Методы изучения и анализа результатов исследования факторов окружающей среды и условий жизнедеятельности

ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ

Центрами санитарно-эпидемиологического надзора проводится из­учение факторов среды обитания, условий и режима воспитания, обуче­ния, отдыха детских и подростковых организованных коллективов с ши­роким использованием лабораторных исследований и инструментальных замеров, что обеспечивает объективную оценку их санэпидблагополучия. Исследования с использованием лабораторных методов исследования и инструментальных замеров составляют свыше 60% обследований детских и подростковых учреждений.

Данные лабораторно-инструментальных исследований по изучению санитарно-гигиенических условий воспитания, обучения и досуга детей и подростков представляются в отчетной форме Госкомстата России №18 и в отраслевых отчетных формах № 8-94-санэпид "О санитарном состоянии детских и подростковых летних оздоровительных учреждений и работе центров Госсанэпиднадзора за 1999 г." и №9-94-санэпид "Отчет о работе отделов (отделений) гигиены детей и подростков центров Госсанэпиднад­зора за 199_г.".

Анализ этих данных свидетельствует, что лабораторным исследова­ниям подвергаются почва, воздушная среда, физические факторы окру­жающей среды и игрушек, продукты питания.

Почва детских площадок селитебных зон населенных пунктов иссле­дуется по санитарно-химическим показателям, при этом особое внимание уделяется выявлению солей тяжелых металлов, превышение нормативов которых может наблюдаться в 60% проб.

Пробы почвы детских площадок исследуются и по микробиологиче­ским показателям. На площадках детских учреждений исследуются также пробы почвы на гельминты. В этом отношении наиболее неблагополучная ситуация складывается в крупных городах. В среднем по России удель­ный вес числа проб, не отвечающих гигиеническим нормативам, составля­ет свыше 2%.

Исследования проб почвы на радиоактивные вещества свидетель­ствует, что все они, как правило, отвечают гигиеническим нормативам.

Исследования почвы сейчас приобретают особое значение, так как на ряде территорий почва занимает второе ранговое место по значимости в формировании патологии детских контингентов населения (Р.Халметов, 1994).

Значительную часть времени дети и подростки проводят в помеще­ниях воспитательно-образовательных учреждений, в связи с чем приобре­тают важное значение исследования воздуха.

  Определенные параметры температуры, влажности, скорости движе­ния воздуха и допустимого содержания в нем вредных веществ для дет­ских помещений регламентируются различными санитарно-гигиеническими нормативами.

В государственном надзоре особое место занимает обнаружение вредных примесей, поскольку многое из того, что окружает детей, являет­ся источником загрязнения воздуха.

Состав загрязнений и физико-химические параметры отдельных ве­ществ в значительной мере определяются особенностями обучения детей в кабинетах химии, информатики и вычислительной техники, мастерских школ и учебно-производственных комбинатов (УПК), конструктивными особенностями оборудования и санитарно-технических устройств детских учреждений.

В настоящее время существуют методы контроля значительного ко­личества веществ в атмосферном воздухе и воздухе рабочих помещений, которые могут быть использованы и в детских учреждениях. При этом используются фотоколориметрические, спектральные (ультрафиолетовая -инфракрасная - спектроскопия, масс-спектрометрия, спектрально-люминесцентные методы), хроматографические и электрохимические методы.

Большинство новых методов анализа обладает высокой чувствитель­ностью, позволяющей определять наличие вредных веществ на уровне ПДК и ниже.

Для оценки взвешенной в воздухе пыли издавна используются две группы методов: весовые (или гравиметрические), которые позволяют определить количество пыли по ее массе (в мг/м³), например, в мастер­ских школ и УПК, и счетные или кониметрические, позволяющие опреде­лить число пылевых частиц (в 1 см³ воздуха), например, в спортивных залах.

Центрами ГК СЭН регулярно проводятся исследования воздушной среды на детских и подростковых объектах, однако количество объектов, на которых они были обследованы с использованием лабораторных мето­дов и инструментальных замеров составляют около 20%.

В воздухе детских и подростковых учреждений лабораторными ме­тодами исследуется, прежде всего, содержание паров и газов, в том числе 1 и 2 классов опасности. Превышение предельно допустимых концентраций (ПДК) веществ 1 и 2 класса опасности связано с чрезвычайными ситуа­циями загрязнения помещений школ металлической ртутью. Аварийные ситуации на канализационных системах в школах и профессионально-технических училищах (ПТУ) могут приводить к повышению концентра­ции аммиака и сероводорода в помещениях выше ПДК в 4-6 раз.

