скачать книгу бесплатно
Экологическая детерминированность основных заболеваний и сокращения продолжительности жизни
Юрий Петрович Гичев
Книга посвящена анализу и обсуждению устойчивых тенденций продолжающегося загрязнения окружающей среды, ухудшения состояния здоровья и сокращения продолжительности жизни населения большинства регионов России с позиций гипотезы их экологической детерминированности. На базе литературных сведений и данных собственных многолетних исследований, проводившихся в различных промышленно загрязненных городах и регионах, автор обосновывает важную роль экологической составляющей в развитии основных патологических процессов и состояний, преждевременного старения (синдрома экологически обусловленной прогрессии) и сокращения продолжительности жизни. Эти тревожные данные приобретают сегодня особую значимость, во-первых, в связи с неблагоприятными для России прогнозами ООН о сокращении численности населения на 2,5–4 млн чел. каждые 5 лет и, во-вторых, потому что состояние здоровья населения все чаще становится важным фактором, лимитирующим реализацию проектов экономического развития страны.
Юрий Гичев
Экологическая детерминированность основных заболеваний и сокращения продолжительности жизни
Предисловие
Первое издание этой книги, представляющей собой краткий экскурс в проблему взаимосвязи загрязнения окружающей среды и ухудшения здоровья населения, вышло из печати около 20 лет назад. Однако актуальность сформулированной тогда концепции экологической детерминированности основных заболеваний человека и сокращения продолжительности жизни не только не стала менее значимой, а, напротив, существенно возросла. Этой важной теме по-прежнему посвящается много международных симпозиумов и конференций, публикаций в различных научных журналах и книг. Данной проблеме посвящена деятельность специально созданной междисциплинарной Комиссии «Окружающая среда, здоровье и развитие», работающей под эгидой Международного географического союза, а также Комитетов по окружающей среде при ВОЗ, ООН и ЮНЕСКО.
Следует отметить, что результаты изучения различных аспектов проблемы взаимосвязи экологии и здоровья человека в России были представлены в ряде обобщающих монографий. Назовем некоторые из них: «Современные проблемы экологической медицины» [90], «Очерки по экологии человека. Адаптация и резервы здоровья» [6], «Экология здоровья. Введение в медицинскую и военно-медицинскую экологию» [151], «Экология и здоровье детей. Химическая экопатология» [65], «Экология и здоровье детей» [292], «Загрязнение окружающей среды и здоровье населения. Введение в экологическую эпидемиологию» [228], «Загрязнение окружающей среды и здоровье человека» [94], «Здоровье человека и окружающая среда: SOS!» [97].
Как следует из анализа литературных публикаций на эту тему и результатов собственных многолетних исследований влияния загрязнения окружающей среды (ОС) на здоровье населения в различных промышленно загрязненных городах и регионах Сибири, вокруг большого числа крупных промышленных предприятий сформировались устойчивые очаги перманентного загрязнения окружающей среды селитебных территорий, которые автор назвал в свое время антропогенными очагами социально-экологического напряжения и повышенного риска развития экологически обусловленной патологии [85, 90, 94]. Эти очаги характеризуются высокими уровнями загрязнения практически всех компонентов окружающей среды: атмосферного воздуха, которым вынуждено дышать постоянно проживающее здесь население; почв, используемых для производства основных продуктов питания; поверхностных и грунтовых вод, которые являются источником бытового и питьевого водоснабжения; а также представителей растительного и животного мира, составляющих основу питания человека, посредством которых постоянно осуществляется транспорт химических токсикантов в организм человека, как завершающее звено многих пищевых цепочек.
При этом масштабы промышленного загрязнения окружающей человека среды во многих регионах страны достигли столь высокой степени выраженности, что зачастую превышают последствия неблагоприятного воздействия на организм тех природных факторов, изучение которых является основным предметом медицинской географии и географической патологии [2]. Кроме того, уровни накопления вредных химических веществ и тяжелых металлов в антропогенных очагах экологического неблагополучия к настоящему времени уже не только сопоставимы, но и значительно превышают таковые в т. н. биогеохимических провинциях – особых геохимических областях земной коры, где дефицит или избыток ряда микроэлементов и металлов может приводить к развитию различных заболеваний человека, в т. ч. микроэлементозов [5, 67, 68]. Справедливости ради следует заметить, что о социально-экологической очаговости болезней населения, проживающего на промышленно загрязненных территориях Армении, писал также А. П. Айриян [12, 13].
К сожалению, проблема роли и вклада антропогенных очагов социально-экологического напряжения в развитие экологически детерминированной патологии населения не находит должного внимания и освещения в официальной медицинской литературе.
Следует также заметить, что при обсуждении проблемы взаимосвязи экологии и здоровья речь идет в основном о загрязнении окружающей среды (ОС) и мало говорится о загрязнении внутренней среды организма человека. В то же время масштабы и выраженность загрязнения внутренней среды организма людей, проживающих постоянно в зонах экологического неблагополучия, зачастую столь значительны, что могут вносить большой вклад в нарушение эндоэкологического равновесия и развитие экологически детерминированной патологии человека [88, 92, 98].
Как следует из результатов комплексных клинико-гигиенических и медико-экологических исследований, проводившихся нами на протяжении многих лет в различных промышленно загрязненных городах и регионах Сибири, существует достоверная корреляция между показателями загрязнения ОС и частотой регистрации болезней систем органов дыхания и мочевыделения, кожи, печени, аллергических и иммунодефицитных состояний, возрастанием числа осложнений беременности, спонтанных выкидышей, врожденной патологии, перинатальной и детской смертности, смертности от болезней печени и онкологических заболеваний, что в свою очередь вносит существенный вклад в сокращение общей продолжительности жизни [90, 94].
