太原市大氣污染物對循環(huán)系統(tǒng)疾病的關(guān)系研究

周靜

（山西省氣象科學(xué)研究所，山西 太原 030002）

1 項目背景及概況

循環(huán)系統(tǒng)是指人體內(nèi)運送血液的器官和組織，循環(huán)系統(tǒng)疾病主要包括心臟和血管方面的疾病，常見的有缺血性心臟病（冠心?。?、腦梗死、腦出血、高血壓。國際環(huán)境流行病學(xué)領(lǐng)域大量的研究已經(jīng)證實，長期或短期暴露于大氣中得可吸入顆粒物和污染氣體，可導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)和心肺系統(tǒng)的患病率、死亡率及人群總死亡率升高[1]。與污染物相比，氣象因素也是疾病和死亡的危險因素[2]。GONCALVES等[3]對圣保羅地區(qū)心腦血管疾病的研究表明，溫度對心腦血管疾病死亡率的影響呈現(xiàn)“U”形，溫度升高或降低到一定限度都會引起患有心腦血管疾病人群的死亡；張志薇等[4]指出體感溫度驟變是導(dǎo)致循環(huán)系統(tǒng)疾病患者死亡的重要原因之一；馬盼等[5]認(rèn)為高溫會增加消化系統(tǒng)疾病急診的就診人數(shù)，氣溫越高增加效應(yīng)越明顯；SPANN研究了德國慕尼黑呼吸系統(tǒng)疾病的死亡情況，認(rèn)為冬季呼吸系統(tǒng)疾病的死亡率遠(yuǎn)高于夏季[6]；王敏珍等[7]研究了氣溫與濕度對呼吸系統(tǒng)疾病的影響，認(rèn)為低溫、地濕會增加呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)病的風(fēng)險；有研究表明，氣象因素與大氣污染物在對人群不良健康效應(yīng)上存在協(xié)同作用，對健康的影響是2方面共同作用的結(jié)果[8]；FENG等[9]在北京的研究顯示，PM10污染對心力衰竭急診入院的影響明顯取決于季節(jié)性溫度；WANG等[10]在南京的研究表明，大氣顆粒物污染和溫度對觸發(fā)呼吸系統(tǒng)和心腦血管系統(tǒng)疾病具有潛在協(xié)同效應(yīng)，溫暖季節(jié)的發(fā)病率高于寒冷季節(jié)。本文以太原市大氣污染物對循環(huán)系統(tǒng)疾病的影響為入口，通過研究氣象因素和大氣污染物共同對循環(huán)系統(tǒng)疾病發(fā)病率的影響，為太原市大氣污染對人體健康影響的防治工作提供依據(jù)。

2 研究內(nèi)容、數(shù)據(jù)來源和技術(shù)方法

2.1 研究內(nèi)容

利用太原市氣象數(shù)據(jù)、大氣污染物數(shù)據(jù)及醫(yī)院相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)研究方法，通過分析氣象因素、大氣污染物與人群循環(huán)系統(tǒng)疾病的相關(guān)關(guān)系和影響，得出大氣污染物對循環(huán)系統(tǒng)疾病的影響。

2.2 數(shù)據(jù)來源及處理方法

循環(huán)系統(tǒng)疾病資料來源于山西白求恩醫(yī)院2017年全年逐日就診資料。根據(jù)國際疾病分類標(biāo)準(zhǔn)第10版（ICD-10）[11]，循環(huán)系統(tǒng)疾病編碼為I00-I99，對循環(huán)系統(tǒng)疾病進行分類整理。大氣污染物資料來自山西省氣象科學(xué)研究所，為太原市小店區(qū)監(jiān)測點的SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5共6種污染物日均質(zhì)量濃度值，單位為μg/m3（CO單位為mg/m3）。氣象相關(guān)數(shù)據(jù)來自于山西省氣象信息中心2017—2018年全年資料，包括了逐日平均氣壓、相對濕度、平均溫度、平均降水量、平均風(fēng)速、最高氣溫、最低氣溫、日較差、均露點溫度9個氣象要素。

