Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Окружающая среда и психика человека
1.1. Влияние окружающей среды на психическое здоровье человека 13
1.2. Механизмы влияния внешней химической среды на физиологию и поведение человека 23
1.3. Современные методы психофизиологической коррекции 35
1.4. Выводы 54
Глава 2. Методы экспериментального исследования
2.1. Объект исследования 56
2.2. Расчет многолетних средних значений химсостава поверхностных вод . 56
2.3. Определение разноуровневых психофизиологических свойств индивидуальности 57
2.4. Математико-статистическая обработка 59
Глава 3. Формирование индивидуальных свойств личности в районах с повышенным химическим составом вод
3.1. Закономерности распределения химических компонентов 60
3.2. Взаимосвязи между свойствами индивидуальности и химсоставом вод 65
3.3. Территориальное распределение многоуровневых психофизиологических показателей индивидуальности 108
3.4. Выводы 120
Глава 4. Технология эколого-психофизиолологической реабилитации иерархической индивидуальности
4.1. Компьютерные (прямые и обратные) модели в эколого-психофизио-логическом мониторинге 122
4.2. Интегральная эколого-психофизиологическая коррекция 136
4.3. Выводы 153
Заключение 154
Общие выводы 165
Литература
- Влияние окружающей среды на психическое здоровье человека
- Расчет многолетних средних значений химсостава поверхностных вод
- Закономерности распределения химических компонентов
- Компьютерные (прямые и обратные) модели в эколого-психофизио-логическом мониторинге
Введение к работе
Актуальность. Экологический фактор наряду с неблагоприятными социальными условиями становится определяющим в психологии и психофизиологии развития человека (Д.И. Фельдштейн, 1984; В.Н. Большаков, 1994; С.Д. Дерябо, В.А. Ясвин, 1996; Н.В. Тарабрина, Е.О. Лазебная, М.Е. Зеленова, 1996; В.И. Панов, 1997; А.Л. Журавлев, В.П. Поздняков, 1997; Е.Д. Хомская, 1997; А.И. Крупное, 1998 и др.). Мониторинг окружающей среды в постановлении Правительства РФ от 21.07.96 № 2727п-П8 возводится в ранг критических технологий, а состояние экологических показателей приобретает значение одного из компонентов качества жизни детей (Б.И. Ткаченко, А.В. Завьялов, Ю.М. Захаров, Г.А. Кураев, Т.Н. Маляренко, П.И. Сидоров и др., 2000; В.И. Панов, 2001; В.И. Гордеев, Ю.С. Александрович, 2001; М.В. Черешнева, Ю.И. Шилов, О.Н. Баданина, В.А. Черешнев и др., 2001).
В рамках технологии мониторинга созданы системы контроля природно-технической сферы, направленные на выявление различных экотоксикантов в атмосфере и почве (Н.М. Эмануэль, Ю.М. Лясовская, 1961; В.А. Чесноков, В.И. Легеза, С.А. Куценко, 1993). Остро ставится проблема «чистой воды», так как в различных странах идентифицировано свыше 1200 губительных для здоровья химических соединений промышленного происхождения (В.И. Антонова, 1993; S. Dey, S.N. Ramanujam, R.S. Dkhar C.R., Bhattacharjee, D. Purkayastha, 2001; M.G. Barron, L. Ka'aihue, 2001).
Многочисленными исследованиями установлены острые и хронические последствия влияния экотоксикантов на физиологические функции ЦНС и внутренних органов (Б.В. Соколов, 1994; Н.И. Симонова, В.В. Исакевич, В.Н. Буренков, Г.Е. Ефимов, 1995; О.М. Дерябина, 1995; О.С. Глазачев, В.И. Бадиков, Н.Г. Федянина, 1996; Р.В. Фархутдинов, В.А. Лиховских, Д.Ф. Шакиров, 1996; Е.Р. Слободская, Н.Н. Савина, Н.Н. Старкова, 1999; З.И. Жолдакова, Г.Н. Красовский, О.О. Синицина, 1999), а также на психофизиологическое здоровье и распространенность нозологических и донозологических форм психических расстройств (В.П. Казначеев, P.M. Баевский, А.Н. Вереснева, 1980; Ю.А. Авруцкий,
В .Д. Петраков, 1985; Н.А. Агаджанян, А.Ю. Катков, 1990; Ю.Е. Вельтищев, В.В. Фокеева, 1992; В.Н. Носуленко, 1994; Мирасова Л.Б., Магжанов Р.В., 2000 и др.). Отсюда с неизбежностью следует необходимость психофизиологического мониторинга в регионах с неблагоприятной экологической средой, так как нервная и психическая системы являются наиболее чувствительными индикаторами реальности (И.И. Брехман, 1987; В.Д. Трошин, Л.П. Шубина, 1988; М.А. Галиев, 1993; К.А. Абульханова Ю.И., Александров, А.В. Брушлинский, 1996; Т.Н. Маляренко, Г.А. Кураев, Ю Е. Маляренко, 2000; Н.В. Дубровинская, Д.А. Фарбер, М.М. Безруких, 2000; В.И. Циркин, СИ. Трухина, 2001 и др.).
