【摘要】：目的:近年來(lái)空氣污染與人群健康損害效應(yīng)的研究急速增加。其中不少研究指出短時(shí)間暴露于顆粒物(包括PM_(2.5)和PM_(10))、臭氧(O_3)、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO_2)和二氧化硫(SO_2)等大氣污染物會(huì)提升人群死亡風(fēng)險(xiǎn),但仍有一部分研究未發(fā)現(xiàn)空氣污染與人群日死亡數(shù)的相關(guān)性。有研究指出,各研究間結(jié)果的差異性可能來(lái)源于空間差異,如氣象因素、污染物濃度、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素等;也有部分證據(jù)表明極端氣溫、季節(jié)、年齡和性別等因素都可能影響大氣污染物短期暴露與人群死亡率的相關(guān)關(guān)系。因此,有必要進(jìn)一步研究上述變量對(duì)其大氣污染-人群死亡相關(guān)關(guān)系的影響,以梳理污染-死亡率的暴露-反應(yīng)關(guān)系的影響因素,為相關(guān)政策制定提供科學(xué)依據(jù)。另外,我國(guó)現(xiàn)行環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中部分污染物限值與發(fā)達(dá)國(guó)家相比較為寬松,探究健康無(wú)害而、有較強(qiáng)的可行性的污染物濃度限值也是當(dāng)前環(huán)境衛(wèi)生研究的重要任務(wù)。而構(gòu)建空氣污染的暴露-反應(yīng)關(guān)系及其影響因素能為制定環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)的理論依據(jù),具有重要意義。沈陽(yáng)市是我國(guó)東北地區(qū)的中心城市之一、遼寧省省會(huì),也是兼具重污染和寒冷氣候?qū)傩缘拇蠖际�。然而針�?duì)此類(lèi)城市中短期空氣污染暴露與人群死亡率的研究仍較為匱乏。本研究擬采用回顧性分析方法、以時(shí)間序列分析為手段,研究沈陽(yáng)市2014-2017年間短期空氣污染(包括PM_(2.5),PM_(10),O_3,CO,NO_2和SO_2)暴露與循環(huán)系統(tǒng)疾病日死亡率的暴露反應(yīng)關(guān)系及其影響因素。本研究的主要目的為:(1)初步分析以沈陽(yáng)市為代表的寒冷地區(qū)人群的各類(lèi)循環(huán)系統(tǒng)疾病日死亡率與短期空氣污染暴露之間的相關(guān)關(guān)系,篩選對(duì)短期空氣污染暴露較為敏感的循環(huán)系統(tǒng)疾病群體;(2)分析不同季節(jié)、氣溫等因素在污染-死亡率之間的與短期污染暴露的交互作用,判斷其是否為該暴露反應(yīng)關(guān)系的影響因素;(3)研究沈陽(yáng)市大氣污染與循環(huán)系統(tǒng)疾病死亡的暴露-反應(yīng)曲線(xiàn)的具體變化趨勢(shì)及是否存在效應(yīng)閾值,為確定風(fēng)險(xiǎn)閾值提供理論依據(jù)(4)分析暴露反應(yīng)關(guān)系的影響因素及其產(chǎn)生的具體影響。研究方法:選擇沈陽(yáng)市作為研究地點(diǎn),研究時(shí)段為2014-2017年。沈陽(yáng)市人口730余萬(wàn),是我國(guó)重要的重工業(yè)城市,曾被列入世界銀行的“世界十大污染城市”名單。其PM_(2.5)和PM_(10)的平均濃度分別為61.86μg/m~3和103.56μg/m~3。通過(guò)沈陽(yáng)市生態(tài)環(huán)境局及國(guó)家生態(tài)環(huán)境部在其官方網(wǎng)站公布獲得包括PM_(2.5)、PM_(10)、O_3、CO、NO_2和SO_2共1455天(2015年4月4日~4月9日的數(shù)據(jù)缺失)的日均濃度數(shù)據(jù);通過(guò)美國(guó)海洋和氣象局獲取2014年以來(lái)沈陽(yáng)市(站點(diǎn)編號(hào)543420)的包括日均氣溫、濕度、地表氣壓的氣象數(shù)據(jù);通過(guò)沈陽(yáng)市疾病預(yù)防控制中心獲得循環(huán)系統(tǒng)疾病(ICD-10編碼:I0-I99)、心血管疾病(ICD-10編碼:I0-I59.9),包括冠心病(ICD-10編碼:I20-J25.9)、動(dòng)脈硬化性心臟病(ICD-10編碼:I25.1)、急性心肌梗死(ICD-10編碼:I21.0-I21.9)、腦血管疾病(ICD-10編碼:I60-I69.9)的分年齡和性別的日死亡數(shù)據(jù)。應(yīng)用廣義加性模型(GAM),在控制日平均溫度(T)、相對(duì)濕度(RH)和時(shí)間變量等因素的情況下對(duì)大氣污染物與循環(huán)系統(tǒng)日死亡率的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行初步研究。為減少模型的共線(xiàn)性和共曲線(xiàn)性,本研究均采用單一污染物模型,同時(shí)應(yīng)用雙污染物模型對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。本研究參考大多數(shù)現(xiàn)有研究將污染物和日死亡率認(rèn)定為線(xiàn)性關(guān)系。采用剩余風(fēng)險(xiǎn)(ERR)為風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo),以ERR_(10)為具體指標(biāo),即污染物每上升10個(gè)濃度單位引發(fā)的剩余風(fēng)險(xiǎn)。單日和累積滯后效應(yīng)均采用非線(xiàn)性分布滯后模型(DLNM)進(jìn)行分析。DLNM可構(gòu)建包含暴露-反應(yīng)關(guān)系和滯后-反應(yīng)關(guān)系組成的二維交叉基函數(shù)(cross-basis function),由此預(yù)測(cè)某一特定滯后時(shí)間段內(nèi)的暴露-反應(yīng)曲線(xiàn)的走勢(shì)及可能存在的效應(yīng)閾值。