Применение математического моделирования в задачах оценки воздействия Семипалатинского испытательного ядерного полигона на здоровье населения Павлодарской области

Одной из важнейших задач современного человечества является задача разумного научно-обоснованного управления состояние среды обитания. Человек, нанесший тяжелейший вред окружающей, среде, но может успокоиться на полном отстранении от воздействия на нее. Слишком велико отклонение от равновесия, природа без помощи не компенсирует понесенные потери и не сможет стать по-прежнему благоприятной естественной средой обитания. Только овладение механизмом восстановления деятельности природы можно приобрести механизм благотворного управления уровнем здоровья населения.

Этим обосновывается важность аспектов здравоохранения и экологии, связанных с задачами рационального управления, и, следовательно, с проблематикой, имеющей информационный и математический характер. Существует объективная потребность в разработке методологических основ применения математических методов, моделей, выделительной техники в медицине, здравоохранении, экологии.

Для Республики Казахстан такого рода задачи являются тем более актуальными, что на ее территории образовался целый ряд эпицентров медико-экологических катастроф, к примеру, Аральской катастрофы. Значительное количество городов и районов оказались под влиянием промышленных выбросов. В целом ряде областей Республики осуществлялись ядерные испытания и народно-хозяйственные взрывы. В непосредственной близости от ее границ предолжаются ядерные взрывы на китайском полигоне Лоб-Нор, и, несомненно, самой серьёзной проблемой остается проблема оценки последствий более чем сорокалетней деятельности Семипалатинского испытательного ядерного полигона.

Вместе с тем до настоящего времени, комплексные исследования воздействия ядерных испытаний на здоровье населения Республики Казахстан практически не осуществлялись. Значительная часть появляющихся по этой тематике публикаций имеет скорее политический, чем научный характер.

Тем более, за пределами изучения продолжают оставаться методологические аспекты подобного рода исследований, в первую очередь, концептуальные основы применения в них математического моделирования и вычислительной техники.

Реализация в павлодарской области Республики комплексной межотраслевой научно-практической1 программы «Профилактика» по оздоровлению среды обитания и укреплению здоровья населения и медико-экологической программы «Полигон», осуществляемая Центром охраны здоровья (г. Алматы) с привлечением ведущих научных кадров Республики Казахстан и СНГ, впервые позволила охватить рязносторонние аспекты этой проблематики. В настоящей работе, выполненной в русле этих научных программ, сделана попытка исследовать возможности применения мятематического моделирования в задачах медико-экологического анализа.

Таким образом, актуальность темы обуславливается необходимостью активного включения математического моделирования в исследования влияния Семипалатинского испытательного ядерного полигона, а также других факторов среды обитания, на здоровье населения Республики Казахстан.

Цель работы состоит в анализе методологических аспектов применения математического моделирования в медико-экологических разработках, построении серии математических моделей, описывающих влияние ядерных испытаний на здоровье населения Павлодарской области Республики Казахстан, адаптации этих моделей для практических задач анализа и прогнозирования ситуации.

Задачи:

1. Обобщить концептуальные подходы к моделированию воздействия факторов окружающей среды на состояние здоровья населения в условиях Республики Казахстан.

2. Разработать комплекс моделей (модели «адаптационного кризиса» и «цепочки поколений»), описывающих воздействие комплекса хронически действующих факторов на несколько поколений населения.

3. Провести математическое моделирование воздействия ядерных испытаний на здоровье населения Павлодарской области на основе предложенных новых методических подходов.

4. Создать комплекс программного обеспечения для имитационного моделирования процессов влияния ядерных испытаний на здоровье населения.

Научная новизна. В работе впервые применено математическое моделирование в целях анализа воздействия Семипалатинского испытательного полигона на здоровье населения. Исследованы концептуальные основы применения математических моделей в медико-экологической сфере. Дана математическая интерпретация ряда медицинских и экологических понятий. Построены математические модели типа «среда-здоровье» и обоснована их приемлемость для практического применения. Впервые разработана модель «цепочки поколений», отражающая влияние хронически-действующего фактора на здоровье населения. Впервые показана возможность оценки воздействия ядерных испытаний на здоровье населения с использованием математического моделирования.