В целом эти важные данные и по существу, и по главным выводам о наличии взаимосвязи загрязнения ОС и перечисленных выше патологических процессов во многом соответствуют таковым, полученным исследователями самых разных стран начиная с середины прошлого века. Таким образом, повторяемость и взаимное подтверждение результатов научных исследований взаимосвязи «экология – здоровье», проводившихся в разные периоды времени и в различных регионах мира, может свидетельствовать об их закономерности, что, как справедливо указывают Т. Мюир с соавт. [192], требует незамедлительных законодательных и профилактических действий в отношении радикального предотвращения дальнейшего загрязнения ОС. Тем более что накопленных к настоящему времени данных вполне достаточно, чтобы констатировать ухудшение здоровья взрослого и детского населения вследствие продолжающегося загрязнения ОС.
Следует также отметить, что экологически детерминированные нарушения здоровья уже давно регистрируются не только среди работающих на вредных промышленных предприятиях, но и среди различных групп населения селитебных территорий, расположенных в зоне вредного воздействия промышленных выбросов. Сказанное, к сожалению, до сих пор не находит должного отражения в клинической медицине и официальной медицинской статистике, а материалы комплексных клинико-гигиенических и антропоэкологических исследований до сих пор остаются мало востребованными клиницистами, которые, вопреки традициям старой русской медицины, рассматривают организм человека в отрыве от среды его обитания.
Вместе с тем мы являемся свидетелями процесса экологизации наук о человеке и основных медицинских дисциплин и все большего осознания роли и значения экологического вклада в нарушение здоровья населения, особенно в промышленно загрязненных регионах. Оправдалась пророческая мысль И. В. Давыдовского [115], высказанная им в середине прошлого века, о том, что «патология… – это область антропологии, устремленная на человека со всеми его экологическими и социальными ансамблями». Исходя из этих широких общепатологических представлений, постоянный рост числа хронических болезней человека И. В. Давыдовский [113] трактует в качестве своеобразной формы приспособления организма к неблагоприятному влиянию вредных факторов окружающей среды на популяционном уровне. Характерная для того времени сугубо идеологизированная критика подобных взглядов, несправедливое обвинение автора в «биологизаторстве» и «фатализме» воспрепятствовали развитию и практическому освоению его опережающих идей и взглядов и сближению на их основе экологии и медицины.
Надо заметить, что и сегодня врач (за исключением профпатолога), обследуя пациента, ставит диагноз фактически без учета влияния на здоровье вредных экологических факторов, ориентируясь только на формальные, тесные рамки существующих нозологических классификаций. В итоге конкретный диагноз заболевания поступает на конвейер статистической регистрации и отчетности, без учета роли и патогенетического вклада экологической компоненты в возникновение, развитие и модификацию патологических изменений. Традиционно сложившийся и административно закрепленный разрыв отчетных данных экологических и гигиенических служб и учреждений здравоохранения еще более способствует завуалированию явно существующего патогенетического вклада загрязнения ОС в ухудшение здоровья населения промышленных городов и регионов страны. Поэтому предлагаемая читателю книга главным образом посвящена анализу и обоснованию экологической детерминированности основных заболеваний и сокращения ожидаемой продолжительности жизни.
Введение
Одна из главных задач ВОЗ – убедить национальные и международные руководящие органы, а также широкую общественность в наличии тесной взаимосвязи между здоровьем и экологией.
Г. X. Брундтланд, 1990
В 1804 г. великий французский ученый-натуралист Жан-Батист Ламарк высказал весьма пессимистическое суждение, «…что назначение человека как бы заключается в том, чтобы уничтожить свой род, предварительно сделав Земной шар непригодным для обитания» [166]. И только спустя более чем 200 лет эта пророческая мысль, по существу, получила научно обоснованное оформление в виде подготовленного международным коллективом ученых различных специальностей официального документа «Повестка XXI века», принятого и подписанного 182 странами по итогам Конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро (1992 г.). В этом фундаментальном документе констатируется, что, в случае если экономическое развитие пойдет и далее по прежнему сценарию, т. е. с продолжающимся загрязнением ОС и в связи с этим ухудшением состояния здоровья как нынешнего, так и будущих поколений людей, – угроза существованию человечества станет реальностью. В общем виде это важное положение получило развитие в следующих тезисах концепции устойчивого развития: 1) необходимо признать, что в центре внимания должны быть люди, которые имеют право на здоровую и плодотворную жизнь в гармонии с природой; 2) охрана ОС должна стать неотъемлемой компонентой процесса экономического развития; 3) необходимо в равной мере обеспечивать как процесс развития, так и сохранение ОС для нынешнего и будущих поколений; 4) вопросы охраны здоровья неразрывно связаны с достижением целей устойчивого развития; 5) загрязнение ОС в городских районах обусловливает повышенную заболеваемость и смертность населения; 6) важнейшей задачей здравоохранения в наше время является оценка рисков для здоровья, связанных с вредным воздействием загрязнения ОС; 7) необходимо учитывать ухудшающиеся демографические тенденции при анализе взаимосвязей загрязнения ОС и угрозы здоровью населения экологически уязвимых регионов [156].
