Пругло Г.Ю., Ержанова А.Е.

Казахский национальный медицинский университет им С.Д. Асфендиярова,

г. Алматы, Республика Казахстан

Математическое моделирование влияния качества атмосферного воздуха на заболеваемость населения

региона Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения

Наиболее представительным, как в научных исследованиях, так и в практическом здравоохранении является метод математического моделирования, позволяющий имитировать реально протекающие процессы, выделять наиболее значимые и оптимальные значения из множества вариантов, количественно отражать взаимосвязь ряда факторов вскрытую качественным анализом, использовать результаты автономных прогнозов о динамике отдельных факторов и выстраивать систему взаимосвязанных моделей.

Основным достоинством метода моделирования является возможность изучения степени изменчивости системы под влиянием отдельных факторов и определение всей полноты взаимосвязи переменных.

Нами, с целью изучения влияния на уровень заболеваемости населения Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения (КНГКМ) (моделируемый признак Y) ряда факторов (факторные признаки – Х₁, Х₂, Х₃ и Х₄), в качестве аппарата математической модели был использован множественный корреляционно-регрессионный анализ между показателями заболеваемости населения и концентрациями загрязняющих веществ атмосферного воздуха в пп. Тунгуш, Березовка и Жарсуат, которые расположены на различных расстояниях от контура месторождения – 2, 4 и 12 км соответственно.

В нашей модели:

Y – зависимая переменная - показатель заболеваемости населения

x₁ – x₄ – независимые переменные, а именно:

x₁ – концентрация H₂S

x₂ – концентрация SO₂

x₃ – концентрация NO₂

x₄ – концентрация CO.

Расчеты проводились в универсальной статистической программе Statistica 6,0 для Windows с использованием модуля «множественная регрессия» и метода пошаговой регрессии.

В наших расчетах полученные модели для всех поселков характеризуются высокой надежностью и достоверностью (F расчетное > значимости F) и высокой точностью предсказания (таблица 1), т.е. модель хорошо описывает явление (R² > 0,9). Коэффициенты множественной корреляции для всех поселков (R > 0,95) свидетельствуют о тесной связи факторных признаков с результативным.

Таблица 1 – Показатели регрессионной статистики и дисперсионного анализа

Населенные пункты	Коэффициенты		Критерии Фишера, F
	множественной корреляции, R	детерминации, R^2	F расчетное	значимость F
Тунгуш	0,982	0,965	13,69	0,07
Березовка	0,951	0,904	7,08	0,07
Жарсуат	0,966	0,933	6,98	0,13

Значение коэффициентов детерминации можно интерпретировать следующим образом: построенная регрессия для п. Тунгуш объясняет 96,5% разброса значений относительно среднего, для п. Березовка – 90,4% и для п. Жарсуат – 93,3%.

После пошагового определения достоверных переменных и исключения незначимых – прогнозные математические модели приняли следующий вид (таблица 2).

Таблица 2 – Прогнозные модели зависимости заболеваемости от уровня загрязнения атмосферного воздуха в исследуемых поселках

Населенные пункты	Уравнения регрессии
Тунгуш	Y = 9,5 + 617,2 · H2S + 30,8 · SO2
Березовка	Y = 6,9 + 34,0 · SO2 + 10,2 · NO2
Жарсуат	Y = 4,7 + 109,9 · SO2 + 26,2 · NO2

Таким образом, подставляя определенные значения концентраций исследуемых веществ в уравнение регрессии можно вычислить прогнозируемые показатели общей заболеваемости населения в изучаемых населенных пунктах.

Так, зависимость общей заболеваемости населения п. Тунгуш от концентрации H₂S и SO₂ в воздухе выглядит следующим образом – заболеваемость будет увеличиваться в 1,9 раз при росте концентрации H₂S на 0,001 мг/м³ (12,5% ПДК), а возрастание концентрации SO₂ на 0,01 мг/м³ (20% ПДК) увеличит показатель заболеваемости в 1,4 раза.

Для п. Березовка – увеличение концентрации SO₂ на каждые 0,01 мг/м³ (20% ПДК) будет способствовать повышению показателя общей заболеваемости в 1,4 раза, и увеличение концентрации NO₂ также на 0,01 мг/м³ (25% ПДК) повысит заболеваемость в 1,1 раза.

Для п. Жарсуат – на каждые 0,01 мг/м³ (20% ПДК) увеличения концентрации SO₂ приходится возрастание показателя общей заболеваемости населения в 3,0 раза, и на каждые 0,01 мг/м³ (25% ПДК) увеличения концентрации NO₂ – в 1,3 раза.

Таким образом, определены основные факторы и степень их влияния на показатели общей заболеваемости населения: для п. Тунгуш – это концентрации H₂S и SO₂, а для пп. Березовка и Жарсуат – концентрации SO₂ и NO₂ в воздушной среде с прямо пропорциональной зависимостью.