Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Современные концепции гигиенического подхода к проблемам окружающей среды и общественного здоровья 13
1.1. Гигиенические аспекты формирования здоровья населения различных стран мира 13
1.2. Особенности гигиены окружающей среды в Республике Казахстан 19
1.3. Деятельность военно-космического комплекса как фактор формирования гигиенической ситуации 32
1.4. Эколого-гигиеническая специфика радиационного фактора 44
1.5. Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами как гигиеническая проблема 48
ГЛАВА 2. Схема, объем и методы исследования 51
ГЛАВА 3. Приоритетные проблемы управления гигиеническими аспектами здоровья населения Казахстана 72
3.1. Сравнительная характеристика гигиенических проблем регионов Республики Казахстан 72
3.2. Специфические аспекты и критерии влияния загрязнения различных природных сред на здоровье жителей Казахстана 79
3.2.1. Влияние загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения промышленных центров, городов и поселков 79
3.2.2. Влияние качества водных ресурсов на здоровье населения 88
3.2.3. Влияние промышленных отходов на здоровье населения 94
3.3. Разработка системы управления гигиеническими аспектами состояния здоровья населения .. 96
3.4. Разработка критериев и системы мониторинга гигиенических процессов на различных уровнях 107
3.5. Модель определения приоритетных направлений реализации гигиенических программ 113
ГЛАВА 4. Гигиенические факторы общественного здоровья в регионе запусков ракет-носителей 119
4.1. Постановка проблемы 119
4.2. Характеристика запусков ракет-носителей с космодрома «Байконур» как фактора загрязнения окружающей среды 123
4.3. Типологизация причинно-следственных связей влияния космодрома «Байконур» на здоровье населения и разработка комплекса математических моделей 146
4.4. Исследование и оценка состояния здоровья населения в зонах падения отделяющихся частей ракет-носителей 150
4.5. Разработка модели и принципов профилактической программы 194
ГЛАВА 5. Гигиеническая оценка состояния здоровья населения в юнах радиационного риска 198
5.1. Постановка проблемы 198
5.2. Факторы, формирующие здоровье населения в сельских районах отделенных последствий влияния Семипалатинского ядерного полигона 204
5.2.1 . Ландшафтно-климатические условия и общая экологическая характеристика территории 204
5.2.2. Ретроспективное восстановление уровней воздействия 209
5.3. Результаты медицинского осмотра, онкоэпидемиологического, иммунологического и медико-генетического обследования населения 212
5.4. Разработка профилактических мероприятий 223
ГЛАВА 6. Гигиенические аспекты влияния свинца на состояние здоровья детского населения Казахстана 230
6.1. Постановка проблемы 230
6.2. Оценка путей воздействия свинца на здоровье детского населения Казахстана 232
6.3. Основные принципы и направления профилактической программы 250
Заключение 257
Практические рекомендации 274
Список использованных источников 276
Список опубликованных работ по теме диссертации 308
- Деятельность военно-космического комплекса как фактор формирования гигиенической ситуации
- Влияние загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения промышленных центров, городов и поселков
- Типологизация причинно-следственных связей влияния космодрома «Байконур» на здоровье населения и разработка комплекса математических моделей
- Ландшафтно-климатические условия и общая экологическая характеристика территории
Введение к работе
Актуальность проблемы. Проблемы стратегических и тактических подходов к улучшению состояния здоровья населения различных стран мира, приобретают в последние годы все большую актуальность.. Одной из наиболее важных научных проблем современности, которая является столь же теоретической и фундаментальной, сколь и прикладной, и лежит на стыке ряда отраслей науки и практики, является вопрос о возможности и механизмах регулирования уровня здоровья населения путем применения целенаправленных мероприятий. Одним из таких механизмов, безусловно, является качество окружающей среды. В Послании Президента страны к народу Казахстана /1/ указывается, что по мере развития общества необходимо предпринимать нарастающие усилия по оздоровлению окружающей среды и укреплению здоровья населения. С научной точки зрения это означает не только прогноз осложнения возможных проблем качества окружающей среды для общества в переходном периоде, но в первую очередь возрастание важности управления здоровьем через решение гигиенических проблем. Гигиена в целом, и гигиена окружающей среды в частности, становятся ключевыми отраслями знания о профилактике заболеваемости населения, а профилактика - наиболее действенным инструментом оздоровления общества.
В связи с этим, приобретает особую важность научное определение подходов к применению базовых гигиенических принципов улучшения состояния здоровья населения в тех регионах, где имеют место серьезные проблемы качества окружающей среды и можно говорить о возникновении соответствующих рисков, для которых можно принять термин «экологических рисков». Мы определяем экологические риски как потенциальные события, существенно нарушающие степень устойчивости окружающей среды и ведущие к возможным последствиям для живых организмов, для которых данная среда является средой обитания. Мы определяем зоны экологического риска как такие условные участки территории, где подобные риски могут быть реализованы. Зонами экологического риска могут быть как крупные территории (вплоть до городов, районов, областей), а могут быть и микроучастки, локальные источники рисков.
Там, где окружающая среда существенно изменена, и где такие изменения сохраняются длительно, должна иметь место особая схема адекватного поведения общества и человека. Следует искать особые, современные инструменты управления ситуацией, оздоровлением окружающей среды. Следует соблюдать базовые требования гигиены для предотвращения поступления загрязняющих веществ в организм человека. Следует предпринимать усилия по укреплению защитных сил организма в противостоянии ксенобиотикам, поступающим из загрязненной среды.
Необходимо, таким образом, выработать системную модель управления/ гигиеническими аспектами здоровья человека в условиях экологических рисков. Учитывая разнообразие агентов окружающей среды, присутствующих в современном мире, такая модель должна совмещать качества универсальности и адаптивности.
Республика Казахстан является уникальным регионом для разработки подобной научной модели. Представляется исключительной степень разнообразия негативных факторов окружающей среды, сосредоточенных на ее территории. Природные катастрофы, разнообразные отрасли промышленности, деятельность военно-космического комплекса обусловили широкую представительность в Казахстане разнообразных химических и физических агентов, воздействующих на человека.
