Role of geological factors in the Altai Republic population sickness rates changes.pdf С позиции экологической геологии на состояние здоровья населения оказывают влияние четыре эколо-гические функции литосферы: ресурсная, геодинами-ческая, геохимическая и геофизическая [1]. В условиях высокой тектонической активности Алтая значимыми являются все экологические функции литосферы. В современных условиях они претерпевают существен-ные изменения в связи с Чуйским землетрясением маг-нитудой 7.5, произошедшим 27 сентября 2003 г., кото-рое является последствием геодинамических процессов более высокого порядка (в Центральной Азии) и связа-но с зонами глубинной трещинноватости, высокой проницаемости и напряженно-деформированным со-стоянием вмещающей среды [2]. Вопросы состояния экосистем Алтая в связи с изменением эколого-геодинамических и эколого-геохимических условий не раз обсуждались в печати [3-6]. В настоящей работе предпринята попытка установить взаимосвязь на осно-ве факторного анализа между тектонической активно-стью Алтая и здоровьем населения Республики в плане трансформации геофизической экологической функции литосферы, т.е. произведена оценка состояния здоровья населения как составляющей экосистемы и оценено влияние на нее абиотической составляющей среды.Под геофизической экологической функцией лито-сферы понимается функция, отражающая свойства гео-физических полей литосферы природного и техногенно-го происхождения влиять на состояние биосферы и здо-ровье человека [1, 2]. Другими словами, это «способ-ность» литосферы обеспечивать и поддерживать на зем-ле энергетические условия, пригодные для существова-ния живых организмов. В период тектонической актив-ности эти условия меняются [5, 7]. В эпицентральной зоне Чуйского землетрясения сотрудниками института геофизики СО РАН установлены трансформации не только акустического, но и электростатического и ра-диационного полей: всплески колебаний инфразвуково-го диапазона перед подготовкой землетрясения, син-хронно с инфразвуковыми колебания зафиксировано изменение атмосферного электрического поля [3]. По данным радиологической лаборатории Республиканско-го центра государственного санитарного эпидемиологи-ческого надзора, в период подготовки землетрясения сильно изменился уровень активности радона на терри-тории Республики, в частности, в Чемальском районе были зарегистрированы уровни порядка 1 000 Бк/м3 при прежних значениях около 100 Бк/м3 [4].Геофизические поля обусловлены особенностями строения литосферы (зонами тектонических наруше-ний, погребенными речными долинами и другими не-однородностями) и характером геодинамических, фи-зических и химических процессов, формируют очагиповышенной заболеваемости и проявления функцио-нальных расстройств живых организмов. По отноше-нию к биоте активные участки земной коры обладают определенными (дискомфортными или благоприятны-ми) свойствами. С ними связывают гигантизм расти-тельности, генетические отклонения, нарушения функ-ционирования экосистем в целом [1, 3, 4].Методика исследований. Оценивая состояние эко-геосистем как определенного объема литосферы с на-ходящейся в ней и на ней биотой, целесообразно коли-чественно определить состояние абиотических и био-тических ее компонент в пределах конкретных геоло-гических структур. Опыт эколого-геологических, в том числе и эколого-геофизических исследований показы-вает, что основные трудности возникают с получением информации по биотической компоненте. В нашем распоряжении имелись данные только по медицинской статистике (общая и первичная заболеваемость населе-ния, нормированная на 1 000 чел. населения, форма 12), привязанные не к геологическим структурам, а к адми-нистративным районам Республики Алтай. В связи с выявленными ранее особенностями [8] приоритет при выборе медико-статистических критериев отдан дет-ской заболеваемости, что связано с повышенной при-уроченностью детей к проживанию на одной террито-рии, а также с детской химической гиперчувствитель-ностью. Поэтому нами была рассчитана характеристи-ка геологической информации (площади интрузивных массивов, аномалий естественной радиоактивности, аномалий геомагнитного поля и длины разломов) на каждый административный район (см. таблицу).