[ «2 Российское геологическое общество (РОСГЕО) МЕДИЦИНСКАЯ ГЕОЛОГИЯ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ Russian Geological Society (ROSGEO) MEDICAL GEOLOGY: CURRENT STATUS AND PERSPECTIVES Москва 2010 3 УДК 55:61 (47+57) СНГ УДК ...»
Медицинская геология изучает воздействие геологических объектов естественного (породы, руды, минералы, продукты эрозии,
вулканической деятельности, подземные воды и др.) и техногенного происхождения (продукты переработки рудного и нерудного
минерального сырья и т.д.), геологических процессов и явлений на
здоровье людей и животных, состояние растений. Изучает она и обстановки, при которых такое воздействие становится возможным.
Данное научное направление является, по сути, ответом на один из наиболее острых вызовов времени – существование человека как биологического вида.
В предлагаемой внимаю читателей монографии предлагаются материалы докладов конференций, проходивших в городе Москве во Всероссийском НИИ минерального сырья им. Н.М. Федоровского, в Московском Доме ученых Российской Академии наук, а также некоторые статьи, вошедшие в главу Medical Geology in Russia and NIS книги Medical Geology. A Regional Synthesis (издательство Springer, 2010 г.), бюллетени разных лет Международной медико-геологической ассоциации (International Medical Geology Association. Medical Geology Newsletter) и оригинальные работы ученых-членов Медикогеологической секции РОСГЕО.
Российское геологическое общество (РОСГЕО)
МЕДИЦИНСКАЯ ГЕОЛОГИЯ:
СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ
Russian Geological Society (ROSGEO)MEDICAL GEOLOGY:
CURRENT STATUS AND PERSPECTIVES
Москва УДК 55:61 (47+57) СНГ УДК 551.242.МЕДИЦИНСКАЯ ГЕОЛОГИЯ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ
Ответственный редактор: Вольфсон И.Ф.Редакционная коллегия: Голиков С.И., Орлов В.П., Печенкин И.Г., Пихур О.Л., Фаррахов Е.Г.
Авторский коллектив:
Адилов В.Б., Барановская Н.В., Бахур А.Е., Боева Н.М., Вольфсон И.Ф., Гулынин А.В., Денисова О.А., Зангиева Т.Д., Зенова Г.М., Иванова Е.А., Кайтуков М.З., Калянов Е.В., Колониченко Е.В., Кремкова Е.В., Крылов И.О., Куренной В.В., Луговская И.Г., Лыгина Т.З., Менчинская О.В., Одерова А.В., Орлов В.П., Петров И.М., Печенкин И.Г., Пихур О.Л., Плоткина Ю.В., Поляков В.А., Пронин А.П., Разумов А.Н., Рихванов Л.П., Россеева Е.В., Саакян Л.В., Сагателян А.К., Седов Н.В., Семенова Г.М., Соколовский Л.Г., Стародубов А.В., Сывороткин В.Л., Узденова З.Х., Фаррахов Е.Г., Франк-Каменецкая О.В., Черногорюк Г.Э., Чижикова Н.П., Шабалин В.Н., Шатохина С.Н.
MEDICAL GEOLOGY: CURRENT STATUS AND PERSPECTIVES
Editor-in-Chief Iosif F.Volfson Associate Editors Victor P. Orlov, Evgeny G. Farrakhov, Stanislav I.Golikov, Igor G. Pechenkin, Oxana L.Pikhur Authors Vladimir B. Adilov, Alexandr E. Bahur, Natalia B. Baranovskaya, Natalia M. Boeva, Georgy E. Сhernogoryuk, Natalia P. Chizhikova, Olga A. Denisova, Evgeny G. Farrakhov, Olga V. Frank-Kamenetskaya, Alexandr V. Gulynin, Ekaterina A. Ivanova, Murat Z.
Kajtukov, E.V. Kalianov, Evgeny V. Kolonichenko, Elena V. Kremkova, Igor O. Krylov, Vladimir V. Kurennoy, Irina G. Lugovskaya, Talia Z. Lygina, Olga V. Menchinskaya, Alla V. Oderova, Victor P. Orlov, Igor G. Pechenkin, Igor M. Petrov, Oxana L. Pikhur, Yulia V. Plotkina, Vladimir A. Poljakov, Anatoly P. Pronin, Alexandr N. Razumov, Leonid P. Rikhvanov, Elena V. Rosseeva, Armen K.Saghatelyan, Lilit V.Sahakyan, Nickolai V.
Sedov, Galina M. Semenova, Vladimir N. Shabalin, Svetlana N. Shatokhina, Leonid G.
Sokolovsky, Alexei V. Starodubov, Vladimir L. Syvorotkin, Zukhra H. Uzdenova, Iosif F.
Volfson, Tamara D. Zangiyeva, Galina M. Zenova pp.
От редактора В данной монографии нашли свое отражение современные достижения отечественных ученых, кто выбрал в качестве главного в своей научной деятельности исследования в области «пограничья естественных наук». Медицинская геология, изучающая вопросы взаимоотношений человека и объектов геосферы, является одним из наиболее перспективных направлений в области научного пограничья. Она опирается на опыт и знания геологических (тектоники плит, геодинамики, вулканологии, геохимии, минералогии, литологии, гидрогеологии, гидрогеохимии и др.) и медико-биологических (эпидемиологии, эндокринологии, санитарии и гигиены, экологии, медицинской географии, элементологии, микробиологии почв, биологии, ветеринарии и др.) дисциплин. Одной из актуальных задач медицинской геологии является объединение различных ветвей медико-биологических и геологических наук в единую систему знаний о здоровье живых организмов.
Ключевое значение в понимании содержания медицинской геологии имеют: наука о биокосных взаимодействиях, геологические, минералого-геохимические, технологические и микробиологические особенности лечебных природных ресурсов – минеральных вод, грязей, глин, шунгитовых пород и др., быстро развивающиеся медицинская геохимия, медицинская элементология, медицинская радиогеоэкология и медико-экологическая безопасность горнопромышленных территорий.
Основу монографии составляют материалы докладов конференций, проходивших в городе Москве во Всероссийском НИИ минерального сырья им. Н.М. Федоровского, в Московском Доме ученых Российской Академии наук, а также некоторые статьи, вошедшие в главу Medical Geology in Russia and NIS книги Medical Geology. A Regional Synthesis (издательство Springer, 2010 г.), бюллетени разных лет Международной медико-геологической ассоциации (International Medical Geology Association. Medical Geology Newsletter), работы ученых-членов Медико-геологической секции РОСГЕО.
Важные аспекты теоретической и прикладной медицинской геологии рассматриваются в книге Man and the Geosphere (Earth Sciences in the 21st Century). Editor: I.V. Florinsky. Nova Science Publishers, Inc. 2010, на которую имеются ссылки в некоторых главах монографии. В ее создании приняли участие ученые России, Украины, США и Канады.
Ваши отзывы о данной монографии и предложения по развитию научного направления «Медицинская геология» просим направлять по электронной почте в редакцию в Российское геологическое общество:
[email protected]; [email protected] Веб-сайт: www.rosgeo.org Орлов В.П. К читателям Фундаментальные основы медицинской геологии
Вольфсон И.Ф., Фаррахов Е.Г.
Медицинская геология: современное состояние и перспективы развития научного направления
Печенкин И.Г., Кремкова Е.В., Вольфсон И.Ф.
Модели гидрогенного рудогенеза – прогностический элемент медико-экологического районирования
Пронин А.П., Вольфсон И.Ф., Одерова А.В.
Флюидная активность земли и среда обитания, биогеохимические провинции, геопатогенные зоны, геоэкология человека
Сывороткин В.Л.
Медицинские аспекты глубинной дегазации Земли
Адилов В.Б., Разумов А.Н.
Природные лечебные ресурсы России и проблемы их использования
Боева Н.М.
Минералого-геохимические и кристаллохимические особенности смектитов (бентонитов) и их значение в медицинской практике
Луговская И.Г., Крылов И.О.
Перспективы использования шунгитового сырья для повышения качества жизни человека
Иванова Е.А., Зенова Г.М., Чижикова Н.П.
Структурное преобразование глинистых минералов под влияние модельных ассоциаций цианобактерии и актиномицетов
Колониченко Е.В.
Живое и косное вещество. Развивая идеи В.И. Вернадского.........
Шатохина С.Н., Шабалин В.Н.
Новые представления о механизмах взаимодействия живого и косного вещества
Медицинская геохимия
Вольфсон И.Ф., Петров И.М., Кремкова Е.В., Печенкин И.Г.
Мышьяк и его соединения: медико-геологические аспекты изучения
Денисова О.А., Барановская Н.В., Рихванов Л.П., Черногорюк Г.Э., Калянов Е.В. Патология щитовидной железы с позиций изучения геоэкологии и геохимии
Пихур О.Л., Вольфсон И.Ф. Фтор и стоматологическая заболеваемость
Пихур О.Л., Плоткина Ю.В., Франк-Каменецкая О.В., Россеева Е.В. Химический состав эмали зубов и волос жителей промышленных центров Северо-Западного региона России...............
Куренной В.В., Седов Н.В.
Медицинские аспекты нормирования, стандартизации и сертификации питьевых подземных вод
Поляков В.А., Соколовский Л.Г.
Реликтовые подземные воды на юге России и их возможные бальнеологические свойства
Медицинская радиогеоэкология
Бахур А.Е. Радиологический контроль питьевой воды в России.........
Гулынин А.В., Стародубов А.В. Изотопы 234, 238U и 241Am в окружающей среде и модельных экспериментах
Семенова Г.М., Лыгина Т.З. Радиационно-экологическая оценка водохранилищ Среднего Поволжья
Экологическая безопасность горнопромышленных территорий Менчинская О.В., Зангиева Т.Д., Кайтуков М.З., Узденова З.Х.
Состояние среды обитания и здоровья населения в районе действия Тырныаузского вольфрам-молибденового комбината............
Сагателян А.К., Саакян Л.В. Медико-экологические проблемы Каджаранского рудного района Республики Армении
Петров И.М. Выбросы мышьяка металлургическими заводами России и их влияние на состояние окружающей среды и здоровье населения
О Российском геологическом обществе
Orlov V.P. To the reader
Medical geology fundamentals
Volfson I.F., Farrakhov E.G.
Medical geology: current status and perspectives of the scientific branch
Pechenkin I.G., Kremkova E.V., Volfson I.F.
The models of epigenetic ore genesis as a prognostic element of environmental mapping
Pronin A.P., Volfson I.F., Oderova A.V.
The Earth’s fluid activity and environment, biogeochemical provinces, geopathogenic zones, human geoecology
Syvorotkin V.L.
Medical aspects of the Earth degassing
Adilov V.B., Razumov A.N.
Natural healing resources of Russia and the problems of its use.........
Boeva N.M. Mineralogical and geochemical and crystal and chemical characteristics of smectites (bentonites) and its significance in medical practise
Lugovskaya I.G., Krylov I.O.
Perspectives of the use of shungite mineral resources for promotion of the human life quality
Ivanova E.A., Zenova G.M., Chizhikova N.P.
The changing of structural parameters of clay minerals (kaolinite, vermiculite, gumbrin) as a result of the influence of cyanobacterialactinomycetes associations growth
Kolonichenko E.V.
Bio and inert: developing ideas of V.I. Vernadsky
Shatokhina S.N., Shabalin V.N.
