Еколого-гігієнічна оцінка пилкування трав’янистих рослин на основі погодинних спостережень у літньо-осінній період
Аеробіологічний моніторинг пилку трав’янистих рослин як ключовий чинник контролю полінозу у літньо-осінній період. Вплив метеорологічних факторів на пилкування трав’янистих рослин. Зв’язок між пилкуванням та результатами шкірних проб на пилкові міксти.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | диссертация |
Язык | русский |
Дата добавления | 02.12.2017 |
Размер файла | 2,9 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Зв'язок виражений відомими формулами:
VID_VOL=100-5Ч(T_POV-T_ROS).
З цих формул відстежуються ті ж зв'язки, які були нами виявлені. Чим більша відносна вологість повітря, тим більша точка роси (r = 0,150).
Таким чином, у нашому дослідженні був виявлений від'ємний взаємозв'язок між швидкістю вітру і точкою роси (r = -0,043), відносною вологістю повітря (r = -0,095) та дефіцитом вологості (r = -0,018). Прямий взаємозв'язок між температурою повітря і точкою роси (r = 0,530), дефіцитом вологості (r = 0,179) та атмосферним тиском (r = 0,021). Від'ємний взаємозв'язок між температурою повітря і відносною вологістю повітря (r = -0,548). Виявлений прямий взаємозв'язок між точкою роси і відносною вологістю повітря (r = 0,150) та дефіцитом вологості (r = 0,250). Позитивний взаємозв'язок відносної вологості і дефіцитом вологості (r = 0,046).
4.3 Зв'язок розповсюдження пилку з метеорологічними факторами
Оскільки змінні концентрації пилку та синоптичних факторів належать до кількісних показників, на першому етапі математичної обробки даних для оцінки зв'язку був використаний парний кореляційний аналіз. Результати кореляційного аналізу для кожного року, як і для всіх трьох років дослідження, представлені в таблицях 4.6, 4.7, 4.8, 4.9.
З отриманих даних (табл. 4.6) постає, що у 2012 році розповсюдження пилку трав'янистих рослин було тісно пов'язане з температурою повітря. Чим вище температура, тим вища концентрація ПЗ (rARTE = 0,246, rAMBR = 0,132, rPOAC = 0,115).
Натомість від'ємні значення коефіцієнта кореляції Пірсона для відносної вологості (rARTE = -0,126, rAMBR = 0,134, rPOAC = 0,1) показують зворотній зв'язок між вологістю повітря і кількісним вмістом ПЗ полину, амброзії та злакових трав (табл. 4.6), тобто, чим менша вологість, тим більша концентрація алергенного пилку трав'янистих рослин у атмосферному повітрі м. Вінниці.
Таблиця 4.6
Зв?язок пилкування трав'янистих рослин з метеорологічними факторами за 2012 рік
Метеорологічні фактори |
Статистичні показники |
Назва пилку |
|||
ARTE (n = 541) |
AMBR(n = 363) |
POAC(n = 589) |
|||
N_VITR |
r |
0,013 |
0,068 |
0,033 |
|
p |
0,767 |
0,197 |
0,431 |
||
V_VITR |
r |
0,04 |
0,034 |
-0,06 |
|
p |
0,353 |
0,516 |
0,145 |
||
T_POV |
r |
0,246 |
0,132 |
0,115 |
|
p |
<0,001 |
0,012 |
0,005 |
||
T_ROS |
r |
0,129 |
0,017 |
0,023 |
|
p |
0,003 |
0,746 |
0,575 |
||
VID_VOL |
r |
0,126 |
0,134 |
0,1 |
|
p |
0,003 |
0,011 |
0,015 |
||
DEF_VOL |
r |
0,132 |
0,008 |
0,005 |
|
p |
0,002 |
0,886 |
0,907 |
||
P |
r |
0,132 |
0,192 |
0,036 |
|
p |
0,002 |
<0,001 |
0,385 |
При збільшенні тиску (rAMBR = 0,192) концентрація пилку амброзії зростає, оскільки у літній період в зоні розташування антициклону (високого тиску та низької відносної вологості повітря) сприяють цьому.
Чим менша відносна вологість повітря і вищий атмосферний тиск, тим вища концентрація ПЗ. Адже влітку антициклони приносять малохмарну, теплу і навіть спекотну погоду, що позитивно впливає на пилкопродукцію трав'янистої флори.
З табл. 4.7 видно, що напрямок вітру (rARTE = 0,12) та дефіцит вологості (rARTE = 0,082) має вплив на кількісний вміст ПЗ полину. Причому дефіцит вологості не знижує концентрацію пилку полину у повітрі, що, очевидно, може бути пояснене ксерофітною природою рослин, які належать до названого роду і можуть вегетувати в умовах дефіциту вологості у навколишньому середовищі. Натомість, від'ємний коефіцієнт кореляції Пірсона вказує на зменшення концентрації ПЗ полину в повітрі (rARTE = 0,14) при підвищенні тиску, оскільки у літній період в зоні розташування циклону низький тиск та висока відносна вологість повітря.
Від'ємні коефіцієнти кореляції Пірсона між концентрацією пилку родини Тонконогових та відносною вологістю повітря (rPOAC = 0,067) і концентрацією пилку Poaceae та атмосферним тиском (rPOAC = 0,133) вказують на те, що впливу на пилкопродукцію злакових трав не виявлено.
Таблиця 4.7
Зв?язок пилкування трав'янистих рослин з метеорологічними факторами за 2013 рік
Метеорологічні фактори |
Статистичні показники |
Назва пилку |
|||
ARTE(n = 411) |
AMBR(n = 248) |
POAC(n = 637) |
|||
N_VITR |
r |
0,12 |
0,217 |
0,005 |
|
p |
0,015 |
0,001 |
0,893 |
||
V_VITR |
r |
0,058 |
0,014 |
0,056 |
|
p |
0,241 |
0,827 |
0,159 |
||
T_POV |
r |
0,07 |
0,016 |
0,03 |
|
p |
0,158 |
0,802 |
0,447 |
||
T_ROS |
r |
0,064 |
0,087 |
-0,053 |
|
p |
0,196 |
0,173 |
0,183 |
||
VID_VOL |
r |
0,03 |
0,064 |
0,067 |
|
p |
0,548 |
0,317 |
0,09 |
||
DEF_VOL |
r |
0,082 |
0,07 |
0,011 |
|
p |
0,099 |
0,271 |
0,79 |
||
P |
r |
0,14 |
0,033 |
0,133 |
|
p |
0,005 |
0,606 |
0,001 |
Не виявлено кореляційного зв'язку між метеорологічними факторами і концентрацією ПЗ амброзії.
Таблиця 4.8
Зв'язок пилкування трав'янистих рослин з метеорологічними факторами за 2014 рік
Метеорологічні фактори |
Статистичні показники |
Назва пилку |
|||
ARTE(n = 443) |
AMBR(n = 435) |
POAC(n = 557) |
|||
N_VITR |
r |
0,022 |
0,092 |
0,005 |
|
p |
0,652 |
0,055 |
0,905 |
||
V_VITR |
r |
0,026 |
0,024 |
0,021 |
|
p |
0,584 |
0,622 |
0,621 |
||
T_POV |
r |
0,364 |
0,115 |
0,142 |
|
p |
<0,001 |
0,016 |
0,001 |
||
T_ROS |
r |
0,101 |
-0,017 |
0,056 |
|
p |
0,034 |
0,72 |
0,188 |
||
VID_VOL |
r |
0,312 |
0,114 |
-0,121 |
|
p |
<0,001 |
0,018 |
0,004 |
||
DEF_VOL |
r |
0,087 |
-0,044 |
0,047 |
|
p |
0,067 |
0,357 |
0,264 |
||
P |
r |
0,043 |
0,037 |
0,121 |
|
p |
0,369 |
0,439 |
0,004 |
Результати нашого дослідження за 2014 рік (табл. 4.8) показали достовірний зв'язок концентрації ПЗ трав'янистої флори з температурою повітря (rARTE = 0,364, rAMBR = 0,115, rPOAC = 0,142) і відносною вологістю повітря (rARTE = 0,312, rAMBR = 0,114, rPOAC = 0,121). Таким чином, чим вища температура повітря і нижча його вологість, тим більшою є концентрація ПЗ полину і злаків.
Менший вплив на концентрацію ПЗ у повітрі мають метеорологічні фактори: для амброзії напрямок вітру (rAMBR = 0,092), полину - точка роси (rARTE = 0,101) і дефіцит вологості (rARTE = 0,087); злакових трав - атмосферний тиск (rPOAC = 0,121).
Кореляційний аналіз даних за 2014 рік не показав зв'язку між швидкістю і напрямком вітру та поширенням ПЗ у атмосфері м. Вінниця.
