Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Влияние естественных магнитных полей на безопасность жизнедеятельности человека в зонах геофизических аномалий Европейской части России

На правах рукописи

СЕРПОВ Владимир Юрьевич

ВЛИЯНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА В ЗОНАХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ АНОМАЛИЙ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ

14 00 07 - гигиена

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Санкт-Петербург - 2007

оозов

003061067

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С M Кирова МО РФ»

Научный консультант:

доктор медицинских наук профессор Лизунов Юрий Владимирович Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук профессор Скорняков Валерий Владимирович доктор медицинских наук профессор Семенова Валентина Васильевна доктор медицинских наук профессор Карелин Александр Олегович

Ведущее учреждение: Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-исследовательский институт промышленной и морской медицины Федерального медико-биологического агентства»

диссертационного совета Д 215 002 12 при 10 У В1Ю «Военно-медицинская академия имени С M Кирова МО РФ» по адресу 194044, г Санкт-Петербург, ул Лебедева, д 6

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С M Кирова МО РФ»

Защита

в

часов на заседании

Автореферат разослан «_»

2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук профессор

Иванов В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Современный человек живет в условиях постоянного воздействия природных, техногенных, экологических, социальных и других факторов окружающей среды, влияющих на его безопасность жизнедеятельности и здоровье Согласно положениям Федерального закона «О безопасности» под безопасностью жизнедеятельности понимается состояние защищенности жизненно важных интересов личности от внутренних и внешних угроз и опасностей среды обитания естественного, техногенного и антропогенного происхождения К одной из таких угроз относится повышенный уровень насильственной смерти В России насильственная смерть (убийства, суициды, несчастные случаи) является одной из причин неблагоприятной демографической ситуации ежегодно в стране погибает более 100 тысяч человек трудоспособного возраста Социологи используют такой показатель общественного здоровья, как сумма уровней убийств и суицидов Повышение уровня насильственной смерти обусловлено не только социально-экономическими факторами [А Л Чижевский, 1995, В С Ефремов, 2004], но и проявлением массовых психозов Л Н Гумилев (1991) связывал такие процессы с геофизическими факторами, среди которых следует выделить комплекс естественных магнитных и электромагнитных полей

Гигиеническое значение естественных магнитных полей давно вызывает интерес у исследователей Много работ посвящено исследованию влияния магнитного поля Земли и Солнца на динамику заболеваемости и смертности населения При этом наиболее информативен учет статистических данных о случаях насильственной смерти человека (убийства, суициды, травматизм) Известно возрастание числа таких случаев в отдельные дни или периоды, что связано с психическим состоянием контингентов населения А Л Чижевский (1995) показал, что многие случаи массовых психозов (в том числе революции) можно объяснить изменениями электромагнитных полей Земли и Солнца Однако, в последние годы отмечается противоречивость полученных результатов, их низкая воспроизводимость Логично предположить, что реализация солнечно-земных связей зависит от локальных геофизических особенностей территорий и уровня техногенного электромагнитного загрязнения окружающей среды В таком случае накопившийся комплекс противоречий получил бы какое-то объяснение Однако региональные особенности медико-биологических эффектов изменений геомагнитного поля в сравнительном аспекте фактически не изучались Между тем на Европейской части России имеются территории с аномально высоким уровнем естественных магнитных полей

На территории Европейской части России находится Курская магнитная аномалия В некоторых ее районах геомагнитное поле в 2-3 раза превышает фоновый

уровень Аномально высокий уровень магнитного поля обнаруживается и в зоне полярной шапки Вертикальная составляющая геомагнитного поля в этой зоне заметно повышена и отмечаются значительно более интенсивные, чем в средних широтах, геомагнитные возмущения в диапазоне ультранизких частот В последние 20 лет активно обсуждается существование геопатогенных зон, к которым относятся активные разломы земной коры По данным некоторых авторов, проживание над такими зонами представляет серьезную угрозу безопасности и здоровью человека Искусственные спутники Земли обнаружили над крупными тектоническими разломами изменения геомагнитного поля, однако, более детальные магнитометрические исследования пока не проводились В связи с тем, что негативное действие таких зон на человека не является достаточно доказанным, мы использовали другой существующий термин — «геологически активные зоны» (ГАЗ)

Таким образом, в зонах полярной шапки, Курской магнитной аномалии и ГАЗ население подвергается воздействию аномально высокого уровня природных магнитных полей Все вышеизложенное позволяет обобщить эти явления в понятие «зоны геофизических аномалий» Мы решили отказаться от более узкого понятия «геомагнитные аномалии» в связи с появившимися сообщениями о возможной роли полей и неэлектромагнитной природы Следовательно, к зонам геофизических аномалий относятся территории с аномально высоким уровнем природного магнитного (или неэлектромагнитного) поля К рассматриваемым зонам можно условно отнести и мегаполисы, как территории с выраженным электромагнитным загрязнением среды техногенного характера

Целесообразность выделения такого понятия обусловлена сообщениями о неблагоприятном влиянии на безопасность и здоровье человека подобных территорий Наиболее целесообразным методическим подходом к изучению данной проблемы является оценка особенностей влияния на население в зонах геофизических аномалий вариаций геомагнитной и солнечной активности

Таким образом, актуальность настоящей работы заключается в том, что большие контингенты населения России проживают в зонах с повышенным уровнем естественных и техногенных магнитных полей При этом до настоящего времени не проводилась гигиеническая оценка таких территорий

Цель работы - исследование влияния естественных магнитных полей на безопасность жизнедеятельности человека в зонах геофизических аномалий Европейской части России и обоснование основных направлений профилактики их неблагоприятного воздействия

Задачи исследования:

- дать гигиеническую характеристику зон геофизических аномалий на территории Европейской части Российской Федерации,

- изучить влияние природных магнитных полей, радиоизлучения Солнца, приливных сил Луны на динамику убийств и травматизма в районах Кольского Севера,

- исследовать влияние естественных магнитных полей на динамику производственного травматизма у населения в зоне Курской магнитной аномалии,

- исследовать влияние природных и техногенных магнитных полей на безопасность жизнедеятельности жителей мегаполиса и работников городского электротранспорта,

- определить чувствительность человека к изменениям геомагнитного поля в геологически активных зонах,

- провести общую оценку влияния изменений геомагнитной активности на безопасность жизнедеятельности различных контингентов населения,

- оценить значение уровня накопления металлов в организме человека для его чувствительности к геомагнитным возмущениям,

- обосновать основные профилактические направления обеспечения безопасности жизнедеятельности населения, проживающего в зонах геофизических аномалий Европейской части России

Научная новизна. В диссертационной работе впервые решена научная проблема гигиенической оценки безопасности проживания населения в зонах геофизических аномалий Европейской части России на основе комплексного исследования влияния на человека естественных магнитных полей

По результатам исследования показана общность реакции организма человека в условиях повышенного уровня естественных и техногенных магнитных полей, что позволило обосновать понятие «зоны геофизических аномалий» и дать их гигиеническую характеристику

Получено научное обоснование противоречивости результатов исследований влияния на население геомагнитных возмущений наличие или отсутствие таких закономерностей определяется рядом усиливающих или блокирующих чувствительность человека к естественным магнитным полям факторов (триггеров), к числу которых относятся факторы солнечной активности, постоянные техногенные магнитные поля, уровень накопления металлов в организме, а также гравитационные возмущения Луны и Солнца К числу наиболее действенных блокирующих факторов относится радиоизлучение Солнца 2,8 ГГц, весьма близкое к частотам работы сотовой связи

В зонах геофизических аномалий повышенный уровень магнитных полей и некоторые другие экологические факторы (например, ультрапресные питьевые воды на Севере) блокируют влияние кратковременных (3-12 часов) колебаний геомагнитной активности на человека Однако ультранизкочастотные магнитные поля в зоне полярной шапки усиливают чувствительность населения к продолжительным (более 24 часов) колебаниям магнитного поля Земли

Практическая значимость.

1 Разработан новый подход к гигиенической оценке влияния природных магнитных полей на население отдельных регионов Он заключается в исследовании особенностей динамики показателей безопасности жизнедеятельности соответствующих контингентов при изменениях геомагнитной активности и радиоизлучения Солнца Такой подход, в частности, позволил определить характер реакции населения Кольского Севера на изменения геомагнитной активности В дальнейшем Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ АН РФ планирует продолжить это направление исследований в рамках комплексных научных программ

2 Дана гигиеническая оценка зон геофизических аномалий как территорий с повышенным уровнем естественных или техногенных магнитных полей Для населения, проживающего в зонах геофизических аномалий, характерно отсутствие реакции на короткопериодные геомагнитные возмущения (продолжительностью менее суток) и повышенный уровень насильственной смерти и травматизма в периоды равноденствия (март-апрель и октябрь-ноябрь) Последнее может быть использовано для прогнозирования производственного травматизма у соответствующих контингентов Гигиеническое значение снижения чувствительности человека к естественным вариациям геомагнитного поля пока не установлено, однако есть основания предполагать развитие его негативных последствий для здоровья человека Изучение этого вопроса представляется важным для физиологии подводного плавания, гигиены труда работников метрополитена

3 Установлено, что определенные части спектра радиоизлучения Солнца, в том числе весьма близкие к частотам работы сотовой связи, могут усиливать или блокировать эффект естественных магнитных полей как ультранизких частот, так и СВЧ-диапазона Использование данной закономерности позволит в дальнейшем исключить воздействие на население неблагоприятных сочетаний различных видов магнитных и электромагнитных полей или, напротив, использовать слабые поля для снижения негативных последствий влияния некоторых видов электромагнитных излучений на психику человека

4 Определено гигиеническое значение характерных для Севера и высокогорных районов ультрапресных питьевых вод их употребление препятствует накоплению в организме кальция, железа, никеля и других металлов-биоэлементов, а также снижает чувствительность организма к короткопериодным падениям геомагнитной активности Это позволяет использовать ультрапресные воды для профилактики гипомагнитных состояний Обоснована целесообразность использования минеральных добавок, содержащих кальций и магний, для контингентов населения, подвергающихся воздействию интенсивных магнитных полей

5 Получены косвенные доказательства физиологической общности механизмов чувствительности человека к изменениям гравитационного и магнитного полей Такая закономерность должна быть учтена специалистами в области космической биологии и медицины

6 Для снижения неблагоприятного воздействия на человека магнитных и электромагнитных полей предлагаются следующие профилактические мероприятия

- организационно-административные повышенную геомагнитную активность в зоне полярной шапки следует признать на законодательном уровне одним из неблагоприятных природных факторов, действующих на население Крайнего Севера,

- инженерно-технические биологическое воздействие техногенных магнитных полей может быть усилено или блокировано радиоволнами на определенных частотах,

- архитектурно-планировочные радиоизлучение Солнца является частью единого экологического комплекса естественных магнитных полей и его блокирование строительными конструкциями зданий может иметь неблагоприятные последствия для человека,

- медицинские минеральные воды с высоким содержанием кальция могут быть использованы для профилактики неблагоприятного действия повышенного уровня магнитных полей, а воды с низким содержанием кальция (< 10 мг/л) - для профилактики гипомагнитных состояний

Основные положения, выносимые на защиту.

