Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Статистический анализ факторов, влияющих на формирование дозы облучения сельского населения, проживающего на территориях, загрязненных в результате варии на ЧАЭС

ВАК РФ 03.00.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "Статистический анализ факторов, влияющих на формирование дозы облучения сельского населения, проживающего на территориях, загрязненных в результате варии на ЧАЭС"

На правах рукописи

•V6 4

Власова Наталья Генриховна

СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ФОРМИРОВАНИЕ ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ СЕЛЬСКОГО НАСЕЛЕНИЯ, ПРОЖИВАЮЩЕГО НА ТЕРРИТОРИЯХ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ В РЕЗУЛЬТАТЕ АВАРИИ НА ЧАЭС

Специальность: 03.00.01 - радиобиология

Автореферат

Диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Гомель, 199В

Диссертация выполнена в Гомельском филиале научно-исследовательского клинического института радиационной медицины и эндокринологии Министерства здравоохранения Республики Беларусь

Научные руководители: Научные руководители:

кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник А.М. Скрябин

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник C.B. Фесенко

Официальные оппоненты:

кандидат технических наук, старший научный сотрудник М.П. Гринёв,

Государственный научный центр РФ «Институт Биофизики», г. Москва доктор биологических наук В. Г. Петин,

МРНЦ РАМН, г. Обнинск

Ведущая организация:

Уральский научно-практический центр радиационной медицины, г. Челябинск

if .Jtùt ГУи';

Защита диссертации состоится __/ v

_ 1998 г. на заседани!

Диссертационного совета Д 120.81.01 во Всероссийском научно-исследовательског, институте сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии. Отзывы на авторефера просим отправлять по адресу: 249020, Калужская обл., г. Обнинск, ВНИЙСХРАЭ Диссертационный совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИСХРАЭ.

Автореферат разослан

¿J?

1998 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат биологических наук

Н.И. Санжарова

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность и состояние проблемы. В условиях радиоактивного загрязнения обширных территорий центральной проблемой, определяющей адекватность решений по обеспечению радиационной безопасности человека является корректная оценка доз облучения населения. Эта же информация имеет важное значение при обосновании оптимальных вариантов применения защитных мероприятий и используется в качестве основного критерия при сравнительном анализе стратегий контрмер.

При недостатке прямых дозиметрических данных существующая практика оценки цоз основана на простых детерминистских моделях с использованием эмпирических параметров, усредненных по широкому спектру условий, что приводит к большой неопределенности оценок, получаемых в реальных условиях для конкретных населенных пунктов. Ошибки в оценках доз в этом случае могут достигать 150-200% и более, что не позволяет осуществлять дифференцированный подход к обоснованию стратегий контрмер и контролировать эффективность их внедрения.

Более надежная информация о дозах облучения населения может быть получена на эснове данных прямых измерений, однако, внедрение этого метода на всей территории, подвергшейся загрязнению, в масштабах, обеспечивающих получение достоверных данных, является довольно сложной проблемой, требующей значительных затрат. Вследствие этого существующие базы данных дозиметрической информации носят эграниченный характер и их непосредственное использование для решения задач по эбеспечению безопасного проживания населения и обоснованию защитных мероприятий на загрязненной территории часто вызывает затруднения.

Авария на Чернобыльской АЭС, приведшая к крупномасштабному загрязнению тер-эитории ряда стран, предопределила необходимость разработки новых методических подходов, позволяющих оценивать дозы облучения населения на основе ограниченной дозиметрической информации. Одновременно эта авария обеспечила уникальную зозможность для изучения закономерностей формирования доз облучения населения, идентификации основных фактор-признаков и фактор-зависимых групп жителей, однородных по условиям формирования дозовых нагрузок. Значительный объем полученных данных позволяет эффективно использовать методы многофакторного статисти-^ского анализа для достоверного обоснования выявленных зависимостей.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы являлся анализ факторов, эпределяющих формирование доз облучения населения в условиях радиоактивного загрязнения и обоснование метода оценки распределения суммарной дозы на основе ограниченных дозиметрических данных по распределению доз внутреннего или внеш-

него облучения.

В числе основных задач исследований рассматривались:

1. Изучение закономерностей формирования доз внутреннего и внешнего облучение сельского населения;

2. Выделение и обоснование наиболее информативных факторов-признаков, определяющих формирование доз внешнего и внутреннего облучения;

3. Изучение особенностей питания и социально-демографических характеристик е сельских населенном пунктах и анализ их влияния на формирование доз облучения на основе проведения анкетирования и опроса населения;

4. Классификация сельских жителей по совокупности выбранных информативны) фактор-признаков;

5. Обоснование положения о взаимосвязи доз внешнего и внутреннего облучения у сельских жителей;

6. Разработка метода прямой и обратной интерполяций распределений дозы внешнего облучения на основе данных по дозе внутреннего облучения (СИЧ-измерения) и егс верификация;

7. Оценка распределения суммарной дозы облучения сельских жителей, проживающих на территории, подвергшейся загрязнению после аварии на ЧАЭС.

