В современной экологии существуют несколько разделов прикладного направления, которые рассматривают вопросы взаимодействия в системе «сенсорная система организма человека – окружающая среда». Так систему «человек – визуальная среда» рассматривает подраздел экологии – видеоэкология, «человек – акустическая среда» – раздел аудиоэкология, а вопросами воздействия на организм человека воздушной среды занимается экологический мониторинг и медицинская экология. В данной статье будут рассмотрены основные аспекты негативного влияния современной городской среды на организм человека с точки зрения указанных научных дисциплин.
Визуальная среда. Одним из основных источников получения человеком информации об ОС является зрительная система. Поэтому визуальная среда урбанизированных систем является одним из важнейших факторов при создании комфортных условий жизнедеятельности человека. Наибольшее влияние визуальная среда города оказывает на эмоциональное и психологическое здоровье и состояние человека.
Все видимое пространство можно разделить на естественную и искусственную среды. Естественная (природная) среда обитания соответствует физиологическим нормам и потребностям зрительной системы человека, так как содержит в себе колоссальное количество разнообразных физических объектов различной формы, размера и цвета, что оказывает благоприятное воздействие на эмоциональный фон и психологическое и физиологическое здоровье человека. Совсем иное представляет собой искусственная среда обитания, где горожане поставлены в жесткие индустриальные рамки, обусловленные огромным количеством монотонно-повторяющихся зданий, прямоугольных форм, темно-серых цветов, четких линий и углов, рекламных щитов и прочего.
Исследованием визуальной среды, как указано выше, занимается достаточно новое научное направление, которое подробно рассматривает аспекты взаимодействия человека и визуального пространства – видеоэкология. Родоначальником данного направления стал доктор биологических наук В.А. Филин, которым были написаны монографии «Что для глаза хорошо, а что плохо» и «Автоматия саккада». В основу указанных работ легло исследование, которое позволило с научной точки зрения объяснить негативное воздействие монотонных однотипных зданий и позитивное воздействие зданий с различными элементами деталей и декора [2].
Одной из главных причин негативного влияния на здоровье человека в условиях городской среды авторы данного исследования назвали гомогенность визуальной среды. Физиологической особенностью человеческого зрения являются саккады (от франц. «хлопок паруса») – быстрые автоматические движения глаз, характеризующие процесс сканирования визуального пространства. Согласно исследованию, количество саккад достаточно велико – два и более за секунду и при каждом происходит «закрепление» зрительной оси на каком-либо визуальном объекте. Филин доказал, что в городе, характеризующемся наличием множества гомогенных полей, человеческий глаз с большим трудом при очередном саккаде может найти новый для него визуальный объект [3]. Так, находясь в неправильно организованной территории, индивид чувствует переутомление, раздражение, порождаются психологические расстройства, прогрессирует близорукость [4].
Совсем другую картину можно увидеть, когда человек находится на природе, где после очередного движения глазами, человек может без особых усилий обнаружить новый визуальный объект.
Еще одним важным элементом городской среды является колористика, которая занимает одно из центральных мест в визуальных аспектах создания городской среды [5]. Многочисленными русскими физиологами, например С. В. Краков, И. Е. Введенский, было описано какое воздействие оказывает тот или иной цвет на человека, на его вегетативную и центральную системы [6]. Экспериментальные данные, подтверждающие важную роль цветовых гамм, приводятся также в работах Б. И. Шапиро и J.H.Stolper [7].
Формируя новые районы, необходимо учитывать не только эстетическую закономерность, но и оригинальность, природный колорит. Присутствие интересных фактур поспособствуют улучшению физиологического механизма человеческого зрения, в том числе будут благоприятно влиять на самочувствие населения.
Акустическая экология. Акустическое воздействие – одно из важных элементов в создании благоприятной городской среды. Шум является внешним раздражителем, что приводит к нарушению органов слуха и нервной системы. Однако не стоит забывать, что существует многочисленное число звуков и шумов, которые успокаивающе влияют на человека [8].
