Научная статья на тему 'НЕЯВНЫЕ ОШИБКИ ПОСТРОЕНИЯ СУММАРНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА'

НЕЯВНЫЕ ОШИБКИ ПОСТРОЕНИЯ СУММАРНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
20
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «НЕЯВНЫЕ ОШИБКИ ПОСТРОЕНИЯ СУММАРНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА»

Дискуссии и отклики читателей

УДК 572.51-053.2(049-32) (049.2)

Г. Л. Апанасенко (Киев) ОТВЕТ РЕЦЕНЗЕНТУ1

Автор с благодарностью воспринял рецензию, появление которой свидетельствует о том, что «го труд не остался незамеченным.

Вместе с тем ряд положений рецензии вызывает недоумение. Рецензент пишет: «...трудно согласиться с автором в том, что критерии энергообеспеченности биосистемы могут заменить общепринятые антропометрические показатели только на том основании, что между показателями физического развития и заболеваемостью взаимосвязь отсутствует» (с. 90).

Приходится еще раз напомнить (а это положение в монографии неоднократно подчеркнуто), что одна из главных задач книги — вернуть понятию «физическое развитие» утраченный ныне его первоначальный смысл как критерия «уровня (количества) здоровья», а не просто отсутствия отклонений от нормы. Нормальные антропометрические показатели наряду с нормальными частотой пульса, уровнем артериального давления, биохимическими константами и т. п. указывают лишь на отсутствие патологии, но ничего не говорят об устойчивости организма к воздействию патогенных факторов. Развитие же — это дифференцировка клеток, повышение устойчивости биоснстемы, «накопление» здоровья, проявляющееся в повышении резервов биоэнергетики. Прямое следствие этого — снижение заболеваемости.

Результаты собственных исследований автора рецензии, на которые мы ссылаемся, убеждают в том, что антропометрические показатели в обсуждаемом аспекте не несут никакой информации.

Что же касается той части рецензии, где говорится об отсутствии достаточных оснований для оценки физического развития при нарушениях

1 К рецензии Н. А. Матвеевой, // Гиг. и сан. — 1986. — № 7. — С. 90—91.

осанки, то мы с этим никак согласиться не можем. Наши методологические и методические подходы, повторяем, дают возможность учитывать «количество» физического здоровья, а не просто регистрировать норму или отклонения от нее. Если учесть, что у каждого больного ребенка сохраняется некоторое «количество» здоровья, которое, кстати, и компенсирует проявления патологического процесса, а также обусловливает его конечный исход, то правомерно и необходимо измерение этого «количества» у больных, а также при различных дисфункциональных состояниях. При этом может быть определен и характер этих состояний — особенности адаптивных процессов или предпатология (например, гипоинсулинемия у физически тренированного подростка с проявлением экономизации функций или в случае недостаточности инсуляр-ного аппарата).

Таким образом, речь идет о достоинстве нашего подхода, а не о его недостатке.

Не считаем обоснованным и замечание рецензента о том, что включение в понятие «биологическое развитие» психических особенностей индивида неправомерно. Речь в данном случае идет о том, что в основе развития психики лежит усложнение строения центральной нервной системы, на основе которого и идут психическое развитие и социализация личности. Именно этот (возрастной) аспект развития психических функций мы и имели в виду, указывая на «четко выраженную возрастную кривую изменений» (с. 4). Очевидно ведь, что чем сложнее нервная система, тем совершеннее психика, возможности к обучению и т. п.

В заключение считаем необходимым еще раз поблагодарить рецензента за в общем положительную рецензию на нашу работу.

Поступила I8.09.8fi

УДК «14.72-07

М. А. Нинигин

НЕЯВНЫЕ ОШИБКИ ПОСТРОЕНИЯ СУММАРНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

НИИ общей н коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва

В настоящее время предложено значительное работе [2] описано 16 комплексных показателей, число показателей суммарного загрязнения ат- но число их можно увеличить, если принять во мосферного воздуха [I—4, 6, 7]. Так, только в внимание, кроме суммации и потенцирования,

также возможность антагонизма действия веществ, находящихся одновременно в атмосфере.

Наличие большого количества показателей суммарного загрязнения атмосферного воздуха вызывает необходимость их сравнительной оценки [10, 11]. Однако при этом вследствие формального подхода нередко допускаются существенные ошибки [8]. Их возникновению в определенной степени способствует то, что при построении и анализе комплексных показателей недостаточно учитывается, для решения каких задач предназначается тот или иной показатель и какова его суть.