Теоретический вклад и научная новизна. Впервые установлена взаимосвязь между дозами внешнего и внутреннего облучения у сельских жителей. Разработан оригинальный метод, позволяющий интерполировать распределение дозы внешнего облучения по известному распределению дозы внутреннего облучения и наоборот. Дано обоснование роли социальных факторов, в формировании доз облучения сельскогс населения. Предложен новый подход к оценке распределения дозы у сельских жителей в условиях недостатка дозиметрической информации, основанный на взаимосвязи индивидуальных доз внешнего и внутреннего облучения населения.

Практическая значимость результатов исследований. Результаты исследований являются методической основой для надежной оценки и восстановления доз облучения сельского населения. Предложенный метод может быть использован для разработки методики оценки распределения суммарной дозы в условиях отсутствия или недостатка дозиметрической информации и позволяет осуществлять дифференцированный подход к планированию контрмер с учетом различий в факторах, влияющих нг формирование доз облучения различных групп сельского населения. Материалы исследований и предлагаемый метод использовались при разработке «Положения о контроле радиоактивного загрязнения от Чернобыльской катастрофы в Республике Бела-

русь», утверждённого приказом Министра по чрезвычайным ситуациям и защите населения от последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС РБ от 6 февраля 1995г N 5, и при разработке « Концепции защитных мер в восстановительный период для населения, проживающего на территории Республики Беларусь, подвергшейся радиоактивному загрязнению в результате Чернобыльской аварии», одобренной постановлением Кабинета Министров Республики Беларусь от 30 ноября 19Э5г N 650.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Оценка роли факторов, определяющих формирование доз облучения сельского населения, и обоснование их общности в формировании доз внешнего и внутреннего облучения в сельском населённом пункте;

2. Обоснование наличия взаимосвязи между дозами внешнего и внутреннего облучения у сельских жителей;

3. Метод интерполяционного построения статистического распределения дозы внешнего облучения по дозе внутреннего для одних и тех же лиц, а также метод построения распределения суммарной дозы облучения в условиях недостатка дозиметрической информации.

Публикации и апробация работы. Материалы по теме диссертации опубликованы в 24 печатных работах, а также итоговых отчетах Гомельского филиала НИКИ радиационной медицины и эндокринологии; представлены на: IV Международной конференции «Чернобыльская катастрофа: прогноз, профилактика, лечение и медико - психологическая реабилитация пострадавших» (Минск, 1995); V Республиканской конференции «Научно-практические аспекты сохранения здоровья людей, подвергшихся радиационному воздействию в результате аварии на Чернобыльской АЭС» (Минск, 1996); V Международной научно-технической конференции по итогам 10-летней работы по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС «Чернобыль-96» (Зеленой Мыс, 1996); II Обнинском симпозиуме по радиоэкологии «100 лет открытия радиоактивности» в Обнинске в 1996г; V Международной конференции «Экология человека в постчернобыльский период» (Минск, 1997), 3 Съезде по радиационным исследованиям (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность) (Москва, 1997).; Международном симпозиуме «Актуальные проблемы дозиметрии» (Минск, 1997).

Диссертация апробирована на межлабораторном научном семинаре Гомельского филиала НИКИ радиационной медицины и эндокринологии.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, списка условных обозначений, пяти глав, выводов, списка использованных источников и прило-

жения; изложена на 122 страницах машинописного текста, содержит 21 рисунок, 23 таблицы, список литературы из 104 наименований, 10 страниц приложения.

Автор благодарит научных сотрудников Гомельского филиала НИКИ РМиЭ В.Б. Масякина и А.Н. Осипенко за помощь при выполнении настоящей работы.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Характеристика исследуемых населенных пунктов

Объектами для проведения исследований служили жители 10 сельских населённых пунктов в загрязнённых районах Гомельской области Беларуси. В их числе базовым населённым пунктом, где был выполнен наиболее полный объём всех исследований, являлся населённый пункт (НП) Киров Наровлянского района Гомельской области.

Для проведения исследований были выбраны типичные сельские населённые пункты, расположенные в разных географических зонах Гомельской области Беларуси. Общая характеристика исследованных населённых пунктов приведена в табл. 1.