Вместе с тем возможности психофизиологического мониторинга, несмотря на его простоту и экономичность, остаются неиспользованными: экологи преимущественно ориентируются на химический контроль, исследование цитогенетических эффектов и биоразнообразия (А.И. Подлесная, 1993; А.И. Горовая, Л.Ф. Бобырь, Т.В. Скворцова, В.М. Дигурко, И.И. Климкина, 1996), а состояние иерархической индивидуальности, в особенности детей, в этом аспекте остается слабо изученным. Первый прорыв в этом направлении был осуществлен Ф.И. Ингель и A.M. Прихожан (2002), исследовавшими влияние психоэмоционального стресса на общетоксические и генетические эффекты диоксинов и пришедшими к выводу о возможности психологического мониторинга. В работе Э.В. Терещенко (2001), под руководством И.В. Боева, методами дискриминантного анализа выявлено деструктивное влияние экологически неблагоприятной среды на формирование личности подростка.
В настоящее время общепринятым становится системный подход к человеку, предполагающий иерархическую организацию индивидуальности, включая личностно - темпераментный (U. Bronfenbrenner, 1951; Б.Г. Ананьев, 1971; B.C. Мерлин, В.В. Белоус, Б.А. Вяткин, Э.И. Маствилискер, 1973; А.И. Крупнов,1992; А.А. Реан, Е.И. Петанова,1996), нейрофизиологический (В.М. Русалов, 1979; Э.А. Голубева, 1980; Н.В. Симонов, П.М. Ершов, 1993; М.Ю. Бодунов, 1997), биомембранный, субмолекулярный и геномный уровни конституции человека (Р. Уильяме, 1960; СБ. Малых, М.С Егорова, Т.А. Мешкова, , 1998; И.В. Равич-Щербо, Т.М. Марютина, Е.Л. Григоренко, 1999; Г. и Э. Аминев, 2000 и др.).
Однако проекты системных исследований психофизиологического состояния населения в экологически неблагоприятных регионах остаются нереализованными.
Таким образом, теоретическая неразработанность проблемы комплексного влияния химических загрязнителей воды на многоуровневую индивидуальность, а также отсутствие научно обоснованных технологических решений психофизиологического мониторинга в экологически неблагоприятных регионах, внедрение которых имеет важное значение для стабилизации психического состояния населения, и особенно молодежи, к действиям в нормальных и экстремальных ситуациях, обусловили актуальность и выбор темы данного диссертационного исследования.
Цель исследования.
Провести комплексное, психофизиологическое изучение влияния химического состава вод на формирование многоуровневой индивидуальности в подростковом возрасте и на этой основе разработать технологии психофизиологического мониторинга и предупреждения срывов адаптации в экологических неблагоприятных регионах с решением задач прямого и обратного моделирования системы «психофизиологическое состояние индивидуальности -среда».
Для достижения этой цели решались следующие задачи:
1. На основе данных многолетнего мониторинга изучить пространственно-
географическое распределение по регионам республики показателей химического
состава поверхностных вод (гидрохимические картограммы общей минерализации,
содержания ионов кальция, магния, хлора, сульфатов, суммарного азота, фенола и
нефтепродуктов), определить корреляционно-факторную структуру, установить
вектор минимальной размерности и провести типологию.
2. С учетом концепции иерархической индивидуальности произвести
психофизиологическое картирование, т.е. на основе полевых исследований
построить психофизиологические картограммы регионального распределения
многоуровневых показателей индивидуальности личностно-темпераментного,
нейроструктурного, психовегетативного, микроэлементного и геномного уровней.
3. Определить валидность тестовой индикации состояния микроэлементного
баланса путем сопоставления данных межрегиональной динамики результатов
психофизиологического и химического мониторингов.
С применением методов многомерного (дисперсионного, кластерного, корреляционно-факторного) анализа установить статистически значимые связи между качеством химического состава воды и динамикой многоуровневой индивидуальности подростков в различных регионах и определить закономерности многоярусного взаимодействия объективной и субъективной реальности в условиях экологически неблагополучной среды.
На основе принципа гармоничного единства структуры и оптимальной динамики психофизиологических функций, методами регрессионного и косинор-спектрального анализа разработать технологию психофизиологического мониторинга с решением прямых и обратных задач, направленных на прогноз состояния адаптации по данным химических замеров и, наоборот, оценки превышения ПДК химических компонентов по результатам психофизиологических тестов.
6. Разработать рекомендации по профилактике психоэмоциональных срывов
адаптации молодежи к действиям в экстремальных условиях средствами
комплексной психофизиологической поддержки.
Гипотеза. Рабочая гипотеза исходила из теоретических положений о многоуровневой организации субъективной реальности (A.M. Иваницкий, 1976; А.Г. Асмолов, Б.С. Братусь, Б.В. Зейгарник, В.А. Петровский, Е.В. Субботский, А.У. Хараш, Л.С. Цветкова, 1979; В.А. Конышев, 1985; В.И. Слободчиков, Е.И. Исаев, 1995; К.А. Абульханова, Ю.И. Александров, А.В.Брушлинский, 1996; А.А. Митькин, 1997; В.А. Барабанщиков, 2000 и др.) и роли дивалентных катионов Са"+ и Mg++ в молекулярных механизмах интеграции и экологической дезинтеграции и дисбаланса активности биомембранных каналов и иммунитета (М.А. Пальцев, А.А.Иванов, 1995; М.М. Дейл, Дж.К. Формен, 1998; П.В. Сергеев, Н.Л. Шимановский, В.И. Петров; 1999; Н.Н. Каркищенко, В.В. Хоронько, С.А. Сергеева, В.Н. Каркищенко, 2001) и включала три предположения.