Таблиця 4.9
Зв'язок пилкування трав'янистих рослин з метеорологічними факторами за 2012-2014 роки
Метеорологічні фактори |
Статистичні показники |
Назва пилку |
|||
ARTE(n = 1395) |
AMBR(n = 1046) |
POAC(n = 1783) |
|||
N_VITR |
r |
0,029 |
0,060 |
0,017 |
|
p |
0,251 |
0,047 |
0,463 |
||
V_VITR |
r |
0,010 |
0,004 |
0,018 |
|
p |
0,674 |
0,895 |
0,451 |
||
T_POV |
r |
0,202 |
0,062 |
0,074 |
|
p |
<0,001 |
0,041 |
0,002 |
||
T_ROS |
r |
0,067 |
0,108 |
0,015 |
|
p |
0,007 |
<0,001 |
0,541 |
||
VID_VOL |
r |
0,093 |
0,009 |
0,055 |
|
p |
<0,001 |
0,763 |
0,020 |
||
DEF_VOL |
r |
0,064 |
0,100 |
0,006 |
|
p |
0,010 |
0,001 |
0,789 |
||
P |
r |
0,007 |
0,008 |
0,012 |
|
p |
0,790 |
0,790 |
0,611 |
Результати аналізу проведеного дослідження за 2012-2014 роки (табл. 4.9) виявили прямий кореляційний зв'язок між розповсюдженням пилку трав'янистої флори та температурою повітря (rARTE = 0,202, rAMBR = 0,062, rPOAC = 0,074).
Не виявлено кореляційного зв'язку між тиском та розповсюдженням пилку полину, амброзії, злакових трав. Виявлено зворотній зв'язок між відносною вологістю повітря та пилкуванням полину і злакових трав (rARTE = 0,093, rPOAC = 0,055). За літературними даними, у літній період циклон супроводжується низьким тиском, хмарною погодою з опадами.
Менш значущими метеорологічними факторами є: напрямок вітру (rAMBR = 0,06), точка роси (rARTE = 0,067, rAMBR = 0,108) і дефіцит вологості (rARTE = 0,064, rAMBR = 0,1).
Таким чином, за допомогою кореляційного аналізу було встановлено, що основними метеорологічними факторами, які впливають на концентрацію та розповсюдження ПЗ, є температура та відносна вологість повітря. Менш значущими метеорологічними факторами є: атмосферний тиск, напрямок та швидкість вітру, дефіцит вологості та точка роси.
4.4 Аналіз зміни поширення пилку під впливом метеорологічних факторів
Результати кореляційного аналізу дали змогу перейти до побудови математичних моделей залежності розповсюдження пилку від метеорологічних факторів. Результати регресійного аналізу для пилку полину представлені в табл. 4.10, 4.11, 4.12.
Таблиця 4.10
Результати регресійного аналізу залежності розповсюдження пилку полину від метеорологічних факторів за 2012 рік
Змінна |
в |
S(бета) |
a |
Sa |
ta |
pa |
Внесок (%) |
|
a0 |
88,956 |
26,011 |
3,420 |
<0,001 |
||||
T_POV |
0,251 |
0,041 |
0,119 |
0,020 |
6,064 |
<0,001 |
76,010 |
|
P |
0,141 |
0,041 |
0,090 |
0,027 |
3,408 |
<0,001 |
23,990 |
Примітка, тут і в подальшому в цьому розділі: в - стандартизований регресійний коефіцієнт; S (бета) - стандартна помилка стандартизованого регресійного коефіцієнта; a - регресійний коефіцієнт; Sa - стандартна помилка a-коефіцієнта; ta - критерій Стьюдента; pa - рівень достовірності; a0 - вільний член.
Достовірні зв'язки в таблицях виділені жирним шрифтом.
Математична модель зміни концентрації пилку полину за 2012 рік мала вигляд:
Carte = 88,956 + 0,119 Ч T_POV 0,090 Ч P,
Ця модель була адекватна: F = 23,482; p<0,001.
Значення бета-коефіцієнтів дозволили розрахувати відносний внесок у розповсюдження пилку полину використаних факторів. З табл. 4.10 видно, що дольовий внесок температури повітря на розповсюдження пилку полину становить 76,010 %, що втричі більше за дольовий внесок атмосферного тиску 23,990 %.
За допомогою регресійного аналізу було описано пряму залежність між концентрацією пилку полину і підвищенням температури повітря і зворотну залежність між концентрацією пилку і підвищенням атмосферного тиску.
Таблиця 4.11
Результати регресійного аналізу залежності розповсюдження пилку полину від метеорологічних факторів за 2013 рік
Найменування. змінних |
Коефіцієнти рівняння регресії та їх статистичні характеристики |
|||||||
В |
S(бета) |
a |
Sa |
ta |
pa |
Внесок (%) |
||
V_VITR |
0,092 |
0,078 |
0,107 |
0,091 |
1,183 |
0,238 |
1,320 |
|
T_POV |
0,553 |
0,201 |
0,127 |
0,046 |
2,756 |
0,006 |
47,440 |
|
VID_VOL |
0,424 |
0,174 |
0,030 |
0,012 |
2,438 |
0,015 |
27,890 |
|
P |
0,388 |
0,340 |
0,002 |
0,002 |
1,142 |
0,254 |
23,350 |
Модель зміни концентрації пилку полину за 2013 рік мала вигляд:
Carte = 0,12 Ч V_VITR + 0,13 Ч T_POV + 0,030 Ч VID_VOL 0,002 Ч P,
Ця модель була адекватна: F = 70,052; p<0,001.
З табл. 4.11 зрозуміло, що дольовий внесок впливу на розповсюдження пилку полину температури повітря становить 47,500 %, що у два рази перевищує внесок атмосферного тиску (23,350 %) і відносної вологості (27,890 %). Також спостерігається збільшення концентрації ПЗ полину з підвищенням температури і зменшується з ростом тиску.
Таблиця 4.12
Результати регресійного аналізу залежності розповсюдження пилку полину від метеорологічних факторів за 2014 рік
Найменування змінних |
Коефіцієнти рівняння регресії та їх статистичні характеристики |
|||||||
В |
S (бета) |
a |
Sa |
ta |
pa |
Внесок (%) |
||
V_VITR |
0,076 |
0,038 |
0,066 |
0,033 |
1,999 |
0,046 |
0,680 |
|
T_POV |
0,801 |
0,090 |
0,136 |
0,015 |
8,929 |
<0,001 |
75,930 |
|
VID_VOL |
0,234 |
0,087 |
0,012 |
0,005 |
2,701 |
0,007 |
6,480 |
|
P |
0,378 |
0,164 |
-0,001 |
0,001 |
2,306 |
0,021 |
16,910 |
Модель зміни концентрації пилку полину за 2014 мала вигляд:
Carte = 0,066ЧV_VITR + 0,136 Ч T_POV + 0,012 Ч VID_VOL 0,001 Ч P,
Ця модель була адекватна: F = 375,27; p<0,001.
З табл. 4.12 видно, що дольовий внесок температури на поширення пилку полину становить - 75,930 %, що в чотири рази більше за атмосферний тиск-16,910 %. Це абсолютно закономірно, оскільки пилкування рослин має пряму залежність від температури повітря. Майже не впливає відносна вологість (6,480 %) і швидкість вітру (0,680 %). Зростання атмосферного тиску знижує пилкопродукцію ПЗ полину.
Таблиця 4.13
Результати регресійного аналізу розповсюдження пилку полину за 2012-2014 роки
Найменування змінних |
Коефіцієнти рівняння регресії та їх статистичні характеристики |
|||||||
В |
S (бета) |
а |
Sa |
ta |
pa |
Внесок (%) |
||
V_VITR |
0,088 |
0,041 |
0,083 |
0,039 |
2,161 |
0,031 |
1,010 |
|
T_POV |
0,713 |
0,100 |
0,130 |
0,018 |
7,145 |
<0,001 |
66,350 |
|
VID_VOL |
0,304 |
0,093 |
0,017 |
0,005 |
3,261 |
0,001 |
12,070 |
|
P |
0,397 |
0,178 |
0,002 |
0,001 |
2,233 |
0,026 |
20,570 |
Модель зміни концентрації пилку полину за 2012-2014 роки мала вигляд:
Carte = 0,083 Ч V_VITR + 0,13 Ч T_POV + 0,017 Ч VID_VOL 0,002 Ч P,
Ця модель була адекватна: F = 285,5; p<0,001. За результатами регресійного аналізу за період 2012-2014 років було встановлено (табл. 4.13), що дольовий внесок температури на розповсюдження пилку полину становить 66,350 %, це втричі більше за внесок атмосферного тиску і у п'ять разів за внесок відносної вологості повітря і у 66 разів за внесок швидкості руху повітря. Це абсолютно закономірно, оскільки пилкування рослин має пряму залежність від температури повітря, відносної вологості і атмосферного тиску.
