大氣臭氧短期監(jiān)測(cè)指標(biāo)與健康年輕人肺功能和氣道炎癥的關(guān)聯(lián)

陳嘉惠，胡大宇，賈 旭，牛 薇，鄧芙蓉，郭新彪

(北京大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院勞動(dòng)衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生學(xué)系，北京 100191)

臭氧(ozone，O3)是光化學(xué)煙霧的主要成分，具有強(qiáng)氧化性和強(qiáng)刺激性，其水溶性較小，易進(jìn)入呼吸道的深部。研究表明，短期暴露于O3與肺功能下降、氣道炎癥增加、呼吸系統(tǒng)疾病入院和死亡增加等有關(guān)[1-5]，長(zhǎng)期的O3暴露還與哮喘、慢性阻塞性肺疾病、肺癌等呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，影響人群疾病的發(fā)生發(fā)展，最終導(dǎo)致死亡[6-8]。目前關(guān)于O3與人群呼吸健康的研究主要集中在兒童、慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive plumonary disease，COPD)患者和哮喘患者等敏感人群，對(duì)于健康人群的關(guān)注相對(duì)較少，且目前的研究結(jié)果不完全一致，需要更多的數(shù)據(jù)來(lái)探索O3對(duì)呼吸系統(tǒng)的效應(yīng)。

反映不同暴露時(shí)長(zhǎng)的O3監(jiān)測(cè)指標(biāo)，如日1 h最大濃度、日最大8 h平均濃度和24 h平均濃度等，均被應(yīng)用于現(xiàn)有的流行病學(xué)研究中[9-11]，其中，日1 h最大濃度(daily 1 h maximum concentration of O3，O3-1 h max)是指O3每日的每小時(shí)平均濃度的最大值，日最大8 h平均濃度(daily maximum 8-h average concentration of O3，O3-8 h max)是指一天24 h中O3最大的8 h滑動(dòng)平均值，24 h平均濃度(24-h average concentration of O3，O3-24 h avg)是指一天24 h的O3濃度的算數(shù)平均值。不同的監(jiān)測(cè)指標(biāo)對(duì)應(yīng)著不同大小的健康效應(yīng)，但目前多數(shù)研究只選擇O3多個(gè)監(jiān)測(cè)指標(biāo)中的一個(gè)闡述研究結(jié)果，導(dǎo)致在比較或者合并不同的研究結(jié)果時(shí)無(wú)法統(tǒng)一度量標(biāo)準(zhǔn)。雖然有研究建議通過(guò)某種簡(jiǎn)單的比例換算來(lái)實(shí)現(xiàn)研究結(jié)果的比較或合并[12-13]，但也有研究認(rèn)為通過(guò)某一比例換算污染物不同監(jiān)測(cè)指標(biāo)下的效應(yīng)值差異較大[14]。因此，O3的健康效應(yīng)研究應(yīng)盡可能給出多種監(jiān)測(cè)指標(biāo)下的效應(yīng)值。

為此，本研究采用定組研究設(shè)計(jì)，選取健康年輕人為研究對(duì)象，旨在探討大氣O3的短期暴露與健康年輕人肺功能和氣道炎癥的關(guān)聯(lián)，關(guān)注不同監(jiān)測(cè)指標(biāo)下O3的健康效應(yīng)，為大氣污染健康效應(yīng)研究提供科學(xué)數(shù)據(jù)，為今后我國(guó)修訂大氣O3濃度限值提供直接的參考數(shù)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