Таблица 1. Характеристика населённых пунктов

Населённый Плотность Численность Расстояние до Инфраструктура

пункт загрязнения

по "7Cs, Населения, Райцентра, Леса,

кБк/м2 чел. км км

Наровлян ский район

Киров 888 537 40 о Центральная усадьба

Ветковский район

Хальч 581 1595 2 3 Центральная усадьба

Светиловичи 855 1229 30 2 Центральная усадьба

Новосёлки 555 603 17 4 Отделение совхоза

Буда-Кошелёв район

Заболотье 655 333 68 2 Центральная усадьба

Лельчии кий район

Гребени 257 280 15 0 Центральная усадьба

Ковыжев 325 50 20 0 Отделение колхоза

Добрушский район

Хорошевка 555 232 22 2.5 Отделение совхоза

Хойникский район

Стреличево 563 745 6 1.5 Центральная усадьба

Чечерский район

Ровковичи 555 330 11 2 Центральная усадьба

Большинство из обследованных населённых пунктов расположены на территории с

высокой плотностью загрязнения («зона последующего отселения»), частично в «зоне постоянного радиационного контроля». По численности населения пункты распределены на: малые - до 100 жителей, крупные - более 1000 жителей и средние. Большинство населённых пунктов удалено от райцентра более чем на 15-20 км. Преимущественно это лесные населенные пункты (расстояние до леса составляет менее 2 км.). В большинстве населенных пунктов развита инфраструктура, поскольку они являются

центральными усадьбами колхозов или совхозов. Общие характеристики социально-демографической структуры исследуемых населённых пунктов, даны в табл. 2.

Таблица 2. Характеристики социально-демографической структуры в исследуемых населенных _пунктах__

Показатель Модальный интервал * %, %

Выборка Область в целом

Семейный индекс" 2.0-2.5 60 63

Доля работающих, % 35-45 40 41

Доля детей, % 15-25 55 58

Доля пенсионеров, % 30-50 45 42

* - вклад модального интервала задан в пределах 40-60 %.

** - отношение числа жителей к числу семей (средняя численность семьи)

Сопоставление приведенных в таблице 2 социально-демографических показателей по выборке населённых пунктов и по сельскому населению области в целом обнаруживает хорошее совпадение, что является важным для обеспечения репрезентативности результатов исследования.

Материалы и методы

Для анализа закономерностей формирования доз облучения населения и выбора информативных фактор-признаков были применены методы прикладной статистики: дисперсионный анализ, корреляционный анализ и регрессионный анализ. В частности, классификация выборки сельских жителей с измеренными дозами внешнего и внутреннего облучения, построение регрессионных зависимостей, интерполяции (прогноза) дозы внешнего облучения проводилось с использованием многомерного статистического анализа (метод классификации и метод распознавания образов).

Выполнены инструментальные исследования по определению содержания 137Сэ в пищевых продуктах (гамма-спекгорометр 1.Р 4900В, Финляндия) и в организме человека (СИЧ типа СИБ-1).

Объем проведенных исследований по всей выборке населённых пунктов показан в табл. 3. Для изучения закономерностей формирования доз облучения и анализа структуры потребления продуктов питания проводился опрос жителей по специально разработанной анкете.

Таблица 3. Объём используемых экспериментальных данных

Населённые ИДК, СИЧ Измерение активно- Анкетирование

пункты чел. чел. сти проб жители семьи

Киров 152 227 133 195 85

Остальные НП 482 2352 372 678 274

Математическую и статистическую обработку результатов проводили с использова нием пакетов статистических программ «STATGRAPHICS» и SPSS.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ

Оценка значимости фактор-признаков формирования доз облучения сельского населения

Общепризнано, что в формировании дозы внешнего облучения важную роль играют такие косвенные факторы, как профессиональная принадлежность и тип жилья. Дл? дозы внутреннего облучения определяющим является фактор потребления молока i-продуктов леса («контакт» с лесом). Можно допустить, что для обоих путей облучения действуют общие факторы. В частности, профессионально-возрастной, «контакт» с лесом, возраст. Для оценки значимости этих факторов была применена процедура одномерной линейной регрессии дозы внешнего и внутреннего облучения на выделенные выше фактор-признаки. В табл. 4 дана сравнительная оценка значимости (по коэффициенту корреляции) рассматриваемых признаков, выполненная по данным населённых пунктов Киров и Светиловичи. Видно, что как при внешнем, так и при внутреннем облучении, ни один из фактор-признаков не имеет значимой корреляции. Таблица 4. Сравнительная оценка значимости косвенных фактор-признаков

формирования доз внешнего и внутреннего облучения

Фактор- НП Киров НП Светиловичи

Признак Коэффициент корреляции

Доза внешнего облучения

ПВГ* 0.29 0.26

«Контакт» с лесом 0.25 0.25

Тип жилья 0.18 0.13

Возраст 0.08 0.13

Доза внутреннего облучения

ПВГ 0.27 0.28

«Контакт» с лесом 0.26 0.27

Потребление молока 0.15 0.16

Возраст 0.07 0.09

Примечание:* Методом однофакторного дисперсионного анализа все жители были разбиты на две профессионально-возрастные фуппы (ПВГ) - ПВГ-1 и ПВГ-2, различающиеся по дозам внешнего и внутреннего облучения в 1.5-2 раза. В ПВГ-1 (с наименьшими дозами) вошли дети, служащие, женщины-пенсионеры, в ПВГ-2 - лица рабочих профессий, мужчины-пенсионеры.

