范浩強(qiáng) 陳瑞 龐勇 謝明軍 崔建偉 孫建云

摘要：目的：分析蘭州市大氣污染物（PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3）對(duì)居民循環(huán)系統(tǒng)疾病的急性影響。方法：收集2017～ 2019年蘭州市居民循環(huán)系統(tǒng)疾病日氣象資料、空氣污染物濃度和應(yīng)急資料，進(jìn)行描述性分析。利用泊松回歸（GLM）的廣義線性模型對(duì)時(shí)間的長(zhǎng)期趨勢(shì)、季節(jié)趨勢(shì)、氣象因素和假期效應(yīng)進(jìn)行控制，分別對(duì)日循環(huán)系統(tǒng)中的 PM2.5、PM10、SO2、NO2、 O3和疾病急救數(shù)進(jìn)行單污染物建立模型分析、滯后效應(yīng)（lag1～ lag3）分析和累積滯后效應(yīng)（lag01～ lag03）分析，計(jì)算污染物濃度每增加10 g 。結(jié)果：2017～ 2019年，蘭州市 PM10、PM2.5、SO2、NO2和 O3 日濃度分別為45 g/m3、107 g/m3、13 g/m3、54 g/m3? 和 123 g/m3，循環(huán)系統(tǒng)疾病平均急救次數(shù)為7 次。污染物濃度每增加10 g/m3，PM2.5（lag03）、PM10（lag03）、SO2（lag03）和 NO2? （lag03）可使循環(huán)系統(tǒng)疾病急救次數(shù)分別增加2.42次（95% CI：0.58%～ 4.27%）和0.49次（95%）。結(jié)論：蘭州市大氣污染物 PM2.5、PM10、SO2和 NO2對(duì)居民循環(huán)系統(tǒng)疾病突發(fā)事件有急性影響。

關(guān)鍵詞：大氣污染;循環(huán)系統(tǒng)疾病;時(shí)間序列分析

中圖分類號(hào)：R12?????????????????????????????????????;?????? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

近年來(lái)，空氣顆粒物污染與人群健康的危害關(guān)系研究逐漸升溫。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)、交通、能源排放的污染物急劇增加，大氣污染日益嚴(yán)重，空氣質(zhì)量問題引起全社會(huì)的高度關(guān)注。持續(xù)惡化的空氣質(zhì)量不僅影響人們的正常生活，對(duì)人的身心健康也產(chǎn)生極大的威脅。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要致力于對(duì)空氣污染引起的呼吸系統(tǒng)疾病和循環(huán)系統(tǒng)疾病的研究。 2016年世界衛(wèi)生組織（WHO）評(píng)估研究顯示，目前全球92%的地區(qū)，其中大部分發(fā)展中國(guó)家居民的生活環(huán)境超過空氣質(zhì)量導(dǎo)則限制標(biāo)準(zhǔn)[1 ]。目前，國(guó)內(nèi)外研究者采用應(yīng)急呼叫醫(yī)療救援等相關(guān)事件的信息作為空氣污染對(duì)人群急性健康影響的評(píng)估指標(biāo)。已有大量研究表明，大氣顆粒物污染情況對(duì)心血管疾病的死亡人群、門急診以及入院等急性效應(yīng)存在一定影響[2-6]，但目前氣態(tài)污染物對(duì)人群健康的影響研究還是相對(duì)較少。蘭州四季分明，每年11月至次年3 月為采暖期，除了 O3外，其余空氣污染物均是采暖期高于非采暖期，因此，燃煤在冬季造成的大氣污染貢獻(xiàn)率遠(yuǎn)大于其他季節(jié)。有學(xué)者曾研究了1986 ～2012年蘭州市空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)，證明采暖期的煤煙塵污染仍是空氣顆粒物污染防治的重點(diǎn)。蘭州還是一座以石化、冶金、機(jī)械工業(yè)為主要產(chǎn)業(yè)的工業(yè)城市，空氣污染全年都很嚴(yán)重。尤其是西固區(qū)石化工業(yè)企業(yè)集中，加之冬季風(fēng)速小、靜風(fēng)天氣多，逆溫層厚、強(qiáng)度大，大氣層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，蘭州地形屬于山谷盆地地形，一系列地理限制和特殊的氣象條件使空氣污染物難以擴(kuò)散，造成蘭州市局部區(qū)域大氣污染嚴(yán)重。

