1,52 МБ

Климатические условия и
загрязнение атмосферного
воздуха как факторы
дополнительной смертности
населения Москвы
проф. дмн. Б.А. Ревич
проф. дэн. А.А. Голуб
канд. физ.-мат. наук Д.А. Шапошников
(Центр демографии и экологии человека ИНП
РАН, Защита природы)
20
IPCC estimates
(2001): c. 1-5oC
19
Temperature (OC)
High
18
17
Best
estimate
2.5oC
16
Low
1.2oC
15
14
13
1900
2000
Year
2050
2100
Проект: Климат, загрязнение
атмосферного воздуха и смертность в
Москве в 2000-05гг.
• Центр демографии и экологии
человека ИНП РАН
• Мосэкомониторинг
• Метеорологическая обсерватория
МГУ
• Защита природы
Т, С
8
Колебания и тренды среднегодовой t воздуха
за 1900-2000 гг. в Москве
7
6
5
4
3
2
2000
1995
1990
1985
1980
1975
1970
1965
1960
1955
1950
1945
1940
1935
1930
1925
1920
1915
1910
1905
1900
1
годы
Источник: Справочник эколого-климатических характеристик Москвы, 2003, т.1, стр. 173
Изменение среднегодовой температуры в Москве
(метеообсерватория МГУ) в 1954-2001 гг. и по
модели ЕСНАМ4 до 2050 гг. (Шерстюков, 2005)
Т, С
10
9
8
7
6
5
4
3
2
годы
2046
2039
2034
2026
2019
2014
2006
1999
1994
1986
1979
1974
1966
1959
1954
1
Среднемесячная t воздуха за 1961-1990 гг., зимой и летом
2000-2005 гг. и их различие (∆ T◦C)
Месяц
I
П
VII
VIII
19611990 1
- 9,4
- 7,7
+ 18,4
+ 16,7
20002005 2
-5,2
-5,6
+ 20,9
+ 17,7
∆ T ◦C
+ 4,2
(3,4)
+ 2,1
+ 2,5
+ 1,0
1) Летопись погоды, климата и экологии Москвы за 2001 год, 2003
2) Ревич, Шапошников, Голуб, 2006
Средние месячные t в январе 1988-06 гг.
(Метеорологический бюллетень
обсерватории МГУ, январь 2006)
0
-2
-4
-6
-8
-10
Т емпература воздуха, градусы
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
1988
-12
Контроль за качеством
воздуха в Москве
• Стационарные посты
Росгидромета – более 40 лет
• Автоматические станции
контроля атмосферы с 2003
года – РМ10, NO2, NO, SO2,
СО, NH3, H2S, O3 и другие
вещества.
Динамика среднегодовых концентраций взвешенных
веществ и NO2 в воздухе Москвы за 1988-97гг.
200
180
160
120
100
в зв ешенные
в еществ а
диоксид азота
80
60
40
20
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
0
1988
мкг/м3
140
Динамика среднегодовых концентрации SO2 и CO в
воздухе Москвы за 1988-97гг. (по данным
гидрометслужбы)
4
3,5
2,5
2
диоксид
серы
оксид
углерода
1,5
1
0,5
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
0
1988
мкг/м3
3
Концентрации РМ10, NO2 и O3 в летний и зимний
период, мкг/м3 за 2000-05 гг. (по данным
Мосэкомониторинга)
Вещество
Зима
Лето
РМ 10
30,7
33,0
NO2
42,0
35,4
О3
19,3
26,2
Динамика роста числа автомобилей в
Москве за 1999-2003 гг.
3000
тыс. единиц
2500
2000
1500
1000
500
0
1998
1999
2000
2001
2002
2003
Зависимость концентраций
загрязнителей в атмосферном
воздухе Москвы от t°
Pollution = Const + βTlag + ε
Лето.
Регрессионные коэффициенты концентрации NO2 на Т до или после
коэфф. бета, мкг/м3/градус Цельсия
«референтного» дня, в который измерялась концентрация (2003 – 2005 гг.)
1,8
1,6
1,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
-8,0
-6,0
-4,0
-2,0
0,0
лаг, дни
2,0
4,0
6,0
Лето.
Регрессионные коэффициенты концентрации PM10 на Т до
или после «референтного» дня, в который измерялась
концентрация (2003 – 2005 гг.)
коэфф. бета, мкг/м3/град. Цельсия
2,00
1,80
1,60
1,40
1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
-8,0
-6,0
-4,0
-2,0
0,0
лаг, дни
2,0
4,0
6,0
Лето.
Т и концентрации загрязняющих веществ (мкг/м3),
август 2004
70,0
60,0
50,0
T
40,0
NO2
30,0
O3
20,0
PM10
10,0
0,0
17.08.04
19.08.04
21.08.04
23.08.04
25.08.04
Зима.
Регрессионные коэффициенты концентрации NO2 на Т до или после
«референтного» дня, в который измерялась концентрация (2003 – 2005гг.)
NO2
коэфф. бэта, мкг/м3/град.
Цельсия
0,00
-8
-6
-4
-2 -0,20 0
-0,40
-0,60
-0,80
-1,00
-1,20
-1,40
-1,60
лаг, дни
2
4
6
8
Зима.
Регрессионные коэффициенты концентрации PM10 на Т до или
после «референтного» дня, в который измерялась концентрация
(2003 – 2005 гг.)
PM10
коэфф. бета, мкг/м3/град.
