大氣氣態(tài)污染物與蘇南某市居民心臟病日死亡數(shù)關(guān)系的研究

張敏，陸艷，姚玉剛，陳龍，王臨池，周沈立

(1.江蘇省計(jì)劃生育科學(xué)技術(shù)研究所,國(guó)家人口計(jì)劃生育委員會(huì)計(jì)劃生育不良反應(yīng)監(jiān)測(cè)中心，江蘇 南京　210036；2.蘇州市疾病預(yù)防控制中心，江蘇 蘇州　215004； 3.蘇州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，江蘇 蘇州　215004；4.南通大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院，江蘇 南通　226019；5.江蘇華東有色地質(zhì)勘查局

地球化學(xué)勘查與海洋地質(zhì)調(diào)查研究院，江蘇 南京　210007)

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大氣氣態(tài)污染物與蘇南某市居民心臟病日死亡數(shù)關(guān)系的研究

張敏1，陸艷2，姚玉剛3，陳龍4，王臨池2，周沈立5

(1.江蘇省計(jì)劃生育科學(xué)技術(shù)研究所,國(guó)家人口計(jì)劃生育委員會(huì)計(jì)劃生育不良反應(yīng)監(jiān)測(cè)中心，江蘇 南京210036；2.蘇州市疾病預(yù)防控制中心，江蘇 蘇州215004； 3.蘇州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，江蘇 蘇州215004；4.南通大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院，江蘇 南通226019；5.江蘇華東有色地質(zhì)勘查局

地球化學(xué)勘查與海洋地質(zhì)調(diào)查研究院，江蘇 南京210007)

[摘要]目的:探討大氣中主要?dú)鈶B(tài)污染物二氧化硫(SO2)和二氧化氮(NO2)對(duì)蘇南某市居民心臟病日死亡數(shù)的影響。方法:采用時(shí)間序列半?yún)?shù)廣義相加模型分析氣態(tài)污染物濃度與居民心臟病日死亡的關(guān)系。結(jié)果:SO2和NO2對(duì)居民心臟病日死亡數(shù)有一定影響。SO2和NO2濃度每增加10 μg·m(-3)，居民心臟病日死亡數(shù)分別增加1.73%和1.75%。SO2濃度每升高10μg·m(-3)，高血壓性心臟病日死亡數(shù)增加3.85%。雙模型結(jié)果顯示NO2是心臟病日死亡數(shù)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。結(jié)論:大氣污染物中SO2和NO2濃度與居民心臟病日死亡數(shù)存在一定的相關(guān)性。

[關(guān)鍵詞]二氧化硫； 二氧化氮； 廣義相加模型； 心臟病； 日死亡數(shù)

近年來(lái)，大氣污染對(duì)心血管系統(tǒng)的影響備受關(guān)注，大量研究表明，大氣污染與心血管疾病有關(guān)[1]。時(shí)間序列研究是目前國(guó)際上評(píng)價(jià)大氣污染急性健康效應(yīng)的主要方法，并且在國(guó)外已大量開(kāi)展。我國(guó)這方面的研究起步較晚，關(guān)于大氣污染物對(duì)心臟病影響的研究少見(jiàn)。本研究采用時(shí)間序列分析方法，通過(guò)定量評(píng)估近年來(lái)大氣氣態(tài)污染物濃度對(duì)居民心臟病日死亡數(shù)的影響及確定滯后天數(shù)，為制定有效的大氣污染防治政策和保護(hù)易感人群提供科學(xué)依據(jù)。

1資料與方法

1.1資料來(lái)源

心臟病日死亡數(shù)數(shù)據(jù)來(lái)源于2010年1月1日到2013年12月31日蘇南某市疾病預(yù)防控制中心所填報(bào)的并經(jīng)調(diào)查核實(shí)的死亡證明書(shū)。逐日大氣污染物資料來(lái)源于該市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，其中的大氣污染物包括二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入顆粒物(PM10)和細(xì)顆粒物(PM2.5)。逐日地面氣象數(shù)據(jù)為該市氣象局提供的2010年1月1日到2013年12月31日的氣象資料，包括平均溫度、相對(duì)濕度。