Таблиця 4.14
Результати регресійного аналізу для розповсюдження пилку амброзії за 2012 рік
Найменування змінних |
Коефіцієнти рівняння регресії та їх статистичні характеристики |
|||||||
В |
S (бета) |
а |
Sa |
ta |
pa |
Внесок (%) |
||
T_POV |
0,198 |
0,189 |
0,06 |
0,057 |
1,051 |
0,294 |
9,220 |
|
VID_VOL |
0,252 |
0,191 |
0,022 |
0,016 |
1,322 |
0,187 |
14,930 |
|
P |
0,568 |
0,33 |
0,003 |
0,002 |
1,719 |
0,086 |
75,850 |
Модель зміни концентрації пилку амброзії за 2012 мала вигляд:
Cambr = 0,06 Ч T_POV 0,022 Ч VID_VOL + 0,003ЧP,
Ця модель була адекватна: F = 47,203; p<0,001.
З табл. 4.14 видно, що атмосферний тиск суттєво позитивно впливає на поширення ПЗ амброзії, оскільки дольовий внесок становить 75,850 %. Відносна вологість (14,930 %) та температура (9,220 %) не мають належного впливу на пилкопродукцію амброзії. Окрім того, видно, що концентрація пилку амброзії збільшується з підвищенням температури.
Результати регресійного аналізу для розповсюдження пилку амброзії за 2013, 2014 та за 2012-2014 роки були менш достовірними (табл. Л.1, Л.2, Л.3).
Таблиця 4.15
Результати регресійного аналізу для розповсюдження злакових трав за 2012-2014 роки
Найменування змінних |
Коефіцієнти рівняння регресії та їх статистичні характеристики |
|||||||
В |
S (бета) |
А |
Sa |
ta |
pa |
Внесок (%) |
||
V_VITR |
0,074 |
0,035 |
0,054 |
0,026 |
2,090 |
0,037 |
0,620 |
|
VID_VOL |
0,226 |
0,065 |
0,010 |
0,003 |
3,482 |
0,001 |
5,810 |
|
P |
0,907 |
0,076 |
0,003 |
0 |
11,974 |
<0,001 |
93,570 |
Модель зміни концентрації пилку злаків за 2012-2014 роки мала вигляд:
Cpoac = 0,054 Ч V_VITR 0,01 Ч VID_VOL + 0,003 Ч P,
Ця модель була адекватна: F = 393,26; p<0,001.
Найбільш вагомим фактором, що впливав на поширення злакових трав за 2012-2014 роки (табл. 4.15) дослідження, був тиск, дольовий внесок якого становить 93,570 %. Окрім того, видно, що концентрація пилку злаків зменшується зі збільшенням швидкості вітру і підвищенням відносної вологості. Спостерігається підвищення поширення ПЗ з ростом атмосферного тиску.
Таким чином, основними метеорологічними факторами, які в 2012-2014 рр. впливали на концентрацію пилку полину, є температура, меншою мірою атмосферний тиск і відносна вологість; на концентрацію пилку злакових трав 2012-2014 рр. - тиск, і на концентрацію ПЗ амброзії в 2012 р. - тиск.
Результати регресійного аналізу для розповсюдження пилку злаків за 2012, 2013, 2014 роки були менш достовірними (табл. Л.4, Л.5, Л.6).
4.5 Розрахунок критеріїв метеорологічних факторів, що викликають зміни в поширенні пилку
На наступному етапі математичної обробки перейшли від кількісних змінних концентрації пилку до бінарних змінних: за часом, якщо концентрація пилку перевищувала середній рівень, то величина цієї концентрації позначалась цифрою “1”, якщо менше середнього рівня, то “0”. Далі відповідно до бінарних змінних конценцентрація пилку більша за середню (1) концентрація пилку менша за середню (0). Було сформовано дві вибірки, які мали індекси “0” і “1”.
Наступним кроком були розраховані середні арифметичні значення (та їхні похибки) кожного метеорологічного фактору в кожній з цих виборок та проведене їх порівняння згідно з критерієм Стьюдента (t). Результати представлені в таблицях 4.16, 4.17, 4.18.
Ці результати нашого дослідження дозволили розрахувати граничні умови (критерії), при перевищенні яких виникає кількісне підвищення ПЗ трав'янистих рослин у атмосфері міста. За величину критерію бралися середні значення між середніми арифметичними в порівнюваних групах. Отримані концентрації пилку полину більші за середні спостерігались тоді, коли достовірно нижчими були метеорологічні фактори: швидкість руху повітря та відносна вологість повітря та достовірно вищими: температура повітря, точка роси, дефіцит вологості і атмосферний тиск.
Таблиця 4.16
Результати порівняння метеорологічних факторів за критерієм Стьюдента для Artemisia
Метеорологічні фактори, одиниці вимірювання |
Статистичні показники |
|||||||||
M0 |
m0 |
n0 |
M1 |
m1 |
n1 |
t |
p |
Критичне значення |
||
N_VITR, ° |
177,7400 |
1,219 |
9696 |
158,330 |
2,050 |
3600 |
8,235 |
<0,001 |
168,030 |
|
V_VITR, м/с |
3,370 |
0,021 |
9696 |
3,260 |
0,030 |
3600 |
2,646 |
0,008 |
3,315 |
|
T_POV, °С |
15,910 |
0,070 |
9696 |
19,570 |
0,090 |
3600 |
28,260 |
<0,001 |
17,740 |
|
T_ROS, °С |
9,580 |
0,055 |
9696 |
11,660 |
0,070 |
3600 |
20,920 |
<0,001 |
21,240 |
|
VID_VOL, % |
69,190 |
0,195 |
9696 |
64,720 |
0,340 |
3600 |
11,660 |
<0,001 |
66,955 |
|
DEF_VOL, мбар |
12,920 |
0,210 |
9696 |
14,060 |
0,060 |
3600 |
3,290 |
<0,001 |
13,490 |
|
P, гПа |
980,2800 |
0,077 |
9696 |
981,220 |
0,090 |
3600 |
6,680 |
<0,001 |
980,750 |
Примітка, тут і в подальшому в цьому розділі: в таблицях дві групи, які порівнюються між собою, мають індекс “0” і “1”, М - середні арифметичні значення, m - помилки середніх значень, n - обсяги вибірок, p -рівень значущості, t - критерій Стьюдента.
Встановлено, що зростання концентрації ПЗ Artemisia в атмосферному повітрі очікується при перевищенні критичних значень таких метеорологічних факторів: температури повітря (T_POV = 17,74 °С), точки роси (T_ROS = 10,62 °С), дефіциту вологості (DEF_VOL = 13,49 мбар), атмосферного тиску (P = 980,75 гПа), та при зниженні нижче за критичні значення відносної вологості (VID_VOL = 66,955 %), напрямку вітру (N_VITR = 168,03°) і швидкості вітру (V_VITR = 3,315 м/с).
Низька вологість повітря і відповідно зростання атмосферного тиску у літньо-осінній період при сухій і теплій погоді сприяє активному поширенню ПЗ полину у атмосферному повітрі.
Таблиця 4.17
Результати порівняння метеорологічних факторів за критерієм Стьюдента для Ambrosia
Метеорологічні фактори, одиниці вимірювання |
Статистичні показники |
|||||||||
M0 |
m0 |
n0 |
M1 |
m1 |
n1 |
t |
p |
Критичне значення |
||
N_VITR, ° |
171,480 |
1,125 |
11280 |
178,090 |
2,888 |
2016 |
2,258 |
0,024 |
174,785 |
|
V_VITR, м/с |
3,320 |
0,019 |
11280 |
3,450 |
0,046 |
2016 |
2,628 |
0,009 |
3,385 |
|
T_POV, °С |
16,890 |
0,066 |
11280 |
17,020 |
0,118 |
2016 |
0,790 |
0,429 |
16,955 |
|
T_ROS, °С |
10,220 |
0,050 |
11280 |
9,690 |
0,092 |
2016 |
4,169 |
<0,001 |
9,955 |
|
VID_VOL, % |
68,330 |
0,186 |
11280 |
65,950 |
0,436 |
2016 |
4,990 |
<0,001 |
67,140 |
|
DEF_VOL, мбар |
13,370 |
0,181 |
11280 |
12,430 |
0,077 |
2016 |
2,186 |
0,029 |
12,900 |
|
P, гПа |
980,360 |
0,070 |
11280 |
981,470 |
0,112 |
2016 |
6,485 |
<0,001 |
980,915 |
Отримані концентрації пилку амброзії більші за середні спостерігались тоді, коли достовірно нижчими були метеорологічні фактори: точка роси, відносна вологість повітря, дефіцит вологості.
