Некоторые проблемы методологии геоэкологического мониторинга муниципальных образований

Некоторые проблемы методологии геоэкологического мониторинга муниципальных образований

Бочаров В.Л., Спиридонов Е.Г., Жердев В.Н.

Геоэкологический мониторинг, являющийся подсистемой функционального мониторинга окружающей среды, особенно эффективен на уровне муниципальных образований. Основные методологические принципы геоэкологического мониторинга – принцип системности, принцип специфичности объекта воздействия, принцип оптимизации описания объекта, принцип аналогии, принцип ведущего фактора. Муниципальный подход позволяет обосновать прогнозные экспертные оценки экологической ситуации на основе мониторинга и целенаправленно и оперативно разрабатывать стратегию принятия адекватных решений органами экологического контроля и здравоохранения. Мониторинг (М) – контроль, оценка, прогноз и управление состоянием окружающей среды в связи с хозяйственной деятельностью человека. Различают три главные ступени М.: глобальный биосферный; региональный геосистемный, или природохозяйственный; локальный биоэкологический, или медико-экологический. В России и других странах созданы специализированные станции М., наблюдения ведутся также в биосферных заповедниках. В основу теоретических исследований положены труды В.И.Вернадского, А.И.Воейкова, В.В.Докучаева, В.Р.Вильямса, А.Н.Костякова и других ученых.

Наиболее значимые проблемы мониторинга окружающей среды рассматриваются в исследованиях Ю.А.Израэля, И.П.Герасимова, Б.В.Виноградова, В.М.Федорова, В.Д.Ковды, В.И.Гридина, В.И.Акорвецкого, К.Я.Кондратьева, Н.З.Малашенко, Л.И.Кулешова, Ш.И.Литвака, Б.И.Кочурова, В.Н.Родионова, П.Р.Поповича, Г.Н.Василенко, Ю.Н.Зборищука, В.А.Королева и др.

О возможностях практического подхода к решению задач многоцелевого мониторинга свидетельствуют исследования В.Н.Жердева, С.Д.Дегтярева, П.С.Русинова (мониторинг земель), В.Л.Бочарова, В.М.Смольянинова (геоэкология), В.Н.Золоторева, А.В.Назаренко, Т.Н.Задорожной (синоптическая метеорология и аэроэкология) и др.

Обзор региональных медико-экологических исследований, являющихся составной частью геоэкологического мониторинга, проведенных в различных по природно-климатическим и социальноэкономическим условиям городах, свидетельствует о перспективности геоэкологического подхода к анализу состояния здоровья населения, прежде всего, детей. На основе обобщения многочисленных экспериментальных данных в основных чертах сформулированы общие методические принципы территориального медико-экологического анализа: 1) приоритетность эпидемиолого-статистических методов анализа медико-статистических данных, закономерности пространственно-временной динамики которых проявляются лишь в больших по численности населения группах; 2) региональная специфика взаимосвязей состояния здоровья населения и качества окружающей среды; 3) необходимость учета порогов воздействия и эффекта суммации вредных факторов риска. Репрезентативным периодом обследования считается 3-5 – летний временной интервал. Все шире внедряются бальные оценки в анализ экологического состояния и оценку комфортности городской среды.



Рис.1. Объекты исследования геоэкологического мониторинга приземного слоя атмосферы и контролирующие органы медико-экологического мониторинга (использованы данные [1,2,10,15,17]).

Из общей постановки задач мониторинга состояния окружающей среды можно сформулировать специфический перечень задач создаваемого медико-экологического мониторинга, являющегося подсистемой геоэкологического мониторинга окружающей среды:

- разработка концептуальной модели, методов и алгоритмов системы оценки и прогнозирования медико-экологической ситуации на основе мониторинга с реализацией в практике здравоохранения муниципального образования на базе современных информационных технологий (автоматизированных систем);

- системный анализ организационной и функциональной структуры службы медико-экологического мониторинга в части интеграции отдельных компонентов мониторинга в единую систему учета, прогнозирования и управления факторами, влияющими на медико-экологическую ситуацию;

- управление медико-экологической ситуацией на основе информационных технологий управления (ИТУ), как составной части автоматизированной системы медико-экологического мониторинга;

- формирование структуры и разработка алгоритмов функционирования машины логического вывода (системы принятия решений) для управления факторами, влияющими на медико-экологическую ситуацию, на основе перспективной и текущей информации;

- разработка и ведение автоматизированной информационно-справочной подсистемы медикоэкологического мониторинга и ИТУ, включающей взаимоувязанную базу знаний медицинского и экологического характера, элементы искусственного интеллекта и автоматизированные экспертные системы;

- научная поддержка и обоснование эффективных методов прогнозирования развития медикоэкологической ситуации, принципов формирования муниципальной программы, обеспечивающей организацию лечебно-профилактических и методических мероприятий.

