Dopasowanie modelu regresji liniowej do danych z wody rzeczywistej dezynfekowanej chlorem

PoniŜej przedstawiono wyniki dopasowywania modelu regresji wielorakiej dla wody rzeczywistej dezynfekowanej chlorem:

- Błąd standardowy estymacji = 319,44 - Wyraz wolny (β0) = -1925

- Współczynnik kierunkowy (β1) = 1336

- Skorygowany R²= 0,70 Uzyskany model regresji wielorakiej miał następującą postać:

f = -1925 + 1336 *Cl₂ l. rew./dm³

Na podstawie uzyskanego wyniku widać, iŜ współczynniki determinacji R², oraz R²– skorygowany były dość wysokie i nieco róŜne co do wartości, natomiast współczynnik kierunkowy i wyraz wolny były istotne statystycznie.

2.5.2. Dopasowanie modelu regresji wielorakiej do danych z wody rzeczywistej dezynfekowanej chlorem po zastosowaniu dwutlenku chloru

Wyniki dopasowywania modelu regresji wielorakiej dla wody chlorowanej wody rzeczywistej po dawkowaniu dwutlenku chloru przedstawiono poniŜej:

- Błąd standardowy estymacji: 618,57 - Wyraz wolny (Β₀) = 36,96

- Współczynnik regresji = 1256 - R²= 0,06

- Skorygowany R²= - 0,05 Uzyskany model regresji wielorakiej miał następującą postać:

f = 36,96 + 1256 *N-org l. rew./dm³

Na podstawie uzyskanych wyników zauwaŜono, iŜ współczynniki determinacji R², oraz R²– skorygowany były bardzo niskie i róŜne co do wartości, jak równieŜ współczynnik regresji i wyraz wolny nie były istotne statystycznie, dlatego teŜ model nie mógł być stosowany do przewidywania potencjalnej mutagenności wody wodociągowej dezynfekowanej chlorem po wstępnym zastosowaniu dwutlenku chloru jako utleniacza.

2.6.Weryfikacja wstępnych modeli regresji wielorakiej do prognozowania potencjalnej mutagenności wody do picia

W celu weryfikacji wstępnych modeli uzyskanych na podstawie wyników badań prowadzonych zarówno na wodzie modelowej jak równieŜ i rzeczywistej mutagenność M przewidywaną tymi modelami porównano z mutagennością M przewidywaną modelem Vartiainena i mutagennością M dla wody rzeczywistej obserwowaną w teście Amesa wykonanym przy uŜyciu szczepu S. typhimirium TA100 bez aktywacji metabolicznej.

Przed przystąpieniem do wykazania zaleŜności lub jej braku pomiędzy uzyskanymi wynikami mutagenności M przeprowadzono weryfikację załoŜenia o rozkładzie normalnym tych danych za pomocą testów normalności: Shapiro-Wilka, Lillieforsa oraz Kołmogorowa -Smirnowa. Wyniki przedstawiono w Tabelach 40 i 41.

W celu wykazaniaa współzaleŜności lub jej braku pomiędzy mutagennością M wody rzeczywistej obserwowaną w teście Amesa i przewidywaną modelami zastosowano korelację Pearsona dla danych o rozkładzie normalnym a dla danych nie wykazujących rozkładu normalnego badano istotność korelacji porządku rang Spearmana. Wyniki korelacji przedstawiono w Tabelach 42 i 43. Na czerwono zaznaczone zostały współczynniki korelacji istotne statystycznie.

Badaniom statystycznym poddano mutagenność M obliczoną przy uŜyciu:

1) modelu uzyskanego na podstawie wyników z wody modelowej dezynfekowanej chlorem badanej testem Amesa przu uŜyciu szczepu TA100 bez frakcji S9-mix

M_f _w.model_ Cl₂ = -932,3 + 368,1 *OWO + 1618* N-NH₄⁺ l. rew./dm³ 2) modelu uzyskanego na podstawie wyników z wody rzeczywistej dezynfekowanej chlorem badanej testem Amesa przu uŜyciu szczepu TA100 bez frakcji S9-mix

M_f _w.wodoc_Cl₂ = -1925 + 1336 *Cl₂ l. rew./dm³ 3) modelu uzyskanego na podstawie wyników z wody modelowej dezynfekowanej chlorem po zastosowaniu dwutlenku chloru badanej testem Amesa przu uŜyciu szczepu TA100 bez frakcji S9-mix

M_f _w.model_ ClO₂ i Cl₂ = -81,5 + 171,7 *OWO + 744,7* N-NH₄⁺ l. rew./dm³ 4) modelu Vartiainena

M_f _Vartiainen = A*( 1- e – k*^{[OWO] * [Cl2] * (1 – NH3 )2}) l. rew./dm³ obliczoną na podstawie testu Amesa z zastosowaniem szczepu TA100-S9-mix:

1) dla wody rzeczywistej dezynfekowanej chlorem

M_test Amesa_ bez frakcji_dla Cl₂ l. rew./dm³

2) dla wody rzeczywistej po zastosowaniu dwutlenku chloru

M_test Amesa_ bez frakcji_dla ClO₂iCl₂ l. rew./dm³

Na podstawie uzyskanych w punkcie 2.5.2 pracy wyników wstępny model oparty o wyniki uzyskane dla wody rzeczywistej dezynfekowanej chlorem po zastosowaniu

dwutlenku chloru nie mógł być stosowany do przewidywania potencjalnej mutagenności wody wodociągowej.

W przypadku wody rzeczywistej dezyfekowanej chlorem i dezynfekowanej chlorem po dawkowaniu dwutlenku chloru (Tabela 40 i 41) wyniki mutagenności M obliczone przy uŜyciu funkcji matematycznych i na podstawie testu Amesa wykazywały rozkład normalny oprócz mutagenności M przewidywanej przy zastosowaniu wstępnego modelu opartego na wynikach z wody wodociągowej dezynfekowanej chlorem.