New proposals on mechanisms of bio-inert interactions
Medical geochemistry
Volfson I.F., Petrov, I.M., Kremkova, E.V., Pechenkin, I.G.
Arsenic and its compounds: medical and geological aspects of the study
Denisova O.A., Baranovskaya N.B., Rikhvanov L. P., Chernogoryuk G.E.
Thyroid gland pathology as a subject of the study of environmental geology and geochemistry
Pikhur O.L., Volfson I.F. Fluorine and dental sickness
Pikhur O.L., Plotkina Y.V., Frank-Kamenetskaya O.V., Rosseeva E.V.
Chemical сomposition of teeth enamel and hair of citizens in centers of North West Russia
Kurennoy V.V., Sedov N.V.
Medical aspects of regulation, standardization and certification of underground potable waters
Poljakov V.A., Sokolovsky L.G.
Connate conjecture underground waters of the Russian South and their possible balneal characteristics
Medical radiogeoecology
Bahur A.E. Radiological control of potable water in Russia..............
Gulynin A.V., Starodubov A.V.
Isotopes 234, 238U and 241Am in the environment and modeling experiments
Semenova G.M., Lygina T.Z.
Radiation and environment assessments of water reservoirs of the Middle Volga Region
Occupational and environmental safety of mining areas...............
Menchinskaya O.V., Zangiyeva T.D., Kajtukov M.Z., Uzdenova Z.H.
Environment conditions assessment in the area of Tyrnyauz tungstenmolybdenum ore mining and processing
Saghatelyan A.K., Sahakyan L.V.
Medical and environmental problems of Kajaran copper-molybdenum mining of Republic of Armenia
Petrov I.M. Arsenic emission from metallurgy plants of Russia and its effect on environment condition and human health
About Russian Geological Society
Российское геологическое общество в марте 2010 г. отметило пятилетие со дня основания медико-геологической секции РосГео.
За эти годы членами секции сделано немало. Изданы три монографии по медицинской геологии, сделаны доклады на научных форумах различного ранга в России и за рубежом, среди которых 33-я Сессия Международного геологического конгресса в 2008 г. в Норвегии, выполнены диссертационные работы по медико-геологической тематике, разработаны обучающие программы для ВУЗов по геологии и здоровью и др. Медико-геологическая секция РосГео стала головной организацией Регионального подразделения Международной медико-геологической ассоциации (IMGA) по странам СНГ.
Данный сборник, по мнению составителей, характеризует текущее состояние и уровень научных результатов в быстро развивающейся области науки и призван отразить векторы деятельности медико-геологического сообщества России на ближайшую перспективу. Обязательным должно стать повышение социального статуса геологической науки и практики в целом. Необходимо осуществить поворот геологии к нуждам людей путем активного участия в разработке социальных и экономических проектов освоения перспективных территорий Сибири, Дальнего Востока и Циркумполярного региона с их богатыми ресурсами углеводородного сырья, цветных и благородных металлов, но отличающихся закритичными условиями проживания, сказывающимися на здоровье людей.
Имеются хорошие предпосылки для сотрудничества с учеными зарубежных стран и, в первую очередь стран СНГ, где накоплен немалый опыт и получены значимые результаты в области геологии и здоровья. Своевременна в данном аспекте постановка вопроса об организации и проведении международной конференции по медикоэкологическим проблемам геологии и недропользования с приглашением ведущих ученых ближнего и дальнего зарубежья.
Перспективы развития медицинской геологии, как и любой сферы человеческой деятельности, в привлечении квалифицированных кадров. Сложность их подготовки определяется «пограничным»
положением медицинской геологии в иерархии естественных наук.
Специалисты медицинской геологии – это современно мыслящие и высокообразованные профессионалы, которые владеют опытом, знаниями и навыками геологических, экологических и медико-биологических дисциплин, информационных технологий, современных аналитических методов. Российское геологическое общество видит свою задачу в развитии нового направления науки путем наращивания кадрового и научно-практического потенциала медицинской геологии, привлечения инновационных технологий, создания условий для сотрудничества медицинской и геологической общественности, производственных предприятий, НИИ и ВУЗов.
Желаю авторам, читателям и членам их семей крепкого здоровья, творческих успехов и новых достижений!
Президент Российского геологического общества, по природным ресурсам и охране окружающей среды
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ
МЕДИЦИНСКОЙ ГЕОЛОГИИ
MEDICAL GEOLOGY FUNDAMENTALS
МЕДИЦИНСКАЯ ГЕОЛОГИЯ: СОСТОЯНИЕ
И ПЕРСПЕКТИВЫ НАУЧНОГО НАПРАВЛЕНИЯ
MEDICAL GEOLOGY: CURRENT STATUS
AND PERSPECTIVES OF THE SCIENTIFIC BRANCH
Broadly defined, medical geology examines the impact of geological materials and geological processes on living organisms (Selinus et al. 2005; Farrakhov, Miletenko et al. 2008). Though medical geology is an emerging discipline, it has a firm foundation within the Russia – NIS scientific community. Current research in the fields of geology, geochemistry, biogeochemistry, soil sciences, and medicine has been conditioned by the pioneering work of several of our compatriots in developing environmental geosciences. Specifically, the research of Biruni, Avicenna, M.V. Lomonosov, V. Vernadskii, A. Vinogradov, A. Sysin, V. Kovalsky, A. Avtsyn, A. Perelman, G. Ostroumov, P. Tsarfis, I. Komov, V. Lukashov, Y. Sayet has attracted many followers within Russia and NIS. Medical geology attempts to unite different branches of medicine and geology into a comprehensive system of knowledge and inquiry in order to study the health of living organisms. Currently the most important fields within Russia – NIS are: geological and geochemical aspects of medical geology, the toxic elements such as uranium, fluoride, radon, arsenic in subsurface geospheres, the therapeutic usage of minerals in terms of biological functions of the elements, metals in medicine and industry, and economic minerals in medicine, medical radiogeology and etc.Медицинская геология изучает воздействие геологических объектов естественного (породы, руды, минералы, продукты эрозии, вулканической деятельности, подземные воды и др.) и техногенного происхождения (продукты переработки рудного и нерудного минерального сырья и т.д.), геологических процессов и явлений на здоровье людей и животных, состояние растений. Изучает она и обстановки, при которых такое воздействие становится возможным. Данное научное направление является, по сути, ответом на один из наиболее острых вызовов времени – существование человека как биологического вида. Одной из актуальных задач медицинской геологии является объединение различных ветвей медико-биологических и геологических наук в систему знаний о здоровье живых организмов (Биокосные взаимодействия..., 2006).
Медицинская геология – стратегически значимая социально ориентированная дисциплина. Изучение обстановок, факторов и механизмов воздействия геологических объектов и процессов на здоровье людей и состояние биоты, позволяет разрабатывать профилактические меры, необходимые для успешного решения текущих и планирования перспективных задач экономики хозяйствования и воплощения в жизнь различных социальных проектов, в основе которых лежат интересы всех слоев населения.
В последние годы в существенной степени возросло внимание к проблемам защиты окружающей среды, качества жизни и здоровья населения в связи с воздействием различных химических элементов и соединений. С давних времен в различных регионах нашей Планеты известны территории, где распространены эндемические заболевания, связанные как с дефицитом, так и избытком различных химических элементов и соединений в природных средах. В качестве примеров таких заболеваний эндемический зоб, который возникает при дефиците йода в природных средах, уровская и кешанская болезни, возникновение которых связано с дефицитом селена в воде и почве, зубной и скелетный флюороз из-за избытка фтора в питьевой воде и другие заболевания, которые известны и в России. Сегодня достоверно установлены причины возникновения ряда заболеваний в связи с употреблением недоброкачественной воды, загрязненной мышьяком в ряде государств Юго-Восточной Азии, Бангладеш, Индии. Имеются данные по воздействию мышьяка на здоровье населения и в ряде регионов России.
Существует ряд других проблем, которые также входят в круг задач медицинской геологии. Пыльные бури вызывают загрязнение атмосферы, которое достигает планетарных масштабов. Недавние снимки поверхности нашей Планеты, полученные из космоса, свидетельствуют о том, что ветровым переносом пыль из Сахары и Гоби и других пустынь покрывает территорию, равную по площади половине поверхности Земли. Воздействие пыли вызывает различные респираторные заболевания, поражение органов зрения и др. Ее воздействие на здоровье усугубляется содержащимися в ней спорами различных грибков. В составе пыли насчитывается более ста разновидностей микроорганизмов-возбудителей различных заболеваний.
Пепел и другие продукты вулканической деятельности агрессивно воздействуют на биоту, загрязняя атмосферу, воду и почву.
Опасность для человека состоит в морфологии и химическом составе частиц минерального вещества, степени концентрации вулканических газов и т.д.
Еще одним направлением исследований является здоровье населения в связи с производственной деятельностью геологоразведочных и горнодобывающих предприятий. Например, силикоз, асбестоз, антракоз – заболевания, вызываемые кварцевой, асбестовой и угольной пылью. Сюда же можно отнести и проблему естественной радиоактивности и радонобезопасности, которая также представляется весьма важной в данном контексте.
Потенциальная опасность химических веществ зависит от их физического и химического состояния. Понимание механизмов и последствий воздействия химических элементов и соединений на окружающую среду и здоровье населения позволяет осуществлять безопасную добычу и переработку минерального сырья, минимизировать воздействие токсичных элементов и соединений на здоровье людей.
На основании полученных результатов исследований последних лет, выявлены причины, определены механизмы и обстановки концентрирования в приповерхностной геосфере, гидросфере и атмосфере элементов и соединений-токсикантов. Установлены последствия их воздействия на живые системы. Разработаны геологические модели формирования различных медико-экологических обстановок. Все шире применяются современные информационные технологии, разрабатываются ГИС-проекты в целях ведения экологического мониторинга на территориях повышенного геологического риска (Фаррахов, Вольфсон, 2010; Volfson, Farrakhov et al. 2010).
Разработаны научные основы курортологии и создана надежная база гидроминерального и лечебного сырья.
Получены серьезные результаты в исследовании лечебного природного минерального сырья – шунгитовых пород, мумие, кремней, глин, цеолитов и цеолитолитов. Расширены области их применения в медицинской и экологической практике. Продолжается изучение морфологии, вещественного и элементного состава патогенных минеральных форм – биоминералов организма человека.
Разработаны научно-методические основы радиоэкологической оценки геологической среды.
Все перечисленное не только не теряет своей актуальности сегодня, но и приобретает новый смысл. Очевидно, что имеющиеся результаты будут востребованы уже в ближайшем будущем. В настоящее время в рамках принятой Стратегии развития геологической отрасли России до 2030 г., отчетливо просматривается необходимость расширения медико-геологических исследований на имеющихся горнопромышленных и перспективных, проектируемых территориях экономического развития в отдаленных районах Сибири и Дальнего Востока и Циркумполярного региона. Учитывая кризисное состояние геологической отрасли, медико-социальные и демографические проблемы, затрагивающие и геологическую отрасль, задача охраны здоровья геологов, членов их семей, населения, вовлеченного в производственный процесс, становится стратегической. В этой связи, проектирование работ по освоению новых территорий должно строиться с учетом их медико-геологических, экологических особенностей в целях минимизации воздействия неблагоприятных геологических факторов природного и техногенного происхождения на здоровье населения.
Актуальным представляется решение части медико-социальных задач за счет развития рекреационных центров, обеспеченных надежной сырьевой базой местных лечебно-курортных ресурсов.