Перечисленные тезисы убедительно подчеркивают необходимость широкого признания и практического применения выводов о наличии тесной функциональной взаимосвязи между состоянием здоровья различных групп населения и ухудшением качества ОС как концептуальной основы формирования конструктивной эколого-экономической политики и истинно первичной профилактики [94]. Такой взгляд на существование тесной взаимосвязи в системе «экология – здоровье» вытекает также из фундаментальных представлений о том, что динамика изменений состояния здоровья и особенности патологии человека должны расцениваться в качестве функционального элемента единой антропоэкологической системы [167, 322]. Как в свое время справедливо отмечала Е. Л. Райх [173], «…оценка воздействия измененной окружающей среды на человека – это главный базисный принцип экологической экспертизы и прогноза последствий различных преобразований в природе». В этом контексте состояние здоровья населения следует рассматривать в качестве важнейшего критерия экологического риска реализации крупных проектов и лимитирующего фактора экономического развития регионов [89, 91].
Однако, несмотря на принципиальную важность этих выводов и обобщений, при разработке перспектив и планов экономического развития российских регионов по-прежнему мало внимания уделяется учету и прогнозу вредных последствий неблагоприятного влияния ОС на здоровье населения, а экологическая составляющая, вопреки ее несомненной очевидности, как правило, выпадает из поля зрения экологической экспертизы программ и планов «освоения» природных ресурсов.
В этой связи следует критически оценить содержательный смысл широко используемой в последнее время формулы соотношения долевого вклада в нарушение здоровья человека таких ключевых факторов, как генетика (18–22 %), окружающая среда (17–20 %), образ жизни (49–53 %) и состояние здравоохранения (8–10 %), на основании которой у нас часто делаются ошибочные выводы и заявления о малой значимости вредных экологических воздействий на состояние здоровья населения. В значительной мере это объясняется некритическим переносом этой формулы, ставшей популярной в англоязычной литературе, в нашу реальность, без ее адаптации к совершенно иной экологической ситуации, сложившейся в России. Действительно, в развитых западных странах данная формула, предложенная в свое время на основе обобщенных оценок экспертов ВОЗ, относительно верно отражает соотношение перечисленных факторов, оказывающих влияние на состояние здоровья населения, поскольку в этих странах на протяжении последних 50–60 лет значительно лучше решались острые проблемы экологии и здравоохранения и, соответственно, их долевой вклад в формирование статуса здоровья населения стал относительно меньшим. Однако в случае России, где экологический кризис, напротив, прогрессировал, а отставание в области массовой лечебно-профилактической медицины стало признанным фактом, соотношение долевого вклада отмеченных факторов в состояние здоровья выглядит совершенно иначе. Во-первых, в ухудшении здоровья населения России в основном повинны давно сформировавшееся и прогрессирующее экологическое неблагополучие в сочетании с продолжающимся уменьшением федеральных расходов на охрану окружающей среды (табл. 1).
Таблица 1
Федеральные расходы РФ на охрану окружающей среды в % к ВВП [107–109]
И во-вторых, низкий уровень финансового и материально-технического обеспечения лечебно-профилактических учреждений, который составлял и поныне составляет в бюджете страны весьма скромную долю, что несопоставимо мало по сравнению с расходами на здравоохранение в развитых странах (табл. 2).
Таблица 2
Расходы на здравоохранение в развитых странах и России по данным 2017 г. [234]
Поэтому использование вышеуказанной формулы без соответствующей коррекции в российских реалиях следует считать ошибкой. К тому же содержательное значение такого обобщающего понятия, как «образ жизни», и доступность условий, возможностей и средств для его качественного обеспечения в нашей стране, по сравнению с развитыми странами Запада, имеют также существенные различия, и не в пользу России.
В частности, вследствие некритического использования вышеупомянутой формулы в условиях России принято считать, что ухудшение здоровья в основном связано с несоблюдением индивидуумом правил здорового образа жизни. Отсюда следует заблуждение, что главная вина за ухудшение здоровья (даже в экологически загрязненных регионах) и развитие основных заболеваний ложится на самого человека.
По существу, именно такой взгляд на эту фундаментальную проблему свойственен официальной позиции представителей властных структур и руководителей медицинских ведомств в России. Однако содержательный аспект понятия «здоровый образ жизни» – это не только (и не столько) отсутствие вредных привычек, но также целый перечень условий и возможностей, которые должны быть обеспечены и гарантированы государством. А именно: каким воздухом мы вынуждены постоянно дышать в быту, на производстве и на отдыхе; насколько чистую и безопасную для здоровья воду мы ежедневно потребляем; насколько загрязнены вредными химическими веществами продукты питания, приобретаемые нами в магазинах или выращиваемые на промышленно и химически загрязненных почвах; насколько доступны (и территориально, и материально) для граждан специальные места и учреждения, которые предназначены для оздоровления и реабилитации, а также экологически чистые зеленые парковые зоны для профилактики и рекреации.
При этом следует заметить, что в результате широкомасштабного загрязнения и накопления в течение длительного времени токсических веществ в объектах окружающей среды сотен промышленных городов и регионов страны площадь территорий, которые соответствовали бы требованиям экологической чистоты, постоянно сокращалась. В итоге размеры особо охраняемых территорий в России составляют в настоящее время лишь несколько процентов (табл. 3) от общей суммарной площади, что представляет собой критически малую величину с точки зрения потенциала и возможностей рекреации загрязненных территорий в будущем [94, 247, 369]. Причем площадь особо охраняемых территорий федерального уровня составляет только 3,2 % от общей площади страны, а регионального и локального уровней – 7,3 и 1,6 % соответственно.
