Научная статья на тему 'СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ В АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ'

СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ В АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
15
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
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 «СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ В АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»

вляться по двум направлениям технических ре-лшений в вагоностроении: путем широкого внедрения системы кондиционирования воздуха (создание оптимальных параметров температуры, влажности и скорости движения воздуха) и улучшения теплоизоляции ограждающих поверхностей (борьба с радиационным перегревом или переохлаждением).

Литература

1. Ажаев А. Н. Фнзнолого-гигиеннческне аспекты действия высоких и низких температур. М., 1979.

2. Лакшин А. М„ Минаев А. А., Оглезнев В. В., Новоселов В. П. — В кн.: Гигиена, физиология и эпидемиология на железнодорожном транспорте. М., 1976, вып. 54, с. 25-26.

3. Лакшин А. М., Минаев А. А., Новоселов В. П. и др.— В кн.: Гигиена, физиология и эпидемиология на железнодорожном транспорте. М., 1976, вып. 56, с. 41—43.

4. Малышева А. Е. Гигиенические вопросы радиационного теплообмена человека с окружающей средой. М., 1963.

5. Мелесова Л. М. — Гиг. и сан., 1974, № 6, с. 18.

6. Ратнер Е. М., Демина Д. М. — В кн.: Гигиена, физиология и эпидемиология на железнодорожном транспорте. М., 1976, № 54, с. 26—37.

7. Санитарные нормы микроклимата для жилых и общественных помещений судов внутреннего и смешанного плавания при оборудовании их системами кондиционирования воздуха и методы расчета компонентов микроклимата. М., 1975.

8. Сергеев Е. П., Просецкий П. А., Воробьев А. А. и др.— В кн.: Вопросы гигиены и дезинфекционного дела на водном транспорте. Баку, 1973, с. 163—164.

Поступила 22.08.85

УДК 614.73-07:658.52.01 1.562:31

В. Г. Зарх, С. В. Остроглядов

СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ В АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ РАДИАЦИОННОГО $ КОНТРОЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Московское научно-производственное объединение «Радон»

В работе И. А. Соболева и соавт. [3] описаны аппаратные и программные средства автоматизированной системы, предназначенной для сбора, обработки и накопления радиометрической информации на базе мини-ЭВМ, М-6000. Результаты анализа проб радиационного „контроля за объектами окружающей ' среды накапливаются на магнитной ленте или дисках. В настоящей работе конкретизируются способы статистической обработки применительно к накопленным данным радиационного контроля и приводятся некоторые полученные результаты.

В практической деятельности служб радиационной безопасности статистическая обработка в основном заключается в расчете средних значений контролируемых величин, их дисперсий и иногда доверительных интервалов. Применение такой ограниченной и упрощенной математической обработки результатов контроля может быть объяснено вычислительными трудностями и потерей оперативности в получении результатов, возникающими при попытке вручную использовать более сложные способы математической статистики, например корреляционный анализ.

Вычислительные трудности устраняются в автоматизированной системе радиационного контроля окружающей среды за счет использования средств вычислительной техники, позволяющих проводить самую разнообразную обработку значительных массивов информации за короткое время.

Опыт практического использования методов математической статистики для обработки результатов радиационного контроля позволил раз-§

работать конкретный алгоритм статистической обработки, реализованный на мини^ЭВА!М-6000.

Предлагаемый алгоритм по содержанию разделен на 3 части: параметрическую обработку данных и проверку гипотез, парный и множественный корреляционный анализ. Программы статистической обработки работают в диалоговом режиме, что позволяет оператору вызывать для обработки различные ряды А,- радиационного контроля. При этом могут обрабатываться данные, относящиеся к какой-либо одной точке контроля или же к ряду точек, объединенных общим признаком, например данные по зонам. Работа программ начинается с поиска на магнитной ленте нужного ряда и вызова его на обработку. Далее вычисляются среднее или средневзвешенное значение величины активности (А), дисперсия (а) и проверяется, попадают ли фоновые значения активности (Аф) в интервал А + ш, где /=1, 2, 3 задаются оператором и соответствуют вероятностям 0,68, 0,95 и 0,997. Если фоновые значения не попадают в этот интервал, то строится гистограмма и проверяется соответствие А нормальному закону распределения. Оператор имеет возможность проверять соответствие распределения активностей логарифмически нормальному, биномиальному, экспоненциальному законам распределения и закону Пуассона. Для нормально и логарифмически нормально распределенных величин строятся с заданной вероятностью доверительные интервалы. Далее по требованию оператора определяется значимость различий средних А; и А;, относящихся к

разным точкам радиационного контроля или к разным объектам контроля, например, к активности почвы и осадков или к другим парам объектов. Так как серии измерений активностей могут быть выполнены разными методами, то предварительно проводится проверка однородности дисперсий по критерию Фишера. Результаты расчетов выводятся на печать. На этом заканчивается параметрическая обработка и проверка гипотез. Парный и множественный корреляционный анализ проводится по известным алгоритмам [1].

