Диссертация (1173069), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Проведены аналогично описанным выше расчеты дляводозабора инфильтрационного типа ИВ2.Временные ряды средних месячных концентраций исследуемыхпараметров показывают, что для ряда ТГМ максимум приходится на июль,106для рядов О, Ц и Q - на май, для М - на апрель (рис.31). Аналогичнорезультатам,полученным поводозабору ПВ,максимумсуммарнойконцентрации ТГМ запаздывает по сравнению с максимумами остальныхисследуемых параметров на 2-3 месяца.При поиске связи между параметрами учтено их запаздывание поотношению к суммарной концентрации ТГМ (рис.32).Для рядов ТГМ - Q наибольший коэффициент корреляции выявлен присмещении ряда Q на 2 месяца, в рядах ТГМ - М - 3 месяца, ТГМ - Ц - 2месяца, ТГМ - О - 2 месяца, ТГМ - ДCl - без смещения (рис.32, табл.54).Рисунок 32 - Годовые временные ряды М, Ц, О, Q, ТГМ в воде водозабораИВ21.001.001.000.500.500.50-0.50Q1 3 5 7 9 11-0.50-1.001.000.500.50--1.00О13579 11Ц13579 11-1.00-0.50-0.50-1.001.00-0.50М1 3 5 7 9 11Dcl1 3 5 7 9 11-1.00107Рисунок 33 - Значениякоэффициентовкорреляциимеждусглаженнымивременнымирядамисодержания ТГМ и М,Ц, О, Q на ИВ2Таблица 54 - Значения коэффициентов корреляции до и после смещения(ИВ2)КоличествоrR2rR2Параметрмесяцев(до)(до)(после)(после)смещенияМ3-0,240,060,800,64Ц20,100,010,910,83О20,270,070,900,81Q2-0,140,020,850,72ДCl00,810,660,810,66Полученноеуравнениерегрессии(28)длядолгосрочногопрогнозирования суммарной концентрации ТГМ в зависимости от дозыхлора, мутности, цветности, окисляемости речной воды, расхода воды наПавловском водохранилище является достоверным, имеет высокое значениекоэффициента детерминации, средняя относительная ошибка прогнозасоставила 5,8%.ТГМ = -8,07 + 21,53 ДCl + 0,19 М - 0,18 Ц + 0,99 О + 0,009 QR2 = 0,96r = 0,98F = 30,85(29)А =5,8%Использование линейных зависимостей между сглаженным временнымрядом суммарной концентрации ТГМ и смещенными на найденноеколичествомесяцеввременнымирядамиисследуемыхнезависимыхпараметров показывает среднюю ошибку прогноза на уровне 16% и значениекоэффициента детерминации 0,62-0,83 (табл.55).Таблица 55 - Параметры линейных уравнений зависимости суммарнойконцентрации ТГМ от дозы хлора, мутности, цветности, окисляемости ирасхода воды на водохранилище и его параметры (на основе данных за 20112014 гг..
водозабор ИВ2)Уравнение№ ур-яR2RFА,%ТГМ = -28,83 + 63,54 ДCl300,660,8119,4823,5ТГМ = 6,01 + 0,25 М310,640,8017,3629,2ТГМ = 3,01 + 0,22 Ц320,830,9146,2823,9ТГМ = 1,03 + 2,07 О330,810,9044,2322,4ТГМ = 3,86 + 0,012 Q340,720,8526,4926,1108Важно отметить, что, несмотря на среднюю относительную ошибкупрогноза на уровне 25%, в некоторых конкретных случаях ошибка можетдостигать 150%. В качестве примера представлены результаты расчетаистинных суммарных концентраций ТГМ за 2014 год (табл.56).Таблица 56 - Результаты расчета концентрации ТГМ по уравнениям (табл.54)за 2014 год и относительная ошибка, % (ИВ2)Месяц123456789101112ТГМист3014,6012,0611,128,974,8042,8049,1545,9833,6427,7323,0319,31Ср.ошибка,%Расч.7,448,586,747,967,2711,5525,909,809,328,809,3710,2031%7,868,358,178,1811,5915,8214,9613,1616,6614,6218,9016,3642,7Расч.5,72,621,22,759,437,042,234,378,866,1101,760,4%6,266,296,399,2413,867,116,516,716,366,946,446,6134,9Номер уравнения32Расч.%15,94,8426,75,285,35,2816,05,1490,610,6038,47,8574,95,4331,56,2431,86,6021,25,5831,35,2835,27,0838,633Расч.35,038,521,735,445,832,079,036,329,236,543,730,634%7,036,416,627,6517,1810,148,079,109,319,106,627,8626,4Расч.5,525,31,83,8136,312,268,87,10,13,429,422,9%5,475,866,988,5118,407,727,977,776,396,136,146,1440,1Представляется интересным проведение аналогичных алгоритмоврасчета для временных рядов истинных концентраций исследуемыхпараметров.Смещениевременныхрядовистинныхконцентрацийисследуемых независимых параметров (М, Ц, О, Q и ДCl) относительновременного ряда суммарной концентрации ТГМ на количество месяцев,полученное для сглаженных временных рядов, также позволяет повыситьзначение парного коэффициента корреляции (табл.57).