Сравнительная геоэкологическая характеристика двух районов с разным уровнем заболеваемости

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 СОДЕРЖАНИЕ ОПАСНЫХ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ СОЕДИНЕНИЙ В РАЗЛИЧНЫХ ПРИРОДНЫХ СРЕДАХ

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3 ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БЕЛОЗЕРСКОГО И БАБУШКИНСКОГО РАЙОНОВ ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ

3.1 Природно-климатическая характеристика Белозерского района

3.2 Стационарные источники загрязнения природной среды Белозерского района

3.3. Природно-климатическая характеристика Бабушкинского района

3.4 Стационарные источники загрязнения природной среды Бабушкинского района

4 ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ПРИРОДНЫХ СРЕД НА УРОВЕНЬ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ НАСЕЛЕНИЯ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Глубокие всесторонние изменения среды обитания человека влекут за собой рост экологически обусловленного изменения здоровья населения. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), воздействие химических веществ может являться ведущим фактором в развитии значительного числа болезней человека. Выяснено также, что структура заболеваемости в определенной мере зависит и от природных, в первую очередь - климатических условий, а также от вида промышленности, качественного состава выбросов и их концентрации в воздушном пространстве[1,2].

В данной работе рассматривается влияние эколого-гигиенических и социально-гигиенических на здоровье людей. Эколого-гигиенические факторы риска включают в себя содержание опасных соединений в атмосферном воздухе, содержание опасных соединений в воде, содержание опасных соединений в почве, содержание вредных соединений в пищевых продуктах, неблагоприятные климатические условия, а социально-гигиенические подразумевают низкую физическую активность, несбалансированное питание, вредные привычки, нерациональный режим труда и отдыха и низкий уровень медицинской грамотности. Сравнение уровня заболеваемости различных групп населения с факторами риска и без них может показать значимость этих факторов в возникновении хронических неинфекционных заболеваний. В отдельных случаях воздействие факторов риска моментально приводит к развитию заболевания. Другие болезни имеют латентный период между действием фактора и клиническим проявлением болезни.

По данным Всемирной организации здравоохранения здоровье - это состояние полного физического, духовного и социального благополучия, а не только отсутствие болезни и физических дефектов. Поэтому можно судить о том, что окружающая среда вносит определенный вклад как в физическое, так в духовное и социальное благополучие людей.

Объект исследования - Белозерский (низкий уровень заболеваемости) и Бабушкинский (уровень заболеваемости населения выше среднего) районы.

Цель исследования - провести сравнительный анализ экологических условий двух районов с разным уровнем заболеваемости и определить их влияние на здоровье населения.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

Изучить природно-климатические условия в указанных районах

Выявить в этих районах стационарные источники загрязнения опасными для здоровья соединениями

Установить зависимость уровня заболеваемости в этих районах с экологическим состоянием природных сред.

1 СОДЕРЖАНИЕ ОПАСНЫХ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ СОЕДИНЕНИЙ В РАЗЛИЧНЫХПРИРОДНЫХ СРЕДАХ

Здоровье человека, как биосоциального вида, является не только биологической категорией, а есть важнейший показатель общественного прогресса. Здоровье необходимо рассматривать как общественное богатство не только в социальном, но и в экологическом смысле. Согласно определению Всемирной организации здравоохранения, здоровье человека - это состояние полного физического, духовного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней или физических дефектов, как это до сих пор достаточно широко распространено в общественном сознании[3].

Человек в течение всей своей жизни находится под постоянным воздействием целого спектра факторов окружающей среды - от экологических до социальных. Помимо индивидуальных биологических особенностей все они непосредственно влияют на его жизнедеятельность, здоровье и, в конечном итоге на продолжительность жизни. Ориентировочный вклад различных факторов в здоровье населения оценивается по четырем позициям: образ жизни, генетика (биология) человека, внешняя среда и здравоохранение[4].

Таблица 1 - Факторы, влияющие на здоровье человека[4]

Влияние природных, точнее фоновых факторов на здоровье человека может приводить к метеострессам, обострению сердечно-сосудистых заболеваний, возникновению некоторых форм онкологической патологии (например, рак кожи в районах с интенсивной инсоляцией), развитию эндемических заболеваний (кариес зубов, эндемический зоб),заражению природно-очаговыми инфекциями, травматизму при стихийных бедствиях[6].

Влияние социально-гигиенических и техногенных факторов на здоровье населения вызывает такие последствия как снижение работоспособности, появление генетических нарушений, приводящих к возникновению наследственных болезней (генотоксический фактор), онкологических острых и хронических заболеваний. Кроме того, ухудшается здоровье детей, живущих в загрязненных районах, сокращается продолжительность жизни людей на территориях с высоким уровнем загрязнения среды обитания [Там же].

Зависимость от природных факторов и их непредсказуемость предопределили стремление человека сделать себя более защищенным, независимым от превратностей природы, для чего он создавал и изобретал все новые, облегчающие его жизнь, все более благоприятные условия существования и совершенные орудия производства. Деятельность человека по преобразованию природы привела к возникновению относительно новых для него же условий существования [4].

Глобальные преобразования экологической обстановки усугубляются локальными изменениями, связанными не столько с географическими и климатическими условиями региона, сколько с преобладающими здесь отраслями производства. Так, в центрах металлургии гораздо выше заболеваемость дыхательного аппарата, аллергиями, злокачественными болезнями. В крупных промышленных центрах, где загрязнение воздушной и водной среды превышает санитарные предельно допустимые величины в 10 и более раз, заболеваемость бронхиальной астмой, бронхитами и нарушения психики в 2,0 - 2,5 раза выше, чем в сельской местности. В результате промышленного освоения Севера было уничтожено до 20 млн гектаров оленьих пастбищ. Изменения уклада жизни, условий жизнедеятельности, питания северных народов привели к тому, что средняя продолжительность жизни их представителей составляет 42 - 45 лет - на 16 - 18 лет меньше, чем у проживающего здесь же некоренного населения [4].