Описанный алгоритм был применен для обработки данных наблюдений за контролируемой зоной пункта захоронения радиоактивных отходов [2]. Объектом контроля, для которого приводятся результаты обработки, выбраны поверхностные воды. Такой выбор связан с тем, что в рассматриваемых условиях поверхностные воды поступают в открытые водоемы, и хотя по результатам многолетних наблюдений средняя концентрация радионуклидов в поверхностном стоке значительно ниже допустимой концентрации, однако низкие значения допустимых концентраций требуют тщательной обработки измерений активности, планирования мест контроля и выделения факторов, наиболее влияющих на величину активности стоков.

Обработка данных многолетних наблюдений показывает, что значения удельной активности поверхностного стока, как и результаты, полученные при изучении других объектов окр_ужаю-щей среды, распределены по логарифмически нормальному закону. Для проведенной серии наблюдений вычисленное значение критерия Пирсона х2== 7,1, что меньше табличного х|. 01 =9,2. Доверительный интервал для логарифма средней величины составляет 1,29±0,14. В следующей серии наблюдений было отмечено некоторое увеличение средней удельной активности 1п Аст= = 1,6±0,17. Так как доверительные интервалы для двух серий наблюдений перекрываются, необходимо проверить значимость различий средних. Проверка дисперсий показала их однородность: /""=2,0, что меньше^^: 112; о.о1 =2,46. Значение критерия Стыодента ¿=2,1, что также меньше табличного '¡зо; о,01 = 2>62- Следовательно, можно с надежностью 99 % считать расхождение незначимым и нет необходимости проводить дополнительный контроль с целью выяснения причин увеличения активности стоков.

Далее методом корреляционного анализа проводилось выделение факторов, наиболее влияющих на величину активности стоков. Методом парного корреляционного анализа было проверено наличие линейной корреляционной связи между логарифмами удельной активности стоков 1пАох и логарифмами удельной активности атмосферных осадков 1п Аос. Полученное значение корреляционного отношения г| = 0,21 не дает оснований для вывода о наличии такой связи. Это

может быть объяснено тем, что среднее значение удельной активности атмосферных осадков, значительно меньше средних удельных активнй? стей стоков и, следовательно, их активность определяется другими факторами. Не подтвердилась также линейная корреляционная связь между удельной активностью стоков и удельной активностью воды, сбрасываемой на грунт после технологической схемы очистки стоков: величина корреляционного отношения равна 0,34. Отсутствие такой связи может быть обусловлено малыми значениями активности воды, а также тем, что сброс очищенной воды производится лишь эпизодически.

Дальнейшее выделение факторов, наиболее влияющих на величину активности поверхностных стоков, осуществлялось путем множественного корреляционного анализа зависимости активности стока от активности поверхностных вод. Существующая система контроля поверхностных вод предусматривает отбор в 24 точках контролируемой зоны. Их число и расположение были выбраны с учетом гидрологической сети и рельефа местности. Щ

Как и в случае парного корреляционного анализа, предварительно была изучена стационарность рассматриваемых рядов активности поверхностных вод в каждой точке контроля. Исследование показало их нестационарность, в связи с чем проводился специальный отбор проб в течение короткого интервала времени (неделя). Вывод о стационарности этих рядов подтверждается малыми знакопеременными значениями первых разностей А ,п = |п АпЪ1— 1п АпЬ. в каждой точке наблюдений. Корреляционный анализ проводился поэтапно. Первоначально вся территория контролируемой зоны была условно, исходя из существующей гидрологической сети, разделена на 3 участка и в каждом из них рассматривалась лишь одна точка контроля, ближайшая к точке контроля стоков. Получено следующее уравнение регрессии: ф.

1п Аст = - 3,8 + 0,97 1п АПб1 + 0,2 1п Ап„2 +' 0,84 1п А„£

Проверка значимости коэффициентов корреляции показала, что коэффициенты /-2=0,18 и г3= = 0,84 статистически незначимы. Величина коэффициента множественной корреляции /? = 0,69 указывает, что существенные факторы пока еще выявлены недостаточно.