1 К понятию «зона геофизических аномалий» отнесены территории с повышенным уровнем естественных магнитных полей В Европейской части России к таковым относятся Курская магнитная аномалия, зоны полярной шапки и тектонических разломов (геологически активные зоны) Условно к этому понятию следует отнести и мегаполисы в связи с выраженным электромагнитным загрязнением окружающей среды Для населения, проживающего в зонах геофизических аномалий, характерны следующие особенности реакции на изменения геомагнитной и солнечной активности

- при кратковременном (3-12 часов) снижении геомагнитной активности в Ленинградской и Калининградской (контроль) областях число убийств и производственных травм возрастает, а суицидов - снижается В зонах геофизических аномалий такая закономерность не обнаруживалась

- корреляционная связь геомагнитной активности с динамикой убийств в Мурманской области и суицидов в Санкт-Петербурге находится в обратной зависимости от радиоизлучения Солнца

2 К особенностям влияния геомагнитной активности на жителей Мурманской области следует отнести

- повышенную чувствительность жителей Кольского Севера к суточным повышениям геомагнитной активности, которая проявлялась достоверными корреляционными связями (Р < 0,05) динамики убийств в регионе с суточными значениями К-индекса геомагнитной активности на 25% квартальных отрезках (в Ленинградской области достоверные связи убийств с суточными значениями К-индекса не обнаруживались)

- при снижении геомагнитной активности в период 12-18 часов число убийств в Мурманской области не менялось, а в Ленинградской области - возрастало на 15%

3 В зоне Курской магнитной аномалии динамика производственного травматизма не зависела от короткопериодных колебаний геомагнитной активности и наблюдалась парадоксальная реакция на суточные ее снижения в периоды падения геомагнитной активности число производственных травм в регионе снижалось

4 В геологически активных зонах блокируется влияние высокой геомагнитной активности, низкого радиоизлучения Солнца 2,8 ГГц и гравитационных возмущений на динамику суицидов Если вне геологически активных зон 50% суицидов происходили на фоне низкого радиоизлучения Солнца и 8,6% на фоне высоких К-индексов, то в зонах - в 16,7% и 16,4% случаев соответственно (Р < 0,05)

5 В мегаполисе понижена чувствительность населения к геомагнитным возмущениям, что проявилось более выраженной зависимостью от последних динамики производственного травматизма и суицидов в Ленинградской и Калининградской областях по сравнению с Санкт-Петербургом Однако, в городе было выявлено отчетливое блокирующее влияние радиоизлучения Солнца 2,8 ГГц на чувствительность жителей к геомагнитным возмущениям (г=-0,468, Р < 0,05)

Реализация исследования. Изданы и внедрены в практическое здравоохранение Санкт-Петербурга и Мурманской области

- информационно-методические материалы «Техногенные и естественные магнитные поля как факторы риска несчастных случаев у работников подвижного

состава Горэлектротранса Санкт-Петербурга» - СПб, Изд «Медицинская пресса», 2003 -28 с

- информационно-методические материалы «Особенности влияния естественных магнитных полей на жителей Кольского Севера» - Мурманск Изд «Медицинская пресса», 2006 - 20 с

Результаты диссертационного исследования использованы при выполнении 2-х плановых НИР на кафедре общей и военной гигиены Военно-медицинской академии имени С М Кирова

- НИР по договору № 21/05 с СПб ГУП «Горэлектротранс», шифр «Фактор» Анализ и оценка результатов исследования техногенных и естественных магнитных полей как факторов риска несчастных случаев у работников подвижного состава Горэлектротранса Санкт-Петербурга

- НИР № 4 06 097 п 8, шифр «Гелиос» Гигиеническая оценка влияния малоинтенсивных экологических факторов на безопасность жизнедеятельности и здоровье человека в зонах геофизических аномалий на территории Европейской части Российской Федерации

Изданы и используются в учебном процессе на кафедрах общей и военной гигиены Военно-медицинской академии имени С М Кирова и военно-медицинских институтов авторские монографии

- «Элементный дисбаланс у детей Северо-Запада России» - СПб Изд «Медицинская пресса», 2001 -158с

- «Безопасность жизнедеятельности человека в зонах геофизических аномалий Европейской России» -СПб Изд «Медицинская пресса», 2005 -128с

Материалы диссертации использованы в работе комитета Государственной Думы ФС РФ по природным ресурсам и природопользованию, постоянной комиссии по экологии и здравоохранению Законодательного собрания Санкт-Петербурга, комитета по здравоохранению Правительства Мурманской области, Управления Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по Санкт-Петербургу, ФГУП НИИ промышленной и морской медицины Федерального медико-биологического агентства, Института проблем промышленной экологии Севера КНЦ АН РФ, Центрального НИИ МО РФ кораблестроения Военно-Морского Флота, СПб ГУП «Горэлектротранс», Института проблем транспорта им Н С Соломенко РАН, Санкт-Петербургского Государственного архитектурно-строительного университета

Результаты проведенных исследований внедрены в учебный процесс и научно-исследовательскую работу на кафедре общей и военной гигиены ВМедА им С М Кирова, на кафедре общей и военной гигиены Самарского ВМИ, на кафедре военной эпидемиологии и военной гигиены Саратовского ВМИ

Апробация и публикация результатов исследования. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на следующих научных форумах

1 I, III и IV Конгресс «Профессия и здоровье» (Москва, 2002, 2004, 2005)

2 III и IV Конгресс «Слабые и сверхслабые поля и их изучение в биологии и медицине» (Санкт-Петербург, 2003, 2006)

3 IX Пулковская международная конференция «Солнечная активность как фактор космической погоды» (Санкт-Петербург, 2005)

4 Международная конференция «Экологические проблемы северных регионов» (Апатиты, 2004)

5 Международная конференция «Погода и биосистемы» (Санкт-Петербург, 2006)

6 VI Международный конгресс Балтийской судебно-медицинской ассоциации (Вильнюс, 2007)

Всего по материалам диссертационной работы выполнено 47 публикаций, в том числе монографий - 2, статей в рецензируемых журналах (перечень ВАК РФ) - 9

Личный вклад автора Автор самостоятельно сформулировал цель и задачи диссертационной работы, обобщил данные отечественной и зарубежной научной литературы по изучаемой проблеме, проанализировал полученные данные, сформулировал выводы и практические рекомендации Принимал участие в организации и проведении исследования уровней электромагнитных полей на городском электротранспорте (ответственная за исследование организация - Санкт-Петербургский городской центр Госсанэпиднадзора) Самостоятельно проводил отбор проб волос у контингентов населения для исследования микроэлементного состава образцов (субстратов) Участвовал в анализе расположения стоянок древних людей в зоне Курской магнитной аномалии Общий вклад автора выполненной работы составил 85%

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и приложений Изложена на 336 страницах, таблиц - 23, рисунков - 165 Список литературы содержит 399 источников, из них 158 - иностранных авторов

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объем и методы исследования. Исследования проводились в период с 2001 по 2007 год на кафедре общей и военной гигиены Военно-медицинской академии им С М Кирова Объем проведенных исследований приведен в таблице 1 Таблица 1 - Объем проведенных исследований

Показатель Основная группа/ число исследований Контрольная группа/число исследований

1 2 3

Динамика суицидов Санкт-Петербург/ 4225 случаев Ленинградская область/ 3715 случаев

Динамика убийств Мурманская область/ 784 случая Ленинградская область/ 3428 случаев

Динамика тяжелых производственных травм Санкт-Петербург/ 3024 случаяБелгородская область (Курская магнитная аномалия)/ 794 случаяМурманская область/ 453 случая Калининградская область/ 815 случаев

Общее число производственных травм Городской электротранспорт Санкт-Петербурга/ 574 случая Ленинградская область деревообрабатывающая промышленность и производство строительных материалов/ 398 случаев

Гипертонические кризы Старый Петергоф/ 851 случай Новый Петергоф/ 819 случаев

Индукция постоянного магнитного поля 84 измерения

Напряженность электростатического поля 84 измерения

Исследование химического состава питьевой воды (29 металлов) 16 исследований

Исследование минерального состава волос у детей (29 металлов) 117 исследований

Всего было проанализировано убийств - 4212, суицидов - 7940, производственных травм - 6058, гипертонических кризов - 1670

Кроме того, был проведен помесячный анализ числа случаев и дней временной утраты трудоспособности по гипертонической болезни в 4 трамвайных и троллейбусных парках Санкт-Петербурга в 2002-2004 годы

Для оценки вариаций магнитного поля Земли и солнечной активности используются специальные индексы К-индекс — квазилогарифмический индекс, получаемый путем обработки данных обсерваторий по изменению геомагнитной активности за 3-х часовые интервалы времени с помощью специальных таблиц Поскольку магнитные возмущения проявляются по-разному в различных местах на Земном шаре, то для каждой обсерватории существует своя таблица, построенная так, чтобы различные обсерватории в среднем за большой интервал времени давали одинаковые индексы Планетарный Кр-индекс вычисляется как среднее значение К-индексов, определенных тринадцатью геомагнитными обсерваториями Статистические данные были сопоставлены с К-индексом геомагнитной активности (геофизические станции «Горьковская» и «8о<1апку1»), планетарным Кр-индексом геомагнитной активности (анализ данных в зоне Курской магнитной аномалии), радиоизлучением Солнца 2,8 ГГц и показателем солнечной активности М§11 (излучение на длине волны 0,28 мкм) Кроме того, были учтены фазы лунного цикла

Было также выполнено 84 измерения индукции постоянного магнитного поля на линиях и в подвижном составе городского электротранспорта

Исследование микроэлементного состава волос (117 анализов) и питьевой воды (16 анализов) на 29 металлов осуществлялось методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой

Математическая обработка полученных данных была выполнена с использованием пакета прикладных программ «Статистика-6» на основании современных рекомендаций по статистическому анализу (Юнкеров В И, Григорьев С Г, 2005) Для анализа влияния суточных значений факторов геомагнитной и солнечной активности, а также 3-х часовых значений К-индекса на динамику насильственной смерти, производственного травматизма и гипертонических кризов были использованы метод корреляционного анализа и оценка частоты встречаемости различных значений К-индекса (К-индекс 0-1 - низкие значения геомагнитной активности, 2-3 - средние значения и К-индекс 4 и более - высокие значения геомагнитной активности) на основе критерия Стьюдента Анализ влияния среднемесячного значения данных показателей на безопасность жизнедеятельности человека с учетом пола, возраста, сезонности проводился с использованием метода

многофакторной регрессии Частота рассматриваемых событий в различные фазы синодического лунного месяца оценивалась на основе критерия Стьюдента

Результаты собственных исследований и их обсуждение. Результаты исследования показали, что в настоящее время ни в одном случае не была обнаружена устойчивая корреляционная связь между показателями геомагнитной активности и безопасности жизнедеятельности человека за весь рассматриваемый период (3-8 лет) Достоверные связи отмечались на некоторых квартальных и, чаще, месячных отрезках времени Положительная связь между явлениями позднее нередко сменялась отрицательной, то есть была неустойчивой и периодически меняла знак В проведенных ранее работах авторы пытались выявить линейную зависимость земных событий от факторов космической погоды Предполагалось, что выявленная закономерность будет стабильна и воспроизводима Однако, полученные нами результаты свидетельствуют об обратном как в зонах геофизических аномалий, так и вне их, имели место сложные нелинейные связи, такая закономерность, например, отчетливо просматривается при анализе убийств в Мурманской области (рисунок 1)