В зависимости от своей природы, концентрации, времени действия на организм человека химические соединения могут вызвать различные неблагоприятные последствия. Кратковременное воздействие небольших концентраций таких веществ может вызвать головокружение, тошноту, першение в горле, кашель. Попадание в организм человека больших концентраций токсических веществ может привести к потере сознания, острому отравлению и даже смерти. Примером подобного действия могут являться смоги, образующиеся в крупных городах в безветренную погоду, или аварийные выбросы токсичных веществ промышленными предприятиями в атмосферу[4].

В настоящее время химическая промышленность синтезирует более десяти миллионов химических соединений, из них - двадцать тысяч биологически активных веществ и агентов, способных вызывать не только токсикозы, но и в целом ряде случаев оказывать неблагоприятное влияние на иммунную систему человека. Основными химическими загрязнителями являются диоксид серы оксиды азота, ядохимикаты и соли тяжелых металлов. На один гектар площади Европы ежегодно с осадками выпадает 30 - 60 кг серы и 15 - 30 кг азота. В Москве и Санкт-Петербурге ежегодно на 1км² рассеивается 1500 кг серы, а с учетом всей территории России - четыре миллиона тонн серы и 1,25 млн. т нитратного азота. Прямого действия кислотные дожди на людей не оказывают, но газообразные оксиды серы и азота вызывают у них слезотечение, кашель, конъюктивиты, астму, бронхиты и другие соматические болезни, которым сопутствуют скоропреходящие иммунодефициты[8].

Вещества, загрязняющие природную среду, очень разнообразны. Российский ученый-биолог, Евгений Аркадьевич Криксунов в своих работах обращает внимание на то, что кроме химических загрязнителей, в природной среде встречаются и биологические, вызывающие у человека различные заболевания. Это болезнетворные микроорганизмы, вирусы, гельминты, простейшие. Они могут находиться в атмосфере, воде, почве, в теле других живых организмов, в том числе и в самом человеке [9].

Высокоактивные в биологическом отношении, химические соединения могут вызвать эффект отдаленного влияния на здоровье человека: хронические воспалительные заболевания различных органов, изменение нервной системы, действие на внутриутробное развитие плода, приводящее к различным отклонениям у новорожденных [7].

Часто источником инфекции является почва, в которой постоянно обитают возбудители столбняка, ботулизма, газовой гангрены, некоторых грибковых заболеваний. В организм человека они могут попасть при повреждении кожных покровов, с немытыми продуктами питания, при нарушении правил гигиены [9].

Наиболее негативное действие на иммунореактивность оказывают ядохимикаты. Поданным ВОЗ, за врачебной помощью при отравлениях ядохимикатами обращаются от 0,5 до двух миллионов человек, тысячи гибнут от токсикоза. Особенно токсичны диоксины - полихлорированные дибензодиоксины (ПХДД) - большая группа ароматических трициклических соединений, содержащих от одного до восьми атомов хлора. К родственным химическим соединениям относятся полихлорированные дибензофураны (ПХДФ) и полихлорированные бифенилы (ПХБ). Они могут присутствовать одновременно с диоксинами в объектах окружающей среды, кормах, продуктах питания. Все эти соединения - твердые кристаллические вещества, хорошо растворимые в органических растворителях и нерастворимые в воде, устойчивые к воздействию кислот и оснований [7].

Полихлорированные бифенилы - основная причина возникновения болезни Юшо - потемнение кожи с поражением внутренних органов и рождение темнокожих детей. Диоксинымогут перемещаться окружающей среде на значительные расстояния, расширяя зону загрязнения. Внимание ученых к проблеме загрязнения окружающей среды диоксинами привлекла территория Вьетнама. Во время химической войны США во Вьетнаме было распылено 91 тыс. т гербицидного препарата с условным названием «Оранжевый агент». Операция «Рука фермера» проводилась в 1962 - 1971годы. За это время были практически уничтожены тропические экосистемы на площади свыше 2,2 млн га, что составляет около 30 процентов всей сельскохозяйственных земель Вьетнама. Установлено, что даже через тридцать лет после войны жители некоторых обработанных «Оранжевым агентом» районов получают яды в количествах достаточных, чтобы вызвать разнообразные нарушения здоровьях[8,10].

Изучая здоровье людей пострадавших непосредственно от «Оранжевого агента» или длительное время проживающих на загрязненных территориях, учеными выявили широкий спектр патологических состояний, которые объединили в понятие «диоксиновая патология». Это - совокупность патологических состояний от достаточно специфических проявлений в виде пораженных кожных покровов (хлоракне) или онкологических заболеваний до разнообразных патологий со стороны различных органов и систем организма. Для «диоксиновой патологии» типичны длительный латентный период, который может длиться годами, а также устойчивые причинно-следственные связи с острыми и хроническими воздействиями диоксинов[Там же].

Системные исследования причин вспышек острых пневмоний, малярии, туберкулеза и обычных урогенитальныхинфекций в регионах, где применялся «Оранжевый агент», показали, что эти заболевания во многом определялись иммунотоксическими свойствами диоксинов. В последние годы обнаружено новое явление - активация диоксинами вирусов, промотеры генов которых содержат диоксиночувствительные элементы (диоксиночувствительные вирусы). К ним относят следующие тесно ассоциированные с опухолями и инфекциями вирусы человека: вирус иммунодефицита первого типа, вирус гриппа типа А, гепатита B, папилломавирус, цитомегавирус, вирус Эпштейна-Барра [10].