研究顯示，蘭州空氣治理的難點(diǎn)還是集中在顆粒物與臭氧兩方面，對(duì)這兩項(xiàng)的集中控制已成為改善蘭州市空氣質(zhì)量的重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前，政府積極扶持大氣污染防治專項(xiàng)整治、監(jiān)督工作，強(qiáng)化各區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制。扶持開展大氣污染防治公關(guān)科研等項(xiàng)目，逐步建立大氣污染防治法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系，空氣污染物與居民緊急呼救的相關(guān)性研究。在2014～ 2018年蘭州市居民死因構(gòu)成比例研究中發(fā)現(xiàn)，六大死因構(gòu)成比例由高到低依次為循環(huán)系統(tǒng)疾病、惡性腫瘤、呼吸系統(tǒng)疾病、傷害、內(nèi)分泌、營(yíng)養(yǎng)和代謝性疾病及消化系統(tǒng)疾病。

因此，本研究通過2017年 1月至2019年 12月空氣污染物和循環(huán)系統(tǒng)疾病緊急呼叫事件的急性影響，為蘭州市當(dāng)?shù)卮髿馕廴究刂乒芾砗歪t(yī)療應(yīng)急救援預(yù)案制定、提供依據(jù)。

1 資料和方法

1.1 急救數(shù)據(jù)

2017年 1月 1日到2019年 12月 31日的蘭州市居民逐日循環(huán)系統(tǒng)疾病應(yīng)急呼叫信息，數(shù)據(jù)均來(lái)自于蘭州市醫(yī)學(xué)應(yīng)急指揮中心，主要負(fù)責(zé)蘭州市內(nèi)的應(yīng)急調(diào)度以及應(yīng)急呼叫信息全面監(jiān)測(cè)，該急救監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已覆蓋蘭州市主城區(qū)，主要包含6個(gè)直屬中心和15個(gè)醫(yī)院網(wǎng)點(diǎn)。?? 1.2 空氣污染和氣象數(shù)據(jù)

收集同一時(shí)期蘭州市每日空氣污染數(shù)據(jù)和氣象指標(biāo)數(shù)據(jù)。從蘭州市環(huán)保局收集蘭州市大氣污染物數(shù)據(jù)，主要有PM2.5、PM10、SO2、NO2和O3。從氣象局收集蘭州市氣象數(shù)據(jù)，指標(biāo)包括日均氣壓、溫度、濕度、風(fēng)速等。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

1.3.1?? 統(tǒng)計(jì)分析方法

將蘭州市2017～ 2019年氣象因素和污染物濃度作出描述性統(tǒng)計(jì)分析，是否存在相關(guān)關(guān)系。

1.3.2? 回歸模型分析

用各種空氣污染物對(duì)循環(huán)系統(tǒng)疾病急診患者數(shù)量的影響建立半?yún)?shù)廣義可加模型。每天不同種類的空氣污染引發(fā)的循環(huán)系統(tǒng)疾病患者人數(shù)相對(duì)于整體居民數(shù)來(lái)說(shuō)，則是一個(gè)小概率事件，它的分布類似于泊松分布[7-8]。

2 結(jié)果

2.1 描述性統(tǒng)計(jì)分析

2017年 1月 1日至2019年 12月 31日蘭州市氣象

指標(biāo)、大氣污染物及居民循環(huán)系統(tǒng)疾病日均急救情況的描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1 所列。結(jié)果表明，蘭州市大氣中主要污染物 PM2.5、PM10、NO2的年均濃度高于國(guó)家空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[9-10] 。3年間應(yīng)急呼叫總?cè)藬?shù)為128035人，其中0 ～14歲 4795人（3.75%），16～ 64歲 74610人（58.27%），65歲及以上48630人（37.98%），因循環(huán)系統(tǒng)疾病進(jìn)行應(yīng)急呼叫的人數(shù)為7 221人 （5.64%），男女性別比為1.34。

2.2 空氣污染物及氣象因素間的相關(guān)性

相關(guān)性分析結(jié)果見表2 所列，各個(gè)污染物濃度值與日均溫度、相對(duì)濕度和風(fēng)速均具有負(fù)相關(guān)（P<0.01）; O3與溫度具有正相關(guān)，與相對(duì)濕度呈負(fù)相關(guān)（P<0.01）;PM2.5、PM10、SO2、NO2呈明顯的正相關(guān)，但與O3呈負(fù)相關(guān)（P<0.01）。