Рисунок 1 - Динамика квартальных уровней корреляционной взаимосвязи между частотой убийств в Мурманской области и космофизическими факторами

На уровень насильственной смерти оказывала влияние, прежде всего, геомагнитная активность, а излучение Солнца 2,8 ГГц и показатель N^11 усиливали или блокировали такие эффекты При этом высокий уровень М§П усиливал эффекты геомагнитных полей, а излучение 2,8 ГГц оказывало обратное действие Например, коэффициент корреляции динамики убийств в Мурманской области с К-индексом и показателем М§Н обратно пропорционален уровню радиоизлучения Солнца (г= -0,390 и -0,441 соответственно, Р < 0,05)

Зависимость динамики суицидов от геомагнитной активности по-разному проявлялась у мужчин и женщин, пьяных и трезвых, в период климакса Суициды у мужчин на фоне высокой геомагнитной активности чаще происходили на фоне низкого радиоизлучения Солнца, а у женщин - высокого уровня радиоизлучения (Р < 0,01)

Таким образом, линейной зависимости динамики насильственной смерти, травм и гипертонических кризов от геомагнитной и солнечной активности нет, а имеют место сложные нелинейные связи Радиоизлучение Солнца 2,8 ГГц и показатель MgII могут выступать в качестве положительных или отрицательных триггеров по отношению к реакции человека на геомагнитные возмущения или на факторы активности Солнца Пол, возраст и состояние алкогольного опьянения меняют чувствительность человека к слабым магнитным полям

Важнейшей аномальной геофизической зоной Европейской России является Кольский Север, находящийся в относительной близости к геомагнитному полюсу Высокая амплитуда геомагнитных возмущений, различные низкочастотные ритмы колебания магнитосферы на частотах менее 1 Гц, другие геофизические эффекты, свойственные полярной шапке, - все это должно влиять на реализацию эффектов космической погоды Для исследования была выбрана пятилетняя статистика случаев убийств в Ленинградской и Мурманской областях

Жители Мурманской области более восприимчивы к суточным колебаниям геомагнитного поля При этом на фоне высокого уровня радиоизлучения 2,8 ГГц коэффициент корреляции убийства/К-индекс снижался, а при падении уровня радиоизлучения - возрастал (г= -0,390, Р < 0,05)

Чувствительность человеческого организма к воздействию физических (магнитных и гравитационных) полей многие авторы связывают с ионами кальция и железа Проведенные нами ранее исследования показали, что уровень накопления кальция и железа в организме человека определяется жесткостью питьевой воды Для изучения влияния жесткости питьевой воды на чувствительность человека к магнитным и гравитационным полям было проведено исследование динамики гипертонических кризов в Старом Петергофе (мягкая вода) и Новом Петергофе (жесткая вода) (рисунки 2, 3, 4)

Как видно на приведенных рисунках, жесткость питьевой воды существенно меняет чувствительность больных гипертонической болезнью к вариациям 3-х часовых К-индексов (число кризов возрастает при употреблении мягкой воды в моменты повышенной геомагнитной активности, а при использовании жесткой воды наблюдается обратная закономерность) У населения, употребляющего жесткую питьевую воду (Новый Петергоф, Ленинградская область), число кризов и убийств максимально возрастает в конце синодического лунного месяца, а у использующих мягкую воду (Старый Петергоф, Мурманская область) - в полнолуние

Таким образом, особенностями чувствительности жителей Заполярья к геомагнитным возмущениям являются

- большая чувствительность к суточным изменениям геомагнитного поля (статистически значимая связь на 25% квартальных отрезков времени),

- чувствительность населения к изменениям естественных магнитных полей определяется факторами солнечной активности (радиоизлучение 2,8 ГГц — отрицательный триггер, показатель II — положительный триггер), а также жесткостью питьевой воды

Г кризы Ж Без г кризов

Рисунок 2 - Частота высоких значений 3-х часовых К-индексов у жителей Н Петергофа в дни с наличием и отсутствием вызовов скорой помощи по поводу гипертонических кризов

О

0-3

3-6

6-9 9-12 —♦—Г кризы

12-15 15-18 18-21 I— Без г кризов

21-24

Рисунок 3 - Частота высоких значений 3-х часовых К-индексов у жителей Ст Петергофа в дни с наличием и отсутствием вызовов скорой помощи по поводу гипертонических кризов

3-6

-Ст Петергоф

9-12 12-15 15-18 18-21 — Н Петергоф —А—Контроль

21-24

Рисунок 4 - Частота низких значений 3-х часовых К-индексов у жителей Петродворцового района Санкт-Петербурга в дни регистрации менее 2-х гипертонических кризов

Само существование ГАЗ и их влияние на живые организмы в настоящее время признаны Нами получены данные о большей на 27% (Р < 0,05) частоте суицидов в области ГАЗ Вне ГАЗ на число суицидов оказывала влияние высокая геомагнитная активность, а в ГАЗ этого эффекта нет (рисунок 5)

Контроль —■—Суиц вне ГАЗ —А—Суиц в ГАЗ

Рисунок 5 - Суточный ход 3-х часовых значений К-индекса 5 и более при суицидах в геологически активных зонах

Вне ГАЗ выражено снижение числа суицидов в периоды максимальных гравитационных возмущений от Луны и Солнца (полнолуние и новолуние) В ГАЗ такой закономерности не отмечено (рисунок 6)

Суиц вне ГАЗ И Суиц в ГАЗ

Рисунок 6 - Уровень суицидов в ГАЗ и вне ГАЗ в различные фазы лунного цикла (средний уровень суицидов в группе принят за 1,0)

Таким образом, частота суицидов у контингентов, проживающих в геологически активных зонах, на 27% выше, чем у проживающих вне этих зон В геологически активных зонах определенный фактор блокирует влияние геомагнитных и гравитационных возмущений на уровень суицидов

При сопоставлении геофизических и археологических данных в зоне Курской магнитной аномалии было установлено, что стоянки древних людей никогда не обнаруживались в зонах магнитных аномалий и наиболее ярко эта закономерность обнаруживалась в палеолите и мезолите (таблица 2) Древние люди инстинктивно избегали таких зон Однако это еще не свидетельствует об опасности последних для человека

Частота низких суточных К-индексов при производственных травмах в Калининградской и Ленинградской областях была выше фоновой (травмы чаще происходили на фоне низких К-индексов) и только в Белгородской области травмы реже (Р < 0,05) происходили на фоне низких Кр-индексов (рисунок 7) Было установлено, что, если в регионах с относительно низким электромагнитным фоном падение геомагнитной активности провоцировало травматизм, то у жителей мегаполиса эта закономерность исчезает, а в зоне Курской магнитной аномалии наблюдалась обратная парадоксальная реакция

Таблица 2 - Частота расположения стоянок древних людей в местах с различной напряженностью магнитного поля в зоне Курской магнитной аномалии, абс (%)

Период Напряженность магнитного поля в мкТл

о* $ т 0 1 7 7 + £ "Т © + У & (Ч* + £ + & * СЧ + т" + + 5 1П + о* о" + 1П + о" 7Г

Палеолит - - - - 15 (100%) - - - - - -

Мезолит - - - - 15 (93,8%) 1 (6,2%) - - - - -

Неолит - 1 (3,1%) - - 26 (81,3%) 4 (12,5%) - 1 (3,1%) - - -

Бронзовый век 2 (1,4%) 3 (2,1%) 6 (4,2%) - 92 (64,8%) 19 (13,4%) 7 (4,9%) - 2 (1,4%) 7 (4,9%) 4 (2,8%)

Железный век 9 (4,9%) 11 (6%) 3 (1,6%) 3 (1,6%) 100 (54,9%) 25 (13,7%) 2 0,1%) 2 0,1%) 18 (9,8%) 9 (4,9%) -

Всего по реке Оскол 33,1% 55,2% 6,2% 1,7% 3,8%

Таким образом, при выборе мест для поселения древние люди избегали территории с повышенным уровнем магнитного поля Влияние Курской магнитной аномалии на человека при геомагнитных возмущениях характеризуется блокированием чувствительности к короткопериодным колебаниям Кр-индекса и парадоксальной реакцией на его снижение (число случаев производственного травматизма сокращается)

Наиболее значительными по масштабам и интенсивности воздействия на человека электромагнитного излучения на территории Европейской России являются мегаполисы

О 1 2 3 4 и более

□ Травматизм (%) □ Всего частота за 199Э-2000гт. (%)

при

рису кой 7 - Частота суточных значений Кр-ипдекса производственных травмах в зоне Курской магнитной аномалии

Важнейшим источникам электромвщитных полей ультранизких частот в мегшш.шеах является городской электротранспорт Постоянное магнитное поле формируется контактными проводами, а переменное поле ультра низких частот -электродвигателями. Водители И кондукторы Электротранспорта подвергаются воздействию постоянного магнитного ноля 40-70 часок к неделю, а переменного -только при разгоне и торможении вагона.

При сопоставлении динамики суицидов в Санкт-Петербурге и Ленинградской области (рисунки 8, 9) отмечено уменьшение низких К-индексов при суицидах ь дневное время в Ленинградской области (в Санкт-Петербурге этот показатель пе отличался от контроля).

Приведет 1Ый выше метод оценки распределения высоких и низких К-индексов в дни совершения суицидов не учитывает нелинейный характер гелиогеофизических связей: закономерность постоянно изменяется, а мы отмечаем только среднюю частоту индекса за 5 лет. В связи с этим данные о Частоте высоких и низких 3-часовых К-ипдсксах в контроле и в дни совершения 3-х и более суицидов по регионам нами а нал тировались за каждый месяц. Определялся коэффициент корреляции между- контролем и кривой распределения индексов по регионам за каждый 3-х часовой интервал (рисунок 10). Если коэффициент корреляции приближался к «1», го распределение индексов в это время суток не отличалось от фона (отсутствие влияния данного уровня геомагнитной активности на частоту суицидов) и наоборот.