Вместе с тем, рассматриваемые факторы-признаки можно ранжировать по их значимости. Относительно большой вес имеют такие признаки как ПВГ и «контакт» с лесом, относительная значимость которых для обоих путей облучения практически одинаковая. Эти два фактора можно считать основными и общими как для формирования дозы внешнего, так и дозы внутреннего облучения.

Применённый подход позволяет выделить основные фактор - признаки. В то же время для решения практических задач необходима количественная их идентификация с учётом их совместного действия, результаты которой с помощью процедуры многофакторного анализа приведены ниже.

Многомерная классификация выборки жителей по совокупности признаков

Многомерная классификация осуществлялась с помощью процедуры кластерного анализа. Исследования были выполнены в базовом населённом пункте Киров летом 1993 года. По данным опроса выявлены жители, имеющие «контакт» с лесом, а также относящиеся к одной из двух ПВГ. Одновременно проводилось обследование на содержание 137Сэ в организме (СИЧ - измерения), а для оценки доз внешнего облучения использовались данные индивидуального дозиметрического контроля (ИДК).

Была проведена классификация выборки жителей по совокупности следующих признаков: прямых - доза внутреннего облучения (СИЧ - измерения), доза внешнего облучения (данные ИДК) и косвенных - принадлежность к ПВГ и «контакт» с лесом. В результате процедуры классификации было выделено 5 классов однородности, в каждом из которых построили линейную регрессию дозы внешнего на дозу внутреннего облучения. Классификационные и статистические характеристики по выделенным классам однородности для населенного пункта (НП) Киров представлены в таблице 5.

Таблица 5. Классификационные признаки и статистические параметры классов однородности выборки жителей НП Киров

N Доля лиц. Доля лиц, Медиана Стандартное

Класса Относящих- контакти- D.«yr (мЗв/год) геометрическое

ся к ПВГ1 и рующих отклонение (Вд)

ПВГ2 с лесом Ринвш Dbhvtp ^ВНвШ DBHVTD

1 1/0 0 6.9 2.66 0.38 1.11 1.19

2 0.8/0.2 0.8 3.2 2.24 0.79 1.11 1.17

3 0.6/0.4 0.7 1.8 1.99 1.12 1.05 1.10

4 0.5/0.5 0.9 0.8 1.33 1.67 1.14 1.42

5 0.3/0.7 1 0.4 1.50 4.04 1.91 1.83

НП в целом 0.7/0.3 0.7 1.7 1.84 1.24 1.40 2.83

Низкие значения стандартного геометрического отклонения указывают на высокую степень однородности в выделенных классах, что свидетельствует об адекватности выполненной классификации изучаемой выборки. Наглядно это можно видеть и на рис.1 и 2, где представлены графики распределения доз внешнего и внутреннего облучения выборки жителей населенного пункта Киров, для выделенных классов.

Класс 1

накопленные вероятности

Класс 2

накопленные вероятности

Класс 3

Накопленные вероятности

1.6 О, мЗе/год 1.д й. мЗв/год 1.д й, мЗв/год

Класс 4 Класс 5 НП в целом

Рис. 1. Распределение дозы внешнего облучения жителей НП Киров для 5 классов однородности

Класс 1

накопленные вероятности Я.1

Класс 2

накопленные вероятности

•1.1! -«Я «Я 1й » -г.! 1д О, мЗв/год

Класс 3

накопленные вероятности

М -г-

«а . ; г.1 1.д О, мЗв/год

■г.?

-1Л -«.И 1.Я |Я I!

1д о, мЗв/год

Класс 4

накопленные вероятности

Класс 5

накопленные вероятности

- — -------г-......

~7 —1.

—

..

НП в целом

накопленные вероятности

я к а -л

1.д О, мЗв/год

-1.К -1.И 1Я 1« 17 1_д Р, мЗв/год

-|.к на 1.и ии г.!

1_д о, мЗв/год

3

Рис. 2. Распределение дозы внутреннего облучения жителей НП Киров для 5 классов однородности

Оценка взаимосвязи между дозами внутреннего и внешнего облучения

Другой важной задаче явилось исследование взаимосвязи между дозами внутреннего и внешнего облучения у жителей населённого пункта. Проведенный анализ выявил чёткую регрессионную зависимость в классах однородности как по базовому НП -Киров, так и семи другим населённым пунктам (таблица 6), о чём убедительно свидетельствуют высокие значения коэффициентов корреляции. Вместе с тем, если рас-

сматривать популяцию жителей населённого пункта в целом, такая взаимосвязь отсутствует, что видно из данных таблицы 6.

Таким образом, связь между дозами внешнего и внутреннего облучения у жителей населённого пункта существует, но выявляется она только при группировке их в классы однородности по совокупности основных дозообразующих фактор-признаков.

