Оценка влияния температуры и загрязнения воздуха на смертность населения Свердловской области летом 2010 года ⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 8Следующая ⇒ 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

Концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе Нижнего Тагила 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, 036	0, 027	0, 024	0, 029	0, 3	0, 24	0, 12	0, 09	0, 25
NO2	0, 04	0, 038	0, 03	0, 04	0, 033	0, 2	0, 2	0, 13	0, 15	0, 14
SO2	0, 05	0, 03	0, 02	0, 02	0, 018	0, 5	0, 38	0, 32	0, 19	0, 38
CO	3, 0	0, 28	0, 27	0, 29	0, 349	5, 0	2, 72	2, 58	2, 93	2, 09
	2010 год
РМ10	0, 06	0, 0292	0, 0184	0, 028	0, 069	0, 3	0, 217	0, 06	0, 21	0, 346
NO2	0, 04	0, 076	0, 034	0, 04	0, 061	0, 2	0, 33	0, 24	0, 13	0, 081
SO2	0, 05	0, 0092	0, 0045	0, 0093	0, 0086	0, 05	0, 067	0, 04	0, 05	0, 032
CO	3, 0	0, 374	0, 289	0, 36	0, 73	5, 0	1, 85	1, 65	1, 45	1, 23

 

Таблица 10

Концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе Екатеринбурга 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, 0021	0, 0236	0, 028	0, 3	–	0, 0022	0, 149	0, 16
NO2	0, 04	–	0, 02	0, 02	0, 03	0, 2	–	0, 06	0, 1	0, 23
SO2	0, 05	–	0, 01	0, 005	0, 003	0, 5	–	0, 15	0, 09	0, 37
CO	3, 0	–	0, 37	0, 17	0, 11	5, 0	–	10, 32	29, 04	9, 54
	2010 год
РМ10	0, 06	0, 028	–	–	0, 04	0, 3	0, 112	–	–	0, 13
NO2	0, 04	0, 056	0, 043	0, 038	0, 05	0, 2	0, 65	0, 52	0, 406	0, 08
SO2	0, 05	0, 025	0, 0065	0, 009	0, 01	0, 5	1, 67	0, 05	0, 12	0, 03
CO	3, 0	0, 49	0, 34	0, 556	0, 84	5, 0	3, 65	1, 7	3, 6	1, 8

 

По задаче 2. Оценка влияния аномально стабильного антициклона на условия рассеивания промышленных и автотранспортных выбросов выполнена для периода май – август 2010 года (время действия антициклона). Характеристика активности антициклона по данным температурного режима приведена в таблице 11.

Таблица 11

Значения среднесуточной (Т ср.) и максимальной (Т макс.) температуры атмосферного воздуха в городах Свердловской области

в период действия аномально стабильного антициклона в 2010 году, ˚ С

Месяц	Верхняя Пышма		Нижний Тагил		Екатеринбург
	Т ср.	Т макс.	Т ср.	Т макс.	Т ср.	Т макс.
Май	14, 5	21, 8	11, 8	19, 9	14, 5	21, 8
Июнь	18, 6	25, 0	15, 2	22, 1	18, 6	25, 0
Июль	20, 5	27, 9	17, 8	23, 4	20, 5	27, 9
Август	20, 2	29, 2	17, 4	25, 4	20, 2	29, 2

 

Обобщенные результаты оценки влияния аномально стабильного антициклона (высокий температурный режим) на условия рассеивания загрязняющих веществ в изучаемых городах приведены в таблице 12. Для всех трех городов найдена статистически значимая взаимосвязь (р < 0, 05) между среднесуточной концентрацией оксида углерода и среднесуточной температурой воздуха (с повышением температуры воздуха увеличивается концентрация оксида углерода). В городе Верхняя Пышма установлена аналогичная статистически значимая слабая связь между среднесуточной температурой воздуха и концентрациями других загрязняющих веществ.

        

 

 

Таблица 12

Коэффициенты корреляции между среднесуточной температурой воздуха и концентрациями загрязняющих веществ (май – август 2010 года)

Город	Коэффи- циент	Диоксид азота	Диоксид серы	Оксид углерода	РМ10
Верхняя Пышма	r Пирсона	0, 30	0, 49	0, 51	0, 22
	r Спирмена	0, 24	0, 66	0, 55	0, 46
Екатеринбург	r Пирсона	0, 07	-0, 005	0, 42	0, 15
	r Спирмена	0, 09	0, 06	0, 49	0, 37
Нижний Тагил	r Пирсона	-0, 17	0, 06	0, 29	-0, 12
	r Спирмена	-0, 19	0, 11	0, 42	0, 35

r _{Пирсона} – коэффициент корреляции Пирсона, r _{Спирмена} – коэффициент корреляции Спирмена; жирным шрифтом выделены статистически значимые (р≤ 0, 05) значения коэффициентов корреляции.

