Заболеваемость населения в регионах России (на 100000 человек)

 

Регион	Болезнь
менингококковая инфекция	туберкулез	гепатит	злокачественные новообразования
А	В
Северо-Восточный	6,3				–
Северный	2,3
Северо-Западный	3,8
Дальневосточный	7,5				–
Восточно-Сибирский	3,5				–
Западно-Сибирский	4,1				–
Уральский	3,4				–
Поволжский	3,6				–
Западный	4,1				–
Азовско-Прикаспийский	2,5				–
__________________ Россия в целом	4,0

 

· состояние физического развития, изменение потенциала и относительного периода активности;

· специфические нарушения здоровья и патология.

факторы, определяющие состояние человека, и степень их влияния на него следующие:

 

Фактор	Образ жизни	Среда обитания	Наследственность
Показатель, %	40-50	20-40	20-25

 

Средняя продолжительность жизни (в числителе) и смертность детей до одного года (в знаменателе) зависит от образа жизни и среды обитания следующим образом (годы и число случаев на 1000 родившихся соответственно):

 

Неолит (каменный век)	21/450-500
Средние века (Европа, Египет)	26/350-400
Конец ХХ в. по категориям стран:
с максимально благоприятными внешними условиями
Япония	78/5
Швейцария	77/7
Норвегия	76/8
Дания	75/8
Бельгия	74/10
с благоприятными условиями
Польша	71/16
Венгрия	70/16
Китай	68/–
с неблагоприятными условиями
Индия
с весьма неблагоприятными условиями
Нигерия
Того
Чад
Гвинея

 

Среднюю продолжительность жизни в России характеризуют следующие данные:

 

Год
Показатель, годы	32,3	44,4	68,6	70,4	68,1	64,6

 

Состояние среды обитания в России сегодня трудно назвать благополучным: 66 % территории находится в зоне многолетней мерзлоты, в зонах экологического бедствия проживает 20 % населения страны, в зонах неблагоприятных условий – 40 %.

На основе данных о мировых достижениях в спорте (плавании), зафиксированных для мужчин и женщин в широком возрастном диапазоне (до 90-94 лет) с интервалом в 5 лет, нами установлены в размерной и безразмерной формах (рис.1.7) зависимости относительного потенциала организма человека П_ф/П_mах, т.е. отношения фактического для данной возрастной группы потенциала к максимальному (20-30 лет) от относительного возраста t/t_mах, где t и t_mах – соответственно возраст и максимальная продолжительность жизни. Это позволяет сопоставить данные конкретного человека с «эталоном», оценить «правильность» хода жизни конкретного человека по отклонению от «эталонной», кривой и даже прогнозировать оставшееся время жизни по графической зависимости (пропорциональность отрезков времени t и разности t_mах – t_ф в интервале безразмерных значений от 0 до 1).

Рис.1.7. Изменение относительного потенциала физических возможностей человека в течение жизни

Так, по известному возрасту человека t и данным о его физических возможностях в период расцвета сил П_t’, т.е. в возрасте t', можно определить положение точки к на графике «эталонной» жизни. На оси абсцисс это соответствует отрезку от 0 до [t /t_mах]. Тогда

t_mах = f (П_ф /П_mах, t).

Если при t = 60 лет для мужчины П_ф /П_mах = 0,7, то «плановая» продолжительность его жизни будет меньше «эталонной» (60/0,7» 86 лет).

Соответствие условий среды обитания и образа жизни человека «эталону», т.е. условиям, способствующим максимальной реализации биологического потенциала без изменения самой среды, является признаком устойчивого развития экосистемы и гармоничного сочетания человека и природы. В графической форме это может быть выражено в виде «точки комфорта» (точки К на рис.1.8), соответствующей нулевому риску (R = 0) жизнедеятельности человека со стороны среды обитания или 100-процентному уровню устойчивого развития экосистемы при нулевых затратах на ее поддержание (рис.1.8). Подобные сочетания экосистем – человеческий «рай» – практически не достижимы в реальных условиях, где «разумная» деятельность человека формирует новую биосферу (ноосферу) и новые экосистемы, устойчивость развития которых снижается, а ущерб от воздействия ее на человека увеличивается.

