адаптацию человека, настройку иммунной системы. При разумном отношении к формированию городской среды создаются паритетные условия сосуществования искусственной и естественной природной среды. Малейшее нарушение этого паритета в результате социально-экономических, экологических и иных преобразований неизменно вызывает: изменение демографических показателей (рождаемости, смертности), рост инфекционных заболеваний (чума, туберкулез, венерические заболевания и т.п.), увеличение количества случаев алкоголизма, наркомании, общесоматических заболеваний. В истории человечества имеются многочисленные трагические свидетельства вымирания населения городов в результате эпидемий. Например, в XIV веке во время «черной эпидемии» чумы погибла четвертая часть населения
Если на протяжении почти 40000 предшествующих поколений формирование городской среды проходило более или менее постепенно, то в XX веке научно-технический прогресс способствовал стремительному росту городов и невиданным масштабам воздействия на окружающую среду.
В городе человек создал более комфортные условия для проживания, в результате чего увеличилась средняя продолжительность жизни, появились качественно новые возможности для воспитания, обучения, развития творческих способностей, оказания квалифицированной медицинской помощи, профессиональной деятельности и т.п. Это повлекло за собой урбанизацию и коренное изменение демографической ситуации.
Урбанизация, явившаяся следствием неуправляемых устремлений массы людей из сельской местности в искусственную городскую экосистему, способствовала дальнейшему обострению демографических, социально-экономических и экологических проблем. Это создало диспропорцию между производством и потреблением, численностью популяции и возможностями искусственной экосистемы. Управление этими процессами командными методами привело к кризису всей политической системы.
Урбанизация и низкие темпы воспроизводства населения сформировали неблагоприятную демографическую ситуацию, привели к резкому сокращению сельских поселений, что потребовало более эффективного ведения сельского хозяйства для обеспечения городского населения продуктами питания. Это в свою очередь стимулировало применение химических веществ, в том числе ядохимикатов, которых природа до сих пор не знала.
Переселение в город массы сельских жителей отразилось на развитии психики и психическом здоровье городского жителя, его семейно-бытовых взаимоотношениях, на уровне деторождаемости. Социальные факторы приобрели приоритетное значение в формировании здоровья популяции.
Примером этому служит тесная связь между заболеваемостью и материальной обеспеченностью семьи. Установлены обратные корреляции между состоянием здоровья детей и величиной жилой площади, уровнем образованности родителей. В хорошо обеспеченных семьях более 80% детей имеют нормальное физическое развитие и только 12% имеют дефицит массы тела. В тех семьях, где доход ниже прожиточного минимума, дефицит массы тела обнаруживается почти у 30% детей. В неблагополучных семьях нервно-психические заболевания детей наблюдаются в 3 - 4 раза чаще. Сам характер уклада жизни в городской среде способствует нарушению биологического ритма жизненных функций.
Экологические проблемы городов возникли практически одновременно с самими городами, т.к. они изменили почти все компоненты природной среды: атмосферу, растительность, воду, почву, рельеф, климат. Изменение одних природных компонентов неизбежно ведет к изменению других. В городах изменены гравитационное, термическое, электрическое, магнитное поле Земли. Влияние города на недра Земли распространяется на глубину от 0,5 до 4 - 8 тыс. м. Иными становятся условия питания подземных вод, их химический состав.
