Научная статья на тему 'НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИИ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ В СВЯЗИ С ЗАГРЯЗНЕНИЕМ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА'

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИИ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ В СВЯЗИ С ЗАГРЯЗНЕНИЕМ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
9
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — А.О. Карелин, С.В. Лебедев

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИИ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ В СВЯЗИ С ЗАГРЯЗНЕНИЕМ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА»

Определение порога запаха ЭА

Концентрация, мг/м3 Отношение положительных ответов к общему числу Количество положительных ответов, % Стандартизованный процент положительных ответов

9 0,008-ь0,0006 63/66 ш 95,94 95,43

0,0066±0,0004 113/123 91,86 90,08

0,005±0 64/73 87,67 84,96

0,0028+0,0001 31/78 39,74 26,54

0,001±0 15/63 23,80 7,12

0 (чистый воздух) 14/77 17,95 -

диоксида серы). Установлено, что указанные вещества не мешают определению ЭА.

Разработанная методика газохроматографического определения ЭА в воздухе имеет погрешность определения ±10 %, предел обнаружения 0,004 мкг, диапазон измеряемых концентраций 0,00066—0,01 мг/м3. Метод утвержден Минздравом СССР.

- Следующим этапом наших исследований было обоснование максимальной разовой ПДК этилакрилата в атмосферном воздухе. В опытах приняли участие 28 добровольцев. Ольфактометрические исследования проведены по общепринятой методике с обработкой полученных результатов методом пробит-анализа [1] и аналитически [5]. Стандартизованный процент положительных ответов (Хст) вычисляли, используя формулу Шнейдер — Орелли:

v _ (_ХпР Хош I 1ПП

^ст — I 1 г\п_ v ЮО_X 1*1ии»

ош

ош

где Хпр — экспериментально полученный процент правильных ответов; — процент ошибочных ответов, т. е. положительных ответов на чистый воздух.

Результаты исследования представлены в таблице.

Построенная на пробитной сетке зависимость концентрация — процент положительных ответов (эффект) имеет вид прямой с углом наклона 40° (4-й класс опасности), ЕС16 0,0015 мг/м3, Кз 2, ПДКм. Р 0,0008.

При аналитической обработке данных эксперимента установлено, что исследуемая зависимость хорошо описывается полулогарифмической моделью (из 10 апробированных):

IgC

2,94 + 0,008 Р,

где С — концентрация в мг/м3; Р — процент положительных ответов.

Рассчитанный порог (ЕС16) равен 0,0015, однако угол наклона прямой 49°, что соответствует 3-му классу опасности, Кз 2,2, максимальная разовая ПДК 0,0007 мг/м3. Норматив утвержден Минздравом СССР. Таким образом, ПДКм. р оказалась в 70 раз меньше установленного ранее ОБУВ. Это свидетельствует, что для веществ с преимущественным ольфакторным действием расчет ОБУВ только по параметрам острой токсичности и простым физико-химическим константам без учета его запаха является ненадежным.

Литература

1 * Андреещева Н. Г., Пинигин М. Л. // Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. — М., 1978. — Вып. 6. _ С. 75—77.

2. Беленький М. Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта.— Л., 1963.

3. Вредные вещества в промышленности / Под ред. Ы. В. Лазарева, Э. Н. Левиной. — М., 1976. —С. 179—180.

4. Методические указания по разработке и научному обоснованию ПДК вредных веществ в воде водоемов. — М., 1976.

5. Тепикина JI. АЩербаков Б. Д. // Гигиенические аспекты охраны окружающей среды.— М., 1976. — Вып. 3. — С. 30—35,

Поступила 05.02.88

УДК 614.72: [312.6+313.131:519.86

А. О. Карелин, С. В. Лебедев

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИИ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ В СВЯЗИ

С ЗАГРЯЗНЕНИЕМ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт

• ' ■ ' * ~ • ^ • . ' ® - . Л * ** л л ^ "" * а

Оценка влияния факторов окружающей среды на состояние здоровья населения с последующим прогнозированием возможных изменений — важнейшая задача гигиенической науки и практики [2, 5, 7]. В ряду этих факторов одним из существенных и постоянно действующих является атмосферный воздух [6]. Вопросы прогнозирования состояния здоровья населения в зависимости от уровней загрязнения атмосферного воздуха с применением математических методов и моделей в последнее время широко обсуждаются гигиенистами [1,3, 4].