Рис.1.8. График изменения состояния экосистемы в процессе жизнедеятельности человека

В формировании экосистем ноосферы можно выделить ряд этапов, связанных с формами жизнедеятельности человека. Первый и самый простой этап – «человек живущий» – характеризуется минимумом взаимодействия, связанным лишь с оборудованием места обитания и его поддержания (дом человека с привозным снабжением ресурсами и вывозом отходов). Он характеризуется минимальным риском для человека со стороны среды и минимумом затрат на восстановление ее устойчивого развития (точка Ж), обеспечиваемом самой природой.

Следующий этап – «человек потребляющий», т.е. живущий частично или полностью за счет ресурсов среды обитания. Воздействие на среду, как и ее ответная реакция, возрастают, затраты на восстановление также (точка П на рис.1.8). Положение точки определяется плотностью населения и его потребительскими способностями.

Третий этап, типичный для современного состояния экосистемы, – «человек производящий», т.е. не только живущий за счет ресурсов окружающей среды, но и эксплуатирующий их для получения прибыли (благ), транспортируя в другие регионы. На этом этапе способность среды к восстановлению зависит от степени истощения ресурсов и воздействия их на нее (лавинные процессы, логарифмические закономерности). Именно на этом этапе (рис.1.8, точки Пр₁, Пр₂, …, Пp _i) исчерпывается способность среды к восстановлению природных экосистем за реальные промежутки времени и формируются новые экосистемы: «лунные», «пустынные», «солонцовые» и т.д. – с весьма ограниченной биотой, исчезновением живых организмов, как на данной территории, так и на планете в целом («красные» книги, эндемики, реликты и т.д.). Соответственно значительно увеличивается риск потери человеком здоровья, о чем свидетельствует статистика, а затраты на восстановление устойчивости природной экосистемы начинают превышать получаемые человеком эффекты стабилизации на промежуточном уровне новой экосистемы (П_{э i} ) с соответствующими затратами на ее создание. Степень приближения новой экосистемы к базовой (идеальной) оценивается в относительных показателях устойчивости затрат в пределах от 0 до 1.

После прекращения воздействия на экосистему, в направлении как разрушительном (производство и потребление), так и созидательном (санация), возможны ее самопроизвольная дальнейшая деградация (III вариант), стабилизация (II вариант) или нормализация (I вариант).

Изучением процессов, проходящих в окружающей среде на этапах Пр _i, занимается наука инженерная экология, или экология ноосферы, в которой выделяют геоэкологию, изучающую взаимодействие горного производства и биосферы и создающую теоретическую основу для инженерных решений, направленных на рациональную и безопасную по отношению к биосфере эксплуатацию минерально-сырьевых ресурсов Земли.

 

ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ЭКОЛОГИЯ

 

Рис.2.1. Алгоритм процесса исследования в геодинамической экологии

В литературе достаточно часто встречается понятие об экосистеме, в которой своеобразно протекают физико-химические процессы и круговороты вещества, как большой, так и малый, обусловленные добычей полезных ископаемых. Область экологической науки, предметом которой являются эти процессы, называют горной экологией [13], или геоэкологией [14]. В рамках последней следует выделить геодинамическую экологию (рис.2.1), изучающую процессы и устанавливающую закономерности формирования экосистем в ходе извлечения и использования ресурсов недр Земли с целью минимизации ущерба окружающей среде и человеку, сохранения природной экосистемы или целенаправленного формирования новой с заданными свойствами.

Основные системообразующие процессы, знание которых необходимо для оценки состояния системы, можно разделить на гелиофизические (внешние) и геофизические (внутренние) по отношению к изучаемому материальному объекту, который является источником ресурсов (недра) (табл.2.1).

Таблица 2.1

Системоформирующие процессы [13, 14]

 

