Погода в Санкт-Петербурге | Pogoda78.ru

Воздействие окружающей среды на здоровье городского населения

Воздействие окружающей среды на здоровье городского населения

В большой степени загрязнение атмосферы сказывается на здоровье городского населения. Об этом свидетельствуют, в частности, существенные различия в заболеваемости населения в отдельных районах одного и того же города.

В подтверждение сказанного приведем данные из работы И. П. Лашневой, изучавшей заболеваемость детей, проживающих в двух районах с разным уровнем загрязненности атмосферного воздуха: в одном большое количество промышленных предприятий находится вблизи детских садов, в другом детские учреждения отдалены от основных магистральных путей и источников загрязнения воздуха вредными веществами. Анализ заболеваемости показал, что общая острая заболеваемость в первом районе была в 1,5 раза выше, чем во втором. Заболеваемость органов дыхания детей возрастных групп (от 1 года до 6 лет) в первом районе была также в 1,5 раза выше, чем во втором районе, а нервной системы и органов чувств - в 2-2,5 раза чаще.

Изменение здоровья горожан является не только показателем экологического состояния города, но и важнейшим социально-экономическим его следствием, которое должно определять ведущие направления по улучшению качества окружающей среды. В связи с этим весьма важно подчеркнуть, что само здоровье горожан в пределах биологической нормы является функцией от экономических, социальных (включая психологические) и экологических условий.

В целом на здоровье горожан влияют многие факторы, в особенности характерные черты городского образа жизни - гиподинамия, повышенные нервные нагрузки, транспортная усталость и ряд других, но более всего - загрязнение окружающей среды. Об этом свидетельствуют существенные различия в заболеваемости населения в разных районах одного и того же города.

Наиболее заметные отрицательные последствия загрязнения окружающей среды в крупном городе проявляются в ухудшении здоровья горожан по сравнению с жителями сель с кой местности. Так, например, проведенное М. С. Бедным и соавторами углубленное изучение заболеваемости отдельных групп городского и сельского населения убедительно показало, что горожане чаще страдают неврозами, заболеваниями сосудов мозга, болезнями центральной нервной системы, органов дыхания, чем сельские жители.

Ярким подтверждением того, что именно загрязнение окружающей среды является причиной более высокой заболеваемости городских жителей, могут служить данные работы Е. В. Иродовой. Автор сопоставил ретроспективные данные о загрязнении атмосферного воздуха токсическими веществами с динамикой заболеваемости и смертности населения от злокачественных новообразований органов дыхания за 14 лет. Два крупных города А и Б, которые существенно различались по степени загрязнения атмосферного воздуха, по остальным параметрам (климатические условия, численность и возрастная структура населения, уровень медицинского обслуживания и другие социально-экономические факторы) были вполне идентичны. Город А был более загрязнен сернистым газом, пылью, фенолом, бензапиреном. Жалобы на ухудшение санитарно-бытовых условий жизни в городе А отмечались в 2,2 раза чаще, чем у жителей города Б. Заболевания органов дыхания у жителей города А были в 1,9 раза чаще, чем города Б, рак легкого встречался вдвое чаще (табл. 1).

Рост смертности от рака легкого и других злокачественных новообразований в городах А и Б за изучаемый период (за 100% приняты стандартизованные показатели смертности в каждом городе за первый период исследований)*

По отношению к исходному периоду, в %

Все злокачественные новообразования

Все злокачественные новообразования без рака легкого

Необходимо специально отметить и то, что средний срок жизни до заболевания раком легкого среди людей, не имевших контакта с вредными условиями труда на производстве, у жителей города А составил в среднем 30 лет, в городе Б - 41 год. Разница в 11 лет достоверна статистически (рН _о = 0,05)

Наряду с загрязнением воздушного бассейна на здоровье человека отрицательно сказываются многие другие факторы окружающей среды городов.

Шумовое загрязнение в городах практически всегда имеет локальный характер и преимущественно вызывается средствами транспорта - городского, железнодорожного и авиационного. Уже сейчас на главных магистралях крупных городов уровни шумов превышают 90 дБ и имеют тенденцию к усилению ежегодно на 0,5 дБ, что является наибольшей опасностью для окружающей среды в районах оживленных транспортных магистралей. Как показывают исследования медиков, повышенные уровни шумов способствуют развитию нервно-психических заболеваний и гипертонической болезни. Борьба с шумом, в центральных районах городов затрудняется плотностью сложившейся застройки, из-за которой невозможно строительство шумозащитных экранов, расширение магистралей и высадка деревьев, снижающих на дорогах уровни шумов. Таким образом, наиболее перспективными решениями этой проблемы являются снижение собственных шумов транспортных средств (особенно трамвая) и применение в зданиях, выходящих на наиболее оживленные магистрали, новых шумопоглощающих материалов, вертикального озеленения домов и тройного остекления окон (с одновременным применением принудительной вентиляции).

Особую проблему составляет увеличение уровня вибрации в городских районах, главным источником чего является транспорт. Данная проблема мало исследована, однако несомненно, что ее значение будет возрастать. Вибрация способствует более быстрому износу и разрушению зданий и сооружений, но самое существенное, что она может отрицательно влиять на наиболее точные технологические процессы. Особенно важно подчеркнуть, что наибольший вред вибрация приносит передовым отраслям промышленност и и соответственно ее рост может оказывать ограничивающее влияние на возможности научно-технического прогресса в городах.

Загрязнение водного бассейна

Загрязнение водного бассейна в городах следует рассматривать в двух аспектах - загрязнение воды в зоне водопотребления и загрязнение водного бассейна в черте города за счет его стоков.

Загрязнение воды в зоне водопотребления является серьезным фактором, ухудшающим экологическое состояние городов. Оно производится как за счет сброса части неочищенных стоков городов и предприятий, расположенных выше зоны водозабора данного города и загрязнения воды речным транспортом, так и за счет попадания в водоемы части удобрений и ядохимикатов, вносимых на поля. Причем, если с первыми видами загрязнения можно путем строительства очистных сооружений бороться эффективно, то предотвратить загрязнение водного бассейна, производимое сельскохозяйственными мероприятиями, очень сложно. В зонах повышенного увлажнения около 20% удобрений и ядохимикатов, вносимых в почву, попадает в водотоки. Это, в свою очередь, может приводить к эвтрофикации водоемов, которая еще больше ухудшает качество воды.

Важно заметить, что водоочистные сооружения водопроводов не в состоянии очистить питьевую воду от растворов указанных веществ, поэтому питьевая вода может содержать их в себе в повышенных концентрациях и отрицательно повлиять на здоровье человека. Рост химизации сельского хозяйства неизбежно будет приводить к увеличению количества удобрений и ядохимикатов, вносимых в почву, и соответственно с этим их концентрация в воде будет увеличиваться.

Борьба с таким видом загрязнений требует использования удобрений и ядохимикатов в зонах водосбора исключительно в гранулированной форме, разработки и внедрения быстроразлагаю щихся ядохимикатов, а также биологических методов защиты растений.

Города также являются мощными источниками загрязнения водного бассейна. В крупных городах в расчете на одного жителя (с учетом загрязненных поверхностных стоков) ежесуточно сбрасывается в водоемы около 1 м 3 загрязненных стоков. Поэтому города нуждаются в мощных очистных сооружениях, эксплуатация которых вызывает немалые трудности. Так, при работе станции биологической очистки сточных вод городов образуется около 1,5-2 т отработанного ила в год в расчете на одного жителя. Использование этого ила в качестве удобрения для столовых сельскохозяйственных культур недопустимо, так как он содержит в себе большое количество токсических веществ, не подлежащих разложению. В настоящее время такой ил складируется на суше, занимая знач и тельные территории, и вызывает загрязнение почвенных вод. Причем из ила прежде всего вымываются на и более токсические элементы, содержащие соединения тяжелых металлов. Наиболее перспективным решением этой проблемы является внедрение в практику технологических систем, предусматривающих получение из ила газа с последующим сжиганием остатков иловой массы.

Особую проблему представляет проникновение загрязненных поверхностных стоков в подпочвенные воды. Поверхностные стоки городов всегда имеют повышенную кислотность. Если под городом располагаются меловые отложения и известняки, проникновение в них закисленных вод неизбежно приводит к возникновению антропогенного карста. Пустоты, образующиеся в результате антропогенного карста непосредственно под городом, могут представлять серьезную угрозу для зданий и сооружений, поэтому в городах, в которых существует реальный риск его возникновения, необходима специальная геологическая служба по прогнозу и предотвращению его последствий.

Микроклиматические характеристики городов

Хозяйственная деятельность, планировка жилых кварталов, ограниченное количество зеленых насаждений приводят к тому, что в городах, особенно крупных, складывается свой микроклимат, который в целом ухудшает его экологические характеристики.

В безветренные дни над крупными городами на высоте 100- 150 м может образовываться слой температурной ин в ерсии, который задерживает загрязненные массы воздуха над территорией города. Это наряду со значительными тепловыми выбросами и интенсивным нагревом каменных, кирпичных и железобетонных сооружений приводит к нагреву центральных районов города. В зимние безветренные дни перепад температур воздуха между центром и окраинами Петербурга может достигать 10° С.

Значительная загазованность воздушного бассейна, в свою очередь, приводит к уменьшению инсоляции и сокращению поступления к поверхности земли ультрафиолетового излучения. Это отрицательно влияет на здоровье горожан, поскольку при пониженной инсоляции замедляется выведение из организма ряда токсических веществ, в частности тяжелых металлов и их соединений, помимо этого пониженная инсоляция тормозит синтез в организме ряда важных ферментов. Между тем жители больших городов очень часто, особенно в зимнее время, испытывают дефиц и т инсоляции.