Рис.3. Зависимость между среднесуточной концентрацией СО и среднесуточной температурой для г.Верхняя Пышма.

 

Действие аномально стабильного антициклона (высокая температура и инверсионные процессы в атмосфере) в промышленно развитых городах Свердловской области существенно повлияло на условия рассеивания приземных концентраций загрязняющих веществ техногенного характера в конце июля и, особенно, в августе 2010 года.

Влияние непосредственного природного загрязнения атмосферного воздуха в результате лесных пожаров на здоровье населения (повышение уровня преждевременной смертности) в промышленно развитых городах Свердловской области не выявлено из-за невозможности разделения вклада природного и техногенного загрязнения по одноименным загрязняющим веществам.

 

По задаче 3. Оценка влияния факторов риска, связанных с высокими температурами, на здоровье населения в промышленных городах Верхняя Пышма, Нижний Тагил и Екатеринбург выполнена в период действия антициклона (май – август 2010 года), а также его активной фазе (июль – август 2010 года).

Для периода с мая по август установлена статистически значимая (р < 0, 05) слабая корреляционная связь между среднесуточной температурой воздуха и смертностью населения в городе Екатеринбурге (r=0, 21; р=0, 026). В городах Верхняя Пышма и Нижний Тагил статистически значимая связь не выявлена. Результаты для периода июль – август 2010 года приведены в таблице 13. Для этого периода установлены средние значения корреляционной зависимости между температурными показателями и количеством смертей от всех причин.

Таблица 13

Коэффициенты корреляции между среднесуточной температурой воздуха и количеством смертей от всех причин

 

Город	Коэффициент корреляции r	Уровень значимости р
Верхняя Пышма	0, 32	0, 03
Екатеринбург	0, 50	< 0, 01
Нижний Тагил	0, 46	< 0, 01

 

По задаче 4. Оценка влияния факторов риска, связанных с природным загрязнением атмосферного воздуха в результате лесных пожаров в Висимском заповеднике и Шутовских болотах, и техногенного загрязнения на смертность населения. Для периода с мая по август 2010 года результаты анализа приведены в таблице 14, для периода с июля по август 2010 года – в таблице 15.

Таблица 14

Коэффициенты корреляции Пирсона между концентрациями загрязняющих веществ и количеством смертей от всех причин мая по август 2010 года

 

Город	Коэффи- циент	Диоксид азота	Диоксид серы	Оксид углерода	PM10
Верхняя Пышма	r	0, 26	0, 11	0, 28	0, 32
	p	< 0, 01	0, 25	< 0, 01	< 0, 01
Екатеринбург	r	0, 30	0, 05	0, 02	-0, 04
	p	< 0, 01	0, 57	0, 85	0, 67
Нижний Тагил	r	-0, 09	0, 20	0, 05	-0, 14
	p	0, 35	0, 03	0, 64	0, 15

 

Таблица 15

Коэффициенты корреляции Пирсона между концентрациями загрязняющих веществ и количеством смертей от всех причин с июля по август 2010 года

Город	Коэффи- циент	Диоксид азота	Диоксид серы	Оксид углерода	PM10
Верхняя Пышма	r	0, 43	0, 33	0, 49	0, 46
	p	< 0, 01	0, 0 2	< 0, 01	< 0, 01
Екатеринбург	r	0, 36	0, 05	0, 35	0, 13
	p	0, 01	0, 69	0, 01	0, 35
Нижний Тагил	r	0, 09	0, 01	-0, 02	-0, 31
	p	0, 54	0, 95	0, 91	0, 02

 

 

Рис.4 Зависимость между количеством смертей от всех причин и среднесуточной концентрацией СО в г.Верхняя Пышма

(период июль–август 2010 года)

 

Для периода июль - август также были построены модели множественной линейной регрессии (двухфакторные), описывающие связь между общей смертностью населения и среднесуточной температурой, концентрациями РМ₁₀, диоксида серы. При объединении в одном уравнении двух предикторов (среднесуточной температуры и концентраций одного из загрязняющих веществ) качество регрессии улучшается, что отражается на величине множественного коэффициента корреляции (или коэффициента детерминации R² ), для каждого предиктора отдельно коэффициент детерминации значительно меньше, чем при объединении. В таблице 16 приведены значения множественного коэффициента корреляции R, коэффициента детерминации R² и соответствующего рассчитанного уровня значимости р для выбранной модели регрессии в целом.