В последние годы перечень отраслей деятельности человека, где используются различные полезные ископаемые, существенно расширился за счет медицины, ветеринарии, экологии, биотехнологии.
Указанные отрасли промышленности и науки имеют отчетливую социальную направленность и призваны обеспечивать достойный уровень здоровья, качества и продолжительности жизни населения.
Ключевые понятия – «качество» и «продолжительность жизни» населения – определяют сегодня и, в конечном счете, будут определять завтра место России как государства в мировой экономике и политике уже в ближайшем будущем. Таким образом, минерально-сырьевое обеспечение медицинской и смежных с ней отраслей – микробиологии, биотехнологии, курортологии, ветеринарии и ряда других становится в ряд социальных задач государственного уровня.
Решение перечисленных задач невозможно без решения кадровой проблемы. Учебный процесс в ВУЗах геологического и медицинского профиля уже в самое ближайшее время должен быть скорректирован в сторону углубленного изучения естественнонаучных дисциплин, большинство из которых характеризуются как «пограничные», имеющие общую фундаментальную основу и использующие близкие методологические подходы в решении прикладных задач; информационных технологий применительно к решению задач охраны природы и здоровья человека. Необходимым в учебном процессе должно стать понимание учащимися содержания будущей профессиональной деятельности с позиций геоэтики, которая, наряду с медицинской геологией, во главу угла ставит рационализацию ресурсообеспечения, ресурсопользования, и ресурсопотребления с безусловным анализом социальной ответственности ведущих ученых и организаторов функционирования минеральносырьевого комплекса за подготовку и принятие управленческих решений на всех этапах воспроизводства минерально-сырьевой базы и реализации полученной продукции – поисках и разведке месторождений полезных ископаемых, добыче сырья и его переработке, получении минеральной продукции и ее реализации.
Российское геологическое общество, опираясь на собственный и международный опыт, регулярно проводит работу по наращиванию кадрового и научно-практического потенциала медицинской геологии, создает условия для сотрудничества представителей медицинской и геологической общественности, НИИ и ВУЗов, способствует развитию новых знаний в области медицины и геологии у учащихся школ и организаций дополнительного образования. Для этих целей разработан курс лекций по проблемам медицинской геологии для участников крупных организационных мероприятий – олимпиад и слетов юных геологов – старшеклассников российских школ и их руководителей – преподавателей дополнительного образования.
Одна из приоритетных задач РОСГЕО ближайшего будущего – создание междисциплинарного проекта с участием представителей органов образования, геологической и медицинской общественности, в рамках которого должны быть заложены фундаментальные (концептуальные) основы образовательного предмета «Медицинская геология: человек и геосфера».
На очереди привлечение учащихся к исследованиям по мониторингу состояния окружающей среды в целях выявления возможных причин возникновения заболеваний, связанных с воздействием природных и техногенных факторов на территориях проживания.
1. Биокосные взаимодействия: жизнь и камень. Гавриленко В.В., Панова Е.Г. (ред.). Труды СПБОЕ, серия 1, т. 96, 2006.
2. Фаррахов Е.Г., Вольфсон И.Ф. Медицинская геология: состояние и перспективы в России и странах СНГ. Разведка и охрана недр, №2, 2010, стр. 52–62.
3. Farrakhov E, Miletenko N, Pechenkin I, Pronin A, Volfson I, Beiseyev O, Bogdasarov M, Komov I (2008) Sedimentary basins: Medical and geological aspects of the studies In Proceedings of the 33rd International Geological Congress, Oslo, Norway, Aug. 6–14, 2008. X-CD Technologies (CD ROM).
4. Selinus O., Lindh U., Fuge R., Centeno J., Alloway B., Smedley P., Finkelman R. (Eds.) Essentials of Medical Geology. Impacts of the Natural Environment on Public Health. Elsevier Academic Press, 2005.
5. Volfson I.F., Farrakhov E.G. et al. The Medical Geology Community in Russia and the NIS in (Eds.) Selinus O., Fikelman R., Centeno J. Medical Geology. A Regional Synthesis. Springer Dordrecht Heidelberg London New York, 2010. pp. 221–
МОДЕЛИ ГИДРОГЕННОГО РУДОГЕНЕЗА –
ПРОГНОСТИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ
МЕДИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ
THE MODELS OF EPIGENETIC ORE GENESIS
AS A PROGNOSTIC ELEMENT
OF ENVIRONMENTAL MAPPING
Igor G., Pechenkin1, Elena V. Kremkova2, Iosif F. Volfson 1 – FSUE Fedorovsky VIMS, Moscow, 2 – RSMU, 3 – RosGeo This paper considers the models for the development of geochemical halos in geodynamically active regions. Three interrelated ore-forming systems playing a crucial role in the epigenesis were distinguished: catagenetic and exfiltration. Fluid degassing via faults is the main factor responsible for the concentration of elements, mineralization, and formation of ore deposits. Geodynamic situations leading to high concentrations of natural toxic substances may be used to model and map hazardous areas for human residency, according to the manifestation of geological features and factors affecting human health [5].Медицинская геология – один из успешно осуществляемых проектов, объединяющий ученых, работающих в развивающихся странах, и их коллег в других частях Мира, создавших Международную медико-геологическую ассоциацию IMGA (http://www.
medicalgeology.org). Она является широкой и сложной темой, которая требует междисциплинарного вклада в рамках различных научных областей. Основные геологические факторы риска (ГФР) развития болезней по характеру влияния можно разделить на три группы:
прямого, кумулятивного (накопленного) и смешанного действия (табл.). Им наиболее интенсивно подвержен контингент трудоспособных возрастов, а последствия проявляются у лиц старших возрастных групп [1]. Они имеют специфику, связанную с различными условиями рудообразования в определенных геотектонических обстановках.
Основные геологические факторы риска
ВОЗДЕЙСТВИЯ
атмосферная пыль, токсичные элементы сочетанное влияние (частицы пород и Pb, Zn, Cd, Hg, As, U прямого и кумуляруд), различные фи- и их соединения тивного факторов зические поля, химические соединения Нами рассмотрены особенности процесса гидрогенного рудообразования в двух из них в свете формирования эпидемиологических и, напротив, бальнеотерапевтических ситуаций в районах проживания и посещения (рис. 1).Первая – унаследованный (остаточный) океанический бассейн и его горное обрамление – зона надвигов и шарьяжей форланда. Это территория Западно-Туркменской впадины и ее северный борт (Кубадаг и Балхан). Вторая – область Копетдагского надвига – сочленение зоны надвигов и шарьяжей с бассейном форланда. В их пределах в осадочном чехле действуют две рудообразующие системы (РС), характеризующиеся многообразием полезных компонентов.
Стадиальная (катагенетическая) рудообразующая система – гидродинамически закрыта и отвечает за образование жидких (нефть и гидроминеральное сырье) и газообразных (горючий газ) полезных ископаемых. Формирование их тесно связано с катагенетическим изменением пород при погружении на глубины, соответствующие прохождению главной фазы нефте- или газообразования. Большую роль при распределении месторождений играют аконсервационные зоны, в пределах которых происходит разрушение сформированных ранее объектов.
1 – Западно-Туркменская впадина, 2 – Копетдаг, 3 – Предкопетдагский прогиб, 4 – основные разломы, 5 – курорты, Эксфильтрационная эпигенетическая рудообразующая система обусловливает появление месторождений рудных и нерудных полезных ископаемых. Раскрытие системы ведет к постепенному снижению накопленной энергии металлоносных рассолов при движении от областей генерации к участкам локализации оруденения.
Структурами, вмещающими руды, являются очаги разгрузки (ОР), при смещении к которым разрушается единый многокомпонентный газожидкий флюид. В результате его дегазации совершается изменение равновесия в растворе и его дифференциация, связанная с резким падением внутрипластовых давлений и температур [3, 5].
Западно-Туркменская впадина выделяется стадиальными преобразованиями в отложениях юрского, мелового, палеогенового и неогенового возраста. Здесь установлено наличие участков со скрытыми ОР, в пределах которых образовались месторождения углеводородов (УВ) – Челекен, Небитдаг, Окарем и др. В связи с появлением зон с аномально высокими пластовыми давлениями уже на первых этапах деятельности катагенетической РС произошло разделение УВ и хлоридных рассолов. Последние характеризуются содержанием высоких концентраций многих элементов. Большая часть месторождений и проявлений гидроминерального сырья располагается вблизи зон нефте- и газонакопления (Челекен, Боядаг, Окарем, Гограндаг и др.). В них установлены промышленные содержания I, Br, Sr, редких щелочей. Высоких концентраций достигают также редкие (Mo, As, Tl, Cd), цветные (Pb, Zn, Cu) и черные металлы (Fe, Mn). Широкие поля битуминизации пород и продуктов грязевулканических выбросов в их пределах, кроме обычного набора элементов, сопровождаются редкими землями (лантан, церий, европий, иттрий и др.), скандием, гафнием, а также платиной, золотом, серебром. Миграция органического вещества, поступившего в коллекторы, шла главным образом по латерали. На отдельных участках отмечается его субвертикальное перемещение. Наличие УВ установлено в ловушках различного типа. В результате определилось несколько областей с промышленной нефтегазоносностью.
В пределах Западно-Туркменской впадины и ее горного обрамления (Кубадаг, Большой Балхан, Западный Копетдаг) обнаружены многочисленные проявления различных полезных ископаемых, связанные с деятельностью эксфильтрационной РС. Среди них наиболее многочисленную группу представляют объекты, формирование которых определяется скрытыми ОР вод углекисло-сероводородной зоны (рудопроявления свинца и цинка – Карайман, Кайлю, Карадаг, мышьяка – Алмакую, Красноводск, молибдена – Лямабурун, Каратенгир, а также марганца и золота). Они характеризуются единым набором редких, рассеянных и цветных металлов. Локализация оруденения обычно тяготеет к разрывным нарушениям, зонам дробления и оперяющим их трещинам, с развитием интенсивной карбонизации, доломитизации, обеления вмещающих пород.
В пределах действующих ОР обнаружены металлоносные рассолы и проявления различных твердых ископаемых (Fe, Ag, Cu и др.).
Они сопровождаются высокими концентрациями кадмия, таллия, мышьяка, свинца, цинка. Здесь же широко представлены редкоземельные элементы, гафний, вольфрам, сурьма, а из благородных металлов выявлены повышенные содержания золота и платины. В северном борту впадины широко распространены радиевые аномалии и установлены высокие концентрации радона в водах элизионного генезиса.
Областями генерации полезных компонентов в газожидком флюиде служили наиболее погруженные участки впадины. Движение растворов осуществлялось постоянно к краевым частям структуры. Однако в результате появления многочисленных тектонических нарушений растворы постепенно смещались к ее центру, причем отмечается четкое разделение былых скрытых ОР углекислых-сероводородных вод с проявлениями различных металлов и открытых, где на кислородном барьере формировалась самородная сера.
Для данной области разработана модель рудогенеза, охватывающая в динамике все протекающие процессы (рис. 2-А) [3].
Рис. 2. Модели гидрогенного рудообразования:
А – стадиальной рудообразующей системы, Б – эксфильтрационной эпигенетической рудообразующей системы.