Оценка риска здоровью человека, который обусловливается загрязнением окружающей среды, является в настоящее время одной из важнейших медико-экологических проблем, решение которой потребовало создания информационного фонда медико-экологического мониторинга в виде автоматизированных баз данных и разработки концептуальной модели исследуемой предметной области, определяющей перечень необходимых показателей и структуру информационных потоков с указанием взаимосвязей между ними (рис.1).

Методологические подходы к анализу состояния здоровья населения с учетом экологического состояния окружающей среды связаны с применением общей теории систем и оценочными экологическими исследованиями в гигиене, эпидемиологии и медицинской географии. При этом в качестве основного системообразующего фактора признается заболеваемость населения, а все остальные условия, в том числе и показатели деятельности сети здравоохранения, рассматриваются как параметры, воздействующие на здоровье населения.

Осуществляя региональные медико-экологические исследования в методическом плане необходимо во-первых, четко определить методику получения репрезентативных данных (контингенты обследуемого населения, экологические факторы среды, подбор факторов риска, выбор пространственных и временных единиц для анализа); во-вторых, - формализовать и стандартизировать базу исходных параметров, а также применить наиболее адекватные методы обработки данных, позволяющие однозначно интерпретировать результаты. В настоящее время уже очевидно, что количественные методы анализа не только предпочтительнее традиционных описательных, но необходимы для получения информативных и объективных результатов.

В решении данной проблемы среди множества аспектов ее реализации, по крайней мере, два вопроса заслуживают особого внимания:

1) принципы формирования базы входных данных о состоянии здоровья населения и экологических факторов среды (факторов риска повышения заболеваемости); 2) организационно-техническая основа муниципального мониторинга здоровья населения, эффективность которого во многом зависит от грамотного применения современных компьютерных информационных технологий [13,18].

Научно-методические основы мониторинга Согласно сложившимся представлениям мониторинг "среда-здоровье" (медико-экологический мониторинг) определяется как система организационно-технических и профилактических мероприятий, обеспечивающих наблюдение за состоянием среды обитания, здоровья населения, их оценку и прогнозирование, а также действий, направленных на выявление, предупреждение и устранение влияния вредных факторов обитания (факторов риска) на здоровье населения.

Факторы риска – это условия окружающей среды, существенно повышающие риск возникновения заболевания населения. По мнению большинства отечественных и зарубежных экспертов Всемирной организации здравоохранения, здоровье человека и его заболеваемость определяется, по крайней мере, четырьмя группами факторов, взаимодействующих в следующем соотношении: 1) медикогенетическим (20%), 2) образом жизни и качеством питания (50%), 3) состоянием окружающей среды (20%), 4) уровнем развития здравоохранения (10%). Вопросы количественной оценки вклада каждой группы факторов в общую структуру заболеваемости населения важны, так как определяют объем и специфику профилактических мероприятий.

Методология выявления связей в системе "среда-здоровье" базируется обычно на следующих принципах.

1. При оценке воздействия окружающей среды на здоровье населения наиболее часто в качестве основного параметра выбирают заболеваемость детского населения. Детский контингент – своеобразная индикаторная группа, отражающая реакцию коренного населения на вредные воздействия факторов среды. Целесообразность учета детской заболеваемости определяется тем, что дети в меньшей степени, чем взрослые, подвержены внутригородской миграции. Они теснее привязаны к территории, на которой живут и учатся, не испытывают непосредственного влияния профессиональных вредных привычек. Кроме того, из-за анатомо-физиологических особенностей дети более чувствительны к качеству среды обитания, а сроки проявления неблагоприятных эффектов у них короче. Это повышает достоверность медико-статистических исследований, позволяет делать более объективные выводы об экологической обусловленности заболеваний [12,20].