36 35 ^ 34

О"*1

т 33

О,

£ 32

131 Е зо

то

29 28 27

45

40

1 35

<D

Ш

S

^ 30

25

20

0-3

3-6

- Контроль

9-12 12-15 Время суток, ч

■—Суициды —i

15-18

18-21

21-24

-Суициды жен

Рисунок 8 - Суточное распределение низких (0-1) 3-х часовых К-индексов в дни отсутствия суицидов в Санкт-Петербурге

0-3 3-6 6-9 9-12 12-15 15-18 13-21 21-24 Время суток, ч

—♦—Отсутствие суицида —■—Суицид —А—2 и более суицидов

Рисунок 9 - Суточное распределение низких (0-1) 3-х часовых К-индексов в дни с различным числом суицидов в Ленинградской области

90,00

80,00

70,00

чО о** 60,00

О 50,00

К

1 40,00

£ 30,00

20,00

10,00

0,00

Л

лсэосэ*— Т-СМСМС^СОС

7>СЭОСЭОСЭОООООС х т х ш х т »х х ш >:

<ихсва>хсо<рхшаэх1 оосеотс^ОГСЕОО::

гЦСам СПб/Контроль)=0,851, г2(Сам Лен обл /Контрольно,742

И (Сам СПб/Контроль)=0,845, г2(Сам Лен обл /Контрольно,527

оэ СП СП о о О X— х— т— Сч| см см со со со

СП СП о о о о о О о О о о о о о

<п X т « X ш « X ш X со X

X СП ф X Я! Я) X (б ф X (С ф X 0] ф

к г о к 2 о о; г о о; г о к г о

■Контроль

-Сам СПб

1 Сам Лен обл

Рисунок 10 - Частота низких и высоких К-индексов в 0-3 часа в дни совершения 3-х и более суицидов в Санкт-Петербурге и Ленинградской области

В итоге мы получаем следующие кривые (рисунок 11), отражающие суточную динамику коэффициентов корреляции частот К-индексов при суицидах и в контроле Как видно на приведенных рисунках, частота суицидов в Ленинградской области гораздо более, чем в Санкт-Петербурге, зависима от вариаций геомагнитного поля При этом высокие К-индексы в наибольшей степени влияют на число суицидов в утренние часы, а низкие - во второй половине дня

0,9

I 0,85 £

£. 0,8 О.

§ 0,75

а>

I 0,7 я" 0,65 0,6

0 03 ч 03 06 ч 06 09 ч 09 12 ч 12 15 ч 15 18 ч 18 21 ч 21 24 ч Время регистрации геомагнитной активности -СПб -Ленобл

0,95 = 0,9 | 0,85

1 °'8 0,75

| 0,7

¡0,65

Ъ 0,6

* 0,55

0,5

003ч 0306ч 0609ч 0912ч 1215ч 1518ч 1821ч 2124ч Время регистрации геомагнитной активности -СПб -Ленобл

Рисунок 11 - Суточная динамика коэффициента корреляции частот низких и высоких 3-х часовых значений К-индекса (0-1 и 4 и более) в дни 3-х и более суицидов в Санкт-Петербурге и Ленинградской области по месяцам с контролем

В Санкт-Петербурге и Мурманской области наиболее выражено блокирующее действие радиоизлучения Солнца 2,8 ГГц на чувствительность населения к геомагнитным возмущениям (г=МЗ,468 и -0,390, Р < 0,05), а в Ленинградской области такая закономерность статистически не достоверна (рисунок 12)

Рисунок 12 - Динамика квартальных значений коэффициента корреляции суициды Санкт-Петербург/К-индекс и излучения Солнца 2,8 ГГц

Нами обнаружена обратная зависимость динамики суицидов от фаз лунного цикла, в новолуние и полнолуние число суицидов в Санкт-Петербурге снижается, а в Ленинградской области (полнолуние) - возрастает (рисунок 13) В новолуние и во второй четверти лунного цикла в Санкт-Петербурге суициды достоверно чаще происходили на фоне высокой геомагнитной активности, а на фоне К-индекса 0-1 - реже (Р < 0,05)

Таким образом, связь динамики производственного травматизма с К-индексом непостоянна, разнонаправлена и явно определяется действием ряда триггеров Наибольшее влияние на динамику насильственной смерти оказывают кратковременные повышения К-индекса в утренние часы и снижения геомагнитной активности после 12 часов

Периоды март-апрель и октябрь-ноябрь привлекали внимание при анализе влияния космофизических факторов на динамику событий у различных контингентов населения

й 1.04

1:05

6:10

11:15 16:20 Лунные дни

- С-Петербург

21:25

-Пен. обл.

2:30

Рисунок 13 - Частота суицидов в различные фазы лунного цикла (за единицу принят средний уровень суицидов в каждой группе)

60-1 50-

Ш 40£

I 30 ф

I 20 10

о И-

январь март

май июль сентябрь ноябрь Месяцы

Рисунок 14 - Число случаев производственной травматизма в Мурманской области и различные месяцы 2000. 2001 и 2003 гг.

Во-первых, в эти периоды число производственных травм на электротранспорте, по Санкт-Петербургу в целом и в Мурманской области достоверно возрастало (рисунки 14, 15) Во-вторых, влияние естественных магнитных полей наиболее часто проявлялось именно в периоды равноденствия Так, в Ленинградской области достоверные корреляционные связи динамики убийств и суицидов с геомагнитной активностью обнаруживались именно в такие периоды

Пр травм ♦ К-индекс

Рисунок 15 - Среднемесячный уровень производственного травматизма на городском электротранспорте Санкт-Петербрга в 1995-2001 годы (среднемесячное число производственных травм принято за 1)

Многофакторный регрессионный анализ среднемесячных значений изучаемых показателей выявил сравнительно высокую сезонную зависимость уровня суицидов (уд вес 11-13%) и производственного травматизма (уд вес 4-9%) на Северо-Западе России

Таким образом, в периоды весеннего и осеннего равноденствия (март-апрель и октябрь-ноябрь) наиболее выражена связь насильственной смерти с геомагнитной и солнечной активностью

ВЫВОДЫ

1 Понятие «зона геофизических аномалий» включает в себя территории с повышенным уровнем естественных магнитных полей В Европейской части России к ним следует отнести зоны полярной шапки, Курской магнитной аномалии, геологически активные зоны Условно к этому понятию следует отнести и мегаполисы в связи с выраженным электромагнитным загрязнением окружающей среды и сходными реакциями населения на изменения геомагнитной и солнечной активности

- «блокирование» реакции контингентов населения на короткопериодные (3-24 часа) изменения геомагнитной активности,

- повышенная чувствительность населения к суточным изменениям геомагнитной активности, блокирующему или усиливающему эффекты последней действию факторов солнечной активности

2 Особенностями реакции жителей Кольского севера на изменения естественного геомагнитного поля являются

- отсутствие реакции на кратковременные (до 12 часов) снижения геомагнитной активности в дневное время (в Ленинградской области в такие периоды число убийств возрастает на 15%) Аналогичная закономерность обнаруживалась у работников городского электротранспорта Санкт-Петербурга, которые, как и жители Кольского севера, подвергаются воздействию магнитных полей ультранизких частот, но уже техногенного характера кратковременные колебания геомагнитной активности не влияли на динамику производственного травматизма,

- большая чувствительность жителей Мурманской области к суточным повышениям геомагнитной активности проявлялась достоверными корреляционными связями (Р <0,05) динамики убийств в регионе с суточными значениями К-индекса геомагнитной активности на 25% квартальных отрезках (в Ленинградской области такие связи не обнаруживались)

3 Влияние факторов Курской магнитной аномалии на организм человека при вариациях солнечной и геомагнитной активности характеризуется отсутствием реакции на короткопериодные изменения геомагнитной активности (3-24 часа) и парадоксальной реакцией на суточные изменения геомагнитного поля Если в Калининградской и Ленинградской областях производственные травмы чаще происходили на фоне низких значений К-индекса, то в Белгородской области -достоверно реже (9,4% против 16,0% в контроле, Р <0,05)

4 В геологически активных зонах блокируется влияние высокой геомагнитной активности, низкого радиоизлучения Солнца 2,8 ГГц и гравитационных возмущений на динамику суицидов Если вне геологически активных зон 50% суицидов происходили на фоне низкого радиоизлучения Солнца и 8,6% на фоне высоких К-индексов, то в зонах - в 16,7% и 16,4% случаев соответственно (Р <0,05)

5 Электромагнитное загрязнение окружающей среды в мегаполисах снижает чувствительность населения к геомагнитным возмущениям, что проявилось более выраженной зависимостью от последних динамики производственного травматизма и суицидов в Ленинградской и Калининградской областях по сравнению с Санкт-Петербургом Однако в городе было выявлено отчетливое блокирующее влияние радиоизлучения Солнца 2,8 ГТц на чувствительность жителей к геомагнитным возмущениям (г=-0,468, Р<0,05)

6 Линейная связь динамики насильственной смерти, производственного травматизма и гипертонических кризов с геомагнитной и солнечной активностью отсутствует Корреляционные связи между этими явлениями неустойчивы и периодически меняют знак, что свидетельствует о наличии сложных нелинейных взаимоотношений

7 Радиоизлучение Солнца 2,8 ГГц и показатель могут блокировать или усиливать реакцию человека на геомагнитные возмущения Блокирующие эффекты радиоизлучения Солнца чаще обнаруживаются в регионах с повышенным уровнем естественных или техногенных низкочастотных магнитных полей (Санкт-Петербург, Мурманская область) Показатель М§11, напротив, играет роль положительного триггера К числу факторов, регулирующих чувствительность населения к геомагнитным возмущениям, можно отнести также постоянные магнитные поля около 10 мкТл и уровень накопления в организме кальция и магния

8 Степень жесткости питьевой воды определяет уровень накопления в организме кальция, железа и других металлов, что влияет на чувствительность человека к кратковременным (3-12 часов) геомагнитным возмущениям Снижение геомагнитной активности в дневное время увеличивает уровень убийств в Ленинградской, но не в Мурманской области Вероятно, это связано и с употреблением населением Мурманской области ультрапресной питьевой воды (кальций - 0,8-3 мг/л) Сходная закономерность была выявлена при анализе динамики гипертонических кризов в Старом и Новом Петергофе (мягкая и жесткая питьевая вода) в Старом Петергофе не определялись характерные для Нового Петергофа реакции больных гипертонической болезнью на кратковременные повышения геомагнитной активности

9 Наибольшее влияние на динамику насильственной смерти и производственного травматизма оказывают кратковременные повышения геомагнитной активности утром (до 12 часов) или ее снижения во второй половине суток

10 Пол, возраст и состояние алкогольного опьянения также влияют на чувствительность человека к геомагнитным возмущениям При геомагнитных бурях суициды у женщин чаще происходят на фоне высокого уровня радиоизлучения Солнца (186,9 ±0,9 ед), а у мужчин и подростков - на фоне низкого уровня радиоизлучения (157,9-169,2 ед, Р < 0,05 ) Периоды повышенной чувствительности к космофизическим факторам трезвых и пьяных мужчин при суицидах не совпадали

11 Сезонное увеличение числа суицидов наблюдается весной (11-13%), а производственного травматизма - в периоды весеннего и осеннего равноденствия В эти же периоды наиболее выражена связь производственных травм, убийств и суицидов с геомагнитной и солнечной активностью

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1 При проведении гигиенической оценки отдельных регионов необходимо учитывать уровень естественных магнитных полей Постоянное проживание человека на территории в условиях более высокого уровня геомагнитного поля может создавать угрозу уровню его здоровья и безопасности жизнедеятельности

2 При оценке гипомагнитного фона необходимо учитывать весь комплекс электромагнитных полей и других экологических факторов, которые потенцируют или блокируют действие на человека вариаций геомагнитного поля В число блокирующих повышенную геомагнитную активность факторов входят радиоизлучение Солнца 2,8 ГГц и очень мягкие питьевые воды Если в помещении частично экранируется геомагнитное поле и почти полностью радиоизлучение 2,8 ГГц, то влияние даже ослабленного геомагнитного поля на психику человека будет закономерно усиливаться, в этом случае показано употребление ультрапресной питьевой воды Такие эффекты сложно отнести к классическим гипомагнитным состояниям В связи с вышеуказанным, профильным научным учреждениям рекомендуется провести углубленное исследование влияния измененного магнитного фона на состояние здоровья экипажей подводных лодок, работников метрополитена и других контингентов населения