在北京市海淀區(qū)某區(qū)域內(nèi)招募高校大學(xué)生100名，于2017年12月至2018年6月對(duì)其進(jìn)行3次隨訪。這些研究對(duì)象的入選標(biāo)準(zhǔn)為：年齡18～29歲，在北京居住超過(guò)一年，無(wú)吸煙、飲酒及長(zhǎng)期飲用咖啡的習(xí)慣，未患有呼吸、心血管系統(tǒng)相關(guān)疾病，及未長(zhǎng)期服用藥物。研究開(kāi)始前通過(guò)基線調(diào)查問(wèn)卷收集了研究對(duì)象的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)信息。研究期間，研究對(duì)象主要在固定區(qū)域居住活動(dòng)，接受了3次隨訪，每次隨訪測(cè)定肺功能和氣道炎癥，間隔至少兩個(gè)星期。同時(shí)收集研究期間環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)站的大氣污染數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)。本研究開(kāi)始前獲得北京大學(xué)生物醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審查批準(zhǔn)(IRB00001052-16066)， 所有的研究對(duì)象均簽署了知情同意書(shū)。

1.2 暴露數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)

本研究選取了距研究對(duì)象居住社區(qū)最近的空氣監(jiān)測(cè)站作為環(huán)境污染物的代表。研究人員從監(jiān)測(cè)站獲得了包括O3、二氧化氮(nitrogen dioxide，NO2)、二氧化硫(sulfur dioxide，SO2)和細(xì)顆粒物(particular matter with aerodynamic diameter ≤ 2.5 μm，PM2.5)在內(nèi)的環(huán)境空氣污染物的每小時(shí)濃度，并計(jì)算了24 h內(nèi)至少測(cè)量了18 h的O3、NO2、SO2和PM2.5的24 h平均濃度以及O3的日1 h最大濃度和日最大8 h平均濃度。每日氣象數(shù)據(jù)(包括溫度和相對(duì)濕度)來(lái)自于中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(https://data.cma.cn/)。

1.3 健康指標(biāo)測(cè)量

1.3.1肺功能測(cè)量 研究使用便攜式PEF儀(型號(hào)Model 2110，英國(guó)Vitalograph Ltd.公司)測(cè)量包括第一秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in the first second，F(xiàn)EV1)和最大呼氣流量(peak expiratory flow，PEF)在內(nèi)的肺功能指標(biāo)。研究開(kāi)始前對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行培訓(xùn)，直到研究對(duì)象熟悉肺功能的測(cè)量技術(shù)以保證測(cè)定質(zhì)量。每一個(gè)隨訪過(guò)程中，肺功能的測(cè)定進(jìn)行2～5次，當(dāng)兩次測(cè)定值相對(duì)差異小于10%時(shí)，研究人員將測(cè)量值記錄在隨訪手冊(cè)中。根據(jù)美國(guó)胸科學(xué)會(huì)和歐洲呼吸學(xué)會(huì)的肺活量標(biāo)準(zhǔn)[15]，選擇每次測(cè)量中最好的測(cè)量值(即最大值)用作最終模型的分析，可以更準(zhǔn)確地代表研究對(duì)象的肺功能。

1.3.2氣道炎癥測(cè)量 使用分段式呼出一氧化氮監(jiān)測(cè)儀(MKT140,英國(guó)Bedfont公司)測(cè)量研究對(duì)象的呼出氣一氧化氮(fractional exhaled nitric oxide，F(xiàn)eNO)。FeNO是呼吸道炎癥無(wú)創(chuàng)和敏感性的生物標(biāo)志物，應(yīng)嚴(yán)格按照美國(guó)胸科學(xué)會(huì)和歐洲呼吸學(xué)會(huì)推薦的標(biāo)準(zhǔn)化程序進(jìn)行測(cè)定[16]。在肺功能測(cè)量前測(cè)量FeNO，以避免深度吸氣對(duì)一氧化氮濃度的影響。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用Excel 2016及R3.5.1軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。在分析過(guò)程中主要采用的分析方法包括描述性統(tǒng)計(jì)分析、相關(guān)性分析和線性混合效應(yīng)模型，P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.4.1描述性分析 采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差及范圍值對(duì)研究對(duì)象的基本信息[如年齡、性別、體重指數(shù)(body mass index，BMI)]與研究對(duì)象3次隨訪的肺功能和氣道炎癥水平進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述。研究期間的大氣污染物和氣象數(shù)據(jù)呈非正態(tài)分布，采用P50(P25，P75)對(duì)其進(jìn)行描述，但為了與國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)行比較，亦采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行描述。