2. В подавляющем большинстве случаев в связи с загрязнением окружающей среды наблюдается однотипная структура изменения показателей здоровья детей. Например, отклик организма на уровень атмосферного и почвенного загрязнения среды в порядке убывания образует ряд: а) иммунологическая реактивность; б) острые заболевания органов дыхания аллергического характера; в) отклонения от нормы функциональных и физиологических показателей - нарушение гармонического физического развития, увеличение числа лейкоцитов в крови при снижении гемоглобина (анемия); г) рост хронических заболеваний; д) увеличение частоты врожденных аномалий, новообразований, болезней крови, системы кровообращения, реагирующих на качество среды обитания [5,14].

3. Среди геоэкологических факторов риска здоровью горожан обычно выделяют уровень атмосферного загрязнения, качество питьевой воды, почвы, архитектурно-планировочную структуру городского пространства, определяющие комфорт жизнеобеспечения и являющиеся предметом контроля соответствующих мониторинговых природоохранных и гигиенических ведомств [3,4,19,21].

Геоэкологические подходы в современной урбоэкологии Основой научно-прикладных исследований в современной урбоэкологии в связи с изучением воздействия факторов городской среды на здоровье населения является концепция факторов риска.

Согласно данным литературы около 18-20 % заболеваний населения связано с воздействием факторов окружающей среды. Все возрастающее количество конкретных региональных исследований позволяет проследить некоторые общие закономерности корреляционных связей между качеством среды обитания и заболеваемостью населения.

Одним из ведущих показателей техногенной нагрузки на городское население, по мнению Н.С.Касимова с соавторами [11,21], следует считать коэффициент эмиссионной нагрузки – количество выбросов в атмосферу от стационарных источников, приходящихся в год на 1 жителя.

Корреляционные связи детской заболеваемости с качеством среды обитания, прежде всего, уровнем загрязнения городских ландшафтов, статистически подтверждены в ряде отечественных и зарубежных региональных исследований.

В монографии "Экогеохимия городских ландшафтов" [21], на примере различных городов от Заполярья до Северо-Кавказских курортов, а также Польши и Монголии, показаны связи качества сельскохозяйственной продукции и заболеваемости населения с загрязнением городской среды тяжелыми металлами, полициклическими ароматическими углеводородами. Например, в г. Москве отмечается опасная эколого-геохимическая обстановка в Восточном административном округе, в местах концентрации автомагистралей, железных дорог и промышленных зон. В Норильске рост заболеваний населения наблюдается вблизи промышленных зон, где накопление токсикантов в природной среде на 2-3 порядка выше фонового. Анализ медико-экологической обстановки в г. Магнитогорске (центре черной металлургии) показал наличие высоких и достоверных корреляций между раком легкого, заболеваемостью органов дыхания и степенью техногенной нагрузки, определяемой по уровню загрязнения атмосферного воздуха. Так, в экологически опасных районах города с повышенным загрязнением атмосферного воздуха заболеваемость раком легкого составила у женщин и мужчин 31,3-72,6 случаев на 100 тысяч населения, а в условно чистых районах – 8,9 и 39,8 случаев соответственно.

В г. Томске наблюдаются достоверные корреляции между детскими болезнями органов дыхания, крови, печени, нервной системы и содержанием тяжелых металлов в почве. Сделан вывод об "экологической обусловленности" данных групп болезней, отражающих накопление ксенобиотиков в организме при аэрогенном поступлении или с пищей. Физиологически более стабильными являются сердечно-сосудистая, костно-мышечная, эндокринная системы организма, не испытывающие прямого воздействия экологических факторов.

На примере Закамска – одного из городовспутников Перми – установлена сильная зависимость между общей детской заболеваемостью и содержанием в атмосфере угольной пыли; болезнями нервной системы и количеством фтористых соединений в воздушной среде; болезнями кожи и концентрацией пыли предприятий горно-шахтного машиностроения; аллергическими болезнями кожи и окисью марганца. Выявлены достоверные корреляции между бронхиальной астмой, анемией и пылью синтетических моющих средств; между анемией, болезнями органов пищеварения, врожденными пороками и фтористыми соединениями в ряде районов города.

В крупных промышленных центрах на основе выборочно-статистического обследования отмечена тенденция ухудшения здоровья детей на фоне роста атмосферного загрязнения фенолом, формальдегидом [12].

В районах с устойчивым превышением нормативов ПДК в 2-3 раза (в промзоне вблизи ТЭЦ и ряда крупных предприятий химического профиля) достоверно выше заболеваемость детей по болезням мочеполовой сферы, кожи, органов дыхания; врожденным аномалиям. Наблюдается положительная корреляция средней степени между общей детской заболеваемостью и концентрацией хлоридов, сульфатов в питьевой воде [6,11].

