Еколого-гігієнічна оцінка пилкування трав’янистих рослин на основі погодинних спостережень у літньо-осінній період

Зв'язок виражений відомими формулами:



VID_VOL=100-5Ч(T_POV-T_ROS).

З цих формул відстежуються ті ж зв'язки, які були нами виявлені. Чим більша відносна вологість повітря, тим більша точка роси (r = 0,150).

Таким чином, у нашому дослідженні був виявлений від'ємний взаємозв'язок між швидкістю вітру і точкою роси (r = -0,043), відносною вологістю повітря (r = -0,095) та дефіцитом вологості (r = -0,018). Прямий взаємозв'язок між температурою повітря і точкою роси (r = 0,530), дефіцитом вологості (r = 0,179) та атмосферним тиском (r = 0,021). Від'ємний взаємозв'язок між температурою повітря і відносною вологістю повітря (r = -0,548). Виявлений прямий взаємозв'язок між точкою роси і відносною вологістю повітря (r = 0,150) та дефіцитом вологості (r = 0,250). Позитивний взаємозв'язок відносної вологості і дефіцитом вологості (r = 0,046).

4.3 Зв'язок розповсюдження пилку з метеорологічними факторами

Оскільки змінні концентрації пилку та синоптичних факторів належать до кількісних показників, на першому етапі математичної обробки даних для оцінки зв'язку був використаний парний кореляційний аналіз. Результати кореляційного аналізу для кожного року, як і для всіх трьох років дослідження, представлені в таблицях 4.6, 4.7, 4.8, 4.9.

З отриманих даних (табл. 4.6) постає, що у 2012 році розповсюдження пилку трав'янистих рослин було тісно пов'язане з температурою повітря. Чим вище температура, тим вища концентрація ПЗ (r_ARTE = 0,246, r_AMBR = 0,132, r_POAC = 0,115).

Натомість від'ємні значення коефіцієнта кореляції Пірсона для відносної вологості (r_ARTE = -0,126, r_AMBR = 0,134, r_POAC = 0,1) показують зворотній зв'язок між вологістю повітря і кількісним вмістом ПЗ полину, амброзії та злакових трав (табл. 4.6), тобто, чим менша вологість, тим більша концентрація алергенного пилку трав'янистих рослин у атмосферному повітрі м. Вінниці.

Таблиця 4.6

Зв?язок пилкування трав'янистих рослин з метеорологічними факторами за 2012 рік

Метеорологічні фактори	Статистичні показники	Назва пилку
		ARTE (n = 541)	AMBR(n = 363)	POAC(n = 589)
N_VITR	r	0,013	0,068	0,033
	p	0,767	0,197	0,431
V_VITR	r	0,04	0,034	-0,06
	p	0,353	0,516	0,145
T_POV	r	0,246	0,132	0,115
	p	<0,001	0,012	0,005
T_ROS	r	0,129	0,017	0,023
	p	0,003	0,746	0,575
VID_VOL	r	0,126	0,134	0,1
	p	0,003	0,011	0,015
DEF_VOL	r	0,132	0,008	0,005
	p	0,002	0,886	0,907
P	r	0,132	0,192	0,036
	p	0,002	<0,001	0,385

При збільшенні тиску (r_AMBR = 0,192) концентрація пилку амброзії зростає, оскільки у літній період в зоні розташування антициклону (високого тиску та низької відносної вологості повітря) сприяють цьому.

Чим менша відносна вологість повітря і вищий атмосферний тиск, тим вища концентрація ПЗ. Адже влітку антициклони приносять малохмарну, теплу і навіть спекотну погоду, що позитивно впливає на пилкопродукцію трав'янистої флори.

З табл. 4.7 видно, що напрямок вітру (r_ARTE = 0,12) та дефіцит вологості (r_ARTE = 0,082) має вплив на кількісний вміст ПЗ полину. Причому дефіцит вологості не знижує концентрацію пилку полину у повітрі, що, очевидно, може бути пояснене ксерофітною природою рослин, які належать до названого роду і можуть вегетувати в умовах дефіциту вологості у навколишньому середовищі. Натомість, від'ємний коефіцієнт кореляції Пірсона вказує на зменшення концентрації ПЗ полину в повітрі (r_ARTE = 0,14) при підвищенні тиску, оскільки у літній період в зоні розташування циклону низький тиск та висока відносна вологість повітря.

Від'ємні коефіцієнти кореляції Пірсона між концентрацією пилку родини Тонконогових та відносною вологістю повітря (r_POAC = 0,067) і концентрацією пилку Poaceae та атмосферним тиском (r_POAC = 0,133) вказують на те, що впливу на пилкопродукцію злакових трав не виявлено.

