CC BY
46
УДК 502.11:61(571.621) ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ФАКТОРОВ СРЕДЫ НА ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ НАСЕЛЕНИЯ ГОРОДА БИРОБИДЖАН
© 2010 Е.О. Клинская
Дальневосточная государственная социально-гуманитарная академия, г. Биробиджан
Поступила в редакцию 29.09.2010
С помощью корреляционного и факторного анализов изучено влияние качества атмосферного воздуха и питьевой воды на заболеваемость детей, подростков и взрослых в г. Биробиджане Еврейской автономной области.
Ключевые слова: качество среды жизни, факторы среды, заболеваемость населения, корреляционный и факторный анализы
Оценка качества среды жизни человека является одним из важных исследований, направленных на охрану окружающей среды в интересах сохранения и укрепления здоровья населения. Как правило, условия существования человека оцениваются путем определения качественного состояния окружающей человека среды и корреляции этого состояния с различными показателями. Загрязнение любого компонента природной среды небезразлично для человека. Повышенное содержание токсичных веществ в воздухе, воде, почве отрицательно отражается на здоровье, вызывая ухудшение медико-демографических показателей, увеличение распространенности отдельных групп и классов болезней.
Цель работы: изучить влияние качества атмосферного воздуха и питьевой воды на заболеваемость населения (дети, подростки, взрослые) в г. Биробиджан.
Биробиджан является административным центром Еврейской автономной области (ЕАО). Столица ЕАО находится в северо-западной части автономии, ее географические координаты 480 481 с. ш. и 1230 551 в. д. Площадь г. Биробиджана 150 км2, население 75,5 тыс. человек. Биробиджан расположен в долине р. Бира. В административном отношении город деления не имеет, но территориально разделен на 3 планировочных района: Северный, Центральный, Заречье. Эти районы разделены между собой железной дорогой и р. Бира. В центральном районе находятся основные предприятия, учреждения и организации, жилой фонд города. Г. Биробиджан нельзя строго разделить на зоны по видам использования территории: промышленная и селитебная зоны сомкнулись между собой.
Методы и материалы. Для детального изучения изменчивости и влияния загрязнения атмосферного воздуха и питьевой воды на заболеваемость населения г. Биробиджана применялись методы корреляционного и факторного анализов. Используемые методы реализовали с
Клинская Елена Олеговна, кандидат биологических наук, доцент кафедры экологии и биологии. E-mail: [email protected]
помощью компьютерной программы
8ТЛТ18Т1СЛ версия 6,1. Корреляционный анализ используется для оценки взаимозависимости (связности) воздействующих факторов или показателей состояния здоровья, для оценки информативности факторов и значимости показателей здоровья, взаимного сопоставления (ранжирования) степени влияния факторов на показатели здоровья [3]. Факторный анализ - это метод обобщенного описания взаимосвязи различных параметров системы, позволяющий уменьшить размерность изучаемых признаков путем преобразования матрицы корреляций исходных данных в матрицу факторных нагрузок, что позволяет значительно облегчить анализ исходных данных, определяя по величине факторных нагрузок информативность различных признаков [2].
Основная гипотеза исследования состоит в том, что в один фактор попадают только взаимозависимые и взаимообусловленные переменные, т.е. если в один фактор попадают определенные параметры заболеваемости и загрязнения окружающей среды со значением факторных нагрузок более чем 0,64 [1], то они являются взаимозависимыми. Такая гипотеза дает возможность провести анализ таблиц факторных нагрузок с выделением определенных зависимостей.
Материалом для исследования качества атмосферного воздуха (среднегодовые концентрации взвешенных веществ, диоксида серы, оксида углерода, диоксида азота, фенола, формальдегида, бензапирена) и питьевой воды (среднегодовые концентрации алюминия, аммиака (по азоту), железа, нитратов, нитритов, сульфатов, кадмия, ртути, меди, цинка, фосфатов, хлоридов, щелочности, жесткости, окисляемости) явились данные «Государственных докладов о санитарно-эпидемиологической обстановке в ЕАО» и данные ежегодных наблюдений ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в ЕАО». Для исходной базы данных были использованы 55 показателей с глубиной проработки 8 лет (2000-2008 гг.). Для оценки состояния здоровья населения использовали сведения о заболеваемости и распространенности патологии среди детей, подростков и взрослых
1976
Ликвидация последствий антропогенного загрязнения
по обращаемости за медицинской помощью. Источником информации послужили сведения о числе заболеваний, зарегистрированных у больных, проживающих в районе обслуживания лечебного учреждения (форма №12 «Отчет о числе заболеваний, зарегистрированных у больных, проживающих в районе обслуживания лечебного учреждения»).
Анализ данных проводился отдельно для детского, подросткового и взрослого населения города.