Они длительное время сохраняются в окружающей среде, медленно разлагаясь под действием ультрафиолетовых лучей, и накапливается в жировой ткани животных. Для диоксинов характерны эффекты биологического умножения. Онимигрируют по трофическим цепям от жертвы к хищнику, накапливаясь в высших трофических уровнях. Степень токсичности диоксинов зависит от числа атомов хлора в молекуле и их стерического положения. Из окружающей среды диоксины легко проникают в организм человека, способны проявлять токсические эффекты даже через годы после экспозиции. Особенностями структуры и устойчивостью диоксинов к действию ферментативной системы естественной детоксикации ксенобиотиков объясняется необычайно продолжительный период его полувыведения из организма, который составляет 8 - 11 лет [Там же].

Диоксины специальным образом активизируют диоксиночувствительные гены, запуская сложные каскады реакций, часть которых способствует клеточным нарушениям. Направленность клеточных реакций и нарушений зависит как от концентрации диоксина внутри клетки, так и индивидуальных генетических особенностей. Следствием этих событий становятся нарушения метаболизма и гомеостаза, процессов полиферации и дифференцировки и чувствительности клеток к регуляторам их жизнедеятельности, активация их трансформации или программируемой гибели. Действие на диоксиночувствительные гены может повлечь повреждения биологических структур (белки, липиды, нуклеиновые кислоты) [Там же].

Не уступают по токсичности ядохимикатам соли тяжелых металлов. Ежегодно в атмосферу и почву попадают около 250 млн т цинка, 210 млн. т меди, 100 млн т свинца, 45 млн т кадмия, более 20 млн т ртути [8].

Кадмий в природе. При выветривании горных пород кадмий легко переходит в раствор, где присутствует в виде аквакатионов или других комплексных ионов. В почвах кадмий наиболее подвижен при рН от 4,5 до 5,5. При понижении кислотности его растворимость уменьшается, а при рН выше 7,5 его подвижность определяется растворимостью СdСО₃. Растворимые формы кадмия легко доступны растениям. Большая часть его накапливается в тканях корней. Визбыточных концентрациях кадмий токсичен для растений, так как он нарушает деятельность ферментов. В микроорганизмах он ингибирует процесс восстановления нитрит-иона до монооксида азота. Накапливаясь в растениях, кадмий может становиться опасным для животных и человека, использующих эти растения в пищу[10].

Для человека и животных кадмий - кумулятивный яд: однажды попав в организм, он выводится из него чрезвычайно медленно. Хроническое отравление кадмием вызывает разрушение печени и почек, приводит к ломкости костей в результате потери кальция. В организм кадмий поступает с пищей и водой. Для человека существенным источником кадмия может оказаться курение табака[Там же].

Источники загрязнения окружающей среды кадмием - это свинцово-цинковые рудники, предприятия цветной металлургии, орошение полей сточными водами и некоторые фосфорные удобрения [Там же].

Ртуть в природе. Металлическая ртуть и все ее соединения токсичны для растений и животных. Ее поведение в окружающей среде определяется главным образом следующими свойствами:

образование прочных связей с другими элементами;

образование ртутьорганических соединений;

высокая летучесть металлической ртути[10].

Содержание ртути в земной коре составляет 7,0·10^?6 %. Магматические породы содержат мало ртути, гораздо больше ее в осадочных породах. Особенно много (до 4·10^?2 %) ртути в богатых органическим веществом глинистых сланцах. Ртуть относят к рассеянным элементам, потому что всего 0,02% этого металла находится в достаточно концентрированном виде в месторождениях. Основной рудный минерал ртути, который служит сырьем для ее производства, это киноварь HgS красного цвета. При выветривании ртуть малоподвижна. Накопление ртути в почвах связано с предприятиями по получению хлора и гидроксида натрия, где ее в больших количествах используют в качестве жидких катодов, и с заводами, на которых производят изделия, содержащие металлическую ртуть, например, медицинские термометры, с применением ртутьсодержащих фунгицидов в сельском хозяйстве[10].

Большую роль в поведении ртути в почве играет ее взаимодействие с органическим веществом, особенно метилирование металлической ртути. Метилирование могут осуществлять многие организмы, в том числе и микроорганизмы, но оно может происходить и без их участия, абиотически. Некоторые типы бактерий и дрожжей способны восстанавливать Hg²⁺ до Hg°. При участии микроорганизмов может происходить и окисление металлической ртути. Для большинства растений даже в условиях роста на почвах с сильно повышенным содержанием ртути ее дополнительное потребление через корни ничтожно мало, но растения могут поглощать пары ртути, которые ускоряют процессы старения, стимулируя выработку этилена. Таким образом, наиболее опасный токсикант для растений это металлическая ртуть, а не ее соединения[Там же].

Случаи отравления людей ртутью и ее соединениями можно разделить на две группы: 1) отравления, связанные с профессиональной деятельностью (работой на химических и металлургических заводах) и вызываемые чаще всего вдыханием паров ртути, 2) отравления людей пищевыми продуктами, зараженными ртутьсодержащими веществами. В последнем случае речь чаще всего идет о рыбе, а причиной отравлений служит катион метилртути СН₃Нg⁺. Отмечены также случаи употребления в пищу зерна, обработанного ртутьсодержащими фунгицидами. Металлическая ртуть и СН3Нg+ нарушает деятельность периферийной и центральной нервной системы. Причиной токсичности Hg²⁺ является его взаимодействие с сульфгидрильными группами белков[Там же].