Для выявления связи изучаемых геологических параметров (разломов, интрузивных массивов, участ-ков рудной минерализации, аномалий электромагнит-ного и радиоактивного полей) с показателями заболе-ваемости детского населения были проанализированы геологические карты масштаба 1:500 000 (распреде-ления разломов, интрузивных массивов), карта маг-нитного поля масштаба 1:500 000 и карта встречаемо-сти природных самосветящихся образований (ПСО), данные многоцелевого геохимического картирования (МГХК-1000) и геоэкологического исследования и картографирования (ГЭИК-1000). В ГИС Arc View 3.2 посчитаны площади: интрузивных массивов, анома-лий магнитного поля ΔТ (более 200 нТл), аномалий естественной радиоактивности (более 50 мкР/ч), дли-на разломов (пог. км) на территории каждого админи-стративного района.Прямым признаком активизации естественных геофи-зических полей являются природные самосветящиеся образования, широко проявленные на территории Рес-публики Алтай [9, 10]. Природные самосветящиеся обра-192зования, как показывают исследования последних лет, весьма разнообразны по генезису, характеру проявле-ния и условиям образования, очень часто являются предвестниками землетрясений. Показатель ПСО рас-считывался по степени их проявления на территории каждого района, на основании опроса местного населе-ния, сотрудников МВД, погранслужбы, ФСБ и других органов. Суммарный показатель аномальных эколого-геологических характеристик позволяет определить процент аномальных геолого-геофизических структур на площади района и сравнить их с показателями здо-ровья населения.Геологические характеристики территории Республики Алтай по административным районамАдминистративные районыПлощадь интру- зивных массивов, км2Площадь аномалий магнитного поля, км2Рудные про- явления и МПИДлина разломов, пог. кмВстречае- мость ПСО, разПлощадь анома-лий Ra-226, км2Майминский641300,58050331Чойский35412 50062 45302 500Турочакский48421 85157 73521 127Шебалинский23024023 1512441Онгудайский1 6981 80048 1646385Улаганский2 6143 80539 39411 450Кош-Агачский2 5272 579813 11433 037Усть-Канский1 24395444 9333958Усть-Коксинский1 65468826 6758519Чемальский42067002 2321851Примечание. МПИ - месторождения полезных ископаемых, ПСО - природные самосветящиеся образования.С целью выявления роли отдельных геологических факторов на здоровье населения производилось срав-нение характеристик заболеваемости детского населе-ния (общей и первичной) по годам с изучаемыми фак-торами среды. При этом учитывались виды заболевае-мости, которые по раннее проведенным исследованиям [11] связывают с экопатогенным влиянием среды: та-кие виды болезней, как распространение анемий, появ-ление новых и необычных синдромов и болезней, вто-ричных иммунодефицитов, болезни нервной системы, психические расстройства и др.Результаты и их обсуждение. При изучении коэф-фициентов взаимной корреляции между изучаемыми геологическими характеристиками и заболеваемостью детского и взрослого населения был выявлен рост влияния факторов среды на ряд видов заболеваемости за период 1999-2004 гг. и падение роли этого влияния за период 2004-2007 гг.Для общей заболеваемости детского населения бы-ли выявлены следующие закономерности (см. рис. 1): синхронный рост влияния радоновых эманаций с 2001 г. на анемии и болезни крови, кроветворных орга-нов и отдельные нарушения, вовлекающие иммунный механизм, который прослеживается до 2003 г.; посте-пенный рост влияния радоновых эманаций с 2002 г. на болезни глаза и его придаточного аппарата. Данные закономерности могут быть связаны с изменением эко-логической обстановки на территории Республики в связи с подготовкой Чуйского землетрясения и его аф-тершокового процесса. С 2003 г. отмечено повышение влияния аномалий естественной радиоактивности на болезни поджелудочной железы (максимальные значе-ния в 2004 г.). Для болезней, характеризующихся по-вышенным кровяным давлением, установлено резкое повышение степени связи с аномалиями естественной радиоактивности в 2005 г. Увеличение достоверности последних двух связей с аномалиями естественной ра-диоактивности скорее всего связано с тем, что населе-ние, с одной стороны, чувствительно к воздействиям, с другой - достаточно инертно по своей природе: разрывмежду воздействием и результатом может быть значи-тельным, достигая в данном случае нескольких лет.