Однако в научной литературе за исключением единичных работ /2, 3, 4, 5/ практически отсутствуют попытки применения системного подхода к управлению гигиеническими факторами здоровья в условиях экологических рисков. Представляет большой теоретический и практический интерес определение специфики интерпретации базовых экологических понятий с точки зрения современной гигиены. Известно, что сам термин «экология» используется в современной науке неоднозначно, сосредотачивая в себе и законы взаимодействия различных частей целого, и закономерности сосуществования живых организмов, и антропогенные аспекты изменения и загрязнения окружающей среды /6, 7, 8, 9, 10, 11, 12/. Имеет место активная экспансия термина «экология» в сферу, традиционно дефинируемую как «гигиена окружающей среды». Это требует более активного подхода к выработке эффективных инструментов гигиенического подхода к управлению качеством окружающей среды.
Нельзя не видеть, что для многих проблем воздействия окружающей среды на здоровье человека характерна ситуация, когда негативный фактор окружающей среды не подлежит прямому измерению. Это возникает в тех случаях, когда воздействие произошло в прошлом, или когда имеют место методические ограничения по определению фактора в окружающей среде. Во многих случаях можно количественно оценить присутствие фактора в окружающей среде, но в точности неизвестна экспозиция. Необходимо изыскать подходы к гигиенической оценке подобных ситуаций, когда основными инструментами анализа становятся вероятностные модели, экспертные оценки и исследование реакции организма человека на различные внешние воздействия.
Представляет также интерес более глубокое теоретическое рассмотрение процесса влияния факторов окружающей среды на организм человека. Этот процесс должен быть более глубоко проанализирован с точки зрения различных звеньев цепи, ведущей от источника влияния до возникновения и регистрации патологий человеческого организма.
Данные теоретические вопросы могут быть эффективно рассмотрены на примере ряда крупных проблем воздействия окружающей среды на здоровье населения Казахстана.
Одной из таких проблем является деятельность военно-космического комплекса, в частности - запуск ракет-носителей с космодрома «Байконур». В современной научной литературе этому вопросу посвящено лишь несколько частных публикаций /13, 14/. Однако, эта проблема требует системного подхода и тщательного гигиенического исследования.. Специфика проблемы состоит, в частности, в том, что территория, где возникают экологические риски, обширна, а поиск свидетельств подобного воздействия затруднен, особенно в ретроспективном аспекте. Необходимо выработать модель гигиенического исследования для изучения данного негативного фактора окружающей среды.
Для Республики Казахстан приобретает особое значение проблема гигиенических факторов отдаленных последствий воздействия малых доз радиации. На протяжении последних десятилетий аналогичным проблемам уделялось немалое внимание в библиографических источниках/15,16,17,18, 19, 20, 21, 22, 23/. Однако вопрос управления гигиеническими факторами здоровья в регионах, отдаленных от Семипалатинского ядерного полигона, однако подвергшихся влиянию ядерных испытаний, не был поставлен и разрешен. Необходим системный подход к рассмотрению негативных аспектов окружающей среды в регионе и комплексное рассмотрение всех факторов, воздействующих здесь на человека: климат и метеоусловия, техногенное загрязнение окружающей среды, а также отдаленных последствия радиоактивного воздействия. Необходимо разработать оптимизированную методику ретроспективной оценки дозовых нагрузок, а также дать эколого-гигиеническую классификацию различных уровней доз.
Чрезвычайно важным вопросом для Республики Казахстан является также проблема загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами /24, 25, 26, 27, 28/. Представляется важным выделить среди этих ксенобиотиков один из характерных, и на его примере как на модели рассмотреть пути управления гигиеническими факторами окружающей среды.
Свинец и его соединения являются одними из опасных агентов окружающей среды. Они выделяются особо среди других серьезных существующих или потенциальных проблем влияния окружающей среды на здоровье по следующим причинам:
- широкое (практически - повсеместное) распространение данного элемента в зонах, где проживает население,
- способность свинца оказывать негативное воздействие на состояние здоровья детского населения, начиная с крайне низких уровней концентраций,
- существенный ущерб, наносимый свинцом состоянию нервной
системы и интеллектуальному развитию подрастающего поколения,
- антропогенная природа основных источников воздействия свинца на здоровье (что означает принципиальную возможность регулирования и снижения рисков усилиями общества).
Свинец и его соединения являются политропными ядами и вызывают, в основном, изменения нервной и сердечно сосудистой систем, а также нарушения ферментативных реакций, витаминного обмена, снижают иммунобиологическую активность человека. В механизме свинцовой интоксикации ведущее значение имеет нарушение биосинтеза порфиринов и гема, что играет существенную роль в развитии «свинцовой» анемии. Например, в многоступенчатом процессе синтеза гема по крайней мере три энзима чувствительны к свинцу. Снижение жизнеспособности эритроцитов влечет за собой активацию эритропоэза - увеличение числа ретикулоцитов и эритроцитов с базофильной зернистостью.
Общепризнано, что свинец является одним из опасных агентов окружающей среды, влияние которого на здоровье часто остается скрытым. Те нервно-психологические дефекты, которые вызываются у детей хроническим влиянием свинца, часто оказываются недостаточно острыми, чтобы можно было наблюдать резкие изменения в состоянии здоровья ребенка. Однако, даже при низком уровне нейротоксического эффекта свинец наносит урон развивающемуся детскому мозгу и нервной системе, в результате чего наблюдается понижение внимания и IQ (коэффициента интеллекта), угнетается способность к чтению и усвоению материала и др. Такие эффекты могут быть обнаружены при тщательно проведенных исследованиях, однако большинство случаев отравляющего воздействия свинца на детей не диагносцируется и не лечится, так как пораженные дети не имеют очевидных симптомов /29/.
Основными источниками свинца в окружающей среде являются в настоящее время (1) выбросы промышленных предприятий, (2) использование этилированного бензина, (3) применение свинцово-содержащих красок в качестве строительных материалов, а также при окраске посуды, игрушек и иных бытовых объектов. Имеют место также другие источники (например, аюрведические лекарственные препараты, традиционная национальная косметика и др.), но они характерны лишь для отдельных стран мира.