В данной статье рассматривается опыт решения указанной проблемы, накопленный в результате многолетних исследований в районах размещения предприятий целлюлозно-бумажной промышленности.

При применении математических моделей для оценки влияния загрязнения атмосферного воздуха на состояние здоровья населения мы опирались на общебиологические закономерности взаимодействия организма и факторов окружающей среды. Известно, что любая живая система — это открытая система, которая обменивается со средой веществом и энергией, находясь в непрерывном диалектическом единстве с ней, постоянно взаимодействуя с ее составляющими. Один из фундаментальных законов этого взаимодействия состоит в том, что эффект действия фактора окру-

жающей среды является функцией интенсивности и времени его влияния в определенных для каждого фактора и эффекта границах. Это положение можно выразить общей формулой вида:

У = (1)

где у — эффект действия фактора; гп — интенсивность фактора п-то уровня; ¿п — время действия фактора с интенсивностью гг-го уровня.

В рассматриваемом случае интенсивность формализуется концентрацией химического вещества в атмосферном воздухе, а время — соответствующим временным уровнем осреднения концентраций.

В то же время необходимо учитывать, что организм отвечает на воздействие сложным адаптационным процессом, который в свою очередь зависит как от указанных выше факторов, так и от его состояния (принцип обратной связи), на которое наряду с изучаемой влияют многие другие причины. Понимая, что отклик живой системы на воздействие не допускает элементарного математического описания лишь с помощью переменных, указанных в формуле (1), так как наблюдается не простое, а как отмечалось выше, диалектическое взаимодействие, мы тем не менее убеждены, что данная зависимость имеет характер статистического за-

Гнгиена и санитария Na II

65

кона, который может быть с той или иной степенью достоверности описан в терминах математической модели.

Сложность построения адекватной модели обусловлена тем, что система загрязнение атмосферного воздуха — здоровье населения является диффузной, т. е. в ней объективно затруднено разграничение действия различных переменных. В связи с этим достоверность модели, а следовательно, и точность прогноза, получаемого на ее основе, решающим образом зависят от качества информации, используемой при построении модели. Необходимо учитывать, что наряду с анализируемыми факториальными признаками на признак-отклик оказывают воздействие и неучитываемые переменные, т. е. уточненная формула имеет вид:

У = ? (¿п*п) + Ъ,

(2)

где Ь — поправка на случайные воздействия.

Снижение доли неучитываемых факторов — основная задача при разработке, модели.

Для решения описанной выше задачи была разработана информационно-исследовательская форма, включающая около 40 признаков, характеризующих медико-социальные данные о человеке, 10 параметров состояния атмосферного воздуха, данные о заболеваемости и состоянии основных функциональных систем организма (64 параметра). Признаки, вошедшие в форму, были как количественными, так и качественными (т. е. признаки-градации).

В качестве признаков-откликов в рассматриваемой модели использовали показатели общей заболеваемости, заболеваемости органов дыхательной системы, характеристики функционального состояния организма; в качестве фак-ториальных признаков — параметры состояния атмосферного воздуха (концентрации химических веществ различной степени осреднения и суммарные показатели загрязнения атмосферного воздуха). Математический анализ медико-социальных данных позволял определить вклад каждого из них в формирование отклика и на этой основе по наиболее значительным образовать выравненные группы для построения уточненной модели загрязнение атмосферного воздуха — здоровье населения.