Среда	Процессы	Элементы среды, способные претерпевать изменения
гелиофизические	геофизические
Атмосфера	термодинамические, радиационные, магнитные, электрические, гравитационные	термодинамические, массообменные, акустические, газодинамические	физические свойства, химический состав, механические примеси, энергетика, климат (облачность, туманообразование, осадковыпадение, влагосодержание, температура, да-вление, скорость воздуха)
Гидросфера	термодинамические, гидродинамические, термохимические, фотосинтез	термодинамические, гидродинамические, газодинамические, акустические, массообменные, термохимические, фотосинтез	физические свойства, химический состав, энергетика, фитология, зоология, рельеф геометрия
Почва	термодинамические, массообменные, фотосинтез, термохимические	термодинамические, гидродинамические, газодинамические, акустические, массообменные, термохимические, фотосинтез	физические свойства, химический состав, рельеф, геометрия, фитология, зоология
Литосфера	термодинамические, радиационные, магнито-электрические, гравитационные	термодинамические, гравитационные, газодинамические, гидродинамические, акустические, термохимические, массообменные, термохимические, фотосинтез	напряженное состояние, температурное поле, газовый режим, гидрологический режим, стратиграфия, тектоника, физико-химические свойства, микробиология

Для растительных форм и экосистем качественные изменения, или сукцессии, начинаются с нарушения баланса потребления и продуцирования энергии и массы вещества (автотрофная и гетеротрофная сукцессии).

Нарушение баланса потребления и расхода энергии и массы человеком также ведет к перестройке его организма, проявляющейся как во внешних формах (дистрофия, тучность), так и во внутренних признаках опасности (генетические изменения, усталость, утомление, стресс, заболевание, травма, смерть).

Системоформирующие (базовые) характеристики (параметры) среды могут быть определены как параметры процессов, протекающих в элементах биосферы и ноосферы (табл.2.1): термодинамические (р – давление, Т – температура, υ – удельный объем), массообменные (р _п – парциальное давление и др.), акустические, электрические, магнитные и т.д. Интенсивность развития процессов и возможность реализации состояния сукцессии также зависит от свойств среды (физических, химических и др.).

В сфере интересов геодинамической экологии лежат изменения состояния геологической среды, в которой осуществляется технологический процесс (доступ к объекту практического использования, вовлечение его в хозяйственную деятельность, консервация его после завершения деятельности). Интенсивность воздействия определяется способом и технологией производства, его масштабами и геометрией и почти всегда усиливается дополнительным нарушением и загрязнением окружающей среды размещаемыми на поверхности Земли вспомогательными технологическими объектами. Круговороты массы и энергии в биосфере и ноосфере с вовлечением в процесс всех ее элементов (литосфера, почва, гидросфера, атмосфера) ведет к существенным изменениям гидрологического, газового, теплового режима литосферы, напряженного состояния массива, его силовых характеристик (гравитационное, электрическое, магнитное поля) и т.д. [13, 15, 16].

Классификационными характеристиками природной среды по основополагающему климатическому признаку являются биомы, или макросистемы, определяемые климатом, энергетическими потоками, круговоротом вещества, жизнедеятельностью организмов, типом растительности и т.д. Наземные биомы, в пределах которых преимущественно осуществляется жизнедеятельность человека, имеют в качестве основного признака растительность, которая, в свою очередь, зависит от двух основных абиотических характеристик среды: температуры Т и влагосодержания d [17]. Последний параметр часто заменяется количеством осадков (рис.2.2) [18]. Температура является главным климатообразующим фактором, характеризующим условия протекания биотических процессов в природной среде. Различают среднегодовую температуру воздуха в приземном слое атмосферы и амплитуду изменения температуры А_т. Среднее значение текущей температуры (в градусах Цельсия)

Т = + А_т sin2pτ/8760,

Рис.2.2. Климаграммы шести основных биомов по среднегодовым температурам и среднегодовому количеству осадков

где τ – время от начала периода колебаний, ч. Текущее время изменяется от нуля (в июле) до 8760 ч (годовой цикл), с переходом к минимуму температуры Т = – А_т в январе (τ = 4380 ч).

Для различных регионов Земли и горно-промышленных регионов России, в частности, значения , Т _max и Т _min зависят от географического положения (широты), близости крупных акваторий и горных систем, высоты местности над уровнем моря и т.д. (табл.2.2).

Влагосодержание характеризует массу влаги, отнесенную к единице сухой части среды, в которой оно определяется. Так, влагосодержание воздуха связано с барометрическим давлением р, относительной влажностью воздуха φ и парциальным давлением насыщенного пара в воздухе Р _н.п, зависящем от его температуры Т:

d = 622φ Р _н.п /(р – φ Р _н.п).

Изменение влагосодержания атмосферного воздуха в приземном слое аналогично средней температуре подчиняется гармоническому закону.

 

Таблица 2.2