Первое: о том, что резистентность к неблагоприятным экологическим факторам помимо социальных условий опосредуется особенностями иерархической индивидуальности, составляющими ее психофизиологический потенциал (В.И. Медведев, 1988; К.В. Судаков, Е.А. Юматов, 1991).
Второе: о том, что интенсивность и характер воздействия химического состава потребляемой воды на ситуативные и актуальные личностные качества определяются общими и частными закономерностями многоярусного взаимодействия объективной и субъективной реальности, в том числе динамикой реактивности при переходе от высших, социально-личностных уровней индивидуальности к биологическим, метаболическим и генетическим (Г.Л. Софронов, Д.Н. Меницкий, Н.Б. Суворов, Д.А. Карпов, 2001).
Третье о том, что связи между воздействием химических агентов и состоянием показателей многоуровневой индивидуальности носят волновой характер, описываемый системой нелинейных, полиномиальных или косинор-спектральных регрессоров, как это следует из волновой теории парабиоза Н.Е. Вв-еденского - Л.Л. Васильева (Н.Е. Введенский, 1953; Л.Л. Васильев, Е.Т. Благодатова, 1961) и постулируется волновой концепцией личности (Г.А. Аминев, 1996).
В качестве альтернативной гипотезы служило представление о том, что психоэмоциональное состояние и поведение, в экстремальных ситуациях в особенности, зависят исключительно от социальных факторов, т.н. морально-психологической атмосферы в обществе и коллективе, и не могут определяться влиянием экотоксикантов (Е.А. Будилова, 1972; Е.Ф. Шорохова, 1977).
На защиту выносятся следующие положения:
1. Гидрохимические картограммы пространственно-географического
распределения химического состава поверхностных вод имеют факторную
структуру соответственно природным и антропогенным источникам и включают три
фактора: кальция- магния, хлора, нефтепродуктов.
2. Психофизиологические картограммы пространственно-геогра-фического
распределения многоуровневых показателей индивидуальности образуют
целостную систему образов (гештальтов), отражающих итоговое взаимодействие
социальных, экологических и природных факторов формирования индивидуальности.
3. Пространственно-географический образ распределения дефицита
метаболизма Са, построенный с помощью психодиагностического инструментария,
статистически значимо (р<0.05) коррелирует с содержанием кальция в воде,
определяемым химическими методами, и следовательно психофизиологический
мониторинг дополняет химический и может использоваться в теории и практике
экологической психофизиологии.
4. Выявлены общие и специальные закономерности корреспонденции
образов пространственно-географического распределения психофизиологических
показателей и химического состава воды по регионам, связанные с механизмами
многоярусного взаимодействия объективной и субъективной реальностей и
отражающие вклад экологического фактора в формирование иерархической
индивидуальности.
Общая закономерность выражалась в том, что воздействие гидрохимического фактора усиливается при переходе от высших уровней индивидуальности (личностных и социальных) к биологическим (биохимическим и генетическим), создавая предпосылки для дисгармоничного развития личности.
4. Частные закономерности состояли в том, что в районах с высоким
содержанием в воде катионов двухвалентных металлов Са и Mg акцентируется
развитие агрессивной или гипотимической конституции личности (агрессивный
или тревожно-слезливый тип). Высокое содержание ионов СГ сопровождается
тенденцией к подавлению функций правого полушария головного мозга. Азотные
соединения и фенол способствуют развитию астено-невротического и тревожно-
боязливого типов личности, а нефтепродукты усиливают эгоцентрические
тенденции на фоне повышенной напряженности.
5. Разработанная технология многоуровневой диагностики
индивидуальности отличается простотой, достаточной точностью и может
применяться в психофизиологическом мониторинге при решении прямых и
обратных задач моделирования, прогноза и формирования личностных качеств
подростков, определяющих их психоэмоциональную устойчивость к стрессу в неблагоприятном экологическом регионе.
6. Предложенные программы комплексной психофизиологической поддержки, включая психологически ориентированную диету и психопунктуру с учетом результатов психофизиологического мониторинга, способствуют стабилизации психоэмоционального статуса молодежи, готовности к оптимальным действиям в экстремальных условиях.
Научная новизна.
Впервые в рамках теории иерархической организации индивидуальности
(Т.М. Марютина, О.Ю. Ермолаев, 1997; К.А. Абульханова, Ю.И. Александров, А.В.
Брушлинский, 1996; Е.Д. Хомская, И.В. Ефимова, Е.В. Будыка, Е.В. Еникологюва,
1997; П.Н. Ермаков, 1988 и др.) проведено комплексное, психофизиологическое
исследование молодежи конкретной территории с различным химическим
составом поверхностных вод и разработана целостная научная концепция
психофизиологического картирования пространственно-географического
распределения многоуровневых свойств индивидуальности по территории экологически неблагоприятного региона РФ.
