Ландшафтно-экологические основы рационального природопользования и охраны природы

Как контраст, можно привести морфо-функциональные особенности арктического адаптивного типа, который отличается по направлению приспособительных реакций.

 

 

 Таблица 7

 

Экологическая дифференциация человечества в процессе антропогенеза

 

 

Для него характерен значительный удельный вес мускульных тканей и хорошее развитие скелета, увеличение теплопродукции и способность интенсивно окислять жиры. Это свидетельствует об интенсификации энергетического обмена у человека в ландшафтах высоких широт с их низкими температурами и дефицитом тепла. Другой причиной является изменение калорийности и состава пищи местного происхождения за счет увеличения количества жиров.

Своеобразны биологические реакции человека в высокогорьях, где адаптация направлена на преодоление негативного влияния гипоксии и гипокапнии. Она выражается в увеличении объема грудной клетки и легких, усилении легочной вентиляции, ускорении движения крови и высоком уровне содержания гемоглобина, что помогает организму противостоять развитию кислородного голодания. В этих ландшафтах к числу экстремальных экологических факторов надо отнести в первую очередь снижение атмосферного давления, действие которого проявляется на фоне низких температур, сильных ветров, интенсивной солнечной радиации и значительной сухости воздуха. К ним можно добавить и некоторые геохимические особенности высокогорных ландшафтов, в частности дефицит иода.

Сопоставление адаптивных типов показывает не только своеобразие биологических реакций человека, но и разнообразие вызывающих их природных факторов. Их изучение помогает в выборе показателей при антропоэкологической оценке ландшафтов, особенно в современных условиях, когда адаптационные механизмы работают с напряжением в связи с миграциями населения и изменением качества природной среды.

 

2. Природные предпосылки болезней и их учет

при экологической оценке ландшафта

 

Комфортность ландшафтов снижается при наличии природных предпосылок к заболеваниям человека, что требует учета при проведении антропоэкологической оценки. Выбор показателей основывается на изучении роли различных экологических факторов в формировании природных предпосылок и связей, существующих между ними и нозо-ареалом. Числе таких болезней достаточно велико, а условия возникновения весьма разнообразны. Каждый из компонентов ландшафта или его отдельные свойства могут выступать в качестве факторов, оказывающих влияние на формирование природных предпосылок болезней. Для выяснения их роли приведена специальная таблицу, в которую включены болезни различных типологических групп (табл,8). Их систематика дана в соответствии с классификацией А.Г.Воронова, предложенной им в 1969 г. Для болезней, вызываемых живыми возбудителями, в таблицу внесены данные о механизме его передачи, которые помогают лучше понять, как осуществляется контакт возбудителя с организмом человека и установить значимость конкретных факторов при передаче.

Как критерий выбора оценочных параметров выступают количество факторов, их различные сочетания и степень участия в формировании природных предпосылок болезней.

Количество факторов является важным показателем сложности связей, существующих между патологией и природной средой. Оно может быть весьма различно и меняться при переходе от одной группы болезней к другой. Природные предпосылки биогеохимических эндемий и некоторых природноочаговых болезней, в первую очередь зоонозов метаксенозов (ЗМ), формируются при совокупном воздействии широкого комплекса факторов и часто обнаруживают связь с определенными природными ландшафтами того или иного ранга. Часто для них характерна строгая региональная приуроченность. С некоторой натяжкой к этой категории болезней можно отнести зоонозы аксенозы (ЗА) и антропонозы метаксенозы (AM), связи которых с природной средой достаточно сложные. Для других (например, геофизически обусловленных болезней) условия для их появления возникают в результате совместного действия ограниченного числа факторов или даже лишь одного из них, как у некоторых антропонозов аксенозов (АА). Эго также оказывает влияние на особенности их распределения, в том числе и на возможное расширение ареала.

Степень участия различных факторов при формировании природных предпосылок болезней определяет их значимость при проведении оценки и выборе показателей. На основании ранжирования по силе воздействия можно выделить четыре градации: 1) ведущие факторы, имеющие наибольшее значение в этиологии болезни (см.табл.8, штриховка в клеточку); 2) дополнительные, которые обязательно сопутствуют ведущему фактору, участвуя в создании необходимых условий для проявления его действия (косая штриховка), 3) второстепенные (точечные пунсоны) и 4) практически не принимающие участия (пустые клеточки).