Таблица 16

Множественные коэффициенты корреляции (R), коэффициенты детерминации (R²) при оценке влияния температуры и загрязнения атмосферного воздуха на количеством смертей от всех причин

Город	Диоксид серы + температура			PM10 + температура
	R	R2	р	R	R2	р
Верхняя Пышма	0, 41	0, 17	0, 01	0, 47	0, 23	< 0, 01
Екатеринбург	0, 50	0, 25	< 0, 01	0, 52	0, 27	< 0, 01
Нижний Тагил	0, 46	0, 22	< 0, 01	0, 49	0, 24	< 0, 01

 

По задаче 5. Выполнены расчеты дополнительных случаев смерти в связи с воздействием пылевых частиц РМ₁₀ и диоксида серы в изученных городах (табл. 17). Вероятное число дополнительных случаев преждевременной смерти, связанных с действием аномально стабильного антициклона, составило 10 случаев в городе Верхняя Пышма, 136 случаев в городе Нижний Тагил, 224 случая в городе Екатеринбурге в зависимости от различных уровней техногенной нагрузки в этих промышленных городах Свердловской области. Всего 370 дополнительных случаев.

Таблица 17

Количество дополнительных случаев смерти в связи

с воздействием пылевых частиц РМ₁₀ и диоксида серы

за период с мая по август 2010 года

Город	Дополнительное количество смертей
	от всех причин				от сердечно-сосудистых заболеваний
	май	июнь	июль	август	май	июнь	июль	август
Верхняя Пышма	2	–	1	7	1	–	1	4
Нижний Тагил	32	20	30	54	24	15	23	41
Екатеринбург	111	–	–	113	84	–	–	85

Примечание: «–» отсутствуют достоверные и полные данные

 

Наибольшее количество дополнительных случаев смерти в городах Верхняя Пышма и Нижний Тагил прогнозируется в августе от всех причин (7 и 54 случая соответственно) и от болезней органов кровообращения (5 и 41 случай соответственно). В Екатеринбурге получены ориентировочные данные вследствие отсутствия достоверной полной информации об ежедневных случаях смерти. В связи с острыми и хроническими эффектами от РМ₁₀ в мае прогнозируется 111 случаев смерти от всех причин и 84 случая смерти в связи с сердечно-сосудистой патологией, в августе – 113 и 85 случаев соответственно.

Результаты расчета экономического ущерба для здоровья населения в результате действия аномально стабильного антициклона приведены в таблице 18.

Таблица 18

Расчет экономического ущерба от вероятного повышения уровня смертности в результате действия аномально стабильного антициклона в Свердловской области в период с мая по август 2010 года

Город	Вероятное число дополни-тельных случаев смерти	Экономический ущерб для здоровья населения в результате одного преждевременного случая смерти, тыс. рублей в год	Сумма ущерба для здоровья населения (ст.2 * ст.3), тыс. рублей
1	2	3	4
Екатеринбург	224	2270, 0	508480, 0
Нижний Тагил	136	2270, 0	308720, 0
Верхняя Пышма	10	2270, 0	22700, 0
Итого:	370	2270, 0	839900, 0

При оценке экономического ущерба для здоровья населения городов Екатеринбурга, Нижний Тагил и Верхняя Пышма использованы данные о величине экономического ущерба в результате одного преждевременного случая смерти, рассчитанные для Свердловской области в целом (2270, 0 тыс. рублей потерь валового регионального продукта, данные 2009 года), с учетом усредненного числа лет не дожития, расчет которого выполнен на основе данных о половозрастной структуры смертности по Свердловской области за 2009 год (15, 3 лет не дожития в результате преждевременной смерти). Сумма экономического ущерба для здоровья населения промышленно развитых городов Екатеринбурга, Нижний Тагил и Верхняя Пышма в результате вероятного повышения уровня смертности в связи с неблагоприятным воздействием аномально стабильного антициклона в период с мая по август 2010 года составила 839 900, 0 тыс. рублей.

Выводы:

1. В результате действия аномально стабильного антициклона предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ техногенного (выбросы автотранспорта и промышленные выбросы) и природного присхождения (лесные пожары) в промышленно развитых годах 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.

2. Действие аномально стабильного антициклона (высокая температура и инверсионные процессы в атмосфере) в промышленно развитых городах Свердловской области существенно повлияло на условия рассеивания приземных концентраций загрязняющих веществ техногенного характера в конце июля и особенно в августе 2010 года (коэффициент корреляции между среднесуточной температурой и концентрацией диоксида азота составил 0, 4 – 0, 5, концентрацией оксида углерода от 0, 3 до 0, 5, диоксида серы до 0, 4), что создало условия негативного влияния этих факторов на здоровье населения (вероятное увеличение показателя преждевременной смертности).

3. Влияние непосредственного природного загрязнения атмосферного воздуха в результате лесных пожаров на здоровье населения (повышение уровня преждевременной смертности) в промышленно развитых городах Свердловской области не выявлено из-за невозможности разделения вклада природного и техногенного загрязнения по одноименным загрязняющим веществам.