1.4.2相關(guān)性分析 采用Spearman 相關(guān)分析對(duì)大氣污染物、氣象因素之間進(jìn)行相關(guān)性分析，并根據(jù)不同污染物之間的相關(guān)性，在進(jìn)行單污染物模型分析的同時(shí)，選取合適的污染物進(jìn)行雙污染物模型的分析。

1.4.3大氣O3與人群肺功能和氣道炎癥指標(biāo)的關(guān)聯(lián)分析 為了控制研究對(duì)象間的異質(zhì)性，將肺功能指標(biāo)FEV1和PEF轉(zhuǎn)化為百分比偏差指標(biāo)，即先將每位研究對(duì)象的指標(biāo)減去其相應(yīng)指標(biāo)平均值，再將得到的差值除以這個(gè)平均值，最后將得到的數(shù)值乘以100。由于FeNO呈偏態(tài)分布，對(duì)其進(jìn)行以10為底的對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換以改善其正態(tài)性。調(diào)整研究對(duì)象的個(gè)體特征，包括性別、年齡、BMI及其他潛在混雜因素(如溫度、濕度、星期幾效應(yīng)等)，將研究天數(shù)及研究天數(shù)的平方納入模型的固定項(xiàng)，以校正長(zhǎng)期趨勢(shì)的影響。線性混合效應(yīng)模型結(jié)構(gòu)為：

Yit=b0+ui+b1x1+…+bpxp+βPollutant +εit,

其中Yit為第i個(gè)對(duì)象在t時(shí)間的健康指標(biāo)測(cè)量值，b0是總截距，ui是第i個(gè)研究對(duì)象特定的隨機(jī)截距，x1～xp是協(xié)變量，b1～bp是x1～xp的回歸系數(shù)，β是污染物的回歸系數(shù)，εit是第i個(gè)研究對(duì)象在t時(shí)間的剩余誤差。為了評(píng)估O3對(duì)健康指標(biāo)潛在的累積滯后效應(yīng)，分別納入在健康指標(biāo)測(cè)量之前不同滑動(dòng)平均值的污染物濃度水平(Avg1～Avg7，Avg1即1 d滑動(dòng)平均值)， 采用單污染物模型對(duì)O3與健康指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行估計(jì)，并分別納入同期的PM2.5、SO2、NO2建立雙污染物模型。結(jié)合線性混合效應(yīng)模型中得到的參數(shù)估計(jì)，使用Loess Smother的方法對(duì)O3和健康指標(biāo)之間的暴露-反應(yīng)關(guān)系進(jìn)行擬合。

1.5 質(zhì)量控制

研究開(kāi)展前嚴(yán)格按照納入排除標(biāo)準(zhǔn)招募研究對(duì)象,所有研究人員接受統(tǒng)一的研究相關(guān)內(nèi)容培訓(xùn)。研究期間，每次使用儀器前均對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)，以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性；每位研究對(duì)象健康指標(biāo)的測(cè)量控制在相對(duì)固定的時(shí)間，以減少時(shí)間趨勢(shì)的影響。研究結(jié)束后，在研究信息錄入計(jì)算機(jī)前，對(duì)其進(jìn)行邏輯核對(duì)，確保研究對(duì)象與結(jié)局一一對(duì)應(yīng)；數(shù)據(jù)錄入時(shí)，采用雙錄入方式并建立數(shù)據(jù)庫(kù)。

2 結(jié)果

2.1 研究對(duì)象基本情況

最終參與本研究的研究對(duì)象有97名，有效健康測(cè)量數(shù)據(jù)為285組(表1)。研究對(duì)象的平均年齡為(24.4±2.2)歲，平均BMI為(24.7±4.3) kg/m3，其中男性有65名，女性有32名。研究對(duì)象FEV1、PEF和FeNO的平均值分別為(3.3±0.8) L、(413.1±145.9) L/min和(17.8±10.2) μg/m3。