Цинк в природе. Цинк - жизненно важный микроэлемент для всех микроорганизмов, растений и животных. Он функционирует более чем в 50 ферментах, которые оказывают влияние на углеводный, липидный и белковый обмен. Цинк необходим для полового созревания животных и человека и воспроизведения ими потомства[10].

В процессах выветривания минералов цинка образуется подвижный аквакатион [Zn(H₂О)₄]²⁺. Он связывается минеральными и органическими компонентами почвы, поэтому цинк накапливается в поверхностных горизонтах. Главной и наиболее подвижной формой цинка в почвах является его аквакатион, который преобладает при рН ниже 7,7. Однако в почвах могут присутствовать и другие ионные формы, например [ZnОН(Н2O)₃]⁺, доминирующий при рН от 7,7 до 9,1. При рН выше 9,1 образуются гидроксид цинка Zn(OH)₂ и тетрагидроксоцинкат-ион [Zn(ОН)₄]^2?. В зависимости от рН и состава почвенного раствора главными могут быть ионы [Zn(ОН)₃]?, [ZnСl(Н₂О)₃]⁺, [ZnСl₃(Н₂О)]?, [ZnСl₄]^2?, [ZnНСО₃(Н₂О)₃]⁺. От 30 до 99% цинка в почвенных растворах может находиться в виде комплексных соединений с органическими лигандами. Цинк более растворимый элемент в почвах, чем другие тяжелые металлы. Он наиболее подвижен и доступен растениям в кислых почвах с низким содержанием органических веществ. Малая подвижность цинка имеет место на почвах богатых кальцием, фосфором и серой. Восстановительные свойства сульфид-иона S^-2 могут уменьшать растворимость цинка из-за образования нерастворимого сульфида ZnS. Растворимые формы цинка доступны для растений. Его потребление растениями возрастает с повышением концентрации в почвенном растворе. В растениях цинк очень подвижен и выполняет важные функции. Он входит в состав разнообразных ферментов, участвует в окислительно-восстановительных процессах, способствует синтезу витаминов, ускоряет рост и развитие сельскохозяйственных культур[Там же].

При недостатке цинка в растениях используют цинковые удобрения. Наиболее распространенное из них - это цинковый купорос ZnSO₄ 7Н2О, который используют для предпосевной обработки семян и некорневой подкормки растений. Добавки цинка вводят также в простой и двойной суперфосфаты и аммофос. При производстве цинковых белил (ZnO) получаются отходы, которые также используют как цинковое удобрение под названием цинковое полимикроудобрение (ПМУ) [10].

В результате загрязнения почв цинком могут достигаться такие его концентрации, при которых отмечаются симптомы фитотоксичности. Чаще всего это происходит на кислых почвах и почвах, интенсивно орошаемых сточными водами[Там же].

У человека и животных катион Zn²⁺ входит в состав более чем 20 ферментов. Роль цинка в составе фермента заключается либо в непосредственном связывании и поляризации субстрата, либо во взаимодействии с ним через связанные молекулы воды или гидроксид-ионы. Случаи острого отравления цинком отмечаются главным образом на предприятиях цветной металлургии и при употреблении кислых соков, которые хранились в оцинкованной стальной посуде. В целом же цинк относительно малотоксичен. Его ядовитость связана главным образом с присутствующим в нем кадмием[Там же].

Свинец в природе. Среднее содержание свинца в почве составляет 32 мг/кг. Свинец мало токсичен для растений, но очень токсичен для теплокровных животных и человека. Источниками свинца в природе служат выбросы металлургических предприятий и широкое использование тетраэтилсвинца РЬ(С₂Н₅)₄ в качестве добавки к бензину для повышения его октанового числа. Свинец содержится также в красках для защиты металлов от коррозии, в красителях для цветной печати и свинцовых аккумуляторах. Еще одним источником загрязнения окружающей среды соединениями свинца является охотничья дробь. Проглоченные птицами и животными дробинки растворяются в имеющем кислую реакцию желудочном соке с образованием Pb²⁺. Проникший в организм свинец быстро обнаруживается почти во всех органах и тканях, но основная его часть фиксируется в эритроцитах и костях. В наибольшей степени свинец поражает нервную систему, кроветворение, желудочно-кишечный тракт, печень. Особенно характерны свинцовые полиневриты и параличи, анемия, схваткообразныe боли в животе («свинцовая колика»), спазм кровеносных сосудов [Там же].

Для людей, не имеющих контактов с соединениями свинца по роду их профессиональной деятельности, главную опасность представляет свинец, содержащийся в пище. Большинство соединений свинца мало растворимо в воде, что препятствует их всасыванию в желудочно-кишечном тракте. Хорошо растворимы только нитрат, ацетат и соли некоторых других органических кислот[10].

Применение свинца (II) в медицине основано на его вяжущих и прижигающих свойствах. Эти свойства обусловлены тем, что катион свинца (II), подобно катионам солей других тяжелых металлов, может соединяться с белками. Получаемые при этом металлические альбуминаты действуют в малых дозах вяжуще, а в больших - прижигающе[Там же].

Соединения свинца (II) находили применение в медицине с давних времен. В настоящее время в медицине сохранили свое значение оксид свинца (II) РbО, применяемый для изготовления свинцового пластыря, средняя уксуснокислая соль свинца (II) (ацетат свинца) и основная соль ацетата свинца (II) (свинцовый уксус). Из них фармакопейным препаратом является оксид свинца (II) [Там же].