Особо следует сказать о неблагоприятных ветровых режимах, возникающих во многих районах новостроек со свободной застройкой. Хорошо известно, что перепады атмосферного давления, в особенности его снижение, весьма неблагоприятно сказываются на самочувствии людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Вместе с тем во многих районах новостроек из-за нерациональной планировки кварталов в отдельных их точках могут наблюдаться местные падения атмосферного давления. Так, в небольших промежутках между двумя крупными домами при определенных направлениях ветра скорость ветровых потоков может значительно возрастать. Согласно законам аэродинамики в этих точках происходит местное падение атмосферного давления (до десятков миллибар), которое с внутренней стороны квартала приобретает пульсирующий характер (частота около 5-6 Гц). Зона подобного пульсирующего давления распространяется на 15- 20м в стороны от промежутка между домами. Сходное, хотя и менее четко выраженное положение наблюдается и на верхних этажах зданий с плоской кровлей. Излишне говорить, что пребывание в этих зонах людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, может отрицательно влиять на их здоровье.

Решение данной проблемы постоянно требует проведения в районах новостроек комплекса мер по нормализации ветрового режима в отдельных микрорайонах за счет более рациональной планировки кварталов, строительства ветрозащитных сооружений и высадки зеленых насаждений.

Зеленые насаждения в городах

Наличие в городах зеленых насаждений является одним из наиболее благоприятных экологических факторов. Зеленые насаждения активно очищают атмосферу, кондиционируют воздух, снижают уровень шумов, препятствуют возникновению неблагоприятных ветровых режимов, кроме того, зелень в городах благотворно действует на эмоциональное состояние человека. При этом зеленые насаждения должны быть максимально приближены к месту жительства человека, только тогда они могут оказывать максимальный положительный экологический эффект.

Однако в городах зеленые насаждения расположены крайне неравномерно. Так, в Ленинграде при общей обеспеченности зелеными насаждениями около 20 м 2 на одного жителя степень обеспеченности населения зелеными насаждениями колеблется в пределах от 31,5 м 2 на жителя в северо-западных районах до 5 м 2 -- в центральных. Понятно, что в центральных районах городов практически невозможно отыскать более или менее значительные площади для расширения зеленых насаждений, тем более следует максимально использовать имеющиеся возможности. Здесь наиболее перспективным является развитие вертикального озеленения, возможности которого весьма широки.

Зеленое строительство в районах новостроек также сопряжено с немалым и трудностями как технического, так и экономического характера. Стоимость озеленения 1 га территории обходится в среднем в 20 тыс. руб., а устройство газона на той же территори и - 6 тыс. руб. Озеленение мелких участков стоит еще дороже, достигая 10-15 тыс. руб. за 1 м 2. Ясно, что в последнем случае дешевле и проще асфальтировать дворовую территорию, чем озеленять ее. В техническом отношении зеленое строительство затрудняется захламленностью территории новостроек и захораниванием в почве отходов строительства. Однако максимально в озможное озеленение городских территорий относится к числу наиболее важных экологических мероприятий в городах.

Завершая разбор основных факторов, формирующих экологическое состояние в городах, остановимся еще на одной проблеме, непосредственно связанной с экологией человека. Выше указывались факторы, формирующие окружающую среду городов, между тем взрослый житель крупного города в будний день подавляю щую часть времени проводит в замкнутых пространствах - 9 час. на работе, 10-12 - дома и не менее часа в транспорте, магазинах и других общественных местах и, таким образом, непосредственно соприкасается с окружающей средой города приблизительно 2-3 часа в день. Этот факт заставляет обратить особенно серьезное внимание на экологические характеристики производственной и жилой сред.

Создание в замкнутых пространствах комфортных условий и прежде всего очищенного кондиционированного воздуха и пониженного уровня шумов может знач и тельно уменьшить отрицательное влияние городской среды на здоровье человека, да и мероприятия эти требуют относительно небольших материальных затрат. Решению этого вопроса, однако, пока еще уделяется недостаточно внимания. В частности, даже в новейших проектах жилых домов часто не предусматриваются конструктивные возможности установки кондиционеров и воздушных фильтров. Помимо этого, в пределах самой жилой среды действует немало факторов, влияющих на ее качество. К ним следует отнести газовые кухни, значительно повышающие загазованность жилой среды, пониженную влажность воздуха (при наличии центрального отопления), наличие значительного количества разнообразных аллергенов - в коврах, мягкой мебели и даже в теплоизолирующих материалах, употребляемых при строительстве, и многие другие факторы. Отрицательные последствия всего указанного выше должны не только предусматриваться при новом строительстве и капитальном ремонте, но и требуются активные действия по улучшению качества жилой среды от каждого горожанина.

Проблема городских отходов.

До эры агломераций утилизация отходов была облегчена благодаря всасывающей способности окружающей среды: земли и воды. Крестьяне, отправляя свою продукцию с поля сразу к столу, обходясь без переработки, транспортировки, упаковки, рекламы и торговой сети, привносили мало отходов. Овощные очистки и тому подобное скармливалось или использовалось в виде навоза как удобрение почвы для урожая будущего года. Передвижение в города привело к совершенно иной потребительской структуре. Продукцию стали обменивать, а значит, упаковывать для большего удобства.

В настоящее время жители Нью-Йорка выбрасывают в день в общей сложности около 24000 т материалов. Эта смесь, состоящая в основном из разнообразного хлама, содержит металлы, стеклянные контейнеры, макулатуру, пластик и пищевые отходы. В этой смеси содержится большое количество опасных отходов: ртуть из батареек, фосфоро-карбонаты из флюорисцентных ламп и токсичные химикаты из бытовых растворителей, красок и предохранителей деревянных покрытий.

Город размером с Сан-Франциско располагает большим количеством алюминия, чем небольшая бокситовая шахта, меди - чем средняя медная копия, и большим количеством бумаги, чем можно было бы получить из огромного количества древесины.

С начала 70-х до конца 80-х в России бытовых отходов стало в 2 раза больше. Это миллионы тонн. Ситуация на сегодняшний день представляется следующей. С 1987 года количество мусора по стране увеличилось в два раза и составило 120 млрд. т в год, учитывая промышленность. Сегодня только Москва выбрасывает 10 млн. т. промышленных отходов примерно по 1 т на каждого жителя!

Как видно из приведенных примеров масштабы загрязнения окружающей среды городскими отходами таковы, что острота проблемы нарастает с каждым днём.

Пути решения проблемы

Приблизительно за 500 лет до нашей эры в Афинах был издан первый из известных эдикт, запрещающий выбрасывать мусор на улицы, предусматривающий организацию специальных свалок и предписывающий мусорщикам сбрасывать отходы не ближе чем за милю от города.

С тех пор мусор складировали на различных хранилищах в сельской местности. В результате роста городов свободные площади в их окрестностях уменьшались, а неприятные запахи, возросшее количество крыс, вызванное свалками, стали невыносимыми. Отдельно стоящие свалки были заменены ямами для хранения мусора.

Около 90 % отходов в США до сих пор закапывается. Но свалки в США быстро заполняются, и страх перед загрязнениями подземных вод делает их нежелательными соседями. Эта практика заставила людей во многих населенных пунктах страны прекратить потребление воды из колодцев. Желая уменьшить этот риск, власти Чикаго с августа 1984 г. объявили мораторий на разработку новых площадей под свалку до тех пор, пока не будет разработан новый вид мониторинга, следящего за перемещением метана, так как если не проконтролировать его образование, он может взорваться.

Даже простое захоронение отходов является дорогостоящим мероприятием. С 1980 по 1987 гг. стоимость захоронения отходов в США возросла с 20 до 90 долларов за 1 т. Тенденция к удорожанию сохраняется и сегодня.

В густо населенных районах Европы способ захоронения отходов, как требующий слишком больших площадей и способствующий загрязнению подземных вод, был предпочтен другому - сжиганию.

Первое систематическое использование мусорных печей было опробовано в Нотингеме, Англия, в 1874 г. Сжигание сократило объем мусора на 70-90 %, в зависимости от состава, поэтому оно нашло свое применение по обе стороны Атлантики. Густонаселенные и наиболее значимые города вскоре внедрили экспериментальные печи. Тепло, выделяемое при сжигании мусора стали использовать для получения электрической энергии, но не везде эти проекты смогли оправдать затраты. Большие затраты на них были бы уместны тогда, когда не было бы дешевого способа захоронения. Многие города, которые применили эти печи, вскоре отказались от них из-за ухудшения состава воздуха. Захоронение отходов осталось в числе наиболее популярных методов решения данной проблемы.

Наиболее перспективным способом решения проблемы является переработка городских отходов. Получили развитие следующие основные направления в переработке: органическая масса используется для получения удобрений, текстильная и бумажная макулатура используется для получения новой бумаги, металлолом направляется в переплавку. Основной проблемой в переработке является сортировка мусора и разработка технологических процессов переработки.

Экономическая целесообразность способа переработки отходов зависит от стоимости альтернативных методов их утилизации, положения на рынке вторсырья и затрат на их переработку. Долгие годы деятельность по переработке отходов затруднялась из-за того, что существовало мнение, будто любое дело должно приносить прибыль. Но забывалось то, что переработка, по сравнению с захоронением и сжиганием, наиболее эффективный способ решения проблемы отходов, так как требует меньше правительственных субсидий. Кроме того, он позволяет экономить энергию и беречь окружающую среду. И поскольку стоимость площадей для захоронения мусора растет из-за ужесточения норм, а печи слишком дороги и опасны для окружающей среды, роль переработки отходов будет неуклонно расти.