3 Особенности влияния геомагнитной и солнечной активности на жителей Крайнего Севера, а в особенности Мурманской области, в связи с близостью

геомагнитного полюса (отсутствие реакции на кратковременные изменения геомагнитной активности и более выраженные, чем в умеренных широтах, реакции на суточные вариации геомагнитного поля) следует признать на законодательном уровне одними из неблагоприятных экологических факторов, влияющих на здоровье северян В связи с этим целесообразно рекомендовать Кольскому научному центру АН РФ провести дальнейшие исследования по изучению особенностей влияния космофизических факторов на жителей Кольского севера

4 На чувствительность человека к вариациям естественного геомагнитного поля активно влияют определенные части спектра радиоизлучения Солнца (2,8 ГГц), весьма близкие к частотам работы сотовой связи (1,8 ГГц) Это обосновывает необходимость провести дополнительную гигиеническую оценку безопасности широкого использования сотовой связи Кроме того, необходимо продолжить исследования влияния на человека сочетанного действия электромагнитных излучений на различных частотах, что позволит блокировать или усиливать действие радиофизического оружия на мозг человека

5 Минеральные воды и добавки к пище, содержащие кальций и магний, показаны контингентом населения, подвергающимся воздействию повышенного уровня магнитных полей Очень мягкие питьевые воды могут быть использованы для профилактики гипомагнитных состояний

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Никанов А Н Влияние жесткости питьевой воды на минеральный состав волос населения различных геохимических регионов/А Н Никанов, В Ю Серпов //Вестник новых медицинских технологий - 2001 - № 1 - С 34-35

2 Черниченко И И Особенности микроэлементного обмена у женщин в перименопаузальном периоде/ И И Черниченко, В Ю Серпов, А В Храмов //Российский семейный врач - 2003 - Т 7, № 4 - С 25-27

3 Кустарев В Н Изучение микроэлементного состава волос у женщин в менопаузном периоде/В Н Кустарев, И И Черниченко, В Ю Серпов //Российский вестник акушера и гинеколога - 2003 - Т 3, № 4 - С 23-25

4 Серпов В Ю Динамика суицидов под влиянием космофизических факторов /В Ю Серпов, А С Степанова, А В Храмов//Известия Самарского научн центра РАН -2005 -Т 1-С 167-169

5 Серпов В Ю К вопросу о чувствительности артериальной системы к влиянию космофизических факторов в районах с различной жесткостью питьевой воды /В Ю Серпов, Э С Горшков, В В Иванов, А В Храмов //Экология человека - 2005 - № 11 -С 25-27

6 Храмов А В Динамика производственного травматизма в зоне Курской магнитной аномалии и действие космофизических факторов/А В Храмов, В Ю Серпов, О И Шумилов, А С Степанова//Вестник новых медицинских технологий -2006 - № 3 -С 174-176

7 Серпов В Ю Особенности динамики суицидов под влиянием космофизических факторов /В Ю Серпов, А С Степанова, А В Храмов, И И Черниченко //Экология человека - 2006 - № 6 -С 9-12

8 Лизунов Ю В Влияние условий Крайнего Севера на уровень убийств при гелиогеофизических возмущениях /Ю В Лизунов, В Ю Серпов, А В Храмов, А С Степанова, И Е Лобан //Экология человека -2006 - № 7 -С 9-14

9 Серпов В Ю Влияние природных и техногенных магнитных полей на динамику производственного травматизма в условиях мегаполиса/В Ю Серпов, M Л Рудаков, А В Храмов, А С Степанова//Известия Государственного электротехнического университета Серия «Биотехнические системы в медицине и экологии» -2006 -Вып 3 -С 54-60

10 Алексеев С В Элементный дисбаланс у детей Северо-Запада России Монография /С В Алексеев, О И Янушанец, А В Храмов, В Ю Серпов-С-Пб Мед пресса, 2001 -158 с

11 Серпов В Ю Безопасность жизнедеятельности человека в зонах геофизических аномалий Европейской России Монография/В Ю Серпов //СПб Мед пресса, 2005 -128 с

12 Никанов А H Влияние сорбирующего яблочного напитка и ламинарии на минеральный состав крови у детей Кольского Заполярья/А H Никанов, А В Храмов, В Ю Серпов, А В Растригин//Современные проблемы охраны здоровья населения, подвергающегося интенсивному воздействию вредных и неблагоприятных факторов окружающей и производственной среды Сборник научных работ Сев -Зап научн центра гигиены и обществ здоровья - СПб, 2002 - С 52-55

13 Конохов M Л Влияние питьевого водоснабжения из подземных источников на минеральный состав крови населения/ M Л Конохов, А А Котов, А H Никанов,

А В Храмов, В Ю Серпов// Современные проблемы охраны здоровья населения, подвергающегося интенсивному воздействию вредных и неблагоприятных факторов окружающей и производственной среды Сборник научных работ Сев -Зап научн центра гигиены и обществ здоровья-СПб, 2002 - С 115-118

14 Никанов А Н К вопросу влияния жесткой питьевой воды на минеральный состав волос детей/А Н Никанов, А В Храмов, В Ю Серпов, М Л Конохов, Е Л Пролетарская//Современные проблемы охраны здоровья населения, подвергающегося интенсивному воздействию вредных и неблагоприятных факторов окружающей и производственной среды Сборник научных работ Сев -Зап научн центра гигиены и обществ здоровья -СПб, 2002 -С 119-122

15 Серпов В Ю Физиологический оптимум современного человека/В Ю Серпов//Промышленная безопасность труда, \vvvw а^-сегйег/сот, 2002 -№5

16 Серпов В Ю Дефицит биоэлементов у жителей Севера/В Ю Серпов //Профессия и здоровье Мат 1Всеросс конгр 19-21 ноября 2002 г - М , 2002 - С 648649

17 Шумилов О И Влияние техногенных магнитных полей УНЧ на чувствительность человека к геомагнитным бурям/О И Шумилов, В Ю Серпов, А В Храмов, Е А Касаткина// Профессия и здоровье Мат I Всеросс конгр 19-21 ноября 2002 г - М , 2002 -С 714-715

18 Веселова ТГ Условия труда и здоровья работающих на предприятиях ГУП «Горэлектротранс»/Т Г Веселова, В Ю Серпов, Е Э Симина, В В Скиба //Промышленная и экологическая безопасность, гигиена и охрана труда -2003 - № 1(10) -С 115-116

19 Храмов А В Параметрическая магнитотерапия больных с периферическим ангиоспазмом/А В Храмов, Г Н Пономаренко, В Ю Серпов, Г В Соколов //Современные технологии восстановительной медицины Труды VI Междунар конф 11-15 мая 2003 г - Сочи, 2003 -С 418-419

20 Серпов В Ю Влияние жесткости питьевой воды на частоту гипертонических кризов при геомагнитных возмущениях/В Ю Серпов, О И Шумилов, А В Храмов //Современные технологии восстановительной медицины Труды VI Междунар конф 11-15 мая 2003 г - Сочи, 2003 -С 344

21 Серпов В Ю Влияние жесткости питьевой воды на частоту гипертонических кризов при геомагнитных бурях/В Ю Серпов, А В Храмов, О И Шумилов //Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине Мат III Междунар конгр 1-4 июля 2003 г -СПб, 2003 -С 98

22 Шумилов О И Особенности влияния геомагнитного поля на водителей трамваев и троллейбусов/О И Шумилов, А В Храмов, В Ю Серпов, Е А Касаткина// Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине Мат III Междунар конгр 1-4 июля 2003 г -СПб, 2003 -С 103

23 Пономаренко Г Н Эффективность ионопараметрической магнитотерапии при болезнях артерий конечностей/Г Н Пономаренко, В Ю Серпов, А В Храмов, Г В Соколов// Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине Мат III Междунар конгр 1-4 июля 2003 г-СПб, 2003 -С 137

24 Пономаренко Г Н Возможность ионно-параметрической магнитотерапии при болезнях артерий конечностей/Г Н Пономаренко, В Ю Серпов, А В Храмов, Г В Соколов//Ключи к диагностике и лечению заболеваний сердца и сосудов Мат VI Росс научного форума 20-23 января 2004 г-М , 2004-С 71

25 Серпов В Ю Особенности влияния геомагнитных бурь на число гипертонических кризов у водителей городского электротранспорта /В Ю Серпов, О И Шумилов, А В Храмов, Е А Касаткина//Ключи к диагностике и лечению заболеваний сердца и сосудов Мат VI Росс научного форума 20-23 января 2004 г -М, 2004-С 78

26 Серпов В Ю Жесткость питьевой воды и частота гипертонических кризов при геомагнитных бурях /В Ю Серпов, А В Храмов, О И Шумилов //Ключи к диагностике и лечению заболеваний сердца и сосудов Мат VI Росс научного форума 20-23 января 2004 г -М, 2004 -С 78

27 Никанов А Н Влияние среды проживания на накопление тяжелых металлов в организме детей Кольского Заполярья /А Н Никанов, Ю К Кривошеев, В Ю Серпов, Л С Ревзин //Проблемы гигиенической безопасности и управление факторами риска для здоровья населения Труды Федерального научн центра гигиены им Ф Ф Эрисмана -Н Новгород, 2004 -Вып 14 - С 371-373

28 Серпов В Ю О противоречивости результатов исследований влияния космофизических факторов на человека/В Ю Серпов//Региональная информатика -2004 Мат IX Междунар конф 22-24 июня 2004 г -СПб, 2004 -С 366

29 Кривошеев Ю К Влияние химического состава питьевой воды на уровень накопления металлов в волосах детей Кольского Заполярья /Ю К Кривошеев, В Ю Серпов, А Н Никанов, А В Храмов//Экологические проблемы северных регионов и пути их решения Мат Междунар конф 31 августа - 3 сентября 2004 г-Апатиты Кольский НЦРАН, 2004 -4 2 -С 147-148

30 Серпов В Ю Возможное значение ионного параметрического резонанса в реализации солнечно-земных связей/В Ю Серпов// Профессия и здоровье Мат III Всеросс конгр 12-14 октября 2004 г-М, 2004-С 567

31 Серпов В Ю Минерализация питьевой воды и чувствительность сердечнососудистой системы к космофизическим факторам/В Ю Серпов, В В Иванов, А В Храмов, Э С Горшков// Профессия и здоровье Мат III Всеросс конгр 12-14 октября 2004 г -М, 2004 -С 568

32 Серпов В Ю Исследование медико-биологических эффектов Курской магнитной аномалии/ В Ю Серпов, А В Храмов// Профессия и здоровье Мат III Всеросс конгр 12-14 октября 2004 г-М, 2004-С 570

33 Серпов В Ю Роль некоторых геохимических факторов в реализации солнечно-земных связей/В Ю Серпов//Проблемы прогнозирования и предотвращения чрезвычайных ситуаций и их последствий Тез докл научн -практ конф 24 ноября