Длительными исследованиями показана тесная причинно-следственная связь возникновения ранних стадий свинцового отравления у детей с содержанием свинца в пыли, поступающей в организм ребенка орально через загрязненные руки. Достаточно попадания в пыль мельчайших частиц красок, загрязненной почвы и т.д., чтобы обусловить возникновение негативных эффектов. В связи с этим возрастает роль гигиенических инструментов предотвращения влияния свинца на здоровье ребенка. Напротив, применение лекарственных терапевтических средств, выводящих свинец из организма, менее результативно, поскольку доказано, что, несмотря на временное снижение уровня свинца в крови, он сохраняется в костных тканях.
При этом имеет место длительный опыт реализации эффективных программ по снижению влияния свинца на состояние здоровья детей различных стран мира.
Для Республики Казахстан, где расположены не только отдельные месторождения свинцовых руд, но и крупные плавильные предприятия (Усть-Каменогорский свинцово-цинковый комбинат, АО «Южполиметалл» и др.), проблема свинцового загрязнения окружающей среды имеет особую актуальность. Библиографический поиск показал, что учеными Казахстана на протяжении десятилетий постоянно проводились исследования гигиенических аспектов свинцового загрязнения окружающей среды в различных регионах Казахстана /30/. Вместе с тем, большинство этих исследований относилось к отдельным регионам или промышленным предприятиям. Трудносопоставимыми являются применявшиеся лабораторные методы. До настоящего времени единой программы по предотвращению влияния свинца на здоровье казахстанских детей предложено не было.
Этим обоснована актуальность проведения комплексного теоретико-методологического и прикладного исследования путей воздействия свинца на здоровье населения жителей Казахстана и разработка программы снижения рисков как модельной для различных типов ксенобиотиков.
Рассмотрение всех вышеизложенных вопросов в совокупности позволяет также подойти к созданию комплексной программы управления, мониторинга и контроля процессов оптимизации гигиенических аспектов состояния здоровья населения Казахстана и разработки соответствующих теоретических, методологических и технологических подходов.
Это определяет актуальность и предмет настоящего исследования.
Цель исследования: создание комплексной модели управления гигиеническими аспектами состояния здоровья населения в экологически неблагоприятных зонах на основе выявления путей воздействия, анализа причинно-следственных связей, программно-целевого подхода и разработки мер профилактики.
В соответствии с целью решались следующие задачи:
1. Разработать общие и специфические научно-методологические подходы к определению приоритетных гигиенических проблем в регионах Республики Казахстан,, испытывающих действие различных по уровню и характеру негативных факторов окружающей среды.
2. Дать комплексную гигиеническую оценку влияния запуска ракет-носителей с космодрома «Байконур» на состояние здоровья населения Казахстана, разработать комплекс моделей, отражающих соответствующие причинно-следственные связи, и выработать инструменты предотвращения рисков.
3. Выполнить системный гигиенический анализ факторов, воздействующих на здоровье населения региона возможного влияния ядерных испытаний (на примере Карагандинской области), определить приоритеты и методы оздоровления жителей.
4. Определить пути воздействия свинца на здоровье детского населения Казахстана, дать медико-социальную и экономическую оценку рисков, разработать гигиенические основы профилактики свинцового отравления.
5. Разработать научно-методологические основы создания профилактических программ, направленных на решение наиболее острых гигиенических проблем страны как элемента системы многоуровневого управления гигиеническими факторами общественного здоровья.
Научная новизна работы заключается в том, что на основании проведенного комплексного исследования разработана модель управления процессами решения приоритетных гигиенических проблем на уровне страны и ее регионов, проведена классификация проблем влияния окружающей среды на здоровье населения по уровню значимости и ранжирование территории страны по характеру и напряженности такого влияния.
Впервые для специфических условий Казахстана предложена методика количественного определения степени значимости различных проблем воздействия окружающей среды на здоровье человека, являющаяся интегральной модификацией модели измерения рисков для случая, когда входными параметрами модели выступают результаты экспертной оценки.
Разработаны методы анализа гигиенических проблем в ситуациях, когда воздействующий фактор является скрытым либо его прямое измерение затруднительно. Выполнена классификация причинно-следственных связей в процессе проявления подобных скрытых факторов: влияние на окружающую среду, воздействие измененной окружающей среды на возникновение рисков для здоровья, реализация потенциальных рисков и выявление проявленных эффектов.
Впервые сопоставлены различные методы сравнительного ретроспективного восстановления уровней воздействия радиационного фактора на здоровье населения Центрального Казахстана и выявлено, в какой мере на этом основании могут оцениваться возможные отдаленные эффекты. Сформулирована концепция условного ретроспективного восстановления воздействующих факторов.
На основании факторного анализа установлены гигиенические аспекты возможного влияния загрязнения окружающей среды в районе падения отделяющихся частей ракет-носителей на здоровье населения. Разработан комплекс математических моделей, отражающих вклад военно-космической деятельности в этот процесс, и выявлена серия корреляционных зависимостей и регрессионных соотношений между показателями здоровья и расстоянием от загрязненной территории, а также от времени, прошедшего с момента запусков.
Впервые в рамках масштабного исследования, охватившего наиболее типичные территории Республики Казахстан, установлены пути воздействия свинца на здоровье детского населения. Проведено районирование территории Казахстана на три зоны. Разработана модель влияния нутриционального фактора на вероятность ранних стадий отравления детей, проживающих на городских территориях с высоким уровнем загрязнения почвенного покрова свинцом. Разработаны научные основы формирования модельной программы снижения рисков отравления детского населения свинцом.
Предложена система управления гигиеническими факторами общественного здоровья, проведено соотнесение каждого элемента классификации с уровнями ответственности государственной власти.
В работе получило развитие новое направление - разработка научных принципов обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия с опорой на механизмы оптимального управления и гигиенического мониторинга..
Теоретическая значимость работы заключается в том, что установленные закономерности и классификации влияния окружающей среды на здоровье человека служат основой разработки и внедрения приоритетных профилактических программ в целях эффективного управления факторами, формирующими общественное здоровье.
Практическая значимость работы состоит в применении полученных результатов в виде конкретных нормативных актов, предложений и рекомендаций, направленных на совершенствование . внедрения гигиенического подхода в процесс управления состоянием окружающей среды в Республике Казахстан.