Так, для сравнения степени загрязнения воздуха различных территорий (зон) или одной и той же территории в различные периоды можно использовать любой комплексный показатель. При этом важно, чтобы сравнение проводилось только по одному и тому же показателю.

Когда решается задача количественной оценки влияния суммарного загрязнения на состояние здоровья населения, можно применять любой комплексный показатель. Однако при установлении зависимости состояния здоровья населения от степени суммарного загрязнения важно выяснить характер комбинированного действия изучаемой смеси атмосферных загрязнений.

При этом о характере комбинированного дей-' ствия приходится судить по комплексному показателю, который был применен для оценки суммарного загрязнения. Дело заключается в том, что любой показатель суммарного загрязнения отражает тот или иной, но всегда определенный характер комбинированного действия веществ [7]. Очень часто заложенный в показателе характер комбинированного действия совершенно не соответствует характеру комбинированного действия реального сочетания веществ. При сравнительной оценке загрязнения воздуха это не имеет никакого значения. Однако при изучении влияния суммарного загрязнения на состояние здоровья населения предпочтительнее использо-> вать комплексный показатель, который наиболее точно отражает истинный характер комбинированного действия изучаемой смеси атмосферных загрязнителей. Надежное определение характера комбинированного действия суммарного загрязнения может способствовать дальнейшему совершенствованию предупредительного надзора, особенно когда приходится учитывать действие сложных смесей атмосферных загрязнений.

Поскольку комплексные показатели представляют собой формализованные математические выражения, постольку возможные при их построении ошибки оказываются часто скрытыми, не-» явными. К числу показателей, имеющих такие скрытые ошибки, следует отнести суммарный показатель, помещенный в «Инструкции по проведению сбора, обработки и порядке представления данных об изменениях в состоянии здоровья

населения, связанных с изменениями окружающей природной среды» [2]:

Ксум= уу.пдк, .....Ь/У.пдк» ' (1)

где С|,..., С„ — максимальные концентрации отдельных загрязнителей, присутствующих в воздухе; ......... ПДКп — предельно допустимые

концентрации этих же загрязнителей; N — коэффициент, величина которого зависит от класса опасности вещества. Величина коэффициента для 1-го класса составляет 1,0, для 2-го—1,5, для 3-го — 2,0 и для 4-го — 4,0.

Как отмечается в указанной инструкции, приведенная формула справедлива в тех случаях, когда вещества не обладают эффектом биологической суммации действия. При этом, однако, не раскрывается, какой же именно характер комбинированного действия имеется в виду — потенцирование (усиление действия) или антагонизм (ослабление действия). Остается нераскрытым и вопрос, какими параметрами в указанной формуле определяется характер комбинированного действия атмосферных загрязнений. Создается впечатление, что характер действия зависит от коэффициента N, несмотря на то что этому коэффициенту приписана зависимость от класса опасности веществ. При удалении из формулы коэффициента N получается известное выражение суммации действия:

Ксум = ^ пд^7' (2)

где /= 1, 2, 3,..., п.

Подтверждением тому, что формула (2) является выражением суммации действия, может служить и сама инструкция, в которой указывается: если в воздухе содержатся вещества, обладающие эффектом биологической суммации действия, то рассчитывается приведенная к одному из суммирующих веществ концентрации по формуле:

С _с , г №. ,с№.

^привел — <-•1 ~г ПДКг ~г " ' "I " ПДКп '

где С| — максимальная концентрация одного из суммирующих веществ, к которой приводятся другие суммирующие вещества; Сг,..., С„ — максимальные концентрации приводимых веществ; ПДК| — предельно допустимая концентрация вещества, к которому приводятся суммирующие вещества (следует приводить к концентрации вещества, имеющего наиболее опасный класс и встречающегося во всех зонах наблюдения); ПДК2.....пдк п — предельно допустимые концентрации приводимых веществ.

Простое деление правой и левой частей фор-

мулы (3) на ПДК) позволяет получить выражение

к _ С1 , с» ,____, с" •

Ксум- пдк, + ПДК, + + пдк„' (4)

Ксум = ^ ПДК; '

где 1 = 1, 2, 3.....п.

