CC BY
58
УДК [551.24:550.38]:612.482.4:616-083.98](470.1)
ЛОКАЛЬНЫЕ РАЗЛОМЫ ЗЕМНОЙ КОРЫ КАК ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЙ ФАКТОР РИСКА РАЗВИТИЯ НЕОТЛОЖНЫХ СОСТОЯНИЙ У ЖИТЕЛЕЙ НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩИХ РЕГИОНОВ СЕВЕРА
© 2004 г. Н. К. Кострюкова, *В. А. Карпин
Научно-практический центр «Геоэкология»,
Тосударственный университет, г. Сургут
В настоящее время внимание всего научного мира приковано к оценке биологического действия сверхмалых интенсивностей неблагоприятных факторов среды обитания человека, в том числе ионизирующего и неионизирующего излучения. Актуальность проблемы сверхмалых воздействий физических факторов окружающей среды на живые системы, в том числе на человека, признана мировой научной общественностью [1, 4, 11]. Анализ накопленного материала в области магнитобиологии позволяет сделать вывод о том, что геомагнитное поле является неотъемлемым фактором обитания человека; в то же время оно может вызывать характерные биологические эффекты, несущие потенциальный вред человеческому организму. Геомагнитные поля являются экологическим фактором риска для общественного здоровья. Электромагнитная безопасность населения и биоэкосистем является одной из важнейших социальных проблем государства [1, 4].
Другим важнейшим гелиогеофизическим фактором риска нормального существования и развития биосистем является ионизирующее излучение. Все живое на Земле от простейших организмов до человека с момента своего зачатия и в течение всей жизни непрерывно подвергается естественному облучению земного и космического происхождения. На биосферу постоянно воздействуют космические излучения, а также излучения многочисленных радионуклидов, рассеянных в земных породах, воде подземных источников, морей и океанов, в воздухе, во внутренней среде самих живых организмов [8, 10]. Совокупность этих излучений получила название природного, или естественного, радиоактивного фона (ЕРФ). Среднемировое значение суммарной дозы радиации от всех источников излучения составляет около 3 мЗв/год, для России — около 4 мЗв/год. Наибольший (до 70 %) вклад в суммарную дозу вносят природные источники ионизирующего излучения. Из них наибольшая доля в суммарной дозе облучения принадлежит ингаляции изотопов радона и его коротко-живущих дочерних продуктов распада, находящихся в воздухе помещений и атмосферном воздухе. Среднемировой уровень объемной активности радона-222 в воздухе жилых помещений составляет 40 Бк/м3, в атмосферном воздухе — 10 Бк/м3. Повышенное производственное облучение вносит небольшой вклад в общую среднюю дозу облучения, поскольку такому облучению подвергается малая доля населения [7].
Мощность космического излучения у земной поверхности неравномерна и подчиняется барометрическому эффекту: чем выше над уровнем моря находится поверхность земли, тем больше мощность излучения. Изменение мощности космического излучения при перемещении от экватора к полюсам называется широтным эффектом, суть которого состоит в возрастании интенсивности космического излучения по мере удаления от экватора [16].
Исследование посвящено изучению связи между выявленными аномалиями физических факторов (геомагнитное поле, гамма-излучение, выделение радона), наблюдаемых в местах локальных разломов земной коры (ЛРЗК) на территории г. Сургута (Ханты-Мансийский автономный округ) и развитием неотложных состояний у пациентов, постоянно проживающих над этими зонами. Проведенный анализ показал статистически достоверное преобладание среднегодовой адресной частоты изучаемых неотложных состояний (острая коронарная недостаточность, гипертонический криз, острые нарушения ритма, острое нарушение мозгового кровообращения) над ЛРЗК по сравнению с остальной территорией города. При планировании медицинской помощи и проведении лечебнопрофилактических мероприятий на местах необходимо учитывать расположение жилых помещений в зонах аномальных геофизических полей.
Ключевые слова: локальные разломы земной коры, геомагнитное поле, гамма-излучение, радон, неотложные состояния.