Результаты работы нашли внедрение на республиканском, ведомственном и региональном уровнях: 1) Закон Республики Казахстан «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», 2) Постановлении Правительства РК от 3 февраля 2003 года № 126 « О некоторых мерах по реализации Закона Республики Казахстан «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», 3) Приказе Министра здравоохранения РК о формировании и ведении единого банка данных НПА в области санитарно-эпидемиологического благополучия населения, 4) Приказе Министра здравоохранения РК от 3 ноября 2003 года № 812 «О создании и ведении регистра потенциально-опасных химических, биологических веществ, запрещенных или ограниченно разрешенных к применению в Республике Казахстан», 5) Программе Министерства здравоохранения РК по снижению рисков свинцового отравления детей в Республике Казахстан, 6) Межгосударственной программе по изучению влияния падения отделяющихся частей ракет-носителей на здоровье населения Республики Казахстан, 7) Методических указаниях по контролю загрязнения почвы, растений и снега тяжелыми металлами (№ 1.05.074.02 от 19 сентября 2002 года, г. Караганда), 8) Методические указания по контролю загрязнения промышленных сточных вод тяжелыми металлами (№ 1.05.076.02 от 18 ноября 2002 года, г. Караганда), 9) Комплексной экологической программе Павлодарской области на 2004-2008 годы (утверждена решением маслихата-собрания депутатов Павлодарской области), а также в приказах региональных департаментов здравоохранеия, в педагогическом процессе высших учебных заведений.
Апробация работы. Материалы диссертации апробированы на 20 международных, республиканских и региональных конференциях, симпозиумах, съездах и конгрессах, в том числе VII Международной конференции «Экология и развитие Северо-Запада России» (Санкт-Петербург, 2002); международной научно-практической конференции «Здоровье человека и системы природного оздоровления (Алматы, 30-31 мая 2002 года); Республиканской научно-практической конференции «Опыт, проблемы и перспективы реформирования системы здравоохранения в Республике Казахстан» (Алматы, 3-4 июня 2002 года); Международной научно-практический конференции «Медико-социальные последствия облучения населения Казахстана в результате ядерных испытаний» (Семипалатинск, 22-23 сентября 2002 года); I Съезде специалистов здорового образа жизни (Алматы, 17-18 октября 2002 года); Съезде врачей и провизоров Казахстана (4-5 декабря 2002 года); Международной научно-практической конференции по дальнейшему развитию сельского здравоохранения (Павлодар, 30 мая 2003 года); Республиканской научно-практической конференции «Экология и здоровье детей» (Усть-Каменогорск, 11-12 сентября 2003 года); Заседаниях Проблемной комиссии и Ученого Совета Национального Центра проблем формирования здорового образа жизни (Алматы, 1999, 2000, 2001, 2002).
Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 45 научных трудах, в том числе в 2 монографиях, 4 статьях, опубликованных в центральной печати, 12 статьях в журналах республиканского уровня, в 2 методических указаниях, в 25 научных сборниках и материалах конференций.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 318 страницах и состоит из введения, обзора современного состояния проблемы (глава 1), характеристики схемы материалов и методов исследования (глава 2), 4 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы. Диссертация содержит 35 таблиц и 54 рисунка. Список использованной литературы включает 452 наименования.
Деятельность военно-космического комплекса как фактор формирования гигиенической ситуации
Проведен выборочный анализ физического развития новорожденных от матерей, проживающих в трех условных районах города Караганды (Майкудук, Новый город, Юго-Восток) не менее 8 лет с нормальным течением беременности и родов без профессиональной вредности /244/. По полученным данным, повышенное загрязнение атмосферного воздуха в районе Майкудука и Нового города аммиаком, оксидом серы, пылью и другими веществами ведет к статистически достоверному уменьшению окружности груди у новорожденных и увеличению числа детей с гипотрофией и асфиксией легкой степени, которая проходит через 5 мин. после рождения с оценкой по шкале Апгар 7,88 ± 0,068 и 8,01 ± 0,070.
В связи с действием различных факторов окружающей среды детский организм подвержен наибольшим изменениям в процессе адаптации, роста и развития /245/. Для изучения физического развития и состояния здоровья детского населения проводились физиологические методы исследования на базе ряда школ г. Караганды, расположенных в разных районах города, Статистическая обработка полученных результатов натурных исследований проводилась с использованием вариационного, корреляционно-регрессионного, дисперсионного анализов и метода главных компонент. Установлено, что у школьников, проживающих в «экологически неблагоприятных районах», физическое развитие и состояние здоровья значительно ниже, чем у проживающих в «благоприятных» районах. Выносливость организма выше, а утомляемость - меньше у детей относительно «чистых» районов.
В работе /246/ установлены количественные зависимости между показателями смертности населения и основными антропогенными загрязнителями воздушного бассейна г. Павлодара. Установлено, что с указанными химическими факторами наиболее часто коррелируют (г = 0,7-0,9) показатели смертности от болезней эндокринной системы, расстройства питания, нарушения обмена веществ и иммунитета, болезней органов дыхания, инфекционных и паразитарных болезней, врожденных аномалий, новообразований, болезней нервной системы и органов чувств, костно-мышечной системы и соединительной ткани. Анализ осуществлен с учетом временного лага (0,12) между динамикой загрязнители атмосферного воздуха и смертностью.
Одним из проявлений нарушения экологического равновесия в регионе Семипалатинского ядерного полигона (СЯП) является невынашивание беременности /247/. Важность решения этого вопроса обусловлена стабильно высокой частотой этой патологии практически во всех странах мира - от 15 до 30% всех беременностей прерываются преждевременно. С целью изучения клинико-гормональных аспектов невынашивания у беременных из региона СЯП обследовано 90 женщин из различных регионов области (62 во время беременности и 28 вне беременности). Возраст обследованных был в пределах 18-40 лет. Пациентки имели в анамнезе от 1 до 4 выкидышей. Отмечена отягощенность соматического, гинекологического и репродуктивного здоровья у обследованных женщин. Установлено, что гормональный дисбаланс или эндокринная недостаточность у обследованных вне и во время беременности не обеспечивают нормального течения гестационного процесса на самых ранних этапах развития, а при сохранившейся беременности приводят к дисфункции фетоплацентарной системы, следствием чего является высокая частота акушерской и перинатальной патологии.