В приморском городе Новороссийске Краснодарского края уровни онкологической смертности населения коррелируют со степенью общей техногенной нагрузки, определяемой по количеству и мощности промышленных предприятий в различных районах города, классу их вредности, объемам выбросов вредных веществ, интенсивности транспортных потоков [12]. В участках города с максимальным промышленным прессингом (в зоне воздействия цементных заводов) выше удельный вес рака легкого и рака желудка среди других локализаций рака у умершего населения. Отмечена роль неблагоприятной розы ветров, вызывающей снос вредных выбросов цементных заводов преимущественно в центральную часть города на жилые кварталы. Наблюдается тенденция увеличения случаев онкологической смертности на пониженных участках города, где могут осаждаться вредные примеси. В ряде исследований [7,11,12] показано, что в современных промышленных городах ведущим загрязнителем природной среды является атмосферный воздух, качество которого влияет на уровень заболеваемости населения болезнями органов дыхания, эндокринными, нервными заболеваниями, а также болезнями органов пищеварения. С помощью методов математического моделирования установлены достоверные сдвиги в функциональном состоянии организма и рост хронических заболеваний детей в городах с неблагоприятным экологогигиеническим фоном. Аналогичные результаты о зависимости заболеваний детей, прежде всего ОРВИ, бронхитами, пневмонией от уровня загрязнения атмосферного воздуха получены в гигиенических исследованиях урбанизированной зоны Южной Сибири [9,11].

В ряде работ, выполненных в г. Воронеже на основе выборочно-статистического метода с применением компьютерного анализа медико-экологических данных, показана зависимость состояния здоровья детей от качества окружающей среды. Так, в зоне обслуживания 8-й детской поликлиники Коминтерновского района города, где проживает около 10 тысяч детей, отмечена неблагополучная ситуация по врожденным аномалиям и болезням крови. К ведущим факторам риска отнесены транспортная и промышленная нагрузки на окружающую среду, тип застройки микрорайона, степень загрязнения почвы тяжелыми металлами [5,12]. Повышение общей хронической заболеваемости отмечено на участках с выровненным рельефом. Повышенной транспортной нагрузкой, минимальным искусственным озеленением и неблагоприятным типом застройки (чередование промышленных и жилых массивов без соблюдения размеров санитарно-защитных зон) объясняется рост заболеваний органов дыхания. На педиатрических участках вблизи крупнейших автомагистралей города увеличивается частота заболеваний нервной системы и органов чувств, а вблизи железнодорожного полотна растет заболеваемость по болезням органов пищеварения и мочеполовой системы. Кроме того, участки с неблагоприятной застройкой и повышенным содержанием в почве свинца отличаются увеличением частоты новообразований у детей; увеличение концентраций хрома в почве происходит параллельно с нарастанием числа врожденных аномалий.

На основе сопоставления уровня загрязнения атмосферного воздуха и детской заболеваемости промышленных и условно чистых зон города установлена достоверная связь между запыленностью и загазованностью воздуха оксидами азота, серы, формальдегидом и заболеваемостью детей пневмонией и другими заболеваниями органов дыхания [5, 12].

По результатам исследований, выполненных рядом авторов в г. Воронеже, отчетливо выявляются неблагополучные зоны. Так, Х.А.Джувеликян [7] отмечает статистическую связь роста загрязнения воздуха и частоту отклонений в развитии новорожденных, которые значительно чаще фиксируются в районе завода "Синтезкаучук" и ТЭЦ-1 по сравнению с районом агроуниверситета. Исследования, выполненные в в промышленном Левобережье города, свидетельствуют об увеличении как у детей, так и у взрослых, проживающих вблизи промышленных массивов, новообразований, эндокринных заболеваний, холециститов, болезней органов дыхания [5,7]. Авторы выделяют экологически "зависимые" заболевания – ОРВИ, пневмонию, язву желудка, гастриты, гипертонию. Несмотря на определенную разрозненность, неполноту материалов по всему городу, различия в методиках анализа данных, затрудняющих сопоставление отрывочных сведений, по предварительным результатам в г. Воронеже выделяются по крайней мере два неблагополучных района – вблизи промзоны Левобережного района (6, 3 детские поликлиники; 18 взрослая поликлиника) и в ряде жилых массивов вблизи промзоны Коминтерновского района (8 детская поликлиника; 11 взрослая поликлиника).