В современной радиобиологии также возрос интерес к малым дозам радиации. Проблема биологических эффектов малых доз ионизирующего излучения является в настоящее время одной из центральных и очень важна для медико-экологического мониторинга и оценки риска радиационного воздействия. В связи с недостаточной изученностью она привлекает сейчас пристальное внимание исследователей [2]. При этом среди ученых нет единого мнения: одни придерживаются точки зрения о повышенной опасности малых доз радиации, другие, исходя из линейной беспорого-вой гипотезы, отвергают какие-либо особенности действия малых доз, а третьи допускают гормезис — возможность их позитивного действия [3, 9, 17].
Радионуклиды существуют в земной коре в рассеянном, распыленном виде во всех породах и минералах либо в виде скоплений в ее нижних слоях. В местах разломов земной коры скопления радионуклидов могут выходить на поверхность, образуя области с повышенной мощностью ионизирующего излучения [16]. Результаты немногочисленных комплексных геоэкологических и медико-биологических исследований [6, 14] показали, что состояние здоровья населения определяется не только климатотехногенным воздействием на окружающую среду, но и наличием геологических неоднородностей, и в первую очередь активных локальных разломов земной коры (ЛРЗК). По мнению авторов, большинство активных разломов оказывает патогенное влияние на живые организмы, что служит основанием для их выделения в «геопатогенные зоны». В настоящее время отсутствует однозначное научное объяснение механизмов действия зон повышенной проницаемости и напряжений земной коры на биологические системы, что является первоочередной задачей проводимых в этой области фундаментальных исследований. Практическим следствием таких исследований должна стать разработка методов нейтрализации воздействия выявленных аномалий на биологические объекты, и в первую очередь на человека.
Целью настоящего исследования явилось изучение возможного влияния аномалий геофизических полей над локальными разломами земной коры на состояние здоровья жителей, постоянно проживающих в этих зонах, путем анализа частоты развития неотложных состояний у данного контингента по сравнению с жителями остальной территории г. Сургута — крупнейшего промышленного центра Ханты-Мансийского автономного округа.
Материалы и методика исследования
Нами на протяжении нескольких лет изучались особенности геомеханических свойств физических полей над ЛРЗК на территории города [6]. Эти участки представляют собой геологические структуры, которые проявляются в геологическом пространстве как локальные разломы с присущими им особыми геологическими и геофизическими свойствами. На данном этапе исследований с точки зрения биотропности проанализированы радиационное и магнитное поля. Измеряли мощность
эквивалентной дозы гамма-излучения (в мкЗв/час) двумя универсальными радиометрами-дозиметрами МКС-01Р по стандартной методике [5]. Эквивалентная равновесная объемная активность радона-222 измерялась по методике радиометрами «РЭКС» и «РАМОН» [15]. В процессе изучения магнитного поля применяли методику измерений с помощью протонного магнитометра ММП-203 [13] и векторного магнитометра ДВМ на базе квантового магнитного датчика магнитометра ММП-303 серийного производства [12]. Для оценки магнитного поля использовали расчетную величину модуля магнитного поля. Кроме того, отмечалась периодическая суточная динамика деформационных процессов в ЛРЗК (смещение элементов), сопровождающаяся выраженными вариациями физических полей. Измерения выполнялись одновременно над ЛРЗК и над сплошным массивом.
Результаты и их обсуждение
В результате исследования радиационного и магнитного полей установлено, что естественные сверхслабые физические поля и низкодозовые ионизирующие излучения в области ЛРЗК имеют ярко выраженную аномальность: их параметры оказались достоверно выше, чем над сплошным массивом (р < 0,001; см. табл. 1).
Таблица 1
Показатели изученных физических полей над локальными разломами земной коры и сплошным массивом на территории г. Сургута за период 1997—2003 гг.