С целью изучения отдаленных последствий воздействия хронического облучения в популяциях, проживающих на загрязненных радиоактивными изотопами Семипалатинской области, проведены .медико-генетические исследования населения /248/. Материалом для изучения генетико-демографической структуры популяций послужили акты регистрации браков районных ЗАГСов. Анализ основных популяционных параметров показал, что популяции Абайского и Бескарагайского районов относятся к растущему типу. Генофонд популяции формируется за счет своего р-на, Абайского -вклад уроженцев 83,22%, Бескарагайского - 71,74% и областей Казахстана. Популяция Абайского района характеризуется большей степенью изолированности - индекс эндогамии равен 68,44, Бескарагайского - 52,17. Был рассчитан уровень инбридинга - фактор формирования генетической структуры популяций. Локальный инбридинг популяции Абайского р-на равен 0,00103, Бескарагайского - 0,0003.
В работе /249/ изучено влияние малых доз ионизирующих излучений, последствий Чернобыльской аварии на здоровье человека. Результаты исследований показали наличие значительных нарушений сложной системы гомеостаза кальция в организме лиц, подвергшихся излучению в отдаленном пострадиационном периоде. Клинические проявления этих нарушений отличались высокой частотой и полиморфизмом. Наблюдалось наличие синдромов: астеновегетативный - 85,0%, остеопатичеекий - 76,0, кардиологический - 30,0, гастрологический - 33,5, офтальмологический -20,0, миопатический - 17,5, сексуальные дисфункции - 50% и др. Сформирована научная концепция, нашедшая выражение в схемах вероятной последовательности нарушений системы гомеостаза кальция у ликвидаторов аварии. Основные положения этой концепции заключаются в том, что развитие патологических процессов при отдаленной лучевой патологии малых доз излучения происходит различными путями и в разных направлениях, но все они ведут к нарушению сложной системы гомеостаза кальция, играющего важную роль в развитии неспецифического радиационного синдрома. Установлено, что механизм формирования патологии очень сложен, так как имеет место синергичное действие комплекса неблагоприятных факторов. Особенность действия малых доз радиации заключается в том, что оно растянуто во времени и имеет прогрессирующий характер.
Для жилых помещений поселка Акчатау Жезказганской области в отделочных работах использовались отходы переработки вольфрамо-молибденовой руды, являющиеся мощным источником выделения радона и дочерних продуктов его распада (ДПР), что привело к росту заболеваемости населения /250/. С целью изучения влияния проведенных мероприятий по снижению и улучшению радиационной обстановки на рабочих местах, в жилых зданиях на заболеваемость сравнивали два периода: 1980-1985 гг. -отсутствие данных о наличии повышенного естественного гамма-фона и ПДК радона в жилых помещениях и в условиях производства; 1986-1990 гг. -наличие неблагоприятных данных о радиационно-гигиенической обстановке и проведение мероприятий по снижению воздействия высоких концентраций радона на жителей. Исследования показали, что для первого периода характерен высокий уровень заболеваемости по всем классам болезней, от 25342,5 до 26856,7 случаев на 10 тыс. населения. Ведущее место занимают болезни органов дыхания. Данные по второму периоду свидетельствуют о снижении уровня заболеваемости по всем классам болезней до 19927,9, а к 1989-1990 гг. до 9778,3 случая на то же число жителей. Установлено, что мероприятия по улучшению радиационной обстановки в условиях жилищ и производства способствовали снижению радиационного воздействия на население.
В Казахстане проживает около 40 тыс. участников ликвидации аварии на ЧАЭС,. среди которых отмечается рост различных заболеваний /251/. Наблюдается высокая частота заболеваний органов пищеварения. Было обследовано 145 ликвидаторов аварии в 1986-1989 гг. Результаты эндоскопического исследования слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки показали широкую распространенность поражений: неизмененная слизистая отмечалась лишь у 6,1 ± 1,8% обследованных. Установлено, что высокая частота распространенности различных изменений со стороны желудочно-кишечного тракта не зависела от года участия в ликвидации последствий аварии, дозы внешнего облучения, расстояния от реактора. Атрофический гастрит встречался чаще в группе лиц старше 40 лет. Причем при эзофагогастродуоденоскопии находили патологию желудка и двенадцатиперстной кишки у 82,3% лиц старше 40 лет при отсутствии соответствующих жалоб. Отмечена большая частота эрозивных поражений гастродуоденаль-ной зоны - 18,9 ± 2,9%, по литературным данным, колеблется от 3 до 9%. Полученные результаты свидетельствуют о развитии морфологических изменений нарушений слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки под влиянием факторов поставарийной ситуации.
Влияние загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения промышленных центров, городов и поселков
Атмосферный воздух как основная среда обитания человека оказывает существенное влияние на состояние здоровья населения. От качества атмосферного воздуха во многом зависит стабильность взаимодействия человеческого организма с окружающей средой - процессы физического развития, заболеваемость, медико-демографические параметры. Атмосферный воздух не только воздействует на человека непосредственно, но и служит транспортирующей средой, обуславливая загрязнение почвенного покрова, водных источников, растительности и продуктов питания человека.
Практически во всех странах мира качество атмосферного воздуха за последние 100-150 лет претерпело серьезные изменения. Именно XX век явился периодом активного и беспрецедентного вмешательства человека в состояние природных сред. За исторически короткий период изменился химический состав воздуха населенных мест, что должно было неизбежно привести к серьезным, если не катастрофическим, последствиям для статуса здоровья людей. Однако нельзя не видеть, что параллельно этому процессу столь же интенсивно изменялась социальная сфера, повышался экономический уровень жизни популяции, совершенствовалось медицинское обслуживание. В связи с этим влияние интенсивного загрязнения атмосферного воздуха в ходе урбанизации и индустриализации в определенной степени компенсировалось улучшением социальной ситуации. Можно говорить и об определенной адаптации человека к жизни в новых, экологически-измененных условиях.
