Арктическая зона Российской Федерации (АЗ РФ) характеризуется экстремальными природно-климатическими условиями, очаговой концентрацией промышленности и экологическими проблемами, обусловленными освоением минерально-сырьевых ресурсов [1–3]. Так, в ходе исследований, проведенных на Кольском полуострове, выявлено наличие в атмосферном воздухе серосодержащих загрязнителей [4]. В других регионах АЗ РФ определяются выбросы в атмосферу загрязняющих веществ, связанных с добычей нефти и газа, а также сезонным сжиганием древесины, используемой для отопления частных домов [5]. Главной проблемой освоения являются демографические процессы в субъектах АЗ РФ, характеризующиеся убылью населения [6]. Сокращение численности населения связано с природно-климатической и антропогенной нагрузкой на организм человека. Сложные природно-климатические условия негативно сказываются на устойчивости экосистем [7], что в свою очередь повышает риск для жизни и здоровья населения, проживающего на территории Арктики [8–10]. Выполнение государственных планов по устойчивому экономическому развитию Арктики требует привлечения значительных трудовых ресурсов. Поэтому особую значимость приобретает проблема сохранения здоровья человека в северных регионах страны, решение которой должно быть основано на понимании взаимосвязи состояния здоровья с воздействием природно-климатических, экологических факторов и социально-гигиеническими условиями жизнедеятельности в Арктической зоне России [11].
В связи с этим целью исследования явилось выявление взаимосвязи между смертностью населения и экологическими условиями в субъектах Арктической зоны Российской Федерации.
Материалы и методы исследования
Численность и смертность населения, а также экологическую ситуацию в субъектах Арктической зоны Российской Федерации изучали по данным РОССТАТа. Рассчитывали среднегодовые величины численности и смертности населения, объема выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух и антропогенной нагрузки в кг на одного жителя с 95 % доверительными интервалами (95 %CI) за период с 2010 по 2018 г.
Динамика временных рядов оценивалась по среднему уровню ряда, среднему абсолютному приросту, среднему темпу роста и среднему темпу прироста (убыли).
Оценка значимости различий между изучаемыми показателями в сравниваемых регионах выполнена с помощью критерия U Манна – Уитни.
Анализ связи между численностью и смертностью населения, а также антропогенной нагрузкой и смертностью населения выполнен методом корреляционно-регрессионного анализа. Критериями адекватности уравнения регрессии являлись R > 0,7 и R2 > 0,5, а статистической значимости – р < 0,05.
Статистическая обработка данных проводилась с помощью ППП Statistica 10.0.
Результаты исследования и их обсуждение
Анализ показателей смертности от всех причин в субъектах АЗ РФ представлен на рис. 1. Показано, что по численности населения первые три места занимают Красноярский край, Архангельская область и Республика Саха (Якутия). По уровню смертности на 1-м месте находится Архангельская область, 2-е и 3-е места занимают Красноярский край и Республика Коми соответственно. При сравнительном анализе установлено, что смертность в Архангельской области достоверно выше (p < 0,05), чем в других субъектах АЗ РФ. В Красноярском крае уровень смертности также выше по сравнению со всеми субъектами АЗ РФ, за исключением Архангельской области, а в Республике Коми – по сравнению с Мурманской областью, Чукотским и Ненецким АО, Республикой Саха (Якутия) и Ямало-Ненецким АО (p < 0,05).
Рис. 1. Среднегодовые показатели численности и смертности населения в субъектах Арктической зоны Российской Федерации от всех причин в период 2010–2018 гг.
Рис. 2. Темпы прироста численности и смертности населения в субъектах Арктической зоны Российской Федерации от всех причин в период 2010–2018 гг.
Темпы прироста численности и смертности населения в субъектах АЗ РФ представлены на рис. 2.
Как показано на рис. 2, в Красноярском крае, Республике Саха (Якутия), Ямало-Ненецком и Ненецком автономных округах темпы прироста численности населения положительные, а смертности – отрицательные. Отрицательные темпы прироста численности и смертности населения выявлены в Республике Коми, Архангельской и Мурманской областях, а также в Чукотском автономном округе.
Корреляционный анализ (табл. 1) выявил достоверную обратную связь между численностью и смертностью населения в Красноярском крае и Ненецком АО, а в Архангельской области и Республике Коми – прямую. Прямая корреляционная связь свидетельствует о том, что снижение численности населения обусловлено в основном естественными причинами (смертностью), а обратная связь между этими показателями указывает на влияние других факторов, в том числе экологической ситуации.
Характеристика экологической ситуации по среднегодовым величинам объема выбросов загрязняющих веществ и антропогенной нагрузки на 1-го жителя в субъектах АЗ РФ представлена на рис. 3.
На рис. 3 видно, что 1-е место по объему выбросов занимает Мурманская область, а 2-е и 3-е – Республика Коми и Ямало-Ненецкий АО. Распределение субъектов АЗ РФ по уровню антропогенной нагрузки иное: на 1-м месте находится Республика Саха (Якутия), на 2-м и 3-м – Республика Коми и Ненецкий АО.
Результаты корреляционного анализа связи между антропогенной нагрузкой и смертностью населения в субъектах Арктической зоны Российской Федерации представлены в табл. 2.