Таблиця 4.7

Зв?язок пилкування трав'янистих рослин з метеорологічними факторами за 2013 рік

Метеорологічні фактори	Статистичні показники	Назва пилку
		ARTE(n = 411)	AMBR(n = 248)	POAC(n = 637)
N_VITR	r	0,12	0,217	0,005
	p	0,015	0,001	0,893
V_VITR	r	0,058	0,014	0,056
	p	0,241	0,827	0,159
T_POV	r	0,07	0,016	0,03
	p	0,158	0,802	0,447
T_ROS	r	0,064	0,087	-0,053
	p	0,196	0,173	0,183
VID_VOL	r	0,03	0,064	0,067
	p	0,548	0,317	0,09
DEF_VOL	r	0,082	0,07	0,011
	p	0,099	0,271	0,79
P	r	0,14	0,033	0,133
	p	0,005	0,606	0,001

Не виявлено кореляційного зв'язку між метеорологічними факторами і концентрацією ПЗ амброзії.

Таблиця 4.8

Зв'язок пилкування трав'янистих рослин з метеорологічними факторами за 2014 рік

Метеорологічні фактори	Статистичні показники	Назва пилку
		ARTE(n = 443)	AMBR(n = 435)	POAC(n = 557)
N_VITR	r	0,022	0,092	0,005
	p	0,652	0,055	0,905
V_VITR	r	0,026	0,024	0,021
	p	0,584	0,622	0,621
T_POV	r	0,364	0,115	0,142
	p	<0,001	0,016	0,001
T_ROS	r	0,101	-0,017	0,056
	p	0,034	0,72	0,188
VID_VOL	r	0,312	0,114	-0,121
	p	<0,001	0,018	0,004
DEF_VOL	r	0,087	-0,044	0,047
	p	0,067	0,357	0,264
P	r	0,043	0,037	0,121
	p	0,369	0,439	0,004

Результати нашого дослідження за 2014 рік (табл. 4.8) показали достовірний зв'язок концентрації ПЗ трав'янистої флори з температурою повітря (r_ARTE = 0,364, r_AMBR = 0,115, r_POAC = 0,142) і відносною вологістю повітря (r_ARTE = 0,312, r_AMBR = 0,114, r_POAC = 0,121). Таким чином, чим вища температура повітря і нижча його вологість, тим більшою є концентрація ПЗ полину і злаків.

Менший вплив на концентрацію ПЗ у повітрі мають метеорологічні фактори: для амброзії напрямок вітру (r_AMBR = 0,092), полину - точка роси (r_ARTE = 0,101) і дефіцит вологості (r_ARTE = 0,087); злакових трав - атмосферний тиск (r_POAC = 0,121).

Кореляційний аналіз даних за 2014 рік не показав зв'язку між швидкістю і напрямком вітру та поширенням ПЗ у атмосфері м. Вінниця.

Таблиця 4.9

Зв'язок пилкування трав'янистих рослин з метеорологічними факторами за 2012-2014 роки

Метеорологічні фактори	Статистичні показники	Назва пилку
		ARTE(n = 1395)	AMBR(n = 1046)	POAC(n = 1783)
N_VITR	r	0,029	0,060	0,017
	p	0,251	0,047	0,463
V_VITR	r	0,010	0,004	0,018
	p	0,674	0,895	0,451
T_POV	r	0,202	0,062	0,074
	p	<0,001	0,041	0,002
T_ROS	r	0,067	0,108	0,015
	p	0,007	<0,001	0,541
VID_VOL	r	0,093	0,009	0,055
	p	<0,001	0,763	0,020
DEF_VOL	r	0,064	0,100	0,006
	p	0,010	0,001	0,789
P	r	0,007	0,008	0,012
	p	0,790	0,790	0,611

Результати аналізу проведеного дослідження за 2012-2014 роки (табл. 4.9) виявили прямий кореляційний зв'язок між розповсюдженням пилку трав'янистої флори та температурою повітря (r_ARTE = 0,202, r_AMBR = 0,062, r_POAC = 0,074).

Не виявлено кореляційного зв'язку між тиском та розповсюдженням пилку полину, амброзії, злакових трав. Виявлено зворотній зв'язок між відносною вологістю повітря та пилкуванням полину і злакових трав (r_ARTE = 0,093, r_POAC = 0,055). За літературними даними, у літній період циклон супроводжується низьким тиском, хмарною погодою з опадами.

