ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ РАДОНА И ЕГО ПРОДУКТОВ РАСПАДА НА ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ НОВООБРАЗОВАНИЯМИ В ТУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ

Заболеваемость новообразованиями является актуальной проблемой для Тульской области. Так за период с 2008 по 2013 годы наметилась тенденция к росту заболеваемости новообразованиями (Рисунок 1). Заболеваемость населения области в 2013г. увеличилась на 30% по сравнению с 2008г.


Рис.1. Динамика заболеваемости новообразованиями в Тульской области за период с 2008 по 2013 годы.

Тульская область характеризуется повышенным естественным радиационным фоном. Основной вклад в естественную радиоактивность и в уровень облучения окружающей среды и человека за счет естественных источников радиации (более 70%) вносит радон и дочерние продукты его распада. Повышенное содержание радона в водных источниках может рассматриваться как показатель, влияющий на заболеваемость новообразованиями в Тульской области.
Целью данной работы явилось изучение влияния содержания дочерних продуктов распада (ДПР) радона в водных источниках Тульской области на состояние здоровье населения.
Для реализации указанной цели были поставлены следующие задачи:
1. Провести анализ содержания радона и дочерних продуктов его распада (ДПР) в образцах воды родников Тульской области за период с 2006 по 2013 годы.
2. Провести анализ данных по заболеваемости населения Тульской области злокачественными новообразованиями за период с 2006 по 2013 годы.
3. Установить связь между концентрациями дочерних продуктов распада радона (RaB и RaC) и уровнем заболеваемости новообразованиями у населения Тульской области в течение 2008-2013 годов с помощью корреляционного анализа.
4. Получить модели с помощью регрессионного анализа для прогнозирования заболеваемости новообразованиями в зависимости от концентраций 214Pb (RaВ) и 214Bi (RaC) в водных источниках.
В литературе широко обсуждается вопрос воздействия радона и его дочерних продуктов на здоровье человека. Вдыхание радона и его короткоживущих дочерних продуктов приводит к облучению легочной ткани человека. При этом основная доза создается альфа-частицами ДПР. Малый пробег альфа-частиц в биологической ткани приводит к резкой неоднородности облучения. Поскольку первичные раковые опухоли, обусловленные облучением, возникают, в основном, в верхних дыхательных путях, считается, что последствия облучения определяются дозой, поглощенной в клетках эпителия трахеобронхиальной части легких. Короткоживущие продукты распада изотопов радона, попадая в ЖКТ (с водой, в процессе самоочищения легких) практически не достигают его стенок и распадаются в его содержимом и слизистом отделяемом, не поступая в кровь. При поступлении в ЖКТ долгоживущих продуктов распада резорбция их в кровь зависит от химических свойств веществ, физиологического состояния пищеварительного тракта, состава пищевого рациона и т.п. Резорбция 210Po из ЖКТ принята равной 6%, 214Pb- 8%, 214Bi - 1%. Из короткоживущих продуктов распада изотопов радона достигнуть других органов могут только 214Pb и 214Bi.
Распределение долгоживущих продуктов распада изотопов радона, как и других радионуклидов определяется их химическими и физико-химическими свойствами. Радон В (214 Pb) накапливается в значительных количествах в костях, зубах и ногтях человека. Радон С ( 214 Bi) в основном концентрируется в печени, почках и легких. 214Pb обнаруживается практически во всех тканях и органах, но значительные его количества определены в печени, мышцах, крови и почках. Выведение его осуществляется преимущественно через ЖКТ и почки причем 0,9 214Pb экскретируется с калом и только 0,1 с мочой. Средний период выделения 214Pb из всего организма составляет 376 сут. Токсическое действие в основном направлено на органы дыхания. При отравлении радоном возникает истощение, появляется бледность, лимфатические узлы и внутренние органы атрофируются, происходит жировая и гиалиновая дегенерация почек и печени. При 5-ти часовой ингаляции воздуха, концентрация радона в котором более 74 Бк/л, наблюдается падение иммунитета, снижение гемоглобина и развивается токсическая пневмония с лейкоцитозом. Относительно других систем органов общим токсическим проявлением является появление добро- и злокачественных образований в виде отека легких, очаговой эмфиземы, рака и аденомы легких, аденомы щитовидной железы. Если ингаляция продолжается свыше 8 часов, то в организме происходят необратимые последствия, конкретно связанные с деятельностью нервной и кровеносной систем. Помимо вышеперечисленных заболеваний у человека могут развиться очаги некроза красного костного мозга и происходить накопление радона и его продуктов распада в головном мозге. Это приводит к раку крови и разрушению клеток мозга. В случае несоблюдения нужных правил безопасности наступает летальный исход. Содержание продуктов распада радона в водных источниках (родниках) Тульской области за период с 2008 по 2013 годы представлено на Рисунках 2, 3.


Рис.2. Содержание радона В (214 Pb) в водных источниках Тульской области за период с 2008 по 2013 годы.


Рис.3. Содержание радона С (214Bi) в водных источниках Тульской области за период с 2008 по 2013 годы.

На первом этапом при изучении влияния 214 Pb и 214 Bi на заболеваемость новообразованиями мы использовали корреляционный анализ.
С помощью корреляционного анализа коэффициент корреляции показал прямую сильную связь влияния данных факторов на заболеваемость. Коэффициенты корреляции соответственно равны R=0,959 и R=0,963.
При использовании метода множественной регрессии полученная модель влияния содержания 214 Pb и 214 Bi в водных источниках на заболеваемость новообразованиями имела высокий уровень доверия 100%, но уровень доверия коэффициентов модели – низкий (46% и 64% соответственно). Поэтому в дальнейшем мы использовали метод пошаговой регрессии.
В качестве выходного параметра модели были использованы показатели заболеваемости новообразованиями населения Тульской области за период с 2006 по 2013 годы, а в качестве входных параметров модели – содержание в водных источниках радона В ( 214 Pb) и радона С ( 214 Bi).
Применение стандартных пакетов STATGRAPHICS PLUS 5.1 для определения параметров модели вышеперечисленных факторов с помощью пошаговой регрессии позволило получить следующие результаты.

Пошаговая регрессионная модель представлена зависимостью:
У = 183,2 + 0,92 214 Bi
Из уравнения видно, что с помощью метода пошаговой регрессии из 2 факторов выделен один основной, который влияет на заболеваемость новообразованиями – это радон С ( 214 Bi). Коэффициент корреляции модели R = 0,92, коэффициент детерминации R2 = 0,91, уровень доверия-100%. Все коэффициенты модели значимы.
Таким образом, в результате проведенных нами исследований, установлено, что заболеваемость новообразованиями в Тульской области и концентрация 214 Pb и 214 Bi в водных источниках имеют тенденцию к росту.
При использовании корреляционного анализа установлена сильная связь влияния содержания 214 Pb и 214 Bi в водных источниках на заболеваемость новообразованиями. С помощью метода пошаговой регрессии получена модель прогнозирования заболеваемости от содержания 214 Bi.