Международный
научный журнал

Расчет риска заболеваемости от гидрохимического режима поверхностных вод


Calculation of the risk of morbidity from the hydrochemical regime of surface water

Цитировать:
Мягкова Н.В. Расчет риска заболеваемости от гидрохимического режима поверхностных вод // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2019. № 5(62). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/7342 (дата обращения: 22.09.2019).
 
Прочитать статью:


АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается проблема взаимосвязи заболеваемости населения со степенью загрязненности поверхностных вод. Проведен регрессионный анализ зависимости заболеваемости сельского и городского населения от наличия в воде соединений 8 различных загрязнителей. Социально-экономический фактор из анализа исключен. Полученные уравнения многофакторных зависимостей могут использоваться для прогнозирования риска заболеваемости сельского населения от концентрации веществ в воде водотоков. Для Ташкентской области результаты могут использоваться с условием ожидания 0,67%.

ABSTRACT

The article deals with the problem of the relationship of the population morbidity with the degree of contamination of surface waters. A regression analysis was performed of the dependence of the morbidity of the rural and urban population on the presence of compounds of 8 different pollutants in the water. The socio-economic factor is excluded from the analysis. The obtained equations of multifactor dependencies can be used to predict the risk of morbidity of the rural population from the concentration of substances in the water of watercourses. For the Tashkent region, the results can be used with a waiting condition of 0.67%.

 

Ключевые слова: концентрация загрязнений, заболеваемость, многофакторный анализ.

Keywords: pollution concentration, morbidity, multivariate analysis.

 

Неуклонный рост промышленности и сельского хозяйства приводит к повышению загрязненности водоемов и рек. Ряд загрязняющих веществ (в частности, свинец) может попадать в водную среду с осадками из атмосферного воздуха. Химические вещества, попадающие со сточными водами в водотоки, часто изменяют водную среду. Под действием таких веществ вода может становиться непригодной для потребления человеком.

Наиболее распространенные химические примеси представляют собой фториды, нитраты, соли металлов (натрий, алюминий, железо). При поступлении металлов в организм они накапливаются в тканях, проявляясь в нарушении здоровья только при достижении опасной концентрации. Наличие больших количеств железа может провоцировать инфаркты, заболевания печени и зубов. Нитраты и нитриты вызывают кислородное голодание, различные аллергии, нарушения функции щитовидной железы.

В общей сложности Агентством по охране окружающей среды США обнаружено более 80 загрязнений, которые могут находиться в питьевой воде и наносить вред здоровью людей.

Очень важен поиск зависимости здоровья населения от наличия в воде различных минеральных веществ. Разработка теорий, связывающих развитие болезней с дефицитом или избытком макро- и микроэлементов, является одним из самых современных научных направлений. Химические элементы вместе с водой обеспечивают постоянство осмотического давления клеточных и внеклеточных жидкостей, кислотно-щелочного равновесия, процессов всасывания, секреции, кроветворения, костеобразования, свертывания крови, определяют состояние водно-солевого обмена, функции мышечного сокращения, нервной проводимости, внутриклеточного дыхания, формирования белка [1, 2].

Для возможности оценки и прогнозирования риска заболеваемости нами был проведен анализ регрессионных связей возникновения болезней у сельского населения от гидрохимического режима водотоков для условий Республики Узбекистан. На заболеваемость населения влияет множество факторов, в том числе социально-экономический. Поскольку сельское население в различных областях республики находится примерно в равном социально-экономическом положении, отличия проявляются только между городским и сельским населением. По данной причине указанный фактор в нашем исследовании социально-экономический фактор выведен за рамки регрессионного анализа и не рассматривается. Состояние поверхностных вод может служить также косвенным показателем гидрохимического состава грунтовых вод, которые используются в качестве источников питьевого водоснабжения, особенно в сельской местности [2, 4].

Все минеральные вещества подразделяются на макроэлементы и микроэлементы. Макроэлементов в человеческом организме относительно немного. Двенадцать из них являются структурными, так как они составляют 99% элементного состава человеческого организма (С, О, Н, N, Ca, Mg, Na, K, S, P, F, Cl). Из них самыми главными являются азот, водород, кислород и углерод. Остальные элементы, хотя и присутствуют в организме в незначительных количествах, активно влияют на здоровье и состояние организма человека. Водные растворы минералов поддерживают осмотическое давление клеток, кислотно-щелочное равновесие, процессы секреции и кроветворения, а также многое другое. Очень важны минеральные вещества для формирования белка.

В природе минералы поступают в организм с фруктами и овощами, куда они переходят из почвы. К сожалению, в результате ухудшения экологической обстановки и изменения климата наши земли оскудели и не содержат достаточного количества необходимых для растений веществ, а значит, наши овощи и фрукты не столь богаты полезными и необходимыми для нас питательными веществами [3]. Повышение или понижение содержания определенных минеральных веществ в организме способствует развитию многих заболеваний. Например, натрий участвует в регуляции обмена веществ, в поддержке щелочно-кислотного равновесия и нормального функционирования нервно-мышечной системы, активации ферментов. При дефиците натрия затормаживается усвоение углеводов, возможны невралгии, отчасти понижение давления. Повышенное содержание натрия отражается нарушением водно-солевого обмена, дисфункцией коры надпочечников, склонностью к гипертонии, отекам, неврозам.