Все признаки проверяли на значимость статистической корреляции с откликом, а также между собой. При этом использовали как обычную корреляцию для количественных признаков, так и таблицы сопряжения для оценки силы связи между качественными признаками. Те из признаков, чья связь с откликом оказалась статистически незначимой, были исключены из рассмотрения. Редуцированный набор признаков был подвергнут процедуре линейного пошагового регрессионного анализа, который позволил из всего набора выделить наиболее связанные с откликом прогности-

ческие факторы. На основании последних была построена окончательная регрессионная модель, которая записывается следующим образом:

п

С = 1

(3)

где А], а2 ... ап — вычисленные регрессионные (весовые) коэффициенты; х\, х2 ... хп — выделенные регрессионные факторы; Ь — поправка модели (смещение).

В результате признаки, вошедшие в модель, могут быть ранжированы по уровню значимости. В качестве меры значимости здесь используется вклад каждого признака в величину множественного коэффициента корреляции регрессионной модели. Коэффициент множественной корреляции

/? = /?( у < У] 1 , точнее величина его квадрата (Я2)У

является основным показателем точности модели, т. е. характеристикой ее справедливости в применении к задаче прогнозирования.

Таким образом, предложенный метод позволяет построить математические модели зависимости здоровья населени от состояния атмосферного воздуха для различных медико-социальных групп, ранжировать факторы по их влиянию на здоровье, определить характер их взаимодействия с загрязнением атмосферного воздуха, что в конечном счете повышает достоверность математического прогнозирования.

Литература

1. Вайсман Я. И., Зайцева И. В., Михайлов А. В. и др.// Гиг. и сан. — 1986. — № 11. —С. 16—19.

2. Губернский Ю. Д., Дмитриев М. Т.// Там же.— 1987.— № 7. — С. 24—27.

3. Корнеев Ю. Е., Жорницкий А. БВолович В. М. // Там же. — 1986. — № 11. —С. 8—11.

4. Меркурьева Р. В., Зайцева Н. В., Вайсман Я. И. и др.// Там же.— 1987. —№ 3. — С. 15—18.

5. Пенкович А. А., Тихомиров Ю. П., Крыжановская Н. А~ и др.//Там же.— 1986. —№ 10.— С. 7—10.

6. Сидоренко Г. И., Фельдман Ю. Г. // Там же. — 1985.— № 4.— С. 9—12.

7. Сидоренко Г. И. // Там же. — 1986. — № 5. — С- 4—7.

Поступила 16.11.8

УДК 614.777:615.285.7]-074

А. И. Котеленец, Л. М. Кремко, Н. П. Левощук, Я. А. Лукашевич,

3. А. Алексашина, А. А. Ушков

ОБОСНОВАНИЕ ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМАТИВА ОФУНАКА

В ВОДЕ ВОДОЕМОВ

Белорусский научно-исследовательский санитарно-гигиенический институт, Минск

%

Офунак — 0-(2-фенилпиридазон-3-ил-6)-0,0-диэтилтио-фосфат — предложен в качестве инсектицида для борьбы с вредителями овощных культур, фруктовых деревьев, зерновых, цитрусовых, а также с комарами и другими переносчиками инфекционных заболеваний. Офунак представляет собой светло-желтое кристаллическое вещество с температурой плавления 55—56 °С, практически нерастворим в воде, хорошо растворим в низших кетонах, спиртах, ароматических углеводородах и' их галогенопроизводных. При кипячении со щелочами разлагается.

Возможность загрязнения внешней среды, в том числе и воды, офунаком при применении его в сельскохозяйственном производстве обусловила необходимость гигиенической регламентации его в воде водоемов.

Технический препарат, использованный в исследованиях,, содержал 50 % действующего вещества. Для количественного определения пестицида в водной среде применяли метод газожидкостной хроматографии [2]. Чувствительность

метода 0,01 мг/л.

Стабильность офунака определяли по изменению его концентрации в дистиллированной, водопроводной артезианской, речной и речной воде с добавлением хозяйственно-бытовой жидкости (ХБЖ). Результаты исследований свидетельствуют о высокой стабильности данного препарата.. Так, офунак в концентрациях 0,2, 2 и 20 мг/л способен сохраняться в дистиллированной, речной и речной воде с добавлением ХБЖ более 10 мес. При проведении опытов с артезианской водопроводной водой срок сохранения его в

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.