Щодо пилку Ambrosia, то зростання концентрації ПЗ в повітрі очікується при перевищенні таких граничних величин метеофакторів: N_VIT R = 174,785°, V_VITR = 3,385 м/с, P = 980,915 гПа, та при зниженні нижче за граничні значення T_ROS = 9,95°С, VID_VOL= 67,14 %, DEF_VOL = 12,9 мбар.
Більш високі концентрації ПЗ амброзії наявні у атмосферному повітрі при перевищенні таких метеорологічних факторів: напрямок вітру, швидкість руху повітря, температура повітря, атмосферний тиск.
Більш високі концентрації ПЗ родини Тонконогових спостерігались при достовірно вищій тепературі повітря, швидкості руху повітря, напрямком вітру, точкою роси і дефіцитом вологості; достовірно нижчими для таких показників метеофакторів: відносна вологість повітря і атмосферний тиск.
Таблиця 4.18
Результати порівняння метеорологічних факторів за критерієм Стьюдента для Poaceae
Метеорологічні фактори, одиниці вимірювання |
Статистичні показники |
|||||||||
M0 |
m0 |
n0 |
M1 |
m1 |
n1 |
t |
p |
Критичне значення |
||
N_VITR, ° |
171,200 |
1,280 |
8712 |
175 |
1,833 |
4584 |
1,722 |
0,085 |
173,100 |
|
V_VITR, м/с |
3,320 |
0,020 |
8712 |
3,360 |
0,031 |
4584 |
1,094 |
0,274 |
3,340 |
|
T_POV, °С |
15,760 |
0,070 |
8712 |
19,090 |
0,078 |
4584 |
27,516 |
<0,001 |
17,425 |
|
T_ROS, °С |
9,210 |
0,060 |
8712 |
11,910 |
0,063 |
4584 |
29,609 |
<0,001 |
10,560 |
|
VID_VOL, % |
68,970 |
0,220 |
8712 |
66,080 |
0,278 |
4584 |
8,053 |
<0,001 |
67,525 |
|
DEF_VOL, мбар |
12,310 |
0,050 |
8710 |
14,970 |
0,435 |
4584 |
8,219 |
<0,001 |
13,640 |
|
P, гПа |
981,200 |
0,080 |
8712 |
979,270 |
0,090 |
4584 |
14,889 |
<0,001 |
980,235 |
Зростання концентрації пилку Poaceae передбачається, якщо N_VITR > 173,1°, T_POV > 17,425 °С, T_ROS > 10,56 °С, DEF_VOL > 13,64 мбар, VID_VOL < 67,525 % і P < 980,235 гПа (табл. 4.18).
Таким чином, можна вважати, що для пилку ТР критичними значеннями метеофакторів, при яких відбувається очікування істотного збільшення концентрації ПЗ у межах СП, є температура більше 18 °С, тиск більше 980 гПа, відносна вологість менше 67 %.
4.6 Розрахунок ризиків поширення пилку полину
Використання критичних значень метеофакторів з таблиць 4.16, 4.17, 4.18 дає можливість перейти від вихідних кількісних змінних до їх бінарних аналогів: “фактор істотний (1) - фактор є не суттєвий (0)”.
Такі перетворення дозволили перейти до аналізу зв'язків концентрацій пилку і метеорологічних факторів за допомогою непараметричного математичного методу під назвою “таблиці спряженості”. У нашому випадку, коли всі змінні представлені в бінарній шкалі, таблиці спряженості матимуть чотирипольний вигляд.
За результатами попередніх розрахунків, було отримано критичні значення концентрацій для кожного виду пилку, тобто такі рівні концентрації, при перевищенні яких кількість пилку була істотна.
Якщо реальна концентрація ПЗ була менше критичної, то така концентрація пилку вважалась незначною. Такий підхід дозволив перейти від вихідних кількісних змінних “концентрація пилку” до бінарних змінних “пилок є (1) - пилку немає (0)”.
Результати розрахунків представлені в табл. 4.19-4.21.
Таблиця 4.19
Спряженість концентрації ПЗ Artemisia з температурою повітря
T_POV _B |
ARTE_B |
|||
“пилку немає” (0) |
“пилок є” (1) |
Сума |
||
0 (фактор є не суттєвий) |
6171 |
666 |
6837 |
|
Колонка, % |
61,37 |
35,13 |
||
Рядок, % |
90,26 |
9,74 |
||
Загальні, % |
51,63 |
5,57 |
57,2 |
|
1 (фактор істотний) |
3885 |
1230 |
5115 |
|
Колонка, % |
38,63 |
64,87 |
||
Рядок, % |
75,95 |
24,05 |
||
Загальні, % |
32,51 |
10,29 |
42,8 |
|
Всього |
10056 |
1896 |
11952 |
|
Всього, % |
84,14 |
15,86 |
100 |
Примітка, тут і в подальшому в цьому розділі: в назву таблиць спряженості було введено літеру “В” до їх бінарних аналогів.
Таблиця 4.20
Спряженість Artemisia з відносною вологістю повітря
VID_VOL _B |
ARTE _В |
|||
“пилку немає” (0) |
“пилок є” (1) |
Сума |
||
0 (фактор є не суттєвий) |
4165 |
1010 |
5175 |
|
Колонка, % |
41,42 |
53,27 |
||
Рядок, % |
80,48 |
19,52 |
||
Загальні, % |
34,85 |
8,45 |
43,30 |
|
1 (фактор істотний) |
5891 |
886 |
6777 |
|
Колонка, % |
58,58 |
46,73 |
||
Рядок, % |
86,93 |
13,07 |
||
Загальні, % |
49,29 |
7,41 |
56,70 |
|
Всього |
10056 |
1896 |
11952 |
|
Всього, % |
84,14 |
15,86 |
100 |
Залежність концентрації пилку полину в атмосферному повітрі від температури повітря достовірна (2 = 445,614, rs = 0,194; p<0,001).
За допомогою таблиці 4.19 були розраховані відносні ризики.
Встановлено, що ризик поширення концентрації пилку полину при
перевищенні критичної температури 18 °С (табл. 4.16) дорівнює RR = 1,19, 1,17-1,21; p<0,05.
Залежність концентрації ПЗ полину від відносної вологості достовірна (2= 90,463, rs = 0,087; p<0,001).
Встановлено, що ризик збільшення концентрації пилку Artemisia при зменшенні відносної вологості повітря менше ніж 68 % (табл. 4.16) дорівнює RR = 1,08, 1,06 1,10; p<0.05. Низька вологість викликає збільшення концентрації пилку полину.
Таблиця 4.21
Спряженість Artemisia з атмосферним тиском
P_B |
ARTE_В |
|||
“пилку немає” (0) |
“пилок є” (1) |
Сума |
||
0 (фактор є не суттєвий) |
8649 |
1295 |
9944 |
|
Колонка, % |
86,01 |
68,30 |
||
Рядок, % |
86,98 |
13,02 |
||
Загальні, % |
72,36 |
10,84 |
83,20 |
|
1 (фактор істотний) |
1407 |
601 |
2008 |
|
Колонка, % |
13,99 |
31,7 |
||
Рядок, % |
70,07 |
29,93 |
||
Загальні, % |
11,77 |
5,03 |
16,80 |
|
Всього |
10056 |
1896 |
11952 |
|
Всього, % |
84,14 |
15,86 |
100 |
Залежність концентрації полину від атмосферного тиску достовірна (2 = 311,602, rs = 0,173; p<0,001).
Встановлено, що ризик збільшення поширення концентрації пилку полину при перевищенні критичного тиску 981 гПа (табл. 4.16) дорівнює: RR = 1,24, 1,211,27; p<0,05. Високий тиск викликає збільшення концентрації пилку полину.
Таким чином, було статистично доведено, що:
1) при низькій вологості виникає ризик збільшення концентрації ПЗ полину (RR = 1,08);
2) низька температура (RR = 1,19) і тиск (RR = 1.24) викликає ризик збільшення концентрації ПЗ полину.
Залежність концентрації ПЗ амброзії, злакових трав від температури повітря, відносної вологості ,атмосферного тиску була менша (табл. Л.7-12).
4.7 Формування інтегральних характеристик метеофакторів
У попередніх статистичних розрахунках було доведено, що найбільш значущими метеорологічними факторами для пилкопродукції трав'янистих рослин є: температура, відносна вологість і атмосферний тиск.
Аналіз попередніх табличних даних 4.16, 4.17, 4.15 встановив, що чим більший тиск (P), чим більша температура (Т) і менша вологість (V), тим більша концентрація ПЗ у атмосферному повітрі. На підставі отриманих результатів було сформовано інтегральну характеристику метеофакторів, якій було присвоєно назву “фактор погоди” (F):
F = (P T) / V,
де P, T, V - реальні значення тиску (гПа), температури (°С) і відносної вологості (%) повітря.