鑒于部分研究認(rèn)為污染暴露-死亡的關(guān)系可能是非線(xiàn)性的,為增加DLNM的靈活性本研究其的暴露-反應(yīng)函數(shù)定義為自由度為3的自然樣條函數(shù)。當(dāng)該樣條函數(shù)(即暴露反應(yīng)曲線(xiàn))趨近與直線(xiàn)時(shí),可認(rèn)為暴露-反應(yīng)關(guān)系為線(xiàn)性關(guān)系;當(dāng)樣條函數(shù)為較明顯的曲線(xiàn)時(shí),暴露反應(yīng)關(guān)系則很可能為非線(xiàn)性。首先分別探索空氣污染短期暴露與多種循環(huán)系統(tǒng)疾病的相關(guān)關(guān)系;在此基礎(chǔ)上分季節(jié)、溫度進(jìn)行分析上述相關(guān)關(guān)系,并通過(guò)Z檢驗(yàn)來(lái)判斷極端氣溫和季節(jié)在此相關(guān)關(guān)系中的交互作用。為進(jìn)一步各因素對(duì)污染暴露-死亡率反應(yīng)關(guān)系的具體影響,本研究分別分析比較了不同循環(huán)系統(tǒng)疾病人群、季節(jié)、滯后日、年齡和性別的暴露-反應(yīng)曲線(xiàn),然后進(jìn)一步尋找該暴露-反應(yīng)曲線(xiàn)的效應(yīng)閾值。所有統(tǒng)計(jì)均為雙側(cè)檢驗(yàn),以P0.05為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。研究結(jié)果:沈陽(yáng)市2014-2017年間多種循環(huán)系統(tǒng)疾病日死亡數(shù)呈逐年上升趨勢(shì),除O_3外其他5種大氣污染物的濃度逐年下降;各年氣溫和相對(duì)濕度均值無(wú)明顯變化趨勢(shì)。6種大氣污染物均相互顯著相關(guān),其中PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2、SO_2和CO之間相互正相關(guān),O_3與其他5種污染物負(fù)相關(guān)。O_3與多種循環(huán)系統(tǒng)疾病死亡率顯著正相關(guān),是多數(shù)循環(huán)系統(tǒng)疾病死亡最可疑的大氣污染危險(xiǎn)因素。對(duì)于大多數(shù)污染物,女性比男性更敏感,空氣污染對(duì)其致死效應(yīng)也更急促。腦血管疾病中,O_3的致死效應(yīng)更加明顯。與先前研究不同,顆粒物僅與女性ASHD存在正相關(guān)關(guān)系。不同季節(jié)和氣溫均與循環(huán)系統(tǒng)疾病、心血管疾病和腦血管疾病死亡率存在交互作用。季節(jié)與污染物的交互作用在3種死亡率中表現(xiàn)相似,共同點(diǎn)為夏季和冬季污染物致死效應(yīng)被減弱,但冬季中O_3的致死效應(yīng)增強(qiáng),且有明顯的性別差異。O_3與3種死亡率的相關(guān)關(guān)系有明顯的季節(jié)差異且交互作用顯著,提示O_3對(duì)總循環(huán)系統(tǒng)疾病、心血管疾病和腦血管疾病死亡率的作用很可能受季節(jié)影響;其致死效應(yīng)在冬季更強(qiáng)。另外,季節(jié)分析中PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2等污染物多在夏季、冬季的致死效應(yīng)有不同程度下降。氣溫交互作用分析結(jié)果顯示,一般情況下寒冷能夠增強(qiáng)污染物的致死效應(yīng)而炎熱大多能夠減弱污染物的致死效應(yīng)寒冷或炎熱均可能提高空氣污染的致死效應(yīng),其中交互作用最明顯的污染物是O_3,而極端氣溫交互作用中最明顯的群體是女性腦血管病人群。污染-死亡的暴露反應(yīng)關(guān)系中,多數(shù)情況下O_3和CO的累積RR呈上升趨勢(shì)。除O_3外多數(shù)污染物與死亡的暴露反應(yīng)關(guān)系無(wú)明顯線(xiàn)性趨勢(shì),部分曲線(xiàn)還存在明顯的效應(yīng)閾值;部分效應(yīng)閾值甚至低于當(dāng)前環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。滯后時(shí)間、季節(jié)和年齡均能顯著影響暴露-反應(yīng)曲線(xiàn)的走勢(shì):不同季節(jié)內(nèi)暴露反應(yīng)關(guān)系異質(zhì)性較大,其中冬季多數(shù)污染物無(wú)效應(yīng)閾值,提示冬季沈陽(yáng)循環(huán)系統(tǒng)疾病人群對(duì)低濃度污染物更敏感;在較短的滯后期內(nèi)累積死亡風(fēng)險(xiǎn)上升趨勢(shì)更明顯,而隨著滯后日延長(zhǎng),反應(yīng)曲線(xiàn)隨濃度增勢(shì)放緩甚至下降;相對(duì)于低年齡和高年齡組,中年齡組死亡率對(duì)污染物短期暴露更敏感。結(jié)論:(1)沈陽(yáng)市空氣污染短期暴露與心血管疾病、腦血管疾病和循環(huán)系統(tǒng)疾病存在顯著的正相關(guān)關(guān)系,整體上女性對(duì)空氣污染更加敏感;(2)極端氣溫和季節(jié)與空氣污染在污染-死亡率相關(guān)關(guān)系中均存在顯著的交互作用,且該交互效應(yīng)也有明顯的性別差異;其中,冬季和寒冷可能提升O_3對(duì)循環(huán)系統(tǒng)疾病人群的致死效應(yīng),而夏季和炎熱可能會(huì)減弱O_3對(duì)循環(huán)系統(tǒng)疾病人群的致死效應(yīng)(3)沈陽(yáng)市空氣污染短期暴露與循環(huán)疾病人群死亡的暴露-反應(yīng)關(guān)系并非均為線(xiàn)性,且部分污染物的暴露-反應(yīng)關(guān)系存在效應(yīng)閾值;季節(jié)、滯后時(shí)間、年齡和性別均能顯著影響污染-循環(huán)系統(tǒng)疾病死亡的暴露反應(yīng)關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：X51;R12
【圖文】：