Результаты совместного факторного анализа данных загрязнения атмосферного воздуха, питьевой воды и заболеваемости детского населения г. Биробиджана приведены в таблице, где представлены факторные нагрузки двух факторов.
Таблица. Матрица факторных нагрузок для населения г. Биробиджана
Наименование переменной Факторная нагрузка
А1П А2д Ат А2п А1вз А2вз
Атмосферный воздух (среднегодовая концентрация"
взвешенные вещества, мг/м3 -0,21 0,21 -0,28 -0,22 -0,40 -0,07
диоксид серы, мг/м3 0,52 0,75 0,49 -0,75 0,14 -0,87
оксид углерода, мг/м3 -0,04 0,99 -0,04 -0,99 -0,40 -0,90
диоксид азота, мг/м3 -0,99 -0,08 -0,98 0,08 -0,86 0,44
фенол, мг/м3 0,47 -0,07 0,53 0,07 0,57 -0,15
формальдегид, мг/м3 -0,85 0,18 -0,82 -0,18 -0,79 0,12
бензапирен, мкг/100м3 -0,67 -0,62 -0,65 0,63 -0,33 0,81
Питьевая вода (среднегодовая концентрация)
алюминий, мг/дм3 -0,51 -0,81 -0,52 0,81 -0,19 0,96
аммиак (по азоту), мг/дм3 0,80 0,58 0,80 -0,58 0,51 -0,84
железо, мг/дм3 -0,77 0,62 -0,76 -0,62 -0,93 -0,29
нитраты, мг/дм3 -0,36 0,92 -0,35 -0,92 -0,67 -0,72
нитриты, мг/дм3 -0,96 -0,22 -0,96 0,22 -0,81 0,57
сульфаты, мг/дм3 -0,32 0,15 -0,38 -0,15 -0,47 0,02
кадмий, мг/дм3 -0,34 -0,90 -0,36 0,90 -0,01 0,97
ртуть, мг/дм3 -0,97 0,19 -0,98 -0,19 -0,97 0,18
медь, мг/дм3 -0,47 -0,83 -0,49 0,83 -0,15 0,96
цинк, мг/дм3 -0,52 -0,81 -0,53 0,81 -0,20 0,95
фосфаты, мг/дм3 -0,83 -0,49 -0,85 0,49 -0,60 0,78
хлориды, мг/дм3 0,24 0,47 0,19 -0,48 -0,06 -0,49
щелочность, мг/дм3 -0,99 0,06 -0,99 -0,06 -0,94 0,32
жесткость, мг экв/дм3 0,77 0,61 0,78 -0,62 0,49 -0,87
рН 0,67 0,20 0,71 -0,19 0,63 -0,47
окисляемость, мг/дм3 -0,08 0,73 -0,13 -0,73 -0,44 -0,61
общая минерализация (сухой остаток), мг/дм3 -0,98 -0,12 -0,98 0,12 -0,86 0,49
Заболевания (первичная заболеваемость)
новообразования -0,31 0,88 -0,51 -0,76 -0,86 -0,29
болезни крови 0,66 0,65 -0,91 -0,39 -0,95 -0,32
эндокринные болезни -0,92 0,22 -0,98 -0,14 -0,91 -0,42
психические расстройства -0,94 0,22 -0,37 -0,92 -0,86 -0,25
болезни нервной системы -0,79 0,60 -0,62 -0,56 -0,95 -0,07
болезни кровообращения -0,71 0,52 -0,65 -0,37 0,96 -0,39
болезни органов дыхания -0,83 0,54 -0,81 -0,33 -0,91 -0,40
болезни пищеварения -0,91 0,37 -0,98 0,17 0,94 -0,30
болезни кожи -0,55 0,80 -0,49 -0,86 -0,89 -0,40
болезни костно-мышечной системы -0,44 0,47 -0,32 -0,38 -0,95 -0,23
болезни мочеполовой системы -0,69 0,53 -0,50 -0,85 -0,70 -0,30
% общей дисперсии 47,8 33,2 46,2 34,0 73,6 10,6
Примечание: индексы «д» - детское население, индексы «п» - подростковое население, индексы «вз» -взрослое население
Исследование данных, представленных в таблице, дает возможность классифицировать факторы в зависимости от того, какие элементы его нагружают. Первый фактор можно определить как фактор заболеваемости, загрязнения атмосферного
воздуха и питьевой воды. Он одновременно нагружен:
1) такими нозологическими формами как: болезни крови (0,66), эндокринной системы (-0,92), кровообращения (-0,71), нервной системы (0,79), органов дыхания (-0,83), пищеварения
1977
(-0,91), мочеполовой системы (-0,69), психические расстройства (-0,94);
2) показателями загрязнения атмосферного воздуха: диоксид азота (-0,99), формальдегид (0,85), бензапирен (-0,67);
3) показателями загрязнения питьевой воды: железо (-0,77), нитриты (-0,96), ртуть (-0,97), фосфаты (-0,83), щелочность (-0,99), жесткость (0,77), рН (0,67), общая минерализация (сухой остаток (-0,98).
