Для выполнения анализа влияния температуры воздуха на смертность населения создана база данных по среднесуточной и максимальной за сутки температуре воздуха и суточному количеству смертей от болезней органов кровообращения, болезней органов дыхания и всех причин.
Оценка связи между температурой воздуха и ежедневными случаями смерти проводилась с помощью метода временных рядов. Влияние экстремальной температуры воздуха на смертность населения изучалось с лагами 0, 1, 2, 3 дня. На рис.1 представлена суточная динамика количества смертей от болезней органов кровообращения и максимальной температуры в Воронеже с лагом в 2 дня.
Рис. 1. Суточная динамика количества смертей от болезней органов кровообращения и максимальной температуры в Воронеже
с 21 июля по 20 августа 2010 года (лаг 2 дня)
Корреляционный анализ свидетельствует о статистически значимой положительной зависимости между температурой воздуха и смертностью населения от всех причин и болезней органов кровообращения с лагом 0, 1, 2, 3 дня и смертностью от болезней органов дыхания с лагом 3 дня (табл.6).
Таблица 6
Коэффициенты корреляции Пирсона между смертностью и максимальной температурой воздуха в Воронеже летом 2010 года
Лаг | смертность (все причины) | смертность от болезней системы кровообращения | смертность от болезней органов дыхания | |||
r | 95% ДИ | r | 95% ДИ | r | 95% ДИ | |
0 дней | 0,76* | 0,62-0,91 | 0,77* | 0,63-0,91 | 0,42 | 0,13-0,71 |
1 день | 0,73* | 0,56-0,90 | 0,72* | 0,55-0,89 | 0,35 | 0,29-0,77 |
2 дня | 0,73* | 0,56-0,90 | 0,70* | 0,53-0,88 | 0,30 | 0,24-0,74 |
3 дня | 0,65* | 0,44-0,86 | 0,66* | 0,47-0,86 | 0,45* | 0,16-0,74 |
r − коэффициент корреляции; * р<0,05 (уровень статистической значимости)
В таблице 7 и на рисунке 2 представлены результаты регрессионного анализа, отражающего зависимость смертности населения от максимальной температуры воздуха (наиболее статистически значимые коэффициенты корреляции получены при лаге «0»).
Таблица 7
Коэффициенты линейной регрессии между смертностью и максимальной температурой воздуха в г. Воронеж летом 2010 года
Лаг | смертность (все причины) | смертность от болезней системы кровообращения | ||
b | p | b | p | |
0 дней | 2,26 | <0,05 | 2,60 | <0,05 |
1 день | 3,38 | <0,05 | 2,60 | <0,05 |
2 дня | 3,55 | <0,05 | 2,27 | <0,05 |
3 дня | 3,36 | <0,05 | 2,67 | <0,05 |
b − коэффициент регрессии; р − уровень статистической значимости
Рис. 2. Регрессионный анализ оценки зависимости между максимальной температурой воздуха и количеством смертей от болезней органов кровообращения в Воронеже (лаг 0 дней)
Регрессионные коэффициенты свидетельствуют, что с ростом температуры воздуха на 1 градус количество случаев смерти увеличивается на 3%.
Необходимо отметить, что зависимость смертности населения от аномально высокой температуры воздуха не является абсолютно очевидной, поскольку дополнительно присутствовало загрязнение атмосферного воздуха в период пожаров, что внесло неопределенность в интерпретацию полученных данных.
1.5. Оценка влияния температуры и загрязнения воздуха на смертность населения Свердловской области летом 2010 года
Целью исследования была оценка влияния на смертность населения, проживающего в промышленно развитых городах Свердловской области (Екатеринбург, Нижний Тагил и Верхняя Пышма), факторов риска (высокая температура, лесные пожары и инверсионные процессы в атмосферном воздухе), связанных с действием на территории Европейской части Российской Федерации аномально стабильного антициклона в период с его зарождения (май 2010 года) до распада (август 2010 года).
Задачи исследования:
1. Выполнить сравнительную оценку уровня загрязнения атмосферного воздуха с мая по август 2010 года (период действия антициклона) с аналогичным периодом 2009 года в промышленно развитых городах Свердловской области.