К ядовитым соединениям свинца относятся его нитраты, ацетаты, гидрохлориды и тетраэтилсвинец. Растворимые свинцовые соли могут попадать в организм животных при подаче на фермы по свинцовым трубам мягкой или, наоборот, высокоминерализованной воды, особенно содержащей нитраты и примеси органических веществ. Источниками отравлений в некоторых случаях могут быть неправильно луженая (с добавлением свинца) посуда, кормушки, покрытые глазурью (РbSiО₃) и оловянные. Опасность представляют и менее растворимые соединения свинца, так как в организме создаются условия для их растворения и всасывания. Этим объясняется острое отравление животных при поедании попавших в корм кусочков аккумуляторных пластинок[Там же].

Все они могут накапливаться в тканях и органах человека и животных, вызывать различные заболевания, например, сатурнизм (хроническое отравление свинцом, сопровождающееся быстрой утомляемостью, нервозностью, постепенно развивающимся слабоумием, образованием свинцовой каймы на деснах), болезнь Минамато (быстро развивающееся заболевание, с поражением нервной системы, характеризующимся параличами, слепотой и слабоумием), Итай-итай (отравление кадмием)[6].

Не менее важным для здоровья населения является качество потребляемой им питьевой воды и, соответственно, ее источников(Таблица 2).

Таблица 2 - Качество поверхностных вод Вологодской области во 2 квартале 2015 г по показателю ИЗВ[11]

Уровень загрязненности водных объектов на территории Вологодской области в настоящее время остается довольно высоким по органическим веществам, аммонийному азоту, тяжелым металлам и специфическим загрязнениям, поступающим от промышленных предприятий. Основными источниками загрязнения водных объектов являются сточные воды промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных предприятий. Большой объем загрязнений в водные объекты поступает также в составе рассеянных (диффузных) стоков с территорий населенных пунктов, сельхозугодий, промплощадок предприятий[8].

Исследованиями качества питьевой воды, выполненными Госсанэпиднадзором, установлено, что основную токсикологическую нагрузку питьевой воды определяют вещества природного и техногенного происхождения -- хлороформ, формальдегид, фенол, фтор, мышьяк, стронций, бор, кадмий, свинец, молибден (таблица 3) [12].

Таблица 3 - Характеристики загрязнения питьевой воды [12].

В работе Т.В. Карловой «Эколого-гигиеническая оценка водного фактора и условия формирования врожденных пороков на территории города Сокол» был проведен анализ водного фактора в уровне заболеваемости за последние семь лет, который показал сильную прямую зависимость (коэффициент корреляции 0,98) между болезнями органов пищеварения и врожденными аномалиями. Подтверждение гипотезы влияния диоксинового и галогенового загрязнения окружающей среды, в частности доминирующего влияния водного фактора на состояние здоровья населения, было получено путем ретроспективного анализа данных истории родов и внедрением регистра врожденных пороков развития (ВПР) и мертворождений [13].

В Вологодской области доля использования подземных вод в хозяйственно-питьевом водоснабжении во многих районах составляет до 90%, а в большинстве западных районов области нужды населения полностью обеспечиваются подземными водами [14].

Как отмечают А. В. Зубова и М.А. Вьюгинова, в результате проведенного ими анализа данных мониторинга подземных вод установлена широкая распространенность стронция в подземных водах Вологодской области[Там же].

По химическим свойствам стронций и барий очень близки к кальцию. Почвы содержат 2·10^?3 % стронция. Среднее содержание стронция в живом веществе - 2·10^?3 % [10].

Металлический стронций, благодаря его высокой химической активности, используют в качестве газопоглотителей (геттеров) в электровакуумной технике. Его свойства как сильного восстановителя нашли применение в металлургии, где их используют в качестве раскислителей - веществ, активно соединяющихся с кислородом [Там же].

Соединения стронция вводят в состав специальных стекол и в фосфоресцирующие составы. Соли стронция применяют для лечения кожных болезней. Соли обоих металлов входят в пиротехнические составы: хлорид и нитрат стронция дают в фейерверке карминово-красные огни. Стронций практически нерастворимый в воде и не пропускающий рентгеновские лучи сульфат бария находит применение в рентгенотехнике[Там же].

В костях скелета человека в норме содержится 0,3 г стронция, и это не представляет никакой опасности. Однако при загрязнении окружающей среды солями стронция его содержание в организме может достигать опасных значений. В этом случае поражаются костная ткань, печень и кровь. В организме стронций вытесняет цинк из соединений с белками и усиливает до патологического уровня выделение азота, серы и фосфора [Там же].

Особую опасность представляет накопление в организме радиоактивного изотопа ⁹⁰Sr, содержание которого в природе возрастает во время испытаний ядерного оружия и при авариях на атомных электростанциях[Там же].

При избыточном поступлении стронций с особенно большой скоростью накапливается в организме детей до четырехлетнего возраста, когда идет активное формирование костной ткани, что приводит к развитию стронциевого рахита и уровской болезни, которые сопровождаются нарушением обмена кальция, дистрофическими изменениями костно-суставной системы и увеличением ломкости костей. Предельно допустимая концентрация (ПДК) стронция в питьевой воде составляет 7 мг/л [Там же].

Таким образом, информации на тему влияния окружающей среды на здоровье человека огромное количество, но влияние всех загрязняющих веществ на живые организмы до конца не изучено, так как промышленность развивается очень быстро и постоянно синтезируются новые химические вещества. Данная тема всегда будет актуальна, потому что здоровье - основная ценность человека и людям необходимо знать, какие факторы на него влияют и как его сохранить.