За критичну величину метеофактору та фактору F приймали середнє значення між середніми арифметичними в порівнюваних вибірках за наявності статистично достовірних розходжень між ними.
За цією формулою були розраховані значення F для всіх точок реєстрації. Потім було проведено порівняння середніх значень фактора погоди для трав'янистих рослин за критерієм Стьюдента: для двох груп “ARTE є і ARTE немає” (ARTE_В = 1 і ARTE_В = 0); “AMBR є і AMBR немає” (AMBR _В = 1 і AMBR _В = 0); “POAC є і POAC немає” (POAC_В = 1 і POAC_В = 0). Результати порівняння наведені в табл. 4.22, 4.23, 4.24 (достовірні зв'язки та критичне значення в таблицях виділено жирним шрифтом).
Отримані уточнені критичні значення трьох найбільш значущих для розповсюдження пилку метеорологічних факторів - середньодобової температури повітря, відносної вологості та атмосферного тиску. Так, збільшення концентрації пилку рослин роду Полин передбачається, якщо T_POV > 18,275 °С, VID_VOL < 66,42 %; роду Амброзія - якщо T_POV > 17,342 °С, VID_VOL < 67,122 % і P > 980,753 гПа, пилку Тонконогових - якщо T_POV > 17,859°С, VID_VOL < 66,738 % і P < 980,192 гПа.
Таблиця 4.22
Розрахунки критеріїв метеорологічних характеристик фактору погоди для полину
Метеорологічні фактори, фактор погоди (F) |
Статистичні показники |
|||||||||
M0 |
m0 |
n0 |
M1 |
m1 |
n1 |
t |
p |
Критичне значення |
||
T_POV |
16,577 |
0,061 |
12139,000 |
19,972 |
0,158 |
1445,000 |
18,330 |
<0,000 |
18,275 |
|
VID_VOL |
68,569 |
0,177 |
12139,000 |
64,272 |
0,544 |
1445,000 |
7,862 |
<0,001 |
66,420 |
|
P |
980,404 |
0,067 |
12139,000 |
980,579 |
0,129 |
1445,000 |
0,879 |
0,379 |
980,492 |
|
F |
286,272 |
1,873 |
12139,000 |
374,643 |
6,499 |
1445,000 |
15,044 |
<0,001 |
330,000 |
З даних табл. 4.22 видно, що критичним значенням фактора погоди для полину є F = 330. Якщо значення фактора більше від цієї критичної величини, то відбувається підвищення концентрації ПЗ полину в повітрі і ризик виникнення алергічних реакцій до Artemisia полину збільшується.
Таблиця 4.23
Розрахунки критеріїв метеорологічних характеристик фактору погоди для амброзії
Метеороло Гічні фактори, фактор погоди (F) |
Статистичні показники |
|||||||||
M0 |
m0 |
n0 |
M1 |
m1 |
n1 |
t |
p |
Критичне значення |
||
T_POV |
16,862 |
0,061 |
12505,000 |
17,822 |
0,174 |
1079,000 |
4,492 |
< 0,001 |
17,342 |
|
VID_VOL |
68,299 |
0,176 |
12505,000 |
65,946 |
0,602 |
1079,000 |
3,769 |
< 0,001 |
67,122 |
|
P |
980,360 |
0,065 |
12505,000 |
981,145 |
0,177 |
1079,000 |
3,463 |
< 0,001 |
980,753 |
|
F |
293,712 |
1,909 |
12505,000 |
318,396 |
6,219 |
1079,000 |
3,657 |
< 0,001 |
310,000 |
Дані табл. 4.23 показують, що критичним значенням фактора погоди для пилку амброзії є F = 310. Якщо значення фактора більше від цієї критичної величини, то відбувається підвищення концентрації ПЗ амброзії в повітрі і ризик виникнення алергічних реакцій до пилку Ambrosia збільшується.
Таблиця 4.24
Розрахунки критеріїв метеорологічних характеристик фактору погоди для злакових трав
Метеорологічні фактори, фактор погоди (F) |
Статистичні показники |
|||||||||
M0 |
m0 |
n0 |
M1 |
m1 |
n1 |
t |
p |
Критичне значення |
||
T_POV |
16,598 |
0,063 |
11753,000 |
19,121 |
0,125 |
1831,000 |
15,023 |
0,001 |
17,859 |
|
VID_VOL |
68,619 |
0,182 |
11753,000 |
64,857 |
0,452 |
1831,000 |
7,623 |
<0,001 |
66,738 |
|
P |
980,508 |
0,068 |
11753,000 |
979,876 |
0,117 |
1831,000 |
3,524 |
< 0,001 |
980,192 |
|
F |
288,279 |
1,962 |
11753,000 |
343,136 |
4,856 |
1831,000 |
10,299 |
<0,001 |
320,000 |
З даних табл. 4.24 видно, що критичним значенням фактора погоди для пилку злаків є F = 320. Якщо значення фактора більше від цієї критичної величини, то відбувається підвищення концентрації ПЗ Poaceae в повітрі і ризик виникнення алергічних реакцій до пилку злаків збільшується.
Відмінності порівняння значень F за критерієм Стьюдента для різного виду пилку достовірні. Це доводить, що характеристика F може використовуватися для прогнозу поширення пилку полину, амброзії, злакових трав в атмосферному повітрі.
Отже, критичні значення фактору погоди F для поширення в атмосферному повітрі ПЗ названих рослин склали: FARTE = 330, F AMBR = 310 і FPOAC = 320 відповідно. Якщо значення фактору погоди під час СП більше цієї критичної величини, то очікується підвищення концентрації в атмосферному повітрі пилку та збільшується ризик виникнення алергічної реакції до нього.
Такий підхід дозволив перейти від вихідних кількісних змінних “концентрація пилку” до бінарних змінних “пилок є (1) - пилку немає (0)”.
Використання критичних значеннь фактора погоди (F) з таблиць 4.22, 4.23, 4.24, дає можливість перейти від вихідних кількісних змінних до їх бінарних аналогів: “фактор істотний (1) - фактор є не суттєвий (0)”.
Такі перетворення дозволили перейти до аналізу зв'язків концентрацій пилку трав'янистих рослин і фактора погоди за допомогою “таблиці спряженості”. Результати розрахунків представлені в табл. 4.25, 4.26, 4.27.
Таблиця 4.25
Спряженість ПЗ Artemisia при наявності фактора погоди (F)
Фактор погоди |
ARTE_В |
|||
“пилку немає” (0) |
“пилок є” (1) |
Сума |
||
0 (фактор є не суттєвий) |
8407 |
3732 |
12139 |
|
Колонка, % |
91,38 |
85,13 |
||
Рядок, % |
69,26 |
30,74 |
||
Загальні, % |
61,89 |
27,47 |
89,36 |
|
1 (фактор істотний) |
793 |
652 |
1445 |
|
Колонка, % |
8,62 |
14,87 |
||
Рядок, % |
54,88 |
45,12 |
||
Загальні, % |
5,84 |
4,80 |
10,64 |
|
Всього |
9200 |
4384 |
13584 |
|
Всього, % |
67,73 |
32,27 |
100,00 |
Залежність концентрації ПЗ полину від фактора погоди достовірна (rs = 0,095; p<0,001).
При вираженості фактора погоди ймовірність появи ПЗ Artemisia становить 45,12 %, а відсутності - 30,74 %.
За допомогою таблиць 4.25, 4.26, 4.27 були розраховані відносні ризики для пилку Artemisia, Ambrosia, Poaceae. Встановлено, що ризик збільшення концентрації пилку полину при перевищенні критичного значення фактора погоди (F) 330 (табл. 4.22) дорівнює RR = 1,85, 1,10-2,74; p<0,05.
Таблиця 4.26
Спряженість ПЗ Ambrosia при наявності фактора погоди (F)
Фактор погоди |
AMBR_В |
|||
“пилку немає” (0) |
“пилок є” (1) |
Сума |
||
0 (фактор є не суттєвий) |
8150 |
4355 |
12505 |
|
Колонка, % |
92,58 |
91,09 |
||
Рядок, % |
65,17 |
34,83 |
||
Загальні, % |
60,00 |
32,06 |
92,06 |
|
1 (фактор істотний) |
653 |
426 |
1079 |
|
Колонка, % |
7,42 |
8,91 |
||
Рядок, % |
60,52 |
39,48 |
||
Загальні, % |
4,81 |
3,14 |
7,94 |
|
Всього |
8803 |
4781 |
13584 |
|
Всього, % |
64,80 |
35,20 |
100,00 |
Залежність концентрації ПЗ амброзії від фактора погоди достовірна (rs = 0,026; p = 0,002).
При вираженості фактора погоди ймовірність появи ПЗ Ambrosia становить 39,48 %, а відсутності - 34,83 %.