Таблица 8

Природные предпосылки болезней человека

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Роль одного и того же фактора для различных болезней неодинакова; он может занимать ведущее положение по отношению к одной болезни, а для других вообще не играть никакой заметной роли. Так, особенности литогенной основы ландшафтов часто определяют возможность возникновения интразональных биогеохимических эндемий, но не имеют существенного значения для формирования природных предпосылок болезней других групп. Для зоонозов и метаксенозов ведущим фактором является биотический (животный мир), причем в данном случае имеется в виду не столько существование живого возбудителя инфекции или инвазии, сколько весь тот комплекс его переносчиков, основных и промежуточных хозяев, которые обеспечивают необходимую циркуляцию возбудителя в природе.

Наряду с ведущими факторами достаточно четко выделяются особые их сочетания, которые обычно сопутствуют и взаимодополняют друг друга Эго связано с наличием тесных связей между ними в природе. Одно из таких сочетаний включает биотические компоненты ландшафта и климатические факторы, совместное участие которых всегда наблюдается при формировании природных предпосылок зоонозов и метаксенозов. Для этих групп болезней доля участия остальных компонентов ландшафта меньше и определяется спецификой конкретных патологий. Другие сочетания факторов формируют условия возникновения болезней, причина которых связана с абиотическими компонентами ландшафтов. Выявление различных сочетаний ведущих и дополнительных факторов позволяет провести группировку оценочных показателей и предложить набор частных оценок, который определяет интегральную оценку ландшафта и степень его благоприятности для здоровья человека.

Установление роли отдельных факторов и компонентов ландшафта дает возможность составить модели природных предпосылок различных болезней и выявить наиболее информативные параметры для оценки. При изучении конкретных территорий такие общие модели должны быть детализированы и уточнены с учетом специфики регионов. Другая задача связана с разработкой оценочных шкал, позволяющих зафиксировать наличие или отсутствие условий для возникновения болезней. При их составлении могут быть использованы нормативы, разработанные в процессе медико-биологических исследований.

Последовательность изучения природных предпосылок болезней и использование их при экологической оценке ландшафта можно проследить на примере биогеохимических эндемий, связанных с различными содержаниями фтора в организме человека, вызывающего заболевание кариесом и флюорозом.

Выявление причины возникновения болезней. Фтор играет важную роль в организме человека, принимая участие в построении скелета, а также выполняет ряд других физиологических функций. Он поступает в организм с водой и пищей. Для изучения природных предпосылок болезней важно знать, что количество фтора в пище обычно постоянно и не превышает указанных норм, в то время как его концентрация в питьевых водах варьирует в широких пределах. С этим связано первостепенное значение вод, которые становятся непосредственной причиной заболевания человека кариесом (при недостатке фтора) и флюорозом (при избытке).

Выявление условий возникновения природных предпосылок болезней. Природные предпосылки кариеса и флюороза можно рассматри- вать как особые геохимические свойства ландшафтов, которые проявляются в виде заболеваний. Кариес относится к зональным, а флюороз — к интразональным биогеохимическим эндемиям. Одним из ведущих природных факторов их формирования являются воды. Роль других компонентов ландшафта в создании предпосылок этих болезней различна. В распространении кариеса вторым ведущим фактором является климат, так как благоприятные условия для интенсивного выноса фтора и обеднения им природных вод создаются в гумидных областях (ландшафтах тундр, лесотундр и тайги). В создании природных предпосылок флюороза большее значение имеет геологическое строение, и в первую очередь наличие обогащенных фтором пород. Эго обеспечивает строго региональное распределение очагов флюороза, в частности в районах месторождений фосфоритов.

Остальные компоненты ландшафта выступают как дополнительные факторы. Их влияние проявляется косвенно в соответствии с той ролью, которую они играют в перераспределении фтора в ландшафтах. Изучение геохимических особенностей ландшафтов и миграционных процессов, определявших уровни фтора в природных водах, позволяют составить общую схему природных предпосылок кариеса и флюороза (табл.9).