Конкретные эколого-гигиенические исследования, выполненные в ряде урбанизированных зон Воронежской области, свидетельствуют о корреляции детской заболеваемости с уровнем атмосферного и почвенного загрязнения. Например, в г. Россошь (один из крупнейших промышленных центров области преимущественно химического профиля) наблюдается увеличение детской заболеваемости в районах города с повышенной концентрацией тяжелых металлов в атмосферной пыли [12]. Ранжированный ряд по степени опасности концентраций элементов следующий: молибден, кобальт, стронций, олово, титан, лантан, ванадий, свинец, медь, хром. Наиболее неблагоприятен эффект их суммации в пыли, вызывающей вероятное увеличение болезней органов дыхания, крови, мочеполовой системы и новообразований у детей. В г. Россошь, кроме того, отмечено экологическое значение ландшафтных условий, проявляющееся, в частности, в достоверном повышении уровней общей детской заболеваемости на возвышенных локальных участках песчаной надпойменной террасы рек Черная Калитва и Россошь со слабой естественной защищенностью грунтовых вод от загрязнения.

Сопоставление результатов оценки комфортности городской среды крупных промышленных центров показывает, что наименее комфортными являются района с высоким атмосферным загрязнением и неблагополучным акустическим фоном вследствие высокой транспортной загруженности, повышенного техногенного прессинга [12].

Ситуация, по-видимому, усугубляется нерациональной планировкой (среднеэтажные жилые застройки преимущественно 50-60-х гг., размещаемые вблизи прозон) в сочетании с недостаточно развитой рекреационной инфраструктурой. Экологогигиеническое неблагополучие таких районов вызывает ответный рост заболеваемости детей болезнями органов дыхания, крови, органов пищеварения, мочеполовой системы, увеличение частоты врожденных аномалий развития.

Наряду с детской заболеваемостью другим "индикатором" благополучия экологической обстановки в городах обычно считают онкологическую заболеваемость и смертность населения.

Считается, что воздействием факторовканцерогенов обусловлено возникновение от 20 до 60%, а по некоторым данным – до 80% всех случаев заболеваний злокачественными новообразованиями. Обычно большую часть этих воздействий связывают с химическим загрязнением тяжелыми металлами – мышьяком, хромом, ртутью, свинцом, никелем – и углеводородами, бенз(а)пиреном [14]. Некоторые формы рака, например, желудка, чаще увязывают с характером почвы, воды и особенности питания.

Отмечена положительная корреляция онкологической заболеваемости и общего уровня урбанизации, плотности населения; наблюдается достоверная зависимость онкосмертности от уровня пестецидного загрязнения земель.

Региональные медико-географические и эпидемиологические исследования, проведенные в ряде промышленных городов, показали, что среди факторов риска онкологической заболеваемости и смертности наиболее значимыми являются общая техногенная нагрузка территории (количество и мощность промышленных предприятий, класс их вредности, объемы выбросов вредных веществ в атмосферу), интенсивность транспортных потоков, планировка города в связи с розой ветров; причем повышенная техногенная нагрузка, видимо, провоцирует развитие прежде всего таких злокачественных новообразований, как рак легкого и рак органов пищеварения.

Обзор региональных медико-экологических исследований, проведенных в различных по природно-климатическим и социально-экономическим условиям городах, свидетельствует о перспективности геоэкологического подхода к анализу состояния здоровья населения, прежде всего детей. На основе обобщения многочисленных экспериментальных данных в основных чертах сформулированы общие методологические принципы территориального медико-экологического анализа: 1) приоритетность эпидемиолого-статистических методов анализа медико-статистических данных, закономерности пространственно-временной динамики которых проявляются лишь в больших по численности населения группах (закон "больших чисел"); 2) региональная специфика взаимосвязей состояния здоровья населения и качества окружающей среды; 3) необходимость учета порогов воздействия и эффекта суммации вредных факторов риска. Репрезентативным периодом обследования считается 3-5-летний временной интервал. Все шире внедряются балльные оценки в анализ экологического состояния и оценку комфортности городской среды.