2. Оценить влияние аномально стабильного антициклона на условия рассеивания промышленных и автотранспортных выбросов в городах с различным уровнем техногенного загрязнения.
3. Изучить влияние высокой температуры воздуха на смертность населения в промышленных городах Верхняя Пышма, Нижний Тагил и Екатеринбург в период действия антициклона.
4. Оценить влияние факторов риска, связанных с природным загрязнением атмосферного воздуха в результате лесных пожаров в Висимском заповеднике (30-40 км от города Нижний Тагил) и Шутовских болотах (25-40 км от городов Верхняя Пышма и Екатеринбург) и техногенным загрязнением, на здоровье населения.
5. Оценить риск и экономический ущерб для здоровья населения в промышленных городах Свердловской области в связи с действием высоких температур и неблагоприятных условий рассеивания техногенных и природных выбросов в период действия антициклона.
Данные о концентрациях загрязняющих веществ и температуре воздуха были предоставлены СОГУ «Центр экологического мониторинга и контроля» Министерства природных ресурсов Свердловской области. Исходной информацией для оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха явились ежедневные измерения концентраций пылевых частиц с аэродинамическим диаметром до 10 мкм (РМ10), диоксида азота, диоксида серы и оксида углерода, мониторинг которых в городах Верхняя Пышма, Нижний Тагил и Екатеринбург проводится на автоматических станциях контроля качества атмосферного воздуха «СКАТ». Среднее ежемесячное число измерений по каждому веществу составило от 1440 до 2220 измерений.
Информация о количестве смертей за сутки была предоставлена ГОУЗ «Медицинский информационно-аналитический центр» Министерства здравоохранения Свердловской области. В анализ включены случаи смерти населения от всех причин, а также отдельно от болезней органов дыхания и болезней системы кровообращения. Из общей смертности были исключены травмы, отравления и другие последствия внешних причин.
Результаты исследования.
По задаче 1. В результате действия аномально стабильного антициклона предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ техногенного (выбросы автотранспорта и промышленные выбросы) и природного происхождения (лесные пожары) в промышленно развитых городах Свердловской области были превышены до 2-5 раз в июле и августе 2010 года относительно аналогичных показателей 2009 года. В период с мая по июнь 2010 года значительных превышений предельно допустимых концентраций не зафиксировано (табл. 8, 9 и 10).
Таблица 8
Концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе
Верхней Пышмы за период с мая по август 2009 г. и 2010 г. (мг/м3)
Вещество | Среднесуточная концентрация | Максимальная разовая концентрация | ||||||||
ПДК | май | июнь | июль | август | ПДК | май | июнь | июль | август | |
2009 год | ||||||||||
РМ10 | 0,06 | 0,02 | 0,0088 | 0,0071 | 0,01 | 0,3 | 0,29 | 0,1 | 0,1 | 0,09 |
NO2 | 0,04 | 0,02 | 0,01 | 0,01 | 0,012 | 0,2 | 0,11 | 0,08 | 0,06 | 0,05 |
SO2 | 0,05 | 0,02 | 0,0084 | 0,005 | 0,005 | 0,5 | 0,56 | 0,19 | 0,08 | 0,62 |
CO | 3,0 | 0,12 | 0,17 | 0,13 | 0,0155 | 5,0 | 2,51 | 2,14 | 1,35 | 2,64 |
2010 год | ||||||||||
РМ10 | 0,06 | 0,007 | 0,002 | 0,007 | 0,04 | 0,3 | 0,09 | 0,04 | 0,12 | 0,18 |
NO2 | 0,04 | 0,04 | 0,027 | 0,038 | 0,05 | 0,2 | 0,18 | 0,12 | 0,20 | 0,09 |
SO2 | 0,05 | 0,0024 | 0,0099 | 0,0081 | 0,01 | 0,5 | 0,097 | 1,72 | 0,31 | 0,05 |
CO | 3,0 | 0,45 | 0,37 | 0,508 | 0,89 | 5,0 | 0,2 | 0,15 | 0,24 | 1,9 |
Таблица 9