Геохимия, 2023, T. 68, № 10, стр. 1073-1086

Теоретические и методические подходы к анализу пространственных закономерностей распространения эндемических заболеваний геохимической природы

Е. М. Коробова a*, В. С. Баранчуков a**, Л. И. Колмыкова a***

a Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН
119991 Москва, ул. Косыгина, 19, Россия

* E-mail: korobova@geokhi.ru
** E-mail: baranhcukov@gmail.com
*** E-mail: kmila9999@gmail.com

Поступила в редакцию 15.03.2023
После доработки 03.05.2023
Принята к публикации 05.05.2023

Аннотация

На протяжении миллионов лет своей геологической истории (фанерозоя) коэволюция всех живых организмов осуществлялась в условиях жесточайшей конкуренции за ресурсы и возможности максимального воспроизводства, что в условиях геохимической неоднородности первичной (дочетвертичной) биосферы приводило к формированию саморегулируемой системы экологических ниш, в которой все местные биоценозы и соответствующие им виды животных и растений были в максимальной степени адаптированы к параметрам среды обитания. Однако, с появлением разума ситуация коренным образом изменилась. Человек стал доминирующим видом и начал сознательное освоение новых, в том числе геохимически неблагоприятных, территорий, что и явилось причиной формирования зон устойчивых эндемических заболеваний. Исходя из этой предпосылки, для всех существующих видов должны существовать территории с физиологически оптимальными условиями обитания, то есть те, при которых данный вид сформировался в его современном виде. Из этого следует, что, имея возможность зафиксировать геохимические параметры ненарушенной биосферы, можно получить характеристики, соответствующие экологически идеальным для местных видов животных и растений. В теоретическом плане это позволило выдвинуть гипотезу о том, что, фиксируя разницу между наблюдаемой и идеальной геохимической обстановкой, можно строить карты риска возникновения заболеваний геохимической природы, в том числе и на территориях, подвергшихся техногенному загрязнению. В статье изложена методика и приведены примеры построения таких карт. Полученные результаты могут иметь важное практическое значение при организации системы санэпидемслужбы, при решении проблем ликвидации последствий техногенных загрязнений и проведении профилактических мероприятий по минимизации эндемической заболеваемости.

Ключевые слова: биогеохимия, геохимическая экология, эколого-геохимические исследования, эндемические заболевания, здоровье человека

Список литературы

  1. Алябина И.О., Андроханов В.А., Вершинин В.В., Волков С.Н., Ганжара Н.Ф., Добровольский Г.В., Иванов А.В., Иванов А.Л., Иванова Е.А., Ильин Л.И., Карпачевский М.Л., Каштанов А.Н., Кирюшин В.И., Колесникова В.М., Колесникова Л.Г., Лойко П.Ф., Манылов И.Е., Маречек М.С., Махинова А.Ф., Молчанов Э.Н., Прохоров А.Н., Пягай Э.Т., Рожков В.А., Рыбальский Н.Н., Савин И.Ю., Самойлова Н.С., Сапожников П.М., Сизов В.В., Столбовой В.С., Суханов П.А., Урусевская И.С., Чочаев А.Х., Шеремет Б.В., Шоба С.А., Яковлев А.С. (2014) Единый государственный реестр почвенных ресурсов России. Версия 1.0. Тула: Гриф и К, 768 с.

  2. Бужилова А.П. (2001) Адаптивные процессы у древнего населения Восточной Европы (по данным палеопатологии). Дис. … докт. ист. наук. М.: Федеральное Государственное учреждение науки Институт археологии, 601 с.

  3. Вернадский В.И. (1901) О значении трудов М.В. Ломоносова в минералогии и геологии. Ломоносовский сборник. Материалы для истории развития химии в России. М.: Товарищество типографии А.Н. Мамонтова, 54-87.

  4. Вернадский В.И. (1911) Несколько слов о работах Ломоносова по минералогии и геологии. Труды Ломоносова в области естественно-исторических наук. СПб.: Издание Императорской Академии наук, 141-149.

  5. Вернадский В.И. (1926) Биосфера (Очерк первый. Биосфера в космосе. Очерк второй. Область жизни). Л.: Изд-во научно-технической литературы, 146 с.

  6. Вернадский В.И. (1980) Несколько слов о ноосфере. Проблемы биогеохимии. Труды биогеохимической лаборатории. Т. 16. М.: Наука, 212-222.

  7. Виноградов А.П. (1938) Биогеохимические провинции и эндемии. ДАН СССР. 18(4/5), 283-286.

  8. Виноградов А.П. (1944) Геохимия рассеянных элементов морской воды. Успехи химии. 13(1), 3-34.

  9. Виноградов А.П. (1960) О генезисе биогеохимических провинций. Труды Биогеохимической лаборатории Института геохимии и аналитической химии РАН. Т. 11. М.: ГЕОХИ АН СССР, 3-7.

  10. Горбачев А.Л., Добродеева Л.К., Теддер Ю.Р., Шацова Е.Н. (2007) Биогеохимическая характеристика северных регионов. Микроэлементный статус населения Архангельской области и прогноз развития эндемических заболеваний. Экология человека. (1), 4-11.

  11. Докучаев В.В. (1899) К учению о зонах природы. СПб.: Типография СПб. Градоначальства, 28 с.

  12. Ермаков В.В., Тютиков С.Ф., Сафонов В.А. (2018) Биогеохимическая индикация микроэлементозов. М.: РАН, 388 с.

  13. Закон Брянской области “О внесении изменений в Закон Брянской области "Об административно-территориальном устройстве Брянской области” от 01.10.2004 N 60-3 (2004). Брянская неделя. (40).

  14. Иванов В.К., Цыб А.Ф., Максютов М.А., Горский А.И., Марченко Т.А., Кайдалов О.В., Корело А.М., Чекин С.Ю., Петров А.В., Бирюков А.П. (2005) Основные результаты радиационно-эпидемиологического анализа данных РГМДР (к 20-летию Чернобыля). Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра). (специальный выпуск 3), 6-111.

  15. Ковальский В.В. (1974) Геохимическая экология. М.: Наука, 299 с.

  16. Ковальский В.В., Андрианова Г.А. (1970) Микроэлементы в почвах СССР. М.: Наука, 179 с.

  17. Ковальский В.В., Раецкая Ю.И., Грачева Т.И. (1971) Микроэлементы в растениях и кормах. М.: Колос, 235 с.

  18. Коммонер Б. (1974) Замыкающийся круг. Ленинград: Гидрометеоиздат, 280 с.

  19. Коробова Е.М. (2019) Эколого-геохимические проблемы современной биосферы. М.: РАН. 122 с.

  20. Коробова Е.М., Баранчуков В.С., Березкин В.Ю., Колмыкова Л.И., Громяк И.Н., Чесалова Е.И., Корсакова Н.В., Хушвахтова С.Д. (2017) База данных, охраняемая авторскими правами “Брянск-БД-вода”. Официальный бюллетень “Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем”. (11), 42.

  21. Коробова Е.М., Баранчуков В.С., Березкин В.Ю., Колмыкова Л.И., Данилова В.Н. (2020) База данных, охраняемая авторскими правами “Брянск-БД-молоко”. Официальный бюллетень “Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем”. (11), 36.

  22. Коробова Е.М., Кувылин А.И. (2004) Природные биогеохимические провинции с низким содержанием йода как районы дополнительного экологического риска в зонах воздействия аварии на Чернобыльской АЭС. Материалы V биогеохимических чтений “Биогеохимическая индикация аномалий”. М.: Наука, 156-167

  23. Летунова С.В., Алексеева С.А., Коробова Е.М. (1986) Концентрирование йода грибом Penicillium chrysogenum, обитающим в почвах Нечерноземной зоны. Биологические науки. (10), 94-98.

  24. Летунова С.В., Ковальский В.В. (1978) Геохимическая экология микроорганизмов. М.: Наука, 148 с.

  25. Малхазова С. М. (2001) Медико-географический анализ территорий: картографирование, оценка, прогноз. М.: Научный мир, 240 с.

  26. Питкевич В.А., Шершаков В.М., Дуба В.В., Чекин С.Ю., Иванов В.К., Вакуловский С.М., Махонько К.П., Волокитин А.А., Цатуров Ю.С., Цыб А.Ф. (1993) Реконструкция радионуклидного состава выпадений на территории России вследствие аварии на Чернобыльской АЭС. Радиация и риск. (3), 39-61.

  27. Рихванов Л.П., Соктоев Б.Р., Барановская Н.В., Агеева Е.В., Беляновская А.И., Дериглазова М.А., Юсупов Д.В., Эпова Е.С., Солодухина М.А., Замана Л.В., Михайлова Л.А., Большунова Т.С., Миронова А.С., Наркович Д.В., Судыко А.Ф., Полякова Д.А. (2021) Комплексные геохимические исследования компонентов природной среды в эндемичных районах Забайкалья Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 332(2), 7-25.

  28. Романов С. Л., Червань А. Н., Коробова Е. М. (2022) Особенности пространственного распространения онкологических заболеваний на территории Гомельской и Могилевской областей Беларуси. Доклады Национальной академии наук Беларуси. 66(1), 91-103.

  29. Рохлин Д.Г. (1965) Болезни древних людей. М.: Наука, 302 с.