Цельсия
0,00
-8
-6
-4
-2 -0,20 0
-0,40
-0,60
-0,80
-1,00
-1,20
-1,40
-1,60
-1,80
лаг, дни
2
4
6
8
Direct Consequences of Summer Heat, Classical
Example of “Chicago Heat” of 1995, when extreme temp.
over 40 ºС caused 85% increase of mortality rate and 11%
increase in hospital admissions
180
50
160
45
40
35
120
30
100
25
80
20
60
15
40
10
20
5
0
0
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
июль, 1995 г.
Число смертей
Максимальная температура
Excess mortality in Chicago in July’95
[M.A.McGeehin, M.Mirabelli; 2001]
(С)
Абс. число смертей
140
Число дней с аномально высокими и
низкими температурами в 2000 – 2005 гг.
Значения
+ 20.2 + 21.8
аномальных
t°
+ 20.1
- 13.2
- 16.4
- 14.7
июнь
июль
август
декабрь январь
февраль
2000
5
2
0
0
3
0
2001
4
20
7
10
0
4
2002
8
21
8
12
3
0
2003
0
12
4
0
6
3
2004
3
4
14
0
0
2
2005
3
7
8
0
0
0
10
18
2006
• Тепловые волны: 2001 и
2002 гг.
• Аварии в энергосистемах,
25 мая 2005
Тепловая волна июля 2001 г. и общая смертность
кроме внешних причин для всех возрастов
200,0
150,0
100,0
50,0
0,0
-50,028 июн
8 июл
18 июл
28 июл
7 авг
17 авг
-100,0
температура
смертность
27 авг
6 сен
МОСКВА, ЛЕТО 2002
• Аномальные высокие температуры – 16
дней с Тmax выше 29 °С, типичная смоговая
ситуация – 27 дней с «дымкой», высокий
уровень загрязнения атмосферного воздуха
• Снижение видимости на дорогах
• Временно не работали аэропорты на востоке
от столицы
• Ощущение запаха гари
• Жалобы на раздражение глаз, затруднение
дыхание, головную боль и др.
Результаты регрессионного анализа – увеличение
ежедневной смертности мужчин в зависимости от Т
воздуха
•Общая смертность
Yt = 146 + (1,18±0.45)Tt (Tt – t
того же дня)
•ИБС (Ischemic heart diseases of
males):
Yt = 33 + (0.51±0.19)Tt
Результаты регрессионного анализа –
увеличение ежедневной смертности мужчин в
зависимости от Т воздуха
• Цереброваскулярные болезни
(Cerebrovascular diseases of males):
Yt = 23.6 + (0.6±0.2)Tt , Yt = 14.7 +
(0.98±0.19)Tt-1 (Tt-1 – t предыдущего
дня)
• Смертность от внешних причин
(Mortality of males from external
causes): Yt = 18.9 + (0.40±0.19)Tt
Последствия тепловой волны
лета 2002г.
Число дополнительных
смертей в результате
экстремальной
жары
составило 632 случая.
МОСКВА, 25 МАЯ 2005
• Высокая температура воздуха
• Аварии на электрической станции
• По данным Мосэкомониторинга
резко повысились в атмосферном
воздухе концентрации РМ10 (до
71мкг/м3), концентрации NO2
были в пределах нормы
Возрастание смертности в результате
аномальных тепловых волн
∆М
теоретическое
∆М
фактическое
Тепловая волна
июля 2001 г.
1011,4
1616
Тепловая волна
июля 2002 г.
1176,0
632
В среднем на
одну волну
1093,5
1124
Холодовая волна – январь 2006
142 случая дополнительных
смертей лиц в возрасте 75 +,
ИБС – 61 случай
Т, загрязнение атмосферного воздуха и
смертность в Москве 2002-2005 гг.
Анализ 4 причин смерти:
Все, за исключением внешних причин
ИБС и стенокардия
Цереброваскулярные заболевания (инфаркт
миокарда, острые нарушения мозгового
кровообращения)
Хронические заболевания нижних
дыхательных путей (бронхит, эмфизема,
астма, астматический статус)
суточная смертность, случаев
Сезонные колебания смертности от естественных причин
в возрастной группе 75+. Усреднение с шириной
скользящего окна 30 дней за пять лет 2000 – 2004 гг.
200,0
Зима 2000 Зима 2001 Зима 2002 Зима 2003 Зима 2004
180,0
160,0
140,0
120,0
Лето 2000 Лето 2001 Лето 2002 Лето 2003 Лето 2004
100,0
80,0
60,0
40,0
20,0
0,0
24.07.98 06.12.99 19.04.01 01.09.02 14.01.04 28.05.05
Сезонные колебания смертности от хронических заболеваний
нижних дыхательных путей, усреднение скользящим окном
шириной 30 дней за пять лет, 2000 – 2004 гг.
7
6
случаев
5
4
3
2
1
0
28.08.99 15.03.00 01.10.00 19.04.01 05.11.01 24.05.02 10.12.02 28.06.03 14.01.04 01.08.04 17.02.05 05.09.05
Среднемесячная смертность от ИБС мужчин в возрасте
75+ (2002-2005 гг.)
случаев
75
70
65
60
55
50
1
2
3
4
5
6
7
месяц
8
9
10
11
12
Т кривая ежедневной смертности в Москве
(2003-2005 гг.) для определения значений
температурной комфортности
480,0
Mort
450,0
420,0
390,0
360,0
330,0
-30
-20
-10
0
T
10
20
30
Daily Mortality-T relationship
in Moscow, 2000 - 2005
• Moscow linear decrease: от -20 до +19
°С [Revich, Golub, Shaposhnikov, 2006,
unpubl.]
• London linear decrease: от 0 до +150C
[Keatinge, Donaldson, 2001]
Спасибо за внимание !
Thank you for attention!!