Таблица 3
Площадь особо охраняемых территорий РФ [369]
Кроме того, надо учитывать, что после распада СССР и вследствие возникших и продолжающихся осложнений межгосударственных и межнациональных взаимоотношений возможности большинства жителей России пользоваться традиционными, обустроенными и ранее весьма доступными санаторно-курортными учреждениями и туристическими базами Кавказа, Закавказья, Украины, Молдавии, Прибалтики и Средней Азии резко сократились. По нашим подсчетам, почти 65 % учреждений, предназначенных для санаторно-курортного лечения, после распада СССР фактически остались за пределами государственных границ России, а более 7 % оказались в зонах напряженных межнациональных конфликтов и даже эпизодически возникающих локальных боевых столкновений [94, 95].
Иными словами, налицо явное несоответствие между высокой потребностью в рекреационно-оздоровительных мероприятиях и отдыхе (особенно среди различных групп населения, постоянно проживающего в экологически неблагоприятных для здоровья городах и регионах страны) и реальным сокращением как числа доступных санаторно-курортных учреждений и туристических баз, так и экологически чистых территорий, пригодных для полноценного отдыха, рекреации и оздоровления. Все сказанное выше объективно ограничивает возможности людей соблюдать самые необходимые рекомендации по здоровому образу жизни в полном объеме.
При этом, как следует из данных многочисленных медико-экологических и гигиенических исследований, более половины территорий России, на которых постоянно проживает около 60 % населения, можно охарактеризовать как экологически неблагоприятные для здоровья [109, 159], а долевой вклад экологической составляющей в ухудшение здоровья и развитие экологически детерминированной патологии составляет около 40–60 % [15, 89, 90, 95, 424]. Тем не менее многочисленные сведения о неблагоприятном влиянии загрязнения ОС на здоровье человека зачастую встречают недопонимание в том числе среди медицинских работников, что можно объяснить рядом следующих обстоятельств.
Во-первых, как следует из анализа специальной литературы и материалов междисциплинарных дискуссий [218], экология среди большого числа ученых и врачей до сих пор рассматривается сугубо как раздел общей биологии, мало связанный с медицинскими (особенно клиническими) дисциплинами.
Во-вторых, существование столь важного раздела общей экологии, как экология человека, в нашей стране длительное время вообще не признавалось, несмотря на то, что за рубежом уже с 1940-х гг. это направление регулярно обсуждается в фундаментальных монографиях и руководствах, международных исследовательских программах и на конференциях.
В-третьих, данные о заболеваемости и смертности различных групп населения на протяжении длительного времени были и остаются рассредоточенными в отчетных сведениях различных служб и ведомств (в т. ч. секретных), что привело к известной противоречивости, недостоверности и несовместимости обобщающих статистических показателей.
В-четвертых, традиционно сложившаяся практика анализа официальных статистических данных о состоянии здоровья и заболеваемости, в отрыве от показателей загрязнения ОС, не позволяет исследовать взаимосвязи этих показателей и накапливать базу данных о последствиях и особенностях воздействия загрязнения ОС на здоровье.
В-пятых, классификации, используемые для статистического учета заболеваемости, не ориентированы на оценку и прогноз патогенетического вклада неблагоприятных факторов ОС в изменение здоровья.
В-шестых, у нас до настоящего времени отсутствуют программы подготовки специалистов в области экологии человека, экологической медицины, а также экспертов по оценке медицинских аспектов экологической экспертизы проектов.
В-седьмых, в стране фактически нет института независимой комплексной экологической экспертизы и доступных печатных органов, постоянно информирующих население о загрязнении ОС в экологически неблагоприятных регионах, о результатах проведения экологических экспертиз хозяйственных проектов различного масштаба с учетом их воздействия на здоровье различных групп населения.
В данном контексте следует подчеркнуть еще одно важное обстоятельство, состоящее в том, что выведение медицинских факультетов из состава российских университетов, совершившееся повсеместно после 20-х гг. прошлого века, привело фактически к отрыву медицины от комплекса фундаментальных наук и утрате ею широких естественно-научных и мировоззренческих взглядов. А между тем именно в традиционных университетах дореволюционной России формировались сугубо экологические взгляды и представления. Достаточно сказать, что уже в 30–40-е гг. XIX в. глубокие идеи о единстве «организм – среда» развивали К. Ф. Рулье в области биологии, А. И. Полунин в области медицины, а далее в 60-е годы экологические представления нашли отражение в трудах И. М. Сеченова, С. П. Боткина и А. А. Остроумова. Таким образом, важной чертой мировоззрения отечественных ученых всегда была потребность связывать патологию человека с физиологией, биологией и средой обитания в экологическом контексте.
Хорошо иллюстрирует мировоззрение и широту взглядов, свойственных университетскому профессору того времени, суждение крупного ученого-патолога Ю. Ф. Конгейма [155] о проблеме предупреждения болезней. Так, он утверждал, «…что пределы этиологии почти безграничны, и что она неизбежно приходит в соприкосновение с разнороднейшими науками. С космической физикой, метеорологией, геологией, равно как и с социальными науками, с химией, так же, как и с ботаникой, и зоологией». Эта мысль фактически перекликается с утверждением И. В. Давыдовского [113] о том, что «…глубокое изучение проблемы этиологии уводит нас за пределы медицины». Совершающаяся на наших глазах экологизация медицины и наук о человеке делает сегодня более понятным смысл и значение этих фундаментальных идей.