1.2統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

基于泊松回歸建立廣義相加模型，在模型中應(yīng)用平滑樣條函數(shù)擬合非線性混雜因素，包括氣象因素和長(zhǎng)期時(shí)間趨勢(shì)，采用啞變量來(lái)調(diào)整“星期幾效應(yīng)”。模型的公式如下：

LogE(Yt)=βZt+ns(time，df)+Dow+ns(Xt，df)

+intercept

式中：E(Yt)是在t日居民心臟病日死亡數(shù)的期望值；Zt是在t日污染物的濃度水平，β是暴露反應(yīng)關(guān)系系數(shù)，即污染物每單位濃度的升高所引起的日死亡數(shù)的增長(zhǎng)；ns是自然平滑樣條函數(shù)，df為其自由度；time為日期變量；DOW為“星期幾”的指示變量；Xt是t日的氣象因素，包括平均溫度和相對(duì)濕度。

公式的建立是通過(guò)R3.1.2 軟件的mgcv程序包完成。

2結(jié)果

2.1描述性分析

研究期間共有22 854人死于心臟病，男女比例較為接近，65歲以上老年人比例較大(89.75%)。同期霾污染物SO2和NO2的日均濃度分別為30.78 μg·m-3、59.12 μg·m-3，分別有96 d、1 169 d污染物平均濃度超過(guò)國(guó)家GB 3095- 2012二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(分別為60和40 μg·m-3)。氣象因素平均氣溫和相對(duì)濕度的日平均值為17.05 ℃和71.99%。

2.2不同滯后天數(shù)對(duì)心臟病的影響

為檢驗(yàn)污染物濃度在不同滯后天數(shù)下對(duì)人體健康效應(yīng)的影響，對(duì)單日滯后模式和多日移動(dòng)平均滯后模式進(jìn)行分析。其中，單日滯后包括lag0、lag1……lag6，分別表示當(dāng)天、滯后1 d……滯后6 d；多日移動(dòng)平均滯后為lag 01。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)日和前一日污染濃度與死亡率的關(guān)系最密切，我們將當(dāng)日與前一日污染濃度的移動(dòng)均值(lag01)納入模型，估計(jì)其急性健康效應(yīng)[2]。

由圖1可見(jiàn)，SO2對(duì)居民心臟病日死亡數(shù)的影響在lag0至lag3之間均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。SO2在lag01時(shí)的效應(yīng)大于lag0～lag6中的任意一天。由圖2可見(jiàn)，NO2對(duì)居民心臟病日死亡數(shù)的效應(yīng)只有在lag0和lag1有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其lag01的效應(yīng)大于lag0～lag6中的任意一天。

2.3單污染物模型

單污染物模型分析發(fā)現(xiàn)，SO2和NO2濃度每升高10 μg·m-3，總?cè)巳旱男呐K病日死亡數(shù)分別增加1.73%和1.75%，其中女性則分別增加2.37%和2.08%；SO2濃度增加對(duì)男性的影響沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而NO2濃度每升高10 μg·m-3男性心臟病日死亡數(shù)增加1.41%；同時(shí)發(fā)現(xiàn)，SO2濃度每升高10μg·m-3高血壓性心臟病增加3.85%。具體見(jiàn)表1。

圖1SO2濃度滯后天數(shù)與居民心臟病日死亡率增加的分布圖

圖2NO2濃度滯后天數(shù)與居民心臟病日死亡率增加的分布圖

2.4雙污染物模型

在SO2的雙污染物模型中，在分別控制PM2.5、PM10的影響后，SO2每增加10μg·m-3，居民心臟病日死亡數(shù)分別增加1.46%和1.66%。

在NO2的雙污染物模型中，在分別調(diào)整PM10、PM2.5、SO2后，NO2每增加10 μg·m-3，居民心臟病日死亡數(shù)分別增加1.61%、1.94%、1.42%，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表2。