Менш значущими метеорологічними факторами є: напрямок вітру (r_AMBR = 0,06), точка роси (r_ARTE = 0,067, r_AMBR = 0,108) і дефіцит вологості (r_ARTE = 0,064, r_AMBR = 0,1).

Таким чином, за допомогою кореляційного аналізу було встановлено, що основними метеорологічними факторами, які впливають на концентрацію та розповсюдження ПЗ, є температура та відносна вологість повітря. Менш значущими метеорологічними факторами є: атмосферний тиск, напрямок та швидкість вітру, дефіцит вологості та точка роси.

4.4 Аналіз зміни поширення пилку під впливом метеорологічних факторів

Результати кореляційного аналізу дали змогу перейти до побудови математичних моделей залежності розповсюдження пилку від метеорологічних факторів. Результати регресійного аналізу для пилку полину представлені в табл. 4.10, 4.11, 4.12.

Таблиця 4.10

Результати регресійного аналізу залежності розповсюдження пилку полину від метеорологічних факторів за 2012 рік

Змінна	в	S(бета)	a	Sa	ta	pa	Внесок (%)
a0			88,956	26,011	3,420	<0,001
T_POV	0,251	0,041	0,119	0,020	6,064	<0,001	76,010
P	0,141	0,041	0,090	0,027	3,408	<0,001	23,990

Примітка, тут і в подальшому в цьому розділі: в - стандартизований регресійний коефіцієнт; S (бета) - стандартна помилка стандартизованого регресійного коефіцієнта; a - регресійний коефіцієнт; S_a - стандартна помилка a-коефіцієнта; t_a - критерій Стьюдента; p_a - рівень достовірності; a₀ - вільний член.

Достовірні зв'язки в таблицях виділені жирним шрифтом.

Математична модель зміни концентрації пилку полину за 2012 рік мала вигляд:

C_arte = 88,956 + 0,119 Ч T_POV 0,090 Ч P,

Ця модель була адекватна: F = 23,482; p<0,001.

Значення бета-коефіцієнтів дозволили розрахувати відносний внесок у розповсюдження пилку полину використаних факторів. З табл. 4.10 видно, що дольовий внесок температури повітря на розповсюдження пилку полину становить 76,010 %, що втричі більше за дольовий внесок атмосферного тиску 23,990 %.

За допомогою регресійного аналізу було описано пряму залежність між концентрацією пилку полину і підвищенням температури повітря і зворотну залежність між концентрацією пилку і підвищенням атмосферного тиску.

Таблиця 4.11

Результати регресійного аналізу залежності розповсюдження пилку полину від метеорологічних факторів за 2013 рік

Найменування. змінних	Коефіцієнти рівняння регресії та їх статистичні характеристики
	В	S(бета)	a	Sa	ta	pa	Внесок (%)
V_VITR	0,092	0,078	0,107	0,091	1,183	0,238	1,320
T_POV	0,553	0,201	0,127	0,046	2,756	0,006	47,440
VID_VOL	0,424	0,174	0,030	0,012	2,438	0,015	27,890
P	0,388	0,340	0,002	0,002	1,142	0,254	23,350

Модель зміни концентрації пилку полину за 2013 рік мала вигляд:

C_arte = 0,12 Ч V_VITR + 0,13 Ч T_POV + 0,030 Ч VID_VOL 0,002 Ч P,

Ця модель була адекватна: F = 70,052; p<0,001.

З табл. 4.11 зрозуміло, що дольовий внесок впливу на розповсюдження пилку полину температури повітря становить 47,500 %, що у два рази перевищує внесок атмосферного тиску (23,350 %) і відносної вологості (27,890 %). Також спостерігається збільшення концентрації ПЗ полину з підвищенням температури і зменшується з ростом тиску.

Таблиця 4.12

Результати регресійного аналізу залежності розповсюдження пилку полину від метеорологічних факторів за 2014 рік

Найменування змінних	Коефіцієнти рівняння регресії та їх статистичні характеристики
	В	S (бета)	a	Sa	ta	pa	Внесок (%)
V_VITR	0,076	0,038	0,066	0,033	1,999	0,046	0,680
T_POV	0,801	0,090	0,136	0,015	8,929	<0,001	75,930
VID_VOL	0,234	0,087	0,012	0,005	2,701	0,007	6,480
P	0,378	0,164	-0,001	0,001	2,306	0,021	16,910

Модель зміни концентрації пилку полину за 2014 мала вигляд:

C_arte = 0,066ЧV_VITR + 0,136 Ч T_POV + 0,012 Ч VID_VOL 0,001 Ч P,

Ця модель була адекватна: F = 375,27; p<0,001.