Экология сельскохозяйственных районов

Общие экологические проблемы сельскохозяйственных районов мира

Сельскохозяйственные районы весьма различны по природным условиям, типам землепользования и степени освоения. Тем не менее, экологические проблемы в них имеют много общего. Это связано со следующими обстоятельствами:

охватом антропогенными нагрузками больших площадей, иногда практически на 100%;

малой лесистостью и небольшими площадями лугово-степных участков;

значительной обнаженностью, дефдированностью и эродированностью почвенного покрова;

преобладанием определенных видов загрязнения в почве, воде и грунтах, связанных с удобрениями.

Перечисленные обстоятельства свидетельствуют о специфике экологического состояния сельскохозяйственных районов, о правомерности выделения “агроэкологического” типа оценок территории.

Основной аспект агроэкологической оценки - анализ условий развития сельскохозяйственных растений: их роста, фенологии, урожайности, отношения к удобрениям, болезням, сезонным изменениям условий тепла и влаги - морозам, заморозкам, засухам, переувлажнению.

Экологические условия сельскохозяйственных угодий наиболее изменчивы на площадях богарного, неполивного земледелия. Более стабильны они в зонах орошения, где мероприятия по мелиорации ослабляют влияние внешних условий.

Региональная оценка районов сельского хозяйства России

При региональной оценке районов сельского хозяйства важно определить степень устойчивости экосистем к антропогенным нагрузкам. Устойчивость повышается от песчаных грунтов к глинистым, от щелочных почв к кислым, при снижении континентальности климата, нарастании годового увлажнения и увеличении биологической продуктивности фитоценозов - как естественных, так и культурных.

Большая устойчивость угодий западных и северо-западных районов России к антропогенным нагрузкам не всегда имеет решающее значение для экологического состояния. Дело в том, что этим районам характерны более интенсивные типы землепользования, большие дозы вносимых удобрений. Максимальная интенсификация хозяйства характерна для территорий, прилегающих к крупным городам и промышленным зонам (Москва, Санкт-Петербург), которых также больше в западных районах. Очевидно, объективная оценка экологического состояния возможна лишь при равном учете природных и экономических факторов.

Кардинальные изменения природной среды сельскохозяйственных районов обусловлены тем, что на площадях угодий меняются потоки вещества, нарушается твердый, жидкий и растворенный сток. Сведение лесов увеличивает смыв почвы, твердый сток рек, приводит к заилению русел, водохранилищ, пойменных массивов. Расходы водотоков при сокращении лесных площадей на 10% снижаются в среднем на 5%. Активная миграция элементов по склонам, их быстрое поступление в водоемы с одновременным сокращением стока приводит к сильному загрязнению поверхностных вод. Это загрязнение может быть токсичным, поскольку такие опасные элементы, как кадмий, ртуть, стронций, свинец, цинк, относятся к наиболее подвижным в большинстве видов почв.

Прилегающие к крупным населенным пунктам сельскохозяйственные районы на площадях в сотни кв. км испытывают на себе влияние промышленного загрязнения. Наибольшую роль здесь играет загрязнение серой, которая в виде сернистых соединений легко разносится воздушными потоками. В нормально увлажненных нейтральных почвах влияние этого вида загрязнения невелико, но в кислых оно усиливает подкисление. На переувлажненных почвах, особенно на поймах, это может привести к резкому закислению после осушения.

Основные изменения почв в земледелии связаны с механическим воздействием на нее и с внесением удобрений. Вспашка меняет профиль почвы, разрушает структуру, приводит к обеднению верхних горизонтов, способствует усилению водной эрозии и дефляции. Наряду с рыхлением идет и уплотнение почвы.

Велико также значение органических и минеральных удобрений, мировое потребление которых - около 90 млн. т в год. Удобрения не только компенсируют вынос из почвы азота, фосфора и калия, но нередко оказываются избыточными, заражают подземные и поверхностные воды. Это имеет место главным образом в развитых странах, где вносится более 100 кг/га. В развивающихся странах этот показатель в 5 раз ниже.

Получение высоких урожаев в настоящее время невозможно без использования различных ядохимикатов для защиты растений - пестицидов, потребление которых превышает 4 млн. т/год. Однако сейчас их использование сокращается в связи с приспособлением к ним многих вредителей, гибелью почвенных микроорганизмов, заражением овощных культур и накоплением ядовитых веществ в поверхностных водах, донных осадках водоемов, организмах животных и человека.

Показатели состояния и охраны окружающей среды

Решение важных задач – повышение экологической культуры общества и улучшение профессиональной подготовки специалистов в нашей стране определили необходимость обоснования, разработки и реализации на практике системы всеобщего экологического воспитания и образования, охватывающей процесс дошкольного воспитания, среднего общего образования, профессиональной подготовки специалистов в средних специальных и высших учебных заведениях России. Закон РФ «Об охране окружающей природной среды» провозгласил в стране всеобщность, комплексность, непрерывность экологического воспитания и образования. В законе акцентируется обязательность преподавания основ экологических знаний во всех учебных заведениях, независимо от профиля.

Содержание работы

Введение……………………………………………………..1
1Состояние окружающей среды в РФ………………………2
1.1 Показатели состояния и защиты воздуха
1.2воды…. 8
1.3 земли…………………13
Заключение………………………………………………….20
Список литературы………………………………………….25

Файлы: 1 файл

Показатели состояния и охраны окружающей среды.doc

Институт международных экономических отношений

По дисциплине Национальная экономика

На тему: Показатели состояния и охраны окружающей среды

Выполнил: Корган М.

Принял: Водомеров Н.
Содержание

1Состояние окружающей среды в РФ………………………2

1.1 Показатели состояния и защиты воздуха

Решение важных задач – повышение экологической культуры общества и улучшение профессиональной подготовки специалистов в нашей стране определили необходимость обоснования, разработки и реализации на практике системы всеобщего экологического воспитания и образования, охватывающей процесс дошкольного воспитания, среднего общего образования, профессиональной подготовки специалистов в средних специальных и высших учебных заведениях России.

Закон РФ «Об охране окружающей природной среды» провозгласил в стране всеобщность, комплексность, непрерывность экологического воспитания и образования. В законе акцентируется обязательность преподавания основ экологических знаний во всех учебных заведениях, независимо от профиля.

Экология – комплекс наук, исследующих различные аспекты отношений живых органи змов и условий среды. Несмотря на то, что сам термин «экология» получил хождение в конце 19в. исследования по различным аспектам экологии уходят корнями в античные времена. Большой вклад в развитие экологии внесли А. Гумбольд, изучивший закономерности широтной зональности в распределении видов растений и животных, и Ч. Дарвин, обосновавший главенствующую роль приспособлений к условиям внешней среды при видообразовании и сформулировавший представления о естественном и искусственном отборе. Предтечами современной экологии, основным объектом которой стали отношения внешней среды и человека являются Т. Мальтус и Ж. Б. Ламарк, которые в начале 19в. дали первые прогнозы разрушения природы под влиянием человека. Основные теоретические понятии экологии (экосистема, популяция, экологическая ниша, взаимоотношения организмов внутри популяций, сообществ, экосистем) были развиты в 1-й половине 20-го столетия. Исследования влияния человека на популяции и экосистемы особое развитие получили во 2-й половине 20в., когда обострились отношения человека и природы и появилась реальная угроза экологического кризиса в результате нерегулируемого роста народонаселения, прогрессирующего загрязнения окружающей среды, истощения минеральных ресурсов и ресурсов ископаемых энергоносителей, снижения биологического разнообразия, деградации почв и развития глобальных биосферных процессов – усиления парникового эффекта, разрушения озонового слоя.

В состав экологии сегодня входит не менее полусотни взаимодействующих наук, наиболее важными из которых являются:

1)общая экология( биологическая дисциплина, исследующая закономерности жизни экосистем, популяций и отдельных организмов). Общая экология разделяется на аутэкологию - экологию отдельных организмов и синэкологию – экологию популяций и сообществ;

2)экология человека (наука об общих закономерностях взаимодействия общества и окру жающей среды);

3)агроэкология (наука об агроэкосистемах);

4)промышленная экология (исследует возможности уменьшения пагубного влияния промышленности на природу);

5)городская экология (исследует возможности уменьшении пагубного влияния городов на окружающую среду и улучшения экологических условий жизни горожан).

Кроме того, в комплекс экологических наук входят медицинская экология, лесная экология, экология морей, космическая экология, а также науки, развивающие определённый класс методов исследования экологических явлений: математическая экология химическая экология. При решении конкретных экологических проблем формируются научные коллективы из специалистов разных наук экологического комплекса.

Проблема загрязнения атмосферного воздуха в нашей стране особенно обострилась с 1960-1970гг. 20в. В начале 2000-х гг. в России было более 200-т городов, в которых средние за год концентрация вредных веществ превышали установленные нормативы. В них проживали более 44% всего и свыше 61% городского населения страны. Теперь порядка 70млн. чел. дышат воздухом, насыщенным вредным для здоровья веществами в концентрациях, превышающих нормы. Воздействию загрязнённого атмосферного воздуха подвергаются в процентах от общей численности населения каждого экономического района: в Центральном – 37%, Северо-Западном – 71%, Северном-19%, Волго-Вятском-7,2%, Центрально-Чернозёмном-27%, Поволжском-40%, Северо-Кавказском-16%, Уральском – 19%, Западнео-Сибирском-39%, Восточно-Сибирском-41%, Дальневосточном районе – 19% населения. Основной вклад в загрязнение воздуха вносят предприятия чёрной и цветной металлургии, химии и нефтехимии, стройиндустрии, энергетики, целлюлозно-бумажной промышленности и автотранспорт. Ниже приведены некоторые статистические данные:

Выбросы загрязняющих атмосферу веществ - всего, млн. т.

