где E(Mt) – ожидаемое число смертей в день t;
PM10t и O3t – cреднесуточные концентрации PM10 и озона, усредненные по данным станций ФГУП «Мосэкомониторинг» в Москве в день t;
St(Temp,6) – множитель, введенный в модель для учета поправки на зависимость смертности от температуры воздуха в день смерти, он моделировался кубическим сплайном – интерполяцией температуры с шестью степенями свободы;
Yt(M,DF) – множитель, введенный в модель для учета поправки на все медленные колебания смертности: сезонные, многолетние, зимние эпидемии и др., характерный временной период которых больше корреляционного радиуса зависимости загрязнения от температуры ±(6-8) дней, т.е. примерно две недели). Этот множитель аппроксимировался непараметрической сглаживающей функцией ежедневной смертности М с числом степеней свободы DF = 182 (т.е. зависящей от значений ежедневной смертности за предыдущие полгода).
Результаты регрессионного анализа модели, линейной по концентрациям PM10 и O3, приведены в таблицах 4 и 5. Регрессионные коэффициенты показывают относительный прирост смертности, соответствующий приросту концентрации загрязняющего вещества на каждые 10 мкг/м3 в среднем для всего диапазона концентраций, наблюдавшихся в Москве в течение периода исследования.
Таблица 4
Относительные приросты смертности населения Москвы при увеличении на 10 мкг/м3 PM10 [22]
Причина смерти | Возрастная группа | Прирост смертности | р | |
% | 95% ДИ | |||
Все естественные причины | Все | 0,33 | 0,09; 0,57 | 0,006 |
75+ | 0,55 | 0,21; 0,89 | 0,002 | |
ИБС | Все | 0,66 | 0,30; 1,02 | <0,001 |
75+ | 0,81 | 0,31; 1,31 | 0,001 | |
Цереброваскулярные заболевания | Все | 0,48 | 0,02; 0,94 | 0,035 |
75+ | 0,72 | 0,14; 1,30 | 0,014 |
Таблица 5
Относительные приросты смертности населения Москвы при увеличении на 10 мкг/м3 О3 [22]
Причина смерти | Возрастная группа | Прирост смертности | р | |
% | 95% ДИ | |||
Все естественные причины | Все | 1,09 | 0,71; 1,47 | <0,001 |
75+ | 1,24 | 0,68; 1,80 | < 0,001 | |
ИБС | Все | 1,61 | 1,01; 2,21 | < 0,001 |
75+ | 1,88 | 1,08; 2,68 | < 0,001 | |
Цереброваскулярные заболевания | Все | 1,28 | 0,54; 2,02 | 0,001 |
75+ | 1,25 | 0,31; 2,19 | 0,008 |
Наиболее сильная зависимость смертности от уровня загрязнения PM10 получена при нулевом лаге, а от уровня загрязнения О3 – при кумулятивном лаге 0-1. Для всех изученных показателей смертности получены статистически значимые риски воздействия как PM10, так и озоном. В возрастной группе 75 лет и старше риски выше, чем в группе «все возраста». Высокий вклад этой возрастной группы в общую смертность населения, объясняет, что прирост общей смертности, вызванный загрязнением, связан с приростом смертности среди пожилых людей. Дополнительная смертность связана в основном с увеличением смертности от заболеваний сердечно-сосудистой системы, обусловленной преимущественно воздействием РМ10.
Изучено сочетанное действие двух загрязнителей (суммы PM10 и О3) на смертность. Для этого вычислены риски PM10 отдельно для выборки дней, в которые концентрация О3 превышала 90-й процентиль распределения среднесуточных концентраций О3 за весь период исследования (уже в рамках одномерной по загрязнению модели, в которой смертность зависит только от PM10). Эти «скорректированные на высокий уровень О3» риски PM10 сравнивались с исходными, вычисленными для всех дней периода исследования в рамках одномерной регрессионной модели. Разница была значительной, что подтверждает модифицирующий эффект высоких уровней О3 на риск PM10. В присутствии высоких уровней О3 риски воздействия PM10 возрастают примерно в 3 раза, но высокие концентрации PM10 не приводят к увеличению влияния О3 на смертность.
1.3. Оценка влияния температуры воздуха на смертность населения Москвы летом 2010 года [15].