014-2017年間沈陽(yáng)市環(huán)境空氣污染物隨時(shí)間的變化趨勢(shì)

014-2017年間沈陽(yáng)市氣象因素隨時(shí)間的變化趨勢(shì)

圖3.3 2014-2017年間6種污染物日均濃度頻數(shù)分布圖從上述頻數(shù)分布圖可知，6中污染物均呈較為明顯的偏態(tài)分布。因此，各污染物相關(guān)關(guān)系應(yīng)用spearman秩相關(guān)系數(shù)進(jìn)行判定。結(jié)果顯示，6種污染物均互相相關(guān)。其中O3之外的5種污染物均正相關(guān)，O3與其他污染物負(fù)相關(guān)。秩相關(guān)分析結(jié)果如表3.4所示。表3.4 2014-2017年間6種污染物的相關(guān)系數(shù)表PM2.5PM10SO2NO2CO O3PM2.5—PM100.91 —SO20.69 0.66 —NO20.74 0.69 0.69 —CO 0.83 0.73 0.63 0.74 —O3-0.249 -0.2 -0.57 -0.38 -0.19 —

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 劉閩;;沈陽(yáng)市大氣顆粒物PM_(2.5)污染現(xiàn)狀分析[J];環(huán)境保護(hù)科學(xué);2011年03期

本文編號(hào)：2784223