в том числе:
от автотранспорта 1)

от стационарных источников

Улавливание и обезвреживание
загрязняющих атмосферу веществ,
отходящих от стационарных источников, млн. т.

Энергетика с учётом процессов добычи, переработки и использования топлива принадлежит к числу важнейших источников загрязнения воздуха( 25% всех выбросов загрязняющих веществ). С энергетикой также связано нежелательное тепловое воздействие на водные ресурсы. Основная часть электроэнергии в России( до 70%) вырабатывается на ТЭС, использующих твёрдое топливо(уголь). При сжигании твёрдого топлива в атмосферу поступают сернистый и серый ангидриды, фтористые соединения, а также токсичные примеси мышьяка, двуокиси кремния и многое другое. Сточные воды ТЭС также несут загрязнения: они содержат ванадий, никель, фтор, фенолы и нефтепродукты. При работе турбин отработанный пар охлаждается водой. Поэтому от ТЭС в водоёмы непрерывно поступает поток воды, подогретой на 8-12 гр. по С..

Чёрная металлургия также является одним из главных источников загрязнения атмосферы. Выброс пыли в расчёте на 1т. передельного чугуна составляет 4,5кг., сернистого газа – 2,7, марганца – 0,6-0,1кг. Из труб агломерационных фабрик, заводов идёт рыжий едкий дым. Это продукты выгорания серы из нитритов( руд железа) – 190кг. серы на 1т. руды.

Цветная металлургия – при получении 1т. алюминия в зависимости от типа и мощности электролиза расходуется около 38-47кг. фтора, при этом около 65% его попадает в атмосферу.

Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность насыщает атмосферу наших городов такими ядовитыми веществами, как стиролы, фенолы, ацетон и др.

Химическая промышленность в обилии поставляет в воздушную среду оксид углерода, диоксид азота, сернистый ангидрид, сероводород, хлористые и фтористые соединения.

Попытками решения всех указанных проблем являются совершенствование оборудования предприятий, снижение количества отходов, внедрение безотходных и малоотходных технологий производства, вторичное использование сырья. В ряде отраслей за последние годы выбросы загрязняющих веществ существенно сократились, обезврежено значительное количество образующих отходов. Вместе с тем в 1999г. отмечен рост промышленного производства в отраслях, функционирование которых сопряжено с опасностью ухудшения экологической ситуации в городах. Так, наращивался объём выпуска продукции химической, нефтехимической промышленности, чёрной и цветной металлургии, угольной, лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности. Данная тенденция усилила напряжённость экологической обстановки на большей части городских территорий. Во всех городах с населением более 1млн. человек, включая Москву и Санкт-Петербург экологическая ситуация сложная.

Экологические проблемы урбанизированных территорий обостряются из-за увеличивающейся «автомобилизации» городов, в отдельных случаях достигающей 300автомобилей на 1000жителей. Такая ситуация наблюдается в Московской, Санкт-Петербургской, Саратовской, Челябинской, Новосибирской агломерациях. Загрязнение воздушного бассейна отработанными газами автотранспорта в крупнейших городах имеет тенденцию к росту, достигая 50% и более от общего объёма выбросов, в Москве – 93%валовых выбросов.

Специфика проблем окружающей природной среды конкретного региона во многом обусловлена природно-климатическими условиями. Россия располагает огромной территорией(17,1 млн. км^2), простирающейся от Арктики до Чёрного и Каспийского морей, от Балтики до Тихого океана. Влияние обширного пространства суши, нагретой летом и охлаждённой зимой, имеет определяющее значение в режиме движения воздушных масс континента. Россия располагается в основном в умеренных и высоких широтах, где господствует западный перенос воздушных масс с Атлантики на материк. В условиях равнинности рельефа морской воздух проникает далеко на восток. Западные ветры и формирующиеся на полярном фронте (граница раздела арктических воздушных масс и воздушных масс умеренных широт) циклоны являются преобладающим типом атмосферной циркуляции над большей частью Европейской и Сибирской равнин, особенно в тёплый период года. С циклонами связаны неустойчивость погоды, частые сильные ветры, иногда штормы и ураганы, значительное количество пасмурных дней, осадки. Зимой в области полярного фронта происходит взаимодействие арктических и атлантических воздушных масс, морского и континентального воздуха умеренных широт. При прохождении большого количества циклонов наблюдаются частые смены погоды, чередование холодов и оттепелей, большое количество осадков в виде снега. По мере движения на восток в глубь континента западный перенос воздушных масс постепенно ослабевает. Наблюдается уменьшение влияния Атлантики с увеличением континентального климата: уменьшается количество осадков, увеличиваются годовые амплитуды средних месячных и экстремальных температур.

Наиболее суровый сезон на большей части нашей страны – зима. В умеренных и высоких широтах радиационный баланс в это время года отрицательный. Земная поверхность сильно выхолаживается и охлаждает нижние слои атмосферы. Особенно интенсивно этот процесс протекает над районами Восточной Сибири, удалёнными от океанов. На северо-востоке Сибири в межгорных котловинах средняя температура января опускается до -40…-50градусов по С. Здесь формируется устойчивая зона повышенного давления – мощный Сибирский антициклон, от которого области повышенного давления растекаются в двух направлениях: на северо-восток вплоть до Чукотки и на запад через Северный Казахстан на юг Русской равнины (до 50 гр. с. ш. ). В области антициклона устанавливается безветренная малооблачная сухая погода, когда отсутствует всякий обмен воздушных масс.

Влияние Тихого океана ограничивается восточным побережьем страны и проявляется преимущественно во время летнего муссона, но распространяется неглубоко на территорию континента, так как препятствием служат горы, идущие вдоль всей восточной окраины азиатского материка. С летним муссоном – потоком прохладного морского воздуха, приходящего на разогретый материк, связаны на Дальнем Востоке облачность, максимум осадков, сильные ветра, иногда разрушительные тайфуны и наводнения на реках.

Учёт природных факторов при решении экологических проблем урбанизированных территорий требует строгого обоснования выбора места для промышленного строительства с учётом оптимальных условий для жизни людей. В частности, при размещении промзон и основных объектов жилищного и рекреационно-культурного комплекса следует принимать во внимание господствующее направление ветров. Промышленные предприятия должны размещаться с подветренной стороны, чтобы их выбросы в атмосферу не попадали в жилые районы города.

Необходимо учитывать также тот фактор, что городская среда способствует образованию особой городской циркуляции воздушных масс и созданию «теплового колпака», усиливающего загрязнение воздушного бассейна города. Температурные различия между городом и соседней сельской местностью могут достигать 8гр. по С, при среднем значении 1-4гр. по С. Архитектурная планировка городов должна учитывать необходимость создания «ветровых коридоров», пропускающих воздушные массы по основным направлениям и выносящих загрязнённые потоки из города.

Господствующие в условиях антициклональной погоды нисходящие потоки воздуха приводят к накоплению загрязняющих веществ в приземных слоях атмосферы. Поэтому при одинаковом количестве поступающих веществ загрязнение воздушной среды будет значительно больше в районах с преимущественно антициклональным режимом погоды и меньше там, где преобладает циклоническая деятельность. По этой причине атмосферные загрязнения особенно опасны в межгорных котловинах Восточной Сибири. В частности сверхвысокая концентрация, промышленности в Кузбассе в условиях замкнутости котловинного рельефа при характерном антициклональном типе погоды создала здесь особо тяжёлые условия для жизни населения. Высокоплотная застройка и горнодобывающая промышленность определяют экологическое неблагополучие региона, усиленное природным фоном.

В районах, где господствуют антициклоны, промышленные и транспортные выбросы должны быть минимальными. Для нашей страны антициклональная погода наиболее типична и зимой и летом для юга Русской равнины, а зимой для Восточной Сибири. В других областях, особенно в крупных городах, при установлении антициклональной погоды предприятия и транспорт должны на этот период резко уменьшать выбросы в атмосферу загрязняющих веществ.

Комплексная оценка влияния климата и погоды на организм человека для Северо-западного региона Российской Федерации Трубина, Марина Августиновна

Трубина, Марина Августиновна. Комплексная оценка влияния климата и погоды на организм человека для Северо-западного региона Российской Федерации : диссертация . кандидата географических наук : 25.00.30 / Трубина Марина Августиновна; [Место защиты: Рос. гос. гидрометеорол. ун-т (РГГМУ)].- Санкт-Петербург, 2010.- 215 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-11/64

Содержание к диссертации

1 Концепция формирования информационной среды биометеорологических исследований

1.1 Биоинформационные связи гелиогеофизических явлений внешней среды в системе «Погода-Человек» 18

1.1.1 Состояние изученности проблемы влияния гелиогеофизических факторов на организм человека 18

1.1.2 Междисциплинарность биометеорологических исследований 38

1.1.3 Международное сотрудничество 50

1.2 Организация единой информационной среды для решения задач прикладной климатологии 57

1.2.1 Обоснование создания единой информационной среды 57

1.2.2 Информационные ресурсы гидрометеорологической, геофизической информации и данных о загрязнении окружающей природной среды 64

2 Разработка методики комплексной оценки комфортности климата и погоды 70

2.1 Методы комплексной оценки воздействия погодных факторов на организм человека 72

2.2 Методика экспертной оценки и отбора информативных комплексных биометеорологических показателей 101

2.2.1 Выбор оптимальных комплексных показателей для оценки степени благоприятности и биотропности погоды 101

2.2.2 Разработка автоматизированного программного комплекса «ВіоМ» для расчета, обработки и анализа биометеорологической информации 107

3 Комплексная оценка биотропности климата и погоды для городов Северо-Западного региона РФ 114

3.1 Комплексная оценка биоклимата отдельных городов Северо-Западного региона 114

3.2 Оценка изменчивости погоды Санкт-Петербурга (биометеорологический мониторинг) за период с 1997 по 2007 гг. 126

4 Методологические подходы к оценке биометеорологической информации в системе «Погода и здоровье населения» 137

4.1 Комплексные исследования влияния погодных факторов на заболеваемость (сердечно-сосудистую патологию) населения некоторых городов России 137

4.2 Информационные технологии и методы оценки гелиометеочувствительности человека 143

4.3 Интерактивные обучающие модули для изучения влияния климата и погоды на здоровье человека 150

Список использованных источников 156

Введение к работе

Актуальность темы диссертации. Погода и климат являются основными составляющими среды обитания и оказывают комплексное влияние на состояние здоровья человека. Процессы его адаптации к различным климатическим условиям зависят и от биоклиматических особенностей регионов проживания человека и от состояния его здоровья. По заключению Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) в результате изменения климата в будущем на планете ожидается дальнейшее увеличение частоты и интенсивности наводнений, засух и других погодных и климатических экстремальных явлений, в частности, «волн тепла», которые могут оказать неблагоприятное воздействие на организм человека.