З табл. 4.12 видно, що дольовий внесок температури на поширення пилку полину становить - 75,930 %, що в чотири рази більше за атмосферний тиск-16,910 %. Це абсолютно закономірно, оскільки пилкування рослин має пряму залежність від температури повітря. Майже не впливає відносна вологість (6,480 %) і швидкість вітру (0,680 %). Зростання атмосферного тиску знижує пилкопродукцію ПЗ полину.

Таблиця 4.13

Результати регресійного аналізу розповсюдження пилку полину за 2012-2014 роки

Найменування змінних	Коефіцієнти рівняння регресії та їх статистичні характеристики
	В	S (бета)	а	Sa	ta	pa	Внесок (%)
V_VITR	0,088	0,041	0,083	0,039	2,161	0,031	1,010
T_POV	0,713	0,100	0,130	0,018	7,145	<0,001	66,350
VID_VOL	0,304	0,093	0,017	0,005	3,261	0,001	12,070
P	0,397	0,178	0,002	0,001	2,233	0,026	20,570

Модель зміни концентрації пилку полину за 2012-2014 роки мала вигляд:

C_arte = 0,083 Ч V_VITR + 0,13 Ч T_POV + 0,017 Ч VID_VOL 0,002 Ч P,

Ця модель була адекватна: F = 285,5; p<0,001. За результатами регресійного аналізу за період 2012-2014 років було встановлено (табл. 4.13), що дольовий внесок температури на розповсюдження пилку полину становить 66,350 %, це втричі більше за внесок атмосферного тиску і у п'ять разів за внесок відносної вологості повітря і у 66 разів за внесок швидкості руху повітря. Це абсолютно закономірно, оскільки пилкування рослин має пряму залежність від температури повітря, відносної вологості і атмосферного тиску.

Таблиця 4.14

Результати регресійного аналізу для розповсюдження пилку амброзії за 2012 рік

Найменування змінних	Коефіцієнти рівняння регресії та їх статистичні характеристики
	В	S (бета)	а	Sa	ta	pa	Внесок (%)
T_POV	0,198	0,189	0,06	0,057	1,051	0,294	9,220
VID_VOL	0,252	0,191	0,022	0,016	1,322	0,187	14,930
P	0,568	0,33	0,003	0,002	1,719	0,086	75,850

Модель зміни концентрації пилку амброзії за 2012 мала вигляд:

C_ambr = 0,06 Ч T_POV 0,022 Ч VID_VOL + 0,003ЧP,

Ця модель була адекватна: F = 47,203; p<0,001.

З табл. 4.14 видно, що атмосферний тиск суттєво позитивно впливає на поширення ПЗ амброзії, оскільки дольовий внесок становить 75,850 %. Відносна вологість (14,930 %) та температура (9,220 %) не мають належного впливу на пилкопродукцію амброзії. Окрім того, видно, що концентрація пилку амброзії збільшується з підвищенням температури.

Результати регресійного аналізу для розповсюдження пилку амброзії за 2013, 2014 та за 2012-2014 роки були менш достовірними (табл. Л.1, Л.2, Л.3).

Таблиця 4.15

Результати регресійного аналізу для розповсюдження злакових трав за 2012-2014 роки

Найменування змінних	Коефіцієнти рівняння регресії та їх статистичні характеристики
	В	S (бета)	А	Sa	ta	pa	Внесок (%)
V_VITR	0,074	0,035	0,054	0,026	2,090	0,037	0,620
VID_VOL	0,226	0,065	0,010	0,003	3,482	0,001	5,810
P	0,907	0,076	0,003	0	11,974	<0,001	93,570

Модель зміни концентрації пилку злаків за 2012-2014 роки мала вигляд:

C_poac = 0,054 Ч V_VITR 0,01 Ч VID_VOL + 0,003 Ч P,

Ця модель була адекватна: F = 393,26; p<0,001.

Найбільш вагомим фактором, що впливав на поширення злакових трав за 2012-2014 роки (табл. 4.15) дослідження, був тиск, дольовий внесок якого становить 93,570 %. Окрім того, видно, що концентрація пилку злаків зменшується зі збільшенням швидкості вітру і підвищенням відносної вологості. Спостерігається підвищення поширення ПЗ з ростом атмосферного тиску.

Таким чином, основними метеорологічними факторами, які в 2012-2014 рр. впливали на концентрацію пилку полину, є температура, меншою мірою атмосферний тиск і відносна вологість; на концентрацію пилку злакових трав 2012-2014 рр. - тиск, і на концентрацію ПЗ амброзії в 2012 р. - тиск.