Впервые выявлены общие и специфические закономерности многоярусных связей между пространственно-географическим распределением химических компонентов поверхностных вод с многоуровневыми свойствами индивидуальности, являющиеся предпосылками синдромов дисгармоничного развития личности, стрессовой неустойчивости, пониженной готовности к действиям в экстремальных ситуациях.
Впервые методами регрессионного и косинор-спектрального анализа построены модели прогноза гидрохимических и психофизиологических показателей, разработаны технологии масштабного скрининга и коррекции психоэмоционального состояния молодежи и населения с учетом химического состава поверхностных вод в каждом конкретном регионе.
Теоретическое значение.
В дополнение к идеям о стрессе Г. Селье (1960) и парабиотическом законе действия вредных агентов Н.Е. Введенского (1953) разработана общая концепция
психофизиологического картирования пространственно-географического
распределения многоуровневых свойств индивидуальности, определены общие и частные закономерности многоярусного взаимодействия объективной и субъективной реальности, которые могут стать исходными положениями теории и практики прогноза психофизиологического развития индивидуальности в условиях неблагоприятной экологической среды.
Эвристическая ценность результатов исследования определяется тем, что полученные данные ставят новые проблемы о фундаментальных механизмах развития личности, начиная с пре - и постнатального периода, с учетом влияния факторов экологической ситуации на нейрофизиологические и молекулярно-генетические предпосылки иерархической индивидуальности с практическим выходом в социальную и экологическую нейро-психопрофилактику (Д.И. Фельдштейн, 1984, 1999; В.Д. Трошин, Л.П. Шубина, 1988 Ф.И.; Ингель, A.M. Прихожан, 2002).
Практическое значение.
1. Установленные в работе закономерности и технологичные решения
концепции психофизиологического картирования пространственно-
географического распределения многоуровневых свойств индивидуальности,
чувствительных к химическим компонентам поверхностных вод, являются
простым и экономичным способом контроля здоровья и психоэмоционального
развития молодежи в экологически неблагоприятном регионе и могут найти
применение в реальной практике психологической службы учреждений
образования, здравоохранения.
2. Психофизиологические карты распределения по территории
многоуровневых свойств личности позволяют создать нормативные модели
эффективного учета распространенности психологических расстройств среди
молодежи, вызванных неблагоприятной экологической средой, и на этой основе
планировать систему мероприятий психолого-консультативной и
психотерапевтической помощи.
3. На основе установленных регламентирующих норм психофизиологических
параметров выделено пять районов интегрированного воздействия антропогенного
химического фактора на индивидуальность. Учет индивидуальных психофизиологических особенностей населения этих районов позволяет повысить эффективность экологической профилактики различных форм дисгармонического развития личности. Процедуры апробированы в практике государственных и частных структур практической психологической службы (1995-2001 гг.).
4. Апробированные в работе, научно обоснованные методические
рекомендации по коррекции акцентуированного развития (психологически
ориентированная диета и психопунктура) являются эффективными средствами
психофизиологической поддержки молодежи из группы риска срыва адаптации и
подготовки их к оптимальной деятельности в экстремальных условиях.
5. Предложенные методы могут также найти применение на более высоком
уровне организации деятельности: в разработке психофизиологических методов
«мягкого» регулировании психоэмоционального состояния населения средствами
пищевых добавок и минеральных напитков в регионах с неустойчивой
психологической и политической обстановкой.
Апробация работы. Основные результаты исследования представлялись и докладывались на Российской научно-практической конференции «Проблемы экологии» (Пенза, 1993); на 1-й Межрегиональной научно-технической конференции «Проблемы природопользования и экологии Камского бассейна» (Набережные Челны, 1993); Российской конференции «Семья в изменяющемся мире» (Сыктывкар, 1994); на Республиканском симпозиуме с международным участием «Синектика духовности: традиционные и нетрадиционные подходы» (Уфа, 1995); на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы формирования гармонически развитой личности учащихся в современных условиях» (Чебоксары, 1995); на Международной конференции «Проблемы развивающего обучения» (Уфа, 1995), на Региональной научно-практической конференции «Психология на службе республики Башкортостан» (Стерлитамак, 1998); на Региональной научно-практической конференции «Современные технологии в организации учебного - воспитательного процесса в вузе и школе» (Стерлитамак, 1998); на Международной научно-практической конференции «Человек, природа, общество: условия формирования позиции ненасилия» (Уфа,
1999); на совместных заседаниях кафедр общей и клинической психологии БГУ и Уфимского филиала факультета психологии МГУ им. М.В. Ломоносова. По теме исследования опубликовано 29 работ.
Результаты исследования внедрены: в Стерлитамакском государственном педагогическом институте при консультировании и психокоррекции студентов; в АОО «Стерлитамакский хлебокомбинат» при ведении оздоровительных процедур с персоналом; во Всероссийском детском центре «Орленок» при эмоционально-психологической реабилитации отдыхающих детей из детских домов РФ; в Центре психологической помощи подросткам и молодежи в г. Салавате.
Объект и методическое оснащение. К психофизиологическому обследованию были привлечены учащиеся старших классов в возрасте 16-17 лет (523 чел., 249 юношей и 274 девушек), проживающих в относительно одинаковых социально-экономических условиях; 28-и населенных пунктах сельского типа (от 1000 до 1500 чел) республики Башкортостан (РБ). В экотренингах участвовали 74 студента (18-19 лет), проживавших в юго-западной промышленной зоне РБ (г. Стерлитамак). Для анализа химсостава вод изучаемой территории, привлекались данные из 46-и пунктов за 1980-2000 гг. по 10 компонентам химических веществ, растворенных в поверхностных водах территории РБ.