2.3 研究方法

錄入數(shù)據(jù)，通過Excel建立數(shù)據(jù)庫，采取SPSS（Statistical Product and Service Solutions）描述主要氣象數(shù)據(jù)、空氣污染物質(zhì)量濃度及循環(huán)系統(tǒng)疾病日門診人數(shù)與住院病人數(shù)的分布，通過多元線性回歸方法分析氣象因素、空氣污染物質(zhì)量濃度與循環(huán)系統(tǒng)疾病日門診人數(shù)、住院病人數(shù)之間的相關(guān)性。通過單因子模型對循環(huán)系統(tǒng)疾病人數(shù)和氣象要素及大氣污染物質(zhì)量濃度進行單相關(guān)分析，對循環(huán)系統(tǒng)疾病與氣象要素及大氣污染物的單相關(guān)程度則通過研究相關(guān)系數(shù)的大小來進行分析。相關(guān)系數(shù)的取值范圍在﹣1～+1之間。如果變量與疾病存在正相關(guān)，則相關(guān)系數(shù)為正，說明疾病隨著變量的變化呈相同的變化趨勢；如果變量與疾病存在負(fù)相關(guān)，那么相關(guān)系數(shù)為負(fù)，這時疾病隨著變量的變化呈相反的變化趨勢，一般通過t來檢驗評價相關(guān)程度。然而多因子模型因為大氣污染物質(zhì)量濃度與氣象因素及各種污染物質(zhì)量濃度之間存在相關(guān)性，所以對影響循環(huán)系統(tǒng)疾病日門診和住院人數(shù)的因素需要進行多元線性回歸分析，通過逐步回歸法篩選變量來分析復(fù)相關(guān)系數(shù)和檢驗F顯著性。

3 研究成果

3.1 基本情況

據(jù)統(tǒng)計，2017—2018年，山西白求恩醫(yī)院心血管疾病死亡例數(shù)高于腦血管疾病，PM2.5、SO2、NO2、PM10、CO、O3共6種大氣污染物質(zhì)量濃度日均值分別為65.98μg/m3、52.69μg/m3、51.61μg/m3、130.04μg/m3、1.43 mg/m3、54.45μg/m3。2017—2018年，日均氣壓均值為927.80 hPa，日均氣溫為11.47℃，日最高氣溫和日最低氣溫日均值分別為18.79℃和5.12℃，日氣溫日較差為13.67℃，日均風(fēng)速為1.77 m/s，日均相對濕度為57.18%，日均降水量為1.44 mm，日均露點溫度為1.52℃。2017—2018年太原市心腦血管疾病住院例數(shù)與氣象要素、大氣污染物質(zhì)量濃度日均值分布如表1所示。

表1 2017—2018年太原市心腦血管疾病住院病例數(shù)與大氣污染物質(zhì)量濃度、氣象要素日均值分布

3.2 單相關(guān)分析

3.2.1 氣象要素與大氣污染物的單相關(guān)性分析

表2為2017—2018年氣象要素與大氣污染物的單相關(guān)分布。從表2中可以看出，日均氣壓與O3質(zhì)量濃度呈負(fù)相關(guān)，與其余污染物質(zhì)量濃度呈正相關(guān)；日均氣溫、日最高氣溫和日最低氣溫與O3質(zhì)量濃度呈正相關(guān)，與其余污染物質(zhì)量濃度呈負(fù)相關(guān)；日氣溫日較差與CO、PM2.5無相關(guān)關(guān)系，與其余污染物質(zhì)量濃度呈正相關(guān)；日均風(fēng)速與所有大氣污染物呈負(fù)相關(guān)；日均相對濕度與SO2、O3無相關(guān)關(guān)系，與其余污染物質(zhì)量濃度呈正相關(guān)；日均降水量與O3無相關(guān)關(guān)系，與其余污染物質(zhì)量濃度呈負(fù)相關(guān)；日均露點溫度與O3質(zhì)量濃度呈正相關(guān)，與其余污染物質(zhì)量濃度呈負(fù)相關(guān)。

