On the Tambov region example a research related to deep-well drinking waters’ composition influence on able-bodied population morbidity in 16 classes of diseases on the international classification has been performed. Correlation analysis, contingency tables analysis, local environmental standards calculation method (LES method) have been used for this purpose. Environment quality control in-situ-technology bases have been presented. Normal range limits of deep-well waters’ physical and chemical factors, as well as of morbidity in different classes of diseases have been calculated by means of the LES method.
morbidity, deep-well drinking waters’ quality, correlation analysis, contingency tables analysis, quality normal range limits.
1. Проблемы оценки качества среды обитания
При оценке качества окружающей человека среды в современной российской практике используют нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК) в воде, воздухе, почве, получаемые в результате токсикологических лабораторных экспериментов на подопытных популяциях организмов. Однако при применении ПДК в системе охраны природы и здоровья человека возникают сомнения в экологической эффективности таких нормативов. Это связано с тем, что данные нормативы определяют в лаборатории на изолированных тест-организмах с отдельными факторами без учета их взаимодействия. Эти нормативы находят только для химических веществ, но на природные популяции и сообщества действуют также тепловое, радиационное, электромагнитное, шумовое и биологическое загрязнения; полученные в лаборатории нормативы неправомерно переносятся на человека, который может иметь совершенно иную чувствительность к загрязнителям. ПДК применяют в виде единых нормативов для огромных географических и административных территорий и акваторий без учета их региональных или локальных особенностей. Методы определения ПДК предусматривают поиск только верхних допустимых уровней, в то время как низкие значения также могут иметь негативные последствия. Способы расчета ПДК не позволяют оценить вклад различных факторов в неблагополучие биоты и степень достаточности программы наблюдений за потенциально опасными факторами [1].
Альтернативой или дополнением к нормативам качества среды, полученным in lab, может быть установление пределов нормы по экологическим данным, добытым in situ. Однако при использовании природных данных возникает методическая проблема их анализа. В природных экосистемах на биологические характеристики одновременно действует множество факторов среды. Зависимость между переменными в этом случае имеет вид «плохо организованного», «размытого» облака точек (рис. 1). Причина «размытости» в том, что на зависимые показатели могут влиять сразу несколько природных и антропогенных факторов. Корреляционный анализ «размытых» зависимостей, естественно, демонстрирует сравнительно низкую и незначимую величину связей. Многомерный регрессионный анализ также осложнен рядом обстоятельств [2, 3].
1. Levich A.P., Bulgakov N.G., Maksimov V.N., Fursova P.V. Insitu-methodology of habitat quality assessment. Ispol’zovanie i okhrana priridodnykh resursov v Rossii [Use and preservation of nature resources in Russia], 2012. No. 6. p. 35. (in Russian)
2. Nalimov V.V., Chernova N.A. Statistical methods of extreme experiments planning. - M.: Publishing house “Nauka”, 1965. - 40 p. (in Russian)
3. Bulgakov N.G., Levich A.P.,. Barabash A.L., Yuzbekov A.K. Demography and morbidity in the Russian regions as indicators of ecological status of the territories. Bezopasnost v tekhnosfere. [Safety in Technosphere], 2013. No. 1. p. 63 (in Russian)
4. Levich A.P. Biotic concept of environmental control. Doklady RAN [Reports of Russian Academy of Science ], 1994. Vol. 337. No. 2. p. 280. (in Russian)
5. Levich A.P., Bulgakov N.G., Maksimov V.N. Theoretical and methodological basis of the technology of regional environmental control according to environmental monitoring. - M.: Publishing house “NIA-Nature”, 2000. - 271 p. (in Russian)
6. Levich A.P., Bulgakov N.G., Risnik D.V. Ecological control of environment according to biological and physico-chemical monitoring of natural objects. Kompyuternyye issledovaniya i modelirovaniye [Computer Research and Modelling]. 2010. Vol. 2. No. 2. p. 199. (in Russian)
7. Levich A.P., Bulgakov N.G., Maksimov V.N., Risnik D.V. “In situ”-technology for establishing local environmental standards. // Вопросы экологического нормирования и разработка системы оценки состояния водоемов [Questions of environmental standardization and development of evaluation system of water bodies. - M.: - Publishing house «KMK Scientific Press Ltd.», 2011. p. 32 (in Russian)
8. Levich A.P., Bulgakov N.G., Maksimov V.N. Insitu-assessment methodology of habitat quality: bioindicators. Doklady po ecologicheskomu pochvovedeniyu [Reports on Environmental Soil Science]. 2013a. Vol. 18. No. 1. p. 23. (in Russian)
9. Levich A.P., Bulgakov N.G., Risnik D.V., Milko E.S. Methodological problems of environmental data analysis and their solutions: the method of local environmental norms. Doklady po ecologicheskomu pochvovedeniyu [Reports on Environmental Soil Science]. 2013b. Vol. 18. No. 1. p. 9. (in Russian)
