PM2.5和PM10对天津市心脑血管疾病危害的研究

发布时间：2020-06-12 06:33

【摘要】：PM2.5和PM10对于心脑血管疾病危害的研究已经成为国内外的研究热点,心脑血管疾病作为威胁人类健康的首要疾病,给社会和个人带来沉重的负担。本论文以天津市脑梗死和急性冠脉综合征住院人数为研究对象,研究天津地区PM2.5和PM10对心脑血管疾病的危害性。目的:本文以天津市脑梗死和急性冠脉综合征住院人数为研究对象,计算出PM2.5和PM10浓度每升高10个单位时,脑梗死和急性冠脉综合征每日住院人数的超额危险度,研究天津地区PM2.5和PM10对心脑血管疾病的危害性。方法:1.实验数据:研究收集了 2013年1月1日至2016年12月3 1日天津医科大学总医院心脑血管疾病住院数据,从天津市环境监测中心和中国气象数据网采集同时间段内的环境数据包含PM2.5、PM10、NO2、CO、SO2、O3日平均浓度和气象数据包括每日平均温度、相对湿度。2.数据处理:(1)数据遴选:根据患者的户籍信息剔除重复病例和非天津市区居住病例,按照国际疾病分类标准第10版筛选出脑梗死和急性冠脉综合征,将脑梗死和急性冠脉综合征住院人数整理为每日住院人数;将原始逐日环境数据和气象数据中进行整合处理,对原始环境数据和气象数据中的缺失值,采用均值插补的方法进行补充。(2)描述性统计:对脑梗死和急性冠脉综合征住院人数总量、性别和年龄分布进行描述;对天津市环境数据和气象数据的分布情况和变化趋势进行描述性统计;环境数据和气象数据之间进行spearman相关分析。(3)广义相加模型及建模策略:建立Poisson回归广义相加模型,运用自然立方样条函数对平均温度、相对湿度、时间趋势进行平滑拟合,采用哑元变量控制星期几效应和节假日效应。(4)单污染物单日滞后分析:将单日滞后0-7天(lag0-7)的PM2.5或PM10浓度引入模型中,单日滞后0天指住院当天的PM2.5或PM10浓度,单日滞后1天指住院前一天的PM2.5或PM10浓度,以此类推,计算出不同滞后天数下PM2.5或PM10浓度每升高10μg/m3时,脑梗死和急性冠脉综合征每日住院人数的超额危险度(excess risk,ER)及其95%置信区间(CI)。(5)单污染物滑动平均滞后分析:利用Poisson回归广义相加模型,运用自然立方样条函数对平均温度、相对湿度、时间趋势进行平滑拟合,采用哑元变量控制星期几效应和节假日效应,将滑动平均滞后01-07天(lag01-07)PM2.5或PM10浓度引入模型中,滑动平均滞后01天为住院当天和前一天颗粒物浓度的平均值,滑动平均滞后02天为当天和前两天颗粒物浓度的平均值,以此类推,计算出不同滞后天数下PM2.5或PM10浓度每升高10μg/m3时,脑梗死和急性冠脉综合征每日住院人数的超额危险度ER值和95 CI。(6)多污染物单日滞后分析:从单污染物单日滞后分析结果中筛选出颗粒物浓度升高引起脑梗死和急性冠脉综合征日住院人数显著增加的滞后天数,在此滞后天数下,引入NO2和03,分别建立双污染物分析PM2.5+N02、PM2.5+O3、PM10+NO2、PM10+O3 和三污染物分析 PM2.5+NO2+O3、PM10+NO2+O3,计算出多个污染物作用下,PM2.5或PM10浓度每升高10μg/m3时脑梗死和急性冠脉综合征每日住院人数的超额危险度ER值和95 CI。(7)亚组分析:分别将脑梗死和急性冠脉综合征每日住院人数按照性别划分为男性和女性,按照年龄划分为18-64岁和≥65岁,利用单污染物单日滞后分析方法,计算出PM2.5或PM10浓度升高10μg/m3时,不同人群脑梗死和急性冠脉综合征每日住院人数的超额危险度ER值和95 CI。3.统计分析:研究结果以ER值及其95%CI表示,代表PM2.5或PM10浓度升高10个单位,疾病每日住院人数变化的百分比,ER0表示住院人数增加的百分比,ER0表示住院人数减少的百分比,以P0.05为差异有统计学意义。结果:1.2013年-2016年天津市CO逐年平均浓度分别为1.92mg/m3、1.63 mg/m3、1.36 mg/m3、1.37 mg/m3;NO2 逐年平均浓度为 53.65μg/m3、54.40μg/m3、42.08μg/m3、48.10μg/m3;O3逐年平均浓度为 78.58μg/m3、81.49μg/m3、77.18μg/m3、84.20μg/m3;PM10逐年平均浓度为 150.04μg/m3、133.06μg/m3、117.20μg/m3、102.10μg/m3;PM2.5 逐年平均浓度为 96.65μg/m3、83.32μg/m3、70.34μg/m3、69.05μg/m3;SO2逐年平均浓度为 58.86μg/m3、48.91μg/m3、29.19μg/m3、20.77μg/m3。相较2013年,2016年PM2.5年均值下降28.55%;PM10年均值下降19.95%;NO2年均值下降10.34%;CO浓度下降28.65%;SO2浓度下降64.71%;O3浓度升高7%。2.