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалы исследования - два района с различными уровнями заболеваемости населения - Бабушкинский (низкий уровень заболеваемости) и Белозерский (средний уровень заболеваемости) районы Вологодской области и их водные объекты. Бабушкинский район - муниципальный район, четвертый по площади, расположен в юго-восточной части Вологодской области. Площадь района 7760,5 квадратных километров. Протяженность территории с севера на юг - 120 км, с запада на восток - 95км. Белозерский район - муниципальный район, десятый по площади расположенный в северо-западной части Вологодской области протяжённость территории с севера на юг -- 120 км, с запада на восток -- 95 км [15,16].

Основное исследование работы ведется по литературным данным, то есть применяются методы анализа-синтеза, сравнения и обобщения, а также ретроспективный и картографический методы[18].

Анализзаключается в том, что предмет изучения мысленно или практически расчленяется на отдельные части (части объекта, его признаки, свойства). Каждая из выделенных составных частей исследуется в отдельности как часть целого. Метод анализа применялся для составления геоэкологической характеристики исследуемых районов[Там же].

Синтезоснован на соединении частей предмета, расчлененного в процессе анализа, установления их связей и познания предмета как единого целого. Метод использовался для климатической характеристики [Там же].

Сравнение - это операция мышления, посредством которой классифицируются и оцениваются объекты исследования в целях выявления сходных и отличительных признаков. Сравнение является наиболее распространенным методом. Данный метод использовался для сравнительной оценки исследуемых районов[Там же].

Обобщение - приращение знаний путем мысленного перехода от частного к общему. Оно позволяет извлекать общие принципы, законы явлений[Там же].

Ретроспективный (дословно «обращенный в прошлое») метод означает последовательное проникновение в прошлое с целью выявления причины события. Ретроспективный метод использовался при рассмотрении структуры заболеваемости населения [Там же].

Картографический метод исследования - метод исследований, основанный на получении необходимой информации с помощью карт (сведения о географическом положении объектов) для научного и практического познания изображенных на них явлений. Данный метод используется для составления геоэкологической характеристики исследуемых районов. Указанные методы исследования достаточны для достижения поставленной цели работы[19].

3 ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БЕЛОЗЕРСКОГО И БАБУШКИНСКОГО РАЙОНОВВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ

3.1 Природно-климатическая характеристика Белозерского района

Географическое положение. Белозерский район - муниципальный район Вологодской области, район расположен в северо- западной части Вологодской области, граничит с Вашкинским, Кирилловским, Кадуйским, Череповецким, Бабаевским и Вытегорским районами и занимает территорию 5,4 тысяч км². Протяженность территории с севера на юг -120 км, с запада на восток - 95км (рисунок 1) [20].

Рисунок 1- Фрагмент карты Белозерского района Вологодской области
(Масштаб 1:1 000 000)

На территории района -- 281 населенный пункт. Белозерский район образован по постановлению Президиума ВЦИК 1 августа 1927 года в составе Череповецкого округа Ленинградской области. С образованием Вологодской области (постановление ЦИК СССР от 23.09.1937г.) Белозерский район вошел в ее состав. Расстояние по дорогам с твердым покрытием: до областного центра г.Вологда- 214 км, до г.Череповца - 100 км, до С-Петербурга - 650км, до Москвы - 700 км. Железная дорога- от Вологды и Череповца[17].

Рельеф и геологические особенности. Территория Белозерского района находится на северо-западе Русской плиты, приурочена к Кирилловскому мегаблоку, сложенному дислоцированными кристаллическими породами (гнейсы, граниты, кварциты).Фундамент платформы сложен дислоцированными кристаллическими породами (гранитами, гнейсами, сланцами, кварцитами) архейского и раннепротерозойского возраста, т. е. образовавшимися более 1650 миллионов лет назад. Он залегает на глубине 800- 1500 метров.Чехол платформы - Онежско-Сухонская моноклиналь, образующая северо-западное крыло Московской синеклизы[21].

Самый верхний горизонт недр представлен четвертичными отложениями речного, озерного и ледникового (пески, суглинки, реже галечники), толщиной 20 - 50 м. На севере района под верхним пластом залегают отложения каменноугольной системы (290 - 360 млн.лет), мощностью до 300 метров, иногда эти породы обнажаются в береговых линиях рек, в них можно обнаружить ископаемую морскую фауну

Рисунок 2 - Ископаемые брахиоподы

В южной части района под четвертичными отложениями залегают породы пермской системы (250 - 280 млн. лет). Они представлены известняками доломитами и мергелями с прослоями гипса и каменных солей. Выходы этих пород на поверхность наблюдаются на береговых обрывах рек Чержмы и Матомы, где также присутствует ископаемая фауна (кораллы, морские лилии, брахиоподы). На всей территории Белозерского района на глубинах до 600 м залегают отложения девонского периода (370 - 400 млн. лет). Их мощность составляет 100 - 150 метров [22].

Климат. Климат Белозерского района умеренно-континентальный. Зима протекает на фоне умеренных температурных показателей, средняя температура января составляет -14…-15°С . Обильные осадки в виде снега позволяют формироваться уверенному снежному покрову, который образуется в первой декаде ноября и достигает высоты в 50 - 60 см. Лето на территории района и города теплое, температура в июле месяце в среднем составляет +18 °С, в некоторые дни температура повышается до +25…+30 °С. Большая площадь Белого озера сбивает летние температуры и жара бывает крайне непродолжительна. Влажность воздуха в городе Белозерске немного выше, чем в среднем по району и составляет 85 %, это наблюдается в силу того что, районный центр расположен в непосредственной близости с большим водным пространством [23].

Белозерский район относится к Северо-Западному агроклиматическому району. Для него характерна сумма активных температур от 1500 - 1600°С. Северо-Западный агроклиматический район испытывает наибольшее влияние Атлантики. Разнообразие рельефа и обилие озер в районе создают значительные различия в режиме тепла и увлажнения [Там же].