Начало XXI века может ознаменоваться новым этапом развития данной проблемы. Средний уровень жизни населения сформирован, и не следует ожидать, что и в дальнейшем компенсаторные механизмы приспособления человека к загрязненному атмосферному воздуху окажутся столь же эффективными. В связи с этим следует обеспечить непрерывный мониторинг и анализ влияния загрязнения атмосферы на национальное развитие, в особенности в странах постсоциалистического переходного периода.
Для Республики Казахстан проблемы загрязнения атмосферного воздуха были и остаются очень существенными. Выбросы в атмосферу вредных веществ составляют в Казахстане порядка 2,5 миллионов тонн. При этом особенности планировки населенных пунктов в стране, связанные в первую очередь с тем, что многие города и поселки формировались как сателлиты крупных промышленных объектов, часто приводят к неизбежному загрязнению промышленными выбросами селитебных зон. Это не может не сказываться на процессах формирования здоровья населения.
С точки зрения возможных эффектов для здоровья населения наиболее существенным является загрязнение воздуха населенных мест Казахстана пылью, диоксидом серы, диоксидом азота, фенолом, свинцом, формальдегидом, хлором, фтористым водородом, аммиаком, оксидом углерода, сероводородом и хлористым водородом. Нужно отметить, что каждый из этих загрязнителей имеет свою специфику с точки зрения формирования здоровья населения. Например, пыль оказывает влияние на бронхолегочную систему (вызывая прогрессирующий фиброз легочной ткани), воздействует на печень, может сказаться на показателях крови (РОЭ, лейкоцитоз), жалобах на слабость, быструю утомляемость, потливость. Наиболее существенные эффекты загрязнения воздуха пылью в Казахстане следует ожидать в городах Жезказган, Актау, Семипалатинск, Шымкент, Атырау, Павлодар, Темиртау, Усть-Каменогорск. Окись углерода в повышенных концентрациях может вызывать расстройства нервной системы, выражающиеся в появлении головных болей, снижении памяти, повышенной утомляемости, расстройстве сна и др. С точки зрения возникновения эффектов окиси углерода для здоровья населения Казахстана зонами риска являются города Шымкент, Алматы, Караганда, Костанай, Уральск, Петропавловск, Тараз, Усть-Каменогорск, Актобе, Павлодар, Семипалатинск и Экибастуз. Окислы азота в повышенных концентрациях могут вызывать раздражение верхних дыхательных путей, бронхиты, способствовать распространенности анемий и ухудшению течения сердечных заболеваний. Возможные эффекты могут наблюдаться в городах Усть-Каменогорск, Балхаш, Лениногорск, Алматы и поселке Глубокое, в меньшей степени - в Актобе, Жезказгане, Костанае, Петропавловске, Таразе, Шымкенте, Караганде, Лениногорске. Сероводород может вызывать катары верхних дыхательных путей, бронхиты, головные боли, заболевания глаз, расстройства пищеварения, сосудисто-вегетативные нарушения, пониженную сопротивляемость кожи к инфекциям. Единичные эффекты могли бы наблюдаться в городах Темиртау, Уралске, с меньшей вероятностью - в Павлодаре. Окислы серы раздражают дыхательные пути, вызывая спазм бронхов и увеличения сопротивления дыхательных путей.. Нарушают углеводный и белковый обмен, угнетают окислительные процессы в головном мозге, печени, селезенке, мышцах, раздражают кроветворные органы, ведут к снижению содержания витаминов В] и С. Здоровье населения может пострадать от влияния данного загрязнителя в поселке Глубоком, городах Усть-Каменогорске, Лениногорске, Балхаше, с малой вероятностью - в Жезказгане. Аммиак может вызывать снижение трудоспособности, головные боли, повышенную раздражительность, снижение содержания витамина С, катары верхних дыхательных путей, ангины, тонзилиты и др. Отдельные эффекты могут возникнуть в Темиртау и Шымкенте. Свинец вызывает снижение интеллектуального развития детей, повышает риск заболеваний нервной системы, поражает систему кроветворения и желудочно-кишечный тракт. Проблема свинца является существенной для многих регионов Казахстана, в первую очередь - для городов Шымкент, Усть-Каменогорск, Балхаш, Кентау, Талдыкорган, Текели. Нужно видеть вместе с тем, что эффекты названных выше характерных загрязнителей атмосферного воздуха могут быть шире и значительней по следующим причинам: - лабораторный контроль за состоянием атмосферы в селитебных зонах Казахстана недостаточен и в ряде случаев проводится на устаревшем оборудовании; - исследованиями охвачен лишь ограниченный перечень населенных мест, а в них - лишь некоторые территории (например, нет слежения за качеством воздуха в Талдыкоргане, Текели, Аксу и др. городах); - не ведется контроль за рядом загрязнителей, которые могут оказывать еще более негативное влияние на здоровье (например, диоксины, углеводороды, ряд аэрозолей тяжелых металлов). Особенно негативный эффект атмосферные загрязнения могут иметь в случае одновременного присутствия нескольких химических агентов в воздухе. Суммарный прессинг загрязнения способен отразиться на иммунной системе, привести к возникновению онкологических заболеваний. В этом отношении наивысший уровень риска складывается в Алматы, Усть-Каменогорске, Шымкенте и Лениногорске.
Нужно видеть при этом, что впервые выявленная в 2001 году заболеваемость населения новообразованиями составила в Восточно-Казахстанской области 814 случаев на 100000 населения при среднереспубликанском уровне 485. В Восточно-Казахстанской области и городе Алматы наблюдается самый высокий по стране уровень заболеваемости болезнями органов дыхания (соответственно 28235 и 43871 на 100000 населения).
Типологизация причинно-следственных связей влияния космодрома «Байконур» на здоровье населения и разработка комплекса математических моделей
На водораздельных поверхностях и склонах приподнятых цокольных равнин и мелкосопочнике с бурыми почвами, полынно-злаковой и полынно-кокпековой растительностью НДМГ неустойчив, быстро разлагается на вторичные продукты окисления.