4. Влияние повышенной температуры воздуха, вызванной действием аномально стабильного антициклона, на состояние здоровья населения промышленно развитых городов Свердловской области характеризуется средними значениями коэффициентов корреляции (коэффициент корреляции на уровне значений около 0, 32 – 0, 5).

5. Влияние повышенной концентрации загрязняющих веществ техногенного и природного характера в условиях инверсионных атмосферных явлений и высокой температуры, связанных с действием аномально стабильного антициклона, на здоровье населения характеризуется средними и низкими значениями коэффициентов корреляции (коэффициенты корреляции от 0, 2 до 0, 5). При этом зависимость выше при совместном действии высокой температуры и повышенного загрязнения атмосферного воздуха.

6. Вероятное число дополнительных случаев преждевременной смерти, связанных с действием аномально стабильного антициклона, составило 10 случаев в городе Верхняя Пышма, 136 случаев в городе Нижний Тагил, 224 случая в городе Екатеринбурге в зависимости от различных уровней техногенной нагрузки в этих промышленных городах Свердловской области. Всего 370 дополнительных случаев.

7. Экономический ущерб для здоровья населения Свердловской области, проживающего в промышленно развитых городах Екатеринбурге, Нижний Тагил и Верхняя Пышма) за счет вероятного (при уровне средних и низких значений коэффициентов корреляции) повышения уровня смертности в результате действия аномально стабильного антициклона на фоне техногенного загрязнения в период с мая по август 2010 года составил 839900, 0 тыс. рублей (менее 0, 1 процента годового валового регионального продукта).

 

1.6. Оценка влияния температуры воздуха на смертность населения в Архангельске за 1999 – 2008 годы [2].

Целью работы было изучение взаимосвязи между изменением среднесуточной температуры и смертностью населения в городе Архангельске за период с 1999 по 2008 годы. Данные о суточном количестве смертей предоставлены Федеральной службой государственной статистики Российской Федерации. Смертность изучалась по пяти причинам (инфаркты, инсульты, болезни органов дыхания, внешние причины и все естественные причины) в двух возрастных группах: 30-64 года, 65 лет и старше. Метеорологические данные предоставлены Северным межрегиональным территориальным управлением Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

Для оценки влияния температуры на смертность использованы следующие методы статистического анализа:

1) построение обобщенных пуассоновских регрессионных моделей для изучения зависимостей ежедневной смертности от температуры воздуха;

2) дисперсионный анализ независимых выборок для оценки влияния коротких (дискретных) погодных эпизодов – волн жары и холода на смертность.

За период исследования выявлены десять волн жары и восемь волн холода. Температурный порог для тепловых волн составил +21, 0°С, а для холодовых –21, 5°С. Изучение временных лагов, полученных в ходе исследования корреляций между температурой воздуха и смертностью, показало, что влияние жары на смертность носит мгновенный, острый характер, в то время как действие холода, наоборот, отсроченный.

При изучении тепловых волн статистически значимо установлено возрастание смертности от внешних причин в возрастной группе 65 лет и старше и в группе 30–64 лет, инсультов и всех естественных причин в возрастной группе 65 лет и старше (табл. 19).

Таблица 19

Относительный риск смертности в период температурных

волн в г. Архангельске, 1999–2008 годы [2]

 

Причина смерти	Возрастная группа, лет	Холодовая волна		Тепловая волна
		RR	95%ДИ	RR	95%ДИ
Инфаркты	30-64	1, 44*	1, 13-1, 75	1, 05	0, 80-1, 31
	65+	1, 32*	1, 06-1, 58	1, 02	0, 81-1, 24
Инсульты	30-64	1, 29	0, 74-1, 83	1, 20	0, 80-1, 61
	65+	1, 37*	1, 12-1, 62	1, 42*	1, 23-1, 62
Болезни органов дыхания	30-64	1, 41	0, 77-2, 05	1, 11	0, 63-1, 60
	65+	1, 32	0, 14-2, 50	1, 54	0, 71-2, 37
Все естественные причины	30-64	1, 26*	1, 08-1, 43	1, 08	0, 94-1, 22
	65+	1, 35*	1, 19-1, 52	1, 14*	1, 02-1, 26
Внешние причины	30-64	1, 47*	1, 18-1, 76	1, 24*	1, 01-1, 47
	65+	0, 99	0, 26-1, 72	1, 70*	1, 08-2, 32

Примечание: RR – относительный риск;

* – относительный риск статистически значим при 95 % уровне

 

При изучении холодовых волн статистически значимо определено возрастание смертности от инфарктов и всех естественных причин в обеих возрастных группах, инсультов в группе 65 лет и старше и внешних причин в группе 30–64 лет (табл. 19). Ущерб от холодовых волн составил 179 дополнительных смертей, от тепловых волн – 110 дополнительных случаев смерти.

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: