Науч. сотр. отд. гигиена труда ФБУН «ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора, 141014, Мытищи.
e-mail: zavolokinang@fferisman.ru
MD, researcher of the department of occupational health Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman of theFederal Service for Supervision in Protection of the Rights of Consumer and Man Wellbeing.
e-mail: zavolokinang@fferisman.ru
Введение. Актуальной задачей остаётся влияние комплекса химических и физических стрессоров на механизаторов сельского хозяйства. Процессы появления и взаимодействия вредных факторов носят вероятностный характер. Удобной моделью для описания поведения реальных физических процессов со случайной динамикой являются марковские процессы.
Цель работы — разработать вероятностную модель оценки риска для операторов при применении пестицидов в сельском хозяйстве на основе теории марковских процессов; оценить с помощью разработанной модели вероятности появления, степени выраженности и прогнозирование дальнейшего влияния неблагоприятных факторов на оператора.
Материалы и методы. Процесс механизированной обработки пестицидом представлен в виде системы, состояния которой ранжированы по степени опасности для оператора: от не опасного до недопустимого. Переход осуществляется под влиянием негативных факторов и характеризуется вероятностью перехода pij. Построен размеченный граф состояний системы, на основании которого составлена стохастическая матрица P[ij] переходных вероятностей за один шаг. Приведены формулы для расчёта состояний системы через k шагов для однородной и неоднородной цепи Маркова.
Результаты. На основе теории марковских цепей смоделировано поведение системы при применении однокомпонентных препаратов на основе имидаклоприда для штангового опрыскивания полевых культур. Получен вектор распределения вероятностей возможных состояний опасности для работающего после каждого часа опрыскивания в течение 10 ч. После 6 ч работы вероятностный риск для оператора остаться в неопасном состоянии определён на уровне 50%, а вероятностный риск перейти в опасное – на уровне 24%. Получено стационарное распределение вероятностей, указывающее на неизбежность окончательного перехода системы в опасное состояние при достаточном количестве шагов.
Заключение. Рассмотренная модель дополняет существующую систему оценки рисков здоровью оператора, позволяя анализировать, сравнивать и обобщать результаты многолетних исследований. Рассчитанные статистические вероятности могут быть использованы в разработке новых гигиенических регламентов при применении пестицидов.
Участие авторов:
Ракитский В.Н. — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи;
Заволокина Н.Г. — концепция и дизайн исследования, сбор материала и обработка данных, написание текста;
Березняк И.В. — редактирование, утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Introduction. The main point is the influence of a complex of chemical and physical stressors on agricultural machine operators. The processes of occurrence and interaction of harmful factors are probable. Markov processes are a convenient model that can describe the behaviour of physical processes with random dynamics.
Purpose of the work: was to develop a probabilistic model of risk assessment for agriculture workers during the application of pesticides based on Markov processes’ theory and evaluate with the help of the developed model the probability of occurrence, the degree of severity and the prediction of the different influence of adverse factors on the operator.
Materials and methods. The mechanized treatment of pesticide is presented in the form of a system, the states of which are ranked according to the degree of danger to the operator: from non-dangerous to dangerous. The transition occurs under the influence of negative factors and is characterized by the probability of pij transition. Based on the marked graph of the system states, a stochastic matrix P[ij] of transition probabilities was constructed in one step. There are formulas by which it is possible to calculate the state of systems in k steps for a homogeneous and non-homogeneous Markov chain.
Results. Based on Markov chains’ theory, the system’s behaviour is modelled when using single-component preparations based on imidacloprid for rod spraying of field crops. Received vector of probabilities of possible hazardous conditions for the employee after each hour of spraying within 10 hours. After 6 hours of working, the probabilistic risk for the operator to stay in a non-dangerous state is about 50%, and the probability risk of going into a dangerous — at 24%. The stationary probability distribution results show the inevitability of the transition to a hazardous state of the system if enough steps have been taken.
Conclusion. With this model, you can supplement the operator’s health risk assessment system, analyze, compare and summarize the results of years of research. The calculated statistical probabilities can be used in the development of new hygiene regulations with using pesticides.
Contribution:
Rakitskii V.N. — responsibility for the integrity of all parts of the manuscript, approval of the final version of the article;
Zavolokina N.G. — concept and design of the study, collection and processing of material, writing a text;
Bereznyak I.V. — editing, responsibility for the integrity of all parts of the article. All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Acknowledgment. The study had no sponsorship.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.