Сказанное выше диктует необходимость дальнейшей разработки актуальных задач и предмета экологической медицины, в частности, изучения патогенетического значения и вклада загрязнений ОС в возникновение, развитие и хронизацию основных заболеваний человека, предрасполагающих в свою очередь к росту показателей преждевременной смертности и сокращению продолжительности жизни [90, 93]. В широком смысле экологическая медицина есть важный раздел общей патологии и экологии человека, нацеленный на изучение, оценку, прогноз и коррекцию адаптационных, дизадаптационных, предпатологических процессов и экологически детерминированных заболеваний с учетом вредного воздействия физических, химических, биологических и информационных факторов окружающей и производственной среды [90].
1. Краткая справка об экологической ситуации в России
Как было сказано выше, статистические данные об экологической ситуации в стране и данные медицинской статистики рассредоточены в сводках и отчетах нескольких десятков зачастую независимых друг от друга ведомств и учреждений, включая закрытые и относительно секретные службы, что, несомненно, затрудняет целостную оценку загрязнения ОС и его вредного влияния на здоровье человека на федеральном, региональном и локальном уровнях. Согласно докладу Всемирного банка о состоянии экологического регулирования в России, в стране существует свыше 4000 правовых актов федерального значения, порой противоречащих друг другу [417]. Таким образом, существующая официальная система статистического учета заболеваемости в принципе не пригодна для задач экологического мониторинга [162] и установления причинно-следственных связей при оценке здоровья работающих [153]. Более того, регистрация и анализ уровня заболеваемости и смертности населения в пределах формально утвержденных административно-территориальных округов не позволяет правильно отражать и анализировать причинно-следственные связи между состоянием здоровья и экологической ситуацией [14] хотя бы потому, что атмосферные и речные переносы загрязняющих веществ распространяются без учета существующих границ между округами.
В то же время масштабы вредных промышленных загрязнений с учетом их накопления в объектах окружающей среды на протяжении многих десятилетий достигли столь критических значений, что в случае большого числа городов и регионов уже приходится говорить о критически опасном снижении возможностей рекреационного потенциала биогеоценозов и биосферы. Накопившиеся в течение многих десятилетий и трудно устранимые загрязнения почв, поверхностных и грунтовых вод, атмосферного воздуха, флоры и фауны в антропогенных очагах социально-экологического напряжения, загрязнение внутренней среды организма в различных группах проживающего здесь населения, включая детей и беременных женщин, развитие у них экологически детерминированных заболеваний и состояний в целом уже можно рассматривать в качестве региональных проявлений биогеопланетарной патологии [84].
Действительно, как писал в начале 90-х гг. прошлого века А. В. Яблоков, будучи тогда советником президента России по экологии, беспечное отношение к природе и загрязнению ОС было характерным для нашей страны и в период индустриализации и коллективизации в 30–40-е гг., и в период восстановления народного хозяйства после войны, и во время «холодной» войны и противостояния с Западом в 60–80-е гг., что, к сожалению, во многом наблюдается и поныне. Так, переход от советской экономики к свободному рынку, несмотря на снижение объемов производства (в т. ч. военного), не способствовал улучшению экологической ситуации, которая в целом ухудшилась, особенно в отношении состояния атмосферного воздуха и поверхностных вод, возросло число залповых и аварийных промышленных выбросов и сбросов. На фоне явного ослабления государственного санитарного контроля промышленные предприятия и многочисленные фирмы различного масштаба массово скрывают и занижают реальные объемы вредных выбросов в объекты ОС [293].
В начале 2000-х гг. благоприятная экономическая ситуация в стране сопровождалась ростом промышленного производства, что в свою очередь привело к дополнительному увеличению вредных выбросов в ОС. Достаточно напомнить, что в эти годы в 195 промышленно развитых городах России, население которых составляло 64,5 млн чел., средняя концентрация загрязняющих веществ практически постоянно превышала предельно допустимые нормы (ПДК) [139]. С началом мирового экономического кризиса в 2008 году наметилась тенденция к снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, однако в 2018 году общий объем загрязняющих атмосферный воздух веществ в России фактически вернулся к уровню 2000 года и составил 32,3 млн тонн (рис. 1). И хотя объем выбросов от стационарных источников несколько снизился, по сравнению с 2000 годом (на 9,3 %), значительно увеличилась доля выбросов от передвижных источников загрязнения.
Рис. 1. Динамика выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в период 2000–2018 гг. [58]
Постоянно растущее число автомобилей, в т. ч. с двигателями, не отвечающими требованиям стандартов Европейского Союза, привело к лавинообразному увеличению показателей загрязнения воздуха городской среды. Причем доля транспортных средств старше 15 лет составляет в среднем 34,6 % от общего количества, и только 3 % автотранспортных средств оснащены электродвигателями и используют газ в качестве топлива [109]. К тому же количество отходов производства и потребления, по сравнению с 2010 г., увеличилось более чем на 50 % и составило в 2018 г. 7266 млн тонн [255].
Столь неблагоприятная экологическая ситуация усугубляется также рядом следующих причин: 1) продолжающейся амортизацией предельно изношенных оборудования и очистных сооружений; 2) преобладанием устаревших материалоемких и энергоемких технологий; 3) длительным (в течение десятилетий) накоплением в окружающей человека среде токсических выбросов (в частности, тяжелых металлов и диоксинов, в т. ч. с периодом полураспада 50 лет и более); 4) ростом числа средних и малых, в т. ч. «подпольных» производств, негласно загрязняющих ОС и трудно поддающихся текущему контролю; 5) ростом объемов не переработанных производственных и бытовых отходов; 6) очень низкими показателями озеленения территорий городов и промышленных предприятий [195].