В работах по климату порогом аномальности температуры считается ее превышение на 5°С, поэтому для предварительной оценки последствий жары был использован именно этот показатель. В июле – августе 2010 года протяженность волны жары в Москве со среднесуточной температурой выше среднемноголетней на 5 °С составила 45 дней. Число температурных рекордов, а именно, дней с максимальной температурой достигло в июле 10 дней и в августе 9 дней. Антициклон в московском регионе препятствовал рассеиванию загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, и дополнительное их количество поступило в результате пожаров. Наиболее высокие концентрации загрязняющих веществ присутствовали в атмосферном воздухе Москвы в период с 14 июля по 19 августа в условиях высокого атмосферного давления и температурной инверсии. При среднем уровне загрязнения атмосферного воздуха в июле совпадают пиковые значения концентраций и температуры, но в августе, когда в результате мощных пожаров содержание наиболее токсичной мелкодисперсной пыли размером менее 10 мкм (РМ10), из-за которой образовалась мгла, резко возросло (до 15 ПДКсс), температура приземного слоя несколько снизилась. Максимальные концентрации моноксида углерода достигали 30 мг/м3, РМ10 – 1 500 мкг/м3, среднесуточные концентрации РМ10 во время пожаров с 4 по 9 августа находились в пределах 431–906 мкг/м3, превышая российские ПДКсс (60 мкг/м3) в 7,2–15,1 раза. Концентрации в атмосферном воздухе формальдегида, этилбензола, бензола, толуола, стирола и некоторых других органических веществ также были превышены (до 8 раз выше ПДК).
Во время аномальной жары 2010 года смертность населения Москвы выросла по всем крупным классам причин смерти на 11 тысяч случаев по сравнению с июлем – августом 2009 года, причем в августе во время пожаров произошел более резкий ее рост от заболеваний органов дыхания (табл. 3), значительный рост от инфекционных и паразитарных заболеваний (на 61,5%), новообразований (на 70,2% ), от внешних причин (на 52,9%). Из внешних причин в наибольшей степени выросла смертность от суицидов в июле на 63 случая (101,6%) и в августе на 38 случаев (52,1%).
Таблица 3
Волна аномальной жары и смертность в Москве в 2010 году [15]
Показатель | Июль | Август | Всего |
Число дней с температурой выше многолетней среднемесячной на 5°С | 27 | 18 | 45 |
Дополнительная смертность в 2010 году по сравнению с 2009 годом, абс. (%) | +4 824 (50,7) | +6 111 (68,6) | +10 935 (59,6) |
в том числе от: - болезней системы кровообращения, % - болезней органов дыхания, % - инфекционных болезней, % - новообразований, % - внешних причин, % | 51,5 59,1 56,3 58,8 48,0 | 66,1 110,1 66,7 81,6 57,8 | 58,8 84,5 61,5 70,2 52,9 |
По оперативным данным Управления ЗАГС известно, что в июле происходило постепенное нарастание смертности со второй недели месяца. В дни максимальной температуры число случаев смерти возрастало вдвое, причем увеличивалась смертность в старшей возрастной группе. В такие дни на 32% увеличилось количество выездов бригад скорой медицинской помощи по поводу заболеваний системы кровообращения. Число обращений за скорой медицинской помощью в августе было выше, чем в июле, на 31 %, причем увеличилась доля вызовов по поводу заболеваний органов дыхания. В сентябре 2010 года уровень смертности был уже несколько ниже уровня сентября 2009 года, т. е. проявился «эффект жатвы», который захватил и октябрь. В ноябре 2010 г. в Москве было зарегистрировано на 832 случаев смерти (на 8,4%) меньше по сравнению с ноябрем 2009 года.
1.4. Оценка влияния температуры воздуха на смертность населения Воронежа летом 2010 года
Целью исследования явилось изучение влияния температуры воздуха на смертность населения Воронежа в период чрезвычайной ситуации, связанной с пожарами летом 2010 года.
Летом 2010 года в Воронеже регистрировалась аномально высокая температура воздуха. Волна жары состояла из 29-ти последовательных дней со среднесуточной температурой от 26,0 до 31,7°С, при среднегодовой 18,4-19,7°С. Максимальная температура достигла 40,1°С 29 июля 2010 года.
Данные о среднесуточной и максимальной за сутки температуре воздуха предоставлялись ГУ «Воронежский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды». Информация о суточной регистрации количества смертей получена в территориальном органе Федеральной службы государственной статистики по Воронежской области.