Рисунок3 - Роза ветров Белозерского района

Внутренние воды. Гидрографическая сеть района представлена рекамиАндога, Базега, Визьма, Иштома, Казара, Ковжа, Кумсара, Мига, Матерка, Улазарка, Шола и Белым, Ухмьярским, Сароозером, Андозером, Новозером, Заробозером, Лозским, Азатским, Ворбозомским и другими озерами. Самое крупное - Белое озеро, по которому проходит Волго-Балтийский водный путь. К рыбопромысловым водоемам отнесены Белое озеро, Лозско-Азатское, Моткозеро, Родионовское озера. Самая крупная река Белозерского района - Андога, длиной 112 км, индекс загрязнения воды (ИЗВ) - 1,0920, т.е. относится к категории умеренно загрязненная [24].

Белозерский район расположен на территории Нижне-Судско - Белозерско-Кемского района. Район слабо обеспечен пресными подземными водами. Основными водоносными горизонтами являются пески, гравийно-галечниковые пески и супеси межморенных четвертичных отложений и трещиноватые, местами выщелоченные, известняки и доломиты с прослоями глин [25].

Рисунок 4 - Белое озеро

Воды межморенных отложений относительно слабообильны, с максимальным дебитом до 0,5 л/сек, широко эксплуатируются колодцами, реже скважинами. Местами эти воды выходят в виде источников с дебитом до 1-1,6 л/сек (г. Белозерск). Воды гжельского и казанского ярусов трещинного и карстового типа, пестрые по степени обильности и по минерализации. Дебит скважин при самоизливе до 6,5 л/сек, чаще - 1-1,5 л/сек. На севере района преобладают пресные гидрокарбонатные воды (сухой остаток 503-1000 мг/л), которые эксплуатируются шахтными колодцами глубиной до 25 метров и скважинами глубиной до 56 метров. Юго-восточнее Белого озера преобладают солоноватые, соленые, очень жесткие воды (сухой остаток 2341 мг/л и выше); с глубиной минерализация быстро возрастает, общая жесткость увеличивается до 33,7 мг/экв. По химическому составу воды относятся к сульфатно-кальциево-магниевым. Юго-восточнее Белого озера подземные воды коренных отложений имеют ограниченное практическое значение [Там же].

Почвы и растительность. Белозерский район находится на территории Вожего-Кирилловского почвенного округа. Почвообразующими породами служат морены, обогащенные валунным и карбонатным материалам, реже - двучленные отложения. Карбонатный материал на равнинных участках местности залегает глубже 60 см, на склонах водоразделов на глубине 30 см, иногда с поверхности. Карбонатность почвообразующих пород и сравнительно близкое залегание жестких почвенно-грунтовых вод обусловили своеобразие почвенного покрова территории и его отличие от почв окружающих округов[26].

Под лесными массивами формируются слабооподзоленные почвы подзолистого типа. Среди пахотных угодий широко распространены дерново-карбонатные, дерново-слабоподзолистые, вторично насыщенные основаниями, на склонах-смытые суглинистые почвы. На пониженных элементах рельефа расположены дерново-подзолистые глееватые и глеевые, полугидроморфные почвы дернового типа. К плоским нишам приурочены торфяные почвы низинных и переходных болот. Пахотные почвы преимущественно слабокислые и близкие к нейтральным, почв средней кислотности менее 30%. Этот округ отличается самым высоким содержанием гумуса и азота. Общий запас в метровом слое гумуса составляет 120 - 140 т/га, азота 10 - 12 т /га. Почва отличаются средним и высоким содержание подвижного фосфора. Однако они малоообеспечены калием, местами сильно завалунены, почвы округа в целом являются самыми плодородными в области[Там же].

Подзолистый почвообразовательный процесс в Белозерском районе проявлен слабо. Основным фактором слабого проявления подзолообразования здесь является высокая карбонатность почвообразующих пород и воздействие высокоминерализованных почвенно-грунтовых вод[Там же].

Белозерский район - болотно-лесной район, леса занимают около 70% района. По причине нерационального ведения хозяйства происходит смена пород, в настоящее время доля мелколиственных пород возросла до 44 % площади покрытой лесом. Основные породы - береза (33%), осина(8,5%), серая ольха (23%). Среди лесов преобладают черничники и чернично-кисличники. Из хвойных преобладает сосна. Наиболее характерны для района долгомошные и сфагновые сосняки. Большое количество заболоченных площадей обуславливается пониженным поверхностным стоком, неглубоким залеганием подземных вод. Смешанные елово-широколиственные леса встречаются на карбонатных дренированных почвах.Травяной покров в лесах представлен таежными видами папоротников, хвощами, черникой, брусникой[26]. Флора Белозерского района очень богата и разнообразна. На территории района произрастает около 600 видов сосудистых растений, 70 из них являются редкими и нуждаются в охране [Там же]. В Белозерском районе зарегистрировано девять особо охраняемых территорий областного значения, среди которых два природных парка, один зоологический и шесть комплексных природных заказников

экологический загрязнение опасный заболеваемость

3.2 Стационарные источники загрязняющих веществ в Белозерском районе.

В 2013 году в Белозерском районе сбросы составили 30,18 т, выбросы - 1694, 664 т, отходы - 5802,442 т [27]. Основным источником сброса сточных вод является ООО «Водоканал» - организация, основной вид деятельности которой сбор, очистка, распределение воды, водоснабжение населения и производственных предприятий. За 2013 года сброс ООО «Водоканал» составил 30,17 т [27, 28]. Наибольшие объемы выбросов загрязняющих веществ вБелозерском районе поступают от [26, 28]:

ГП ВО «Областные электротеплосети» Ф-л г. Белозерск -предприятие, занимающееся распределением электроэнергии, производством, передачей и распределением горячей воды и пара. Объем выбросов - 1193,9 т.