При анализе медико-экологической обстановки в крупных городах обычно первостепенное внимание уделяют эколого-геохимической ситуации, гораздо реже в поле внимания исследователей включаются такие факторы как архитектурнопланировочная структура, развитие рекреационной инфраструктуры, характер озеленения, обводненность, рельеф и другие ландшафтно-экологические условия [13]. В итоге расчетные корреляции между заболеваемостью населения и качеством среды обитания зачастую не позволяют комплексно определить уровень комфортности для проживания населения и наметить необходимые оптимизационные меры. ъ Компьютерные технологии и информационные системы в организации мониторинга Анализ территориальных факторов риска повышения заболеваемости, построение моделей воздействия факторов среды на здоровье населения и комплексная оценка комфортности городской среды требуют принципиально иных методов накопления и аналитической обработки первичных данных. Такие возможности значительно расширяются в связи с внедрением мониторинговых подходов к слежению за состоянием здоровья населения и общей компьютеризацией здравоохранения, специализированных природоохранных ведомств и служб экологического контроля. В сложившейся терминологии медико-экологический мониторинг можно рассматривать как составной блок комплексного геоэкологического мониторинга, основными задачами которого в условиях городской среды являются: 1) формирование банка данных о состоянии здоровья населения и состоянии окружающей среды контролируемой территории; 2) оценка медицинской и экологической ситуации в сравнении с принятыми нормативными критериями (санитарными и гигиеническими нормативами); 3) определение экологических факторов риска повышения заболеваемости, выделение "управляемых" факторов риска; 4) слежение за состоянием здоровья населения и качеством окружающей среды, прогноз неблагоприятных медико-экологических ситуаций; 5) медико-экологическое зонирование городского пространства (оценка комфортности условий жизни населения) и планирование оптимизационных мер в неблагоприятных зонах.

Мониторинговый подход к охране здоровья населения развивался параллельно с созданием систем мониторинга окружающей среды, внедрением автоматизированных геоэкоинформационных систем в практику природопользования, экологического контроля и природоохранные сферы деятельности в 70-80 гг. [9]. В этот период рядом ведущих отечественных и зарубежных научных учреждений было проведено обоснование организационных, информационных и технических аспектов реализации автоматизированных систем применительно к решению задач мониторинга окружающей среды. В ряде промышленно развитых стран Западной Европы (Швеции, Финляндии, Дании, Германии), а также США и Японии уже в начале 60-х гг. стали формироваться автоматизированные банки медицинских данных. На основе таких автоматизированных систем (их развитие было успешным благодаря существованию, например, в Скандинавских странах личного номера, однозначно индифицирующего каждого человека) позднее начали формировать территориальные регистры рака, функционирующие сейчас во многих регионах и городах России, в том числе в Воронежской области [12,19,20].

Более сложной задачей оказалось формирование банков геоэкологических данных, взаимосвязанных с медицинскими регистрами. До настоящего времени этот процесс находился в стадии становления, причем, не столько из-за технических сложностей, которые сейчас успешно решаются на базе вычислительных сетей, сколько из-за ведомственной разобщенности медицинских и природоохранных служб. Определенную негативную роль сыграли и стратегические просчеты в информатизации отечественного здравоохранения за последние 15-20 лет. Основные недостатки в информатизации здравоохранения за этот период сводят к следующим положениям.

1. В результате "инерционности" управленческого звена информатизация здравоохранения направлена в основном на решение задач обработки статистических показателей по типу "бухгалтерского учета". Крайне недостаточное внимание уделяется вопросам моделирования медико-демографических процессов в их взаимосвязи с геоэкологической, природно-ресурсной ситуациями. В отличие от отечественной практики в развитых странах мира интенсивно развивается подход, основанный на моделировании медико-экологических процессов, построении многофакторных моделей социальноэкологической очаговости болезней. Внедряются компьютерные системы слежения за качеством среды обитания и состоянием здоровья населения. 2. В настоящее время отсутствует единый типовой подход к проектированию медицинских информационных систем; слабая типизация и отсутствие информационной совместимости медицинских и геоинформационных систем делает крайне затруднительной задачу формирования единых, интегрированных банков медико-экологической информации.

3. Негативную роль сыграла жесткая нормативная финансовая и кадровая база учреждений здравоохранения, исключающая любую структурнофункциональную перестройку в учреждении, связанную с внедрением новых технологий и перестройку потоков документооборота. В зарубежной практике эта проблема решалась созданием специальных поощрительных фондов за освоение новых технологий, увязывалась с уровнем квалификации и оплаты труда специалистов, обеспечивая материальную и моральную заинтересованность кадров в освоении компьютерных технологий.