Таблица 9

Общая схема природных предпосылок кариеса и флюороза и критерии антропоэкологической оценки ландшафта

Структура природных предпосылок болезней			Параметры и критерии экологической оценки
Причина	Условия	Ведущие факторы	Содержание фтора в водах, мг/л
Недостаток фтора в организме человека	Пониженное содержание фтора в ландшафте	Воды, климат	До 0,5 природные предпосылки кариеса
			0,5-1,5 оптимальные условия
Избыток фтора в организме человека	Повышенное содержащие фтора в ландшафте	Воды, геологическое строение
			Более 1,5 природные предпосылки флюороза

 

Выбор оценочных показателей и критериев. Наиболее информативным показателем существования природных предпосылок рассматриваемых биогеохимических эндемий является содержание фтора в водах. Это микроэлемент с узким оптимумом, т.е. для него характерен очень резкий переход от физиологически полезных концентраций до концентраций, способных вызвать нарушение нормальной жизнедеятельности. В качестве критериев при оценке используются санитарные нормы, в соответствии с которыми проведено ранжирование значений показателя. Выделено три интервала концентраций фтора в водах, которые фиксируют оптимальные условия или наличие предпосылок той или иной из биогеохимических эндемий.

Учет региональной специфики — важное условие использования моделей природных предпосылок при оценивании комфортности ландшафтов. Медико-географическая ситуация в конкретных регионах часто оказывается сложной и противоречивой и требует детальной проработки. Например, на территории Коломенского района Московской области зафиксировано существование двух таких казалось бы взаимоисключающих болезней, как кариес и флюороз. Это отражает одновременно зональную приуроченность и региональное своеобразие района. На фоне почти повсеместного развития кариеса зубов существует возможность появления диффузных очагов флюороза, обусловленных особенностями литогенной основы ландшафтов: наличие фтора в фосфоритоносных отложениях юры и каширских известняках с флюоритовой минерализацией, подъем высокоминерализованных вод девона по разломам и др. Такие примеры показывают, что при детализации общих схем природных предпосылок необходим учет разнообразных местных факторов и их использование при оценке.

Частные и интегральные оценки медико-географических факторов. Изучение медико-географических факторов, оказывающих непосредственное влияние на организм человека, показывает, что часто оно является многосторонним. Это ставит проблему оценки по комплексу показателей. Ее решение осуществляется в два этапа, на первом из которых получаются частные оценки отдельных свойств, на втором — общая оценка степени благоприятности фактора.

Методику поэтапного оценивания можно проследить на примере медико-геохимического изучения природных вод, в основе которого лежит существование определенных зависимостей между их химическим составом и здоровьем человека. В соответствии с основной задачей исследований, которая сводится к разделению вод по степени пригодности для питьевых целей, в качестве оценочных показателей выступают ингредиенты природных вод, влияние которых на организм человека установлено (сухой остаток, общая жесткость, содержание сульфатов, фтора и азота нитратов). Основные критерии частных оценок — предельно допустимые концентрации этих ингредиентов, превышение которых может вызвать неблагоприятную реакцию человеческого организма. Частные оценки проводятся на основании сравнения каждого из компонентов с нормативами, величины которых определены ГОСТом для питьевых вод. При переходе к интегральным оценкам необходим учет различных соотношений вредных для здоровья человека ингредиентов и их общее количество.

Единый методический подход при определении качества вод позволяет оценить и сопоставить ресурсы водоснабжения в разных регионах. Так, изучение различных типов вод Коломенского района Московской области позволило на основании совместного использования частных и интегральных оценок сравнить их по степени благоприятности (табл. 10). Как главный принцип разделения вод по разным категориям, было выбрано количество ингредиентов, содержание которых отклоняется от допустимых пределов. Благоприятную оценку получили водоносные горизонты, в которых содержание всех ингредиентов соответствует норме. Последовательное снижение интегральной оценки происходит по мере нарастания количества ингредиентов, содержание которых превышают ПДК (соответственно малоблагоприятные и неблагоприятные воды). Параллельное использование частных оценок показывает, что причины ухудшения качества вод различны. Снижение степени благоприятности вод глубоких горизонтов связано с тем, что их использование способствует появлению целого ряда заболеваний, которые не характерны для этого региона (флюороз, уролитиаз и др.). В речных и грунтовых водах снижение интегральной оценки обусловлено увеличением антропогенного загрязнения, которое делает возможным появление нитратной метгемоглобинемии. Вообще в процессе техногенной перестройки ландшафтов вполне вероятно изменение интенсивности воздействия медико-географических факторов, что вызывает необходимость их повторной оценки.