Исследование взаимосвязей в системе «Техногенез-человек» с помощью регрессионного анализа (на примере угледобывающих районов) Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

© Е.Г. Булдакова, Н.Н. Даль, 2010

УДК 622:31

Е.Г. Булдакова, Н.Н. Даль

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ В СИСТЕМЕ «ТЕХНОГЕНЕЗ-ЧЕЛОВЕК» С ПОМОЩЬЮ РЕГРЕССИОННОГО АНАЛИЗА (НА ПРИМЕРЕ УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ РАЙОНОВ)

Установлены взаимосвязи в системе «техногенез-человек» в Воркутинском промышленном районе. Дан сравнительный анализ влияния техногенных факторов на здоровье населения на примере двух угледобывающих регионов. Обоснована необходимость использования суммационного метода оценки для определения интегрирующего влияния всех факторов на здоровье человека.

Ключевые слова: техногенез, воздействие техногенных факторов, прямая линейная зависимость, первичная заболеваемость, общая заболеваемость, суммационный метод

оценки.

едико-демографические показатели являются характерными признаками степени устойчивости (или неустойчивости) развития территорий. Наиболее перспективными в этом плане можно считать методы математического моделирования. Они позволяют количественно описать взаимосвязи в системе «природа-техногенез-человек».

При оценке влияния среды на здоровье человека принципиальное значение имеет выбор факторов и маркеров, так как в процессе статистической обработки данных могут происходить изменения, диаметрально нарушающие установленные закономерности. Примером могут служить исследования, проведенные в Кемеровской области и Воркутин-ском промышленном районе.

В работе [5] проведена оценка последствий негативного изменения в состоянии реципиентов под воздействием техногенных факторов в Кемеровской области. С этой целью для урбанизированных территорий этого района изучены прямые индикаторы, а именно, здо-

Семинар № 10

ровье населения, а также косвенные (микроклимат, подтопление, нарушен-ность рельефа и активизация опасных экзогенных процессов и т.п.). В результате исследования зависимости общей заболеваемости, заболеваемости злокачественными новообразованиями, общей смертности от объема добычи угля и общего объема вредных выбросов в Кемеровской области, выявлена прямо пропорциональная зависимость любых заболеваний от объема добычи угля. Кроме этого были построены многофакторные уравнения:

уравнение для общей заболеваемости (Азаб):

Азаб = = 0,904 х1+0,839 х2 +0,826 х3+

+ 0,752 х + 0,726 х5 + 0,691 хб.

уравнение для заболеваемости злокачественными новообразованиям - Азно: Азно = 0,156 х1 - 0,0,74х2 + 0,354х3+

+ 0,563 х + 0,921 х5 + 0,974 х6.

уравнение для общей смертности -А :

-^см*

Асм = 0,894 х1+0,869 х2 + 0,933 х3 + +0,272 х + 0,258 х5 + 0,419 х6.

Уравнения регрессии зависимости смертности от выбросов вредных веществ

Зависимость Функция Коэффициент детерминации Сдвиг во времени

Смертность-твёрдые в-ва у = -0,0138х + 1504,6 = 0,8745 Год в год

у = -0,0125х + 1502,5 R2 = 0,7421 Один год

Смертность от болезней кровообращения -твердые в-ва у = -0,0045х + 577,11 = 0,7809 Год в год

Смертность от новообразова-ний-выбросы N0 у = -0,0157х + 201,49 R2 = 0,8259 Два года

Смертность - вредные выбросы у = -0,0053х + 2832,3 R2 = 0,7669 Два года

Смертность от новообразований -вредные выбросы у = -0,0002х + 180,47 = 0,7039 Два года

Смертность от болезней кровообращения - вредные выбросы у = -0,0018х + 1048,2 R2 = 0,7136 Два года

Смертность - ЛОС у = -32,114х + 1636,6 R2 = 0,8471 Год в год

Смертность от новообразований - ЛОС у = -1,6327х + 129,32 R2 = 0,9138 Год в год

Смертность от болезней кровообращения - ЛОС у = -10,919х + 629,21 = 0,8127 Год в год

где XI - выброс углеводородов (тыс. т/год); х2 -объем добычи угля (млн т/год); х3 -общий объем выбросов (тыс. т/год); х4 -выбросы двуоксида серы (тыс. т /год); х5 -сброс сточных вод (тыс. м3/год); х6 -количество источников загрязнения.

Высокие статистически значимые коэффициенты корреляции подтвердили важность анализируемых факторов. Аналогичные исследования были проведены в Воркутинском промышленном районе (ВПР).

При исследовании влияния добычи угля на смертность населения в ВПР были установлены обратные линейные зависимости. Линейные зависимости с коэффициентом детерминации выше 0,7 были получены для следующих полю-тантов: общая смертность населения, смертность по причине болезней органов дыхания, смертность по причине новообразований, смертность по причи-

не болезней системы кровообращения. Линейной зависимости между добычей угля и смертностью по причине болезней эндокринной системы не установлено. На рис.1. показаны диаграммы рассеяния, отражающие отношения между показателями смертности от объёма добычи угля.