2.2 研究期間的大氣污染物水平及氣象因素

研究期間大氣O3-1 h max、O3-8 h max和O3-24 h avg的P50(P25，P75)分別為102.5(76.8，163.0) μg/m3、91.1(68.3，154.3) μg/m3和61.6(36.9，81.7) μg/m3。研究期間的溫度為(9.6±11.8) ℃，相對(duì)濕度為(41.2±15.9) %(表2)。研究期間大氣O3-1 h max和O3-8 h max 與SO2呈顯著負(fù)相關(guān)，與PM2.5呈顯著正相關(guān)；O3-24 h avg與SO2和NO2呈顯著負(fù)相關(guān)(表3)。

表1 研究對(duì)象的基本情況和健康指標(biāo)測(cè)量情況

表2 2017年12月至2018年6月大氣污染物和氣象因素水平

表3 研究期間大氣污染物和氣象因素的Spearman相關(guān)分析結(jié)果

*P< 0.05, #P< 0.01.

2.3 大氣O3與肺功能和氣道炎癥的相關(guān)分析

2.3.1肺功能 大氣O3濃度的升高與FEV1下降有關(guān)，且不同監(jiān)測(cè)指標(biāo)下均表現(xiàn)顯著(P<0.05)。O3-1 h max的6 d滑動(dòng)平均值每增加71.5 μg/m3，F(xiàn)EV1降低6.2%(95%CI：-11.8%，-0.5%)。O3-8 h max的7 d滑動(dòng)平均值每增加62.0 μg/m3，F(xiàn)EV1降低6.2%(95%CI：-11.6%，-0.7%)。O3-24 h avg的4 d滑動(dòng)平均值每增加32.9 μg/m3，F(xiàn)EV1降低3.1%(95%CI：-6.0%，-0.1%)；累積5 d時(shí)，F(xiàn)EV1降低3.7%(95%CI: -7.1%，-0.2%)。沒(méi)有觀察到不同監(jiān)測(cè)指標(biāo)下O3與PEF的顯著相關(guān)性(圖1)。

2.3.2氣道炎癥 大氣O3濃度的升高與FeNO上升有關(guān)，且不同監(jiān)測(cè)指標(biāo)下均表現(xiàn)顯著(P<0.05)。O3-1 h max的1 d滑動(dòng)平均值每增加71.5 μg/m3， FeNO升高13.1%(95%CI：0.5%，27.4%)；在累積6 d時(shí)健康效應(yīng)值達(dá)到最大，此時(shí)FeNO升高63.3%(95%CI：13.8%，134.3%)。O3-8 h max的3 d滑動(dòng)平均值每增加62.0 μg/m3，F(xiàn)eNO升高32.6%(95%CI：10.6%，58.9%)；累積7 d時(shí)，F(xiàn)eNO升高75.5%(95%CI：19.3，158.0%)。O3-24 h avg的3 d滑動(dòng)平均值每增加32.9 μg/m3，F(xiàn)eNO升高 19.3%(95%CI：5.2%,35.3%)；累積5 d時(shí)，F(xiàn)eNO升高25.3%(95%CI: 3.6%，51.6%，圖1)。