Tabela 40. Statystyka testowa wyników mutagenności M dla wody rzeczywistej dezynfekowanej chlorem

Testy normalności Mutagenność M N

Kołmogorowa-Smirnova Lilieforsa Shapiro-Wilka

Rozkład M_test Amesa_ bez

frakcji_dla Cl₂

10 _{p > 0,20 p > 0,20 0,36} normalny

M _f _Vartiainen 10 _{p > 0,20 p > 0,20 0,72} normalny

M _ f _w.model_ Cl₂ 10 _{p > 0,20 p > 0,20 0,53} normalny

M _f _w.wodoc_Cl₂ 10 _{p > 0,20 p < 0,01 0,04} brak normalności

Tabela 41. Statystyka testowa wyników mutagenności M dla wody rzeczywistej dezynfekowanej chlorem po zastosowaniu dwutlenku chloru

Testy normalności

Mutagenność M N

Kołmogorowa-Smirnova Lilieforsa Shapiro-Wilka

Rozkład

M_test Amesa_bez frakcji dla_ClO2 i Cl2

10 _{p > 0,20 p < 0,05 0,80} normalny

M _f _Vartiainen 10 _{p > 0,20 p < 0,05 0,86} normalny

M _ f _w.model_ ClO₂ i Cl₂ 10 _{p > 0,20 p > 0,20 0,94} normalny

M _f _w.model_Cl₂ 10 _{p > 0,20 p > 0,20 0,94} normalny

W przypadku wody rzeczywistej dezynfekowanej chlorem mutagenność M obserwowana testem Amesa skorelowana była z mutagennością M przewidywaną modelem Vartiainena (M_f_Vartiainen) i wstępnym modelem opartym o wyniki z wody wodociągowej dezynfekowanej chlorem (M_f_w.wodoc_Cl2) - Tabela 42. W pierwszym przypadku współczynnik korelacji był dodatni, istotny statystycznie, dość wysoki i wynosił 0,69, w przypadku drugim równieŜ był dodatni, istotny statystycznie, dość wysoki (nieco wyŜszy od poprzedniego) i osiągnął wartość równą 0,83. Jednocześnie miała miejsce pomiędzy mutagennością M przewidywaną tymi modelami dodatnia, dość wysoka, istotna statystycznie korelacja wynosząca 0,84. Mutagenność M przewidywana modelem opartym o wyniki

z wody modelowej dezynfekowanej chlorem (M_f _w.model_ Cl₂) nie wykazywały korelacji istotnej statystycznie ani z mutagennością M obserwowaną w teście Amesa ani z mutagennością M przewidywaną pozostałymi modelami. W przypadku mutagenności M obserwowanej testem Amesa współczynnik korelacji był niski, dodatni i osiągnął wartość 0,24, dla funkcji opartej o wyniki z wody rzeczywistej osiągnął wartość równieŜ dodatnią, ale najniŜszą spośród badanych przypadków i wynosił 0,11, natomiast dla mutagenności M przewidywanej modelem Vartiainena był niski i ujemny i wynosił -0,25.

Korelacja wyników pomiędzy mutagennością M dla wody rzeczywietej dezynfekowanej chlorem po zastosowaniu dwutlenku chloru obserwowaną w teście Amesa a przewidywaną modelami (Tabela 43) w Ŝadnym badanym przypadku nie była istotna statystycznie. Dla mutagenności M przewidywanej modelem Vartiainena współczynnik korelacji był niski i ujemny i osiągnął wartość -0,04. Natomiast w pozostałych dwóch przypadkach (M_f _w.model_ClO2iCl2 oraz M_f_w.model_Cl2) był dodatni, równieŜ niski i wynosił 0,28). Jedynie pomiędzy funkcjami opisującymi mutagenność M opartymi na wynikach uzyskanych dla wody modelowej zarówno dezynfekowanej chlorem jak równieŜ chlorem po zastosowaniu dwutlenku chloru miała miejsce doskonała korelacja dodatnia, czyli współczynnik korelacji wynosił 1,0.

Tabela 42. Korelacja wyników pomiędzy mutagennością M wody rzeczywistej dezynfekowanej chlorem obserwowaną w teście Amesa a przewidywaną modelami

M_ test Amesa_bez

frakcji dla Cl₂ ^{M _f _Vartiainen M _ f _w.model_ Cl}2 M _f _w.wodoc_Cl₂ M_ test Amesa_bez

frakcji_dla Cl₂ ^{1,00 0,69 0,24 0,83}

M _f _Vartiainen _{0,69 1,00 -0,25 0,84}

M _ f _w.model_ Cl2 0,24 -0,25 1,00 -0,05

M _f _w.wodoc_Cl_{2 0,83 0,84 0,11 1,00}

Tabela 43. Korelacja wyników pomiędzy mutagennością M wody rzeczywistej dezynfekowanej chlorem po wcześniejszym zastosowaniu dwutlenku chloru obserwowaną w teście Amesa a przewidywaną modelami

M_ test Amesabez

frakcji dla ClO₂ i Cl₂ ^{M _f _Vartiainen}

M _ f _w.model_ ClO₂ i Cl₂ ^{M _f _w.model_Cl2} M_test Amesa_bez frakcji_dla ClO₂ i Cl₂ ^{1,00 -0,04 0,28 0,28} M _f _Vartiainen _{-0,04 1,00 -0,15 -0,15} M _ f _w.model_ ClO₂i Cl₂ ^{0,28 -0,15 1,00 1,00} M _f _w.model_Cl_{2 0,28 -0,15 1,00 1,00}