Таблица 57 - Значения коэффициентов корреляции до и после смещения(ИВ2)КоличествоrR2rR2Параметрмесяцев(до)(до)(после)(после)смещенияМ3-0,240,060,480,23Ц2-0,120,010,700,49О20,090,010,760,58Q3-0,060,000,460,21ДCl00,550,300,550,30109В результате смещения временных рядов значения коэффициентовкорреляции повысились (табл.56).Спомощьюкорреляционно-регрессионногоанализаполученоуравнение зависимости суммарной концентрации ТГМ от М, Ц, О, Q и ДCl(35).ТГМ = -11,76 + 24,02 ДCl + 0,08 М + 0,05 Ц - 0,32 О + 0,01 QR2 = 0,65r = 0,81(35)А = 42,13%F = 15,81Концентрация ТГМ, мкг/дм34035302520факт15расчет105Год02012201320142015Рисунок 34 - Фактическая и прогнозная концентрация ТГМ, мкг/дм3Важноотметить,чтосмещениепозволяетснизитьошибкуаппроксимации на 20%, коэффициент детерминации повысился на 40% посравнению с результатами, полученными ранее (см.п.3.3.3.4).3.4 Сопоставление качества питьевой воды по содержаниютригалогенметанов с заболеваемостью населенияВ соответствии с санитарно-эпидемиологическими требованиямипитьеваяводадолжнабытьбезопаснойвэпидемиологическомирадиационном отношениях, безвредной по химическому составу, должнаиметь благоприятные органолептические свойства [75].
Однако не всегда этитребования удается соблюсти. Потребление некачественной питьевой водыприводит к росту инфекционной и неинфекционной заболеваемости, снижаетадаптационные возможности организма.110Заболеваемость-показатель,определяющийсовокупностьзаболеваний впервые зарегистрированных на текущий календарный год,среди населения, проживающего на конкретной территории.Первичная заболеваемость - отношение числа вновь возникшихзаболеваний к средней численности населения, умноженное на 1000.Общая заболеваемость – это совокупность заболеваний (острых ихронических) среди тех или иных групп населения за определенныйкалендарный год.
Изучение общей заболеваемости проводится по даннымамбулаторно-поликлинических учреждений [84].На здоровье населения оказывает влияние совокупность факторов(биологические, природные, социально-экономические и др.). Вследствиеэтого поиск высокой и весьма высокой силы связи между содержанием ТГМв питьевой воде и показателями заболеваемости населения представляетсявесьма не обоснованной задачей. Однако в случае возникновения в паре«заболеваемость населения – содержание ТГМ в питьевой воде» связей науровне умеренных, следует обратить внимание на полученный результат и,возможно, провести более глубокий анализ.Нами предпринята попытка поиска связи между содержаниемкомпонентов ТГМ в резервуаре чистой воды (РЧВ 1-3) поверхностного (ПВ)и инфильтрационного водозаборов (ИВ2) и числом обращений позаболеваниям (общим и первичным) в медучреждения, расположенные в зонедействия водозаборов (П1, П2, П3 - в зоне действия водозабора ПВ; П4, П5,П6, П7 - в зоне действия водозабора ИВ2) [50,105,106,179].В качествеисходных данных приняты среднегодовые концентрации ТХМ, ДБХМ,БДХМ и ТБМ в резервуарах чистой воды водозаборов ПВ, ИВ2 и данные пообщейипервичнойзаболеваемостипоследующимпоказателям:злокачественные новообразования (ЗНО), болезни крови (БК), эндокринныезаболевания (ЭЗ), болезни системы кровообращения (БСК), болезни органовдыхания (БОД), болезни органов пищеварения (БОП), кожные болезни (КБ),болезни опорно-двигательного аппарата (БОДА), болезни мочеполовой111системы (БМПС), врожденные уродства (ВУ).
Данные по заболеваемостибыли собраны и подготовлены при выполнении проекта РГНФ «Экологогигиеническая оценка влияния качества воды на здоровье населения крупнойгородской агломерации (на примере г. Уфы)» №15-16-02009/16. При расчетахиспользуются данные за 12 лет (2002-2013гг.). Данные о заболеваемостяхпредставлены в виде среднегодового значения количества обращаемости на1000 посещений в смену. За среднегодовые значения концентраций ТГМпринята сумма результатов анализа, проводимого ежемесячно по каждому изкомпонентов, деленная на число месяцев в году.Оценка коэффициентов корреляции проводится в соответствии сошкалой Чеддока. Достоверность полученных коэффициентов корреляцииоценивается по таблице стандартных коэффициентов корреляции (по Л.С.Каминскому).