При исследовании влияния зависимости смертности от выбросов вредных веществ (твердые вещества, СН, СО, N0, SO2, ЛОС) так же установлены обратные линейные зависимости. Уравнения регрессии, имеющие статистическую значимость, представлены в таблице.

В результате исследований динамики первичной заболеваемости органов дыхания, кровообращения, новообразованиями и эндокринной системы для всех групп населения от составляющих вредных выбросов

смертность по причине болезни органов дыхания от добычи (со смещением в 2 год)

добыча (млн.т)

смертность по причине болезней органов дыхания от добычи (со смещением в 3 года)

добыча (млн.т)

и добычи прямые линейные зависимости были установлены только для заболевания системы кровообращения у детей от выбросов твердых частиц, S02 и СО (рис. 2).

Таким образом, прямые линейные зависимости при исследовании влияния добычи угля и выбросов вредных веществ в атмосферу на смертность и первичную заболеваемость, были установлены только для заболеваемости системы кровообращения у детей от выбросов твердых частиц, S02 и СО. Согласно полученным уравнениям увеличение выбросов твердых частиц на 1000 т. приведет к увеличению заболеваемости системы кровообращения у детей на

0,5%о, S02 - на 2,4%о, СО - на 3,4%. Прямой линейной зависимости по первичной заболеваемости новообразова-

Рис. 1. Диаграммы рассеяния и зависимости смертности от заболеваний органов дыхания от добычи

ниями, органов дыхания, эндокринной системы и

смертности от добычи и выбросов вредных веществ на небольшом временном этапе (менее 6 лет от добычи и 3-х лет для выбросов вредных веществ) не установлено.

Установлена линейная зависимость первичной заболеваемости населения (у) с 2004 от уровня добычи (х) с 1992 года. Эти зависимости описываются следующими уравнениями: для подростков у=109,1х-307,51

(Я2=0.93), для взрослых у = 58,196х-

-201,58 (Я2=0.97), для всего населения у=70.281х-93.6

(Я2=0.96). Для общей заболеваемости подобная зависимость установлена только для подростков:

у=105,49х+498,48 (Я2=0.85).

Снижение негативного влияния выбросов вредных веществ при снижении уровня добычи угля в Воркуте, возможно, было нарушено изменением социально-экономических и других показателей в период перестройки и реструктуризации угольной отрасли. В эти годы, связанные с существенным снижением жизненного уровня населения, стали ухудшаться почти все показатели здоровья населения, изменив принципиально динамику его зависимости от добычи угля и выбросов в районе.

Таким образом, для определения интегрирующего влияния всех факторов на здоровье человека может дать суммаци-

онный метод оценки [1], базирующийся на изменении во времени

первичное заболевание системы кровообращения у детей от выбросов твердых частиц (год в год)

выбросы твердых частиц (т)

первичное заболевание системы кровообращения у детей от выбросов S02 (в 1 год)

SO2 (т)

первичное заболевание системы кровообращения у детей от выбросовS02 (год в год)

SO2 (т)

Рис. 2. Диаграммы рассеивания и зависимости заболеваемости системы кровообращения у детей от выбросов вредных веществ

объективного суммационного маркера, или их группы, характеризующий отклонение состояния большинства проживающих в данном районе людей от среднестатистического «эталонного», обеспечиваемого в условиях близких к комфортным. Часто таким показателем

1. Бурлаков С.Д., Шувалов Ю.В. Оценка влияния условий среды и труда на безопасность жизнедеятельности человека при освоении минерально-сырьевых ресурсов крайнего севера: Монография. - СПб, 2002. - 268 с.

2. Ежегодные отчеты городского управления лечебно-профилактической помощи населению г. Воркуты

3. Мониторинг качества атмосферного воздуха для оценки воздействия на здоровье человека // Региональные публикации ВОЗ, Европейская серия, №85, Всемирная организация здравоохранения, 2001. - 293 с.

служит продолжительность жизни людей в районе, или в стране, соизмеряемая с максимальными достижениями в «эталонных» регионах и ряд других показателей общего состояния здоровья.

--------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

4. Обзор загрязнений окружающей среды на территории деятельности Северного УГМС за 2005 год // Северное межрегиональное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, 2006.

5. Хорошилова Л.С. Геоэкологические условия природопользования и безопасности урбанизированного региона Сибири (на примере Кузбасса), Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук, Томск, 2009. \Шїї

— Коротко об авторах ---------------------------------------------------

Булдакова Е.Г. - кандидат технических наук,

Даль Н.Н. - преподаватель,

филиал СПГГИ(ТУ) «Воркутинский горный институт», fspggi @уогк^а. сот

----------------------------------- ДИССЕРТАЦИИ

ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИЙ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ

Автор Название работы Специальность Ученая степень

ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (НОВОЧЕРКАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ)

РЫБАЛЬЧЕНКО Юрий Разработка промывочной жидкости для бурения разведочных скважин в осложненных условиях 25.00.14 к.т.н.