Из всего этого следует, что формула (3) расчета «приведенной концентрации» по существу является суммарным показателем загрязнения, когда входящие в него компоненты оказывают суммированное действие, и что введение в формулу коэффициента N сопровождается изменением характера комбинированного действия, который был заложен в эту формулу: вместо сум-мации она становится выражением какого-то другого характера комбинированного действия (в инструкции об этом не сказано).

Таким образом, коэффициент N, которому приписывается зависимость от класса опасности вещества, в действительности является коэффициентом, выражающим характер комбинированного действия, заложенный в суммарный показатель загрязнения атмосферного воздуха. Отсюда следует, что характер комбинированного действия зависит от класса опасности веществ. Это можно хорошо проиллюстрировать, если формулу (1) использовать для оценки суммарного загрязнения, состоящего только из веществ одного и того же класса опасности.

Так, в случае загрязнения, состоящего из веществ только 1-го класса опасности, когда коэффициент N равен 1, суммарный показатель является выражением суммации действия:

С, С„___С,

Ксум = Л^-ПДК! -----1~Л'.ПДК„ ~ 1 • ПДК, г

4 с"

+ 1 -ПДКп •

Ксум = ^ ПДК г'

В случае же загрязнения, состоящего из веществ 4-го класса опасности, когда коэффициент N равен 4, суммарный показатель будет свидетельствовать об ослаблении действия, причем на величину, равную коэффициенту Ы:

к _ V_^_

«-сум - ^ 4 ПДК,- •

Во всех других случаях загрязнения, состоящего из веществ только 2-го или только 3-го класса или из веществ различных классов опасности, суммарный показатель будет свидетельствовать об ослаблении действия, причем коэффициент будет больше 1, но меньше 4.

Представленная формулой суммарного показателя связь характера комбинированного действия веществ с их классом опасности на самом

деле не имеет никаких реальных оснований и является всего лишь результатом формального подхода к построению комплексного показателя. Имеющиеся научные данные показывают, что характер комбинированного действия не зависит от класса опасности веществ. Так, согласно экспериментальным данным, суммация действия установлена для смесей веществ, принадлежащих к различным классам опасности: аэрозолей пяти * окиси ванадия (1-й класс) и сернистого ангидрида (3-й), мышьяковистого ангидрида (2-й) и ацетата свинца (1-й), сернистого ангидрида (3-й), окиси углерода (4-й), двуокиси азота (2-й), фенола (2-й) и т. д. [5].

Таким образом, вытекающая из формулы суммарного показателя загрязнения связь характера комбинированного действия веществ с их классом опасности посредством коэффициента N является принципиальной, хотя и неявной ошибкой построения этого показателя.

Следующей не менее серьезной ошибкой суммарного показателя являются постоянные значения коэффициента N для различных классов опасности: для 1-го—1, для 2-го—1,5, для 3-го — 2'и для 4-го — 4. В таком виде коэффициент остался бы ошибочным даже тогда, когда он перестал бы выполнять в формуле (1) роль показателя характера комбинированного действия и оказался бы тем коэффициентом, каким он описан в инструкции, т. е. коэффициентом * изоэффективности концентраций веществ разных классов опасности.

Коэффициент относительной изоэффективности (относительной биологической эквивалентности) концентраций веществ разных классов опасности, впервые введенный нами для оценки загрязнения атмосферного воздуха [6], не может иметь постоянную величину. Это объясняется тем, что концентрации веществ любого класса опасности на уровне и ниже их ПДК биологически эквивалентны, так как в соответствии с понятием ПДК являются недействующими уровнями. В этом случае коэффициент изоэффективности равен 1 для веществ всех классов опасности. С увеличе- • нием уровня концентраций выше ПДК коэффициент возрастает тем больше, чем менее кумулятивно вещество и чем оно менее опасно в отношении развития хронических эффектов [9]. Наибольшая разница коэффициентов изоэффективности достигается на уровне 3 ПДК веществ

1-го класса опасности. Если коэффициент относительной изоэффективности для веществ 1-го класса опасности принять за 1, то для веществ

2-го класса он составит 2, 3-го класса—5, 4-го — 7.

Если бы коэффициенты изоэффективности концентраций веществ разных классов опасности не « изменялись с изменением уровня концентраций в воздухе, то это привело бы к необходимости признания, что ныне установленные ПДК не являются биологически эквивалентными и нуж-

даются в пересмотре и изменении на величину, равную коэффициенту изоэффективности.