1 – породы фундамента, 2 – глины, 3 – алевролиты, 4 – пески, песчаники, 5 – гравелиты, 6 – сероцветные породы, 7 – пестроцветные и красноцветные породы, 8 – разломы, 9 – залежи углеводородов, 10 – рудные тела, 11 – рудные ореолы рассеивания с проявлениями восстановительного эпигенеза, 12 – очаги разгрузки пластовых вод, 13 – направления движения вод.
Копетдагская область характеризуется образованием руд в процессе интенсивных тектонических движений. Надвигание Копетдага на краевую часть Туранской плиты приводило к появлению сдвиговых деформаций. Поэтому рудоносные растворы перемещались в субвертикальном направлении, формируя оруденение жильного типа. Они тяготеют к линии термальных источников, выявленных И.И. Никшичем [2] и к областям интенсивной трещиноватости и разломообразования.
В пределах Центрального Копетдага установлен ряд рудопроявлений флюорита, ртути, меди, цинка. Они связаны со скрытой разгрузкой вод углеводородно-рассольной и углеводородно-сероводородной зон. Западный Копетдаг – область многочисленных месторождений и рудопроявлений барита и витерита, которые сопровождаются свинцово-цинковой, реже медной и ртутной минерализацией. Образование этих объектов тяготеет к местам скрытой разгрузки металлоносных вод. В области, приближенной к зоне Копетдагского надвига выявлены многочисленные мелкие проявления цинка, реже свинца, приуроченные к зонам пиритизации, прожилкам барита с сопутствующими серебром, галлием, ртутью. Малые размеры объектов, видимо, объясняются отсутствием структурных ловушек – скрытых ОР. Модель рудогенеза в данных условиях приведена на рис. 2-Б.
Известным и обоснованным является тезис, провозглашенный Парацельсом: «…все вещества яды и только доза может отличить яд от лекарства». Бесценен опыт, накопленный отечественной курортологией, в применении минерализованных слаботермальных, слабосульфидных, сульфатно-хлоридных, кальциево-натриевых вод зон разгрузки для лечения болезней суставов и позвоночника, желудка и кишечника, печени и поджелудочной железы (курорт Арчман в предгорной равнине Копетдага) [4]. Широко применяется илои грязелечение при заболеваниях суставов и позвоночника, нервной системы и гинекологических (ил и рапа бывшего русла Узбоя – Молла-Кара в западной части Туркменистана в предгорьях Бол. Балхана, в состав которых входят различные микроэлементы – кальций, иод, бром, а также радон).
Это еще раз подтверждает сложность выявления геологических факторов, влияющих как на появление новых районов различных эндемических заболеваний, так и на участки с наличием благоприятных природных условий для оздоровления и профилактики среди населения.
Охарактеризованные геодинамические обстановки и разработанные для них модели рудогенеза, обусловливающие формирование высоких концентраций природных токсикантов, могут быть использованы для разработки принципов медико-геологического районирования. Они позволяют выявлять территории с одной стороны наиболее опасные для проживания в связи с воздействием неблагополучных геологических факторов, а с другой для создания новых курортных зон.
Исследование комплекса геологических процессов и явлений, сопровождающих гидрогенное рудообразование – концентрацию и разрушение различных месторождений и проявлений газообразных, жидких и твердых полезных ископаемых в приповерхностных геосферах динамически активных зон земной коры – основа прогнозирования возможных обстановок и характера воздействия на биоту и, что чрезвычайно важно, на здоровье человека [1, 5].
1. Вольфсон И. Ф., Кремкова Е.В., Печенкин И.Г. Медицинская геология сегодня: задачи и пути их решения//Биокостные взаимодействия: жизнь и камень. – СПб.: Изд-во СПб. ун-та, 2006 (Тр.
СПб. о-ва естествоисп.; Сер. 1. Т. 96). С. 107–124.
2. Никшич И.И. Копетдагская линия термальных источников // Вестник ирригации. №7, 1925. С. 65–81.
3. Печенкин И.Г., Печенкин В.Г. Динамические модели рудообразования в осадочном чехле Туранской плиты//Литология и полезные ископаемые. 1998. №4. С. 383– 396.
4. Шахалиев К., Чореклиев Т. Арчман – бесценный дар природы. – Ашхабад: Туркменистан, 1989. – 60 с.
5. Volfson, I.F., Paul, W., Pechenkin I.G. Geochemical anomalies:
Sickness and health // Man and the Geosphere (Earth Sciences in the 21st Century). Editor: I.V. Florinsky. Nova Science Publishers, Inc. 2010, pp.
69–113.
ФЛЮИДНАЯ АКТИВНОСТЬ ЗЕМЛИ
И СРЕДА ОБИТАНИЯ, БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ
ПРОВИНЦИИ, ГЕОПАТОГЕННЫЕ ЗОНЫ,
ГЕОЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА
THE EARTH’S FLUID ACTIVITY AND ENVIRONMENT,
BIOGEOCHEMICAL PROVINCES, GEOPATOGENIC
ZONES, HUMAN GEOECOLOGY
Anatoly P. Pronin1, Iosif F.Volfson1, Alla V. Oderova The Earth’s fluid activity is the most important process that permanently effects on human being and environment. Biogeochemical provinces and geopathogenic zones are a response to such activity in a number of areas on the Earth’s surface. Medical and geological studies of the territory of Lithuania with the use of GIS-technologies were carried out.Biogeochemical areas unfavorable in fluorine, boron, lithium, strontium as well as in other toxic elements and chemical compounds were substantiated on the basis of analyses of the spatiotemporal coordinates related to deposits of hydrocarbons, mineralized waters and helium halos.
Флюидная активность Земли (ФАЗ) – наиболее важный геологический процесс постоянного и комплексного воздействия на человека и среду его обитания на глобальном уровне. Глубинные флюиды характеризуются поликомпонентным составом, высокими РТ-параметрами и миграционной способностью. При движении к земной поверхности они испытывают фазовые разделения с образованием бризантных газовых смесей, высокоионизированных газов (плазмы) и ионных потоков. При этом возникают такие формы нахождения химических элементов, которые активно проникают в организм человека, жизнеобеспечивающие природные среды и пищевую цепь.
Интенсивное взаимодействие флюидных потоков с физическими полями Земли, Солнцем и Космосом, продуктами антропогенной деятельности определяет синергетику среды обитания (Летников, 1998). В связи с необратимой эволюцией ФАЗ в геологической истории существенное значение имеют тенденции изменения состояния гидросферы и атмосферы. Особую тревогу вызывает уменьшение содержания в них свободного кислорода вследствие привноса глубинных восстановленных газов (Пронин, Башорин, 2002). Другая тенденция заключается в пересыщении природных вод и почв соединениями азота. Считается, что оно вызвано использованием азотных удобрений и увеличением объемов сжигания топлива (Moffat, 1998). При этом не учитывается глобальное и непрерывное поступление в окружающую среду азотных соединений с современными флюидными потоками. Приоритетная в экологии радоновая проблема обусловлена накоплением урана в подземных водах вследствие длительной разгрузки в них глубинных флюидов. Радиоактивный распад урана и дегазация подземной гидросферы приводят к концентрации радона в зоне аэрации и приземной атмосфере (Pronin, Bashorin 1998). Опасен также торон, возникающий при радиоактивном распаде тория, поступающего в гидросферу совместно с ураном. Имеются основания считать, что основными источниками тяжелых металлов в окружающей среде являются очаги флюидной разгрузки в подземных водах и сопредельных средах (Пронин и др., 1985, 1993, 1997).
Биогеохимическая провинция (БГХП) – крупная территория, характеризующаяся специфическим химическим составом биосферы, гидросферы, литосферы и своеобразными условиями существования человека, живых организмов, обусловленными длительным и направленным взаимодействием геологических, солнечно-космических и биологических процессов. С геологической точки зрения имеются основания рассматривать БГХП как территорию, приуроченную к системе центров длительной ФАЗ, связанных единством источника, зон транзита, накопления и разгрузки глубинных флюидов (Пронин, 1997, 2000, 2008; Volfson et al. 2010). Вследствие этого БГХП пространственно совпадают с минерагеническими провинциями. Пример – Западно-Сибирская БГХП с уникальными запасами углеводородов, углей, торфов и аномально высокими концентрациями метана в природных водах, зоне аэрации, приземной атмосфере.
В урановой провинции Атабаска (Канада) ураном загрязнены не только подземные воды, почво-грунты, но и хвоя ели на значительной площади (Уолластонская биогеохимическая аномалия). Различаются докембрийские, палеозойские и мезозой-кайнозойские БГХП. Первые их них заложены в архее-протерозое, когда формировались кратонов и внедрялись интрузии ультраосновного – основного состава в крупных трубах глубинной дегазации, имевших непосредственную связь с жидким земным ядром. Наиболее показательная Южно-Африканская БГХП возникла в связи с зарождением таких рудоносных центров длительной флюидно-магматической активности как Бушвелд, Палабора, Россинг, Цумеб, выраженных кольцевыми структурами диаметром до 800 км (Sharpe et.al. 1981). Здесь выявлены мощные толщи пирокластов и лав риолит-дацитов, образовавшихся при катастрофических газовых прорывах земной коры. Цикличная ФАЗ в этих центрах продолжалась в фанерозое. Южно-Африканская минерагеническая провинция насыщена алмазоносными кимберлитовыми трубками и массивами карбонатитов протерозойского и мезозойского возраста (Карбонатиты…, 2005) и является регионом мощного траппового магматизма в мезозое. Общая продолжительность функционирования Бушвелдского центра ФАЗ превышает 2,5 млрд. лет. Современная ФАЗ в Южно-Африканской БГХП выражена повышенным тепловым потоком, термальными и гелиеносными источниками, мощными и продолжительными выделениями газов в рудниках (Фридман, 1970), неотектоническим воздыманием территории. В основании нижней мантии под Южной Африкой выявлена зона ультранизких скоростей распространения сейсмических волн (Ritsema et.al. 1999). Это послужило основанием для выделения Африканского нижнемантийного суперплюма (Ярмолюк и др., 2004). Таким образом, под Южно-Африканской БГХП происходило унаследованное функционирование нижнемантийных суперплюмов с архея по настоящее время, что позволяет считать этот регион уникальным. Близповерхностные очаги современной флюидной разгрузки отличаются в нем высокой биогеохимической активностью (залив Уолфиш-Бей). Не исключено, что уникальные особенности ФАЗ Южной Африки способствовали появлению здесь, по данным генетиков США, первых предков современного человека.
Молодые БГХП расположены в областях мезозой-кайнозойской ФАЗ. Различаются провинции в орогенах, впадинах, вулканических дугах, на побережьях и островах. Гималай-Тибетская БГХП сформировалась в результате быстрого неотектонического воздымания, интенсивной ФАЗ и контрастного воздействия метеорологических факторов, физических полей Земли и ультрафиолетового излучения Солнца. Для нее характерны вертикальная и латеральная зональности биосферы, высокая эндемичность фауны и флоры с большим количеством центров видообразования, своеобразием коренного населения, широко распространенный флюороз (Geological… 1981). Высокой ФАЗ отличаются Зондская и Мексиканская вулканические дуги, которые рассматриваются как природные биогеохимические лаборатории. «Биологическое горячее пятно» Гавайи уникально тем, что здесь до появления людей не было москитов, тараканов, змей и крупных животных, а количество видов мухи-дрозофилы превышало 600 (In Hawaii… 1995).