Показатель над ЛРЗК Показатель
Параметр физического поля над сплошным массивом Р
Мощность эквивалентной дозы гамма-излучения, мкЗв/час 24,99±4,83 13,21±2,76 < 0,001
Эквивалентная равновесная объемная активность 222радона, Бк/м3 44,98±5,76 29,21±2,93 < 0,001
Модуль вектора магнитного поля*, нТл 420,14±88,59 249,45±97,82 < 0,001
Примечания: Р — достоверность различия между показателем над ЛРЗК и сплошным массивом, вычисленная согласно критерию Стьюдента; * — вычтено нормальное значение F по модели референц-поля IGRF2000, составляющее 58 515 нТл.
Параллельно с геофизическими исследованиями проведен более углубленный статистический анализ частоты развития неотложных состояний среди городских жителей в зависимости от места проживания — над ЛРЗК или над сплошным массивом за 5-летний период. Всего изучен 15 351 случай обращений в скорую помощь по поводу пяти наиболее часто встречающихся неотложных состояний: астматического статуса, гипертонического криза, острого коронарного синдрома, острого нарушения сердечного ритма, острого нарушения мозгового кровообращения (ОНМК). Распределение случаев обращений за скорой медицинской помощью по возрасту, полу и наблюдаемым неотложным состояниям представлено в табл. 2. Среди обратившихся отмечено явное преобладание лиц женского пола как в целом (68,1 %), так и почти по всем причинам, особенно по гипертоническому кризу (в 4 раза), за исключением острого коронарного синдрома, где мужчины превалировали в 1,6 раза.
Таблица 2
Распределение случаев обращений в скорую помощь жителей г. Сургута по возрасту, полу и наблюдаемым неотложным состояниям
Возраст- ная группа, лет Пол Коли- чество Астмати- ческий статус Гиперто- нический криз ОНМК Острая коронарная недоста- точность Острые нарушения ритма
М 330 310 5 7 7
0—19 Ж 205 192 6 5 1
Всего 535 502 11 12 2 8
М 114 59 15 10 17 13
20—29 Ж 159 113 20 18 2 6
Всего 273 172 35 28 19 19
М 477 89 128 71 146 43
30—39 Ж 563 234 220 44 18 47
Всего 1040 323 348 115 164 90
М 1107 113 367 167 362 98
40—49 Ж 2153 363 1308 156 80 246
Всего 3260 476 1675 323 442 344
М 1248 123 421 202 345 157
50—59 Ж 2227 368 1367 199 143 150
Всего 3475 491 1788 401 488 307
М 1001 156 293 194 250 108
60—69 Ж 2574 262 1457 388 240 227
Всего 3575 418 1750 582 490 335
М 485 85 95 116 98 91
70—79 Ж 2034 302 873 340 232 287
Всего 2519 387 968 456 330 378
80 и более М 131 16 33 31 27 24
Ж 543 26 192 154 47 124
Всего 674 42 225 185 74 148
М 4893 951 1357 798 1246 541
Всего Ж 10458 1860 5443 1304 763 1088
Всего 15351 2811 6800 2102 2009 1629
Таблица 3
Среднегодовая адресная частота количества вызовов скорой помощи к жителям г. Сургута по наблюдаемым неотложным состояниям (на 1 000 населения и на 1 км2
территории; М ± т)
Причина вызова Показатель над ЛРЗК Показатель над сплошным массивом Р
Всего 4,659±0,0005 3,407±0,0002 < 0,001
В том числе:
астматический статус 0,741 ±0,001 0,673±0,0004 < 0,001
гипертонический криз 2,148±0,001 1,472±0,0003 < 0,001
ОНМК 0,685±0,001 0,446±0,0005 < 0,001
острая коронарная недостаточность 0,599±0,001 0,451±0,0005 < 0,001
острые нарушения ритма 0,485±0,002 0,365±0,001 < 0,001
Примечание. Р — достоверность различий между показателями над ЛРЗК и сплошным массивом.