Слабая разработка концепции информатизации здравоохранения в сочетании с общим низким медико-техническим потенциалом лечебных учреждений осложняется определенной изоляцией отечественной практики от мирового опыта разработки диагностических автоматизированных систем как в здравоохранении, так и в геоэкологии, гигиене. С проявлением на отечественном рынке современных IBM-компьютеров процесс создания профильных информационных систем, в том числе и в системе санитарно-эпидемиологического надзора, значительно ускорился. За последние 5-7 лет активно внедряются в практические отрасли автоматизированные системы управления экологической обстановкой в городе, функционирующие в г. Москве, г. Казани и ряде других крупных промышленных центров. Совершенствуются комплексные скрининговые системы автоматизированного обследования пациента, в последние годы делаются попытки создания многопрофильных городских служб типа "педиатрическая помощь" и других, построенных на основе мониторингового подхода к слежению за контролируемым объектом.

Конструктивная схема таких систем, ориентированных на реализацию задачи мониторинга окружающей среды и здоровья населения, видимо, должна проектироваться как система специальных автоматизированных рабочих мест (АРМ) специалистов, осуществляющих сбор исходных данных, замыкающихся на центральную базу данных – головное звено управления ("файл-сервер"), т.е. строиться по иерархическому модульному принципу.

Таким образом, организационно-техническое обеспечение автоматизированной системы мониторинга здоровья городского населения наиболее целесообразно реализовывать в форме типового АРМа городского уровня управления (на базе городского центра Госсанэпиднадзора и других природоохранных и лечебно-профилактических ведомств). Центральная база данных должна содержать взаимоувязанные блоки медицинской, экологической информации, а также нормативно-справочные критерии (рис.2). Предпочтительнее формирование баз данных реляционного типа для IBM-совместимой компьютерной сети. Основными пространственными операционными единицами поискового анализа и последующего мониторинга здоровья населения должны выступать зоны обслуживания поликлиник, а в перспективе – медицинские округа или педиатрические участки. Максимальная детализация необходима для выявления локальных очагов заболеваний и провоцирующих их активность экологических факторов риска. В то же время слишком детализованная информация, сложные модели и алгоритмы вряд ли целесообразны, поскольку создают почву для проявления случайных процессов (излишняя детализация нарушает закон "больших чисел", обязательный в статистических исследованиях) либо не позволяют пользователю вникнуть в механизм функционирования управляемого объекта [18].

Функционирование АРМа в системе городского медико-экологического мониторинга должно обеспечивать достоверность, оперативность, достаточность используемой информации; экономичность эксплуатации; секретность и защиту информации от несанкционированного доступа; возможность аналитической обработки любых массивов, хранящихся в базе данных, математико-картографического моделирования и статистического прогнозирования контролируемых процессов в рамках имеющихся ограничений.

Анализ теоретических источников и методических подходов, применяющихся к оценке медико-экологической ситуации в промышленном городе, показывает, что современный технический уровень в сочетании с комплексным геоэкологическим подходом к изучению городской среды позволяет вполне успешно решать информационные проблемы регионального мониторинга здоровья населения. Среди основных параметров слежения, по-видимому, следует рассматривать детскую заболеваемость (в разрезе классов болезней и основных нозологических форм в соответствии с принятой системой официальной отчетности) и онкологическую заболеваемость всего населения (по основным локализациям злокачественных новообразований).



Рис.2. Блок-схема информации системы городского медико-экологического мониторинга.

Учитывая региональную специфику городских условий, экологическую базу данных целесообразно формировать в виде следующих основных блоков данных:

1) качество атмосферного воздуха;

2) качество питьевой воды;

3) качество (загрязнение) почвенного покрова;

4) архитектурно-планировочная структура; 5) ландшафтно-экологическая структура территории.

Среди основных способов анализа данных должны применяться статистические методы выявления основных факторов риска (на основе оценки корреляционных связей типа "фактор" – "болезнь"), прогнозирования заболеваемости на базе слежения за состоянием окружающей среды и оценке комфортности условий жизни населения для последующей выработки экологической политики как в городе, так и муниципальных образованиях.

Мониторинг муниципалитетов На основе разработанной концептуальной модели ИТУ и автоматизированной системы медико-экологического мониторинга в целом была определена структура информационной поддержки функционирования системы (информационного фонда), с использованием лицензионных программных продуктов (Windows для рабочих групп 3,11, EXCEL 5,0, СУБД FOXPRO 2,5) разработаны автоматизированные базы данных и программное обеспечение, реализующие информационно-аналитические функции и являющиеся составными частями компьютерной системы медико-экологического мониторинга муниципальных образований и г. Воронежа в целом (см. рис.2).