2004 г-СПб ЛЭТИ, 2004 - С 50-51

34 Горшков Э С О влиянии минерализации питьевой воды на чувствительность сердечно-сосудистой системы к космофизическим факторам/Э С Горшков, В В Иванов, А В Храмов, В Ю Серпов, Д Г Семенов //Геофизические процессы и биосфера -2005 - Т 4, № 1/2 - С 39-43

35 Лизунов Ю В Влияние геомагнитной активности на число случаев насильственной смерти в Санкт-Петербурге в различные фазы лунного цикла /Ю В Лизунов, В Ю Серпов, А С Степанова, А В Храмов, О И Шумилов //Мягкие вычисления и измерения Мат Междунар конф 27-29 июня 2005 г-СПб РФФИ,

2005 -С 172-174

36 Серпов В Ю Половые особенности динамики суицидов под влиянием космофизических факторов/В Ю Серпов, А С Степанова, А В Храмов, И И Черниченко// Мягкие вычисления и измерения Мат Междунар конф 27-29 июня 2005 г-СПб РФФИ, 2005-С 175-176

37 Лобан И Е Динамика случаев насильственной смерти в различные фазы лунного цикла/И Е Лобан, В Ю Серпов, А С Степанова, А В Храмов// Мягкие вычисления и измерения Мат Междунар конф 27-29 июня 2005 г -СПб РФФИ, 2005-С 177-179

38 Серпов В Ю О влиянии геомагнитной активности на число случаев насильственной смерти в Санкт-Петербурге в различные фазы лунного цикла

/В Ю Серпов, А С Степанова, А В Храмов//Солнечная активность как фактор космической погоды Тез докл IX Пулковской междунар конф 04-09 июля 2005 г -СПб Г АО РАН, 2005 -С 30-31

39 Серпов В Ю Влияние геофизических факторов на частоту убийств в Ленинградской и Мурманской областях/В Ю Серпов// Профессия и здоровье Мат IV Всеросс конгр 25-29 октября 2005 г -М, 2005 -С 586-587

40 Серпов В Ю Особенности влияния геомагнитных возмущений на динамику несчастных случаев на городском электротранспорте/В Ю Серпов //Профессия и здоровье Мат IV Всеросс конгр 25-29 октября 2005 г -М , 2005 -С 587-588

41 Черниченко И И Влияние геомагнитных возмущений на частоту суицидов у женщин различных возрастных групп /И И Черниченко, Ю В Лизунов, В Ю Серпов, А С Степанова, А В Храмов, В И Ильяшевич //Вестник перинатологии, акушерства и гинекологии - Красноярск, 2005 - Вып 12 -С 504-507

42 Серпов В Ю Динамика насильственной смерти на Северо-Западе России и факторы космической погоды /В Ю Серпов, А С Степанова, А В Храмов //Проблемы прогнозирования и предотвращения чрезвычайных ситуаций и их последствий Тез докл науч -практ конф 23 ноября 2005 г -СПб ЛЭТИ, 2005 -С 55-57

43 Серпов В Ю Особенности влияния высоких широт на динамику убийств при гелиофизических возмущениях/В Ю Серпов, Ю В Лизунов, А В Храмов //Современные проблемы гигиены труда Мат Всеросс науч-практ конф 22-25 ноября 2005 г -СПб ВМедА, 2005 -С 155-156

44 Серпов В Ю Влияние геомагнитных возмущений на динамику несчастных случаев у работников электротранспорта /В Ю Серпов, Ю В Лизунов, А В Храмов //Современные проблемы гигиены труда Мат Всеросс науч -практ конф 22-25 ноября 2005 г -СПб ВМедА, 2005 -С 156-157

45 Лизунов Ю В Техногенные и естественные магнитные поля как факторы риска несчастных случаев у работников подвижного состава Горэлектротранса г Санкт-Петербурга /Ю В Лизунов, А В Храмов, В Ю Серпов, А А Тужилов Инф -методич мат-лы -СПб СПб ГУП «Горэлектротранс»,2006 -20 с

46 Горшков Э С Роль минерализации воды в восприятии воздействий космофизических факторов /Э С Горшков, В В Иванов, А В Храмов, В Ю Серпов,

ДГ Семенов//Погода и биосистемы Мат Междунар конф 11-14 октября 2006 г -СПб, 2006 - С 25-26

47 Лизунов Ю В Особенности влияния естественных магнитных полей на жителей Кольского Севера/Ю В Лизунов, А В Храмов, В Ю Серпов Инф -методич мат-лы - Мурманск К-т по здрав Мурм обл , 2006 - 20 с

Подписано в печать 30 05 2007 Формат 60x84 Vie

Объем 2 уел печ л Тираж 100 экз Заказ № 1538

Типография ВМедА 194044, СПб , ул Академика Лебедева, 6

Актуальность проблемы. Современный человек живет в условиях-постоянного1 воздействия природных, техногенных, экологических, социальных иг других факторов окружающей» среды, влияющих на его безопасность жизнедеятельности и?здоровье. Согласно положениям Федерального закона «О безопасности» под» безопасностью жизнедеятельности понимается состояние защищенности жизненно важных интересов личности от внутренних и внешних угроз и опасностей среды обитания естественного, техногенного! и антропогенного'происхождения. К одной из таких угроз относится повышенный уровеньгнасильственной смерти. В России насильственная смерть (убийства, суициды, несчастные случаи) является одной из причин неблагоприятной демографической ситуации: ежегодно в стране* погибает более ЮО тысяч" человек трудоспособного* возраста. Социологи используют такой показатель общественного здоровья, как сумма уровней'убийств и суицидов' Повышение уровня, насильственной смерти обусловлено не только социально-экономическими факторами» [228, 72], но» и проявлением^массовых психозов. JI.H. Гумилев (1991) связывал такие процессы с геофизическими факторами, среди которых следует выделить комплекс естественных магнитных и электромагнитных полей.

Гигиеническое значение естественных магнитных полей давно вызывает интерес у исследователей; изучающих влияние векового хода магнитного поля.Земли на эволюцию человека [33]. По результатам научных изысканий показано, что геомагнитное поле является' важным фактором окружающей среды, активно взаимодействующим- с другими экологическими факторами, в том числе с техногенными магнитными- полями [39, 49; 71, 160].

К настоящему времени влиянию естественных электромагнитных полей на человека посвящены уже тысячи публикаций. Большинство из них касается исследований влияния магнитного поля Земли и Солнца на динамику заболеваемости и смертности населения [41, 163]. При этом наиболее объективными являются данные регистрации случаев насильственной смерти человека! (убийства, завершенные суициды, несчастные случаи). Известно возрастание числа таких случаев в отдельные дни или периоды, что связано с психическим состоянием контингентов населения [64, 72]. A.JI. Чижевский (1995) показал, что многие случаи массовых психозов (в том числе революции) можно объяснить изменениями электромагнитных полей Земли и Солнца.

Однако, в последние годы среди ученых отмечается некоторое разочарование и это, в основном, связано с крайней противоречивостью полученных результатов, их низкой воспроизводимостью в других исследованиях [246, 298, 317, 335]. Такая противоречивость данных обнаруживалась и ранее, но ее объясняли недостаточно корректной математико-статистической обработкой или необходимостью использовать более совершенные индексы солнечной и геомагнитной активности. В настоящее время число таких индексов и показателей составляет более 40 и несмотря на то, что стали внедряться самые совершенные методы математико-статистической обработки [32], проблемы остались прежние.

По нашему мнению, логично предположить, что реализация солнечно-земных связей зависит от локальных геофизических особенностей территорий и уровня техногенного электромагнитного загрязнения окружающей среды. В таком случае накопившийся комплекс противоречий получил бы какое-то объяснение. Однако региональные особенности медико-биологических эффектов изменений геомагнитного поля в сравнительном аспекте фактически не изучались. Между тем на Европейской части России имеются территории с аномально высоким уровнем естественных магнитных полей.

Влияние определенных геологических факторов на безопасность жизнедеятельности человека к настоящему времени считается установленным. Еще В.И. Вернадский (1940) сформулировал представление о биогеохимических регионах и это научное направление в дальнейшем получило большое развитие [5, 8, 132]. Однако с геохимическими особенностями региона мало связан минеральный состав питьевой воды в Заполярье (ультрапресные воды), который- определяется природно-климатическими факторами (таяние льда и снега).

В последние 20 лет активно обсуждается существование геопатогенных зон, к которым относят активные разломы земной коры и обусловленные ими зоны повышенной проницаемости — палеодолины и подземные водостоки, карсты и геологические тела, отличные по составу от вмещающих их горных пород [167, 128]. По данным авторов, проживание над такими зонами представляет серьезную угрозу безопасности жизнедеятельности и здоровью человека. Имеются определенные доказательства того, что действующим фактором при этом являются магнитные поля. Природа таких полей пока остается невыясненной. В связи с тем, что негативное действие таких зон на человека не является достаточно доказанным мы предпочитаем использовать другой существующий термин -«геологически активные зоны» (ГАЗ). Кроме ГАЗ аномально высокий уровень магнитного поля встречается в зоне полярной шапки. Вертикальная составляющая геомагнитного поля в этой зоне заметно повышена и отмечаются значительно более интенсивные, чем в средних широтах, геомагнитные возмущения в диапазоне ультранизких частот. На территории Европейской части России находится также Курская магнитная аномалия. В некоторых ее районах геомагнитное поле в 2-3 раза превышает фоновый уровень (Белгородская область). Переменная составляющая геомагнитного поля, в этой зоне не имеет каких-либо отличий. Однако из-за неоднородности уровня магнитных полей на местности в1 процессе передвижения даже в пределах одного населенного пункта контингенты населения подвергаются воздействию постоянного перепада уровня геомагнитного поля в дневное время суток.

Таким, образом, в зонах полярной шапки, Курской магнитной' аномалии и ГАЗ население подвергается воздействию» аномально высокого уровня^ природных магнитных полей. Характер и интенсивность такого воздействия существенно различаются, но в целом имеющаяся информация позволяет обобщить эти явления в понятие «зоны геофизических аномалий». Мы решили отказаться от более узкого понятия «геомагнитные аномалии» в связи с появившимися сообщениями о возможной роли полей и неэлектромагнитной природы [55, 230]. Следовательно, под зонами геофизических аномалий мы понимаем территории^ аномально> высоким уровнем природного магнитного (или неэлектромагнитного) поля. Целесообразность выделения такого понятия обусловлена многочисленными сообщениями* о неблагоприятном влиянии, на безопасность жизнедеятельности и-здоровье человека ГАЗ [128], факторов Курской магнитной аномалии [71], зоны полярной шапки [234, 235]. Такого рода геофизические аномалии расположены в Европейской части России (территории с относительно однородным' по составу населением, и сходными географическими условиями). Это дает возможность провести сравнительное исследование влияния естественных магнитных полей на различные контингенты населения. Механизмы и характер влияния слабых магнитных полей на человека остаются недостаточно изученными. Поэтому одним из наиболее целесообразных методических подходов к изучению данной проблемы является оценка особенностей влияния на население в зонах геофизических аномалий вариаций геомагнитной и солнечной активности.