2.4 不同污染物模型的分析結(jié)果

選擇效應(yīng)最為顯著的avg擬合污染物模型。單污染物模型中，O3-24 h avg的5 d滑動(dòng)平均值每增加一個(gè)四分位數(shù)間距(interquartile range，IQR)，研究對(duì)象的FeNO顯著升高25.3%(95%CI：3.6%，51.6%)。雙污染物模型中，調(diào)整同時(shí)期PM2.5后，O3-24 h avg對(duì)FeNO的效應(yīng)值略微降低，統(tǒng)計(jì)學(xué)意義仍舊顯著；調(diào)整同時(shí)期SO2或NO2后，O3-24 h avg對(duì)FeNO的效應(yīng)值大幅度降低，且統(tǒng)計(jì)學(xué)意義不再顯著。無(wú)論調(diào)整PM2.5、SO2還是NO2，(Avg5) O3-24 h avg對(duì)FEV1、(Avg6) O3-1 h max和(Avg7) O3-8 h max對(duì)FeNO的效應(yīng)值相較于單污染物模型雖有所改變，但一直維持統(tǒng)計(jì)學(xué)意義顯著(表4)。

2.5 大氣O3與肺功能和氣道炎癥的暴露-反應(yīng)關(guān)系曲線

使用 Loess Smother 的方法擬合1 d滑動(dòng)平均(Avg1)的O3和呼吸指標(biāo)之間的暴露-反應(yīng)關(guān)系曲線(圖2)。當(dāng)O3-24 h avg ≤93 μg/m3， FEV1隨著O3-24 h avg的增加而降低；當(dāng)O3-24 h avg >93 μg/m3時(shí)，隨著O3-24 h avg增加，F(xiàn)EV1穩(wěn)定不變。當(dāng)O3-1 h max ≤160 μg/m3時(shí)，隨著O3-1 h max的增加，PEF先降低后逐漸趨于不變；當(dāng)O3-1 h max >160 μg/m3時(shí)，PEF隨O3-1 h max的增加而降低。無(wú)論選取何種監(jiān)測(cè)指標(biāo)(O3-1 h max、O3-8 h max或O3-24 h avg)，O3與FeNO之間的關(guān)系都近乎線性，隨著O3暴露濃度的升高，F(xiàn)eNO呈穩(wěn)定上升趨勢(shì)。

3 討論

肺功能能夠反映呼吸道的通暢程度及肺容量的大小，F(xiàn)eNO由氣道上皮細(xì)胞中的一氧化氮合酶產(chǎn)生、是氣道炎癥的無(wú)創(chuàng)性指標(biāo)，兩者常用于評(píng)價(jià)空氣污染對(duì)呼吸系統(tǒng)的早期影響。國(guó)內(nèi)外環(huán)保部門(mén)主要關(guān)注O3的短期急性健康效應(yīng)，故一開(kāi)始的O3的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)只有1 h平均標(biāo)準(zhǔn)；后來(lái)一些研究發(fā)現(xiàn)，在很多O3濃度低于1 h平均濃度限值的地區(qū)，暴露O3中6～8 h仍然存在相關(guān)的健康效應(yīng)，因此國(guó)內(nèi)外逐漸將8 h平均濃度限值納入O3的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，日1 h最大濃度(O3-1 h max)和日最大8 h平均濃度(O3-8 h max)成為評(píng)價(jià)O3的日暴露水平的標(biāo)尺。但流行病學(xué)研究中習(xí)慣使用24 h平均濃度(O3-24 h avg)作為O3的監(jiān)測(cè)指標(biāo)，多種監(jiān)測(cè)指標(biāo)的交替應(yīng)用導(dǎo)致研究結(jié)果難以直接比較或合并。本研究探索不同監(jiān)測(cè)指標(biāo)下大氣O3與健康年輕人肺功能和氣道炎癥的關(guān)聯(lián)，是國(guó)內(nèi)少數(shù)關(guān)于不同監(jiān)測(cè)指標(biāo)的O3對(duì)人群健康效應(yīng)的研究[9, 11]，本研究能夠?yàn)榇髿釵3與人群健康效應(yīng)的相關(guān)研究提供數(shù)據(jù)，同時(shí)為今后我國(guó)修訂O3濃度限值提供直接的參考數(shù)值。

表4 不同污染物模型中O3監(jiān)測(cè)指標(biāo)每增加一個(gè)IQR對(duì)FEV1和FeNO變化的效應(yīng)估計(jì)

Estimated changes were adjusted for age, gender, BMI, long-term time trend, temperature, and relative humidity. Estimated changes with 95%CIin FEV1and FeNO associated with an interquartile range (IQR) increase of O3monitoring metrics in mixed-effects models.The IQRs of the monitoring metrics were 71.5 μg/m3for O3-1 h max, 62.0 μg/m3for O3-8 h max, 32.9 μg/m3for O3-24 h avg. *P< 0.05.