3討論

本研究結(jié)果表明，SO2、NO2能使居民心臟病死亡率顯著升高。SO2、NO2濃度每升高10 μg·m-3，居民心臟病日死亡數(shù)分別增加1.73%和1.75%。一項(xiàng)17個(gè)城市的大氣污染對(duì)居民健康效應(yīng)的研究結(jié)果表明，SO2每升高10 μg·m-3，引起居民心血管疾病死亡率增高0.83%(95%PI：0.47%，1.19%)，本研究結(jié)果高于該項(xiàng)研究；而NO2每升高10 μg·m-3，引起居民心血管疾病死亡率升高1.80%(95%PI:1.00%,2.59%)，本研究結(jié)果與其相差不大。

表1不同人群中氣態(tài)污染物濃度與心臟病日死亡數(shù)增加的關(guān)系

%

注：括號(hào)內(nèi)為心臟病日死亡數(shù)增加的范圍

與污染物增加<10 μg·m-3比較，aP<0.05

表2雙污染物模型擬合的氣態(tài)污染物濃度增加與心臟病日死亡數(shù)增加的關(guān)系

污染物調(diào)整因素均數(shù)95%CIP值SO2-1.730.54~2.920.004PM2.51.460.15~2.760.029PM101.660.33~2.990.015NO20.60-0.85~2.160.392NO2-1.750.78~2.710.001PM2.51.610.51~2.720.004PM101.940.77~3.100.001SO21.420.20~2.640.022

本研究發(fā)現(xiàn)，SO2、NO2對(duì)女性心臟病死亡的影響較大，與劉耀術(shù)等[4]研究結(jié)果相似。本研究還發(fā)現(xiàn)，該市心臟病日死亡數(shù)在年齡分布上以65歲以上老年人居多(占89.75%)，且SO2、NO2與65歲以上老年人心臟病日死亡有關(guān)，其中NO2對(duì)老年人心臟病死亡的影響高于全人群。在廣州和武漢進(jìn)行的類(lèi)似研究[5- 7]同樣證明，SO2和NO2對(duì)于老年人心血管疾病死亡的影響較為顯著。提示女性人群和老年人對(duì)大氣污染的健康損害更為敏感，需要重點(diǎn)加強(qiáng)此類(lèi)高危人群的防護(hù)。

本研究雙污染物模型分析結(jié)果顯示：控制了大氣顆粒物后SO2效應(yīng)仍然具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明SO2是重要的大氣污染物；在控制NO2之后，SO2的效應(yīng)顯著削弱，而調(diào)整SO2卻對(duì)NO2的效應(yīng)并無(wú)明顯影響?？赡苁且?yàn)閮煞N污染物來(lái)源相同或者某氣象條件下同時(shí)升高或降低，提示觀察到SO2效應(yīng)可能實(shí)際上反映的是NO2的效應(yīng)或其他與NO2相關(guān)的污染物的效應(yīng)[3]，NO2可能是心臟病日死亡數(shù)的獨(dú)立危害因素。同時(shí)考慮到該市氣態(tài)污染物中NO2污染較重，可能是因?yàn)榇髿釴O2污染的主要來(lái)源是機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣，提示政府部門(mén)應(yīng)當(dāng)大力提倡地鐵、公交、公共自行車(chē)等公共交通出行，促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)等環(huán)保型機(jī)動(dòng)車(chē)的宣傳和優(yōu)惠政策，以減低機(jī)動(dòng)車(chē)的污染，減少空氣污染，降低其對(duì)居民健康影響，特別是對(duì)女性和老年人的影響。

[參考文獻(xiàn)]

[1] CROUSE D L，PETERS P A，VILLENEUVE P J，et al.Within- and between- city contrasts in nitrogen dioxide and mortality in 10 Canadian cities;a subset of the Canadian Census Health and Environment Cohort(CanCHEC)[J].J Expo Sci Environ Epidemiol，2015，25(5):482- 489．