Геопатогенная зона (ГПЗ) – локальный аномальный участок на земной поверхности, оказывающий негативное воздействие на человека и среду его обитания. Преобладающая часть наиболее опасных ГПЗ приурочена к активным тектоническим узлам, в которых происходят поступление к земной поверхности и разгрузка глубинных флюидов, ионных потоков, канализированных физических полей. Кроме того здесь имеют место размножение болезнетворных микроорганизмов и метилирование тяжелых металлов. Многообразие активных тектонических узлов и очагов в них флюидной разгрузки определяет значительное количество типов ГПЗ (Пронин, 1997, 2000).
Необходимо учитывать наличие геоактивных зон, благоприятных для существования и развития человека. На них издавна обращалось особое внимание в России. Многие храмы и монастыри с источниками «живой» воды строились именно в таких местах.
Для геоэкологии человека и медицинской геологии как новых направлений междисциплинарных научных исследований взаимодействия геологической среды и человеческого организма ФАЗ имеет определяющее значение. Именно ФАЗ оказывает на глобальном уровне постоянное ритмично-пульсационное и комплексное воздействие на здоровье, иммунитет, метаболический цикл и другие важнейшие жизненные функции человека. ФАЗ является также одной из наиболее важных движущих сил биокосных взаимодействий, которые начинают интенсивно изучаться (Биокосные…, 2004, 2006).
Воздействие ФАЗ на человека включает «химический пресс», влияние физических полей Земли, радиоактивного излучения, ионных потоков и разнообразных биологических полей. Для человеческого организма как самоорганизующейся и динамически неравновесной биоэнергетической системы, способной к обмену веществом и энергией с внешней средой, характерна высокая степень уязвимости к внешним воздействиям. ФАЗ оказывает влияние прежде всего на базовую потребность человека в питании. Особенностями ФАЗ во многом определяются природная пищевая цепь, модели питания и метаболизм человека. Например, гигантизм, необычайно высокая крахмалистость и сахаристость растительности Памира связаны с интенсивной разгрузкой газирующих горячих и холодных углекислых вод (Бгатов и др., 2006). Недавнее широкомасштабное исследование метаболизма учеными Великобритании показало, что народы Земли различаются главным образом по обмену веществ, от которого зависят наследственность, иммунитет и предрасположенность к заболеваниям. В последние десятилетия установлено, что кроме избытка эссенциальных химических элементов в пищевой цепи, питьевой воде опасны их дефицит и дисбаланс. В этом случае физиологические потребности человека в таких элементах не удовлетворяются, что приводит к разнообразным заболеваниям (зобная эндемия, слабоумие, кретинизм при дефиците йода, болезнь Кашина-Бека при дефиците селена). Влияние ФАЗ на психику людей зафиксировано при подготовке крупных землетрясений (эффект Меркалли). Намечается повышенная творческая активность населения в определенных БГХП.
В Восточной Африке под влиянием интенсивной ФАЗ и максимально высокого ультрафиолетового излучения Солнца имели место мутации человека и живых организмов (Сывороткин, 1998, 2002). Связь мутагенеза и биологических аномалий с нижнемантийными суперплюмами наблюдается и в других регионах. С учетом того, что ФАЗ генерирует природные риски и катастрофы, зоны этногенеза и пассионарности, ее воздействие на человека и среду его обитания многообразно (Рудник, 1998).
В качестве доказательства событий такого рода авторы хотели бы привести опыт и некоторые результаты изучения медико-геологических обстановок Республики Литвы.
Систематические исследования по проблемам охраны окружающей среды, изучения глубинного строения геологических объектов, проводившиеся в бывшем СССР, выявили пространственно-временную связь аномалий гелия в подземных водах с зонами активных глубинных разломов. Эта закономерность зафиксирована в реестре научных открытий СССР под №68 от 29 июля 1969г. В последующие годы исследования поведения гелия в гидросфере проводились широким фронтом. Водно-гелиевой съемкой покрыта территория Восточно-Европейской платформы, включая республики Советской Прибалтики. Установлено, что гелий – наиболее надежный и чувствительный индикатор современной флюидной активности Земли, которая оказывает постоянное комплексное воздействие на среду обитания, население и техногенные объекты (Пронин,1997; Pronin et al. 1998; Пронин, Башорин, 2002; Вольфсон, Пронин и др., 2005). Результаты выполненных гелий-гидрогеохимических съемок и мониторинговых наблюдений, учет данных медицинских и эпидемиологических исследований в существенной степени помогают выяснить причины эндемических заболеваний, обусловленных геологическими факторами. Данное обстоятельство приобретает особый смысл сегодня в связи с возможностью создания компьютерных баз данных гелиевых и гелий-гидрогеохимических съемок прошлых лет и их переобработки с применением современных ГИС-технологий.
Это открывает новые перспективы и позволяет повысить эффективность управленческих решений по экономическому и социальному развитию территорий.
Предпринимаемые в настоящее время Правительством Республики Литвы действия по наведению порядка в экологическом законодательстве, научные и практические мероприятия по оценке состояния окружающей среды привели к выявлению районов с повышенным риском заболеваемости населения. К ним относятся Юбаркасский район, характеризующийся высокой газонасыщенностью почво-грунтов (Bitinas, Satkunas et al. 2006); а также территории, прилегающие к городам Клайпеда, Шауляй и Паневежис, где установлены высокие концентрации фтора, бора, стронция и лития в подземных водах (Klimas 2008). Выяснилось, что в западной части Республики распространен флюороз и ряд других заболеваний, имеется риск возникновения катастрофических природных явлений, несущих угрозу здоровью и жизни людей. Наличие флюороза подтверждают местные стоматологи, которые призывают население отказываться от использования зубной пасты, содержащей фтор.
Известно также, что бор может оказывать пагубное воздействие на желудочно-кишечный тракт, стронций тропен к костной системе человека, а литий вызывает нарушения нервно-психической сферы человека. Проблемы со здоровьем населения наблюдаются и в других районах Республики (Sliaupa et al. 2007).
Территория Литвы находится на северо-западной периферии Восточно-Европейской платформы, вблизи её сопряжения с Балтийским кристаллическим щитом и Западно-Европейской платформой.
В регионе прослеживаются субширотный Куршско-Красноуфимский, субмеридиональные Мессино-Поморский и Варненско-Нарвский, северо-восточный Вайгач-Балеарский и север-северо-западный Казбек-Куршский трансрегиональные разломы. Флюидная активность в зонах разломов выражена гелий-гидрогеохимическми аномалиями, повышенным тепловым потоком, проявлениями полезных ископаемых и термокарста, трубками взрыва, эпицентрами исторических землетрясений. Преобладающая часть территории расположена на юге Прибалтийского докембрийского нуклеара, западная и северная границы которого проходят по восточному и южному побережьям Балтийского моря и Финского залива, где выявлены контрастные водногелиевые аномалии. Южная и восточная периферии нуклеара сильно обводнены и трассируются цепочками мелких озер, Псковским и Чудским озерами, водотоками.
Кроме аномалий гелия в зоне ограничивающего нуклеар кольцевого разлома выявлены трубки взрыва, дислоцированнсть осадочного чехла, месторождения горючих сланцев, фосфоритов. Жямайтская возвышенность является результатом неотектонического сводового воздымания. Западная часть территории находится под воздействием Калининградской кольцевой структуры, представляющей собою молодую трубу глубинной дегазации с месторождениями углеводородов, янтаря. Здесь 21.09.2004 года произошло землетрясение магнитудой 5,1–5,2, предвестником которого было резкое повышение температуры подземных вод.
Авторы, используя результаты гелиевой съемки 1980-х годов Комплексной экспедиции ВИМСА (г. Наро-Фоминск), провели анализ опубликованных результатов медико-экологических исследований территории Литвы. Для большей достоверности исследований применены ГИС-технологии, позволившие увязать распространение полей гелия с активными разломами. На основании полученных данных составлена ситуационная цифровая карта гидрогеохимических ореолов фтора, бора, стронция и других химических элементов в подземных водах, проявлений углеводородного сырья, минерализованных и термальных вод, водногелиевых аномалий. Установлено, что ореолы фтора, бора, стронция пространственно совпадают с аномалиями гелия и контролируются теми же зонами глубинных разломов, что и проявления углеводородов. Согласно данным литовских коллег (Drulyte 2003; Kadnas et al. 2003; Klimas 2008), ореолы фтора, бора, стронция и лития наиболее отчетливо проявлены в девонско-пермском водоносном горизонте. Таким образом, подтверждена связь современной флюидной активности Земли с месторождениями гидроминерального сырья и термальных вод, районами с неблагоприятной экологической обстановкой.
Рис. 1. Совмещение в пространстве водных ореолов фтора (содержание фтора: красное > 1,5 мг/Л, зеленое 0,5 -1,5 мг/Л, белое – фтор отсутствует) и гелия (разноориентированная штриховка) с одновременным контролем их едиными структурными пересечениями в западной части Республики Литвы.
(Составлено с использованием данных Drulyte 2003;
Высокая заболеваемость туберкулезом и раком на юго-западе, западе Литвы (Sliaupa et. al., 2007), вероятно, связана с концентрацией углеводородов и других токсичных газов в приземной атмосфере вследствие дегазации газоносных подземных вод западного фланга Калининградской кольцевой структуры. В зоне активного водообмена восстановленные газы могут окисляться с образованием СО и СО2. Накопление последних в приземном пространстве неоднократно вызывало гибель людей при прокладке подземных инженерных сооружений и рытье колодцев в Юбаркасском районе Литвы. Намечается связь сердечно-сосудистых заболеваний с кольцевым разломом Прибалтийского нуклеара. В районе Силламяэ (Эстония) в зоне этого разлома в 1990 году имело место отравление людей таллием, сопровождавшееся галлюцинациями. Таллием были обогащены сильно гелиеносные подземные воды. Результаты геоэкологического картографирования с применением гелий-гидрохимических технологий территории Европейской части России в 1980–1990-х годах показали, что загрязнение природных вод нитратами в основном связано с привносом глубинными флюидами соединений азота и окислением аммоний-иона в зоне активного водообмена до нитрит- и нитрат-ионов.
Вследствие этого природные экосистемы Земли пересыщены азотными соединениями (Moffat 1998). В последние годы нитраты такого происхождения идентифицированы в США (Bunnel et. al. 2006). Поэтому весьма вероятной причиной загрязнения нитратами подземных вод на востоке Республики Литвы, скорее всего, является разгрузка в зоне кольцевого разлома аммоний-содержащих флюидных потоков.
Землетрясение 2004 года в Калининградской области проявилось на территории Литвы сейсмособытиями магнитудой до 4 и афтершоковым сейсмическим дрожанием. Воздействие сейсмических ударов на психику человека известно как эффект Меркалли. Сейсмичесое дрожание приводит к усталости зданий и сооружений, разжижению грунтов, создает угрозу для здоровья населения. На это указывают медико-экологические обстановки в известных районах сейсмической активности с очагами эндемичных заболеваний, как, например, в Северо-Балканском регионе, в штате Луизиана в США (Selinus et al.
2005; Bunnel et al. 2006), а также в районе Паудер Ривер Бэзин, штат Вайоминг в США (Orem et al. 2003), где зафиксированы случаи балканской эндемической нефропатии, рака мочевого пузыря.