Практическая ценность. Работа осуществлена в рамках реализации региональных научно-исследовательских программ Центра охраны здоровья.

Результаты работы использованы для оценки степени подверженности территорий Павлодарской области влиянию Семипалатинского полигона, для уточнения границ зоны экологического бедствия. Результаты внедрены в деятельность практических специалистов Павлодарского областного управления экологии и биоресурсов, Павлодарского областного отдела здравоохранения, Павлодарской областной санитарно-эпидемиологической станции в форме рекомендаций по оценке территорий и групп риска, элементов компьютерных информационных систем. Предложенные математические модели могут быть применены и для других территорий, подвергнувшихся длительнокому влиянию Семипалатинского испытательного ядерного полигона или иных неблагоприятных факторов.

Апробация работы осуществлялась на региональной научно-практической конференции «Проблемы экологии человека в Сибири» (Новокузнецк, 1990), Республиканской научно-практической конференции «Состояние окружающей среди и здоровье населения г. Павлодара (г. Павлодар, 1992), Республиканской научно-практической конференции «Проблемы окружающей среды и здоровья г. Павлодара» (Павлодар, 1993), межреспубликанской научно-практической конференции «Ядерный полигон и проблемы Павлодарской области» (Павлодар, 1993), Всемирном конгрессе Глобального антиядерного альянса (Алматы, 1993), на научном семинаре физико-математического факультета АГУ им. Абая, 1993.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 статей, в которых отражено основное содержание данной диссертации.

Структура и объем работы, диссертационная работа состоит из введения, трех глав, закючения, списка литературы, содержащего 67 наименований, 1-го приложения, содержащего таблицы и 2-го приложения, содержащего графики.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ.

1. Математическое моделирование является эффективньм средством исследования медико-экологических задач. Актуальность применения современных математических методик и вычислительной техники в подобной проблематике возрастает вместе с обострением экологической ситуации в различных регионах Республики.

2. Семипалатинский испытательный полигон является одним из наиболее существенных факторов, дестабилизировавших экологическую обстановку в прилегающих областях, в том числе и в Павлодарской области. Применение математического моделирования позволяет установить, что последствия деятельности полигона продолжают проявляться в регионе.

3. Построенные в диссертации математические модели взаимодействия факторов окружающей среды и состояния человеческого сообщества могут послужить эффективным инструментом в научных исследованиях влияния ядерных испытаний и других неблагоприятных факторов на здоровье населения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Результаты настоящей работы призваны еще раз подчеркнуть принципиальную важность математического анализа и прогноза в медико-экологических исследованиях.

На основании исследования прогнозируемой динамики здоровья населения в регионах, пострадавших от действия ядерных испытаний, возможно более грамотно подготовить систему здравоохранения к осуществлению профилактических мероприятиий, правильно перераспределить ресурсы, оценить потребность здравоохранения в тех или иных кадрах на перспективу.

Текущая оценка возрастных групп риска открывает возможность более глубокой диагностики патологии и выявления патогенеза, открывает резервы для возрастно-ориентрованной профилактики.

Математическое обоснование возможности применения показателей здоровья населения для оценки зон экологического неблагоприятствования предоставляет новую аргументацию для ранжирования территорий по экологическим признакам.

Включение разработанньх нами програмных модулей в автоматизированные системы обеспечения научных исследований и практической информационной деятельности предоставляет вышеперечисленные возможности специалистам-медикам, гигиенистам, демографам, экологом.

Следует видеть, что ключом к качественно новому уровню медико-экологической деятельности является внедрение в эту сферу новых информационных технологий, установление мониторингового слежения за состоянием здоровья населения и факторами, его формирующими, создание автоматизированных информационных систем соединяющих поток информации о состоянии факторов среды и здоровья населения. Нами разработаны концптуальные документы на создание мониторинговой системы автоматизированного контроля и состоянием здоровья населения, проживающего в экологически неблагоприятных регионахтехническое задание на автоматизированную информационную систему «Профилактика» для Павлодарской областиразработан и внедрен комплекс компьютерных информационных систем для экологических и медицинских организаций Павлодарской облаети.

Именно в этом направлении видятся нам перспективы развития науки и практики в медико-экологической сфере.