Сказанное подтверждается и данными анализа результатов картографических исследований [424] загрязнения атмосферного воздуха, почвенного покрова, систем водоснабжения, качества питьевой воды в водопроводах, а также в отношении интегрального показателя антропогенного воздействия на состояние ОС, высокие значения которого свойственны большому числу регионов страны (рис. 2).
Рис. 2. Интегральный показатель интенсивности антропогенного воздействия на окружающую среду [424]
На рисунке 3 представлены редко публикуемые картографические данные локализации наиболее значительных экологических нарушений и неблагоприятных природных явлений, которые позволили рассчитать интегральный показатель степени экологической напряженности регионов [128].
Рис. 3. Комплексное районирование территории России в отношении экологической и социально-экономической ситуации [128]
Далее, на рисунке 4, приведены данные о локализации наиболее значительных экологических и природных нарушений, касающихся и масштабных радиоактивных загрязнений территории страны.
На этом неблагоприятном фоне более 200 крупных городов России и 300 ареалов характеризуются весьма сложной экологической обстановкой [159]. Причем доля населения, постоянно проживающего в пределах этих территорий, составляет около 70 % (табл. 4), а почти 20 % населения находится в критически загрязненных зонах [345].
Рис. 4. Локализация наиболее значительных экологических и природных нарушений [160, 161]
Таблица 4
Экологически неблагополучные территории России и доли проживающего на них населения [277]
При этом необходимо констатировать, что спустя почти 30 лет после опубликования столь тревожных результатов исследований экологическая ситуация в стране практически не улучшилась.
Согласно последним данным, ориентировочная численность населения РФ, постоянно подвергающегося вредному влиянию химических, биологических, физических факторов ОС, составила около 90 млн чел. [109]. Причем показатели комплексной химической нагрузки на население продолжают превалировать (рис. 5).
Рис. 5. Показатели комплексной нагрузки на население России по основным факторам ОС: по левой оси – количество субъектов РФ (ед.), по правой оси – численность населения (млн чел.) [109]
К сожалению, основные реки страны остаются загрязненными, что главным образом обусловлено поступлением поллютантов со сточными водами [203]. При этом 88 % сточных вод, подлежащих очистке, сбрасываются в реки неочищенными до нормативного уровня [211]. К тому же почти 95 % сельских поселений до сих пор не обеспечены канализационными очистными сооружениями [210].
Обобщая приведенные выше данные, следует заключить, что высокие показатели загрязнения основных сред жизнеобитания населения регистрируются на протяжении многих десятилетий в большинстве промышленных городов РФ, являющихся источниками формирования вредных для здоровья загрязнений. В итоге вокруг большинства из них постепенно сформировались, как мы ранее отмечали, устойчивые очаги социально-экологической напряженности и развития экологически обусловленной патологии населения, что к настоящему времени представляет собою серьезную медико-экологическую и антропоэкологическую проблему. Указанные антропогенные очаги схематически могут быть представлены в виде следующей модели: эпицентра с источником (или источниками) постоянного загрязнения и расположенных вокруг него, как минимум, двух зон, которые могут быть достаточно ясно очерчены территориально, в зависимости от степени интенсивности и дальности распространения вредных выбросов. Естественно, что в пределах эпицентра могут регистрироваться сравнительно высокие концентрации вредных токсических выбросов и, следовательно, более выраженные последствия их вредного влияния на состояние ОС и здоровье населения.
Зона, отстоящая от эпицентра в радиусе нескольких километров, характеризуется средней интенсивностью загрязнения ОС и средней степенью вредного влияния на здоровье. Далее можно выделить вторую зону, которая может распространяться в радиусе десятков километров от эпицентра и характеризуется сравнительно меньшей интенсивностью влияния вредных поллютантов на окружающую человека среду и его здоровье (рис. 6).
Рис. 6. Схематическое отображение антропогенного очага социально-экологического напряжения [90]
В качестве иллюстрации рассмотренной выше схемы очага социально-экологического напряжения приведем данные изучения пространственной распространенности выбросов токсичных тяжелых металлов от промышленных предприятий г. Норильска, подтверждающие возможность их распространения на десятки километров от эпицентра промышленного загрязнения (рис. 7, 8) в концентрациях, вредных для здоровья.
Рис. 7. Загрязнение почвенного покрова Норильского промышленного района никелем [138]
Рис. 8. Загрязнение почв Норильского промышленного района медью [138]
Согласно результатам изучения загрязнения атмосферного воздуха токсичными газами медеплавильного завода г. Норильска, даже на расстоянии 25 км от эпицентра загрязнения регистрируется превышение ПДК в четыре раза в случае SO
и в 2,3 раза в случае СО [142]. Аэрозольное загрязнение соединениями олова, мышьяка, кадмия, ртути, сурьмы и других металлов, как показали С. Ю. Артамонова и В. Ф. Рапута [28], распространяется на расстоянии до нескольких километров от эпицентра, где расположен Новосибирский оловокомбинат. Так, было выявлено, что в зоне 0,5–1 км от эпицентра ПДК мышьяка и олова могут быть превышены в 700 раз, а в зоне 1–2 км содержание этих металлов в почвах составляет 150–400 ПДК. В почвах регистрируется также повышенное содержание кадмия (до 13 ppm) и ртути (до 0,5 ppm). Даже на расстоянии 3 км от оловокомбината концентрации олова и мышьяка остаются повышенными и составляют ~ 15–20 ПДК. И это при том, что само предприятие находится в окружении селитебных территорий, где проживают десятки тысяч людей.