Таким образом, по мнению авторов, геологическими факторами воздействия на здоровье населения Республики Литвы являются токсичные газы и химические элементы, соединения, физические поля, бактериальные сообщества в подземных водах. При этом прямому воздействию подвергаются психо-эмоциональная сфера, нервная система, органы зрения, респираторная система, кожа, слизистая, пищеварительный тракт, ренальная система, а косвенному воздействию – эндокринная, сердечно-сосудистая системы. Отсроченные последствия включают ишемическую болезнь сердца, сахарный диабет, гипертонию, заболевания желудочно-кишечного тракта, болезни почек, рак мочевого пузыря, нарушения метаболического цикла, генетические нарушения.
В заключение, авторы считают целесообразным обобщить и проанализировать имеющуюся информацию по современной флюидной активности Земли на территории Республики Литвы с привлечением данных по всей Восточно-Европейской платформе и выделением наиболее крупных и опасных очагов близповерхностной флюидной разгрузки, оценкой роли активных глубинных разломов в формировании чрезвычайных ситуаций, месторождений полезных ископаемых, в том числе минеральных и лечебных вод. На основе полученных данных для решения поставленных задач рекомендуется разработать проект междисциплинарных исследований с привлечением специалистов разных направлений ученых и практиков в области естественных наук.
1. Бгатов В.И., Кужельный Н.М., Лизалек Н.А., Шаламов И.В.
Дегазация Земли и растительный покров. Тезисы Международной конф. «Дегазация Земли: геофлюиды, нефть и газ, парагенезы в системе горючих ископаемых». Москва, 30 мая–1 июня 2006 г.
М. ГЕОС, 2006. С. 49–52.
2. Биокосные взаимодействия: жизнь и камень. Мат-лы Международного симпозиума Санкт-Петербург, 23–25 мая 2004 г. СанктПетербург, 2004. 266 с.
3. Биокосные взаимодействия: жизнь и камень. Труды С.-Петербургского общества естествоиспытателей. Серия 1, том 96. СанктПетербург. 2006. 197 с.
4. Вольфсон И.Ф., Пронин А.П., Одерова А.В. Современные методы мониторинга медико-экологических обстановок. Труды конгресса XI международного научно-промышленного форума «Великие Реки». 19– 22 мая 2009 г. гор. Нижний Новгород. Нижегород. Гос.
Архит.-строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2010. сс. 317–319.
5. Вольфсон И.Ф., Милетенко Н.В., Фаррахов Е.Г. Печенкин И.Г., Пронин А.П. Современная унаследованная флюидная активность земли: экологические и медицинские аспекты. Труды конгресса X юбилейного международного научно-промышленного форума «Великие Реки». 20–23 мая 2008 г. гор. Нижний Новгород. Нижегород. Гос. Архит.-строит.ун-т – Н.Новгород: ННГАСУ, 2009. сс.
480–482.
6. Вольфсон И.Ф., Кремкова Е.В., Печенкин И.Г., Пронин А.П., Фаррахов Е.Г. Медико-геологические проблемы изучения и освоения угольных месторождений. Сб. трудов Всероссийского угольного совещания, Изд-во ВНИГРИ-Уголь, Ростов-на-Дону, С. 129–132, 2005.
7. Карбонатиты и кимберлиты (взаимоотношения, минерагения, прогноз). НИА-Природа. М., 2005. 540 с.
8. Летников Ф.А. Синергетика среды обитания человека. Земля и Вселенная. 1998, № 5. С. 17–25.
9. Пронин А.П. Газогидрогеохимический метод выявления и изучения активных глубинных разломов как главного геоэкологического и минерагенического фактора. Тез. докл. Всероссийского совещ. «Многоцелевые гидрохим. исслед. в связи с поисками полезных ископ. и охраной подземных вод». Томск, ноябрь 1993 г.
Томск, 1993. С. 52–53.
10. Пронин А.П., Зверев Н.М., Башорин В.Н. Гелиеметрические и газогидрогеохимические исследования при поисках скрытых эндогенных месторождений в горно-складчатых регионах. Тез.докл.
Всесоюзн. совещ. «Гидрогеохимические поиски месторождений полезных ископаемых». Томск, 1986. С. 47–48.
11. Пронин А.П. Применение гелиевого метода при геоэкологических исследований и охране недр. Сб. «Геоэкол. исслед. и охрана недр».
Обзорная информация. М., Геоинформмарк. 1997. Вып. 2. 72 с.
12. Пронин А.П. Современная флюидная активность на эндогенных месторождениях: прогнозно-поисковое и геоэкологическое значение. Геол. Вестник Центр. районов России. 1998. № 4–5. С. 19–25.
13. Пронин А.П. Биогеохимические провинции и геопатогенные зоны. Учебное пособие «Экология, охрана природы, экологическая безопасность». Изд-во МНЭПУ. М., 2000. С. 180–192.
14. Пронин А.П. Концепция флюидной активности Земли: обоснование, характеристика, экологические, сейсмические и минерагенические аспекты. Тез.докл. Международной конф. «Новые идеи о науках о Земле». М. 2001. Т. 2. С. 66.
15. Пронин А.П., Башорин В.Н. Флюидная активность Земли и природные катастрофы, риски. Мат-лы Международной конф. «Дегазация Земли: геодинамика, геофлюиды, нефть и газ». 20–24 мая 2002 г. М. ГЕОС. 2002г. С. 61– 63.
16. Пронин А.П., Собисевич А.Л., Мирзалиев М.М. и др. Сейсмоактивные флюидно-магматические системы Европейской России: типы, эволюция во времени, воздействие на природную среду.
Мат-лы Всерос.конф. «Дегазация Земли: геодинамика, геофлюиды, нефть, газ и их парагенезы». Москва, 22–25 апреля 2008 г. М., ГЕОС, 2008. С. 409–411.
17. Рудник В.А. Геологическая природа зон этногенеза и полей пассионарности. Вестник РАН. 1998. Т. 68, № 4.
18. Сывороткин В.Л. Дегазация Земли разрушает озоносферу.
Земля и Вселенная. 1998. № 1. С. 21–27.
19. Сывороткин В.Л. Глубинная дегазация Земли и глобальные катастрофы. ООО «Геоинформцентр». М., 2002. 250 с.
20. Фридман А.И. Природные газы рудных месторождений. М.:
Недра, 1970. 192 с.
21. Ярмолюк В.В., Богатиков О.А., Коваленко В.И. Позднекайнозойские трансконтинентальные структуры и магматизм Евро-Африканского сегмента Земли и геодинамика их формирования. Докл.
РАН. 2004. Т. 395, №1. С. 91–95.
22. Bitinas A., Jusiene A., Seckus R., Satkunas J. An investigation of dangerous gas in the Jubarkas District of Lithuania. Medical Geology Newsletter No. 9, July 2006, pp. 5–6.
23. Bunnell, J.E., Tatu, C.A., Bushon, R.N., Stoeckel, D.M., Brady, A.M.G., Beck, M., Lerch, H.E., McGee, B., Hanson, B.C., Shi, R. and Orem, W.H. (2006). Possible linkages between lignite aquifers, pathogenic microbes, and renal pelvic cancer in northwestern Louisiana, U.S.A. Environmental Geochemistry and Health, 28, 577–587.
24. Drulyte I. Drinking water: safety issues in Lithuania. Medical Geology Newsletter No. 7, December 2003, pp. 20–21.
25. Farrakhov E, Miletenko N, Pechenkin I, Pronin A, Volfson I, Beiseyev O, Bogdasarov M, Komov I (2008) Sedimentary basins:
Medical and geological aspects of the studies In Proceedings of the 33rd International Geological Congress, Oslo, Norway, Aug. 6–14, 2008.
X-CD Technologies (CD ROM).
26. Geological and ecological studies of Qinghai-Xizang plateau.
Proceedings of symposium on Qinghai-Xizang (Tibet) plateau (Beijjing, China). V.2. Bejiing, New York, 1981.
27. In Hawaii, taking inventory of a biological hot spot. Science, 1995. V. 269, N 5222. P.p. 322–323.
28. Kadnas K., Giedraitien J., Satknas J. Groundwater: resources and quality in Lithuania Medical Geology Newsletter No. 7, December 2003, pp. 17–19.
29. Klimas A, Maliauskas A Boron, fluoride, strontium and lithium anomalies in fresh groundwater of Lithuania. 2008, Geologija 50: 114–124.
30. Moffat A.S. Global nitrogen overload problem grows critical.
Science. 1998. Vol. 279. P.p. 988–989.
31. Orem William H., Tatu Calin A., Feder Gerald L., Finkelman Robert B., Lerch Harry E., Maharaj Susan V.M., Szilagyi Diana, Dumitrascu Victor, Paunescu Virgil, Buia Grigore, Margineanu Flor Health effects of toxic organic compounds from coal: from Romania to Powder River basin, Wyoming. Medical Geology Newsletter No. 7, Dec.
2003, pp. 3–10.
32. Pronin, A.P., Bashorin, V.N. and Zvonilkin, B.D. (1997).
Geological features and fluid activity of the Kaluga ring structure.
Transactions of the Russian Academy of Sciences – Earth Science Sections, 356, 960–964.
33. Ritsema J., van Heijst H.J., Woodhouse J.H. Complex Shear wave velocity structure imaged beneath Africa and Island//Science. 1999.
Vol. 286. P. 1925–1928.
34. Selinus O., Lindh U., Fuge R., Centeno J., Alloway B., Smedley P., Finkelman R. (Eds.) Essentials of Medical Geology. Impacts of the Natural Environment on Public Health. Elsevier Academic Press, 2005.
35. Sharpe M.S., Bahat D. and Von Gruewaldt G. The concentric elliptical structure of feeder sites to the Bushveldt compex and possible economic implications. Transactions of the Geol. Society of South Africa, 1981, part 3. P.p. 239–244.
36. liaupa S., Zukauskas G., Zakarevicius A., Denas Z., Jakubeniene M., liaupiene R., Davidoniene O. The correlation of potential fields with psychic disorders and somatic diseases in Lithuania: what is behind it?
Medical Geology Newsletter No. 10, January 2007, pp. 18–22.
37. Volfson, I.F., Paul, W., Pechenkin I.G. Geochemical anomalies:
Sickness and health // Man and the Geosphere (Earth Sciences in the 21st Century). Editor: I.V. Florinsky. Nova Science Publishers, Inc. 2010, pp.
69–113.
38. Volfson I.F., Pechenkin I.G., Pronin A. Petal. (2010) The Medical Geology Community in Russia and the NIS in (Eds.) Selinus O., Fikelman R., Centeno J. Medical Geology. A Regional Synthesis. Springer Dordrecht Heidelberg London New York, 2010. pp. 221–258.
МЕДИЦИНСКИЕ АСПЕКТЫ
ГЛУБИННОЙ ДЕГАЗАЦИИ ЗЕМЛИ
Геологический ф-т МГУ им. М.В. Ломоносова, МоскваMEDICAL ASPECTS OF THE EARTH DEGASSING
Department of Geology of Lomonosov MGU, Moscow The role of natural disasters is very important in humanity’s evolution. The author proposes that there is a common reason for the current intensification of natural disasters at the global scale. This reason is the increase of emission of reduced gases, primarily hydrogen, via degassing from deep within the Earth. The process of inner core crystallization leads to the release of hydrogen, which is then accumulated at the boundary of the liquid core and the mantle and diffuses outward to the Earth’s surface.The gravitational influence of the Moon and Sun on the Earth modulates this process. It is argued that the Earth degassing essentially influences evolution of the biosphere including humans and the development of nations at the global scale [8].