Таблица 6. Коэффициенты корреляции между дозами внешнего и внутреннего облучения пс выборкам жителей в исследуемых населённых пунктах

Населённый Коэффициент корреляции

Пункт Класс НП в целом

1 2 3 А 5

Киров 0.53 0.79 0.77 0.91 0.86 0.32

Хорошевка 0.50 0.75 0.64 0.63 - -0.13

Светиловичи 0.97 0.92 0.99 0.81 0.75 - 0.07

Новосёлки 0.85 0.99 0.84 0.94 0.53 0.50

Заболотье 0.60 0.85 0.81 - - 0.001

Ровковичи 0.99 0.99 0.97 0.79 - 0.26

Хальч 0.72' 0.67 0.93 0.80 - 0.32

Стреличево 0.91 0.89 0.89 0.54 - 0.05

Качественный социологический анализ классов

В дополнение к анализу классов однородности по выделенным фактор-признакам был проведен анализ, учитывающий влияние социального фактора. С этой целью была проведен анализ возрастно-профессиональной структуры выделенных классов. Рассмотрена связь между распределением доз по классам однородности с их возрас-тно-профессиональной структурой.

Анализируя данные рис. 3 можно видеть что, доза линейно растет с номером класса от 1 до 4. Класс 5 резко выбивается из этой закономерности. Анализ возрастно-профессиональной структуры классов (рис.4) показывает, что 3 из 4х профессиональных групп (дети, пенсионеры, служащие) имеют обратную дозе тенденцию распределения по классам однородности, и только группа рабочих имеет тенденцию распределения по классам, идентичную тенденции распределения дозы.

Класс однородности

Рис. 3. Распределение дозы внутреннего облучения по классам однородности

Класс однородности

Рис.4. Распределение возрастно-профессиональной структуры по классам однородности

Таким образом, распределение дозы по классам есть вероятностная функция распределения доли рабочих по классам однородности (от 1 до 4). В 5 классе рост дозы значительно отражает рост доли рабочих.

Это очевидно связано с относительно большим поступлением радионуклидов в организм человека в этом классе. Можно допустить, что это обуславливается потреблением лесной дичи. Если бы не было фактора потребления дичи, то доза в классе 5 ле-

жала бы на экстраполируемой прямой (рис. 3) и имела бы значение 2.5 мЗв/год, то есть, в два раза ниже реальной. Очевидно, что класс 5 занимает особое место: во-первых ему соответствует самая высокая доля "рабочих" семей и, во-вторых, среди них большая, чем в других классах, доля жителей, активно использующих продукты леса (дичь, грибы).

В населённом пункте Киров численность этого класса составляет примерно 1/5 от всех жителей. Это наиболее облучаемая часть жителей: средняя суммарная доза в этом классе в 2.5 раза выше средней по населённому пункту (а по дозе внутреннего облучения - в 4 раза). Вклад этой группы в коллективную дозу населённого пункта по внутреннему облучению является доминирующим (55%). Вследствие этого эту часть населения можно отнести к так называемой "критической" группе.

Метод интерполяции индивидуальных доз внешнего облучения

Взаимосвязь индивидуальных доз внешнего и внутреннего облучения, существование которой было доказано выше, является обязательным условием процедуры интерполяции. Последняя включает два основных этапа: классификация и распознавание образов (классов).

Классифицируется выборка обследованных жителей, у которых имеются данные прямых СИЧ- и ИДК- измерений, и проанкетированных в период измерений. Такая выборка названа выборкой «пересечения», в отличие от «исходной» выборки, состоящей из жителей с данными ИДК-измерений.

Важным условием адекватности прогноза является репрезентативность выборки «пересечения» относительно «исходной». Следует отметить, что исходная выборка была спланирована, как представительная для НП Киров. Проведенные оценки (табл. 7 и рис.5 и 6) указывают на высокую адекватность выборки "пересечения".

Таблица 7. Оценка представительности выборки «пересечения» (НП Киров)

Выборка Численность, чел. Доля ПВГ-1 Доля ПВГ-2 Доза внешняя, медиана, мЗв/год Доза внешняя, среднее, мЗв/год Станд. геом. отклонение

Исходная 152 66% 34% 1.58 1.71 1.41

«Пересечения 43 67% 33% 1.87 1.98 1.39

накопленные вероятности 93 .9

99

95

00

50

20

5

1

0-1

Рис. 5. Распределения дозы внешнего облучения жителей НП Киров накопленные вероятности

93.9 99 95 80 50 20 5 1 0.1

Ьп 0^„(мЗвЛч)д)

Рис. 6. Распределения дозы внешнего облучения жителей НП Стреличево

Классификация проводилась по совокупности признаков: прямых - доза внутреннего облучения, отношение дозы внешнего к дозе внутреннего облучения, и косвенных -принадлежность к ПВГ-1 или ПВГ-2 и «контакт» с лесом.