[2] SAMOLI E，PENG R，RAMSAY T，et al.Acute effects of ambient particulate matter on mortality in Europe and North America:results from the APHEA study[J].Environ Health Perspect，2008，116(11):1480- 1486．

[3] 陳仁杰.復(fù)合型大氣污染對(duì)我國(guó)17城市居民健康效應(yīng)研究[D].上海：復(fù)旦大學(xué)，2013：83- 84．

[4] 劉耀術(shù),趙慶國(guó)，梁志江，等.大氣污染對(duì)女性健康效應(yīng)的時(shí)間序列分析[J].環(huán)境與健康雜志，2013，30(6):529- 533．

[5] 黃曉亮，戴靈真，盧萍，等.廣州市2004- 2008年大氣污染對(duì)城區(qū)居民每日死亡率影響的時(shí)間序列分析[J].中華流行病學(xué)雜志，2012，33(2):210- 214．

[6] LIU Y，CHEN X，HUANG S，et al.Association between air pollutants and cardiovascular disease mortality in Wuhan，China[J].Int J Environ Res Public Health,2015，12(4):3506- 3516．

[7] 秦萌，李敬芝，陳磊，等.奉賢區(qū)大氣主要污染物對(duì)當(dāng)?shù)鼐用裱h(huán)系統(tǒng)疾病死亡影響的研究[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版，2014,33(3):304- 310．

Relationship between gaseous pollutant and daily mortality of heart disease in a city from the South of Jiangsu

ZHANG Min1，LU Yan2，YAO Yu- gang3，CHEN Long4，WANG Lin- chi2，ZHOU Shen- li5

(1.JiangsuInstituteofPlannedParentedhoodReseach，NPFPCCenterforContraceptiveAdverseReactionSurveillance,

Nanjing210036，China; 2.SoochowCenterforDiseaseControlandPrevention，Soochow215004，China;3.SoochowEnvironmentalMonitoring，Soochow215004，China； 4.SchoolofPublicHealth，

NantongUniversity，Nantong226019，China； 5.InstituteofGeochemicalExplorationandMarineGeologicalSurvey，EastChinaMineralExplorationand

DevelopmentBureau，Nanjing210036，China)

[Abstract]Objective： To investigate the effect of SO2，NO2 on daily mortality of heart disease in a city of South Jiangsu. Methods: The relationship between concentration of air pollutants and daily mortality of heart disease was analyzed by the time series semi- parametric generalized additive model (GAM). Results:SO2 and NO2 had certain effect on daily mortality of heart disease. SO2 and NO2 increased 10 μg·m(-3)，the daily mortality of heart disease increased 1.73% and 1.75% respectively. SO2 increased 10 μg·m(-3)，daily mortality of hypertensive heart disease increased 3.85%. In a bi- pollutant model，NO2 was an independent risk factor of daily mortality of heart disease. Conclusion: SO2 and NO2 are associated with daily mortality of heart disease.

[Key words]SO2; NO2; generalized additive model; heart disease; daily mortality

doi：10.3969/j.issn.1671- 6264.2016.02.014

[中圖分類(lèi)號(hào)]R122.2

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1671- 6264(2016)02- 0211- 04

[通信作者]王臨池E- mail:linchi0321@163.com

[作者簡(jiǎn)介]張敏(1984-)，女，安徽寧國(guó)人，助理研究員。E- mail：23671146@qq.com

[基金項(xiàng)目]蘇州市醫(yī)學(xué)重點(diǎn)學(xué)科基金(2013012);蘇州市科技局應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃基金(SYS201431);蘇州市科技局科技支撐計(jì)劃基金(SS201430)

[收稿日期]2015- 09- 16[修回日期] 2015- 12- 21

[引文格式] 張敏，陸艷，姚玉剛，等.大氣氣態(tài)污染物與蘇南某市居民心臟病日死亡數(shù)關(guān)系的研究[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版，2016,35(2)：211- 214.

·論著·