Таким образом, повышенное или пониженное содержание перечисленных элементов в питьевой воде может приводить к негативным последствиям для здоровья человека. Каналы Ташкента и Ташкентской области, являющиеся основными источниками водоснабжения, зачастую имеют повышенный уровень загрязненности [4].

Для оценки влияния гидрохимического состава поверхностных вод применялся множественный регрессионный анализ заболеваемости от концентрации химических элементов в поверхностных водотоках Ташкентской области с выводом уравнения вида:

Y = β0 + β1X1 + β2X2 + ... + βmXm

где β0 – свободный член, определяющий значение Y, в случае, когда все объясняющие переменные Xj равны 0.

Было получено уравнение регрессии и проведена его оценка в соответствии с методическими правилами:

Y = 7657– 4.7X1+13X2+107X3+13.7X4+ +177X5+480X6 –2.67X7 – 92.2X8

где Y – количество зарегистрированных по району заболеваний, Х1, Х2 … Х8 – концентрации соответственно общей минерализации, Ca, Cl, гидрокарбонатов, K, Mg, Na, SO4.

Была построена матрица парных коэффициентов корреляции R. Число независимых переменных в модели равно 8, а число регрессоров с учетом единичного вектора равно числу неизвестных коэффициентов. С учетом признака Y, размерность матрицы становится равной 10.

На основании частных коэффициентов можно сделать вывод об обоснованности включения переменных в регрессионную модель. Если значение коэффициента мало или он незначим, то это означает, что связь между данным фактором и результативной переменной либо очень слаба, либо вовсе отсутствует, поэтому фактор можно исключить из модели.

Стандартизированная форма уравнения регрессии имеет вид:

Yy = 0.21x1 + 0.114x2 + 0.332x3 + 0.101x4 +0.243x5 + 1.362x6 0.0119x7 2.192x8

В качестве факторов использовались материалы по общей заболеваемости сельского населения и гидрохимического состава поверхностных водотоков протекающих в данной местности – концентрации отдельных химических элементов - хлор, кальций, магний, гидрокарбонаты, магний, натрий, сероводород, общая минерализация.

Y=7657 – 4.7X1+13X2+107X3+13.7X4+177X5+480X6– 2.67X7 – 92.2X8

В уравнении Y – количество зарегистрированных по району заболеваний, Х1, Х2 … Х8 – концентрации соответственно общей минерализации, Ca, Cl, гидрокарбонатов, K, Mg, Na, SO4.

Была получена стандартизированная форма уравнения регрессии, которая имеет вид:

YC = – 0.21X1+0.11X2+0.33X3+0.11X4+0.24X5+1.36X6 – 0.011X7 –2.19X8

Коэффициент детерминации R2 = 0.38. Связь умеренная. Результаты можно использовать для прогнозирования риска заболеваний от концентрации веществ в воде водотоков Ташкентской области, условием ожидания 0,67%.

Таким образом, получено уравнение многофакторной зависимости для расчета риска заболеваемости сельского населения в зависимости от концентрации химических элементов в поверхностных водах.

 

Список литературы:
1. Мягков С.В. Нозогеографическая оценка риска заболеваемости в условиях изменения климата. Известия географического общества Узбекистана. Т.50. Ташкент, 2017. – 243 с.
2. Мягков С.В. Экология Ташкентских каналов // Ж. Экологический вестник. – Ташкент, 2009, № 8. – С. 22-26.
3. Мягков С.В., Шаумаров С.Т., Шабанов А.Х. и др. Оценка влияния изменения климата на здоровье, уязвимости и адаптации системы здравоохранения в Узбекистане. Ташкент: ПРООН, ВОЗ, ГЭФ, 2011. -156с.
4. Мягков С.В., Чуб В.Е., Климов С.И. Изменение климата и здоровье населения // Ж. Экологический вестник. 2010. № 11. – С. 13-14.

 

Информация об авторах:

Мягкова Наталья Валентиновна Natalya Myagkova

ассистент, Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства, Узбекистан, г. Ташкент

Assistant, Tashkent Institute of Irrigation Engineers and Agricultural Mechanization, Uzbekistan, Tashkent


Читателям

Информация о журнале

Выходит с 2013 года

ISSN: 2311-5122

Св-во о регистрации СМИ: 

ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013

ПИ №ФС77-66236 от 01.07.2016

Скачать информационное письмо

Включен в перечень ВАК Республики Узбекистан

Размещается в: 

doi:

The agreement with the Russian SCI:

cyberleninka

google scholar

Ulrich's Periodicals Directory

socionet

Base

 

OpenAirediscovery

CiteFactor

Поделиться

Лицензия Creative CommonsЯндекс.Метрика© Научные журналы Universum, 2013-2019
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Непортированная.