Среди геологических факторов, влияющих на здоровье людей, особое место занимает процесс глубинной дегазации. Планетарные запасы газов сосредоточены во внешнем ядре Земли, главную роль среди них играет водород. Он выделяется при кристаллизации твердого ядра и накапливается в жидком, откуда постоянно уходит в верх. Периодически под влиянием гравитационного воздействия космических объектов (главным образом, Луны и Солнца) выход газа из ядра Земли усиливается. Водород является озоноразрушающим газом. Он очень легкий и, выделившись на поверхность земли, быстро поднимается до стратосферных высот, где взаимодействует с атомарным кислородом с образованием гидроксила, который и является катализатором водородного цикла разрушения озона [7]. Цикл насчитывает более 40 реакций и прерывается образованием воды [5]. Вода эта на стратосферных высотах замерзает, образуя «перламутровые» облака. Разрушение озонового слоя приводит к увеличению потока солнечного излучения в тех диапазонах, которые раньше задерживались в стратосфере. Земной поверхности достигают избыточные потоки инфракрасного (957нм) и биологически-активного (280–320 нм) ультрафиолетового излучения (УФ-Б).
Повышенный поток солнечной энергии под озоновыми дырами приводит к нагреву приземного воздуха (погодные аномалии) или воды в морях и океанах (явление Эль-Ниньо), таянию ледниковых покровов Антарктиды, Гренландии и льдов Северного Ледовитого океана. В последние годы этот процесс усилился и получил название – «глобальное потепление». Возможны различные варианты изменения погоды под отрицательной озоновой аномалией. Самый простой – нагрев приземного воздуха и падение давления. Если же в непосредственной близости от озоновой дыры существуют антициклоны, то они начнут смещаться в ее сторону, т.к. давление здесь пониженное. В случае, когда антициклон расположен к югу от центра дегазации (например, Азорский возле Европы), сюда устремятся аномально теплые воздушные массы. Если же антициклон изначально стоит к северу от центра дегазации (в Европе – Скандинавский), сюда придет аномально холодный для данной широты и времени года воздух. Эти внезапные перемещения воздушных масс крайне опасны для здоровья человека, т.к. приводят к резким перепадам температуры и давления, на которые приходятся пики смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, последние же являются причиной 60% смертей от болезней! [1].
Формирование погодных аномалий, пожалуй, первый по значимости механизм влияния глубинной дегазации на здоровье человека. Для полноты картины следует указать еще на один геологический фактор формирования озонового поля планеты, а именно на повышение геомагнитной активности. Оно может приводить к наработке дополнительного избыточного озона, т.е. формированию положительных озоновых аномалий, под которыми приземный воздух будет аномально охлаждаться, т.к. значительная часть солнечного излучения в таком случае задерживается в стратосфере. Именно, повышение общего содержание озона (ОСО) привело к аномальным холодам в средних и низких широтах Северного полушария зимой 2009–2010 г.г. Особого внимания требуют стыки воздушных масс с контрастными значениями ОСО. Здесь на контакте положительных и отрицательных аномалий, могут развиваться катастрофические явления – такие как ливневые дожди, наводнения, оползни в Карпатах в июле 2008 г., в Албании, на Синае, в Израиле, Египте (январь 2010 г.) и небывалых снегопадов на восточном побережье США в феврале 2010 г.
Увеличенный поток УФ-Б – излучения под озоновой аномалией следующий по значимости фактор негативного влияния дегазации на здоровье человека. Наиболее уязвимыми являются глаза, кожа и иммунная система. За счет переотражения 12–25% потока УФ-Б попадает в глаза, что приводит к возникновению специфических заболеваний: коньюктивита, катаракты, дегенерации роговицы, птеригиума, повреждению сетчатки, меланомы сосудистой оболочки глаза. Глаз не вырабатывает устойчивости к повторным воздействиям, поэтому со временем патологический эффект увеличивается.
Отрицательные воздействия на кожу проявляются в виде эритемы (солнечный ожог). При длительном воздействии малыми дозами возникает фотоэластоз – морщинистость кожи. Более серьезны немеланомный рак кожи и меланома [2]. На 1% истощения озонового слоя приходятся 2–6% прироста заболевания немеланомными опухолями в год, а это десятки и сотни тысяч случаев [4]. Механизм развития опухолей в коже действует через поражение ДНК. Пагубное влияние оказывает иммунносупрессивное действие УФ-Б. Показательно в этом аспекте лето 2005 г. в европейской части России, где с середины июля до глубокой осени озоновый слой был разрушен. Потери озона составляли 20–25%, соответственно поток ультрафиолета был увеличен. Лето было аномально жарким (под озоновые аномалии затягивались южные антициклоны), люди купались и загорали.
Результат – массовое снижение иммунитета и, как следствие, массовые же вспышки гепатита в Тверской и Нижегородской областях и кишечных заболеваний на юге России.
Максимального значения потоки ультрафиолета достигают в горных районах низких широт, сопряженных с центрами глубинной дегазации, над которыми часто разрушается озоновый слой (экваториальные районы В.Африки и Ю.-В. Азии, океанские острова – Гавайские, Галапагосские, Тристан-да-Кунья). Это своеобразные генетические лаборатории планеты, где под воздействием УФ-В мутируют вирусы, порождая новые болезни, такие как СПИД, серповидноклеточная анемия, лихорадка Эбола и различные типы гриппа, в том числе птичьего и свиного.
Газовые эманации через разломные зоны могут приводить к выносу из глубин и накоплению в почвенных горизонтах, грунтовых водах и на дне водоемов широкого спектра металлов: ртуть, олово, молибден, литий, рубидий, цезий. Эколого-геохимическими исследованиями в Московской области вдоль р. Малой Истры выявлено обширное аномальное поле с ураганным (до 2000 мг/кг) содержанием молибдена, а в междуречье рек Москвы и Рузы установлены повышенные концентрации таллия [6]. Аномалии эти примечательны тем, что расположены в западном (курортном) Подмосковье, где отсутствуют значительные промышленные предприятия, а роза ветров препятствует попаданию сюда загрязненного воздуха из Москвы и индустриальных районов Подмосковья. Очень опасным вариантом такого загрязнения является возможность спонтанных выбросов токсичных металлов в водоносные горизонты, а из них – в питьевые источники. Вероятно, эту причину имело ртутное отравление воды в колодце одной из пермских деревень в 1997 г., о чем сообщалось в газетах. К этому же типу экологических бедствий, вероятно, относятся случаи массового отравления съедобными грибами, которые в последние годы отмечаются в центральных областях России, особенно в Воронежской области. Здесь выбросы глубинных газов проходят через погребенные кимберлитовые трубки. Газы выносят токсичные элементы, которые накапливаются в снеговом покрове, листве и в конечном итоге в почве. Грибы же являются концентраторами опасных для здоровья человека тяжелых металлов. Интенсивность газовых выбросов в этом регионе фиксируется большой частотой появления озоновых аномалий [7].
В заключение несколько слов об углекислом газе, который объявлен виновником климатических изменений. Трагический парадокс – чуть ли не главным врагом человечества объявлен газ, который, участвуя в фотосинтезе, является основой всех пищевых цепей, т.е. главным кормильцем планеты. При этом содержание СО2 в современной атмосфере (0,03%) аномально низкое, что, возможно, и определяет главенство сердечно-сосудистых заболеваний среди причин смертности современного человека. Низкое содержания СО2 в воздухе приводит к гипокапниемии, т.е. снижению его содержания в артериальной крови. Следствие – сужение всех микрососудов, т.е. нарушение кровоснабжения всех органов [1].
В этом кроется причина высокой эффективности парадоксальных дыхательных методик, приводящих к накоплению СО2 в организме, при лечении широкого спектра заболеваний. Возможно, что на ранних этапах эволюции содержание углекислого газа в атмосферном воздухе было более высоким, так в конце меловой эпохи оно достигало 0,5%. Может быть высокое содержание в атмосфере углекислого газа, явилось причиной гигантизма животных (динозавров). Дело в том, что бикарбонаты, образующиеся при растворении СО2 в водных средах организма, играют ключевую роль в осуществлении клеточного дыхания, которое может быть даже заблокировано при их дефиците. Более того, углекислота может реагировать с аминогруппами белков, образуя нестойкие карбамоильные соединения, активность модифицированных таким образом белков существенно меняется [3]. Примечательно, что феномен гигантизма растений в России приурочен к зоне активной глубинной дегазации (о. Сахалин, о. Кунашир).
1. Агаджанян Н.А., Ефимов В.Н. Функции организма в условиях гипоксии и гиперкапнии. – М.: Медицина, 1986. – 272 с.
2. Белоусов В.В. Последствия разрушения озонового слоя для биосферы//Изв. АН СССР. Сер. Биология. – 1991. – № 2. – C. 242–254.
3. Воейков В.Л. Устойчиво неравновесное состояние водно-карбонатной матрицы живых систем – первооснова их собственной активности. Сб. избр.тр. V Междунар.конгресса «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине». СПб., 2009. – С. 98–107.
4. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. – М.: Мир, 1990. – Т. 1. – 373 с.
5. Перов С.П., Хргиан А.Х. Современные проблемы атмосферного озона. – Л.: Гидрометеоиздат, 1980. – 287 с.
6. Пронин А.П. Активные глубинные разломы центральной части Русской платформы и их геоэкологическое значение//Геоэкологические исследования и охрана недр: Научн.-техн. информ. сб. / ОЗТ «Геоинформмарк». – М., 1994. – Вып.3. – С. 3–15.
7. Сывороткин В.Л. Глубинная дегазация и глобальные катастрофы. – М.: ЗАО «Геоинформмарк», 2002. – 250с.
8. Syvorotkin V.L. Hydrogen degassing of the Earth:natural disasters and the biosphere//Man and the Geosphere (Earth Sciences in the 21st Century).
Editor: I.V. Florinsky. Nova Science Publishers, Inc. 2010, pp. 307–348.
ПРИРОДНЫЕ ЛЕЧЕБНЫЕ РЕСУРСЫ
РОССИИ И ПРОБЛЕМЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ФГУ «Российский научный центр восстановительной медицины и курортологии Минздравсоцразвития России»
NATURAL HEALING RESOURCES OF RUSSIA
AND THE PROBLEMS ITS USE
The modern problems of the Russian SPA medicine are highlighted in this paper. The territory of Russian Federation is unique in regards to its natural healing resources. The treatment and rehabilitation by natural factors has long history in different regions of Russia such as Central Region of Russia, Caucasus Mineral Waters, SPA resorts of the Urals, Siberia and Far East etc. (Tsarfis 1985). The development of SPA medicine in modern Russia depends on the nationally economic situation. The solving of problems of Russian SPA medicine is in the increasing of the role of the state in both geological prospecting works on new deposits of healing natural resources and medical research in this field. The accomplishment of the Federal Law on «Healing resources and healing locations and SPAs» is the most important condition of the solving discussed problems.Развитие курортов всегда происходит синхронно с развитием экономики государства, его науки, культуры и должно быть обеспечено под эгидой государства необходимой нормативно-правовой базой. Нам следует быстрее и полноценнее перенимать опыт многих стран, где курортная индустрия представляет собой одну из главных отраслей экономики.
В соответствии с основными положениями Федерального закона «О природных лечебных ресурсах, лечебно-оздоровительных местностях и курортах», курорт – освоенная и используемая в лечебно-профилактических целях особо охраняемая природная территория, располагающая природными лечебными ресурсами и необходимыми для их эксплуатации зданиями и сооружениями, включая объекты инфраструктуры.