Результати регресійного аналізу для розповсюдження пилку злаків за 2012, 2013, 2014 роки були менш достовірними (табл. Л.4, Л.5, Л.6).

4.5 Розрахунок критеріїв метеорологічних факторів, що викликають зміни в поширенні пилку

На наступному етапі математичної обробки перейшли від кількісних змінних концентрації пилку до бінарних змінних: за часом, якщо концентрація пилку перевищувала середній рівень, то величина цієї концентрації позначалась цифрою “1”, якщо менше середнього рівня, то “0”. Далі відповідно до бінарних змінних конценцентрація пилку більша за середню (1) концентрація пилку менша за середню (0). Було сформовано дві вибірки, які мали індекси “0” і “1”.

Наступним кроком були розраховані середні арифметичні значення (та їхні похибки) кожного метеорологічного фактору в кожній з цих виборок та проведене їх порівняння згідно з критерієм Стьюдента (t). Результати представлені в таблицях 4.16, 4.17, 4.18.

Ці результати нашого дослідження дозволили розрахувати граничні умови (критерії), при перевищенні яких виникає кількісне підвищення ПЗ трав'янистих рослин у атмосфері міста. За величину критерію бралися середні значення між середніми арифметичними в порівнюваних групах. Отримані концентрації пилку полину більші за середні спостерігались тоді, коли достовірно нижчими були метеорологічні фактори: швидкість руху повітря та відносна вологість повітря та достовірно вищими: температура повітря, точка роси, дефіцит вологості і атмосферний тиск.

Таблиця 4.16

Результати порівняння метеорологічних факторів за критерієм Стьюдента для Artemisia

Метеорологічні фактори, одиниці вимірювання	Статистичні показники
	M0	m0	n0	M1	m1	n1	t	p	Критичне значення
N_VITR, °	177,7400	1,219	9696	158,330	2,050	3600	8,235	<0,001	168,030
V_VITR, м/с	3,370	0,021	9696	3,260	0,030	3600	2,646	0,008	3,315
T_POV, °С	15,910	0,070	9696	19,570	0,090	3600	28,260	<0,001	17,740
T_ROS, °С	9,580	0,055	9696	11,660	0,070	3600	20,920	<0,001	21,240
VID_VOL, %	69,190	0,195	9696	64,720	0,340	3600	11,660	<0,001	66,955
DEF_VOL, мбар	12,920	0,210	9696	14,060	0,060	3600	3,290	<0,001	13,490
P, гПа	980,2800	0,077	9696	981,220	0,090	3600	6,680	<0,001	980,750

Примітка, тут і в подальшому в цьому розділі: в таблицях дві групи, які порівнюються між собою, мають індекс “0” і “1”, М - середні арифметичні значення, m - помилки середніх значень, n - обсяги вибірок, p -рівень значущості, t - критерій Стьюдента.

Встановлено, що зростання концентрації ПЗ Artemisia в атмосферному повітрі очікується при перевищенні критичних значень таких метеорологічних факторів: температури повітря (T_POV = 17,74 °С), точки роси (T_ROS = 10,62 °С), дефіциту вологості (DEF_VOL = 13,49 мбар), атмосферного тиску (P = 980,75 гПа), та при зниженні нижче за критичні значення відносної вологості (VID_VOL = 66,955 %), напрямку вітру (N_VITR = 168,03°) і швидкості вітру (V_VITR = 3,315 м/с).

Низька вологість повітря і відповідно зростання атмосферного тиску у літньо-осінній період при сухій і теплій погоді сприяє активному поширенню ПЗ полину у атмосферному повітрі.

Таблиця 4.17

Результати порівняння метеорологічних факторів за критерієм Стьюдента для Ambrosia

Метеорологічні фактори, одиниці вимірювання	Статистичні показники
	M0	m0	n0	M1	m1	n1	t	p	Критичне значення
N_VITR, °	171,480	1,125	11280	178,090	2,888	2016	2,258	0,024	174,785
V_VITR, м/с	3,320	0,019	11280	3,450	0,046	2016	2,628	0,009	3,385
T_POV, °С	16,890	0,066	11280	17,020	0,118	2016	0,790	0,429	16,955
T_ROS, °С	10,220	0,050	11280	9,690	0,092	2016	4,169	<0,001	9,955
VID_VOL, %	68,330	0,186	11280	65,950	0,436	2016	4,990	<0,001	67,140
DEF_VOL, мбар	13,370	0,181	11280	12,430	0,077	2016	2,186	0,029	12,900
P, гПа	980,360	0,070	11280	981,470	0,112	2016	6,485	<0,001	980,915

Отримані концентрації пилку амброзії більші за середні спостерігались тоді, коли достовірно нижчими були метеорологічні фактори: точка роси, відносна вологість повітря, дефіцит вологості.