Для первичной заболеваемости детского населения были выявлены несколько другие закономерности (см. рис. 2). Здесь также синхронно выделяются графики корреляции между аномалиями радона и анемии, бо-лезни крови, кроветворных органов и отдельные нару-шения, вовлекающие иммунный механизм. Также от-мечен постепенный рост с 2001 до 2003 г. связей ано-малий естественной радиоактивности и следующих заболеваний: болезни нервной системы, психические расстройства, болезни глаза и его придаточного аппа-рата. Степень связи аномалий естественной радиоак-тивности и болезней нервной системы и психических расстройств также высока и в 2004 г., что может быть связано с афтершоковым процессом Чуйского земле-трясения и сильным его влиянием на нервно-психические процессы. Резкий всплеск связи аномалий естественной радиоактивности с заболеваемостью са-харным диабетом в 2004 г., скорее всего, связан с про-воцирующим воздействием неблагоприятных психиче-ских реакций на землетрясения и афтершокового про-цесса на нейроэндокринную систему.Перед Чуйским землетрясением (за 2-3 года до ос-новного толчка) изменения в геологической среде ока-зывали заметное влияние на здоровье населения. Пред-ставленные кривые изменения коэффициента взаимной корреляции видов заболеваемости и геологических фак-торов можно разделить на две группы: постепенное уве-личение корреляционных связей, начиная с 2001 г., и резкий всплеск влияния геологических факторов в 2002-2003 гг.На наш взгляд, изменение связей аномалий естествен-ной радиоактивности с заболеваемостью анемией связано со следующим процессом. В период подготовки земле-трясения происходит постепенное изменение динамиче-ских полей напряжений в регионе. В данный момент в результате локальных растяжений и сжатий начинает происходить растрескивание интрузивных массивов, что приводит к повышению уровня эманирования радона.193■е--e--0,60Анемия- аномалии естественной радиоактивности■ - Заболевания крови и кроветворных органов -аномалии естественной радиоактивностиЛ - Заболевания глаза и придаточного аппарата -аномалии естественной радиоактивности-к - Заболвания поджелудочной железы - аномалии естественной радиоактивности-ж-Заболеванияхарактеризующиеся повышенным давлением -аномалии естественной радиоактивностиРис. 1. Изменение коэффициента взаимной корреляции общей заболеваемости детского населения Республики Алтай и геологических факторов0,80,6н 0,2-0,2-0,4-0,6/„ X ,х *■ >■ 1 _ Jr-/ \U ЛV \\\ х /Ч W^^V- -хv/ -7 уI Щ \\А / -' / *\ /'. / /\\ ^ \\ ' *1999 20ВО 20^1 3*2 20932004 ВВ05 >РФ6^ 2007 Года \\ //N\ l-*-Заболевания нервной системы- геомагнитные аномалии-■ - Заболевания крови и кроветворных органов -аномалии естественной радиоактивности-* - Анемия-аномалии естественной радиоактивностик - Психические расстройства интрузии■Заболевания глаза и придаточного аппарата -аномалии естественной радиоактивностиСахарный диабет -аномалии естественной радиоактивностиРис. 2. Изменение коэффициента взаимной корреляции первичной заболеваемости детского населения Республики Алтай и геологических факторовРезкое увеличение степени связи в 2002 г. между изу-чаемыми характеристиками заболеваемости детского на-селения и аномалий естественной радиоактивности связа-но с увеличением градиента изменения динамического поля напряжений, что сказалось на ослаблении связанно-сти структурных нарушений. При этом по линиям актив-ных разломов произошло насыщение подземных вод га-зовыми и жидкостными флюидами, что изменило хими-ческий состав подземных и поверхностных вод, а также увеличило эманирование радона из разломов. Дальней-шее ускорение процесса изменения динамического поля напряжений привело к изменению гидрогеохимических характеристик, при этом увеличилась доля соединений, находящихся в метастабильном состоянии, и чем ближе сейсмическое событие, тем сильнее проявляется весь комплекс факторов изменения геологической среды.По данным радиологической лаборатории Роспотреб-надзора по Республике Алтай, средневзвешенная объем-ная концентрация радона по Республике, с учетом данных 2005-2006 гг., составила 258 Бк/м3, что соответствует дозе194облучения 10,4 м3/год [4]. Наиболее высокие плотности потока радона приходятся на Онгудайский, Турочакский, Чойский и Майминский районы.