Таким образом, законодательно установлено, что курорт – это прежде всего территория, отвечающая определенным требованиям, и, при получении статуса курорта, на него распространяются положения Федерального закона «Об особо охраняемых природных территориях», главным из которых является отнесение земель курортов к государственной собственности.
Уместно вспомнить, что с начала прошлого века курорты и медицинская деятельность на них стали одним из важнейших звеньев в системе здравоохранения страны. За столетие остались незыблемыми основополагающие требования, которые должны предъявляться к курорту:
1. Наличие природных целебных факторов, достаточно хорошо изученных, особенно со стороны их влияния на организм.
2. Наличие специальных технических устройств и учреждений для рационального использования природных курортных ресурсов (каптажи, бюветы) и для их лечебного применения (ванные здания, грязелечебницы, солярии, аэрарии, пляжи и т.д.).
3. Наличие специализированных помещений для лечения и проживания пациентов курорта (санатории, отели, пансионаты, туристические базы).
4. Различные объекты инфраструктуры, необходимые для нормальной деятельности курорта; удобные пути и средства сообщения.
При этом, порядок функционирования этих организаций и служб должен быть подчинён интересам курорта и контролироваться его администрацией.
Безусловно, главнейшее требование – наличие качественных природных лечебных факторов и достаточных их ресурсов.
По разнообразию выявленных лечебных минеральных вод и их ресурсов Россия уникальна. Подтверждением богатству курортных ресурсов России наглядно служит цитата из письма известного французского гидролога Ж. Франсуа к доктору Милютину в 1874 г.: «Четыре группы Кавказских минеральных вод вместе с соседними еще не эксплуатированными источниками представляют не только главные типы германских и вообще западно-европейских вод, как, например, Эмс, Маринбад, Экс-ла-Шапель, Спа, Швальбах и др., но также и новые типы, напоминающие сульфатно-щелочные источники Карлсбада, сернисто-щелочные воды Люшона и Котере, хлористые сернокислые воды Пулхау и Цейдшутца (Богемия). Я решительно утверждаю, не боясь возражений, что Кавказ, который во многих отношениях может быть назван русскими Пиренеями, заключает в себе на сравнительно ограниченном пространстве разнообразие минеральных вод, не имеющее себе равного в Западной Европе».
К сожалению, мы не располагаем статистически достоверными данными по использованию природных лечебных ресурсов в современной России. В Советском Союзе в лечебных целях эксплуатировалось более 500 месторождений минеральных вод, в том числе (на 1 января 1991 г.) курортами и санаториями – 273, местными бальнеолечебницами и профилакториями – 171 и заводами розлива – 139 объектов.
Классификация выделяет 10 основных бальнеологических групп минеральных вод: 1 – минеральные воды, действие которых определяется ионным составом и минерализацией; 2 – углекислые;
3 – сероводородные; 4 – железистые; 5 – бромные, йодные и йодо-бромные; 6 кремнистые термальные; 7 – мышьяксодержащие;
8 – радоновые (радиоактивные); 9 – борсодержащие; 10 – воды, обогащенные органическими веществами (Царфис, 1991).
Для отнесения минеральных вод к той или иной бальнеологической группе используется совокупность количественных показателей и признаков: общая минерализация вод (суммарное содержание всех растворенных компонентов); содержание в водах определенных микроэлементов и органических веществ; ионный состав минеральных вод; газовый состав и газонасыщенность; радиоактивность; рН среды; температура.
Бальнеологическое значение перечисленных показателей и признаков определяется экспериментально и изучается клинически на основании объективных изменений, происходящих в организме под воздействием минеральных вод при их внутреннем или наружном применении. При этом условно выделяют пороговое – минимальное значение показателя, оказывающее выраженное физиологическое действие; и предельно допустимое – максимальное, при котором не наблюдаются неблагоприятные последствия повреждающего действия.
Не менее важный природный лечебный фактор представляют собой лечебные грязи.
Под лечебными грязями (пелоидами) в России понимаются природные коллоидальные органоминеральные образования, обладающие высокой пластичностью, большой теплоемкостью и медленной теплоотдачей, содержащие биологически активные вещества (соли, газы, витамины, ферменты, гормоны) и живые микроорганизмы.
Близкие к грязям по методике лечебного применения озокерит, парафин, различные глины – отличаются от грязей отсутствием или малым содержанием свободной воды, живых микроорганизмов или органических веществ и других компонентов, к грязям не относятся и являются средством самостоятельных видов теплотерапии (парафинолечение, озокеритолечение, глинолечение).
Грязелечение в России имеет глубокие народные корни и культивировалось с древних времён на побережье Белого и Баренцева морей, в Нижнем Поволжье, на Кавказе, Черноморском побережье, Урале, в Восточной Сибири, на Сахалине и в других регионах. В настоящее время на территории нашей страны функционирует порядка 50 курортов, имеющих грязевой или бальнеогрязевой профиль, и сотни внекурортных лечебно-профилактических учреждений, использующих пелоиды.
Лечебные грязи России генетически подразделяются на 4 основные группы: торфяную; сапропелевую; сульфидно-иловую и сопочную. Каждая из этих групп в зависимости от своих физических свойств и химического состава делится на типы и разновидности (по соотношению органической и минеральной частей, содержанию сульфидов железа, минерализации грязевого раствора, показателю рН), которые учитываются в методиках их применения – при определении объема процедурной грязи, площади её наложения, температуры нагрева, длительности процедуры и т.д.
К середине 90-х годов прошлого столетия в Российской Федерации было зарегистрировано 261 месторождение лечебных грязей, из которых разрабатывалось 79, в том числе 15 торфяных, 21 сапропелевых, 41 сульфидно-иловых и 2 сопочных.
Необходимо отметить, что, несмотря на огромные ресурсы минеральных вод и лечебных грязей и их большое разнообразие, обеспеченность ими потребителей далеко не одинаковая. Связано это прежде всего с генезисом месторождений природных лечебных факторов, ограниченностью запасов определенных типов, наконец, влиянием антропогенной нагрузки. В современной России, как следствие общего экономического кризиса, повсеместно сокращены объемы как курортологических работ, призванных определять перспективные районы размещения лечебно-оздоровительных местностей и развития курортов, так и поисковые работы, выполняемые прежде специализированными организациями за счет целенаправленных геологоразведочных средств.
Поэтому особо радует открытие и передача в эксплуатацию, пока что немногих, новых месторождений минеральных вод, особенно тех, которые восполняют утраченные вместе с распадом страны редкие и часто уникальные типы лечебных вод.
В первую очередь необходимо отметить: минеральные воды обогащенные органическим веществом, которые получены на новых участках месторождения Ундоры в Ульяновской области, месторождениях Надежда в Пензенской области, Суздальский бор во Владимирской области; углекислые минеральные воды типа Ессентуки найдены в районе Шадринское Курганской области; получен новый тип лечебно-столовых сульфатных натриевых вод в Ярославской области (Сахареж, Карабиха, Старый город), Новгородской области (Усполонь), Вологодской области (Череповец); йодо-бромные питьевые хлоридные натриевые воды в Тюменской области (Кедровый лог, Когалым); защищены запасы по маломинерализованным хлоридным натриевым водам месторождения Татарск в Новосибирской области, подобные минеральные воды апробованы по месторождениям Ангарск и Братск в Иркутской области.
Развитие курортов всегда происходит синхронно с развитием экономики государства, его науки, культуры и должно быть обеспечено под эгидой государства необходимой нормативно-правовой базой. Нам следует быстрее и полноценнее перенимать опыт многих стран, где курортная индустрия представляет собой одну из главных отраслей экономики.
Правовое обеспечение современной государственной политики в сфере санаторно-курортного лечения и отдыха нашло отражение в федеральных законах «О природных лечебных ресурсах, лечебнооздоровительных местностях и курортах» от 23.02.1995 г. № 26-ФЗ (с дополнениями от 22.08.2004 г. № 122-ФЗ и 09.05.2005 г. № 45-ФЗ) и «Об особо охраняемых природных территориях» от 14.03.1995 г.
№ 33-ФЗ, а также в постановлениях Правительства Российской Федерации № 1426 и № 1425 от 07.12.1996 г., утвердивших «Положение о признании территорий лечебно-оздоровительными местностями и курортами федерального значения» и «Положение об округах санитарной и горно-санитарной охраны лечебно-оздоровительных местностей и курортов федерального значения».
Безусловно, указанные законодательные документы чрезвычайно важны для развития и функционирования курортного дела в России, однако, их явно недостаточно.
В настоящее время необходимо отметить существенное увеличение спроса на большинство российских курортов, особенно в летний период, при этом на прежнем неудовлетворительном уровне остаются взаимоотношения между Государством (как владельцем курортных земель, ресурсов и др.) и пользователями (санаторно-курортными учреждениями и предприятиями); отсутствует проработка вопросов по лицензированию санаторно-курортной деятельности;
не конкретизированы вопросы курортного строительства и эксплуатации объектов курортной инфраструктуры, вопросы управления и координации курортной деятельностью, медицинского обеспечения и развития курортной науки.
В начальный период новых экономических отношений были в значительной степени разрушены системы функционирования и финансирования деятельности санаторно-курортных организаций. Приватизация ряда санаторно-курортных учреждений приводила к изменению их профиля деятельности. Так, на детском курорте Анапа в бывшем санаторном учреждении функционирует производственное предприятие по пошиву одежды. Имеют место захват и порча земель курортов и лечебно-оздоровительных местностей: на курорте федерального значения Геленджик на лечебном пляже – в первой зоне горно-санитарной охраны, строится морской порт; во второй зоне курорта Сочи возведены частные коттеджи, а на КМВ – бензоколонки.
В настоящее время уникальное Черноморское побережье России вновь стало предметом экономических притязаний промышленности.
Около 30% российских внешнеторговых грузов переваливается (перегружается) в портах Балтии и Украины. Естественно, что Россия ищет выходы в море и прорабатывает различные варианты размещения новых портов на морских побережьях страны. Одним из вариантов нового порта на Черном море предлагается его строительство в акватории Витязевского лимана, являющегося гидроминеральной базой крупнейшего детского курорта и примыкающего непосредственно к городу Анапа.
Надо сказать, что самая теплая рекреационная зона России на её Черноморском побережье постепенно превращается в промышленную: терминал «Тюменьнефтегаз» между м. Панагия и м. Железный рог; нефтяной терминал в ю. Озереевке под Новороссийском; газопровод «Голубой поток» близ Джубги; кабель ИТУР (Италия-Турция-Украина-Россия) близ той же Джубги; кабель «Джубга-Сочи»;
проектируемый терминал в Шепси; порт Кодож – не многовато ли для основной детской лечебно-оздоровительной зоны России.
Следует отметить ежегодно организуемые различными государственными стурктурами комиссии и совещания с целью обоснования внесения очередных поправок в федеральные законы «О природных лечебных ресурсах, лечебно-оздоровительных местностях и курортах»
и «Об особо охраняемых природных территориях». Суть мероприятий – максимально урезать границы округов и зон горно-санитарной охраны лечебно-оздоровительных местностей и курортов и разрешить свободный оборот курортных земель ныне объявленных как особо охраняемых природных территорий, а лучше, вообще вывести их из этой категории и приравнять к землям поселений, при пользовании которыми практически отсутствуют требования применимые к рациональному использованию и охране лечебно-оздоровительных территорий.
«