FEV1和PEF衡量肺功能的不同方面,FEV1體現(xiàn)大氣道功能和肺容量，反映了肺組織的彈性狀態(tài)和氣道通暢程度；PEF則是體現(xiàn)大氣道流量和肺流量，反映了呼吸肌的力量及氣道有無(wú)阻塞[17-18]。本研究發(fā)現(xiàn)，3種監(jiān)測(cè)指標(biāo)下大氣O3水平的增加與FEV1的降低有關(guān)(P<0.05)，與PEF的變化無(wú)顯著關(guān)聯(lián)。O3引起FEV1降低的可能機(jī)制如下：O3可激活肺上皮細(xì)胞和炎癥細(xì)胞中與應(yīng)激信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)的核轉(zhuǎn)錄因子NF-kB及其核轉(zhuǎn)移，誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞因子和炎前因子如粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞克隆刺激因子、腫瘤壞死因子、白細(xì)胞介素、黏附分子等[19]。這些因子引起中性粒細(xì)胞等在氣道和肺泡的浸潤(rùn)，從而導(dǎo)致炎癥發(fā)生和組織損傷，影響肺組織彈性狀態(tài)和氣道通暢程度，導(dǎo)致FEV1下降。關(guān)于O3暴露與肺功能的關(guān)聯(lián)機(jī)制目前尚不明確。一些研究表明，O3短期暴露與肺功能呈負(fù)相關(guān)[20-23]。一項(xiàng)關(guān)于23名健康年輕個(gè)體的隨機(jī)交叉實(shí)驗(yàn)表明，O3能夠誘導(dǎo)肺功能下降[24]。Li等[11]探索了北京市大氣O3短期暴露與COPD患者肺功能的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)O3-8 h max(80.5 μg/m3， 5 d)的四分位數(shù)間距增加與FEV1降低5.9%(95%CI：-11.0%，-0.7%)和PEF降低6.2%(95%CI：-10.9%，-1.5%)有關(guān)，但O3-1 h max與FEV1和PEF之間沒(méi)有顯著相關(guān)性，而O3-24 h avg的1 d滑動(dòng)平均值每增加54.6 μg/m3，F(xiàn)EV1顯著增加 2.8%(95%CI：0.6%，5.0%)。Huang等[20]對(duì)北京市46名中學(xué)生進(jìn)行的定組研究發(fā)現(xiàn)，室內(nèi)O3短期暴露與肺功能呈負(fù)相關(guān)。也有一些研究表明，O3暴露與肺功能之間沒(méi)有顯著相關(guān)性[4, 25]。短期O3暴露對(duì)肺功能影響的研究結(jié)果并不一致，這可能是由于研究對(duì)象、暴露時(shí)間、暴露水平等因素不同導(dǎo)致的。

