Гигиенические проблемы экологии и задачи

По оценкам экспертов ВОЗ (2006г.), вклад неблагоприятных факторов окружающей среды в заболеваемость населения составляет 24% всего бремени болезней в мире, а среди детей в возрасте до 5 лет - достигает 33%. Особую актуальность эта проблема приобретает для урбанизированных территорий, при этом, если доля городского населения за последние 200 лет увеличилась примерно в 6 раз и в настоящее время почти половина населения земного шара – это жители городов, то в Российской Федерации она превысила 70%. В связи с этим все более интенсивное развитие получает научное направление «экология человека» (Human Ecology) – фундаментальная методологическая область науки по изучению на популяционном уровне основных биологических закономерностей и механизмов взаимодействия окружающей среды и человека с широким использованием в эпидемиологических исследованиях биомониторинга различных показателей (биомаркеров воздействия, эффекта и чувствительности), характеризующих взаимодействие биологической системы с факторами физической, химической или биологической природы. Важными и новыми разделами в оценке здоровья населения являются: разработка методологии неинвазивной диагностики состояния здоровья, изучение индивидуальной чувствительности человека к неблагоприятному действию факторов среды (составление генетического паспорта), включение социально-психологического блока оценки качества жизни, создание региональных стандартов различных показателей здоровья с учетом возрастных, этнических и других особенностей.

Интенсивное дальнейшее развитие получило и научное направление «гигиена окружающей среды» (Environmental Health) – прикладная область науки по разработке и внедрению государственной системы первичной профилактики с целью предупреждения неблагоприятного воздействия факторов окружающей среды на здоровье настоящего и будущих поколений людей. Особо актуально гигиеническое нормирование огромного количества (от 50 до 90% в различных средах: воздух, вода, почва, жилище и др.) вновь выявляемых физических, биологических и, особенно, химических агентов, для которых еще не установлены гигиенические нормативы. Они необходимы для разработки технических регламентов, внедрения современных профилактических, технологических разработок по улучшению экологического состояния окружающей среды, совершенствованию научных основ оценки и анализа риска здоровью для принятия соот­ветствующих управленческих решений.

Все большее признание получает новое научное направление «медицина окружающей среды» (Environmental Medicine) – специальная область медицинской науки по разработке методов диагностики и лечения заболеваний, вызванных или опосредованных воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды, а также на восстановление (реабилитацию) здоровья населения с экологически обусловленной патологией.

Сформулированы основные принципы диагностики (донозологическая, расчетно-аналитические способы оценки риска и ущерба здоровью, прогноза возможности полной или частичной реабилитации) и лечения экологически обусловленных заболеваний (выделение причинных экологических факторов, оценка функциональных резервов организма, индивидуализация лечения).

По указанным разделам гигиенической науки сформулированы приоритетные перспективные направления дальнейших научных исследований и практической деятельности с целью как улучшения экологической ситуации в целом, так и сохранения и укрепления здоровья населения.

В течение всей своей жизни человек постоянно испытывает на себе воздействие разнообразных факторов окружающей среды. Действие это постоянное, но меняющееся по интенсивности и длительности воздействия. По своей природе факторы окружающей среды подразделяются на химические, физические, биологические и социальные.

Химические элементы или соединения, входящие в состав воздуха, воды, почвы, пищевых продуктов, могут быть природного или антропогенного происхождения. В определенных количествах химические вещества природного происхождения (кислород, водород, макро- и микроэлементы и др.) являются биологически необходимыми. Они входят в состав тканей организма человека и снижение или повышение их содержания в окружающей среде далеко не безразлично для здоровья человека. Нарастающее антропогенное рассеивание химических веществ в биосфере меняет не только химический состав воздуха, почвы, воды, но и растений и животных организмов.

Следующей группой факторов являются физические факторы окружающей среды: солнечная радиация, атмосферное давление, температура, влажность, подвижность воздуха, ионизирующее излучение, вибрация, шум и др. По воздействию на организм выделяют 7 классов физических факторов: механические, тепловые, оптические, электрические, магнитные, электромагнитные, ионизирующие.

Биологические факторы. В окружающей среде содержатся патогенные микроорганизмы, гельминты, дрожжеподобные грибы и т.д.; биологически активные вещества (антибиотики, аминокислоты, белки). В определенных условиях биологические факторы могут явиться причиной инфекционных и аллергических заболеваний, пищевых отравлений и т.д.

Социальные факторы окружающей среды. Поскольку сущность человека социальна, перечень этих факторов огромен. Это все виды взаимодействия людей в обществе: трудовые, учебные, семейные, межличностные и другие. Эти факторы оказывают выраженное влияние на здоровье человека.

Важнейшей теоретической основой экологии человека является учение об адаптации. Адаптация – это постоянно развивающиеся в пространстве и во времени процессы приспособления, обеспечивающие формирование и сохранение целесообразных взаимоотношений человека и окружающей его среды обитания. Механизмы адаптации делятся на социальные и биологические.