Щодо пилку Ambrosia, то зростання концентрації ПЗ в повітрі очікується при перевищенні таких граничних величин метеофакторів: N_VIT R = 174,785°, V_VITR = 3,385 м/с, P = 980,915 гПа, та при зниженні нижче за граничні значення T_ROS = 9,95°С, VID_VOL= 67,14 %, DEF_VOL = 12,9 мбар.

Більш високі концентрації ПЗ амброзії наявні у атмосферному повітрі при перевищенні таких метеорологічних факторів: напрямок вітру, швидкість руху повітря, температура повітря, атмосферний тиск.

Більш високі концентрації ПЗ родини Тонконогових спостерігались при достовірно вищій тепературі повітря, швидкості руху повітря, напрямком вітру, точкою роси і дефіцитом вологості; достовірно нижчими для таких показників метеофакторів: відносна вологість повітря і атмосферний тиск.

Таблиця 4.18

Результати порівняння метеорологічних факторів за критерієм Стьюдента для Poaceae

Метеорологічні фактори, одиниці вимірювання	Статистичні показники
	M0	m0	n0	M1	m1	n1	t	p	Критичне значення
N_VITR, °	171,200	1,280	8712	175	1,833	4584	1,722	0,085	173,100
V_VITR, м/с	3,320	0,020	8712	3,360	0,031	4584	1,094	0,274	3,340
T_POV, °С	15,760	0,070	8712	19,090	0,078	4584	27,516	<0,001	17,425
T_ROS, °С	9,210	0,060	8712	11,910	0,063	4584	29,609	<0,001	10,560
VID_VOL, %	68,970	0,220	8712	66,080	0,278	4584	8,053	<0,001	67,525
DEF_VOL, мбар	12,310	0,050	8710	14,970	0,435	4584	8,219	<0,001	13,640
P, гПа	981,200	0,080	8712	979,270	0,090	4584	14,889	<0,001	980,235

Зростання концентрації пилку Poaceae передбачається, якщо N_VITR > 173,1°, T_POV > 17,425 °С, T_ROS > 10,56 °С, DEF_VOL > 13,64 мбар, VID_VOL < 67,525 % і P < 980,235 гПа (табл. 4.18).

Таким чином, можна вважати, що для пилку ТР критичними значеннями метеофакторів, при яких відбувається очікування істотного збільшення концентрації ПЗ у межах СП, є температура більше 18 °С, тиск більше 980 гПа, відносна вологість менше 67 %.

4.6 Розрахунок ризиків поширення пилку полину

Використання критичних значень метеофакторів з таблиць 4.16, 4.17, 4.18 дає можливість перейти від вихідних кількісних змінних до їх бінарних аналогів: “фактор істотний (1) - фактор є не суттєвий (0)”.

Такі перетворення дозволили перейти до аналізу зв'язків концентрацій пилку і метеорологічних факторів за допомогою непараметричного математичного методу під назвою “таблиці спряженості”. У нашому випадку, коли всі змінні представлені в бінарній шкалі, таблиці спряженості матимуть чотирипольний вигляд.

За результатами попередніх розрахунків, було отримано критичні значення концентрацій для кожного виду пилку, тобто такі рівні концентрації, при перевищенні яких кількість пилку була істотна.

Якщо реальна концентрація ПЗ була менше критичної, то така концентрація пилку вважалась незначною. Такий підхід дозволив перейти від вихідних кількісних змінних “концентрація пилку” до бінарних змінних “пилок є (1) - пилку немає (0)”.

Результати розрахунків представлені в табл. 4.19-4.21.

Таблиця 4.19

Спряженість концентрації ПЗ Artemisia з температурою повітря

T_POV _B	ARTE_B
	“пилку немає” (0)	“пилок є” (1)	Сума
0 (фактор є не суттєвий)	6171	666	6837
Колонка, %	61,37	35,13
Рядок, %	90,26	9,74
Загальні, %	51,63	5,57	57,2
1 (фактор істотний)	3885	1230	5115
Колонка, %	38,63	64,87
Рядок, %	75,95	24,05
Загальні, %	32,51	10,29	42,8
Всього	10056	1896	11952
Всього, %	84,14	15,86	100

Примітка, тут і в подальшому в цьому розділі: в назву таблиць спряженості було введено літеру “В” до їх бінарних аналогів.