Актуальность проблемы исследований определяется как одно из важнейших направлений ряда программ международных организаций (ООН, ВМО, ВОЗ, ЮНЕСКО, ВБО, ЮНЕП, МГЭИК и др.) - создание долгосрочных совместных программ междисциплинарных исследований для предотвращения неблагоприятного влияния изменений погоды и климата на здоровье человека. В 2009 году принята Климатическая доктрина России, в которой отмечается, что «изменение климата является одной из важнейших международных проблем XXI века, которая выходит за рамки научной проблемы и представляет собой комплексную междисциплинарную проблему, охватывающую экологические, экономические и социальные аспекты устойчивого развития Российской Федерации». В Стратегии развития Гидрометслужбы до 2030 года ставится задача широкой информатизации и реализации ряда актуальных научно-исследовательских программ, в т.ч. изучение адаптации населения к климатическим изменениям. Планируется создать Национальный климатический центр, в который будут входить институты самого различного профиля.

Решение комплексной междисциплинарной проблемы выявления причинно-следственных связей между состоянием (качеством) окружающей среды и здоровьем населения является одной из ведущих среди социальных задач, и становится вызовом XXI века. Особенно актуальными являются вопросы адаптации населения к прогнозируемому изменению (потеплению) климата и к ухудшению экологической обстановки.

Очевидно, что общее число факторов, в той или иной степени влияющих на здоровье человека настолько велико, что поставить и решить задачу объективной комплексной оценки влияния погоды на здоровье человека (биотропности погоды) имеет большое научно-практическое значение. Для достижения этой масштабной цели было необходимо создать методологию научного исследования, включающего обобщение и развитие известных, и разработку новых методов на основе информационных технологий.

Исследования, проведенные в 1979-1990 годах в рамках государственных фундаментальных программ СО РАН СССР, «Адаптация», «Глобэкс», «Солнце-климат-человек», показали высокую значимость для здоровья человека сочетанного воздействия космических, метеорологических, геомаг-

нитных и гравитационных возмущений, а также необходимость учета гелио-импритинга для понимания механизма, и прогнозирования возможных ге-лиометеотропных реакций (ГМТР).

Результаты работы научных исследований двух последних десятилетий свидетельствуют о возрастающей индивидуальной чувствительности человеческого сообщества к изменениям солнечной активности, атмосферной циркуляции, геомагнитной активности и другим факторам космической и земной погоды. Эта проблема разрабатывалась и формировалась известными отечественными учеными, такими как: акад. Агаджанян А.Н. с соавт., Андронова Т.И. с соавт., Борисенков Е.П. с соавт., Бреус Т.К., Владимирский Б.М., Головина Е.Г. с соавт., Григорьев К.И. с соавт., Гранберг И.Г. с соавт., Гурфин-кель Ю.И., Ефименко Н.В., Жирков A.M. с соавт., акад. Казначеев В.П., По-волоцкая Н. П. с соавт, Рагульская М.В., Ревич Б.А., Сороко СИ., Трофимов А.В., Трошин В.Д., Хаснулин В.И., Хайруллин К.Ш., Шеповальников В.Н., Уянаева А.И., Ягодинский В.Н. и многие др.

Однако, целый ряд фундаментальных исследований по оценке влияния погоды и климата на организм здорового и больного человека, к сожалению, пока является незавершенным, и пока нет единого мнения как в оценке «био-тропных» факторов, имеющих избирательное значение для организма человека, а так и глубокого понимания механизмов этого воздействия. Значительная часть исследований является локальными, и требует создания комплексных унифицированных методов и технологий исследований на основе сотрудничества специалистов: климатологов, биометеорологов, геофизиков, биофизиков, медико-географов, курортологов, экологов и др.

Цель и задачи исследования. Цель исследования состоит в создании методологии комплексной оценки влияния климата и погоды на организм человека на основе многофакторного подхода и выбора оптимальных информационных методов экспресс-оценки комфортности /дискомфортности погоды и индивидуальной гелиометеочувствительности человека. Основные задачи исследования:

Обобщить результаты исследований по проблеме влияния климата и погоды на организм человека и сформировать базы знаний, включающих основные методические решения.

Выполнить контент-анализ информационных ресурсов по гелиогео-физической, экологической и медицинской тематике для оценки доступности, достоверности и достаточности информационной базы в регионах северо-запада.

Выбрать репрезентативный биоклиматический индекс/показатель (БМП) для использования предиктором в биоклиматических исследованиях и на основе информационных технологий, провести биоклиматическое районирование территорий Северо-западного региона.

Создать методику для биоклиматической типизации погоды и автоматизированный программный комплекс для проведения расчетов.

Предложить технологию экспресс-оценки индивидуальной гелиометеочувствительности организма человека и наблюдений за погодой в рамках

единой информационной системы и применении информационно-коммуникационных технологий.

Методология и методы исследования. Методология настоящего исследования базируется на использовании основных принципов и методов, применяемых в прикладной климатологии, биометеорологии, курортологии и медицинской географии и скрининговых исследованиях в медицине. Автором была проведена классификация и ранжирование комплексных биометеорологических показателей (БМП), включающих основные метеорологические параметры, и использующихся в отечественной и зарубежной практике. Разработана методика оценки мнений экспертов на основе метода факторного анализа, на основе которой были отобраны оптимальные БМП. В качестве автоматизированной реализации данной методики разработан программный модуль «ВіоМ» для создания баз данных комплексных показателей и проведения биоклиматической типизации погоды.

Для биоклиматической оценки в работе использовался показатель А. Миссенарда (ЕТ), характеризующий тепловую чувствительность организма (уровень дискомфорта) к погоде и климату, имеющий 6-ти градусные ступени изменения теплового состояния. Для комплексной оценки использовались данные климатических (Кобышева Н.В. с соавт.) и биоклиматических ресурсов (Хайруллин К. Ш. и Карпенко В.Н.), оценка биоклиматического потенциала отдельных городов ЕТР проведена по методике Н.П. Поволоцкой.

Для оценки влияния погодных факторов на организм человека использовался «коэффициент биотропности» (Гурфинкель Ю.И.) и биогелиометео-граммы. Технологии оценки индивидуальной ГМТР включали субъективную оценку (данные гемодинамики, тестов и опросников) и скрининговые исследования с использованием аппаратно-программных средств АПК «ОМЕГА-М», программных комплексов «BIOW» и «Скринмед» (Хаснулин В.П.).

Обоснованность и достоверность результатов, полученных в работе, подтверждается применением методов системного и комплексного анализа, корректной постановкой задачи, качеством климатической и метеорологической информации и объемом экспериментальных данных, привлеченных для исследования, методиками, разработанными автором, сравнением нескольких методов оценки биоклимата, применением математического аппарата и современных технологий обработки данных.

Информационная база исследования. Исходными фактическими материалами для создания баз данных комплексных биометеорологических показателей и биоклиматической типизации погоды послужили климатические и многолетние метеорологические данные, достоверность которых обеспечивалась методами контроля, используемого в Гидрометслужбе. Для проведения комплексной оценки были подготовлены электронные многофакторные архивы солнечной и геомагнитной активности, синоптической и медико-экологической информации.

Научная новизна работы. Впервые ставится инновационная задача формирования единой информационной среды (ЕИС) для решения междисциплинарных задач: прикладной климатологии, медицинской метеорологии,

климатопатологии, биометеорологии и биоклиматологии, а также для рекреационной, медицинской и биогеографии, курортологии, геоэкологии, экологии человека и других смежных наук. Для формирования ЕИС впервые выполнено и апробировано следующее:

предложена концепция биометеорологической информационной системы (БИС) и разработана рабочая схема и алгоритм;

проведено ранжирование БМП и разработана методика экспертной оценки для выбора наиболее оптимальных комплексных показателей оценки комфортности погоды;

разработан автоматизированный комплекс расчета, обработки и анализа биометеорологической информации;

— предложена методика и информационная технология экспресс-
оценки индивидуальной гелиометеочувствительности человека.

— показаны пути усовершенствование схемы организации биометеоро
логического мониторинга, проведена интегрированная оценка биоклимата
отдельных городов Северо-запада с новых методических позиций, выявлена
изменчивость погоды Санкт-Петербурга за период с 1997 по 2007 гг.