Изучалась адресная среднегодовая частота обращений за скорой помощью в зависимости от места постоянного проживания пациентов — над ЛРЗК или над сплошным массивом. Расчеты проводились с учетом площади изучаемой территории и плотности населения (табл. 3). Статистический анализ полученных данных показал достоверное (в 1,4 раза) преобладание общего числа обращений среди резидентов, проживающих над ЛРЗК, по сравнению с проживающими над сплошным массивом (р < 0,001). Детальный анализ по отдельным причинам вызовов также с высокой степенью вероятности подтвердил явное преобладание среди пациентов, проживающих в местах геофизических аномалий, причем наиболее часто здесь обращались за скорой помощью люди с гипертоническим кризом и ОНМК
(в 1,5 раза чаще; р < 0,001), а также с острым коронарным синдромом (в 1,3 раза), то есть больные острыми сосудистыми расстройствами.
С целью подтверждения полученных данных дополнительно изучена адресная частота госпитализации 1 176 больных с тяжелыми формами острого инфаркта миокарда (ИМ) и ОНМК в реанимационное отделение за тот же период времени. Подробное распределение обследованных реанимационных больных по возрасту и полу представлено в табл. 4. Из данных таблицы видно, что в реанимационное отделение чаще попадали пациенты мужского пола (69,7 %), особенно в случаях ИМ (75,3 %).
Таблица 4
Распределение случаев реанимационной помощи жителям г. Сургута по возрасту, полу и наблюдаемым неотложным
состояниям
Возрастная группа, лет Пол Причина реанимации Всего
Инфаркт миокарда ОНМК
М 1 3 4
0—19 Ж 0 0 0
Всего 1 3 4
М 1 4 5
20—29 Ж 2 1 3
Всего 3 5 8
М 54 21 75
30—39 Ж 12 6 18
Всего 66 27 93
М 189 53 242
40—49 Ж 25 32 57
Всего 214 85 299
М 201 64 265
50—59 Ж 32 57 89
Всего 233 121 354
М 133 43 176
60—69 Ж 65 45 110
Всего 198 88 286
М 34 15 49
70—79 Ж 56 13 69
Всего 90 28 118
М 3 1 4
80 и более Ж 10 0 10
Всего 13 1 14
М 616 204 820
Всего Ж 202 154 356
Всего 818 358 1176
Статистический анализ показал, что общая среднегодовая частота изучаемых реанимационных случаев, развившихся в местах проживания пациентов над ЛРЗК, оказалась в 1,7 раза больше, чем на остальной территории города (р < 0,001; см. табл. 5). Здесь также среднее число случаев ИМ было выше в 1,6, ОНМК — в 1,75 раза.
Таблица 5
Среднегодовая адресная частота случаев реанимационной помощи жителям г. Сургута по изучаемым неотложным состояниям (на 1 000 населения и на 1 км2 территории; М ± т)
Причина реанимации Показатель над ЛРЗК Показатель над сплошным массивом Р
Всего 0,403±0,002 0,241±0,0007 < 0,001
В том числе:
инфаркт миокарда 0,277±0,002 0,169±0,001 < 0,001
ОНМК 0,126±0,003 0,072±0,001 < 0,001
Примечание. Р — достоверность различий между показателя -ми над ЛРЗК и сплошным массивом.
Результаты проведенных исследований подтверждают возможность негативного воздействия аномальных физических полей, выявленных в жилых зонах над ЛРЗК, на общественное здоровье, особенно на больных хроническими заболеваниями с ослабленными адаптивными возможностями, и диктуют необходимость разработки определенного комплекса мероприятий, направленных на уменьшение геопатогенных эффектов этих зон. Сюда относятся экологически обоснованное размещение хозяйственных и жилищно-коммунальных объектов на территории города, выбор земельных участков для строительства зданий и сооружений и перепрофилирование уже построенных, а также целенаправленное планирование и реализация лечебно-профилактической помощи населению с учетом расположения жилых и производственных зданий в зонах геофизических аномалий.
Список литературы
1. Владимирский Б. М. Глобальная ритмика Солнечной системы в земной среде обитания / Б. М. Владимирский, В. Я. Нарманский, Н. А. Темурьянц // Биофизика.