Придолинные склоны с луговыми солонцами под чернополынно-кокпековой растительностью, расширенные ложбинообразные понижения с лугово-болотными почвами под полынно-злаковой растительностью, а также солонцами и солончаками с чернополынной и сарзановой растительностью, речные долины временных и постоянных водотоков с гидроморфными и полу-гидроморфными почвами, со злаково-полынной разнотравной растительностью, расширенные плоские речные долины и водосборные понижения с солонцами луговыми в комплексе с солончаками под чернополынно-кокпеновой растительностью характеризуются переходными свойствами в части разложения НДМГ /13,390/.
Территории, занятые ложбинообразными понижениями с временными водотоками и речными долинами с солончаками луговыми, с сарзановой и тростниковой растительностью характеризуются условиями, где НДМГ устойчив и может сохраняться длительное время.
При продолжительном и значительном загрязнении почв этим веществом, исходя из мутагенных свойств загрязнителя, возможны патологические изменения у растений (гигантизм, уродства) и у животных (сверхвысокая численность и плотность). Это связано не только с токсичностью самого НДМГ, но и с токсичностью продуктов распада, образующихся при его взаимодействии с кислородом и окислителями. В результате образуются не менее токсичные азотосодержащие соединения, которые, трансформируясь, включаются в циклы азота в почве.
В отличие от почв, загрязненных преимущественно в местах падений, растительность полигонов загрязнена на более значительной площади. Как показано в работе /388/, в 50% проб растений, отобранных на различном удалении от мест падений, уровни концентрации НДМГ изменяются от 0,5 до 1,14 мг/кг (таблица 13).
При наличии НДМГ в корнях растений он во всех случаях обнаружен и в надземной части растений, что указывает на почвенный путь поступления НДМГ в растения. Отсутствие загрязнителя в корнях и его наличие в надземной части, как непосредственно в местах падения, так и на различном удалении от мест падений, свидетельствует об аэрогенном пути поступления НДМГ в растения.
Наличие НДМГ в корнях и его отсутствие в надземной части не установлено. Наличие НДМГ в смывах и его отсутствие или более низкое содержание в пробе после смыва, вероятно, говорит об аэрогенном пути поступления загрязнителя. Наличие НДМГ в пробе после смыва и его отсутствие в смыве подтверждает почвенный путь поступления. Присутствие НДМГ как в смыве, так и в растениях после смыва подтверждает два возможных пути поступления НДМГ в растение. Анализ таблицы показывает, что во время падения ступени ракеты на поверхности растений могут быть значительные количества загрязнителя (до 25,2 мг/л) в радиусе 1-2 км от эпицентра падения. Почвенно-геохимические исследования показали, что за пределами мест падений содержание НДМГ в почвах, как правило, находится на уровне 0,05 мг/кг.
Таким образом, растения поглощают НДМГ всеми своими органами из различных фаз внешней среды (газообразной, твердой). Для количественной характеристики интенсивности поглощения веществ из различных фаз внешней среды используется система коэффициентов /390/. Связь в системе «почва-растение» характеризуется величиной отношения содержания вещества в растении и почве (коэффициент биологического поглощения -Ах). Для НДМГ следует учитывать, что одновременное присутствие НДМГ в почвах и растениях характерно, главным образом, для эпицентров мест падений. Но в этом случае может происходить разлив топлива на поверхность растений, следовательно, Ах не будет отражать именно почвенный путь поступления НДМГ в растения. За пределами мест падений в большинстве случаев при присутствии НДМГ в растениях его содержание в почвах не установлено, что также не позволяет произвести подсчет Ах.
Используя имеющуюся выборку данных по содержанию НДМГ в почвах и растениях, можно подсчитать Ах с изложенными допущениями.
В большинстве случаев Ах больше 1, т.е. данный загрязнитель, аналогично микроэлементам, можно отнести к группе веществ сильного биологического накопления. При одинаковых концентрациях в почве, минимальный Ах характерен для злаков. Интенсивность биогеохимических аномалий НДМГ также как и почвенных зависит от удаленности от источников загрязнения.
На месте падения, сопровождавшего проливом топлива на талый снег (апрель 1992 г.) исследования были проведены через 1, 5 и 20 дней после падения, а также через 6 месяцев. В эпицентре загрязнения происходит постепенное снижение уровней содержания НДМГ в растениях, за пределами пролива топлива содержания уменьшаются со временем, но осенние концентрации вновь увеличиваются.
На территории северного полигона было установлено, что через 17 лет после падения (1975 г.) в эпицентре НДМГ содержался в 2 из 9 отобранных проб эфемероидов (дикий лук - 0,56 мг/кг, тюльпаны - 0,20 мг/кг), за его пределами концентрации достигали 0,36 мг/кг - в ковыле и 0,24 мг/кг - в типчаке. В целом на северном полигоне осенью отмечается больший процент встречаемости загрязнителя в растениях (53%) и более высокие уровни концентрации НДМГ по сравнению с началом вегетации (встречаемость 12%).
Таким образом, при поступлении в ландшафты небольших количеств топлива (места пожаров) уровни концентраций НДМГ в растениях в течение года после падения достаточно стабильны и находятся в пределах регионального фона районов падений (0,20-0,30 мг/кг). При проливе топлива в течение года происходит снижение уровней концентрации НДМГ как в эпицентрах падения, так и на перифериях. Исследования, проведенные на северном полигоне, показали, что НДМГ может сохраняться в растениях мест падений на уровне регионального фона более десяти лет. Важное индикационное значение имеет увеличение уровня содержания НДМГ в растениях в конце вегетационного периода.
В сентябре 1991 г. на Южном полигоне было отобрано 16 проб растений в двух километрах от места падения. НДМГ обнаружен в трех пробах.. Максимальное содержание (0,68 мг/кг) установлено в образце кокпека, произраставшего на вершине сопки на бурой пустынно-степной почве. В почвах на этом месте НДМГ не обнаружен. Он также присутствует в кокпеке, произрастающем, на бурой солонцеватой почве (0,28 мг/кг) (в почвенной пробе обнаружено 0,05 мг/кг НДМГ) и в полыни на бурой пустынно-степной почве (0,36 мг/кг) в трансэлювиальных ландшафтах.