Таблиця 4.20

Спряженість Artemisia з відносною вологістю повітря

VID_VOL _B	ARTE _В
	“пилку немає” (0)	“пилок є” (1)	Сума
0 (фактор є не суттєвий)	4165	1010	5175
Колонка, %	41,42	53,27
Рядок, %	80,48	19,52
Загальні, %	34,85	8,45	43,30
1 (фактор істотний)	5891	886	6777
Колонка, %	58,58	46,73
Рядок, %	86,93	13,07
Загальні, %	49,29	7,41	56,70
Всього	10056	1896	11952
Всього, %	84,14	15,86	100

Залежність концентрації пилку полину в атмосферному повітрі від температури повітря достовірна (² = 445,614, r_s = 0,194; p<0,001).

За допомогою таблиці 4.19 були розраховані відносні ризики.

Встановлено, що ризик поширення концентрації пилку полину при

перевищенні критичної температури 18 °С (табл. 4.16) дорівнює RR = 1,19, 1,17-1,21; p<0,05.

Залежність концентрації ПЗ полину від відносної вологості достовірна (²= 90,463, r_s = 0,087; p<0,001).

Встановлено, що ризик збільшення концентрації пилку Artemisia при зменшенні відносної вологості повітря менше ніж 68 % (табл. 4.16) дорівнює RR = 1,08, 1,06 1,10; p<0.05. Низька вологість викликає збільшення концентрації пилку полину.

Таблиця 4.21

Спряженість Artemisia з атмосферним тиском

P_B	ARTE_В
	“пилку немає” (0)	“пилок є” (1)	Сума
0 (фактор є не суттєвий)	8649	1295	9944
Колонка, %	86,01	68,30
Рядок, %	86,98	13,02
Загальні, %	72,36	10,84	83,20
1 (фактор істотний)	1407	601	2008
Колонка, %	13,99	31,7
Рядок, %	70,07	29,93
Загальні, %	11,77	5,03	16,80
Всього	10056	1896	11952
Всього, %	84,14	15,86	100

Залежність концентрації полину від атмосферного тиску достовірна (² = 311,602, r_s = 0,173; p<0,001).

Встановлено, що ризик збільшення поширення концентрації пилку полину при перевищенні критичного тиску 981 гПа (табл. 4.16) дорівнює: RR = 1,24, 1,211,27; p<0,05. Високий тиск викликає збільшення концентрації пилку полину.

Таким чином, було статистично доведено, що:

1) при низькій вологості виникає ризик збільшення концентрації ПЗ полину (RR = 1,08);

2) низька температура (RR = 1,19) і тиск (RR = 1.24) викликає ризик збільшення концентрації ПЗ полину.

Залежність концентрації ПЗ амброзії, злакових трав від температури повітря, відносної вологості ,атмосферного тиску була менша (табл. Л.7-12).

4.7 Формування інтегральних характеристик метеофакторів

У попередніх статистичних розрахунках було доведено, що найбільш значущими метеорологічними факторами для пилкопродукції трав'янистих рослин є: температура, відносна вологість і атмосферний тиск.

Аналіз попередніх табличних даних 4.16, 4.17, 4.15 встановив, що чим більший тиск (P), чим більша температура (Т) і менша вологість (V), тим більша концентрація ПЗ у атмосферному повітрі. На підставі отриманих результатів було сформовано інтегральну характеристику метеофакторів, якій було присвоєно назву “фактор погоди” (F):

F = (P T) / V,

де P, T, V - реальні значення тиску (гПа), температури (°С) і відносної вологості (%) повітря.

За критичну величину метеофактору та фактору F приймали середнє значення між середніми арифметичними в порівнюваних вибірках за наявності статистично достовірних розходжень між ними.

За цією формулою були розраховані значення F для всіх точок реєстрації. Потім було проведено порівняння середніх значень фактора погоди для трав'янистих рослин за критерієм Стьюдента: для двох груп “ARTE є і ARTE немає” (ARTE_В = 1 і ARTE_В = 0); “AMBR є і AMBR немає” (AMBR _В = 1 і AMBR _В = 0); “POAC є і POAC немає” (POAC_В = 1 і POAC_В = 0). Результати порівняння наведені в табл. 4.22, 4.23, 4.24 (достовірні зв'язки та критичне значення в таблицях виділено жирним шрифтом).