Влияние негативных звуков на организм людей давно замечено представителями медицинской науки. К основным источникам шума в современной повседневной жизни относят движения любого вида транспорта, в жилых зданиях шум может появляться за счет работающих бытовых приборов, компонентов коммунальной системы снабжения и отвода воды, газа и стоков [9].
В урбанизированных системах шумовое загрязнение стало достаточно серьезной проблемой. Слуховое восприятие тесно связано с самочувствием и здоровьем человека. Сильное воздействие звуков не только отрицательно влияет на слух, но и вызывает негативные последствия, такие как: звон в ушах, головокружение, головная боль, повышенная усталость. По закону РФ существуют установленные нормы шумового загрязнения ОС. Так, согласно ФЗ № 52 от 30.03.1999 года "О санитарно-эпидемическом благополучии населения", в дневное время уровень шума должен быть не более 55 дБ, в ночное время не выше 45 дБ. Допустимая граница составляет примерно 80 дБ, но уже при интенсивности 90 дБ возникает головокружение, потеря координации. Звук в 130 дБ вызывает у людей сильные болевые ощущения. При уровне выше 160 дБ возможен разрыв барабанной перепонки и легких, больше 200 дБ – смерть. Помимо этого, звуковые волны различной частоты и интенсивности могут вызывать явление резонанса во внутренних органах человеческого организма, что способно нарушить их функционирование или целостность.
Замечено, что звуковой фон растущих городов каждые 10 лет повышается в среднем на 10 дБ. Поэтому важным условием защиты горожан является соблюдение предельно допустимых шумовых уровней, применение звукопоглощающих материалов, звукоизолирующих конструкции, разумное размещение предприятий промышленного комплекса, имеющих интенсивные источники шума. Еще, немало важным фактором является наличие зеленых насаждений, которые способны уменьшить шум на 10-15 дБ [10].
Стоит упомянуть также вибрационный фон, который имеет фазный характер. При непродолжительной вибрации (1,5 года) будут проявляться нарушения центральной нервной системы, однако при длительном воздействии (в среднем 7 лет) наблюдаются нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы. По статистическим данным Минздрава России в группу риска от воздействия шума и вибрации попадает в основном дети и старики, поэтому необходимо уделять этому вопросу как можно больше внимания и усилий.
Обоняние. В последние годы большое внимание уделяется загрязнению атмосферы, поскольку воздушная среда городов насыщена множеством неприятных запахов, оказывающих негативное влияние на население. Это могут быть запахи краски, различных масел, бензина. В особенности из-за роста промышленности и автотранспорта происходит колоссальный выброс химически элементов и их соединений. Так, например, диоксид азота, формальдегид, бензопирен в особенности влияют на зрительные и обонятельные реакции организма. Могут проявляться першение, сухость в горле, резь в глазах, ослабевание обоняния и вкусовых рецепторов. При длительном воздействии химических воздействий на организм человека могут развиться как острые и хронические заболевания, так и раковые опухоли с летальным исходом.
Существуют гигиенические нормативы 2.1.6.695-68 и 2.1.6.1338-03, где прописаны предельно допустимые среднесуточные концентрации различных химических элементов. Однако выхлопные газы содержат большое количество синтетических основ, которые превышают предельно допустимые концентрации, особенно часто такая ситуация наблюдается в мегаполисах.
Имеются также запахи, которые положительно влияют на человека. В основном это наблюдается в сельских местностях, где отсутствует большое количество объектов, выделяющих химические вещества. Таким образом, чем ближе человек к природе, тем лучше становится его самочувствие.
Возвращаясь к проблеме влияния запахов на обоняние человека, то стоит поспособствовать процессу создания доступных и дешевых фильтров для очистки воздуха в городах, перейти на электрическое топливо, которое уменьшит негативные выбросы в атмосферу. Замечено, что в азиатских странах из-за большого количества агрессивных выбросов в атмосферу увеличиваются случаи заболевания населения. Большинство горожан стали использовать специальные маски-респираторы для защиты органов дыхания, но это лишь малый шаг к защите своего здоровья.