Предмет исследования - связи индивидуальных различий субъективной реальности с качеством поверхностных вод.
Работа является частью системных исследований биофизической организации индивидуальности, проводимых в русле волновой концепции личности, разрабатываемой кафедрой психологии факультета психологии и фундаментальной медицины Башкирского госуниверситета совместно с психофизиологической лабораторией бывшего Уфимского филиала факультета психологии МГУ им. М.В. Ломоносова в рамках проекта "Биофизика индивидуальности", утвержденного вице-президентом АН РБ, академиком Р.Н. Гимаевым (1994).
Влияние окружающей среды на психическое здоровье человека
Тревогу за будущее человечества вызывает наблюдаемые в последнее время нарушения равновесия в окружающей человека среде. Эти нарушения связаны с ростом народонаселения на планете, особенно населения городов, истощением природных ресурсов и ростом индустриализации, а в связи с последним обстоятельством - и резким усилением загрязнения окружающей среды химическими веществами как органическими, так и неорганическими (И.Я. Аксенов, В.И. Аксенов, 1986; A.M. Владимиров, Ю.И. Ляхин, Л.Т. Матвеев, В.Г. Орлов, 1991; Е.В. Никано-рова, 1992; Г.А. Богдановский, 1994; В.И. Большаков, 1994).
Последствия этого очевидны - высок уровень онкологической, сердечнососудистой, аллергической заболеваемости взрослых и детей (И.П. Лашнева, 1978; И.Ф.Сухачева,1993; Н.М. Бережная, A.M. Пилецкий, Т.А. Евсеева, 1995). Проникая в организм, экотоксиканты поражают иммунную систему, что приводит к росту злокачественных новообразований, снижению устойчивости к инфекционным заболеваниям, возникновению аллергии, дисбактериозу. Медико-экологические исследования выявляют заметное снижение жизненного потенциала, вызванное увеличением заболеваний нервной системы и внутренних органов (В.И. Казачкова, Н.Н. Литвинов, З.М. Гасимова, 1990; Ю.Г. Яковлев, 1992; М.Ю. Белоцерковский,
Т.М. Белякова, К.М. Беркович,1993; И.А. Држевицкая, Л.А. Иоффе, В.Е. Сусеков, 1994; Ю.В. Куличкин, В.И. Гордеев, Н.А. Татарова, 1995; В.И. Медведев, Г.М. Зараковский, Г.Б. Степанова,1995, 1996; H.W. WabI, 1992). Особенно это характерно для экологически неблагоприятных регионов с развитой нефтехимической промышленностью, в частности к подобному региону можно отнести Республику Башкортостан (М.А. Галиев, 1993).
В литературе широко рассматриваются специальные вопросы некоторых видов мониторинга окружающей среды (фонового, биологического и т.д.), глобальной, региональной и локальной экологической опасности и безопасности; средств экологического контроля, научных основ нормирования выбросов и сбросов, расчетов и прогнозов загрязнения окружающей среды химическими веществами (Ровин-ский Ф.Л., Воронова Л.Д., Афанасьев М.И., 1990).
Предполагают также, что загрязняющие вещества вызывают предрасположенность к психическим заболеваниям (М. Фешбах, А. Френдли-младший, 1992; В. Эйхлер, 1993; П. Бертокс, Д. Радд, 1980; И.Л. Васнецова, Г.П. Гладышев, 1989; А.А. Григорьев, 1991; Г.И. Оксенгендлер, 1991; Г.А. Богдановский, 1994; Р.И. Дубов, А.Н. Сачнов, 1993; В.В. Попов, А.В. Шваров,1996).
Вместе с тем отметим, что в доступной литературе практически нет сведений о специальных углубленных эколого-психофизиологических исследованиях, о распространенности и основных закономерностях формирования структур психологических расстройств среди населения, проживающего в конкретных экологически неблагоприятных регионах. Актуальна также разработка общих концепций и методологии эколого-психофизиологических исследований, формулирование принципов классификации, выбор способов диагностики и профилактики экологических нарушений. Важнейшими проблемами теории экологической психологии является то, что на человека воздействует с все большей интенсивностью факторы, с которыми он ранее в ходе эволюционного развития, не встречался. Особое значение здесь принадлежит химическому фактору.
Республика Башкортостан входит в число экономически развитых регионов России. По промышленному потенциалу РБ занимает второе место в Уральском регионе. При населении 2,7% от российского республика производит почти 4% промышленной и 6% сельскохозяйственной продукции. Многие годы РБ является одним из основных нефтедобывающих регионов РФ. В среднем, ежегодно добывается 15.5 млн. т, перерабатывается 25 млн. т и транспортируется около 50 млн. т нефти. На основе нефтедобычи получили развитие электроэнергетическая, нефтеперерабатывающая, химическая, нефтехимическая, газовая промышленности и нефтяное машиностроение. Чрезмерная концентрация промышленных предприятий и высокая сельскохозяйственная освоенность территории обуславливают неблагополучную экологическую обстановку в Республике. Более 46% сельскохозяйственных угодий подвержены водной и ветровой эрозии различной степени.