Встановлено, що ризик збільшення концентрації пилку амброзії при перевищенні критичного значення фактора погоди (F) 310 (табл. 4.23) дорівнює RR = 1,22, 1,09-1,34; p<0,05.
При вираженості фактора погоди ймовірність появи ПЗ Poaceae становить 43,20 %, а відсутності - 32,22 %.
Таблиця 4.27
Спряженість ПЗ Poaceae при наявності фактора погоди (F)
Фактор погоди |
POAC_В |
|||
“пилку немає” (0) |
“пилок є” (1) |
Сума |
||
0 (фактор є не суттєвий) |
7966 |
3787 |
11753 |
|
Колонка, % |
88,45 |
82,72 |
||
Рядок, % |
67,78 |
32,22 |
||
Загальні, % |
58,64 |
27,88 |
86,52 |
|
1 (фактор істотний) |
1040 |
791 |
1831 |
|
Колонка, % |
11,55 |
17,28 |
||
Рядок, % |
56,80 |
43,20 |
||
Загальні, % |
7,66 |
5,82 |
13,48 |
|
Всього |
9006 |
4578 |
13584 |
|
Всього, % |
66,30 |
33,70 |
100,00 |
Примітка. Залежність концентрації ПЗ злакових трав від фактора погоди достовірна (rs = 0,079; p<0,001).
Встановлено, що ризик збільшення концентрації ПЗ злаків при перевищенні критичного значення фактора погоди (F) 320 (табл. 4.24) дорівнює RR = 1,60, 1,50-1,70; p<0,05.
4.8 Прогноз розповсюдження пилку за допомогою дискримінантного аналізу
На заключному етапі математичної обробки був використаний дискримінантний аналіз, за допомогою якого були побудовані класифікаційні функції, що дозволяють обчислювати ймовірність появи або відсутність пилку трав?янистих рослин в атмосферному повітрі м. Вінниці при багатофакторних змінах метеорологічний параметрів.
Класифікаційні функції для стандартизованих значень змінних:
- класифікаційні функції для відсутності пилку полину (ARTE 0):
ARTE0 = 10419,00 +8,51 T_POV + 2,64 VID_VOL + 20,92 P;
- для наявності пилку полину (ARTE 1):
ARTE1 = -10442,20 + 8,61 T_POV + 2,65 VID_VOL + 20,94 P;
- класифікаційні функції для відсутності пилку амброзії (AMBR0):
AMBR0 = 10411,10 + 8,35 T_POV + 2,62 VID_VOL+ 20,91 P;
- для наявності пилку амброзії (AMBR1):
AMBR1 = -10431,8 +8,38 T_POV + 2,62 VID_VOL + 20,93 P;
- класифікаційні функції для відсутності пилку злакових трав (POAC0):
POAC0 = -10401,00 + 8,30 T_POV + 2,62 VID_VOL+ 20,89 P;
- для наявності пилку злакових трав (POAC1):
POAC1 = -10400,80 + 8,37 T_POV + 2,62 VID_VOL+ 20,88 P.
Для всього періоду спостереження загальна надійність прогнозу для пилку полину - 89,36 %, для пилку амброзії - 92,05 %, для пилку злаків - 86,52 %.
Були розраховані класифікаційні функції фактора погоди (F) для пилку полину, амброзії, злакових трав.
- класифікаційні функції для відсутності пилку полину (ARTE 0):
ARTE0 = 1,032 + 0,006 FARTE.
- для наявності пилку полину (ARTE 1):
ARTE1 = - 3,815+ 0,008 FARTE.
- класифікаційні функції для відсутності пилку амброзії (AMBR0):
AMBR0 = 1,035 + 0,006 F AMBR.
- для наявності пилку амброзії (AMBR1):
AMBR1 = 3,652 + 0,007 F AMBR.
- класифікаційні функції для відсутності пилку злакових трав (POAC0):
POAC0 = 1,069+ 0,006 F POAC.
- для наявності пилку злакових трав (POAC1):
POAC1 = 3,313+ 0,007 F POAC.
Для всього періоду спостереження загальна надійність прогнозу для пилку полину - 89,36 %, для пилку амброзії - 92,05 %, для пилку злаків - 86,52 %.
Висновки до розділу 4
1. У нашому дослідженні був виявлений обернений взаємозв'язок між швидкістю вітру і точкою роси (r = ? 0,043), відносною вологістю повітря (r = ? 0,095) та дефіцитом вологості (r = ? 0,018); прямий взаємоз'язок між температурою повітря і точкою роси (r = 0,530), дефіцитом вологості (r =0,179) та атмосферним тиском (r = 0,021); від'ємний взаємозв'язок між температурою повітря і відносною вологістю повітря (r = -0,548); прямий взаємозв'язок між точкою роси і відносною вологістю повітря (r = 0,15) та дефіцитом вологості (r = 0,25); позитивний взаємозв'язок відносної вологості з дефіцитом вологості (r = 0,046).
2. За результатами кореляційного аналізу 2012-2014 років дослідження був виявлений достовірний зв'язок (p<0,05) між пилкуванням трав'янистих рослин з метеорологічними факторами: вологістю повітря з температурою та атмосферним тиском. Під впливом зміни метеорологічних факторів трав'янисті рослини значно змінювали масивність пилкування.
3. За результатами регресійного аналізу була виявлена залежність розповсюдження пилку полину від температури, відносної вологості повітря та тиску і побудовані моделі прогнозу.
4. Доведено, що атмосферний тиск, відносна вологість і температура впливає на поширення ПЗ амброзії (p<0,05).
5. Найбільш вагомими факторами для поширення злакових трав за 2012-2014 роки дослідження були: тиск і відносна вологість повітря.
6. Для всіх видів пилку трав'янистих рослин, що були вивчені в нашому дослідженні, були розраховані середні критичні значення метеофакторів, при яких відбувається істотне збільшення пилку: температура понад 17 °С, тиск понад 980 гПа, вологість менше 67 %.
7. Встановлена достовірна залежність концентрації ПЗ полину від температури повітря (2=445,614, rs= 0,194; p<0,001), відносної вологості (2=90,463, p<0,001, rs= 0,087; p<0,001), атмосферного тиску (2= 311,602, rs= 0,173; p<0,001).
8. Встановлено, що ризик збільшення концентрації пилку полину при перевищенні критичної температури 18 °С дорівнює: RR=1,19, 1,17-1,21, p<0.05. Встановлено, що ризик збільшення концентрації пилку полину при зменшенні критичної відносної вологості повітря 67 % дорівнює: RR=1,08, 1,06-1,10, p<0.05. Встановлено, що ризик поширення концентрації пилку полину при перевищенні критичного тиску 980 Па дорівнює: RR=1,24, 1,21-1,27; p<0,05.
9. Запропонована інтегральна характеристика “фактор погоди F”, за допомогою якої були об'єднані метеорологічні фактори: значення тиску, температури і вологості, нормовані щодо їхніх середніх значень.
Розраховані критичні значення F, при перевищенні яких концентрація пилкових зерен у повітрі зростає. Критичним значенням для полину є: FARTE = 330; амброзії - F AMBR = 310; злакових трав - FPOAC = 320. Якщо значення фактора більше від цієї критичної величини, то ризик виникнення алергії на поліноз збільшується.
10. Встановлено, що ризик збільшення концентрації пилку полину при перевищенні критичного значення фактора погоди (F) 330 дорівнює: RR = 1,85, 1,10-2,74; p<0,05; ПЗ амброзії при перевищенні критичного значення фактора погоди (F) 310 дорівнює: RR = 1,22, 1,09-1,34; p<0,05; ПЗ злаків при перевищенні критичного значення фактора погоди (F) 320 дорівнює: RR = 1,60, 1,50-1,70; p<0,05.
11. Використання дискримінантного аналізу дозволило побудувати класифікаційні функції, за допомогою яких можливо розраховувати ймовірність наявності чи відсутності пилку полину в атмосферному повітрі.
Надійність прогнозу для цих функцій достатньо висока (від 86,52 % для пилку злакових трав до 92,05 % для ПЗ амброзії).
Матеріали розділу опубліковані в таких наукових роботах
- в наукових фахових виданнях України:
1. Motruk I. Pollen spectrum seasonal overview in relation to hay fever type prevalence in Vinnitsa, Ukraine / Motruk I., Kremenska L., Palamarchuk O., Rodinkova V.// Biomedical and Biosocial Anthropology. - 2015. - Vol. 24. - P. 70-74.
2. Родінкова В.В. / Вплив метеорологічних факторів на концентрацію алергенного пилку трав'янистих рослин в атмосферному повітрі Вінницької області / Родінкова В.В., Мотрук І.І., Александрова О.Є // Вісник ВНМУ ім. М.І. Пирогова. - 2016. - № 2 (Т.20) - С. 366-369.