Доля дисперсии, объясненная первым фактором равна 47,8%.
Во второй фактор выделились следующие группы заболеваний: новообразования (0,88), болезни крови и кроветворных органов (0,65), кожи (0,80), а также некоторые показатели загрязнения атмосферного воздуха (диоксид серы (0,75), оксид углерода (0,99)) и питьевой воды (аллюминий (-0,81), железо (0,65), нитраты (0,92), кадмий (-0,90), медь (-0,83), цинк (-0,81), окисляемость (0,73)). Доля дисперсии, объясненная вторым фактором, составляет 33,2%.
Одновременное выделение в первом и втором факторах показателей загрязнения и заболеваемости говорит о взаимосвязи этих классов болезней с загрязнением атмосферного воздуха и питьевой воды. Однако внимательное изучение первого и второго факторов показывает, что некоторые показатели заболеваемости и загрязнения нагружаются факторными нагрузками с разными знаками и, следовательно, являются независимыми. Так, для подросткового населения первый фактор (доля дисперсии равна 46,2%) содержит как переменные заболеваемости: болезни крови (-0,91), эндокринной системы (0,98), кровообращения (-0,65), органов дыхания (-0,81), пищеварения (-0,98), так и переменные загрязнения атмосферного воздуха (диоксид азота (-0,98), формальдегид (-0,82), бензапирен (0,65)) и питьевой воды (железо (-0,76), нитриты (-0,96), ртуть (-0,98), фосфаты (-0,85), щелочность (-0,99), общая минерализация (сухой остаток (-0,98)), что говорит о связи заболеваний с загрязнением среды этими поллютантами.
Второй фактор (доля дисперсии равна 34,0%) идентифицируется как фактор взаимосвязи таких заболеваний как: новообразования
(-0,76), болезни кожи (-0,86), мочеполовой системы (-0,85), психические расстройства (-0,92) с такими показателями загрязнения атмосферного воздуха как диоксид серы (-0,75), оксид углерода (-0,99) и питьевой воды - алюминий (0,81), нитраты (-0,92), кадмий (0,90), медь (0,83), цинк (0,81), окисляемость (-0,73).
Анализ факторных нагрузок для взрослого населения г. Биробиджана показывает, что в первый фактор (доля дисперсии равна 73,6%) вошли все рассматриваемые классы болезней и вещества, загрязняющие атмосферный воздух (диоксид азота (-0,86), формальдегид (-0,79)) и питьевую воду (железо (-0,93), нитраты (-0,67), нитриты (0,81), ртуть (-0,97), щелочность (-0,94), общая минерализация (сухой остаток) (-0,86)). Второй фактор (доля дисперсии равна 10,6%) можно идентифицировать как фактор загрязнения атмосферного воздуха (диоксид серы (-0,87), оксид углерода (-0,90), бензапирен (0,81) и питьевой воды (алюминий (0,96), аммиак (по азоту) (0,84), нитраты (-0,72), кадмий (0,97), медь (0,96), цинк (0,95), фосфаты (0,78), жесткость (-0,87).
Выводы: проведенный анализ позволил выявить закономерности длительного влияния факторов окружающей среды на заболеваемость детей, подростков и взрослых в г. Биробиджане. Следует подчеркнуть, что полученные результаты говорят о неоднозначном влиянии факторов среды на здоровье населения разных возрастных групп. Для выявления стойких закономерностей и повторяемости связей продолжено исследование выявления взаимосвязей между загрязнением среды и заболеваемостью населения Еврейской автономной области.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Брукс, К. Применение статистических методов в метеорологии / К. Брукс, Н. Карузерс. - Л.: Гидро-метеоиздат, 1963. 309 с.
2. Опополь, Р. Эколого-гигиенический мониторинг: проблемы и решения / Р. Опополь, Р. Коробов. -Кишинев, 2001. 240 с.
3. Петри, А. Наглядная статистика в медицине / А. Петри, К. Сэбин. Пер. с англ. В.П. Леонова. - М.: ГЭОТАР-ДЕД, 2003. 144 с.
ESTIMATION OF INFLUENCE THE FACTORS OF ENVIRONMENT ON THE CASE RATE OF THE POPULATION IN BIROBIDZHAN CITY
© 2010 E.O. Klinskaya Far-East State Social-humanitarian Academy, Birobidzhan
By means of correlative and factorial analyses influence of atmospheric air quality and potable water on a case rate of children, teenagers and adults in Birobidzhan city (Jewish autonomous region) is studied.
Key words: quality of life, factors of invironment, case rate of the population, correlative and factorial analyses
Elena Klinskaya, Candidate of Biology, Associate Professor at the Department of Ecology and Biology. E-mail: [email protected]
1978