Влиянию хозяйственной деятельности различной степени подвержены все компоненты природной среды. Однако наибольшую антропогенную нагрузку испытывают атмосферный воздух, воды и почвенно-растительный покров Республики, что связано с отраслевой структурой хозяйства, спецификой и масштабами производства.
Одним из наиболее ценных полезных ископаемых является пресная вода, которая обеспечивает жизнедеятельность человека (В.А. Балкова, 1980). Водообеспе-ченность республики ниже соответствующего указателя соседних территорий, а водные ресурсы и ее потребители распределены по территории неравномерно, что создает ряд проблем. На водные ресурсы Республики влияют многие факторы. К отрицательным качествам воды относится повышенное содержание органических веществ. Источником поступления их в речные воды являются растительные и животные остатки, которые разлагаются в почве, выносятся местным стоком в реки.
Расчет многолетних средних значений химсостава поверхностных вод
Среднее многолетнее значение содержания основных химических компонентов воды определялось через ионный сток, распределение которого изучено автором по исследуемой территории (Ф.Х. Уразаева, 1997). Известны три основных способа определения нормы ионного стока: непосредственный расчет, аналитический и косвенный (О.Л. Алекин, Л.В. Бражникова, 1963, 1964). Автор
применил аналитический метод, в котором анализировалась связь между расходами ионного и водного стоков. В 46-и населенных пунктах изучаемой территории (РБ) были получены многолетние стоковые составы основных химических компонентов: общей минерализации (U); катионов кальция (Са +), магния (Mg +), суммы натрия и калия (Na+ + К"); анионов карбоната (НС03), сульфата (S04 ") и хлора (О "); суммарного азота, фенола и нефтепродуктов. Данные мониторинга отдельных анализов химических состава и соответствующие расходы вод но территории республики Башкортостан за 1980-2000 гг. были предоставлены Бапігидрометом (Башкирским территориальным управлением по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды).
С учетом парадигмы иерархической индивидуальности (Bronfenbrenbrenner U., 1951; Мерлин B.C., Белоус В.В., Вяткин Б.А., Маствилискер Э.И., 1973; Крупное А.И., 1984; Слободчиков В.И., Исаев Е.И., 1995; и др.) многоуровневое исследование системы индивидуальности включало:
1. Блок личностных свойств, которое проводилось с помощью следующих методик: тест Р. Кэттелла, форма "с? (R.B. Cartel], H.W. Eber, М.М. Tatusuoka, 1970; В.Л. Марипгук, Ю.М. Блудов, В.А. Плахтиенко, Л.К. Серова, 1984; Э.М. Александровская, И.Н. Гильяшева, 1985); четырех шкал теста Леонгарда -Шмишека (К. Леонгард, 1981); сокращенного варианта Миннисотского многомерного личностного перечня (СМОЛ; В.П. Зайцев, 1981); тест агрессивности Басса-Дарки (A. Bass, A. Durkee, 1952); теста нейротипов индивидуальности по 3. Фрейду (Г. и Аминевы, 1994; S. Freud, 1953); тест истинктометрии (Г. и Э. Аминевы, 1994); тест ценностных ориентации М. Рокича (БурлачукЛ.Ф.,1989).
2. Блок психодинамических (темпераментальных) свойств: тест экстраверсии и нейротицизма Айзенка (H.J. Eysenck, С. Sargent, 1964, 1982); опросник структуры темперамента. В.М. Русалова (В.М. Русалов, 1992); тест тревожности Д. Спилбергера - Ю.Л. Ханина (1976); шесть темпераментных шкал опросника Леонгарда-Шмишека.
3. Блок нейродинамических свойств: тест основных свойств нервной системы Я. Стреляу (Я. Стреляу, 1982; Б.А. Вяткин, 1992; М.В. Бодунов, Е.С. Романова, 1993); тест церебральных предпочтений по Херману-Шалвену и П.В. Симонову (П.В. Симонов, 1993;
У студентов, участвовавших в экотренингах, проводили ЭЭГ исследование на восьмиканальном электроэнцефалографе «EEG-08» фирмы «Medicor», сопряженном с анализатором и интегратором (У. Пенфилд, Г. Джаспер, 1958). Определялись классические свойства слабости, лабильности, активированности (Э.А. Голубева, 1980) и общемозговые факторы (В.М. Русалов, 1979).
Методами CD-типирования и иммуноферментного анализа производилась оценка состояния клеточного и гуморального компонентов иммунного статуса (Р.В. Петров, Р.В. Хаитов, Б.В. Пинегина, 1997).
4. Блок психовегетативных показателей: тест «Психоэнергетика меридиан» Г. и Э. Аминевых, составлен на основе психолого-медицинские показания меридиан (Д.М. Табеева, Г. Лувсан, 1980); тест «Чакрометрия» (Г.А. Аминев, 1994) для оценки индивидуального профиля энергетики чакр. Обследование участников психофизиологической профилактики включало замеры психовегетативных (БАТ) показателей (F. Mann, 1971, 1977; Г. Лувсан, 1991; Ю.М. Марков, 1992) с помощью прибора конструкции Б.А. Неймана на системе симметричных аурикулярных, корпоральных и ряда внемеридиальных БАТ (P. Nogier, 1967; Д.М. Табеева, 1994 и др-)
5. Методика исследования биохимических показателей проводилась по минимизированному варианту теста «Гиполабильность микроэлементов» (Г. и Э. Аминевы, 1994), разработанному по клиническим признакам и выявляющему снижение усвоения 13 микроэлементов.