表2 2017—2018年氣象要素與大氣污染物的單相關(guān)分布

3.2.2 心腦血管疾病住院病例數(shù)與氣象要素的單相關(guān)性分析

心腦血管疾病是多種因素共同作用的結(jié)果，氣象和大氣污染也是影響因素之一。2017—2018年太原市心腦血管疾病住院病例數(shù)與氣象要素的單相關(guān)分布如表3所示。從表3中可以看出，日均氣壓與心血管疾病住院病例數(shù)負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.111，其余因素?zé)o相關(guān)關(guān)系；日均氣壓與腦血管疾病住院病例數(shù)正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.109；日最高氣溫、日最低氣溫、日均氣溫、日均露點溫度與腦血管疾病住院病例數(shù)負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.146、0.139、0.152、0.150，其余因素?zé)o相關(guān)關(guān)系。

表3 2017—2018太原市年心腦血管疾病住院病例數(shù)與氣象要素的單相關(guān)分布

3.2.3 心腦血管疾病住院病例數(shù)與大氣污染物的單相關(guān)性分析

2017—2018年太原市心腦血管疾病住院病例數(shù)與大氣污染物的單相關(guān)分布如表4所示，從表中可以看出，SO2與心血管疾病住院病例數(shù)負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.150，其余因素?zé)o相關(guān)關(guān)系；PM10與腦血管疾病住院病例數(shù)正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.122；O3與腦血管疾病住院病例數(shù)負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.168，其余因素?zé)o相關(guān)關(guān)系。

表4 2017—2018年心腦血管疾病住院病例數(shù)與大氣污染物的單相關(guān)分布

3.3 多因子回歸模型分析

應(yīng)用逐步回歸分析對9項氣象要素和6種大氣污染物與心腦血管疾病住院病例數(shù)進行研究，得到大氣污染物和氣象要素對心腦血管疾病回歸方程，如表5所示。心血管疾病住院病例數(shù)只有SO2和CO進入回歸方程（回歸方程檢驗：F=5.927，P=0.003）；腦血管疾病住院病例數(shù)只有O3和日均降水量進入回歸方程（回歸方程檢驗：F=7.129，P=0.001），心腦血管疾病沒有變量進去回歸方程。

表5 氣象要素和大氣污染物對心腦血管疾病影響回歸分析

本研究通過建立回歸預(yù)測模型，積極探討氣象和大氣污染物及其對循環(huán)系統(tǒng)疾病人數(shù)的影響，可以較好地預(yù)測氣象要素和大氣污染綜合因子的變化對循環(huán)系統(tǒng)疾病的影響趨勢，為政府和公眾的疾病預(yù)防控制及措施制定提供參考。

4 研究結(jié)論

本研究結(jié)果顯示氣象要素和大氣污染物與循環(huán)系統(tǒng)疾病與存在明顯相關(guān)性。其中日均氣壓與循環(huán)系統(tǒng)心血管疾病住院病例數(shù)負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.111，其余因素?zé)o相關(guān)關(guān)系；日均氣壓與腦血管疾病住院病例數(shù)正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.109；日平氣溫、日最高氣溫、日最低氣溫、日均露點溫度與腦血管疾病住院病例數(shù)負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.146、0.139、0.152、0.150，其余因素?zé)o相關(guān)關(guān)系。大氣污染物中SO2與心血管疾病住院病例數(shù)負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.150，其余因素?zé)o相關(guān)關(guān)系；PM10與腦血管疾病住院病例數(shù)正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.122；O3與腦血管疾病病例數(shù)負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.168，其余因素?zé)o相關(guān)關(guān)系。心血管疾病住院病例數(shù)只有SO2和CO進入回歸方程（回歸方程檢驗：F=5.927，P=0.003）；腦血管疾病住院病例數(shù)只有O3和日均降水量進入回歸方程（回歸方程檢驗：F=7.129，P=0.001），心腦血管疾病沒有變量進去回歸方程。而氣象因素中只有日均降水量這1個氣象因子進入方程。污染物除了SO2、O3、CO共3種污染物進入方程。在循環(huán)系統(tǒng)疾病中，心血管和腦血管疾病的回歸方程因子也有一定的差別，其中心血管的影響因子為SO2和CO，而腦血管疾病的影響因子為O3、日均降水量。