- в інших наукових виданнях:
3. Rodinkova V.V. Threshold levels for symptom induction due to tree and grass pollens in the Vinnitsa region of central Ukraine / V.V. Rodinkova, Б.A. Stremedlovsky, E.G. Gelman, I. I. Motruk, L.V. Kremenska, L.V. Slobodianiuk, O.O. Palamarchuk, L.M. DuBuske // Allergy. 2014. - Vol. 69, Issue Suppl. s99. - P. 434.
4. Rodinkova V.V. Children from rural areas of the forest-steppe zone of central Ukraine are more sensitive to grass and weed pollens than to tree pollens / Rodinkova V.V., Chirka O. V. , Gelman E.G., Motruk I. I., Slobodianiuk L. V., DuBuske L.M. // Allergy. Special Issue: Abstracts from the European Academy of Allergy and Clinical Immunology Congress, 7-11 June 2014, Copenhagen, Denmark. Volume 69, Issue Supplement s99. - P. 545.
5. Rodinkova V. Pre-seasonal weather differently impacts tree pollination in Vinnitsa, Ukraine /, V. Rodinkova, L. Kremenska, L. Slobodjnuk, I. Motruk, O. Mazur // Allergojournal. - 2013. - Vol. 22, Issue 7. - P. 490.
6. Rodinkova V. Climate Change Induced Warming Impacts Ragweed Pollination in Ukraine / Rodinkova, V., Prikhodko A., Maleeva A., Palamarchuk O., Motruk I., Kremenska L., Musatova K., DuBuske L. M. // Annals of Allergy, Asthma and Immunology. Vol. 113, Issue 5, Suppl. - November 2014. - Annual Meeting Abstract Book, 06 November 2014 - 10 November 2014. - P. А6.
7. Rodinkova Victoria. Temperature increase stimulates early and extended ragweed flowering in Ukraine / Victoria Rodinkova, Olena Palamarchuk, Irina Motruk, Lilia Kremenska, Kateryna Musatova. // Meeting of the European Aeroallergen Network and the European Aerobiology Society. Dr. Siegfried Jдger Symposium. Program and Abstracts. - 10th - 11th November 2014. - P. 15-16.
РОЗДІЛ 5. ЗВ'ЯЗОК МІЖ ПИЛКУВАННЯМ ТРАВ'ЯНИСТИХ РОСЛИН ТА РЕЗУЛЬТАТАМИ ШКІРНИХ ПРОБ НА ПИЛКОВІ МІКСТИ
5.1 Аналіз залежності шкірної реакції на пилкові міксти від поширення пилку трав'янистих рослин в атмосферному повітрі м. Вінниці
Проведено аналіз медичної документації алергологічного кабінету Вінницької міської клінічної лікарні №1 за період з 2012 по 2014 рр. За цей час звернулося зі скаргами на алергію на пилок трав?янистих рослин 164 хворих віком від 14 до 89 років (табл. 2.1).
Рис. 5.1 Віковий розподіл хворих на алергію з 2012 по 2014 роки
З рис. 5.1 видно, що хворі віком 25-44 роки - найбільш вагома група серед інших вікових категорій хворих, які мають алергічні захворювання. На другому місті група 15-24 роки. На третьому місці вікова група 45-59 років. Така тенденція спостерігалась всі три роки дослідження.
На першому етапі математичної обробки була проведена оцінка ступеня вираженості шкірної реакції на пилкові міксти з концентрацією пилку трав'янистих рослин в атмосферному повітрі м. Вінниці. Оскільки розмір папули міг бути виражений кількісним розміром в мм (K), а концентрація ПЗ початково фіксувалась у кількості виразів, для виявлення зв'язку був використаний кореляційний аналіз. Результати обробки представлені в табл. 5.1.
Таблиця 5.1
Зв?язок пилкування трав'янистих рослин зі ступенем вираженості шкірної реакції на пилкові міксти
Найменування пилкових мікстів |
Статис-тичні показники |
ARTE(n = 243) |
AMBR(n = 153) |
POAC(n = 306) |
|
M1_K |
r |
-0,025 |
-0,064 |
-0,05 |
|
p |
0,703 |
0,429 |
0,383 |
||
M2_K |
r |
-0,147 |
0,227 |
-0,125 |
|
p |
0,022 |
0,005 |
0,029 |
||
M3_K |
r |
0,14 |
-0,211 |
0,209 |
|
p |
0,029 |
0,009 |
<0,001 |
||
M4_K |
r |
0,104 |
0,197 |
-0,069 |
|
p |
0,004 |
0,015 |
0,226 |
Примітка, тут і в подальшому в цьому розділі: (M1_K) - алергопроби на пилок дерев'янистих рослин: береза, вільха, дуб, ліщина; (M2_K) - алергопроби на пилок трав'янистих рослини: грястиця, китник, тонконіг, костриця, райграс; (M3_K) - алергопроби на пилок трав'янистих рослини: стоколос, пирій, жито, тимофіївка;
(M4_K) - алергопроби на пилок бур'янів: амброзія, лобода, полин, соняшник; K - розмір папули в мм; n - кількість вибірок. Достовірні зв'язки в таблиці виділені жирним шрифтом. Якщо зв'язок був виявлений на рівні тенденції, то значення коефіцієнта кореляції позначені жирним курсивом.
З табл. 5.1 видно, що вираженість шкірної реакції на пилковий мікст 1 (M1_K) ніяким чином не пов'язана з пилкуванням полину, амброзії і злакових трав, що цілком зрозуміло. Оскільки мікст 1 використовується для виявлення алергії на пилок дерев?янистих рослин: берези, вільхи, дубу, ліщини, його не було враховано в нашому дослідженні в подальшому.
Чим більше ПЗ Artemisia (r = - 0,147), тим менше вираженість шкірної реакції на мікст 2 (M2_K), тому що в його складі немає антигенів полину.
Додатна кореляція концентрації пилку злаків (r = 0,209) з вираженістю шкірної реакції на мікст 3 (M3_K) показує зв'язок між пилкуванням цих трав і проявом алергічних реакцій у цей період. Відповідно додатна кореляція концентрації пилку амброзії (r = 0,197) і полину (r = 0,104) з вираженістю шкірної реакції на мікст 4 (M4_K) доводить зв'язок між наявністю ПЗ амброзії і полину в атмосферному повітрі м. Вінниці і проявами алергічних реакцій серед його мешканців.
На наступному етапі математичної обробки був використаний критерій Стьюдента. При формуванні груп порівняння використовували факт відсутності “0” або наявності “1” пилку в повітрі. Результати дослідження представлені в табл. 5.2.
Таблиця 5.2
Статистичний аналіз впливу пилкування Artemisia на прояв шкірної реакції на мікст 4
Найменування |
M0 |
m0 |
n0 |
M1 |
m1 |
n1 |
t |
p |
|
M4_K |
1,649 |
0,091 |
1128 |
2,271 |
0,129 |
576 |
-3,952 |
<0,001 |
Примітка, тут і в подальшому в цьому розділі: М - середні арифметичні значення, m - помилки середніх значень, n - обсяги вибірок, p -рівень значущості, t - критерій Стьюдента.
З табл. 5.2 видно, що при концентрації ПЗ полину в атмосферному повітрі, що вищі за критичну, вираженість алергічної реакції на пилковий мікст 4 достовірно більша, ніж при концентраціях менших від нижчої (2,27 ±0,13 проти 1,65 ± 0,09, t = - 3,95, p <0,001).
Таблиця 5.3
Статистичний аналіз впливу пилкування Ambrosia на прояв шкірної реакції на мікст 4
Найменування |
M0 |
m0 |
n0 |
M1 |
m1 |
n1 |
t |
p |
|
M4_K |
1,517 |
0,078 |
1416 |
3,542 |
0,192 |
288 |
-10,47 |
<0,001 |
З табл. 5.3 видно, що при концентрації ПЗ амброзії в атмосферному повітрі, що вищі за критичну, вираженість алергічної реакції на пилковий мікст 4 достовірно більша, ніж при концентраціях менших від нижчої (3,54±0,2 проти 1,52 ± 0,08, t = -10,47, p <0,001).
Таблиця 5.4
Статистичний аналіз впливу пилкування Poaceae на прояв шкірної реакції на мікст 3
Найменування |
M0 |
m0 |
n0 |
M1 |
m1 |
n1 |
t |
p |
|
M3_K |
2,354 |
0,114 |
984 |
2,667 |
0,138 |
720 |
-1,752 |
0,080 |
З табл. 5.4 видно, що при концентраціях пилку Poaceae в атмосферному повітрі , що вищі за критичну, вираженість алергічної реакції на пилковий мікст 3 більша (на рівні тенденденції), ніж при концентраціях, менших за критичну (2,67 ±0,14 проти 2,35 ± 0,11, t = - 1,75, p <0,001).
