Медико-экологическая оценка влияния обеспеченности зелёными насаждениями общего пользования на уровень онкологической заболеваемости населения: на примере города Ош

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

В данное время одной из актуальных тем научных исследований является поиск путей создания наиболее комфортной среды обитания, способствующей укреплению здоровья населения и профилактике заболеваний посредством совершенствования городской инфраструктуры. Как показывают результаты многочисленных исследований, городская среда оказывает значительное влияние на здоровье людей через различные свои характеристики. К таким особенностям относятся общественные зелёные зоны, качество воздуха, уровень шума и другие факторы [1, 2].

В современном этапе города занимают всего три процента нашей планеты, но потребляют 75 процентов всех природных ресурсов. Более половины населения мира проживает в городах, и ожидается, что к 2050 году эта цифра увеличится до 70 процентов. В то же время численность постоянного населения города Ош за последние 10 лет увеличилась на 100 тысяч человек [3].

В составе постоянного населения Кыргызстана к 2025 году доля сельского населения составило 58,29%, а городского – 41,71%. Однако фактическая численность городского населения существенно отличается от официальных данных из-за некорректного учета граждан, временно проживающих в городах.

Со временем жара в городских условиях достигает уровня, который не только вызывает дискомфорт, но и опасен для здоровья человека. Человеческий организм обладает удивительной способностью к терморегуляции, поддерживая внутреннюю температуру 37 градусов Цельсия. При повышении температуры окружающего воздуха организм охлаждается, потея и испаряя влагу. Однако длительное воздействие жары может привести к сбоям в этой системе, что приводит к ухудшению здоровья, снижению психического благополучия и, в конечном итоге, к серьёзным проблемам со здоровьем. Хотя жара влияет на всех, её последствия различаются в зависимости от группы населения. Пожилые люди хуже переносят жару из-за сниженной терморегуляционной способности. У младенцев и маленьких детей она снижена. Кроме того, жара может обострить хронические заболевания. Особенно уязвимы люди с сердечно-сосудистыми и респираторными заболеваниями, диабетом и те, кто принимает определённые лекарства. Беременные женщины также подвержены риску: жара может привести к преждевременным родам и рождению детей с низкой массой тела. Изменения в состоянии здоровья человека, обусловленные воздействием экологических факторов, могут проявляться как в виде общесоматических, так и специфических заболеваний. К таким специфическим заболеваниям относятся онкологические болезни и нарушения репродуктивной функции у мужчин и женщин. Основные причины этих патологий в большинстве случаев связаны с ухудшением качества окружающей среды. Анализ заболеваний, возникающих под воздействием экологических факторов и представляющих наибольшую угрозу для здоровья населения, имеет особое научное и практическое значение. Среди экологически обусловленных нарушений здоровья одно из ведущих мест занимают злокачественные новообразования. Установлено, что состояние здоровья человека на 20–25% зависит от состояния окружающей среды. Окружающая среда представляет собой систему взаимосвязанных природных и антропогенных факторов, объектов и явлений. Человек является неотъемлемой частью этой системы, оказывая влияние на окружающую среду и одновременно находясь под её воздействием. В большинстве случаев именно негативное влияние человека на природу приводит к формированию неблагоприятных условий, способствующих возникновению различных заболеваний [4].

Городские зеленые зоны могут поглощать вредные загрязняющие вещества, снижать уровень шума, понижать температуру, смягчать последствия изменения климата, обеспечивать производство разнообразных продуктов и возобновляемой энергии, защищать источники воды и предотвращать эрозию почвы и наводнения. Например, правильное размещение деревьев вокруг зданий позволяет сократить потребность в кондиционировании воздуха на 30 процентов. В холодном климате они могут защитить дома от ветра и сэкономить 20–50 процентов энергии, необходимой для отопления. Взрослое дерево может поглощать 150 кг углекислого газа в год, тем самым снижая уровень выбросов парниковых газов, способствующих глобальному потеплению.