Высокие уровни загрязнения атмосферного воздуха соединениями фтора в радиусе более 15 км вокруг Красноярского алюминиевого завода обнаруживаются в концентрациях, превышающих ПДК в 2–20 раз [175]. Что касается загрязнения почв фтором, то превышение этого показателя достигает 5 ПДК на расстоянии 4 км от завода, 2,5–5 ПДК – на расстоянии 4–8 км и 1,5–2,5 ПДК – на расстоянии до 15 км [118], где располагаются жилые микрорайоны.
В этой связи необходимо подчеркнуть, что в большинстве промышленно загрязненных городов РФ значительная часть населения, включая детей и беременных женщин, постоянно проживает в пределах первой и второй зон очагов социально-экологического напряжения и, следовательно, постоянно подвергается вредному влиянию поллютантов. Сказанное зачастую касается не только основных и густонаселенных селитебных районов, но и территорий, предназначенных для отдыха и рекреации горожан. Поэтому комплексное медико-экологическое и картографическое изучение потенциально опасных для здоровья населения очагов антропогенного загрязнения является одной из важных задач экологической медицины [90, 152].
Исходя из представлений экологической медицины, промышленные города и регионы следует рассматривать как антропоэкологическую систему, целеполагающей функцией которой является сохранение здоровья населения. При этом оценка и учет особенностей ее функционирования должны базироваться на представлениях о существовании тесной взаимосвязи между характеристиками загрязнения ОС и показателями состояния здоровья человека. Следовательно, чтобы максимально адекватно оценить степень экологического риска промышленных городов и регионов и планировать объем и характер необходимых организационных, технологических, лечебно-профилактических и рекреационных мероприятий среди населения экологически опасных территорий, необходимо постоянно изучать и оценивать меру вклада вредных факторов ОС в изменение состояния здоровья, рассматривая здоровье человека как важный биоиндикатор экологического риска и обязательный объект экологического мониторинга [89, 91].
Не анализируя в деталях показатели валовых выбросов наиболее вредных для здоровья человека веществ, которые содержатся в специальных изданиях [27, 53, 116, 254, 296], отметим только, что от общего их объема на душу населения приходится: в РФ (в целом) – около 230 кг/год [254], в Сибири – свыше 1000 кг/год, в Норильске (одном из наиболее загрязненных городов) – свыше 1100 кг/год. Больше всего выбросов загрязняющих веществ только от стационарных источников в 2018 году пришлось на Красноярский край, Кемеровскую область, Ханты-Мансийский автономный округ – Югру, Свердловскую область, Краснодарский край и Ямало-Ненецкий автономный округ, с наиболее высоким показателем промышленных выбросов, равным 1373,9 кг/чел. в год [58].
Важно заметить, что в России, по состоянию на конец XX века насчитывалось около 100 тыс. опасных для здоровья производств, в относительной близости от которых проживало около 54 млн чел. [195], или почти треть населения РФ. При этом число природоемких и энергоемких сырьевых предприятий, интенсивно загрязняющих ОС, продолжает увеличиваться, и только за период 1990–1995 гг. их количество возросло почти в 2 раза, а энергоемкость производства выросла на 50 %. На этом экологически неблагоприятном фоне продолжает увеличиваться ввоз на территорию России опасных производственных отходов, а число техногенных катастроф за пять лет, считая с 1991 г., выросло в 5,7 раза [195]. Все сказанное еще более усугубило и без того опасную для здоровья населения экологическую ситуацию в РФ.
К сожалению, мы почти привыкли спокойно произносить и писать столь тревожные цифры и факты и мало обращаем внимание на два принципиально важных фундаментальных обстоятельства, содержательное осмысление которых в настоящее время крайне необходимо. Первое из них заключается в том, что большое число опасных для здоровья человека химических веществ было выброшено в громадных количествах в биосферу всего лишь за 60–70 лет, что в сравнении с 3,5–4 млрд лет существования биосферы составляет, условно говоря, доли секунды. К примеру, лишь в 50–70-е гг. XX в. мировое производство чужеродных для природы и человека синтетических соединений возросло почти на 1800 % [398]. К 2015 г. число зарегистрированных антропогенных химических соединений составило 21 млн, число химических соединений, ежегодно выбрасываемых в ОС в объеме более 500 тыс. тонн, – 300 000, и это количество удваивается каждые 7–8 лет [296]. Таким образом, за столь исторически краткий срок в окружающую человека среду было внесено громадное число вредных для здоровья химических веществ. Важно подчеркнуть, что большинство из них не встречалось ранее в природных экосистемах, и в силу этого они крайне медленно окисляются, метаболизируются и обезвреживаются, а многие из них практически недоступны очищающему действию естественных редуцентов. Следует также заметить, что свыше 10 000 из них являются мутагенами [48, 327]. Следовательно, при обсуждении, прогнозировании и решении проблем, связанных с загрязнением ОС и ухудшением здоровья населения, следует принимать в расчет тот тревожный факт, что уже сегодня степень и масштабы загрязнения природы превышают возможности рекреационного потенциала экосистем, особенно в сформировавшихся очагах социально-экологического напряжения.