Теоретическое значение диссертационного исследования заключается в разработке концепции методологии биометеорологической информационной системы, на основе формирования единой информационной среды, включающей базы данных и базы знаний, электронные библиотечные ресурсы, электронные справочники, программные модули, дистанционные обучающие программы и др. Методику экспертной оценки можно применить для изучения и отбора других оптимальных показателей, например в медицинской географии или экологии.

Реализация БИС и возможность получения многофакторной информации в режиме реального времени, представление биометеорологической информации в виде WEB-карт, в том числе и для медицинских прогнозов погоды в глобальную сеть Интернет, даст возможность интеграции международных междисциплинарных исследований в области прикладной климатологии, биометеорологии, курортологии и других смежных областей знаний.

Практическая значимость работы. Выполненный биоклиматический анализ и районирование (на основе биоклиматической типизации погоды) территории Северо-западного региона позволяет обосновать рекомендации по размещению населенных пунктов, производства или рекреации с учетом возможных сценариев изменения климата. Результаты оценки биоклимата и биометеорологического мониторинга могут быть использованы для подготовки медико-географических и биометеорологических атласов территорий. Предложенная комплексная оценка биоклиматического режима городов может стать информационным обоснованием для демографических программ. Результаты исследования, уточнение биоклиматической типизации погоды и внедрение в практику автоматизированного программного комплекса позволит усовершенствовать специализированный прогноз погоды для медицинских целей.

Методическое решение расчета комплексных БМП реализовано в ходе выполнения проекта «Экологические и метеорологические аспекты здоровья человека» (ФЦП «Интеграция», 2001 г.). Разработка АПК «BioM» успешно используется в оперативной работе биоклиматических станций в г. Кисловодске (кардиологическая клиника им. В.И. Ленина) и г. Сестрорецке (санаторий «Сестрорецкий курорт»). Методика экспресс - оценки индивидуальной гелиометеочувствительности организма человека использовалась для оценки влияния экстремальных факторов на функциональное здоровье человека в проекте «Фундаментальные науки - Медицине» (Атмосфера и здоровье).

Методические подходы к оценке биотропности погоды опубликованы в монографиях (С.С. Андреев, Ю.П. Переведенцев, Л.А. Хандожко), в Руководстве по специализированному климатологическому обслуживанию экономики (под. ред. Н.В. Кобышевой) и применены в ряде диссертационных работ (С.С. Андреев, А. Гарабатыров, А.Р. Иошпе, Г.С. Сергеева). Результаты формирования единой информационной среды, успешно используются в РГГМУ в учебном процессе в курсе «Экология человека» и «Медицинская география», а также при подготовке бакалаврских, дипломных, магистерских и диссертационных работ, также они могут быть внедрены в других учебных заведениях.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

Концепция формирования информационной среды для прикладных задач климатологии, на основе доступной гелиофизической, гидрометеорологической, экологической, медицинской и социально-демографической информации с применением достижений современных информационных технологий.

Классификация и ранжирование БМП по категориям включения гидрометеорологических параметров и методика экспертной оценки и отбора информативных БМП.

Методика комплексной оценки биоклимата городов Северо-западного региона и анализ вариаций пространственно-временной изменчивости биометеорологического режима Санкт-Петербурга на основе оптимальных показателей, характеризующих степень благоприятности климата, и применении современных информационных технологий.

Результаты оценки биоклимата городов Северо-западного региона, включающие районирование территорий и анализ вариаций пространственно-временной изменчивости биометеорологического режима.

Информационные технологии и методы экспресс - оценки индивидуальной гелиометеочувствительности организма человека.

Создание и реализация обучающих медиа-проектов по тематике прикладной климатологии на основе WEB-технологий.

Личный вклад в решение проблемы. Автору принадлежит идея и разработка концепции формирования единой информационной среды для организации исследований по оценке влияния климата и погоды на организм человека, разработка и алгоритмизация структуры биометеорологической информационной системы. Автор самостоятельно провел контент-анализ

библиографических источников, ранжирование БМП, разработку анкеты, организацию экспертного опроса по отбору оптимальных БМП, подготовку методики экспертных оценок. Автором выполнена постановка задачи организации и проведения комплексной оценки биоклимата городов. Автор предложил усовершенствованную схему биометеорологического мониторинга и провел все экспериментальные работы. Автор принимал участие в формировании архивов многопараметрических данных, подготовке, отборе и анализе экспериментального материала, в разработке методики АПК «ВіоМ» для создания баз данных и анализа биометеорологической информации. Автор проводил изучение и отбор информационных технологий и методов индивидуальной гелиометеочувствительности организма. Автору принадлежит создание сценариев подготовки контента для обучающих модулей и программная реализация медиа-проектов на основе WEB-технологий.

Апробация результатов работы. Основные материалы и результаты исследований, изложенные в диссертации, докладьшались и обсуждались на Итоговых сессиях Ученого совета РГГМУ (1997-2010 гг.), заседаниях Русского географического общества (1998-2010 гг.), а также на Международных форумах, конгрессах и конференциях как в России (Астрахань, Калуга, Кисловодск, Москва, Пермь, Санкт-Петербург и др.), так и за рубежом (Америка, Германия, Израиль, Польша, Япония). Результаты диссертационной работы включены в итоговые отчеты по НИР проекта «Экологические и метеорологические аспекты здоровья человека» и Web - проекта «Погода и человек». Обучающие медиа-проекты были выполнены при грантовой поддержке Министерства высшего образования и науки РФ, ФЦП «Интеграция», Комитета по природопользованию и окружающей среде Администрации Санкт-Петербурга, научного центра штата Джоржия (США).

Публикации. По теме диссертации опубликовано более 100 работ, в т. ч. в журналах, рекомендованных ВАК (8 публикаций), в Бюллетене Всемирной Метеорологической организации, в журналах «Метеоспектр» Росгидромета (3 публикации), а также в Аналитическом вестнике Совета Федерации РФ и в материалах российских и международных научных мероприятий (форумах, конгрессах, конференциях, семинарах и др.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографии из 265 наименований. Общий объем работы составляет 155 страниц основного текста, включая 20 рисунков, 25 таблиц и приложения на 23 страницах.

Состояние изученности проблемы влияния гелиогеофизических факторов на организм человека

Проблема солнечно-земных связей является весьма актуальной и привлекает исследователей разных областей знаний: в XXI веке активно происходит процесс синтеза наук в этом научном направлении. Как показывает исторический опыт, такая ситуация чрезвычайно благоприятна не только для развития самих междисциплинарных наук, но и для появления принципиально новых открытий! И! областей знания. В конце 90-х годовXX века было выделено отдельное научное направление «космическая погода». Это»относительно молодая область науки, изучающая солнечную деятельность и её влияние на Землю [32, 33, 34, 35]. Ученые, работающие в этой области, пытаются прогнозировать солнечные вспышки и- корональные выбросы, солнечный ветер и геомагнитные бури и др.- явления, связанные с воздействием Космоса. Проблемы проведения междисциплинарных исследований

В знаниях древних цивилизаций нашей планеты значительное место занимало восприятие нашей планеты как единого живого организма [88, 192]. Однако исторически развитие знаний происходило очень неравномерно и во многом зависело не только от интеллектуального уровня общества, но и от способа хранения и передачи информации. Несмотря на многочисленные исследования, посвященные вопросам влияния атмосферы, действия лунных приливов, феномена «земного эха солнечных бурь» и других видов влияния флуктуации геофизических полей на медицинские и социальные процессы, весьма сложным является решение задачи количественного анализа и прогно за этих эффектов воздействия на человека. В наше время активно происходит процесс синтеза наук и множеству представлений о среде (природной, производственной, антропогенной, социальной, рекреационной, жилой и т.д.) соответствует и разнообразие методов оценки ее состояния [60,. 80, 81, 83, 126]. Оценка воздействия факторов окружающей среды на здоровье населения — это область междисциплинарных интересов различных научных направлений: медицинской метеорологии и климатологии, биоклиматологии и биометеорологии, климатопатологии и климатотерапии, медицинской географии, курортологии и экологии человека и других смежных наук. Всех их объединяет общая направленность исследований: взаимосвязи устанавливаются на основе зависимостей между параметрами среды и показателями здоровья населения:

Для определения, причинно-следственных тенденций, закономерностей и механизмов влияния, принимая во внимание многофакторность, многофункциональность и различие единиц измерения, характеризующих систему «среда-человек»,.необходим отбор оценочных показателей, которые адекватно отражали бы эти сложные взаимосвязи.

Состояние изученности проблемы влияния климата и погоды на здоровье человека обусловлено объективными характеристиками зависимости функционального состояниячеловека от воздействия окружающей среды: - одновременное воздействие огромного числа разнородных факторов, часть из которых даже не измеряется, ограничивает возможности декомпозиции-объекта исследования и, следовательно, возможность,детерминированного описания феномена; - результат действия отдельного, выделенного, фактора, как правило, достаточно сложно распознать, поскольку он зачастую слабо. выражен» или сглажен («зашумлен») воздействием прочих факторов; - сложность «приемника воздействий» - организма человека приводит к тому, что даже сходное воздействие приводит к непохожей-реакции у разных индивидуумов, ил и у одного индивидуума в разное время. Можно отметить существующие проблемы междисциплинарных исследований, такие как: а) локальность исследований влияния погоды; б) отсутствие единых принципов, методов и технологий решения проблем; в) неполноту или ограниченность использованной информации; г) использование устаревших методов обработки данных.