На втором этапе рассматривался участок контролируемой зоны, куда входит первая точка контроля. На этом участке расположено 12 точек контроля поверхностных вод. В результате обработки 9 точек было исключено из рассмотрения, так как соответствующие коэффициенты уравнения оказались незначимы. Окончательное уравнение корреляции имеет вид:

1п Аст = - 0,01 + 0,18 1п А„ь5 -к 0,59 1п Ап(,7 + Н-0,331п Ап(,10.

Коэффициент множественной корреляции /? = 0,89 и остаточная дисперсия = 3,1 % показывают, что сущестзенные факторы выявлены достаточно полно. Полученные результаты являются основой для перераспределения пунктов радиационного контроля поверхностных вод.

Данный алгоритм применяется службой радиационной безопасности Московского НПО «Радон» и для обработки данных контроля других объектов окружающей среды, а также частично или полностью в различных видах радиационного

контроля и может быть использован санитарными органами для обработки результатов контроля окружающей среды.

Литература

1. Румшиский Л. 3. Математическая обработка результатов эксперимента. М., 1971.

2. Соболев И. А., Хомчик Л. М. Обезвреживание радиоактивных отходов на централизованных пунктах. М., 1983.

3. Соболев И. А., Хомчик Л. М., Зарх В. Г. и др. — Гиг. и сан., 1983, № 10, с. 54—56.

Поступила 24.07.85

УДК 614.777(575.1)

И. А. Усманов

СОВРЕМЕННЫЕ ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ОХРАНЫ МАЛЫХ РЕК УЗБЕКСКОЙ ССР

Узбекский НИИ санитарии, гигиены и профзаболеваний, Ташкент

Ранее проведенные в республике исследования касались только крупных рек — Сырдарьи и Амударьи. Между тем в последние годы все большее внимание гигиенистов привлекают малые реки, роль которых в народном хозяйстве республики возрастает. Наблюдаемые в некоторых регионах страны, в том числе в Узбекистане, процессы уменьшения речного стока и одновременного ухудшения гидрохимических и санитарно-гигиенических характеристик воды малых рек, которые связаны со многими факторами, главным образом климатическими и антропогенными, вызывают серьезное беспокойство гигиенистов. Вместе с тем гидрологическая и гигиеническая изученность малых рек остается недостаточной.

Необходимость санитарно-гигиенической оценки малых рек связана с тем, что во многих регионах СССР они достаточно широко используются в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения населенных пунктов, а также в рекреационных целях.

В Узбекской ССР насчитывается около 50 малых рек с более или менее постоянным расходом воды. Кроме того, периодически возникают временные водотоки, существующие преимущественно в период выпадения осадков и таяния снега. С учетом их на территории республики имеется более 600 малых рек различной водо-обильности и протяженности, которые принадлежат к бассейнам рек Амударьи и Сырдарьи.

Обычно малые реки начинаются высоко в горах, питаются талой водой снежников и ледников, выпадающими здесь осадками и водой горных родников. В предгорьях из разветвленной речной сети вода забирается на орошение многочисленными ирригационными каналами. Поэтому большинство малых рек, теряя свои воды на орошение, инфильтрацию и испарение, приходят на равнины значительно иссякшими, а иногда и полностью разобранными.

Большинству малых рек Узбекской ССР присущи достаточно большая скорость течения, резкая неравномерность расхода по сезонам, большой расход воды на нужды поливного земледелия. В последние годы по всем поверхностным водотокам республики отмечено резкое маловодье. Особенности гидрологии малых рек обусловливают достаточно высокую способность их к самоочищению (тем более при высокой температуре). Однако ресурсы большинства малых рек, протекающих по территории республики, оказались практически исчерпанными.

В специфических условиях республики с поливным земледелием и жарким климатом подавляющая часть (более 95 %) водных ресурсов используется в сельском хозяйстве; на нужды хозяйственно-питьевого водоснабжения населения приходится менее 1 % используемых водных ресурсов. Зато малые реки во многих сельских районах являются основными источниками децентрализованного водоснабжения. Кроме того, они находят широкое применение в городах и сельской местности для рекреаций, а также отведения сточных вод различного происхождения и состава.

Основными источниками загрязнения водоемов республики являются производственные сточные воды, бытовые сточные воды, имеющие большое санитарно-эпидемиологическое значение, а также воды коллекторно-дренажные и поверхностного стока с сельскохозяйственных угодий, содержащие пестициды и удобрения, животноводческие стоки и сточные воды птицефабрик, играющие все возрастающую роль в загрязнении малых рек республики. Рекреационное использование малых рек также влияет на их санитарное состояние.

В специфических условиях республики все перечисленные факторы загрязнения имеют большое гигиеническое значение, причем приоритет-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.