Ландшафтно-климатические условия и общая экологическая характеристика территории
Ядерные испытания, как доказано современной наукой, нанесли . существенный ущерб окружающей среде и здоровью населения всего мира. Однако регионы, приближенные к границам полигонов, пострадали в наибольшей степени.. Принято рассматривать различные эффекты испытаний, анализируя их с экологической или медико-биологической точек зрения.
Под эффектами ядерных испытаний мы понимаем любые негативные влияния на экологическую ситуацию или на состояние здоровья людей, возникшие вследствие реализации испытательных программ на различных полигонах мира.
При этом эффекты ядерных испытаний можно разделить на локальные и глобальные. К глобальным эффектам мы относим такие эффекты, которые возникли в результате совокупности испытаний на всех ядерных полигонах и обусловлены выпадением долгоживущих радионуклидов из верхних слоев атмосферы. Локальные эффекты - это эффекты, возникшие в результате радиационного и других видов воздействия на территорию полигона и прилегающие к нему регионы. Именно с территорий, подвергшихся воздействию локальных эффектов ядерных испытаний, при отсутствии должных мер предосторожности исходит основная угроза здоровью населения (рисунок 44).
Безусловно, наиболее существенное воздействие на экологическую ситуацию и здоровье населения оказывали наземные и воздушные ядерные испытания - основной источник локальных эффектов. Однако и подземные испытания представляли опасность для окружающей среды: например, до настоящего времени неизвестно, явились ли подземные ядерные взрывы существенным фактором радиационного заражения подземных вод.
Для Республики Казахстан, упомянутые нами эффекты ядерных испытаний, являются особенно острой проблемой.
На территории республики находились два ядерных полигона -Семипалатинский и Азгирский. В республике производились ядерные взрывы в целях изучения возможности их использования для нужд народного хозяйства (например, ядерный взрыв 1965 года на слиянии рек Чаган и Ащису). В непосредственной близости от границ республики проводились ядерные испытания на Китайском ядерном полигоне Лобнор. Имеются отдельные свидетельства того, что влияния локальных эффетов ядерных испытаний на Новой Земле были зафиксированы на северных границах Казахстана /436,437,438, 225, 20,294/.
Нужно отметить, что Республика Казахстан в особенной степени нуждается в систематической методике оценки и мониторинга за последствиями ядерных испытаний. Это должна быть, в первую очередь, оценка различных территорий по степени влияния на них локальных эффектов испытаний. На основании территориальной оценки должна строиться оценка популяционная - предстоит дать ответ на вопрос а контингентах населения, подвергшихся либо подвергающихся соответствующему риску.. Следующей стадией исследований может стать разработка мер по оздоровлению пострадавшего населения.
Тем не менее, до настоящего времени подобная комплексная методика не была разработана. Особенно сложной является проблема формирования методических подходов к изучению ситуации на отдаленных от полигона территориях, где имеет место влияние малых доз радиации.
Вместе с тем, последнее десятилетие охарактеризовалось всплеском интереса к проблемам радиоэкологии. Существенным толчком к этому стала авария на Чернобыльской атомной электрической станции (ЧАЭС), а также закрытие Семипалатинского испытательного ядерного полигона. Проблемы Чернобыля и проблемы Семипалатинского региона привлекли к себе значительные научные силы. Как нам видится, формируется «критическая» масса научных фактов, которая в определенной степени может скорректировать наши представления о влиянии малых доз ионизирующей радиации на здоровье человеческой популяции.
Семипалатинский испытательный ядерный полигон - один из крупнейших военно-стратегических объектов бывшего СССР функционировал с 29 августа 1949 года по 1989 год. За этот период на полигоне проведено 26 наземных, 87 воздушных и 354 подземных ядерных взрывов. Первые два вида испытаний осуществлялись в 1949-1962 годах, а подземные взрывы в 1961-1989 гг. Решение о создании Семипалатинского полигона было принято правительством СССР 21 августа 1947 года. К.Б. Бозтаев отмечает, что «И.В. Курчатову и другим было поручено выбрать место для строительства полигона диаметром примерно 200 километров. Район должен был располагаться не далее 200 километров от железнодорожной магистрали и действующего аэродрома и быть доступным автомобильному транспорту» /23/. Выбор Семипалатинского региона для проведения ядерных испытаний был, таким образом, обусловлен следующими причинами: - малочисленность населения; - наличие значительных незанятых площадей; - близость Иртыша - крупной водной артерии; - достаточная обеспеченность транспортом - железная дорога, аэропорт, автомобильные трассы находились на приемлемом расстоянии. Как указывает СТ. Тлеубергенов /436/, Семипалатинский полигон был создан на территории Абралинского района Семипалатинской области и занимал 18.5 тыс. км2. Это территория сухостепных возвышенных равнин, понижений с солеными озерами, мелкосопочника, отдельных изолированных (до 1100 м) массивов, таких, как Муржик, Дегелен, Жангызтау. При этом, по расчетам СТ. Тлеубергенова, 54% территории полигона изначально относилось к Семипалатинской области, 7% - к Карагандинской и 39% - к Павлодарской. На территории Семипалатинской области расположены площадки «С», «Д», «Г», «Б», на территории Павлодарской - площадки «Н», «П», «Ш», «4а», «8», «9», на границе Павлодарской и Карагандинской областей - площадка «4». На территории Павлодарской области находился и город Курчатов -центр ядерного полигона (бывшее село Надежда). Исторически сложилось так, что основная часть наземных и возушных ядерных испытаний, осуществленных на Семипалатинском полигоне, была проведена на «павлодарских» территориях полигона. Этот факт сам по себе не означает большей степени риска для территории павлодарского региона, однако, он убедительно свидетельствует о том, что проблемы не ограничиваются лишь Семипалатинской областью.
В Законе Республики Казахстан «О социальной защите граждан, пострадавших вследствие ядерных испытаний на Семипалатинском испытательном ядерном полигоне» /439/ признано, что ядерные испытания нанесли невосполнимый ущерб здоровью людей и окружающей природной среде, вызвали рост общей заболеваемости и смертности населения. Последствия испытаний зафиксированы на значительных территориях, среди которых - Восточно-Казахстанская, Карагандинская, Павлодарская области Казахстана, Алтайский край Российской Федерации.