Истории развития и изучения проблем «СОЛНЦЕ-БИОСФЕРА» и «ПОРОДА-ЧЕЛОВЕК» очень сходны между собой. Обе эти проблемы прошли через стадии, когда делались многочисленные сопоставления, большей частью ошибочные, что привело не столько к установлению эмпирических закономерностей, сколько это периодически вызывало недоверие и даже полное отрицание самой возможности таких связей и скепсис среди ученых. Космические воздействия

Как известно, что гипотеза влияния Космоса на земную жизнь, уходит своими корнями, в глубокую древность, история науки хранит память об именах ученых, высказывавших феноменальные гипотезы, которые не могли быть проверены при. их жизни в силу преждевременности или-отсутствия надлежащего научного знания. Наибольшую трудность в изучении космофизических корреляций представляет очевидная-нерегулярность многих космофизических процессов [29]. Например; когда говорят, об 11-летнем, цикле солнечной активности (СА), имеют в виду лишь среднюю величину этого периода, в то время как отдельные циклы могут длиться- от 9 до 15 лет. В результате синер-гетического действия многих космических факторов само количество причин, приводящих, к изменению состояния Луны, Солнца и планет, других звезд и галактик, является очень большим и непредсказуемым:

В конце XVII! столетия (пример развития междисциплинарных наук) основатель звездной астрономии; Вильям Гершель построил первую-модель Галактики. Также он сделал попытку установить корреляционную связь между числом солнечных пятен, неурожаями и ценами на хлеб [187]. После этих открытий цикличности появления солнечных пятен и связи их числа с маг нитной активностью наблюдался период увлечения сопоставлением с солнечными пятнами всевозможных явлений. Однако уже к концу XIX века были поставлены под сомнение даже надежно установленные факты, касающиеся воздействия Солнца и Луны на Землю.

В XVII веке немецкий ученый-натурфилософ Риттер Новалис [192], изучая «подземное электричество», сформулировал учение об электромагнетическом единстве неба и Земли — сидеризм, основанное на гипотезе о воздействии планет и Солнца на земные образования, и гипотезе о подобии микрокосма (человека) макрокосму (Вселенной). Риттер, считая, что «природа рифмует себя в человеке», проводил аналогию между макро- и микрокосмом в гипотезе «электрической системы тела». В этом отношении сравнение Земли с человеческим организмом, известное с глубокой древности, рассматривается не просто как поэтическая метафора, а как отражение реальных планетарных процессов. В пользу такой точки зрения свидетельствуют как философско-религиозные концепции большинства древних цивилизаций нашей планеты, так и открытия современной физики, кибернетики, психологии.

Основоположник электрографии Я.О. Наркевич-Иодко (1891 г.) впервые обратил внимание на влияние атмосферного электричества на растения и человека, пытался найти универсальный метод оценки физиологического и патологического состояния живых организмов. Он впервые рассматривал вопросы ионизации атмосферы и разработал технологии использования электрических свойств воздуха для искусственной ионизации в помещениях.

Выбор оптимальных комплексных показателей для оценки степени благоприятности и биотропности погоды

В настоящее время уже научно подтверждено, что на развитие неблагоприятных метеопатических реакций влияет практически весь атмосферно-физический комплекс, то есть влияет погода в её интегрально-типовом выражении, охватывающем всю совокупность метеорологических, синоптических и гелиогеофизических факторов. На это указывали многие российские и зарубежные учёные: В.И. Вернадский, А.Л. Чижевский, А.В. Клоссовский, Г.Д. Данишевский, а позднее Н.А. Агаджанян, В.Г. Бокши, Н.М. Воронина, И.И. Григорьев, Н.А. Данилова, Н.Р. Деряпа, Я.М. Зонис, А.А. Исаев, В.П. Казначеев, П.Г. Мезерницкий, Н.П. Поволоцкая, В.И. Русанов, В.И. Хаснулин, Тромпа, Ассман, Лоури, Армени и многие другие.

Вышеописанные факторы влияния внешней среды на организм человека (гл. 1) можно рассматривать с точки зрения их биометеорологической информативности, которая в разной степени определяет степень биотропности погоды. Очевидно, что невозможно полностью описать атмосферу и человеческий организм путем измерений, наблюдений и вычислений, используя несколько обобщенных переменных. В конце XIX века биологическое значение «климата», «погоды», «воздуха» рассматривалось для классификации курортов, и в основу определения была положена идея использования величины градиента потенциала электрического поля, т.к. в это время очень большое значение придавалось атмосферному электричеству и электромагнетизму. В курортологии тогда считалось, что характер местности гораздо более зависит от электрического поля (ЭП), чем от метеопараметров. Была выдвинута гипотеза, что именно электрическое состояние атмосферы является первоначальной причиной всех климатических особенностей, являясь ключом к всевозможным вариациям метеоэлементов и их физиологических воздействий.

В дальнейшем российскими учеными было накоплено много экспериментального материала для выработки методов комплексной оценки биотропности погоды, таких как: показатели, критерии, параметры, схемы, классификации и типизации погоды с учетом физиологии человека для курортно-рекреационных целей [60]. Исследования были направлены на решение основных задач, таких как: - оценка условий комфорта жизнедеятельности человека и здоровья; - профилактика заболеваний; - определение режима труда; - принятие архитектурных решений; - оценка теплозащитных свойств одежды; - решение проблем акклиматизации и дезадаптации; - оценка курортных и рекреационных ресурсов. Автор, обобщив известные научные публикации XX века, посвященные комплексной оценке влияния климата и погоды, систематизировал методы, классификации, алгоритмы и рабочие схемы оценки биотропности погоды, использующие существующие синоптические, биоклиматические и статистические методы анализа, выделил те, которые могут быть применены для прогноза биотропного воздействия погоды в наше время. Биоклиматическая классификация погоды Федорова-Чубукова

Из отечественных биоклиматических классификаций погоды первой является типизация известного климатолога Е.Е. Федорова [190], автора учения о классификации и типизации погод на основе принципов комплексной климатологии (понятие погоды суток и погоды момента). Впервые Е.Е. Федоров предложил систематизацию погоды на основе оригинального метода шифрования погоды по метеопараметрам — «карточка каталога погоды суток», который дает четкую количественную и качественную характеристику разнооб разных типов погоды, тем самым он получил формулу местной погоды каждого дня, которую было удобно использовать для автоматизации работ метеорологических станций. В этом методе Федоров предложил в качестве одного из приемов климатологического анализа выражать климат через местные погоды с помощью комплекса метеорологических элементов и явлений.

Под типом погоды понималась комплексная характеристика погоды по определенным признакам, градациям большего или меньшего числа элементов. Один и тот же тип погоды, объединяя некоторое число случаев погоды, может повторяться в одном и том же месте и может встречаться в различных географических районах и, таким образом, им можно пользоваться при климатологических исследованиях. В основе построения классификации лежит понятие «погода суток», которое обосновывается суточной периодичностью во внеполярных районах главнейшего погодообразующего фактора - радиационного режима, позволяет уточнить представление об изменениях метеорологического режима в течение суток и потому широко используется при анализе климата в прикладных целях.

В этой классификации используются 16 классов, каждый из которых объединяет типы погоды, более или менее однородные с точки зрения растениеводства, транспорта и физиологического состояния человека [60]. Классы объединены в три обширные классификационные группы: безморозные погоды от солнечной жаркой и сухой до жаркой и очень влажной (классы I-VIII и I-IX), погоды с переходом температуры воздуха через 0 С (VIII-IX классы) и морозные погоды - от слабо морозной до крайне морозной (классы X-XVI).

Это направление в дальнейшем было развито учениками его научной школы: А.И. Барановым, Н.Н. Галаховым, А.П. Гальцовым, Л.В. Клименко, С.А. Максимовым, Я.И. Фельдманом, Л.А. Чубуковым и др., а также его последователями в Болгарии, Чехословакии, Польше, Китае на Кубе и в других странах. Учеными были выполнены работы по биоклиматическому районированию и классификации климата для регионов России: Поволжья, Урала, Ев ропейской части, Кавказских Минеральных Вод, Крайнего Севера, Приморья, Дальнего Востока, Западной Сибири, Азербайджана, Армении, Грузии, Латвии, Средней Азии (Узбекистана, Туркменистана, Казахстана) и -других-регионов бывшего СССР. Биоклиматические исследования на основе теплового баланса человека

Одним из факторов окружающей среды является тепловое воздействие на организм, и теплообмен между человеком и окружающей средой это один из основных процессов организма. Его интенсивность зависит как от внутренних факторов (метаболизм, периферический поток крови, потоотделение), так и от метеорологических параметров (солнечная радиация, температура воздуха, влажность, движение воздуха). Тепловое равновесие организма на оптимальном термическом уровне необходимо для поддержания постоянной температуры тела и, следовательно, гомеостаза организма человека.

Впервые К. Buttner и Н. Pfleiderer (1938) определили, что тепловой баланс формируется под влиянием радиационных и метеорологических факторов, и надо также учитывать физиологические параметры, зависящие от активности человека, и теплоизоляцию одежды. Решение уравнения теплового баланса позволяет определить критерии, количественно характеризующие степень теплообмена между телом человека и окружающей средой в условиях оттока и притока тепла (отклонение от теплового оптимума).

Оценка изменчивости погоды Санкт-Петербурга (биометеорологический мониторинг) за период с 1997 по 2007 гг.