Социальные механизмы адаптации представляют собой коллективные усилия людей, направленные на защиту или изоляцию человека от неблагоприятного воздействия окружающей среды. Сюда же относятся и изменения среды в желаемом для человека направлении. Например, защита человека с помощью одежды, благоустроенного жилья, питания, средств медицины – так называемая «броня цивилизации».

Биологические механизмы адаптации:

· морфологические изменения: в процессе адаптации растет масса мембранных структур клетки и тем самым увеличивается энергообеспечение клетки;

· физиологические изменения: появляются и закрепляются новые функциональные возможности человека, которые помогают ему приспособиться к изменяющимся условиям окружающей среды и выжить в процессе естественного отбора;

· поведенческие изменения способствуют формированию более адекватного образа жизни человека в ответ на действие окружающей среды.

Состояние адаптированности организма выражается понятиями – напряжение, резистентность или стабильность, утомление и болезнь. В соответствии с этим выделяют три фазы адаптации:

· фаза «тревоги» – «аварийная фаза» – содержит в себе призыв к мобилизации защитных сил организма в ответ на внешнее воздействие;

· фаза резистентности или стабильности функций. Она характеризуется наличием динамической устойчивости между состоянием функциональных систем организма и окружающей средой. Она универсальна для разных раздражителей;

· фаза истощения. Она не обязательна и возникает лишь когда организм не в состоянии компенсировать очень сильное или длительное неблагоприятное воздействие любых факторов окружающей среды.

По отношению к адаптационным системам организма человека окружающая среда может быть:

· здоровая или комфортная – когда воздействие не превышает адаптационные возможности человека;

· нездоровая или дискомфортная – воздействие среды превышает адаптационные возможности и развиваются предпатологические или патологические состояния;

· абсолютно экстремальная – невозможны взаимоотношения человека и среды без специальных систем жизнеобеспечения (космос, глубоководное погружение).

Интегральным показателем качества окружающей среды является здоровье человека. Академик В.П. Казначеев постоянно подчеркивает мысль, что в современной экологической обстановке «дальнейшее увеличение капитальных вложений в медицину не приводит к снижению заболеваемости. Строительство больниц, увеличение числа коек, числа врачей, диспансеризация населения без одновременного улучшения среды обитания не обеспечивает человеку сохранение и тем более укрепления здоровья».

Во второй половине ХХ века картина заболеваемости населения в экономических странах претерпела серьезные изменения. Изменилось соотношение между острыми и хроническими заболеваниями в сторону превалирования хронических. Инфекционные и паразитарные заболевания, которые еще до Второй мировой войны служили одной из главных причин смерти, ныне составляют всего 1-3% среди основных причин смертности. В настоящее время на первом месте стоят сердечно-сосудистые и онкологические заболевания. Увеличилась частота болезней обмена веществ, аллергических состояний, пороков развития и др.

Установлена зависимость между определенными факторами окружающей среды и неинфекционными заболеваниями. Из антропогенных факторов большее воздействие на распространенность инфаркта миокарда оказывает высокий уровень шума, гипертонической болезни – уровень шума и загрязненность атмосферного воздуха, бронхиальной астмы – высокая плотность населения и уровень загрязнения атмосферного воздуха.

В заболеваемости населения раком органов дыхания ведущую роль играет загрязнение атмосферного воздуха и высокая плотность населения, в заболеваемости раком органов пищеварения и брюшной полости, кроме названных причин, играет роль недостаток магния в окружающей среде, в распространении злокачественных новообразований мочевого пузыря – избыточная общая минерализация и высокое содержание кальция в воде.

Во всех случаях действие совокупности негативных факторов, в которую входят антропогенные и природно-климатические факторы, оказывает более выраженный эффект, чем отдельные факторы. Поэтому, прежде всего, необходимо исключить возможность наслоения одного вредного фактора на другой.

Из физических факторов наиболее отрицательное влияние на здоровье населения оказывает шум. Высокий уровень шума в городской среде способствует повышению заболеваемости населения гипертонической болезнью, гастритом, язвенной болезнью желудка, болезнями обмена веществ, психозами, неврозами и др.

Отечественные гигиенисты первыми в мире обосновали научную концепцию управления качеством окружающей среды на основе системного подхода с учетом последних научных достижений технического прогресса, включая как природные, так и антропогенные факторы окружающей среды. В системе «человек – окружающая среда» основным приоритетом является состояние здоровья населения.

Конечной целью является достижение такого качества окружающей среды при минимальных финансовых и других затратах на природоохранные мероприятия, которое гарантировало бы сохранение и упрочнение здоровья населения.

Основные задачи гигиенической науки и практики:

· выявление и изучение факторов риска окружающей среды, а также изучение механизмов взаимодействия их с организмом человека.

· гигиеническое регламентирование или нормирование факторов окружающей среды.

· научное обоснование и разработка оздоровительных мероприятий.