Такой вывод можно сделать при анализе коэффициента N суммарного показателя загрязнения атмосферного воздуха. Расположение этого

С;

коэффициента в знаменателе отношения д/.пдК;

^равнозначно увеличению ПДК на величину коэффициента N. Поэтому, например, загрязнение воздуха веществами 4-го класса опасности, согласно формуле суммарного показателя, было бы оценено одинаково с тем, когда вместо коэффициента N использовались бы ПДК, величины которых увеличены в 4 раза. Иначе говоря, введение в формулу суммарного показателя загрязнения коэффициента N. имеющего постоянную величину, хотя и разную для веществ разных классов опасности, соответствует увеличению ПДК веществ 4-го класса в 4, 3-го — в 2, 2-го — в 1,5 раза. При этом ПДК веществ 1-го класса опасности остаются неизменными. Такой неявный, но по существу неотвратимый пересмотр установленных уровней ПДК веществ 2, 3 и 4-го классов опасности, вытекающий из формулы суммарного показателя загрязнения, не имеет научного обоснования. Наряду с указанными неявными ошибками суммарный показатель несет в себе ряд других, не требующих для их выявле-

р ния какого-либо анализа.

Например, показатель предназначен для оценки суммарного загрязнения только по максимальным разовым и среднесуточным концентрациям, хотя при изучении влияния атмосферных загрязнений большую надежность имеют концен-

трации длительных периодов осреднения (месячные, годовые). Судя по приведенному в инструкции примеру, для расчета суммарного показателя могут одновременно использоваться разовые концентрации одних веществ и среднесуточные концентрации других, что не исключает искажения и без того, как показано выше, необоснованных результатов.

Литература

1. Временные инструктивно-методические указания по оценке степени загрязнения атмосферного воздуха / Пииигнн М. А. и др. — М., 1977.

2. Жаворонков Ю. М., Буштуева К. А. // Гиг. и сан. — 1983. — № 6.— С. 7—9.

3. Инструкция по проведению сбора, обработки и порядка представления данных об изменениях в состоянии здоровья населения, связанных с изменениями окружающей природной среды / Корнеев Ю. Е., Буштуева К. А., Глазкова М. Ф. и др. — М., 1981.

4. Пенчева П. К.// Гиг. и сан. — 1982. — № 9. — С. 74— 76.

5. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. — М., 1984.

6. Пинигин М. А. // Санитарная охрана атмосферного воздуха городов. — М., 1976. — С. 15—47.

7. Пинигин М. А. // Гиг. и сан. — 1985. — № I.— С. 66— 69.

8. Пинигин М. А. //Там же. — №8. — С. 69—71.

9. Пинигин М. А-. Авалиана С. J1.. Рябова Е. А. // Состояние и перспективы развития гигиены окружающей среды. — М., 1985, —С. 89—96.

10. Сабирова 3. Ф. // Гиг. и сан,— 1985. — № 8. — С. 50— 51.

11. У минский В. Я., Кудоковцев П. С., Гринь Н. В. //Там же. — 1984. — № 4. — С. 37—38.

Поступила 30.1U.8S

Из практики

) УДК 814.72:061.2481-074

А. А. Беккер

О ПРАКТИКЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРНИСТОГО АНГИДРИДА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ

Институт прикладной геофизики им. акад. Е. К. Федорова, Москва

Руководством по контролю загрязнения атмосферы [2], обязательным для санитарно-эпидемиологических служб Минздрава СССР, станций и постов наблюдений и контроля загрязнения атмосферного воздуха Госкомгидромета СССР, служб всех министерств и ведомств, осуществля-> ющих наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха, рекомендуется определять содержание сернистого ангидрида в атмосфере двумя химическими методами — с хлористым барием и тетрахлормеркуратным методом, а также с по-

мощью кулонополярографического газоанализатора ГКП-1. Отличительными особенностями этих трех рекомендуемых методов определения сернистого ангидрида являются их селективность и чувствительность. Если последние два метода позволяют определять сернистый ангидрид в «чистом» виде, то метод с хлористым барием — сумму серосодержащих соединений, включающих как сернистый ангидрид, так и серную кислоту, сульфаты, сероводород и другие соединения. Для устранения влияния указанных веществ рекомен-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.