本研究還發(fā)現(xiàn)，3種監(jiān)測(cè)指標(biāo)下大氣O3水平的增加均與FeNO的升高顯著相關(guān)(P< 0.05)，暴露-反應(yīng)關(guān)系曲線也表明FeNO隨著O3暴露濃度的升高呈穩(wěn)定上升趨勢(shì)，但分別納入SO2、NO2后，O3-24 h avg的效應(yīng)估計(jì)結(jié)果的顯著性消失。O3引起FeNO升高的可能機(jī)制為：O3激活肺上皮細(xì)胞和炎癥細(xì)胞中的核轉(zhuǎn)錄因子NF-kB及其核轉(zhuǎn)移，誘導(dǎo)產(chǎn)生各種細(xì)胞因子和炎前因子，引起炎癥發(fā)生，從而誘導(dǎo)氣道上皮細(xì)胞中的誘導(dǎo)型一氧化氮合酶合成，產(chǎn)生大量一氧化氮，導(dǎo)致FeNO升高[19, 26]。目前，已經(jīng)有許多學(xué)者探討了O3短期暴露與FeNO之間的聯(lián)系，研究結(jié)果并不完全一致，但大部分結(jié)果提示了O3暴露與FeNO呈顯著正相關(guān)[4, 27-29]。Nickmilder等[27]使用FeNO評(píng)估了大氣O3對(duì)健康兒童的炎癥作用，相較于較低濃度的O3水平，大氣1 h O3濃度達(dá)到167 μg/m3時(shí)(此時(shí)8-h O3濃度為135 μg/m3)，可以觀察到所有研究對(duì)象的FeNO顯著上升(P< 0.0001)。一項(xiàng)對(duì)89名在長(zhǎng)沙郊區(qū)生活工作的健康成人的縱向研究顯示，單污染物模型中24 h的O3每增加21.4 μg/m3，F(xiàn)eNO增加24.1% (95%CI: 11.0%，38.8%)，調(diào)整PM2.5、SO2或NO2后其正相關(guān)的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義顯著性仍舊保持[29]。

本研究Spearman相關(guān)分析顯示，O3的3個(gè)監(jiān)測(cè)指標(biāo)相互之間有很強(qiáng)的相關(guān)性，而O3-1 h max和O3-8 h max的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.97(P<0.01)， 且兩者對(duì)FEV1和FeNO的效應(yīng)值相近，滯后時(shí)長(zhǎng)相等。這一發(fā)現(xiàn)與之前的研究一致，表明基于日1 h最大濃度和日最大8 h平均濃度的O3效應(yīng)比基于24 h平均濃度的更為相似[11, 30]。此外，相較于其他監(jiān)測(cè)指標(biāo)，O3-24 h avg對(duì)FEV1的滯后效應(yīng)出現(xiàn)得更早且持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，提示肺功能的改變更依賴于O3的日均變化；O3-1 h max對(duì)FeNO的滯后效應(yīng)出現(xiàn)得更早，提示FeNO的上升可能是由高濃度O3數(shù)小時(shí)的暴露引起的，不是一天中穩(wěn)定的劑量。總的來(lái)說(shuō)，O3-1 h max暴露引起的健康效應(yīng)相關(guān)性更為顯著，更能靈敏反映O3的呼吸系統(tǒng)效應(yīng)。

本研究尚存在一定的局限性。本研究使用固定監(jiān)測(cè)站的數(shù)據(jù)，即室外空氣污染水平來(lái)代表研究對(duì)象的空氣污染暴露水平，沒(méi)有考慮室內(nèi)的空氣污染情況。室內(nèi)外空氣污染水平存在較大差距，而人大部分時(shí)間都是在室內(nèi)環(huán)境度過(guò)的，故研究存在一定程度的暴露測(cè)量誤差。因此，今后若能探索出根據(jù)室外空氣污染物濃度預(yù)測(cè)室內(nèi)空氣污染物濃度的預(yù)測(cè)模型或方法，或者應(yīng)用個(gè)體采樣技術(shù)測(cè)定研究對(duì)象的空氣污染暴露水平，將會(huì)實(shí)現(xiàn)更加精確的暴露評(píng)估和健康效應(yīng)評(píng)估。

綜上所述，大氣O3的短期暴露與健康年輕人的肺功能降低和氣道炎癥增加有關(guān)，且基于日1 h最大濃度的O3對(duì)呼吸指標(biāo)更為敏感。這一結(jié)果為制定空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、改善大氣污染及保障人群健康提供了一定的科學(xué)依據(jù)。