Глава 3. Гигиена окружающей среды

3.1. Гигиенические проблемы экологии и задачи гигиены окружающей среды

В течение всей жизни человек испытывает на себе постоянное, но меняющееся по интенсивности и длительности воздействие разнообразных факторов окружающей среды: химических, физических, биологических и социальных.

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

Физические факторы — это солнечная радиация, атмосферное давление, температура, влажность, подвижность воздуха, ионизирующее излучение, вибрация, шум и др. По воздействию на организм выделяют семь классов физических факторов: механические, тепловые, оптические, электрические, магнитные, электромагнитные, ионизирующие.

Биологические факторы обусловлены наличием в окружающей среде патогенных микроорганизмов, гельминтов, дрожжеподобных грибов и т.д., а также наличием биологически активных веществ (антибиотиков, аминокислот, белков). В определенных условиях биологические факторы могут явиться причиной инфекционных и аллергических заболеваний, пищевых отравлений и т.д.

Социальные факторы — это все виды взаимоотношений людей в обществе: трудовые, учебные, семейные, межличностные и др. Эти факторы оказывают существенное влияние на здоровье человека.

Важнейшей теоретической основой экологии человека является учение об адаптации.

Адаптация — это постоянно развивающиеся в пространстве и во времени процессы приспособления, обеспечивающие формирование и сохранение целесообразных взаимоотношений человека и окружающей его среды обитания.

Механизмы адаптации делятся на социальные и биологические.

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

Биологические механизмы адаптации — это, во-первых, морфологические изменения, характеризующиеся тем, что в процессе адаптации растет масса мембранных структур клетки и тем самым увеличивается ее энергообеспечение; во-вторых, физиологические изменения, характеризующиеся тем, что появляются и закрепляются новые функциональные возможности человека, которые помогают ему приспособиться к изменяющимся условиям окружающей среды и выжить в процессе естественного отбора; в-третьих, поведенческие изменения, характеризующиеся изменением поведения и способствующие формированию более адекватного образа жизни человека в ответ на воздействие окружающей среды.

Состояние адаптированности организма характеризуется понятиями: напряжение, резистентность (стабильность), утомление и болезнь. Выделяют три фазы адаптации:

1) фаза тревоги (аварийная фаза) содержит призыв к мобилизации защитных сил организма в ответ на внешнее воздействие;

2) фаза резистентности (стабильности) функций характеризуется наличием динамической устойчивости между состоянием функциональных систем организма и внешней средой. Она универсальна для разных раздражителей;

3) фаза истощения возникает, когда организм не в состоянии компенсировать очень сильное или длительное неблагоприятное воздействие любых факторов окружающей среды.

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

• здоровой или комфортной (когда воздействие не превышает адаптационные возможности человека);

• нездоровой или дискомфортной (когда воздействие среды превышает адаптационные возможности человека и развиваются предпатологические или патологические состояния);

• абсолютно экстремальной (когда невозможны взаимоотношения человека и среды без специальных систем жизнеобеспечения, например в космосе).

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

Во второй половине XX в. картина заболеваемости населения в экономически развитых странах претерпела серьезные изменения. Изменилось соотношение между острыми и хроническими заболеваниями, выявилась тенденция превалирования хронических заболеваний. Инфекционные и паразитарные заболевания, которые еще до Второй мировой войны служили одной из главных причин смерти, ныне составляют всего 1 — 3 % среди основных причин смертности. На первом месте стоят сердечно-сосудистые и онкологические заболевания. Увеличилась частота болезней обмена веществ, аллергических состояний, пороков развития и др.

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

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

Во всех случаях совокупное отрицательное действие антропогенных и природно-климатических факторов оказывает более выраженный эффект, чем их действие по отдельности. Поэтому прежде всего необходимо исключить возможность наслоения одного вредного фактора на другой.

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

Отечественные гигиенисты первыми в мире обосновали научную концепцию управления качеством окружающей среды на основе системного подхода. Основным системообразующим фактором является состояние здоровья населения. Научная разработка системы «человек — окружающая среда» должна проводиться на основании самых последних достижений научно-технического прогресса с учетом как природных, так и антропогенных факторов окружающей среды. При этом основной целью является достижение такого качества окружающей среды при минимальных финансовых и других затратах на природоохранные мероприятия, которое гарантировало бы сохранение и упрочение здоровья населения. Основными задачами гигиенической науки и практики являются:

• выявление и изучение факторов риска окружающей среды, изучение механизмов их взаимодействия с организмом человека;

• гигиеническое регламентирование или нормирование факторов окружающей среды;

• научное обоснование и разработка оздоровительных мероприятий.

К примеру, выявлен источник химического загрязнения окружающей среды. С целью установления места и условия образования химического выброса изучаются технологические процессы, количественный и качественный состав выброса, определяются условия, способствующие его образованию. После того как изучен состав выброса, оценивают степень его опасности для окружающей среды и здоровья населения. С этой целью изучают содержание химических веществ в воде, воздухе, почве на разных расстояниях от источника и при разных условиях. Таким образом определяют зону загрязнения. Поскольку интегральным показателем качества окружающей среды является здоровье населения, одновременно изучают показатели состояния здоровья (демографические показатели, уровень физического развития, заболеваемость и продолжительность жизни населения).

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

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

Цель первичной гигиенической профилактики — обеспечить сбалансированность взаимоотношений «среда — человек» и таким образом исключить неадекватное, превышающее физиологические адаптационные возможности человека влияние того или иного или чаще всего нескольких факторов окружающей среды. Если неблагоприятное влияние фактора полностью исключить не удается, то необходимо снизить его до значения, соответствующего гигиеническому нормативу.

С этой целью выполняют различные технологические, санитарно-технические, градостроительные, планировочные и другие мероприятия.

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

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

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

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

Гигиенисты должны принимать участие совместно с другими специалистами в разработке приборов и автоматизированных систем для осуществления мониторинга качества окружающей среды, включая использование космических кораблей, орбитальных станций и спутников Земли. Такие системы контроля за качеством окружающей среды включают в себя многочисленную сеть датчиков, средства связи и интерпретации данных, дают возможность эффективно управлять качеством окружающей среды не только в национальных границах, но и в системах глобального слежения. Они позволяют давать научные прогнозы природных и антропогенных изменений качества окружающей среды и на основании этого разрабатывать рекомендации по развитию не только отдельных территориально-производственных или экономических комплексов, но и всей национальной экономики.

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

Гигиеническая наука и практика вносят большой вклад в разработку природоохранного законодательства в стране. В результате этой деятельности приняты такие основополагающие документы, как Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.99 № 52-ФЗ, Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 № 7-ФЗ, Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха» от 04.09.99 № 96-ФЗ, постановление Правительства Российской Федерации «Об утверждении положения о социально-гигиеническом мониторинге» № 426 от 01.06.2000 и целый ряд других законопроектов и нормативно-методических документов.