6. Методика исследования психогенетических свойств проводилась с помощью вербального опросника (Г. и Э. Аминевы, 1994), разработанного на основе клинических данных по хромосомным нарушениям или дизгениям (Т.Ф. Базылевич, 1983).
Закономерности распределения химических компонентов
На основе аналитического метода, анализируя взаимосвязь между расходами ионного и водного стоков, в 46-и населенных пунктах изучаемой территории были получены многолетние значения содержания основных химических компонентов за 1980-2000 годы: общей минерализации (U); катионов кальция (Са2+), магния (Mg2+), суммы натрия и калия (Na+ + К.г); анионов карбоната (НС03"), сульфата (S042 ) и хлора (СГ); суммарного азота, фенола и нефтепродуктов. Данные мониторинга отдельных анализов химических состава и соответствующие расходы вод по территории республики Башкортостан были предоставлены Башгидромстом (Башкирским территориальным управлением по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды).
Для сравнения характеристик среднемноголетнего химического состава поверхностных вод по территории автором составлены соответствующие карты (см. приложение 1, рис. 1-10). Показатели содержания общей минерализации, отдельных ионов и других трех известных антропогенных загрязнителей стока речного водосбора, выведенные на основе многолетних наблюдений по химическому составу и стоку воды реки, сглаживают отклонения, наблюдаемые в отдельные годы (Уразаева Ф.Х., 1997). Эти величины характеризует в большей степени ионный сток рек, складывающийся в результате воздействия совокупности физико-географических условий в данном бассейне в течение длительного времени.
Рядом авторов также составлены подобные карты той же территории (Атлас гидрохимических характеристик, 1972; Формирование и регулирование качества.., 1976; A.M. Черняев, 1987). Надо отметить, что составленные перечисленными авторами гидрохимические карты весьма схематичны и мелкомасштабны, хотя и охватывают большие территории. Кроме того, влияние районов интенсивного развития промышленности и городов в них не отражено.
В таблице 3.1 рассмотрим приведенные многолетние статистические характеристики химсостава поверхностных вод изученной территории: средние значения, стандартные отклонения, средние ошибки, минимальные и максимальные величины. Общая минерализация по республике (рис.3.1) колеблется в широких пределах: от 90,4 мг/дм" (пункт наблюдения, р. Нутуш - д. Новосеитово) до 1486,0 мг/дм"5 (р. Уршак - д. Мокроусово), т.е. меняется по изученной нами территории в 16,4 раза, и в среднем составила 476,7±38,2 мг/дм3. Аналогично рассмотрим статистику по компонентам. Из катионов преобладающим является двухвалентный кальций (Са"14", среднее равнялось 72,8 ± 7,0 мг/дм"5). Содержание кальция возрастает по изученной территории в 18,6 раз, от 15,0 мг/дм3 (р. Нугуш - д. Новосеитово) до 279,4 мг/дм (р. Уршак - д. Мокроусово). Далее следует содержание суммы катионов натрия и калия (в среднем 47,3±5,9 мг/дм3), которое меняется в 45,2 раза. При этом обнаружено иное пространственное распределение минимальных (4.1 мг/дм", р. Уфа -г. Уфа) и максимальных значений (212,5 мг/дм", р. Шугуровка - г. Уфа).
Наименьшим по содержанию являлся катион магния (Mg, 18,1±5,9 мг/дм3), имеющий распределение в 12,2 раза, от 3,9 мг/дм"3 (р. Нугуш - д. Новосеитово) до 47,5 мг/дм"1 (р. Уршак - д. Мокроусово). В тоже время, хотя из анионов больше всего выделяется карбонатный компонент (168,9±8,5 мг/дм"5), вариации его содержания минимальны (5,6 раз). Более значительны вариации содержания анионов хлора и сульфатов, средние значения которых составляют 43,7±8,6 мг/дм" и 119,0±18,4 мг/дм" и отношение максимального и минимального значений равняется, соответственно 109,2 и 89,3. Отметим, что из основных ионных компонентов, максимальные вариации приходятся на анион хлора, минимальное содержание которого приходится на пункт р. Уфа - д. Шафиево (2.2 мг/дм"5), и максимальное значение достигается в пункте р. Белая - г. Стерлитамак (294,8 мг/дм ). Остальные компоненты химсостава поверхностных вод: суммарный азот (1.82±0,18 мг/дм3), нефтепродукты (1,37±0,18 мг/дм3) и фенол (0,0052±0,0017 мг/дм3). Наиболее сильно колеблется содержание фенола (500 раз). За рассматриваемые нами годы минимальные средние значения содержания фенола приходятся на пункт р. Б.Авзян - д. Н.Авзян (0,0001 мг/дмJ), расположенный в горном районе республики Башкортостан; максимум наблюдается в пункте р. Ашкадар - г. Стерлитамак, находящегося вблизи крупных химических промышленных узлов. Не менее вариабельно содержание нефтепродуктов (420 раз), меняющееся от 0,01 мг/дм (р. Ашкадар - г. Стерлитамак) до 4,2 мг/дм0 (р. Дема - д. Дюсяново). Укажем, что соответственно водосбор р. Ашкадар охватывает Стерлибашевскую возвышенность, где отсутствуют нефтяные месторождения, а р. Дема протекает в западных районах республики Башкортостан с действующей системой нефтедобычи.