Отримані уточнені критичні значення трьох найбільш значущих для розповсюдження пилку метеорологічних факторів - середньодобової температури повітря, відносної вологості та атмосферного тиску. Так, збільшення концентрації пилку рослин роду Полин передбачається, якщо T_POV > 18,275 °С, VID_VOL < 66,42 %; роду Амброзія - якщо T_POV > 17,342 °С, VID_VOL < 67,122 % і P > 980,753 гПа, пилку Тонконогових - якщо T_POV > 17,859°С, VID_VOL < 66,738 % і P < 980,192 гПа.

Таблиця 4.22

Розрахунки критеріїв метеорологічних характеристик фактору погоди для полину

Метеорологічні фактори, фактор погоди (F)	Статистичні показники
	M0	m0	n0	M1	m1	n1	t	p	Критичне значення
T_POV	16,577	0,061	12139,000	19,972	0,158	1445,000	18,330	<0,000	18,275
VID_VOL	68,569	0,177	12139,000	64,272	0,544	1445,000	7,862	<0,001	66,420
P	980,404	0,067	12139,000	980,579	0,129	1445,000	0,879	0,379	980,492
F	286,272	1,873	12139,000	374,643	6,499	1445,000	15,044	<0,001	330,000

З даних табл. 4.22 видно, що критичним значенням фактора погоди для полину є F = 330. Якщо значення фактора більше від цієї критичної величини, то відбувається підвищення концентрації ПЗ полину в повітрі і ризик виникнення алергічних реакцій до Artemisia полину збільшується.

Таблиця 4.23

Розрахунки критеріїв метеорологічних характеристик фактору погоди для амброзії

Метеороло Гічні фактори, фактор погоди (F)	Статистичні показники
	M0	m0	n0	M1	m1	n1	t	p	Критичне значення
T_POV	16,862	0,061	12505,000	17,822	0,174	1079,000	4,492	< 0,001	17,342
VID_VOL	68,299	0,176	12505,000	65,946	0,602	1079,000	3,769	< 0,001	67,122
P	980,360	0,065	12505,000	981,145	0,177	1079,000	3,463	< 0,001	980,753
F	293,712	1,909	12505,000	318,396	6,219	1079,000	3,657	< 0,001	310,000

Дані табл. 4.23 показують, що критичним значенням фактора погоди для пилку амброзії є F = 310. Якщо значення фактора більше від цієї критичної величини, то відбувається підвищення концентрації ПЗ амброзії в повітрі і ризик виникнення алергічних реакцій до пилку Ambrosia збільшується.

Таблиця 4.24

Розрахунки критеріїв метеорологічних характеристик фактору погоди для злакових трав

Метеорологічні фактори, фактор погоди (F)	Статистичні показники
	M0	m0	n0	M1	m1	n1	t	p	Критичне значення
T_POV	16,598	0,063	11753,000	19,121	0,125	1831,000	15,023	0,001	17,859
VID_VOL	68,619	0,182	11753,000	64,857	0,452	1831,000	7,623	<0,001	66,738
P	980,508	0,068	11753,000	979,876	0,117	1831,000	3,524	< 0,001	980,192
F	288,279	1,962	11753,000	343,136	4,856	1831,000	10,299	<0,001	320,000

З даних табл. 4.24 видно, що критичним значенням фактора погоди для пилку злаків є F = 320. Якщо значення фактора більше від цієї критичної величини, то відбувається підвищення концентрації ПЗ Poaceae в повітрі і ризик виникнення алергічних реакцій до пилку злаків збільшується.

Відмінності порівняння значень F за критерієм Стьюдента для різного виду пилку достовірні. Це доводить, що характеристика F може використовуватися для прогнозу поширення пилку полину, амброзії, злакових трав в атмосферному повітрі.

Отже, критичні значення фактору погоди F для поширення в атмосферному повітрі ПЗ названих рослин склали: F_ARTE = 330, F _AMBR = 310 і F_POAC = 320 відповідно. Якщо значення фактору погоди під час СП більше цієї критичної величини, то очікується підвищення концентрації в атмосферному повітрі пилку та збільшується ризик виникнення алергічної реакції до нього.

Такий підхід дозволив перейти від вихідних кількісних змінних “концентрація пилку” до бінарних змінних “пилок є (1) - пилку немає (0)”.

Використання критичних значеннь фактора погоди (F) з таблиць 4.22, 4.23, 4.24, дає можливість перейти від вихідних кількісних змінних до їх бінарних аналогів: “фактор істотний (1) - фактор є не суттєвий (0)”.

Такі перетворення дозволили перейти до аналізу зв'язків концентрацій пилку трав'янистих рослин і фактора погоди за допомогою “таблиці спряженості”. Результати розрахунків представлені в табл. 4.25, 4.26, 4.27.

Таблиця 4.25

Спряженість ПЗ Artemisia...