2.3 大氣污染物與日急救人數(shù)關(guān)系的研究

2.3.1?? 單污染物模型分析

空氣污染物與居民循環(huán)系統(tǒng)疾病急救風(fēng)險(xiǎn)的分析結(jié)果見表3 所列，大氣污染物濃度每升高10μg/m3， PM2.5（lag0）、PM10（lag0）、NO2（lag0、lag3）可導(dǎo)致居民循環(huán)系統(tǒng)疾病急救數(shù)分別增加2.04%（95%CI：0.84%～3.23%）、0.46%（95%CI：0.19%～0.73%）、1.70%（95%CI：0.15%～3.25%）和1.93%（95%CI：0.32%～3.55%）。累積滯后效應(yīng)分析結(jié)果顯示 PM2.5、PM10、NO2和 SO2污染的累積效應(yīng)（lag03）顯著高于單日的滯后效應(yīng)（lag0～lag3），O3對(duì)居民循環(huán)系統(tǒng)疾病的影響在單日和累積滯后效應(yīng)中均沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.3.2? 雙污染物模型分析

由表4 可見，結(jié)合單污染物模型，選擇單個(gè)污染物對(duì)循環(huán)系統(tǒng)疾病急性效應(yīng)影響最為顯著的滯后時(shí)間，以累積滯后當(dāng)天和滯后3d 的平均濃度建立雙污染物模型，控制各污染物之間的關(guān)聯(lián)效應(yīng)，分析結(jié)果顯示，所有單污染物在引入另外一種污染物后，各污染物對(duì)人群循環(huán)系統(tǒng)疾病急救影響效應(yīng)消失（P>0.05）。

3 討論

近年來(lái)，空氣顆粒物污染與人群健康的危害關(guān)系研究逐漸由大粒徑的懸浮性顆粒物（TSP）、可吸入性顆粒物（PM10）轉(zhuǎn)向細(xì)小顆粒物（PM2.5）。有研究表明，顆粒物粒徑越小，對(duì)人體引起的危害越大[11] 。本研究采用時(shí)間軸的研究方法，定量評(píng)估了2017～ 2019年蘭州市大氣污染物（PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3）與居民循環(huán)系統(tǒng)疾病應(yīng)急接診量之間的暴露—反應(yīng)關(guān)系。有文獻(xiàn)記載[12-14] ，SO2、PM2.5、PM10、NO2與人群循環(huán)系統(tǒng)疾病的發(fā)生率和死亡病例有一定的關(guān)系。研究表明短期或者長(zhǎng)期暴露于空氣污染的環(huán)境下，有引起心律失常、心力衰竭、心肌缺血等癥狀的可能。本研究結(jié)果顯示， PM2.5、PM10、SO2、NO2均對(duì)居民循環(huán)系統(tǒng)疾病應(yīng)急接診存在顯著的急性效應(yīng)，且 SO2污染引起的循環(huán)系統(tǒng)疾病應(yīng)急接診的風(fēng)險(xiǎn)最高，PM10最低。SO2污染引起的累積滯后效應(yīng)比較突出，且持續(xù)性也較明顯，最高效應(yīng)值出現(xiàn)在 lag03水平。本研究表明，環(huán)境中二氧化硫濃度每上升10μg/m3，會(huì)使 lag03的居民心血管疾病應(yīng)急呼叫的時(shí)間風(fēng)險(xiǎn)上升4.79%（95%CI：0.03%～ 9.58%）。這與 Zhang Y 等人在北京市空氣 SO2與心血管疾病接診時(shí)間序列相關(guān)研究中，SO2濃度每升高10μg/m3，在 lag5居民心血管疾病急診就診的風(fēng)險(xiǎn)值增加1.56%[15]的結(jié)果相一致，表明空氣中 SO2濃度的升高與高鐵血紅蛋白、硫血紅蛋白、紅細(xì)胞滲透脆性升高有關(guān)[16]。