В экологическом контексте зелёные зоны города регулируют экологический баланс и служат местом отдыха и проведения свободного времени горожан. Кроме того, зелёные зоны способствуют активному образу жизни населения, укреплению его психического и физического здоровья, социальной сплочённости, одновременно снижая вредное воздействие окружающей среды. Благотворное влияние зеленых насаждений связано с улучшением общего состояния здоровья городских жителей, включая снижение хронических заболеваний (например, диабета и сердечно-сосудистых заболеваний), улучшение когнитивных функций у взрослых, улучшение психического здоровья, улучшение результатов беременности (например, нормализация веса при рождении) и снижение преждевременной смертности [5].

Городские деревья также снижают воздействие ультрафиолетового излучения (особенно деревья с большой кроной) и риск теплового удара. Высокий растительный покров может помочь компенсировать предполагаемое увеличение смертности от жары на 40–99% во время аномальной жары, а деревья улучшают тепловой комфорт на открытых пространствах [6-8].

Актуальность исследований возрастает в связи с усилиями по достижению взаимосвязанных Целей устойчивого развития, принятых Организацией Объединённых Наций: Цель 3 — «Хорошее здоровье и благополучие», Цель 11 — «Устойчивые города и населённые пункты», Цель 13 — «Борьба с изменением климата».

Целью данного исследования является медико-экологическая оценка влияния обеспеченности зелёными насаждениями общего пользования на уровень онкологической заболеваемости населения города Ош и выявление статистически значимой взаимосвязи между экологическими и медико-демографическими показателями.

Материал и методы исследования

Исследование проводилось в пределах территории города Ош Кыргызской Республики и охватывает период 2011–2024 гг. Методологической основой послужил медикоэкологический подход, направленный на выявление взаимосвязей между экологическими параметрами городской среды и медико-демографическими показателями здоровья населения. Источниками данных является городская статистика по площади зелёных насаждений общего пользования и медицинская статистика г. Ош по онкологическим заболеваниям. Источником информации использовано официальный сайт Национального статистического комитета Кыргызской Республики. Официальный сайт НСК КР публикует актуальные данные, отчёты и открытые наборы данных (open data) по различным регионам, включая город Ош. Данные по обеспеченности города зелеными насаждениями взяты из Генерального плана города Ош на 2015-2025 годы [9].

Обеспеченность населения зелёными насаждениями (м²/чел.), рассчитываемая как отношение общей площади озеленённых территорий общего пользования к численности жителей соответствующего района. Пороговые значения: ≥6–8 м²/чел. считается санитарногигиеническим минимумом, обеспечивающим благоприятное воздействие на здоровье. Оптимальное значение — ≥20 м²/чел., что соответствует международным рекомендациям [10, 11].

Оценка состояния зеленых насаждений г. Ош проводилась с использованием методов дистанционного зондирования Земли – космических снимков и рассчитанного на их основе показателя количества фотосинтетически активной биомассы (NDVI). При исследовании экосистемных услуг зелёных зон использовался метод идентификации, оценки и интеграции экосистемных услуг (ESIVI– Ecosystem Services Identification, Valuation, and Integration) [12].

Показатель обеспеченности зелёными насаждениями рассчитывается по формуле:

Е= S/N                                            (1)

где: E – обеспеченность зелёными насаждениями (м²/чел.), S – общая площадь зелёных насаждений в районе (м²), N – численность населения.

NDVI города Ош определялся путем дистанционного зондирования земель с использованием спутниковых снимков (Sentinel, Landsat, Google Earth Pro) для определения фактической площади зеленых зон. Для описания переменных использовались среднее значение и стандартное отклонение, а также визуализация с помощью линейных графиков. Для оценки силы и направления линейной связи между обеспеченностью зелеными насаждениями общего назначения и медицинскими показателями использовался коэффициент корреляции Пирсона.

Результаты и обсуждение

Ош — второй по величине город в Кыргызстане, его площадь составляет 182,5 км2. Согласно Закону КР «О градостроительстве и архитектуре», Ош является одним из крупнейших городов страны. Согласно этому закону, к крупным городам относятся местности с населением от 250 000 до 1 миллиона человек [6].