单污染物单日滞后分析中,颗粒物浓度滞后3天时,PM2.5升高10μg/m3,脑梗死和急性冠脉综合征ER值分别为0.60%(0.18%-1.03%)、0.67%(0.16%-1.18%),P0.05,PM10升高10μg/m3,脑梗死和急性冠脉综合征ER值分别为0.38%(0.07%-0.70%)、0.39%(0.01%-0.78%),P0.05;单污染物滑动平均滞后分析中,PM2.5在累积滞后0-4天时,PM2.5升高10μg/m3,脑梗死ER值为0.72%(0.11%-1.32%),P0.05。3.PM2.5+N02双污染物分析中,PM2.5浓度每升高10μg/m3,脑梗死ER值为 1.13%(0.48%-1.79%),P0.05;PM2.5+O3 双污染物分析中,PM2.5 浓度每升高110μg/m3,脑梗死和急性冠脉综合征ER值分别为0.60%(0.17%-1.00%)、0.67%(0.16%-1.19%),P0.05;PM2.5+NO2+O3三污染物分析中,PM2.5 浓度每升高 110μg/m3,脑梗死 ER 值为 1.13%(0.46%-1.79%),P0.05。PM10+NO2双污染物分析中,PM10浓度每升高10μg/m,脑梗死ER值为0.64%(0.17%-1.1%),P0.05;PM10+O3 双污染物分析中,PM10 浓度每升高10μg/m3,脑梗死和急性冠脉综合征ER值分别为0.37%(0.06%-0.69%),0.40%(0.02%-0.79%),P0.05;PM10+NO2+O3三污染物分析中,PM10 浓度每升高 110μg/m3,脑梗死 ER 值为 0.63%(0.16%-1.10%),P0.05。4.性别亚组分析上,单日滞后3天和单日滞后4天,PM2.5浓度每升高10 μg/m3,男性脑梗死 ER 值分别为 0.580%(0.039%-1.124%)、0.577%(0.035%-1.122%),P0.05;单日滞后3天,PM2.5升高,男性急性冠脉综合征ER值为0.84%(0.20%-1.49%),P0.05;单日滞后 5 天,PM10 浓度每升高 10μg/m3,女性急性冠脉综合征ER值分别为0.65%(0.03%-1.26%),P0.05。5.年龄亚组分析上,单日滞后3天,PM2.5浓度每升高10μg/m3,≥65岁脑梗死 ER 值为 0.81%(0.25%-1.37%),P0.05,PM10 浓度每升高 10μg/m3,≥65岁脑梗死ER值为0.56%(0.15%-0.98%),P0.05;单日滞后3天,PM2.5浓度升高,18-64 岁急性冠脉综合征 ER 值为 0.82%(0.09%-1.55%),P0.05,PM10浓度升高,18-64岁急性冠脉综合征ER值为0.57%(0.03%-1.12%),P0.05。结论:1.天津市2013-2016年未达到国家空气质量二级标准的污染物为PM2.5、PM10,NO2,2013年-2016年天津市空气污染物浓度整体呈下降趋势。2.PM2.5和PM10浓度的升高会导致脑梗死和急性冠脉综合征的日住院人数增加,且这种危害具有逐日滞后效应,PM2.5浓度升高造成脑梗死和急性冠脉综合征日住院人数增加较PM10更为显著,PM2.5浓度的升高对脑梗死日住院人数的危害具有累积效应。3.N02可能导致脑梗死住院人数的增加,且与PM2.5和PM10之间存在联合作用,O3与脑梗死和急性冠脉综合征住院人数无相关性。4.性别亚组分析上,男性脑梗死和急性冠脉综合征日住院人数对PM2.5浓度升高更敏感,女性急性冠脉综合征日住院人数更易受PM10浓度升高的危害。5.年龄亚组分析上,≥65岁年龄段人群脑梗死日住院人数对PM2.5和PM10浓度升高更敏感,18-64岁年龄段人群急性冠脉综合征日住院人数更易受PM2.5和PM10浓度升高的危害。
【图文】：

男性3922人，女性2352人，男女比例接近1：1.67，按照年龄划分，18-64岁3093人， 65岁3181人，详见表1。图1示2013-2016年CI和ACS逐年住院人数变化趋势，图1可知，2013-2016年CI和ACS逐年住院人数呈上升趋势。表 1 天津市 2013-2016 年脑梗死和急性冠脉综合征住院量统计描述项目脑梗死 急性冠脉综合征n % n %合计 9081 - 6274 -男性 5690 62.65 3922 62.51女性 3391 37.35 2352 37.4918-64 岁 3887 42.80 3093 49.3065 岁 5194 57.19 3181 50.70迅捷PDF编辑器

图2示2013-2016年天津市PM10、PM2.5、NO2逐年浓度平均值变化趋势2013-2016年天津市SO2年均值呈下降趋势，SO2逐年平均浓度低于国家空气质量二级标准（60μg/m3），，相较2013年，2016年SO2浓度下降64.71%；O3浓度逐年均值呈上升趋势，低于国家空气质量二级标准（160μg/m3），相较2013年，201年O3浓度升高7%。见图3.迅捷PDF编辑
【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X513;R743;R54

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