Из табл. 2 видно, что прямая связь между анализируемыми величинами выявлена в Красноярском крае, Архангельской области, Мурманской области и Ненецком АО.
Учитывая результаты корреляционного анализа (табл. 2), связь между антропогенной нагрузкой и смертностью населения оценивали методом регрессионного анализа только в тех субъектах, где установлена статистически значимая корреляционная связь.
Результаты анализа связи между антропогенной нагрузкой и смертностью населения в Красноярском крае представлены на рис. 4, а в Архангельской области – на рис. 5, в Ненецком автономном округе – на рис. 6. Как показано на рис. 4–6, смертность населения в Красноярском крае, Архангельской области и Ненецком автономном округе возрастает с увеличением антропогенной нагрузки.
Уравнения связи между антропогенной нагрузкой и смертностью населения от всех причин в Красноярском крае, Архангельской области и Ненецком АО приведены в табл. 3.
Таблица 1
Коэффициенты корреляции между численностью и смертностью населения в субъектах Арктической зоны Российской Федерации
|
Субъекты АЗ РФ |
r |
p |
|
Красноярский край |
–0,904 |
< 0,05 |
|
Архангельская область (без АО) |
0,828 |
< 0,05 |
|
Республика Саха |
–0,554 |
> 0,05 |
|
Республика Коми |
0,729 |
< 0,05 |
|
Мурманская область |
0,483 |
> 0,05 |
|
Ямало-Ненецкий АО |
–0,591 |
> 0,05 |
|
Чукотский АО |
0,522 |
< 0,05 |
|
Ненецкий АО |
–0,857 |
< 0,05 |
Таблица 2
Коэффициенты корреляции между антропогенной нагрузкой и смертностью населения в субъектах Арктической зоны Российской Федерации
|
Субъекты АЗ РФ |
r |
p |
|
Красноярский край |
0,949 |
< 0,05 |
|
Архангельская область (без АО) |
0,919 |
< 0,05 |
|
Республика Саха |
–0,779 |
< 0,05 |
|
Республика Коми |
–0,016 |
> 0,05 |
|
Мурманская область |
0,464 |
> 0,05 |
|
Ямало-Ненецкий АО |
–0,806 |
< 0,05 |
|
Чукотский АО |
0,098 |
> 0,05 |
|
Ненецкий АО |
0,709 |
< 0,05 |
Рис. 3. Среднегодовые объемы выбросов и антропогенной нагрузки в субъектах Арктической зоны Российской Федерации от всех причин в период 2010–2018 гг.
Рис. 4. Связь смертности населения в Красноярском крае от всех причин с антропогенной нагрузкой
Рис. 5. Связь смертности населения в Архангельской области от всех причин с антропогенной нагрузкой
Рис. 6. Связь смертности населения в Ненецком автономном округе от всех причин с антропогенной нагрузкой
Таблица 3
Показатели адекватности и статистической значимости уравнений связи между антропогенной нагрузкой и смертностью населения в Ненецком АО, Архангельской области и Красноярском крае
|
Субъекты АЗ РФ |
Уравнение |
Показатели адекватности и статистической значимости |
||
|
R |
R2 |
p |
||
|
Красноярский край |
y = 792,816 + 0,829×Антропогенная нагрузка |
0,949 |
0,900 |
< 0,001 |
|
Архангельская область |
y = 1245,374 + 0,274×Антропогенная нагрузка |
0,919 |
0,844 |
0,001 |
|
Ненецкий АО |
y = 854,786 + 0,047×Антропогенная нагрузка |
0,709 |
0,503 |
0,048 |
Из табл. 3 видно, что уравнения связи между антропогенной нагрузкой и смертностью населения в Красноярском крае, Архангельской области и Ненецком АО адекватны и статистически значимы. В Красноярском крае доля дисперсии смертности населения от всех причин, объясненная воздействием выбросов, составляет 90,0 %. В Архангельской области и Ненецком АО – соответственно 84,4 % и 50,3 %.
Построенные математические модели могут быть использованы для прогноза развития ситуации. Вместе с тем следует отметить, что взаимосвязь между антропогенной нагрузкой и показателями состояния здоровья, в данном случае смертности, не может служить основанием для принятия управленческих решений, так как для этого необходимо выявление приоритетных факторов риска с применением методов экологической эпидемиологии.
Выводы
1. Выявлены различия между распределением субъектов Арктической зоны РФ по объему выбросов и по уровню антропогенной нагрузки. По объему выбросов первые три места занимают Мурманская область, Республика Коми и Ямало-Ненецкий автономный округ, а по уровню антропогенной нагрузки на одного жителя – Республика Саха (Якутия), Республика Коми и Ненецкий автономный округ соответственно.
2. Установлена зависимость смертности населения от уровня антропогенной нагрузки на одного жителя в Красноярском крае (p < 0,001), Архангельской области (p = 0,001) и Ненецком автономном округе (p = 0,048). Математические модели связи между этими факторными признаками могут быть использованы для прогноза развития демографических процессов в субъектах Арктической зоны РФ.
Исследование выполнено в рамках Государственного задания ФГБУ «ЦСП» Мин- здрава России на 2019–2020 гг.