10. Chaddock R.E. Principles and methods of statistics. - Boston: Houghton Mifflin Company. 1925. - 471 p.
11. Risnik D.V., Levich A.P., Bulgakov N.G. and others. Searching for links between biological and physicochemical characteristics of the Rybinsk Reservoir ecosystem. Part 1: Determination analysis. Kompyuternyye issledovaniya i modelirovaniye [Computer Research and Modelling]. 2013 Vol. 5. No. 1. p. 83. (in Russian)
12. Chesnokov S.V. Determination analysis of socio-economic data. - M .: Publishing house «Nauka», 1982 - 168 p. (in Russian)
13. Goncharov I.A., Levich A.P., Risnik D.V. Program for establishment of boundaries of quality classes for quantitative characteristics of systems and establishment the relationship between characteristics (program setting BQC). Certificate of registration of rights to software No. 2012616523. Rospatent, 2012. (in Russian)
14. International Classification of Diseases. ICD 10, 1997 (http://www.mkb10.ru). (in Russian)
15. Mirkin B.G. Analysis of qualitative features and structures. - M., Publishing house “Statistika”, 1980. - 319 p. (in Russian)
16. Green S.B. How many subjects does it take to do a regression analysis? // Multivariate Behavioral Research. 1991. V. 26. P. 499.
17. Zuev E.T., Fomin G.S. Drinking and mineral water. Requirements of global and European standards for quality and safety. - M.: Publishing house “Protector”, 2003. - 320 p. (in Russian)
18. Petrov V.N. Physiology and pathology of iron metabolism. - Leningrad: Publishing house “Nauka”, 1982. - 204 p. (in Russian)
19. Tverdislov V.A., Tikhonov V.A., Yakovenko L.V. Physical mechanisms of biological membranes functioning. - M.: Publishing house “Moscow State University”, 1987. - 187 p. (in Russian)
20. McDonagh M., Whiting P., Bradley M., et al. Systematic review of water fluoridation in centralized water supply systems. - New York: Publishing house “University of York, Centre for Reviews and Dissemination”, 2000, 383 p.
21. Panasin V.I., Rymarenko D.A., Dedkov V.P., Savrasova T.A. Content and distribution of iodine in ecosystems of the Kaliningrad region. - Kaliningrad: Publishing house “Kaliningrad University”, 2002. 116 p. (in Russian)
22. Livchak I.F., Voronov J.V. Environmental protection. - Saint-Petersburg: Publishing house “Stroyizdat”, 1988. 342 p. (in Russian)
23. Mokienko A.V., Petrenko N.F. Gozhenko A.I. Epidemiological evaluation of relationship of drinking water disinfection between morbidity of population. Proceedings of the 7th International Congress “Water: Ecology and Technology” (ECWATECH 2006). - M: Publishing house “Firm SIBICO International.”, 2006. p. 961. (in Russian)
