Риск-ориентированный подход к оценке качества воды источников питьевого водоснабжения

Введение. Корректный контроль и оценка соответствия состава и свойств воды источников питьевого водоснабжения установленным критериям безопасности являются необходимыми условиями обеспечения качества жизни и здоровья населения в ситуации нарастающего воздействия химических факторов. Поэтому важнейшее значение приобретает повышение достоверности санитарно-гигиенических заключений. 

Материал и методы. Для достижения цели работы в ней использован байесовский подход, методы проверки однородности данных и оценка меры статистической однородности. Показано, что оценивание по методу Байеса, требуя учета ограничивающих факторов, обеспечивает корректное решение задачи о выполнении установленных санитарно-гигиенических требований. Представление байесовских соотношений в виде оценок смеси распределений позволяет учесть степень статистической однородности объединяемых выборок, что существенно расширяет область применения метода.

Результаты. На примере исследования качества воды Верх-Исетского водохранилища – рекреационной зоны и источника водоснабжения северной части г. Екатеринбурга  показано, что учет степени однородности объединяемых данных позволяет «забывать» более раннюю информацию (в примере – за 2009 год) и тем самым придавать больший вес свежим данным (2010 года). Также показано, что в данном случае объединенные оценки с учетом степени однородности рядов данных оказываются не хуже байесовских оценок. Сделан вывод о том, что чем ниже степень однородности, тем быстрее происходит вышеуказанное «забывание». А риски нарушения гигиенических требований зависят от выбора закона распределения контролируемых показателей.

Заключение. Установлена возможность повышения достоверности санитарно-гигиенических заключений путем корректного объединения свежей измерительной информации с устаревающими данными с учетом их постепенного «забывания». Разработанные методы использованного для этого риск-ориентированного подхода могут найти широкое применение для оценки гигиенической безопасности населения в условиях воздействия широкого круга химических факторов.

1. Онищенко Г.Г., Рахманин Ю.А., Зайцева Н.В. и др. Научно-методические аспекты обеспечения гигиенической безопасности населения в условиях воздействия химических факторов. М.: МИГ «Медицинская книга», 2004. 368 с.

2. Новиков С.М., Фокин М.В., Унгуряну Т.Н. Актуальные вопросы методологии и развития доказательной оценки риска здоровью населения при воздействии химических веществ. Гигиена и санитария. 2016; 95(8):711-716.

3. Р 2.1.10.1920-04. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора России. 2004. 143 с.

4. Онищенко Г.Г., Новиков С.М., Рахманин Ю.А., Авалиани С.Л., Буштуева К.А. Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. Под. ред. Рахманина Ю.А., Онищенко Г.Г. М.: НИИ ЭЧ и ГОС. 2002. 408 с.

5. EPA (U.S. Environmental Protection Agency). 2007. Concepts, Methods, and Data Sources for Cumulative Health Risk Assessment of Multiple Chemicals, Exposures and Effects: a Resource Document. EPA/600/R-06/013F. August. 2007

6. Реки и озера мира. Энциклопедия. Ред. В.И. Данилов-Данильян. Изд. Энциклопедия. М.: 2012. 925 с.

7. Ниворожкина Л.И., Морозова З.А. Теория вероятностей и математическая статистика в определениях, формулах и таблицах: справочное пособие. Ростов-н/Д: Феникс, 2007. 192с.

8. Kerry V. Smith,William H. Measuring Water Quality Benefits. Kluwer-Nijhoff Publishing. Boston, 2010. 326 p.

9. Rozental O. M., Chereshnev V. A., A normal model of balanced nature management. Russian Journal of Ecology, 2010; 41(41): 356-363. © Pleiades Publishing, Ltd., 2010.

10. Розенталь О.М., Александровская Л.Н. Водные ресурсы. Качество информации о составе воды. 2015; 42 (4): 433-441.

11. СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод».

12. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

13. СанПиН 2.1.4.1175-02 Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников.

14. Smith A. F. M. and Spiegelhalter D. J. Bays factors and choice criteria for linear models, Journal of the Royal Statistical Society. 1980; 42(2): 213-220.

15. Pearl, J. Graphs, causality, and structural equation models. Sociolocical Methods and Research. 1998; 27: 226-284.

16. ISO 5725-1: 1994, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results - Part 1: General principles and definitions.

17. ISO 5725-2: 1994, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results - Part 2: Basic method for the determination of repeatability and reproducibility of a standard measurement method.

18. ISO 5725-3: 1994, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results - Part 3: Intermediate measures of the precision of a standard measurement method.

19. ISO 5725-4: 1994, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results - Part 4: Basic methods for the determination of the trueness of a standard measurement method.

20. ISO 5725-5: 1998, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results - Part 5: Alternative methods for the determination of the precision of a standard measurement method.

21. ISO 5725-6: 1994, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results - Part 6: Use in practice of accuracy values.

22. Bikbulatov E. S., Stepanova I. E. Harrington’s desirability function for natural water quality assessment. Russian Journal of General Chemistry. 2011; 81(13): 2694-2704.

23. Королюк В.С., Портенко Н.И., Скороход А.В., Турбин А.Ф. Справочник по теории вероятностей и математической статистике. М.: Наука, 1985. 640 с.

24. Райфа Г., Шлейфер Р. Прикладная теория статистических решений. М.: Статистика, 1977. 360 с.

25. ГОСТ Р 54500.3-2011/Руководство ИСО/МЭК 98-3:2008 Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения.

26. ГОСТ Р ИСО 21748-2012. Статистические методы. Руководство по использованию оценок повторяемости, воспроизводимости и правильности при оценке неопределенности измерений.

27. Shweta Tyagi, Bhavtosh Sharma, Prashant Singh, Rajendra Dobhal. Water Quality Assessment in Terms of Water Quality Index. American Journal of Water Resources. 2013; 1(3): 34-38.

28. Harashit Kumar Mandal. Influence of Wastewater PH on Turbidity. International Journal of Environmental Research and Development. 2014; 4(2):105-114.

29. Taguchi Genichi, Chowdhury Subir. Taguchi’s Quality Engineering Handbook. 1696 p. 2004.

30. Крюков С.П., Бодрунов С.Д., Александровская Л.Н. и др. Методы анализа и оценивания рисков в задачах менеджмента безопасности сложных технических систем. СПб.: Корпорация «Аэрокосмическое оборудование», 2007. 460 с