Компьютерные (прямые и обратные) модели в эколого-психофизио-логическом мониторинге
Компьютерное моделирование предполагало построение прямых и обратных моделей: в первом случае исследуется зависимость отдельных компонентов пространственно-географического распределения психофизиологических синдромов акцентуации личности от карт экологических нарушений среды. В обратных моделях отдельные компоненты химического состава вод сопоставляются с картами интегральной индивидуальности.
Реірессионньїй анализ так же. как и корреляционный, позволяет не только оценить влияние химического состава вод на различные уровни индивидуальности, прогнозировать изменения индивидуальных особенностей личности, но и решать и обратную задачу - предсказывать качество вод по известных психофизиологическим характеристикам. Наши последующие расчеты проводились в два этапа: сначала химсостав мы соотносили с отдельными уровнями индивидуальности (таблицы 4.1 и 4.2), а затем строились общие регрессионные уравнения (таблица 4.3).
Регрессионный анализ между содержанием химических компонентов (ионный состав) и параметрами иерархической индивидуальности отдельных уровней (обратные модели). Примечание: R - коэффициент корреляции между экспериментальными и теоретическими значениями, F - критерий Фишера, 3H.F - значимость критерия, % вл. - влияние по соотношению девиации организованного фактора к девиации общей. N=28, R 0.05 = 0,374,
Практически все показатели химических компонентов описываются линейными уравнениями регрессии на различных уровнях индивидуальности. Далее выяснено, что линейные связи различных химических веществ не в одинаковой мере зависит от особенностей организации индивидуальности. Коэффициенты корреляции между экспериментальными данными испытуемых и теоретически рассчитанными менялись в пределах от 0,375 (р 0.05) до 0,933 (р 0.01). Не значимые регрессии отброшены (р 0.05) (исключены в 19-х случаях), т.е. из 60 рассчитанных уравнений (6 уровней 10 компонентов химанализа = 60), значимых оказалось 41. Следовательно, регрессионный анализ в 68 % случаев достоверно отражает межиндивидуальные различия.
Другим способом выявления связи является критерий Фишера и сопоставление в процентах разбросов (девиаций) экспериментальных и теоретических данных, производимое по формулам дисперсионного анализа (В.Ю. Урбах, 1963). Как ясно из полученных результатов, линейные модели объясняют от 2.0 до 58,1 % межиндивидуальной изменчивости химсостава поверхностных вод. Заметим, что в целом линейные регрессии микроэлементного и психогенетического уровней по критерию Фишера не соответствуют статистической достоверности и, как показали расчеты, имеют низкую связность (9,1% - 33,8%). Это означает, что на этих уровнях больше работают нелинейные связи, например, экспоненциальные или показательные. Приведем пример расчета экспоненциальных регрессий для общей минерализации: LnU=6,12-0,25 LnFe-0,31 LnSi-0,02 LnSe; R=0.568; % вл.=32.3%; F=3.818; 3n.F=0.023; Ьпи=6,57-0,29 ЬпД5-0,19 ЬпД7-0,05 ЬпД19-0,05 ЬпД20-0,П ЬпД21; R-0.745; % вл.=55.4%; F=5.472; 3H.F=0.002.
Этот вид регрессий по указанным уровням статистически соответствует, как по критерию Фишера, так и по величине коэффициента корреляции. Для остальных уровней системы индивидуальности показатели корреляций и процентное отношение дисперсий соответствующих линейных реірессий хорошо согласуются между собой (г=0.91, р 0.01).
Теперь рассмотрим результаты по отдельным компонентам ионного состава вод. Регрессионные модели межиндивидуальных различий общей минерализации коррелировали с экспериментальными данными на уровне от г = 0,375 до 0,911 (р 0.05). Наибольшая связь выявилась с личностным уровнем (47,8 %, р 0.01), далее следует нейродинамический уровень (34,7%, р 0.05) и минимальная -психодинамическим (10,6%; р 0.05). Естественно - экспоненциальная регрессия предпочтение уделяет генетическому уровню (55.4%; р 0.01). Аналогичные результаты получены для кальция и сульфатов. Эта закономерность нарушается на психодинамическом уровне для ионов магния, натрия, калия и хлора: здесь темпераментные характеристики оказываются на втором месте после личностных (19,9%; р 0.05).
С карбонатами обстояло хуже всего, так как значимые линейные регрессии были получены только на двух уровнях (личностный - 26,5%; р. 0.05 и темпераментный - 17,3%; р 0.05), а микроэлементный выдавал только несущественную экспоненциальную зависимость.
Аналогично рассмотрим линейные регрессии для неионного химсостава. Влияние этих компонентов, как экологически небезопасных для человека, более интенсивно по значимости и распространяется на все уровни индивидуальности. Содержание суммарного азота описывается регрессионными моделями (табл.3.14)