Город расположен на юго-восточной окраине Ферганской долины, на Ошско-Карасуйской равнине, на высоте 700-1200 м над у м, и характеризуется сухим степным и полупустынным ландшафтом. В районе города Ош преобладают обыкновенные сероземы, а в нижней зоне встречаются светлые сероземы, которые отличаются содержанием гипса, маломощностью почвы и малой пористостью. Однако при проведении работ по благоустройству города завозится и обрабатывается богатый гумусом чернозем. Ош расположен в субтропическом климатическом поясе. Зима в Оше короткая, начинается во 2–3 декаде декабря и заканчивается во 2 декаде февраля. Климат города тёплый, полупустынный; зима мягкая, тёплая (средняя температура января -3–4°С), короткая. Лето жаркое (июля 24– 25°С), сухое. В разгар дня температура может подниматься до 40°С. Вегетационный период длится 210–215 дней.

Рисунок 1. Карта NDVI г. Ош: 1) Студентческий городок. Река Ак-Буура и ее прибрежные экосистемы; 2) Микрорайон Туран; 3) Микрорайон Манас Ата; 4) Центральный часть г. Ош

На основе анализа спутниковых данных получена карта NDVI, отражающая распределение зеленых насаждений в городе Ош (Рисунок 1). Спутниковые снимки были сделаны в августе 2022 года [13].

Как видно на Рисунке 1, индекс вегетации в Студенческом городке 1 составил 0,18. Средний индекс вегетации в микрорайоне Туран составил 0,10, в районе Манас-Ата – 0,07, а в центральной части города – 0,20. В парковой зоне, напротив, индекс вегетации составил 0,6. Если рассмотреть вышеприведенные показатели с использованием шкалы NDVI, то можно увидеть, что индекс растительности в городе очень низкий.

Несмотря на обилие научных исследований, посвященных экосистемным услугам, единой классификации этих услуг не существует. На основе анализа собранных данных и научных источников мы предлагаем следующую классификацию экосистемных услуг и функций городских фитоценозов для дальнейшего использования в соответствии с методом идентификации, оценки и интеграции экосистемных услуг (ESIVI). В соответствии с этим методом 36 услуг в основном объединены в 8 групп [12].

• 1.    Средообразующие, или биостационарные. Единственная услуга, обеспечивающая создание среды обитания для растений и животных. Важную роль в этом играют древесные и кустарниковые формы.

• 2.    Глобальные услуги. Группа услуг, обеспечивающих гомеостаз и устойчивое развитие в биосфере. Эта группа включает шесть услуг: производство кислорода, первичную продукцию, регуляцию климата, обеспечение питательными веществами, круговорот воды в природе, почвообразование.

• 3.    Ресурсные услуги. Эта группа объединяет комплекс возможностей по обеспечению человечества всеми необходимыми ресурсами и подразделяется на пять услуг: продовольственные, топливные, генетические, семенной банк, минерально-ресурсные.

• 4.    Услуги по регулированию показателей качества окружающей среды. В эту группу входят услуги, связанные с изменением факторов окружающей среды, и они включают семь услуг: воздействие на радиационный режим, воздействие на тепловой режим, изменение ионизации воздуха, изменение влажности воздуха, сопротивление ветра, ветрогенерация, изменение состава воздуха.

• 5.    Санитарно-гигиенические услуги. Эти услуги обеспечивают необходимое качество окружающей среды, соответствуют определенным нормам и стандартам и подразделяются на пять услуг: фильтрующие, газозащитные, шумозащитные, водозащитные, почвосберегающие.

• 6.    Медицинские и социальные услуги. Эта группа определяет услуги, предоставляемые непосредственно жителям населенных пунктов зелеными насаждениями города, и подразделяется на шесть услуг: воздействие на центральную нервную систему, воздействие на зрение, воздействие на органы дыхания, антибактериальные услуги, духовные или духовно-эстетические услуги, рекреационные воздействия.

• 7.    Научно-познавательные услуги. Эта группа подразделяется на три услуги: общение с природой, объект исследования, биоиндикаторы.

• 8.    Декоративно-планировочные услуги. Эта группа обеспечивает формирование городского ландшафта, позволяет создать уникальный облик населённого пункта. Она подразделяется на три основные функции: ландшафтообразующую, структурнопланировочную и художественно-декоративную.

Зеленые насаждения города Ош выполняют более одной из 8 вышеперечисленных групп экосистемных услуг. Это группа 3 – Ресурсные услуги.