Этап распознавания - отнесение каждого субъекта выборки из числа опрошенных с неизвестной дозой внешнего облучения (отсутствуют ИДК-измерения) к соответствующему классу однородности по остальным трём признакам.

Интерполяция проводилась в классах по соответствующим уравнениям регрессии.

Полученные таким образом индивидуальные значения доз по каждому классу объе-

1лО^,(мЗо/год)

-о.з -о.1 о.1 о.з о.з о.7 о.з

динили в одну общую выборку и построили распределение дозы внешнего облучения для населённого пункта в целом.

Результаты процедуры интерполяции, выполненной для базового НП Киров и НП Стреличево, показаны на рис. 7 и 8. Анализ этих данных указывает на высокую степень точности использования метода интерполяции, поскольку и статистические характеристики распределений (параллельные теоретические распределения) и медианные значения «исходной» выборки и выборки «пересечения» практически совпадают.

накопленные вероятности

Рис.7. Распределения дозы внешнего облучения жителей НП Киров, (исходная и прогнозная выборки)

накопленные вероятности зэ.э

99

95

ВО

50

го

5

1

0.1

Рис.8. Распределения дозы внешнего облучения жителей НП Стреличево (исходная и прогнозная выборки)

Верификация метода

Верификация метода основывается на анализе параметров распределения «прогнозной» и «исходной» выборок. Параметры распределения для этих выборок (медиана и стандартное геометрическое отклонение) дозы внешнего облучения для восьми исследованных населённых пунктов приведены в табл. 8.

Таблица 8. Параметры распределения доз внешнего облучения в исследуемых населенных пунктах

Населённый Пункт Доза внешнего облучения, медиана, мЗв/год Стандартное геометрическое отклонение

исходная выборка Прогнозная выборка исходная выборка прогнозная выборка

Киров 1.71 1.98 1.4 1.4

Новоселки 1.20 1.12 1.8 1.4

Хальч 0.72 0.92 1.5 1.3

Светиловичи 1.57 1.74 1.6 1.5

Стреличево 1.25 1.22 1.2 1.3

Заболотье 1.07 1.11 1.3 1.3

Хорошевка 1.28 1.27 1.4 1.3

Ровковичи 1.51 1.29 1.8 1.4

Анализ данных таблицы 8 показывает хорошее соответствие значений прогнозных (рассчитанных по модели) и реально измеренных доз. Погрешность прогностической оценки находится в интервале ± 25%.

Совпадают и распределения, о чём свидетельствует анализ стандартных геометрических отклонений. Это иллюстрируется также и при графическом представлении результатов (рис.7 и 8).

Уместно отметить, что прогноз доз внешнего облучения по традиционной модели, использующей коэффициенты связи дозы с плотностью загрязнения почвы, характеризуется значительно большей ошибкой -150 - 200%.

Оценка распределения суммарной дозы облучения сельских жителей в условиях ограниченного объема дозиметрических данных

Для построения распределения суммарной дозы складывались индивидуальные дозы внешнего облучения (прогнозные) и измеренные дозы внутреннего облучения (СИЧ-измерения) для каждого обследованного жителя населенного пункта Киров. Характеристика полученного таким образом распределения суммарной дозы в целом по насе-

лённому пункту и раздельно по классам приведена в табл. 9.

Таблица 9. Характеристики распределений суммарной дозы по классам

№ класса Суммарная доза, мЗв/год Стандартное геометрическое отклонение

Выборка «пересечения» Прогнозная выборка выборка «пересечения» прогнозная выборка

среднее медиана Среднее Медиана

1 3.13 3.58 2.75 3.04 1.11 1.12

2 2.69 2.58 2.90 3.03 1.19 1.11

3 3.08 2.97 3.14 3.11 1.20 1.08

4 3.57 3.54 3.22 3.00 1.30 1.38

5 7.57 7.25 7.60 5.54 1.23 1.89

Выборка в целом 3.90 3.00 3.95 3.18 1.77 1.50

Видно, что оценка суммарной дозы по модели (прогнозная выборка) в целом практически совпадает с реальными значениями (выборка «пересечения») как в целом по населённому пункту, так и по классам однородности. Совпадают и статистические характеристики распределений.

ВЫВОДЫ

1. Выделены основные факторы, определяющие распределение доз облучения жителей сельских населенных пунктов, включая: косвенные фактор-признаки - возрастно-профессиональную принадлежность жителей и "контакт" с лесом (посещение леса и потребление ягод, грибов и дичи) и изучено их влияние на формирование доз. Показано, что оба фактора одинаково обусловливают формирование распределения доз как внешнего, так и внутреннего облучения.

2. Жители населённых пунктов по совокупности основных фактор-признаков могут быть разделены на 3-5 классов однородности, значимо различающихся по особенностям формирования и абсолютной величине дозы. Распределение доз внутри каждого выделенного класса по сравнению со всей выборкой жителей характеризуется минимальными значениями стандартного геометрического отклонения.