Второе важное обстоятельство состоит в том, что столь быстрое и масштабное загрязнение всех компонентов ОС произошло фактически при жизни двух-трех поколений людей, что относительно трех миллионов лет, прошедших со времени появления древнего человека, составляет краткий миг. И в данном случае мы столкнулись с другой фундаментальной проблемой – десинхронозом (дисбалансом) между скоростью совершающихся промышленных преобразований природы, ведущих к быстрому загрязнению ОС, и ограниченными возможностями адаптации человека к относительно быстро меняющимся условиям обитания. При этом организм человека, являясь, с одной стороны, субъектом происходящих в природе преобразований, а с другой, – представителем животного мира биосферы, тесно связанным с ней посредством пищевых цепей и обменно-трофических связей, подвержен вредному влиянию неблагоприятных факторов ОС и загрязнению своей внутренней среды. Следовательно, он вынужден постоянно мобилизовывать и использовать собственные адаптационные и компенсаторные механизмы, резервы которых естественно ограничены.
В итоге интенсивное и длительное воздействие вредных загрязнителей ОС сопровождается напряжением, перенапряжением и, наконец, истощением адаптационных возможностей организма, формированием состояния дизадаптации, что постепенно предрасполагает к развитию предболезненных состояний и хронизации основных патологических процессов (рис. 9).
Рис. 9. Концептуальная схема развития экологически детерминированных предболезненных и патологических изменений в организме [90]
Таким образом, прогноз увеличения риска развития патологических эффектов вследствие продолжающегося загрязнения ОС и рост экологически детерминированной патологии в большой мере зависят от емкости и возможностей рекреационно-метаболического потенциала экосистем биосферы, с одной стороны, и от надежности адаптивных резервов и компенсаторно-приспособительных возможностей регенераторно-восстановительного потенциала организма человека, с другой стороны. Данные лимитирующие факторы, в свою очередь, определяют надежность и «пределы выносливости» и природных экосистем, и организма человека в условиях хронического загрязнения среды обитания.
В обобщенном виде сказанное выше можно проиллюстрировать следующей схемой (рис. 10), где слева графически изображено относительно оптимальное соотношение возможностей рекреационно-метаболического потенциала биосферы и величины антропогенных загрязнений (А), а справа (В) – нарушение нормального соотношения этих параметров за счет запредельных объемов загрязнения ОС, что приводит к выходу за «пределы выносливости» экосистемы.
Рис. 10. Концептуальная схема вариантов оптимального и нарушенного соотношения рекреационно-метаболического потенциала биосферы (1) и величины антропогенной нагрузки (2)
Следует признать, что в настоящее время в большом числе промышленно развитых городов и регионов России существует угроза реализации подобной ситуации. В связи со сказанным будет уместно сослаться на новые материалы глобального исследования коллектива ученых из Института имени Вейцмана (Израиль), согласно которым в 2020 г. масса всего произведенного человеком впервые превысила сухую биомассу Земли. Если же брать в расчет сырую биомассу, то антропогенная масса без учета отходов превзойдет ее уже в 2037 г. [323].
В то же время необходимо принимать во внимание и то важное обстоятельство, что экологически обусловленные изменения в биосфере способствуют дисбалансу соотношения представителей макро- и микромира, что, в свою очередь, может сопровождаться появлением и размножением новых видов микробных и вирусных возбудителей различных инфекций, превращением сапрофитной микрофлоры в патогенную, которые, приспосабливаясь к изменившимся условиям существования, становятся способными оказывать активное сопротивление человеку [147]. Как пророчески писал еще во второй половине прошлого века С. С. Шварц [284, 285], чем больше различных видов животных и растений исчезает вследствие экологических нарушений, тем более возрастает угроза того, что человек окажется, условно говоря, один на один с миром микроорганизмов. При этом нарушение сформировавшихся и сбалансированных в ходе эволюции экологических связей человека с представителями микромира благоприятствует распространению вирусоносительства и появлению новых форм заболеваний [278], которые также можно считать экологически детерминированными. Таким образом, происходящие экологические пертурбации являются более глубокими и фундаментальными по своим неблагоприятным последствиям для будущего человечества.
2. Экологическая детерминированность основных заболеваний
Большая часть собственных исследований, результаты которых цитируются и обсуждаются в основных разделах этой книги, проводились в рамках комплексной научной программы «Адаптация человека», выполнявшейся в течение многих лет научными учреждениями Сибирского отделения Академии медицинских наук РФ в промышленных регионах Крайнего Севера и Сибири.
2.1. Состояние здоровья как индикатор экологического неблагополучия
Сложность выявления взаимосвязей в системе «загрязнение ОС – здоровье» и оценки долевого вклада загрязнения ОС в развитие основных форм патологии человека прежде всего определяется многофакторностью внешнесредовых воздействий на организм и его ответных реакций. В то же время в медицинской практике мы привыкли оперировать в основном бинарными отношениями (один фактор – одна реакция, один этиологический агент – одна болезнь) и, как верно замечал И. В. Давыдовский [115], однозначными, линейными связями и внешними ассоциациями.
Однако при интерпретации последствий воздействия на организм вредных экологических факторов необходимо учитывать:
1) нелинейность взаимосвязей и неаддитивный характер эффектов;
2) относительно длительный временной лаг формирования ответных реакций организма;
3) зачастую опосредованный характер вредных воздействий;
4) эффект взаимного отягощения при действии нескольких факторов, или синэкологическое суммирование антропогенных воздействий [209];
5) индивидуальные особенности организма, проявляющиеся прежде всего в различной чувствительности и предрасположенности к воздействиям экологически неблагоприятных факторов (например, повышенная химическая чувствительность) или, напротив, – в индивидуально высокой резистентности.