  30. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П., Смирнова Р.С., Башаркевич И.Л., Онищенко Т.Л., Павлова Л.Н., Трефилова Н.Я., Ачкасов А.И., Саркисян С.Ш. (1990) Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 335 с.

  31. Bineshpour M., Payandeh K., Nazarpour A., Sabzalipour S. (2021) Status, source, human health risk assessment of potential toxic elements (PTEs), and Pb isotope characteristics in urban surface soil, case study: Arak city, Iran. Environ. Geochem. Health. 43(12), 4939-4958.

  32. Bradshaw A.D (1952). Populations of Agrostis tenuis resistant to lead and zinc poisoning. Nature. 169, 1098.

  33. Bradshaw A.D. (1971) Plant evolution in extreme environments. Ecological genetic and evolution (ed. Creed R.). New York: Springer, 79-93.

  34. Bradshaw A.D. (1984) Adaptation of plants to soils containing toxic metals – a test for conceit. Origins and development of adaptation (ed. Evered D., Collins G.M.) London: Pitman, 4-20.

  35. da Silva C.R., Figueiredo B.R., de Capitani E.M., Cunha F.G. (2010) Medical geology in Brazil: enviromental and health effects of toxic on materials geological factors. Rio de Janeiro: CPRM; FAPERJ. 220 p.

  36. Dana J.D. (1864) The Classification of Animals Based on the Principle of Cephalization: Classification of Herbivores. Whitefish, Kessinger Publishing, LLC, 34 p.

  37. Dissanayake C.B., Chandrajith R. (2009) Introduction to medical geology: focus on tropical environments. Berlin: Springer-Verlag, 297 p.

  38. Evstafeva E., Baranovskaya N., Bogdanova A., Ablialimov O., Macarova A., Evstafeva I., Yaseneva E. (2019) Elemental composition of human hair in different territories of the Crimean peninsula. E3S Web of Conf. 98, 02001. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199802001

  39. Kist A.A., Zhuk L.I., Danilova E.A., and Mikholskaya I.N. (1998) Mapping of Ecologically Unfavorable Territories Based on Human Hair Composition. Biol. Trace Elem. Res. 64, 1-12.

  40. Levin H.A., Friedler S.A. (2019) Automated Congressional Redistricting. ACM J. Exp. Algorithmics. 24, 1-24.

  41. Li J., Wu G. (1999) Atlas of the Ecological Environmental Geochemistry of China. Beijing: Geological Press, 209 p.

  42. Mann H.B., Whitney D.R. (1947) On a Test of Whether one of Two Random Variables is Stochastically Larger than the Other. Ann. Math. Statist. 18(1), 50-60.

  43. Osborn H.F. (1910) The Age of Mammals in Europe, Asia and North America. New York: The Macmillan Company, 636 p. Paterson E. (2011) Geochemical atlas for Scottish Topsoils. Glasgow: The Macaulay Land Use Reserach Institute, 45 p.

  44. Prat S. (1934) Die erblichkeit der Resistenz gegen Kupfer. Ber. Dtsch. bot. Ges. 1, 65-67.

  45. Reimann C., Caritat P. (2012) Chemical Elements in the Environment. Berlin: Springer Berlin, Heidelberg, 389 pp.

  46. Thornton I. (2010) Research in Applied Environmental Geochemistry, with particular reference to Geochemistry and Health. GEEA. 10(3), 317-329.

  47. Thornton I., Webb J.S. (1979) Geochemistry and Health in the United Kingdom. Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series B, Biological Sciences. 288(1026), 151-168.

  48. Voronoi G. (1908) Nouvelles applications des paramètres continus à la théorie des formes quadratiques. Premier mémoire. Sur quelques propriétés des formes quadratiques positives parfaites. J. für die reine und angewandte Mathematik (Crelles Journal) (133), 97-102.

  49. Watts M.J., Maseka K.K., Mutondo M., Sakala G., Olatunji A.S. (2020) Preface for special issue: Geochemistry for sustainable development. Environ. Geochem. Health 42(4), 1045-1046.

  50. Xiang W. (1989) The atlas of endemic diseases and their environments in the people’s Republic of China: by the Editorial Board of The Atlas of Endemic Diseases and Their Environments in the People’s Republic of China. Beijing: Science Press, 216 p.

  51. Zvonova I., Krajewski P., Berkovsky V., Ammann M., Duffa C., Filistovic V., Homma T., Kanyar B., Nedveckaite T., Simon S.L., Vlasov O., Webbe-Wood D. (2010) Validation of 131I ecological transfer models and thyroid dose assessments using Chernobyl fallout data from the Plavsk district, Russia. J. Environmental Radioactivity. 101(1), 8-15.

Дополнительные материалы отсутствуют.