Анализ факторов риска окружающей среды можно разобрать на примере выявления источников химического загрязнения окружающей среды. Изучаются технологические процессы с целью установления места и условий образования того или иного химического выброса, анализируется его количественный и качественный состав, определяются условия, способствующие его образованию. После того, как изучен состав выброса, оценивают степень его опасности для окружающей среды и здоровья населения. С этой целью изучается содержание химических веществ в воде, воздухе, почве на разных расстояниях от источника и при разных условиях, то есть определяют зону загрязнения. Поскольку интегральным показателем качества окружающей среды является здоровье населения, то одновременно изучают показатели состояния здоровья (демография, физическое развитие, заболеваемость и продолжительность жизни населения).

Для того, чтобы дать гигиеническую оценку качества окружающей среды, необходимо иметь гигиенические критерии этого качества. Решая задачу регламентирования или нормирования факторов окружающей среды, устанавливают природу фактора и механизм действия на организм человека, определяют границы негативного и положительного влияния. Гигиенический норматив гарантирует сохранение здоровья в широком смысле этого слова, включая генетическое и репродуктивное здоровье как отдельного человека, так и всей человеческой популяции в целом. Гигиеническое нормирование факторов окружающей среды составляет теоретический фундамент гигиенической науки и имеет огромное практическое значение, т.к. является основой разработки оздоровительных мероприятий.

Следующей задачей является разработка и научное обоснование реабилитационных мероприятий. Современная гигиеническая наука и практика при обосновании профилактических мероприятий исходят из преставления о первичной роли факторов окружающей среды в этиологии заболеваний, поэтому и существует понятие о первичной гигиенической профилактике заболеваний.

Цель первичной гигиенической профилактики: обеспечить сбалансированность взаимоотношений «среда – человек», и, таким образом, исключить неадекватное, превышающие физиологические адаптационные возможности человека, отрицательное влияние того или иного, или чаще всего, нескольких факторов окружающей среды. Если неблагоприятное влияние фактора не удается полностью исключить, то необходимо снизить его до величины гигиенического норматива.

Технологические реабилитационные мероприятия представляют собой такие изменения технологических процессов, когда процесс становится экологически чистым, ресурсосберегающим, малоотходным или безотходным, с многократным повторным или оборотным использованием сточных вод, с заменой высокотоксичного сырья менее токсичным, заменой открытых технологических процессов закрытыми, прерывистых – непрерывными, с широким использованием автоматизированных и гибких линий, вычислительной техники и роботизации.

В основе санитарно-технических реабилитационных мероприятий лежит разработка новых, более совершенных методов очистки сточных вод и атмосферных выбросов, которые имеют высокую не только техническую, но и гигиеническую эффективность.

Градостроительные и планировочные мероприятия предусматривают правильное взаимное расположение селитебной* и производственной зон с учетом местной розы ветров, организацию и благоустройство санитарно-защитных зон и зон санитарной охраны, рекреационных зон отдыха населения, решение транспортных и жилищных проблем, борьбу с шумом, озеленение, благоустройство городов и т.д.

*Селитебная зона – территория, занятая городами и населенными пунктами городского типа.

Часто мероприятия, направленные на улучшение качества окружающей среды при высокой технической эффективности не дают ожидаемого гигиенического эффекта. После их проведения содержание вредных веществ в окружающей среде не уменьшается или снижение бывает недостаточное, без достижения гигиенических нормативов. Поэтому очень важно своевременно дать гигиеническую оценку этим фактам и разработать дополнительные оздоровительные мероприятия или заменить их более современными и эффективными.

Гигиенисты должны принимать участие, совместно с другими специалистами, в разработке приборов и автоматизированных систем для осуществления мониторинга качества окружающей среды. Это очень большой спектр средств контроля среды, включающий использование космических кораблей, орбитальных станций и спутников Земли.

Такие автоматизированные системы мониторинга качества окружающей среды включают в себя многочисленную сеть датчиков, средства связи и интерпретации данных, дают возможность эффективно управлять качеством окружающей среды не только в национальных, но и в системах глобального слежения. Они позволяют давать научные прогнозы природных и антропогенных изменений качества окружающей среды и на основании этого разрабатывать рекомендации к развитию не только отдельных территориально-производственных или экономических комплексов, но и всей национальной экономики.

Особую актуальность приобретает гигиеническое прогнозирование, то есть прогноз влияния предполагаемых изменений в окружающей среде на здоровье населения в будущем. Целенаправленно влияя на факторы, роль которых в развитии неблагоприятных изменений в здоровье населения наиболее значима, можно не допустить дальнейшего изменения окружающей среды в неблагоприятном для здоровья населения направлении и, наоборот, можно усилить влияние положительных факторов. Современные успехи применения прогнозирования в экономике и социологии, достижения информатики и вычислительной техники позволяют составлять достаточно реальные гигиенические прогнозы элементов окружающей среды.

Гигиеническая наука и практика вносят большой вклад в разработку природоохранительного законодательства в стране. При их участии и по их инициативе приняты такие основополагающие документы, как Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», Закон РФ «Охрана окружающей природной среды», Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха», Постановление правительства РФ «Об утверждении положения о социально-гигиеническом мониторинге», Экологическая доктрина РФ и целый ряд других законопроектов и нормативно-методических документов.