На территории Российской Федерации находятся и другие зоны геофизических аномалий. Например, зоны повышенной сейсмической и вулканической активности, Восточно-Сибирская мировая магнитная аномалия, горные районы. Однако исследование их влияния на человека не входило в число задач данной работы и поэтому решено было ограничиться территорией Европейской части России.

К рассматриваемым зонам фактически можно условно отнести и мегаполисы, как территории с выраженным электромагнитным загрязнением окружающей среды техногенного характера. Это суждение было впервые обосновано А.П. Авциным (1972). Интересно отметить, что именно в условиях мегаполисов была проведена большая часть исследований влияния гелиогеофизических факторов на человека и результаты таких исследований, по мере увеличения электромагнитного загрязнения окружающей среды, становятся все более скромными. Электромагнитный фон в городских условиях имеет выраженный временной максимум от 10 до 22 часов. Для частотного распределения электромагнитного фона характерна многомодальность. Наиболее характерные полосы частот: 501000 Гц - энергоснабжение, 1-32 МГц - вещание коротковолновых радиостанций, 66-1800 МГц — телевизионное радиовещание, радиорелейные виды связи, радиотелефонные системы [102, 166]. К этому следует добавить особенности электромагнитной среды на производстве, в жилых и общественных зданиях. Следовательно, мегаполисы можно условно отнести к понятию «зоны геофизических аномалий». Окончательное решение этого вопроса может быть выполнено при обнаружении общности механизмов чувствительности контингентов населения к изменениям природных и техногенных, магнитных полей.

Следовательно, актуальность настоящей работы несомненна и заключается в том, что большие контингента населения России проживают в зонах с повышенным уровнем естественных и техногенных магнитных полей. При этом до настоящего времени не проводилась гигиеническая оценка таких территорий'. Это позволило бы получить новые данные о характере влияния слабых магнитных полей на человека и разработать соответствующие профилактические мероприятия.

Цель работы — исследование влияния естественных магнитных по-1 лей на безопасность жизнедеятельности человека в зонах геофизических аномалий Европейской части России и обоснование основных направлений профилактики их неблагоприятного воздействия.

Основные задачи исследования:

- дать гигиеническую характеристику зон геофизических аномалий на территории Европейской части Российской Федерации;

- изучить влияние природных магнитных полей, радиоизлучения 1 Солнца, приливных сил Луны на динамику убийств и травматизма в районах Кольского Севера;

- исследовать влияние естественных магнитных полей на динамику производственного травматизма у населения в зоне Курской магнитной аномалии;

- исследовать влияние природных и техногенных магнитных полей на безопасность жизнедеятельности жителей мегаполиса и работников городского электротранспорта;

- определить чувствительность человека к изменениям геомагнитного поля в геологически активных зонах;

- провести общую оценку влияния изменений геомагнитной активности на безопасность жизнедеятельности различных контингентов населения;

- оценить значение уровня накопления металлов в организме человека для его чувствительности к геомагнитным возмущениям;

I >

- обосновать основные профилактические направления обеспечения безопасности жизнедеятельности населения, проживающего в зонах геофизических аномалий Европейской части России.

Научная новизна.

В диссертационной работе впервые решена научная проблема гигиенической оценки безопасности проживания населения в зонах геофизических аномалий Европейской части России на основе комплексного исследования влияния на человека естественных магнитных полей.

По результатам исследования показана общность реакции организма человека в условиях повышенного уровня естественных и техногенных магнитных полей, что позволило обосновать понятие «зоны геофизических аномалий» и дать их гигиеническую характеристику.

Получено научное обоснование противоречивости результатов исследований влияния на население геомагнитных возмущений: наличие или отсутствие таких закономерностей определяется рядом усиливающих или блокирующих чувствительность человека к естественным магнитным полям факторов (триггеров), к числу которых относятся факторы солнечной активности, постоянные техногенные магнитные поля, уровень накопления металлов в организме, а также гравитационные возмущения Луны и Солнца. К числу наиболее действенных блокирующих факторов относится радиоизлучение Солнца 2,8 ГГц, весьма близкое к частотам работы сотовой связи.

В зонах геофизических аномалий повышенный уровень магнитных полей и некоторые другие экологические факторы (например, ультрапресные питьевые воды на Севере) блокируют влияние кратковременных (3— 12 часов) колебаний геомагнитной активности на человека. Однако ультранизкочастотные магнитные поля в зоне полярной шапки усиливают чувствительность, населения к продолжительным (более 24 часов) колебаниям магнитного поля Земли.

Практическая значимость работы.

1. Разработан новый подход к гигиенической оценке влияния природных магнитных полей на население отдельных регионов. Он заключается в; исследовании; особенностей динамики показателей безопасности жизнедеятельности соответствующих контингентов при* изменениях геомагнитной активности и радиоизлучения Солнца. Такой подход, в частности, позволил определить характер реакции населения Кольского Севера на изменения геомагнитной активности. В дальнейшем;Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ: АН РФ планирует продолжить это направление исследований в рамках комплексных научных программ;

2. Дана гигиеническая оценка зон геофизических аномалий как территорий с повышенным уровнем естественных или техногенных магнитных полей. Для населения;: проживающего в зонах геофизических аномалий, характерно отсутствие реакции на короткопериодные геомагнитные возмущениям (продолжительностью менее, суток) и повышенный уровень насильственной смерти- и травматизма в периоды равноденствия (март-апрель и; октябрь-ноябрь). Последнее может быть использовано для прогнозирования производственного травматизма у соответствующих кон-тингентов. Гигиеническое значение снижения чувствительности человека к естественным вариациям геомагнитного поля пока не установлено, однако есть основания предполагать развитие его негативных последствий для здоровья человека. Изучение этого вопроса представляется важным для физиологии подводного плавания, гигиены труда работников метрополитена.

3. Установлено, что определенные части спектра радиоизлучения Солнца, в том числе весьма близкие к частотам работы сотовой связи, могут усиливать или блокировать эффект естественных магнитных полей как ультранизких частот, так и СВЧ-диапазона. Использование данной закономерности позволит в дальнейшем исключить воздействие на население неблагоприятных сочетаний различных видов магнитных и электромагнитных полей или, напротив, использовать слабые поля для снижения негативных последствий влияния некоторых видов электромагнитных излучений на психику человека.

4. Определено гигиеническое значение характерных для Севера и высокогорных районов ультрапресных питьевых вод: их употребление препятствует накоплению в организме кальция, железа, никеля и других металлов-биоэлементов, а также снижает чувствительность организма к короткопериодным падениям геомагнитной активности. Это позволяет использовать ультрапресные воды для профилактики гипомагнитных состояний. Обоснована целесообразность использования минеральных добавок, содержащих кальций и магний, для контингентов населения, подвергающихся воздействию интенсивных магнитных полей.

5. Получены косвенные доказательства физиологической общности механизмов чувствительности человека к изменениям гравитационного и магнитного полей. Такая закономерность должна быть учтена специалистами в области космической биологии и медицины.

6. Для снижения неблагоприятного воздействия на человека магнитных и электромагнитных полей предлагаются следующие профилактические мероприятия:

- организационно-административные: повышенную геомагнитную активность в зоне полярной шапки следует признать на законодательном уровне одним из неблагоприятных природных факторов, действующих на население Крайнего Севера;

- инженерно-технические: биологическое воздействие техногенных магнитных полей может быть усилено или блокировано радиоволнами на определенных частотах;

- архитектурно-планировочные: радиоизлучение Солнца является частью единого экологического комплекса естественных магнитных полей и его блокирование строительными конструкциями зданий может иметь неблагоприятные последствия для человека;

- медицинские: минеральные воды с высоким содержанием кальция могут быть использованы-для профилактики неблагоприятного действия повышенного уровня магнитных полей, а воды с низким содержанием кальция ( < 10 мг/л) — для профилактики гипомагнитных состояний.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. К понятию «зона геофизических аномалий» отнесены территории с повышенным уровнем естественных магнитных полей. В Европейской части России к таковым относятся Курская магнитная аномалия, зоны полярной шапки и тектонических разломов (геологически активные зоны). Условно к этому понятию следует отнести и^ мегаполисы в связи с выраженным электромагнитным загрязнением окружающей среды. Для- населения, проживающего в зонах геофизических аномалий, характерны следующие особенности реакции на изменения геомагнитной и солнечной активности:

- при кратковременном (3-12 часов) снижении геомагнитной активности в Ленинградской и Калининградской (контроль) областях число убийств и производственных травм возрастает, а суицидов - снижается. В зонах геофизических аномалий такая закономерность не обнаруживалась.

- корреляционная связь геомагнитной активности с динамикой убийств в Мурманской области и суицидов в Санкт-Петербурге находится в обратной зависимости от радиоизлучения Солнца.

- 152. К особенностям влияния геомагнитной активности на жителей Мурманской области следует отнести:

- повышенную чувствительность жителей Кольского Севера к суточным повышениям геомагнитной активности, которая проявлялась достоверными корреляционными связями (Р < 0,05) динамики убийств в регионе с суточными значениями К-индекса геомагнитной активности на 25% квартальных отрезках (в Ленинградской области достоверные связи убийств с суточными значениями К-индекса не обнаруживались).

- при снижении геомагнитной активности в период 12-18 часов число убийств в Мурманской области не менялось, а в Ленинградской области - возрастало на 15%.

3. В зоне Курской магнитной аномалии динамика производственного травматизма не зависела от короткопериодных колебаний геомагнитной активности и наблюдалась парадоксальная реакция на суточные ее снижения: в периоды падения геомагнитной активности число производственных травм в регионе снижалось.

4. В геологически активных зонах блокируется влияние высокой геомагнитной активности, низкого радиоизлучения Солнца 2,8 ГГц и гравитационных возмущений на динамику суицидов. Если вне геологически активных зон 50% суицидов происходили на фоне низкого радиоизлучения Солнца и 8,6% на фоне высоких К-индексов, то в зонах - в 16,7% и 16,4% случаев соответственно (Р < 0,05).

5. В мегаполисе понижена чувствительность населения к геомагнитным возмущениям, что проявилось более выраженной зависимостью от последних динамики производственного травматизма и суицидов в Ленинградской и Калининградской областях по сравнению с Санкт-Петербургом. Однако, в городе было выявлено отчетливое блокирующее влияние радиоизлучения Солнца 2,8 ГГц на чувствительность жителей к геомагнитным возмущениям (г = -0,468, Р < 0,05).

Реализация исследования.

Результаты диссертационного исследования использованы при выполнении 2-х плановых НИР на кафедре общей и военной гигиены Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова:

- НИР по договору №21/05 с СПб ГУП «Горэлектротранс», шифр «Фактор»: Анализ и оценка результатов исследования техногенных и естественных магнитных полей как факторов риска несчастных случаев у работников подвижного состава Горэлектротранса Санкт-Петербурга.

- НИР № 4.06.097 п 8, шифр «Гелиос»: Гигиеническая оценка влияния малоинтенсивных экологических факторов на безопасность жизнедеятельности и здоровье человека в зонах геофизических аномалий на территории Европейской части Российской Федерации.

Изданы и внедрены в практическое здравоохранение Санкт-Петербурга и Мурманской области:

- информационно-методические материалы «Техногенные и естественные магнитные поля как факторы риска несчастных случаев у работников подвижного состава Горэлектротранса Санкт-Петербурга».— СПб,: Изд. «Медицинская пресса», 2003.- 28 с.