Прогнозирование экологических ситуаций является наиболее сложной в структуре мониторинга (рис. 3). Оно включает три блока, объединенных целевым назначением: социально-экономический, геосистемный и экологических проблем и ситуаций (прогноз влияния изменения природной среды) и экологических проблем и ситуаций (прогноз влияния изменения свойств ландшафтов на условия проживания людей и состояние их здоровья, природно-ресурсный потенциал, генофонд и т.д.). Разработка прогноза каждого из названных блоков является самостоятельной задачей. При системном же подходе они имеют общую цель – суждение о состоянии экологической ситуации в будущем (ее пространственных и временных масштабах и степени остроты [5,8,16].

Таким образом, основными методологическими принципами, которые должны соблюдаться при проведении прогнозной экспертной оценки экологической ситуации на основе мониторинга, являются: принцип системности, принцип специфичности объекта, оптимизация описания объекта, принцип аналогии, принцип ведущего фактора. Степень приближения к соблюдению принципов при прогнозировании экологических ситуаций служит одной из оценок качества проведенного прогнозирования.





Список литературы

1. Безуглая Э.Ю. Мониторинг состояния загрязнения атмосферы в городах. – Л.: Гидрометеоиздат, 1986. – 200 с.

2. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – 272 с. 3. Бочаров В.Л. Экологическая трансформация геологической среды и здоровье населения // Экологический вестник Черноземья. -Вып. 5. –Воронеж, 1997. –С.93-94.

4. Бочаров В.Л., Спиридонов Е.Г. Динамика изменения экологического и санитарно-гигиенического состояния атмосферного воздуха в условиях деиндустриализации // Матер. юбилейной научн. конф. "Гидрогеология, инженерная геология, экологическая геология на рубеже третьего тысячелетия: новые идеи и перспективы. –Воронеж, 1999. –С. 117-126.

5. Бочаров В.Л., Спиридонов Е.Г. Экологические и медико-биологические аспекты загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом // Экологический вестник Черноземья. -Вып. 9. –Воронеж, 2000. –С. 33-41. 6. Геохимия окружающе среды / Ю.Е.Сает, Б.А.Ревич, Е.П.Янин и др. –М., 1990. –335с.

7. Джувеликян Х.А. Экология и человек. –Воронеж, 1999. –264с.

8. Жердев В.Н., Русинов П.С. Комплексный подход к исследованию контролируемых параметров земельных ресурсов по бассейновому принципу. –Воронеж, 1999. –200с.

9. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. –Л., 1884. –390с.

10. Инструкция по инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. –Л., 1990. –13с.

11. Касимов Н.С., Перельман А.И. Геохимические принципы эколого-географической систематики городов // Вестн. Моск. ун-та. Сер. география. –1993. -№3. –С.16-21.

12. Куролап Н.С., Барвитенко Н.Т. Медико-экологические аспекты оценки комфортности городской среды // Геоэкологические проблемы устойчивого развития городской среды. –Воронеж, 1996. –С.154-156.

13. Организация компьютерного мониторинга и оценка медико-экологической ситуации в г. Воронеж / О.В.Клепиков, Н.П.Мамчик, Н.Т.Барвитенко и др. – Воронеж, 1995. –79с.

14. Ревель П., Ревель Ч. Среда нашего обитания. Кн. 4. Здоровье и среда, в которой мы живем. –М., 1990. – 191с.

15. Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы. ОНД-90. Части 1,2. – СПб, 1991. –С.32-41. 16. Русинов П.С. Мониторинг и комплексная оценка состояния антропогенных ландшафтов Центрального Черноземья России: Автореф. дисс. ... докт. географ. наук. – Воронеж, 1999. –44 с.

17. Справочник по предельно допустимым концентрациям химических веществ в окружающей среде. Изд. 2-е. - Л., 1985. –528с.

18. Трофимов А.М., Панасюк М.В. Геоинформационные системы и проблемы управления окружающей средой. –Казань, 1984. –142с.

19. Федотов В.И. Воронеж: ландшафтно-экологические проблемы // Экология и охрана природы г. Воронежа. – Воронеж, 1990. –С.17-18.

20. Экологическая обстановка в г. Воронеж / Ред. Н.В.Стороженко. – Воронеж, 1994. –48с.

21. Экогеохимия городских ландшафтов / Ред. Н.С.Касимов. М., 1995. –336с.