ОАО «Белозерский леспромхоз» -лесохозяйственная деятельность составляет 73% всего промышленного производства района. Объем выбросов - 176,421 т.

Федеральное казенное учреждение "Исправительная колония № 5 Управления Федеральной службы исполнения наказаний по Вологодской области". Основной вид деятельности - управление и эксплуатация тюрем, исправительных колоний и других мест лишения свободы, а также оказание реабилитационной помощи бывшим заключенным, дополнительные виды деятельности - разведение свиней и сельскохозяйственной птицы, лесозаготовки, производство мяса и мясопродуктов, производство одежды и обуви, организация перевозок грузов и другое Объем выбросов - 123,176 т.

ООО «Белозерсклес» выпускает пиломатериалы и шпон высокого качества обработки из древесины лиственных пород. Используется импортное производство для сушки пиломатериалов, котельная работает на отходах лесопиления. Объем выбросов - 110,758 т.

Набольшее количество отходов в Белозерском районе образуется от ООО «Жилищник» - предприятия, занимающегося управлением эксплуатации жилого фонда, производством деревянных строительных конструкций, производством общестроительных и земляных работ, сносом и разборкой зданий, удалением и обработкой сточных вод и отходов. Количество отходов - 5749,8 т[27,28].

Также на территории Белозерского района размещают отходы ОАО «Белозерский порт» (50,93 т), МУП «Районный водоканал»(1,325 т)[27].

3.3 Природно-климатическая характеристика Бабушкинского района

Географическое положение. Бабушкинский муниципальный район - муниципальное образование, имеющее статус муниципального района, включающее в себя 10 сельских поселений, объединенных общей территорией, в пределах которой осуществляется местное самоуправление, имеется представительный орган - Представительное Собрание Бабушкинского муниципального района [28].

Район занимает площадь 7761 кв. км, расположен на востоке Вологодской области, граничит с Тотемским, Никольским, Нюксенским, Кичменгско-Городецким районами и Костромской областью[Там же]. По состоянию на 01 января 2015 года численность населения района составила 12 064 человека[Там же]. Этот район Вологодской области считается одним из чистейших в экологическом смысле. Минимум промышленных предприятий, здоровый таёжный массив - вот основные составляющие этой характеристики. Территория района по праву имеет значение бальнеологического курорта. С незапамятных времён здесь развивались соляные промыслы, а в последние десятилетия открыты минеральные источники. Окрестные леса славятся обилием разнообразного зверя и дичи. Местные озёра и реки богаты рыбой [Там же].

Рисунок 5 - Бабушкинский район (Масштаб 1:1200 000)

Рельеф и геологические особенности. На физической карте Вологодской области восточная и западная границы района хорошо обозначены абсолютными отметками двух возвышенностей севера Русской равнины. Северная часть Галичской возвышенности простирается с юго-запада на северо-восток, имеет наивысшую отметку 244 м, которая находится северо-восточнее. Дьяково. В восточной части района начинается дуга Северных Увалов с наибольшей абсолютной высотой 294 м. Между ними в центральной части находится волнистая зандровая Унжинская равнина, которую дренирует река Юза с притоками, ка юге впадающая в реку Унжу. Такое расположение высот формирует блюдцеобразную форму поверхности территории района, а слабый уклон рельефа: к западу обусловливает некоторую заболоченность этой части равнины. Запад района окаймляется северной частью Гапичской возвышенности. В тектоническом отношении она соответствует поднятию в осадочном чехле - Солигаличско-Сухонскому мегавалу [29].

Эрозионная деятельность расчленила эти поверхности и сформировала сеть, глубоких речныхдолин [29].

Рисунок 6 - Северные Увалы

Галичская холмисто-моренная равнина представляет собой сочетание конечно-моренных гряд и холмов с преобладанием абсолютных отметок от 150 до 220 м, сформированных за счёт краевых образований московского оледенения (125 - 170 тысяч лет назад)[Там же].

По периферии, особенно северной и восточной, Галичская возвышенность имеет сильное эрозионное расчленение, в результате чего крупнохолмистый рельеф сменяется мелкохолмистым с относительными высотами до 5 м. Моренные холмы хорошо выделяются на волнистой и плоской низменной равнине в междуречье Юзы, Илезы и Вотчи. Встречаются камы, их относительная высота составляет 10-12 м, крутизна склонов 10-15°[Там же].

Среди холмистых, полого-волнистых и плоских моренных равнин в московскую стадию сформировались озерно-ледниковые равнины, сложенные песками и супесями. Встречаются севернее и юго-восточнее села им. Бабушкина между верховий рек Куножа, Вотчи и Войманги с Леджей, у западных и северо-западных подножий гряды, также в среднем течении р. Старой Тотьмы. В пониженных участках они заняты биогенными равнинами, которые также встречаются наплоских вершинах водоразделов, в нижней части склонов, у подножий холмов [Там же].

В пределах возвышенности реками и ручьями выработано большое количество долин разной величины и формы. Наиболее крупные реки часто занимают древние ложбины стока талых вод и тогда их долины несоизмеримы по величине с шириной реки, как, например, река Леденьга и ее истоки, река Вотча. В ложбине, занятой рекой Илезой, близ впадения в Старую Тотьму прослеживаются флювиогляциальные дельты. Болеемелкие реки - Черная, Раменка, Леджа и другие, подрезая холмы, формируют крутые коренные склоны и широкие поймы в излучинах[Там же].