В связи с небольшой площадью зеленых насаждений в городе и высокой концентрацией городских жителей в зеленых зонах, они не могут предоставлять продовольственные, топливные, генетические, семенные и минерально-ресурсные услуги. Зеленые насаждения продолжают предоставлять свои услуги, в полной мере выполняя 31 экосистемную услугу, которые объединены в оставшиеся 7 групп.

Таблица

ЧИСЛО ЗАБОЛЕВАНИЙ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫМИ НОВООБРАЗОВАНИЯМИ ПО г. ОШ

Как показано в Таблице, число заболеваний злокачественными новообразованиями по городу Ош динамика заболеваемости злокачественными новообразованиями в 2011 году на учёте состояло 767 человек. К 2024 году число больных увеличилось до 2438 человек. За 14 лет количество зарегистрированных больных выросло в 3,2 раза — с 767 до 2438 человек. Среднегодовой темп прироста составляет примерно +10,6 % в год. Особенно быстрый рост наблюдается: 2013–2014 гг. — скачок +60 %; 2019–2024 гг. — стабильный прирост по ~150– 200 человек в год (рис.2.). Наблюдается устойчивая тенденция роста числа онкологических больных, что может указывать на ухудшение экологических условий и увеличение воздействия канцерогенных факторов. Согласно генеральному плану по городу Ош в 2015 году зеленые насаждения общего пользования составляло 144 427 га, при числе населением 278100 человек, в расчете на 1 человека приходится 5,33 м2 зеленные насаждения общего пользования. При росте население города Ош снижалась обеспеченности зелёными насаждениями с 5,4 м²/чел. до 4,0 м²/чел. Общий спад за 14 лет — –26%. Самое активное уменьшение отмечено в период 2014–2018 гг., когда площадь сократилась почти на 0,7 м²/чел. После 2021 года показатель стабилизировался на минимальном уровне (4,0 м²/чел.), что может указывать на предельно низкий уровень озеленённости города. Снижение озеленённости ухудшает экологическое состояние городской среды и может способствовать росту хронических и онкологических заболеваний. Рассчитанный коэффициент корреляции Пирсона между этими рядами данных: r = – 0.95, что говорит сильной отрицательной связи.

Годы

Рисунок 2. Динамика заболеваний злокачественными новообразованиями по городу Ош и обеспеченность зеленными насаждениями общего пользования

Заключение

Проведённое медико-экологическое исследование показало наличие устойчивой отрицательной взаимосвязи между уровнем обеспеченности зелёными насаждениями общего пользования и ростом онкологической заболеваемости населения города Ош. За период с 2011 по 2024 гг. наблюдается выраженная тенденция к снижению площади озеленённых территорий при одновременном росте числа больных злокачественными новообразованиями в 3,2 раза. Расчёт коэффициента корреляции Пирсона (r = –0,95) подтвердил наличие сильной обратной зависимости между этими показателями: уменьшение зелёных насаждений сопровождается увеличением числа онкологических заболеваний. Результаты NDVI-анализа свидетельствуют о крайне низких показателях растительного покрова в большинстве районов города, что указывает на деградацию городской зелёной инфраструктуры и ухудшение её экосистемных функций. Установлено, что зелёные насаждения Ош выполняют широкий спектр экосистемных услуг — от санитарногигиенических и климаторегулирующих до психоэмоциональных и рекреационных, однако ограниченная площадь зелёных зон существенно снижает их эффективность. Для улучшения экологической и медико-санитарной обстановки в городе Ош рекомендуется: увеличить долю зелёных насаждений до санитарно-гигиенического минимума (6–8 м²/чел.) с последующим достижением оптимального уровня (≥20 м²/чел.) согласно международным нормам; внедрять современные методы дистанционного зондирования и мониторинга состояния городской растительности; учитывать показатели здоровья населения при разработке генеральных планов и программ устойчивого развития города. Итоги исследования подтверждают, что озеленённость городской территории является не только экологическим, но и значимым медико-демографическим фактором, напрямую влияющим на качество жизни и здоровье населения. Рациональное управление зелёными насаждениями должно рассматриваться как приоритетное направление устойчивого развития города Ош и других урбанизированных территорий Кыргызстана.

Финансирование: научное исследование проведено при поддержке научного гранта Министерства образования и науки Кыргызской Республики (грант МОиН КР № 250027)