Достоверным считается такой коэффициент корреляции, когдапри определенном числе степеней свободы n - 2 (n = 12), он равен или болеетабличного, соответствующего степени безошибочного прогноза р ≥ 95%.С помощью корреляционного анализа проведен поиск связей междуконцентрациями ТГМ и показателями заболеваемости населения (табл.58).Таблица 58 – Результаты расчета коэффициентов корреляцииТХМБДХМДБХМЗНО0,490,490,11ТХМБДХМДБХМ0,030,02-0,14ТХМБДХМДБХМ-0,10-0,19-0,27ТХМ-0,50(поликлиники на территории поверхностного водозабора ПВ)Поликлиника П1Первичная заболеваемостьБКЭЗБСКБОД БОПКББОДА БМПС0,65 0,58-0,28-0,350,260,690,670,400,66 0,60-0,37-0,390,220,620,620,400,72 0,24-0,13-0,100,480,510,510,37Общая заболеваемость0,030,17-0,49-0,52 -0,310,62-0,570,070,060,05-0,65-0,56 -0,410,56-0,680,14-0,06 -0,15-0,45-0,48 -0,380,21-0,57-0,21Поликлиника П2Первичная заболеваемость0,270,09-0,030,48-0,070,050,41-0,120,220,06-0,160,50-0,200,010,31-0,300,37 -0,29-0,430,19-0,42 -0,23-0,05-0,45Общая заболеваемость0,440,20-0,380,19-0,390,26-0,12-0,39112ВУ0,330,54-0,050,590,740,40-0,05-0,24-0,34-БДХМДБХМТХМБДХМДБХМТХМБДХМДБХМТХМБДХМДБХМТХМБДХМДБХМТХМБДХМДБХМТХМБДХМДБХМТХМБДХМДБХМТХМБДХМДБХМТХМБДХМДБХМ-0,54-0,320,500,220,350,21-0,280,26-0,400,26-0,10-0,53-0,420,02-0,250,09-0,08-0,57Поликлиника П3Первичная заболеваемость-0,74 0,270,47-0,60 0,29-0,580,250,03-0,42-0,66 0,420,58-0,74 0,37-0,610,13-0,22-0,47-0,33 0,100,56-0,44 0,15-0,23 -0,11-0,05-0,62Общая заболеваемость-0,60 0,66-0,66-0,61 0,18-0,590,33-0,65-0,58-0,58 0,74-0,80-0,73 0,18-0,690,21-0,78-0,70-0,39 0,33-0,53-0,40 -0,26 -0,33 -0,03-0,50-0,43(поликлиники на территории инфильтрационного водозабора ИВ2)Поликлиника П4Первичная заболеваемостьЗНОБКЭЗБСК БОД БОПКББОДА БМПС-0,10 0,390,08 -0,330,220,53-0,14-0,29-0,33-0,17 0,190,26 -0,150,120,480,240,170,07-0,21 -0,12 0,33 -0,35 -0,470,280,00-0,30-0,32Общая заболеваемость-0,66 -0,45 0,52 -0,340,390,39-0,47-0,81-0,09-0,40 -0,15 0,15 -0,040,170,17-0,22-0,220,06-0,54 -0,17 0,400,29-0,07 -0,07 -0,27-0,44-0,30Поликлиника П5Первичная заболеваемость-0,02 -0,06 -0,45 -0,290,27-0,130,08-0,580,53-0,27 0,12 -0,56 -0,16 -0,210,080,14-0,230,17-0,26 -0,25 0,05 -0,240,230,05-0,37-0,250,54Общая заболеваемость0,10 -0,37 -0,58 -0,610,15-0,130,08-0,580,53-0,16 -0,07 -0,03 0,11-0,120,080,14-0,230,170,280,090,54 -0,360,180,05-0,37-0,250,54Поликлиника П6Первичная заболеваемость-0,35 -0,40 -0,79 -0,51 -0,29 -0,64 -0,56-0,58-0,68-0,49 -0,43 -0,51 -0,34 -0,09 -0,50 -0,04-0,04-0,14-0,14 -0,29 -0,17 -0,23 -0,37 -0,40 -0,34-0,41-0,36Общая заболеваемость-0,60 -0,61 -0,70 -0,51 -0,19 -0,70 -0,64-0,60-0,62-0,14 -0,32 -0,57 -0,08 -0,12 -0,16 -0,10-0,13-0,19-0,15 -0,41 -0,41 -0,32 -0,29 -0,14 -0,34-0,42-0,29Поликлиника П7Первичная заболеваемость-0,31 -0,14 -0,14 0,280,08-0,30 -0,24-0,02-0,53-0,06 -0,26 -0,26 0,440,250,60-0,620,74-0,040,02 -0,11 -0,11 0,25-0,34 -0,16 -0,100,11-0,33Общая заболеваемость113-0,520,860,73ВУ0,020,570,880,49-0,06-0,10-0,28-0,410,37-0,28-0,410,37-0,230,130,42-ТХМБДХМДБХМ-0,53-0,08-0,23-0,37-0,14-0,03-0,64-0,13-0,28-0,64-0,13-0,030,360,240,52-0,390,130,24-0,67-0,05-0,24-0,50-0,170,35-0,280,02-0,020,320,090,46По шкале Чеддока [156] до величины коэффициента корреляцииr = 0,3 связь между анализируемыми величинами считается «слабой».Полученные данные по поликлиникам, расположенным в зоне действияповерхностного водозабора, показывают, что в 71 случае из 174коэффициент корреляции r ≤ ± 0,3.