    Воздушная среда детских учреждений исследуется и на бактериаль­ную обсемененность.

Наиболее распространенными физическими факторами в детских и подростковых учреждениях являются шум, вибрация, неионизирующее излучение, а также микроклимат, в котором проходит жизнедеятельность ребенка. Исследования и оценка этих факторов должна складываться из изучения физических, физиолого-гигиенических и клинических проявле­ний влияния на организм детей и подростков.

Исчерпывающими физическими характеристиками шумов являются спектрограммы и уровнеграммы. Первая характеризует особенности вос­приятия и воздействия, вторая - глубину воздействия и скорость наступле­ния повреждения. Важной характеристикой шума является время, в тече­ние которого тот или иной его уровень воздействует на человека.

Адекватным физическим критерием для характеристики вибрации является мощность колебательного процесса. Нормируемым физическим параметром является колебательная скорость.

Для измерения шума и вибрации используется различная шумо- и виброизмерительная аппаратура.

Неионизирующие излучения охватывают весьма широкий диапазон электромагнитного спектра - от квазистатических полей до ультрафиоле­товых волн. Наиболее изученными из неионизирующих излучений в на­стоящее время являются электромагнитные излучения радиочастотного диапазона.

В гигиенической практике для оценки уровня электромагнитных из­лучений используются измерительные приборы.

Для детей и подростков весьма важным является обеспечение опти­мальных микроклиматических условий, поскольку это создает резерв повышения эффективности обучения и воспитания, увеличения работо­способности детей, улучшения их физического состояния без напряжения реакций терморегуляции.

Анализ физических факторов окружающей среды в детских и под­ростковых учреждениях выявил следующие закономерности.

В целом по России замеры освещенности свидетельствуют, что на трети объектах уровень освещенности, как правило, ниже гигиенических нормативов.

В детских и подростковых учреждениях проводятся инструменталь­ные замеры параметров микроклимата (температура, относительная влаж­ность и скорость движения воздуха). По данным анализа донесений по медико-санитарному обеспечению образовательных учреждений откло­нения микроклимата происходят за счет низких температурных пара­метров, возникающих при неэффективной работе систем отопления.

  Организованные детские коллективы могут подвергаться и воздей­ствию таких физических факторов как шум и вибрация мастерские и компьютерные классы школ, профессионально-технических училищ (ПТУ), учебно-производственных комбинатов (УПК)].

В связи с более активным внедрением в школах, средних специаль­ных учебных заведениях, ПТУ классов вычислительной техники увеличи­вается, в целом, число исследований электромагнитных полей и ионизи­рующего излучения.

Замеры ионизирующего излучения на детских и подростковых объ­ектах свидетельствуют, что и с этим фактором могут сталкиваться дети и подростки. В ряде территорий страны отмечены уровни ионизирующего излучения, превышающие гигиенические нормативы.

Санитарно-химическим исследованиям подвергаются предметы дет­ского обихода (игрушки, отделочные материалы).

Крупными центрами Госсанэпиднадзора проводятся токсикологиче­ские исследования образцов игрушек.

Врач по гигиене детей и подростков анализирует результаты микро­биологических исследований в детских учреждениях молочных продук­тов, воды, готовых блюд.

При контроле за санитарно-эпидемиологическим режимом образова­тельных и оздоровительных учреждений отбираются смывы на наличие бактерий группы кишечной палочки, патогенной флоры.

Лабораториями центров Госсанэпиднадзора проводится огромное ко­личество анализов в целях контроля за обеспечением существующего законодательства по охране здоровья подрастающего поколения. Эффек­тивность этой деятельности зависит не только от соблюдения требуемых методических приемов и надежной аналитической аппаратуры, но и, в значительной степени, от рациональных способов обработки получаемой информации.

При исследовании физических факторов среды необходимые методы статистического анализа, как правило, содержатся в соответствующих методических указаниях.

Концентрация вредных веществ в воздухе детских учреждений рас­сматривается как случайная величина и оценивается с помощью методов математической статистики. Для характеристики загрязнения может ис­пользоваться средняя арифметическая; степень рассеяния (разброса) ва­риационного ряда определяется средним квадратическим отклонением (а), коэффициентом вариации (V).

При проведении санитарно-гигиенических исследований отобранные пробы, как правило, представляют только небольшую часть всех возмож­ных проб, т.е. выборку. Если бы имелась возможность постоянно прово­дить измерения концентраций вредных веществ или пыли в воздухе дет­ских и подростковых учреждений, то можно было бы получить всю гене­ральную совокупность.