— 1995. — Т. 40, № 4. — С. 749—754.
2. Гончарова Р. И. Генетическая эффективность малых доз ионизирующей радиации при хроническом облучении мелких млекопитающих / Р. И. Гончарова, И. И. Смолич // Радиац. биология. Радиоэкология. — 2002. — Т. 42, № 6. — С. 654 — 660.
3. Грейб Р. Эффект Петко: влияние малых доз радиации на людей, животных и деревья / Р Грейб. — М., 1994. — 263 с.
4. Григорьев Ю. Г. Человек в электромагнитном поле: Существующая ситуация, ожидаемые биоэффекты и оценка опасности / Ю. Г. Григорьев // Радиац. биология. Радиоэкология. — 1997. — Т. 37, № 4. — С. 690—702.
5. Инструкция по измерению гамма-фона № 3255. — М., 1984.
6. Кострюкова Н. К. Локальные разломы земной коры
— фактор природного риска / Н. К. Кострюкова, О. М. Кострюков. — М.: Изд-во АГН, 2002. — 239 с.
7. Крисюк Э. М. Уровни и последствия облучения населения / Э. М. Крисюк // АНРИ. — 2002. — № 1. — С. 4—12.
8. Кузин А. М. Природный радиоактивный фон и его значение для биосферы Земли / А. М. Кузин. — М., 1991.
— 117 с.
9. Кузин А. М. Идеи радиационного гормезиса в атомном веке / А. М. Кузин. — М., 1995. — 158 с.
10. Кузин А. М. Электромагнитная информация в явлении жизни / А. М. Кузин // Биофизика. — 2000. — Т. 45, № 1. — С. 144—147.
11. Кулешова В. П. Частота появления тяжелых травм в периоды планетарных геомагнитных бурь / В. П. Кулешова, С. А. Пулинец // Биофизика. — 2001. — Т. 46, № 5. — С. 927—929.
12. Магнитометр пешеходный квантовый ММП-303: Техническое описание и инструкция по эксплуатации. — М., 1982.
13. Магнитометр пешеходный протонный ММП-203: Техническое описание и инструкция по эксплуатации. — М., 1987.
14. Мельников Е. К. Патогенное воздействие зон активных разломов земной коры Санкт-Петербургского региона / Е. К. Мельников, В. А. Рудник, Ю. И. Мусейчук,
B. И. Рымарев // Геоэкология. — 1994. — № 4. —
C. 50—69.
15. Методика измерения эквивалентной равновесной объемной активности радона в помещениях зданий. — М., 1995.
16. Рябцев И. А. Естественная радиоактивность / И. А. Рябцев // Ядерная энциклопедия. — М., 1996. — С. 22—28.
17. Ярмоненко С. П. Проблемы радиобиологии в конце ХХ столетия / С. П. Ярмоненко // Радиац. биология. Радиоэкология. — 1997. — Т. 37, № 4. — С. 488—493.
EARTH CRUST LOCAL FAULTS AS TERRITORIAL RISK FACTOR OF URGENT DISEASES AMONG OF POPULATION OF OIL- AND GAS-PRODUCING HORTHERN REGIONS
N. K. Kostrucova, *V. A. Karpin
Municipal Practical Science Center «Geoecology»,
* State University, Surgut
The aim of this investigation is the study of relations between physical factors anomalies (geomagnetic field, gamma-eradiation, radon exposure) in places of earth crust local faults on the territory of town Surgut (Khanti-Mansijsky autonomous district) and urgent diseases development among patients living above this zones. Analysis of received facts has showed reliable prevalence of acute coronary failure, hypertensive crisis, acute arrhythmia and insult amongst of residents living on the earth crust local faults territory comparatively the rest town regions. Local health services must plan its’ medical and prophylactic actions taking into consideration territorial particularity of earth crust natural physical factors.
Key words: earth crust local faults, geomagnetic field, gamma-eradiation, radon, urgent diseases.