近年隨著環(huán)保技術(shù)的提高，來(lái)自工業(yè)和居民生活的固定污染源所占比重得以控制和下降，但隨著汽車保有量的快速增長(zhǎng)，汽車污染的嚴(yán)重性正在日益增加。汽車大氣污染物源主要來(lái)自機(jī)動(dòng)車尾氣的排放， CO、NO2、NOx 和 O3 這幾類是目前比較明確的汽車尾氣排放物。本研究結(jié)果顯示 NO2 和 O3 年均濃度逐年升高，逐漸成為蘭州市區(qū)主要空氣污染源之一，主要有可能的原因是近年來(lái)蘭州市民汽車使用量達(dá)到了80.46萬(wàn)輛，較往年增加了30.87%。大氣中 NO2與其他顆粒物、一氧化碳、二氧化硫等有較為一致的空間分布[18]。本研究結(jié)果表明，每當(dāng)大氣中NO2的濃度上升10μg/m3，當(dāng)天居民循環(huán)系統(tǒng)疾病應(yīng)急呼叫事件的發(fā)生率就會(huì)增加 1.70%。有研究表明，NO2污染濃度與循環(huán)疾病急診效應(yīng)間存在顯著性相關(guān)[17]，NO2污染濃度的升高與血漿纖維蛋白、血小板數(shù)目的升高也具有相關(guān)性[18]。

由于 PM10進(jìn)入人體后可能會(huì)引起一系列炎癥反應(yīng)和凝血功能障礙及心肌缺血等心血管反應(yīng)[ 17-18]。 PM2.5會(huì)直接深入肺泡，引起肺泡上皮局部的氧化應(yīng)激反應(yīng)[19]，會(huì)改變血液組成成分，從而引起心肌缺血，導(dǎo)致心臟的功能改變和心血管急性反應(yīng)。本研究結(jié)果顯示 PM2.5、PM10、濃度每升高10μg/m3，可使當(dāng)天居民循環(huán)系統(tǒng)疾病為主導(dǎo)的應(yīng)急呼叫事件分別增加0.49%、 2.42%。

在近5 年的調(diào)查分析中，循環(huán)系統(tǒng)疾病的死亡潛在減壽率位居第一，提示今后應(yīng)重視早檢查、早發(fā)現(xiàn)、早治療，以降低循環(huán)系統(tǒng)疾病的發(fā)生和死亡，在強(qiáng)化治理措施，加強(qiáng)監(jiān)督協(xié)查治理空氣污染的同時(shí)，合理膳食、戒煙限酒、加強(qiáng)鍛煉的健康生活方式也是綜合防控的根本。蘭州市居民的主要死因是慢性非傳染性疾病和傷害，各部門及居民應(yīng)加強(qiáng)對(duì)防控慢性非傳染性疾病、傷害的重視，積極開展相關(guān)預(yù)防控制行動(dòng)，降低其對(duì)生命和健康帶來(lái)的威脅，延長(zhǎng)壽命，提高生活質(zhì)量。

本研究存在一定的局限性：（1 ）本論述研究方法本質(zhì)上屬于生態(tài)學(xué)研究，無(wú)法從根本上排除生態(tài)學(xué)謬誤。（2）本研究分析的蘭州市居民循環(huán)系統(tǒng)疾病信息依賴于蘭州市醫(yī)學(xué)應(yīng)急指揮中心監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的疾病診斷內(nèi)容，并沒有對(duì)其根據(jù)國(guó)際疾病診斷編碼進(jìn)行系統(tǒng)分類，所以無(wú)法進(jìn)一步討論單病種疾病的敏感性。（3）本研究將呼叫時(shí)間等同于發(fā)病時(shí)間，雖然居民應(yīng)急呼叫信息統(tǒng)計(jì)較為全面用于門急診和住院醫(yī)療，但不排除患者在發(fā)病后延遲呼叫的情況。（4）本論述計(jì)算分析使用的數(shù)據(jù)是基于全市的污染物水平進(jìn)行，并沒有涉及個(gè)體接觸或暴露，所以無(wú)法分析個(gè)體暴露的差異性。

本論述主要分析了 PM2.5、PM10、NO2、SO2、O3等大氣污染物對(duì)循環(huán)系統(tǒng)疾病影響的急性效應(yīng)，利用并統(tǒng)計(jì)蘭州本地的急救信息系統(tǒng)中應(yīng)急呼叫信息、人口健康數(shù)據(jù)以及環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為分析指標(biāo)，具有良好的代表性。通過對(duì)單日滯后和累積滯后效應(yīng)的研究，表明蘭州本地大氣中 PM2.5、PM10、SO2、NO2等污染濃度與居民循環(huán)疾病急救事件發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)之間存在著急性效應(yīng)關(guān)系，可為空氣污染對(duì)人群的健康管理提供參考。

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