Наиболее напряженная обстановка по радону имеет место в Турочакском районе, где до 80% населения подвержено его воздействию выше нормируемого по-казателя. Следовательно, для отдельных сел Республи-ки возникают проблемы минимизации влияния радона на здоровье населения.Также проводилось изучение влияния геодинамиче-ской активизации на здоровье взрослого населения.В связи с тем что основная занятость взрослого на-селения - отгонное животноводство - связано с боль-шими пространственными перемещениями, то на этугруппу населения будет оказывать влияние большее количество геологических факторов среды (рис. 3, 4).Так, при анализе связи заболеваемости взрослого на-селения и геологических факторов выявлены следующие закономерности: синхронный рост влияния аномалий естественной радиоактивности и магнитных аномалий с 2001 г. на анемии и болезни крови, кроветворных органов и отдельные нарушения, вовлекающие иммунный меха-низм, который прослеживается до 2003 г.; резкий рост влияния суммы геологических факторов на общее коли-чество заболеваний; увеличение степени связи интрузий и болезней глаза и придаточного аппарата; резкое увеличе-ние в 2003 г. связи аномалий естественной радиоактивно-сти и заболеваемости пневмонией.0,80,6£0,4;0,2■е-■е--0,2-0,4-0,6Ойж-** / /♦ * г/ > лл*/1993^20002001 200;2003 Года2*042007 2006 2007 « -Болезни крови, кроветворных органов - аномалии естественной радиоактивности-■ -Болезни крови -геомагнитные аномалии-Все виды заболеваемости -Суммарный геологический показатель-W-Болезни глаза и его придаточного аппарата - интрузии-Пневмония -аномалииРис. 3. Изменение коэффициента взаимной корреляции общей заболеваемости взрослого населения Республики Алтай и геологических факторов5 2006 2007■е-■е-0,80,60,40,2-0,2-0,4- Анемия - аномалии естественной радиоактивностиЗаболевания крови и кроветворных органов - аномалии естественной радиоактивностиЗаболевания крови и кроветворных органов -геомагнитные аномалии- Все виды заболеваемости -суммарный геологический показательЗаболевания глаза и придаточного аппарата - интрузии- Пневмония - аномалии естественной радиоактивностиЗаболевания нервной системы -геомагнитные аномалии-0,6Рис. 4. Изменение коэффициента взаимной корреляции первичной заболеваемости взрослого населения Республики Алтайи геологических факторовДействительно, при подготовке сейсмического оча-га обычно происходит усиление электромагнитного иинфразвукового излучения, усиливается истечение ра-дона, ртути и других газовых компонент, изменяется195состав подземных и поверхностных вод, что неблаго-приятно сказывается на здоровье человека и приводит к стрессам [12, 13]. Необходимо отметить, что распро-странение этих явлений может быть гораздо шире, чем эпицентральная зона землетрясения, т.к. сейсмические подвижки происходили по всему Русскому и Монголь-скому Алтаю.Известно, что высокая чувствительность биологи-ческих систем к геофизическим процессам является естественной, при этом геофизические поля оказывают существенное влияние на функционирование живых организмов. Выявленные ранее данные о существен-ном влиянии динамики геофизических полей на здоро-вье при геомагнитных возмущениях определяют необ-ходимость комплексного поиска геофизических и фи-зиологических предвестников сейсмических процессов [6]. Активизация геодинамических процессов привела к увеличению обращаемости населения по разным ви-дам заболеваемости, а уменьшение афтершокового процесса Чуйского землетрясения в свою очередь по-влияло на уменьшение обращаемости населения в ме-дицинские учреждения Республики Алтай. Выявлен-ные особенности могут выступать как характеристики адаптации населения к изменившимся условиям среды, а также быть одним из параметров, служащих для предсказания сейсмических событий. При использова-нии большого статистического материала по этому ре-гиону получены данные, свидетельствующие об увели-чении степени влияния геологических факторов на здоровье детского населения, особенно в форшоковой период Чуйского землетрясения. Повышение уровня заболеваемости: анемией, болезнями крови, кроветвор-ных органов и отдельных нарушений иммунного меха-низма, - может быть связано с активизацией тектони-ческих процессов при подготовке и протекании сейс-мических событий 2003-2005 гг.

Скачать электронную версию публикации