5.2 Аналіз виникнення шкірної алергічної реакції у населення м. Вінниці на пилкові міксти трав'янистих рослин
При переході змінних від рангової до бінарної шкали вимірювань другим варіантом математичної обробки був перехід від вихідних даних до бінарної шкали вимірювань.
Початково ступінь вираженості шкірної реакції на пилковий мікст відносився до рангової шкали вимірювань, а саме +“1”, ++ “2”, +++ “3”, ++++ “4”. Перехід до бінарної шкали концентрації пилку здійснювали аналогічно прийому, який використовували в розд. 4. А саме, за “0” приймали значення менше від критичного, за “1” - більше від критичного. Для цих типів змінних аналіз взаємозв'язку виконувався за допомогою таблиць спряженості. Результати розрахунків представлені у табл. 5.5.
Таблиця 5.5
Залежність виникнення шкірної реакції від наявності ПЗ Artemisia в атмосфері
M4_R |
ARTE_B |
|||
0 |
1 |
Сума |
||
- |
840 |
360 |
1200 |
|
Колонка, % |
74,47 |
62,50 |
||
Рядок, % |
70 |
30 |
||
Загальні, % |
49,30 |
21,13 |
70,42 |
|
+ |
48 |
24 |
72 |
|
Колонка, % |
4,26 |
4,17 |
||
Рядок, % |
66,67 |
33,33 |
||
Загальні, % |
2,82 |
1,41 |
4,23 |
|
++ |
72 |
72 |
144 |
|
Колонка, % |
6,38 |
12,50 |
||
Рядок, % |
50 |
50 |
||
Загальні, % |
4,23 |
4,23 |
8,45 |
|
+++ |
144 |
120 |
264 |
|
Колонка, % |
12,77 |
20,83 |
||
Рядок, % |
54,55 |
45,45 |
||
Загальні, % |
8,45 |
7,04 |
15,49 |
|
++++ |
24 |
0 |
24 |
|
Колонка, % |
2,13 |
0 |
||
Рядок, % |
100 |
0 |
||
Загальні, % |
1,41 |
0 |
1,41 |
|
Всього |
1128 |
576 |
1704 |
|
Всього, % |
66,2 |
33,8 |
100 |
З таблиці 5.5 видно, що за відсутності в атмосферному повітрі ПЗ полину у 74,5 % пацієнтів не було проявів шкірних алергічних реакцій на мікст 4. За наявності в повітрі ПЗ полину сильно та помірно виражені прояви шкірної реакції реєструвалися відповідно в 20,8 % і 12,5 % випадків проти 12,8 % і 6,4 % за відсутності пилку, тобто у 1,6 і 2,0 рази частіше.
Таблиця 5.6
Залежність виникнення шкірної реакції від наявності ПЗ Ambrosia в атмосфері
M4_R |
AMBR_В |
|||
0 |
1 |
Сума |
||
- |
1080 |
120 |
1200 |
|
Колонка, % |
76,27 |
41,67 |
||
Рядок, % |
90 |
10 |
||
Загальні, % |
63,38 |
7,04 |
70,42 |
|
+ |
48 |
24 |
72 |
|
Колонка, % |
3,39 |
8,33 |
||
Рядок, % |
66,67 |
33,33 |
||
Загальні, % |
2,82 |
1,41 |
4,23 |
|
++ |
96 |
48 |
144 |
|
Колонка, % |
6,78 |
16,67 |
||
Рядок, % |
66,67 |
33,33 |
||
Загальні, % |
5,63 |
2,82 |
8,45 |
|
+++ |
168 |
96 |
264 |
|
Колонка, % |
11,86 |
33,33 |
||
Рядок, % |
63,64 |
36,36 |
||
Загальні, % |
9,86 |
5,63 |
15,49 |
|
++++ |
24 |
0 |
24 |
|
Колонка, % |
1,69 |
0 |
||
Рядок, % |
100 |
0 |
||
Загальні, % |
1,41 |
0 |
1,41 |
|
Всього |
1416 |
288 |
1704 |
|
Всього, % |
83,1 |
16,9 |
100 |
Примітка. Достовірність: rS = 0,28, р <0,001.
З таблиці 5.6 видно, що за відсутності пилку амброзії проявів шкірних реакцій на мікст 4 не було у 76,3 % пацієнтів. За наявності в повітрі ПЗ амброзії сильно та помірно виражені прояви шкірної реакції реєструвалися відповідно в 33,3 % і 16,7 % випадків проти 11,9 % і 6,8 % за відсутності пилку, тобто у 2,8 і 2,5 рази частіше.
З таблиці 5.7 видно, що за наявності пилку родини Тонконогових (POAC _B = 1) “сильно виражений” ступінь прояву реакції, зустрічався у вісім разів частіше, ніж “помірно виражений”: 26,67 % проти 3,33 %. За відсутності пилку злаків у - 59,6 % пацієнтів не було шкірних алергічних реакцій.
Таблиця 5.7
Залежність виникнення шкірної реакції від наявності ПЗ Poaceae в атмосфері
M3_R |
POAC_ B |
|||
0 |
1 |
Сума |
||
- |
672 |
456 |
1128 |
|
Колонка, % |
68,29 |
63,33 |
||
Рядок, % |
59,57 |
40,43 |
||
Загальні, % |
39,44 |
26,76 |
66,2 |
|
+ |
0 |
24 |
24 |
|
Колонка, % |
0 |
3,33 |
||
Рядок, % |
0 |
100 |
||
Загальні, % |
0 |
1,41 |
1,41 |
|
++ |
48 |
24 |
72 |
|
Колонка, % |
4,88 |
3,33 |
||
Рядок, % |
66,67 |
33,33 |
||
Загальні, % |
2,82 |
1,41 |
4,23 |
Подобные документы
Охорона та використання дикорослих рослин, що мають харчове, лікарське, медоносне, декоративне значення. Догляд за рідкісними та зникаючими видами рослин, рослинних угрупувань. Червона книга України. Перелік видів рослин та тварин, що потребують охорони.
контрольная работа [27,0 K], добавлен 16.05.2015Алергенна флора й захворюваність полинозом в світовому просторі. Еколого-біоморфологічні особливості пилку алергенних рослин. Характеристика алергенної флори міста за ступенем небезпеки. Профілактика полинозів та заходи боротьби з ними в урбоекосистемі.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 26.12.2012Вплив екологічних факторів на живі організми. Закони дії екологічних факторів. Стенотопні та евритопні види в біогеоценозі. Класифікація екологічних факторів. Основні групи рослин. Температурний режим, вологість. Гомотипові реакції. Антропогенні фактори.
презентация [2,9 M], добавлен 27.12.2012Загальна характеристика та значення основних груп вільноплаваючих рослин в самоочищенні водойм. Рослини-індикатори екологічного стану водних басейнів і роль макрофітів у біогеохімічному круговороті речовин і енергії перезволожених природних систем.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 21.09.2010Екологічні особливості агроекосистем. Біологічний метод захисту рослин. Антропогенний тиск на агроекосистеми. Основні напрямки екологічної стабілізації агроекосистем. Прийоми і методи біологічного захисту рослин від шкідників, хвороб та бур'янів.
контрольная работа [429,7 K], добавлен 21.10.2010Занесення у Красну Книгу рідких представників флори і фауни, яким загрожує зникнення. Перелік рідкісних рослин, тварин в книзі "Заповідні скарби Сумщини". Види заповідних об'єктів: Деснянсько-Старогутський національний природний парк, Михайлівська цілина.
презентация [1,3 M], добавлен 01.03.2014Історія створення Червоної книги як офіційного документу, що містить відомості про тварин і рослин світу (регіонів), стан яких викликає побоювання відносно їх майбутнього. Сторінки різного кольору в Червоній книзі. Причини зникнення рослин та тварин.
презентация [12,5 M], добавлен 05.03.2014Кліматичні та ґрунтові умови національного природного парку. Характеристика його флори та фауни. Етапи створення НПП та режими використання. Моніторинг стану видів рослин, занесених до Червоної книги: лілії лісової, осоки буріючої та кулястоподібної.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 14.05.2015Сутність моніторингу як системи спостережень за впливом на довкілля антропогенних факторів. Характеристика особливостей екологічного, фонового та кліматичного видів моніторингу. Організація спостережень і контролю якості поверхневих вод річки Дністер.
курсовая работа [780,8 K], добавлен 03.03.2012Побудова діаграми добового розподілу радіаційного балансу. Визначення характеристик вологості повітря. Аналіз рівня забруднення атмосфери в районі розташування промислового підприємства, вплив на його метеорологічних факторів. Умови поширення домішок.
курсовая работа [52,4 K], добавлен 10.05.2011