Изучению взаимосвязи изменчивости погодных факторов и функциональных состояний организма человека посвящено множество научных и практических работ [9, 11, 12, 17, 21, 23, 32, 35, 42, 47, 50, 51, 52, 56, 57, 71, 85, 86, 87, 89, 91, 96, 97, 100, 101, 110, 113, 116, 120, 139, 144, 149, 150, 159, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 177, 178, 179, 192, 193, 194, 195, 199]. Фундаментальные исследования, проведенные с 1979 по 1990 гг. в рамках государственных программ СО РАН СССР, показали высокую значимость для здоровья человека сочетанного воздействия космических, метеорологических, геомагнитных и гравитационных возмущений, а также необходимость учета гелиоимпритинга для понимания механизма, и прогнозирования возможных гелиометеотропных реакций (ГМТР) [23, 35, 38, 41]. Однако, в настоящее время нельзя считать достаточной общую теоретическую разработку оценки ГМТР для составления медицинских прогнозов погоды и профилактики. Это, прежде всего, относится к изучению механизма влияния погоды на организм человека, в т.ч. в период адаптации. Без знания этого механизма затруднено обоснованное практическое использование медицинских прогнозов погоды.

XX заложил фундамент междисциплинарных исследований, которые активно и плодотворно развиваются в наше время. Результаты работы научных исследований двух последних десятилетий свидетельствуют о возрастающей индивидуальной чувствительности человеческого сообщества к изменениям солнечной активности, атмосферной циркуляции, геомагнитной активности и другим факторам космической и земной погоды. Медико-биологические эффекты МБ были исследованы в ряде работ Т.К. Бреус с со авт. (2005), НТ:Птицыной ссоавт. (1997),-Н.А. Агаджаняном-схоавт. (2001), Ю.И. Гурфинкелем с соавт. (2005) и др.

Впервые многоцентровые статистические исследования были проведены братьями Дюлль (1937) в период с 1928 по 1932 гг. для Копенгагена, Цюриха, Франкфурта-на-Майне, Берлина, Гамбурга, Будапешта и было доказано синхронное влияние магнитных бурь (МБ) на показатели смертности. В 2005 г. на основе междисциплинарного сотрудничества ряда организаций были проведены многоцентровые статистические исследования влияния геомагнитных возмущений на острую сердечно - сосудистую и церебральную патологии [51, 52]. В сотрудничестве с учреждениями Здравоохранения России (Центральная клиническая больница № 1 ОАО РЖД и госпиталь ветеранов войны, г. Москвы; Троицкая клиническая больница РАН, Покровская многопрофильная больница Санкт-Петербурга, больница скорой помощи, г. Батуми, городская и областная больницы, г. Калининграда), были сформированы архивы многофакторных данных. Продолжительность наблюдений варьировалась от 1.5 до 14 лет.

Всего было рассмотрено 9928 случаев острого инфаркта миокарда (ИМ) и 10712 случаев острого нарушения мозгового кровообращения (ОНМК, инсульта). Для оценки магнитной активности использовались к-индекс - трехчасовая характеристика магнитного поля в баллах от 0 (спокойное поле) до 9 (сильно возмущенное состояние) и сведения о продолжительности МБ и их интенсивности. Для обработки экспериментального материала использовалась методика Ю.И. Гурфинкеля по расчету коэффициента биотропности для сердечно-сосудистых заболеваний. Основой этого метода является известный метод «наложенных эпох», когда среднесуточное количество заболевших в неблагоприятные дни (относительно магнитных возмущений) сравнивалось с количество заболевших в благоприятные дни. Для сравнения расчетов использовались показатели других дней: количество заболевших за день до начала МБ (-1), в первые сутки после ее окончания (+1) и во вторые сутки (+2). Результаты исследований—показали-увеличение-коэффициента, биотропности_ почти в 2 раза в неблагоприятные дни, что доказывает, что чувствительность сердечно-сосудистых заболеваний к неблагоприятной космической погоде [51, 52]. Для пациентов с ИМ среднее значение коэффициента биотропности к составило 2.0 J (стандартное отклонение 0,24), для ОНМК — 2.0 (стандартное отклонение 0.14). Оказалось, что сильнее всего МБ влияют на заболеваемость ИМ в течение трех суток после ее начала, при этом максимум приходится на вторые сутки после начала МБ. Данные по заболеваемости ОНМК свидетельствуют о том, что среднесуточная заболеваемость достоверно увеличивается на вторые сутки от начала МБ, а максимум приходится на третьи сутки.

Анализируя полученные данные клиник ЦКБ №3 МПС и ЦКБ № 1 ОАО РЖД г. Москвы (см. Приложение Г табл.. TV) можно отметить, что около 15 % от числа МБ за период с 1992 г. по 2001 г. не дали биотропного эффекта. Близкое к этой цифре (13 % от числа МБ) приводит и Н.А. Агаджанян (2001) по данным анализа статистических данных Центральной скорой помощи г. Твери. Причина, по которой от 13 до 15 % от числа МБ, не вызывают роста заболеваемости, пока не ясна. По мнению Н.Г. Клейменовой и В.А. Троицкой (1993), «почерк» каждой МБ обусловлен ее волновой характеристикой и не обязательно связан с индексами С А, т.к. в ходе развития геомагнитных возмущений возникают пульсации, периоды которых совпадают с периодами некоторых биологических процессов, т.е. способны вызвать резонансные эффекты. Возможно, определяющим моментом биотропности геомагнитных факторов, является внезапность начала МБ и степень сжатия магнитосферы, предшествующей геомагнитной активности.

Интерактивные обучающие модули для изучения влияния климата и погоды на здоровье человека

Проведена комплексная обработка доступных данных космической погоды, состояния атмосферы, экологической ситуации для выбранных периодов исследования, проанализированы взаимосвязи состояния здоровья с изменчивостью погоды. Биометеорологический мониторинг индивидуальной ГМЧ человека позволил синхронно оценивать функциональное состояние организма при изменении космической и земной погоды, что дает перспективы его использования в практической работе [149-153,163-168].

Достоверность полученных результатов определяется организацией эксперимента и корректностью разработанной методики и программы экспериментов. Результаты показали, что все участники эксперимента оказались в разной степени гелиометеочувствительны, вариабельность физиологические реакций и психологический дискомфорт были выражены в большей степени в группе роста [149, 165-167]. Особое влияние оказывали параметры вариации космической и земной погоды, а также и нестабильность геомагнитного поля Земли. Индивидуальная ГМЧ определялись следующими факторами: общим состоянием защитных функций (иммунной и эндокринной систем); скоростью физиологических адаптационных процессов; типом нервной системы и развитостью систем адаптации к внешней среде; концентрацией внимания, эмоциональной активностью и психологией личности. Оптимальными показателями сердечной деятельности, рассчитанными по стандартным методикам вариационного анализа ритма сердца АПК «ОМЕГА-М», оказались следующие: Индекс вегетативного равновесия ИВР, указывающий на соотношение между активностью симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы (ВНС). Показатель адекватности процессов регуляции ПАПР, который отражает соответствие между активностью парасимпатического отдела ВНС и ведущим уровнем функциониров!шшГс йну воТо"узла: Вегетативный показатель ритма ВПР, который позволяет судить о вегетативном балансе с точки зрения оценки активности автономного контура регуляции. Индекс напряжения ИН регуляторных систем, отражающий степень централизации управления сердечным ритмом. Информационный подход в исследовании ГМЧ и процессов адаптации и акклиматизации, психоэмоциональной лабильности на основе экспресс-метода показал реальные возможности в понимания механизмов ГМЧ и разработки современных технологичных методов гелиометеопрофилактики.

Создание и развитие информационно-образовательной среды ВУЗа для проведения обучения, научных исследований и управления является одной из приоритетных задач повышения качества образования в России. В рамках развития ЕИС и в условиях высоких требований, предъявляемых к современному образованию, возрастает роль информационного и технологического обеспечения образовательного процесса. В качестве развития ЕИС и для дистанционного обучения в глобальной сети Интернет представлены WeB-проекты, разработанные автором.

Автор принимал участие с 1999 по 2001 гг. в международном экологическом телекоммуникационном проекте "ECO-CONNECTION" (Повышение уровня социальной ответственности через изучение наук об окружающей среде при помощи Интернет). Этот проект был разработан творческим коллективом российских и американских преподавателей Санкт-Петербурга и научного центра штата Джоржия (США). Проект "ECO-CONNECTION" был отмечен премией Computerworld 21st Century Achievement Award in the Category of the Energy, Environment lind Agriculture (2007ВашингтонгСША) и-включает 8мо- — дулей по экологической тематике. Каждый компьютерный модуль состоит из несколько тем-уроков, включающих теоретическое объяснение материала, проведение лабораторных экспериментов, изучение оперативной экологической информации дистанционными средствами, обсуждение полученных результатов и принятие решения по проблеме [247].

В рамках создания системы открытого образования в РГГМУ при поддержке ФЦП «Интеграция» (2001 г.) был разработан экологический образовательный WEB-проект «Окружающая среда и здоровье» [156, 158]. Структура построения курса состоит из нескольких тематических компьютерных модулей. В проекте была реализована инновационная методика обучения и проведения экспериментов на основе интерактивного обучения в сети Интернет, информационная карта проекта дана в таблице 4.2. Аудиовизуальный лекционный материал

«Информационные технологии в прикладных задачах биометеорологии» был реализован для целей дистанционного обучения с использованием технологии Macromedia Flash 6. Модуль рассчитан на 45 минут (голос лектора синхронизирован с показом анимированных слайдов) и включает темы: 1) Обсуждение проблемы, 2) Создание информационной среды, 3) Биометеорологические исследования, 3) Заключение.

Телекоммуникационный проект "Погода и человек в 2001 г. был создан при финансовой поддержке Экологического фонда Администрации Санкт-Петербурга [248]. Главной задачей проекта является создание средствами WEB-технологий виртуального информационного пространства для изучения вопросов, связанных с влиянием погоды и климата на здоровье человека. Главная страница WEB - проекта «Погода и человек» дана на рисунке 4.4.