- информационно-методические материалы «Особенности влияния естественных магнитных полей на жителей Кольского Севера».- Мурманск: Изд. «Медицинская пресса», 2006.- 20 с.

Изданы и используются на кафедрах общей и военной гигиены Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова и военно-медицинских институтов:

- «Элементный дисбаланс у детей Северо-Запада России».— СПб.: Изд. «Медицинская пресса», 2001 - 158 с.

- 17— «Безопасность жизнедеятельности человека в зонах геофизических аномалий Европейской России».- СПб.: Изд. «Медицинская пресса», 2005.- 128 с.

Апробация и публикация результатов исследования.

Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на следующих научных форумах:

1. I, III и IV Конгресс «Профессия и здоровье» (Москва, 2002, 2004,

2005).

2. III и IV Конгресс «Слабые и сверхслабые поля и их изучение в биологии и медицине» (Санкт-Петербург, 2003, 2006).

3. IX Пулковская международная конференция «Солнечная активность как фактор космической погоды» (Санкт-Петербург, 2005).

4. Международная конференция «Экологические проблемы северных регионов» (Апатиты, 2004).

5. Международная конференция «Погода и биосистемы» (Санкт-Петербург, 2006).

6. VI Международный конгресс Балтийской судебно-медицинской ассоциации (Вильнюс, 2007).

Результаты проведенных исследований внедрены в учебный процесс и научно-исследовательскую работу на кафедре общей и военной гигиены ВМедА им С.М. Кирова, на кафедре общей и военной гигиены Самарского ВМИ, на кафедре военной эпидемиологии и военной гигиены Саратовского ВМИ.

Материалы диссертации использованы в работе комитета Государственной Думы ФС РФ по природным ресурсам и природопользованию, постоянной комиссии по экологии и здравоохранению Законодательного собрания Санкт-Петербурга, комитета по здравоохранению Правительства Мурманской области, Управления Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по- Санкт-Петербургу, ФГУПНИИ промышленной и морской медицины Федерального медико-биологического агентства, Института проблем промышленной экологии Севера КНЦ АН РФ, Центрального НИИ МО РФ кораблестроения Военно-Морского Флота, СПб ГУП «Горэлектротранс», Института проблем транспорта им. Н.С. Соломенко РАН, Санкт-Петербургского Государственного архитектурно-строительного университета (приложение 2).

Всего по материалам диссертационной работы выполнено 47 публикаций, в том числе: монографий — 2, статей в рецензируемых журналах (перечень ВАК РФ) - 9.

Личный вклад автора.

Автор самостоятельно сформулировал цель и задачи диссертационной работы, обобщил данные отечественной и зарубежной научной литературы по изучаемой проблеме; проанализировал полученные данные, сформулировал выводы и практические рекомендации. Принимал участие в организации и проведении исследования уровней электромагнитных полей на городском электротранспорте (ответственная за исследование организация - Санкт-Петербургский городской центр Госсанэпиднадзора). Самостоятельно проводил отбор проб волос у контингентов населения для исследования микроэлементного состава образцов (субстратов). Участвовал в анализе расположения стоянок древних людей в зоне Курской магнитной аномалии. Общий вклад автора выполненной работы составил 85%.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и приложений. Изложена на

- 212 -ВЫВОДЫ:

1. Понятие «зона геофизических аномалий» включает в себя территории с повышенным уровнем естественных магнитных полей. В Европейской части России к ним следует отнести зоны полярной шапки, Курской магнитной аномалии, геологически активные зоны. Условно к этому понятию следует отнести и мегаполисы в связи с выраженным электромагнитным загрязнением окружающей среды и сходными реакциями населения на изменения геомагнитной и солнечной активности:

- «блокирование» реакции контингентов населения на короткопери-одные (3-24 часа) изменения геомагнитной активности;

- повышенная чувствительность населения к суточным изменениям геомагнитной активности, блокирующему или усиливающему эффекты последней действию факторов солнечной активности.

2. Особенностями реакции жителей Кольского севера на изменения естественного геомагнитного поля являются:

- отсутствие реакции на кратковременные (до 12 часов) снижения геомагнитной активности в дневное время (в Ленинградской области, в такие периоды число убийств возрастает на 15%). Аналогичная закономерность обнаруживалась у работников городского электротранспорта Санкт-Петербурга, которые, как и жители Кольского севера подвергаются воздействию магнитных полей ультранизких частот, но уже техногенного характера: кратковременные колебания геомагнитной активности не влияли на динамику производственного травматизма;

- большая чувствительность жителей Мурманской области к суточным повышениям геомагнитной активности проявлялась достоверными корреляционными связями (Р < 0,05) динамики убийств в регионе с суточными значениями К-индекса геомагнитной активности на 25% квартальных отрезках (в Ленинградской области такие связи не обнаруживались).

3. Влияние факторов Курской магнитной аномалии на организм человека при вариациях солнечной и геомагнитной активности характеризуется отсутствием реакции на короткопериодные изменения геомагнитной активности (3-24 часа) и парадоксальной реакцией на суточные изменения геомагнитного поля. Если в Калининградской и Ленинградской областях производственные травмы чаще происходили на фоне низких значений К-индекса, то в Белгородской области - достоверно реже (9,4% против 16,0% в контроле, Р < 0,05).

4. В геологически активных зонах блокируется влияние высокой геомагнитной активности, низкого радиоизлучения Солнца 2,8 ГГц и гравитационных возмущений на динамику суицидов. Если вне геологически активных зон 50% суицидов происходили на фоне низкого радиоизлучения Солнца и 8,6% на фоне высоких К-индексов, то в зонах - в 16,7% и 16,4% случаев соответственно (Р < 0,05).

5. Электромагнитное загрязнение окружающей среды в мегаполисах снижает чувствительность населения к геомагнитным возмущениям, что проявилось более выраженной зависимостью от последних динамики производственного травматизма и суицидов в Ленинградской и Калининградской областях по сравнению с Санкт-Петербургом. Однако в городе было выявлено отчетливое блокирующее влияние радиоизлучения Солнца 2,8 ГГц на чувствительность жителей к геомагнитным возмущениям (г = -0,468, Р < 0,05).

6. Линейная связь динамики насильственной смерти, производственного травматизма и гипертонических кризов с геомагнитной и солнечной активностью отсутствует. Корреляционные связи между этими явлениями неустойчивы и периодически меняют знак, что свидетельствует о наличии сложных нелинейных взаимоотношений.

7. Радиоизлучение Солнца 2,8 ГГц и показатель Mgll могут блокировать или усиливать реакцию человека на геомагнитные возмущения. Блокирующие эффекты радиоизлучения Солнца чаще обнаруживаются в регионах с повышенным уровнем естественных или техногенных низкочастотных магнитных полей (Санкт-Петербург, Мурманская область). Показатель Mgll, напротив, играет роль положительного триггера. К числу факторов, регулирующих чувствительность населения к геомагнитным возмущениям, можно отнести также постоянные магнитные поля около 10 мкТл и уровень накопления в организме кальция и магния.

8. Степень жесткости питьевой воды определяет уровень накопления в организме кальция, железа и других металлов, что влияет на чувствительность человека к кратковременным (3-12 часов) геомагнитным возмущениям. Снижение геомагнитной активности в дневное время увеличивает уровень убийств в Ленинградской, но не в Мурманской области. Вероятно, это связано и с употреблением населением Мурманской области ультрапресной питьевой воды (кальций - 0,8-3 мг/л). Сходная закономерность была выявлены при анализе динамики гипертонических кризов в Старом и Новом Петергофе (мягкая и жесткая питьевая вода): в Старом Петергофе не определялись характерные для Нового Петергофа реакции больных гипертонической болезнью на кратковременные повышения геомагнитной активности.

9. Наибольшее влияние на динамику насильственной смерти и производственного травматизма оказывают кратковременные повышения геомагнитной активности утром (до 12 часов) или ее снижения во второй половине суток.

10. Пол, возраст и состояние алкогольного опьянения также влияют на чувствительность человека к геомагнитным возмущениям. При геомагнитных бурях суициды у женщин чаще происходят на фоне высокого уровня радиоизлучения Солнца (186,9 ± 0,9 ед.), а у мужчин и подростков - на фоне низкого уровня радиоизлучения (157,9-169,2 ед., Р < 0,05.). Периоды повышенной чувствительности к космофизическим факторам трезвых и пьяных мужчин при суицидах не совпадали.

-21511. Сезонное увеличение числа суицидов наблюдается весной (1113%), а производственного травматизма - в периоды весеннего и осеннего равноденствия. В эти же периоды наиболее выражена связь производственных травм, убийств и суицидов с геомагнитной и солнечной активностью.

-216

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При проведении гигиенической оценки отдельных регионов необходимо учитывать уровень естественных магнитных полей. Постоянное проживание человека на территории в условиях более высокого уровня геомагнитного поля может создавать угрозу уровню его здоровья и безопасности жизнедеятельности.

2. При оценке гипомагнитного фона необходимо учитывать весь комплекс электромагнитных полей и других экологических факторов, которые потенцируют или блокируют действие на человека вариаций геомагнитного поля. В число блокирующих повышенную геомагнитную активность факторов входят радиоизлучение Солнца 2,8 ГГц и очень мягкие питьевые воды. Если в помещении частично экранируется геомагнитное поле и почти полностью радиоизлучение 2,8 ГГц, то влияние даже ослабленного геомагнитного поля на психику человека будет закономерно усиливаться; и в этом случае показано употребление ультрапресной питьевой воды. Такие эффекты сложно отнести к классическим гипомагнитным состояниям. В связи с вышеуказанным, профильным научным учреждениям рекомендуется провести углубленное исследование влияния измененного магнитного фона на состояние здоровья экипажей подводных лодок, работников метрополитена и других контингентов населения.

3. Особенности влияния геомагнитной и солнечной активности на жителей Крайнего Севера, а в особенности Мурманской области, в связи с близостью геомагнитного полюса (отсутствие реакции на кратковременные изменения геомагнитной активности и более выраженные, чем в умеренных широтах, реакции на суточные вариации геомагнитного поля) следует признать на законодательном уровне одними из неблагоприятных экологических факторов, влияющих на здоровье северян. В связи с этим целесообразно рекомендовать Кольскому научному центру АН РФ провести дальнейшие исследования по изучению особенностей влияния космофизических факторов на жителей Кольского севера.

4. На чувствительность человека к вариациям естественного геомагнитного поля активно влияют определенные части спектра радиоизлучения Солнца (2,8 ГГц), весьма близкие к частотам работы сотовой связи (1,8 ГГц). Это обосновывает необходимость провести дополнительную гигиеническую оценку безопасности широкого использования сотовой связи. Кроме того, необходимо продолжить исследования влияния на человека сочетанного действия электромагнитных излучений на различных частотах, что позволит блокировать или усиливать действие радиофизического оружия на мозг человека.

5. Минеральные воды и добавки к пище, содержащие кальций и магний показаны контингентам населения, подвергающимся воздействию повышенного уровня магнитных полей. Очень мягкие питьевые воды могут быть использованы для профилактики гипомагнитных состояний.

- 218