3. Средняя доза в классах однородности связана с их профессионально-возрастной структурой и прямо пропорциональна доле лиц работоспособного возраста, занятых в сельскохозяйственном и лесном производстве.

4. Дано обоснование положения о наличие взаимосвязи между дозами внешнего и внутреннего облучения. Показано, что корреляция между ними выявляется только в классах однородности.

5. В лесном населённом пункте (на примере населенного пункта Киров) идентифицирована группа, которая может рассматриваться как "критическая" (она состоит из семей, которые имеют наибольший «контакт» с лесом и в больших количествах употребляют ягоды, грибы, дичь). Ее вклад в коллективную дозу населенного пункта по внутреннему облучению составляет более 50%.

6. Разработан и верифицирован метод интерполяции (прогноза) доз внешнего облучения по дозам внутреннего облучения (данные СИЧ-измерений), а также суммарных доз. Метод высококорректен и позволяет прогнозировать дозу внешнего облучения и суммарную дозу в пределах не более 25% погрешности.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Скрябин А.М., Осипенко А.Н., Власова Н.Г., Подобедов В.Н. Методика оценки доз внутреннего облучения жителей населенных пунктов с помощью кластерно-регрессионного анализа // Сб. "Научно-практические аспекты сохранения здоровья людей, подвергшихся радиационному воздействию в результате авари на Чернобыльской АЭС". Тезисы докладов 4-ой Республиканской конференции. Ч.2.-Могилев, 11-13 апреля 1994. - С. 116 -117.

2. Скрябин A.M., Осипенко А.Н., Власова Н.Г., Подобедов В.Н. К методике оценки распределений доз внутреннего облучения в населенных пунктах и критических группах жителей на загрязненных территориях // Сб. "Научно-практические аспекты сохранения здоровья людей, подвергшихся радиационному воздействию в результате авари на Чернобыльской АЭС". Тезисы докладов 4-ой Республиканской конференции. Ч.2.-Могилев, 11-13 апреля 1994. - С. 118-119.

3. Скрябин А.М., Власова Н.Г., Осипенко А.Н., Подобедов В.Н., Чунихин Л.А. К вопросу оценки распределений суммарной дозы облучения жителей населенных пунктов // Сб. 'Тезисы международной конференции: Медицинские аспекты радиоактивного воздействия на население, проживающее на загрязненной территории после аварии на Чернобыльской АЭС. Гомель, 6-7 мая 1994. - С. 74.

4. Скрябин А.М., Осипенко А.Н., Власова Н.Г., Подобедов В.Н. Методика формирования каталога доз внутреннего облучения для загрязненных территорий Республики Беларусь II Сб. 'Тезисы международной конференции: Медицинские ас-

пекты радиоактивного воздействия на население, проживающее на загрязненной территории после аварии на Чернобыльской АЭС. Гомель, 6-7 мая 1994. - С. 75.

5. Осипенко А.Н., Власова Н.Г., Скрябин A.M., Подобедов В.Н. Методика оценки доз внутреннего облучения жителей сельских населенных пунктов на основе кластерно-регрессионного анализа II Сб."Молодые ученные в решении проблемы ликвидации медицинских последствий Чернобыльской катастрофы сегодня и в будущем" Материалы международного научого конгресса. Гомель, 19-21 сентября 1994 г. - С.17.

6. Skryabin А.М., Masyakin V.B., Osypenko A.N., Vlasova N.G., Savkin M.N., Grinev M., Konstantinov Y.O., Erkin V.G., Robinson C.A., Prosser S.L., Jones K.A., Morrey M. The Distribution of Doses received in Rural Areas affected by the Chernobyl accident II JSP-2 task 5, Final Report, NRPB-R277,1995. - 52 P.

7. Скрябин A.M., Власова Н.Г., Осипенко A.H., Чунихин Л.А. Подобедов В.Н. Оценка потребления радиационнозначимых продуктов питания жителями сельских населенных пунктов зоны загрязнения // Сб. материалов IV Международной конференции "Чернобыльская катастрофа: прогноз, профилактика, лечение и медико-психологическая реабилитация пострадавших". Минск, 1995г. - С. 15 -19.

8. Скрябин A.M., Власова Н.Г., Чунихин Л.А. К методике оценки распределения дозы внешнего облучения сельских жителей // Сб. материалов IV Международной конференции "Чернобыльская катастрофа: прогноз, профилактика, лечение и медико-психологическая реабилитация пострадавших". Минск, 1995г.- С. 37-42.

9. Скрябин А.М., Осипенко А.Н., Мори М., Власова Н.Г., Подобедов В.Н. Кластерно-регрессионная модель оценки дозы внутреннего облучения жителей сельских населенных пунктов // Сб. материалов IV Международной конференции "Чернобыльская катастрофа: прогноз, профилактика, лечение и медико-психологическая реабилитация пострадавших". Минск, 1995г. - С. 28 - 31.