       Чтобы определить степень точности выборочного наблюдения, необ­ходимо оценить величину ошибки, которая может случайно произойти в процессе выборки. Такие ошибки носят название случайных ошибок ре­презентативности (т) и являются фактически разностью между средней, полученной при выборочном статистическом наблюдении, и средней, которая была бы получена при сплошном исследовании того же объекта наблюдения. Ошибка репрезентативности (или ошибка средней величины) возникает потому, что при выборочном наблюдении изучается только часть генеральной совокупности, которая недостаточно точно воспроиз­водит, представляет генеральную совокупность.

Эти ошибки (т) нельзя смешивать с ошибками регистрации прибора, которые зависят от качества проведения исследования или точности при­бора или метода.

Ошибка средней величины исчисляется по формуле:

где: σ - среднее квадратичное отклонение; n - число наблюдений (численность выборки).

 

Из формулы видно, что чем больше число на­блюдений (число отобранных проб), тем меньше величина ошибки, а так­же, чем больше "разброс", вариабельность ряда, тем больше величина ошибки.

Вопрос об определении необходимого числа наблюдений при прове­дении гигиенических исследований имеет важное значение. Следует избе­гать двух крайностей: наблюдения, с одной стороны, неоправданно боль­шого числа случаев, что может сильно усложнить проведение исследова­ний в целом, и, с другой стороны, недостаточного объема выборки, слиш­ком малого числа наблюдений, что повлечет за собой большую ошибку репрезентативности.

Правильно определить необходимое число наблюдений можно при помощи  преобразования формулы предельной ошибки выборки (А).

Решая равенство относительно п, получим формулу для определения необходимого числа наблюдений:

где: А - максимальный размер ошибки выборки.

    Например, требуется определить число проб, которое необходимо отобрать для того, чтобы дать оценку запыленности мастерских УПК. При этом А задается на основании соображений о назначении данных, полу­ченных при исследовании, т.е. в зависимости от того, какую максималь­ную ошибку можно допустить, и, в этом смысле, определение А носит субъективный характер. То же можно сказать и о величине коэффициента t   врач принимает, с какой доверительной вероятностью необходимо определить величину предельной ошибки. Другой характер имеет величи­на а. Среднее квадратичное отклонение есть рассеивание, объективно существующее в изучаемом явлении. Величина его не зависит от субъек­тивного выбора исследователя. Обычно величину а берут или из литера­турных источников, или проводят пробное исследование, например, 10 измерений, по ним исчисляют "разброс" - значение ст и используют ее в формуле для расчета необходимого числа наблюдений. Например, на основании предварительных 10 анализов было установлено, что средняя концентрация пыли оказалась равной 70 мг/м³ при <т=10 мг/м³. Сколько необходимо сделать еще анализов, если исследователь допускает макси­мальную предельную ошибку А = 4 мг/м³? Если принять, что определение необходимого числа наблюдений должно быть произведено с доверитель­ной вероятностью Р; = 95% (/ * 2), то по формуле п равняется 25. Для того чтобы оперировать с заданной точностью, исследователь должен отобрать 25 проб, т.е. добрать еще 15.

Посмотрим на примере, как зависит число наблюдений («) от вели­чины ошибки А. Если установить более жесткие условия и принять А не 4 мг/м³, а 2 мг/м³, тогда п составит 100, т.е. число наблюдений необходимо увеличить в 4 раза.

В процессе анализа данных, получаемых в результате гигиенических исследований, часто возникает необходимость сопоставить полученные значения средних величин. Например, требуется определить, значимо ли отличаются средние величины концентраций вредных веществ, получен­ных при отборе проб в компьютерных классах разных школ, оборудован­ных различными ПЭВМ. Оценку достоверности различий средних вели­чин проводят по формуле:

где: М_ m , - параметры одного вариационного ряда; М₂, т₂ – другого.

Полученное значение коэффициента оценивают по специальной таб­лице "Значения критерия t (Стьюдента)". При числе наблюдений в обеих выборках больше 30 и заданной вероятности более 95% различия призна­ются существенными при t = 2.

Таким образом, при организации и планировании гигиенических ис­следований, прежде всего, следует определить необходимое число наблю­дений. Далее получить основные характеристики вариационного ряда и проанализировать полученные результаты в зависимости от цели исследо­вания и с учетом биологического действия веществ на организм детей и подростков, характер распространения которых изучается гигиенистом.