10. Skriabin А.М., Osipenko A.N., Morrey М., Vlasova N.G., Podobedov V.N. Characterising Settlements: A Cluster-regression Model for Improved Estimates of Ingestion Dose in Belarus. II International symposium of enviromenal impact of radioactive releases. Vienna, Austria, 8-12 May 1995. - P. 73-74.

11. Balonov M.I., Kenigsberg Y., Likhtarev I.A., Morrey M., Skryabin A.M., Vlasova N. Data on selected settlements collected in the framework of JSP5. II NRPB Report. National Radiological Protection Board, Chilton, UK. 1996. - 14 P.

12. Jacob P., Likhtarev I.A., Balonov M.I., Kenigsberg Y., Morrey M., Colgan P.A., Renaud P., Skryabin A.M., Vlasova N., Linge I. Pathway analysis and dose distributions JSP5. II Final Report for th)e contracts COSU-CT93-0053 and COSU-CT94-OQ91 of the

European Commission. December 1995. -15 P.

13. Власова Н.Г., Скрябин A.M., Чунихин Л.А. Оценка распределения суммарной дозы облучения сельского населения II Сб. научных трудов, посвященный 10-летию аварии на ЧАЭС «Медико-биологические эффекты и пути преодоления последствий аварии на ЧАЭС". Минск-Витебск, 1997г.-С.84.

14. Скрябин A.M., Власова Н.Г., Чунихин Л.А. Оценка эффективности защитных мероприятий по снижению доз облучения населения II Сб. научных трудов, посвященный 10-летию аварийна ЧАЭС «Медико-биологические эффекты и пути преодоления последствий аварии на ЧАЭС". Минск-Витебск, 1997г.-С.89-90.

15. Скрябин А.М., Власова Н.Г., Чунихин Л.А. Оценка распределения суммарной дозы облучения сельского населения И Сб. "Чернобыль-96" Тезисы 5-ой Международной научно-технической конференции по итогам 10-летней работы по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС. Зеленый Мыс, 11-15 марта 1996г. - С. 442.

16. Власова Н.Г., Скрябин А.М., Статистический анализ распределения внешней и внутренней доз облучения сельского населения Чернобыльской зоны. II Сб. рефератов докладов II Обнинского симпозиума по радиоэкологии «100 лет открытия радиоактивности» Обнинск, 1996г. - С. 194.

17. Скрябин А.М., Шевчук В.Е., Власова Н.Г. Эффективность некоторых защитных мер по снижению доз внутреннего облучения у сельских жителей Чернобыльской зоны // Сб. рефератов докладов II Обнинского симпозиума по радиоэкологии «100 лет открытия радиоактивности» Обнинск, 1996г. - С. 195.

18. Lochard J., Belyaev S.,..., Masyakin V.B., Osypenko A.N., Skryabin A.M., Vlasova N.G. Decision aiding system for the management of post-accidental situations, JSP 2 //Final report. EUR 16534 En 1996. Brussels. - 12 P.

19. Власова Н.Г., Скрябин A.M. Статистический анализ распределения внешней и внутренней доз облучения сельского населения Чернобыльской зоны II Сб. трудов II Обнинского симпозиума по радиоэкологии «100 лет открытия радиоактивности» Обнинск, 1996г.- С.

20. Скрябин А.М., Власова Н.Г. Эффективность некоторых защитных мер по снижению доз внутреннего облучения у сельских жителей Чернобыльской зоны II Сб. трудов II Обнинского симпозиума по радиоэкологии «100 лет открытия радиоактивности» Обнинск, 1996г.-С.

21. Власова Н.Г., Скрябин А.М. Существует ли взаимосвязь между внутренней и внешней дозами? II Сб. материалов V Международной конференции «Экология человека в постчернобыльский период». Минск, 20-22 марта 1997. - С. 51-55.

22. Власова Н.Г., Скрябин A.M. Новый подход к оценке распределения доз облучения в сельском населенном пункте II Сб. тезисов III Съезда по радиационным исследованиям. Москва, 14-19 октября 1997. - С. 328.

23. Власова Н.Г., Скрябин A.M. Методический подход к оценке распределения суммарной дозы на основе взаимосвязи между дозами внутреннего и внешнего облучения сельского населения // Сб. статей научно-практической конференции «Медицинские последствия Чернобыльской катастрофы» (к 25-летию клиники НИКИ РМиЭ), Минск- 1997, - С. 269-273.

24. Власова Н.Г., Скрябин A.M. Реконструкция распределения дозы облучения сельского населения, проживающего на территориях, загрязненных в результате аварии на ЧАЭС II «Дозиметрический контроль: техника и методы». Сб. материалов Международного Симпозиума «Актуальные проблемы дозиметрии». Минск. 28-30 октября 1997г. -С. 174-175.