北京市主要大气污染物对居民死亡影响及其空间差异性分析

发布时间：2020-05-24 21:39

【摘要】：背景：近年来我国雾霾天气频发,引起国内外广泛关注,大气污染对人群健康的危害亦成为研究的热点。生态学时间序列分析表明,大气污染与人群死亡风险增加有关。但是,由于我国环境空气质量监测点的限制,使得大气污染与人群健康时空关系的研究明显不足,制约了对大气污染健康效应空间差异性的探索。目的：本研究采用时间序列分析和时空分析的方法,探究主要大气污染物与人群死亡风险之间的关系及其空间差异性的影响因素。方法：以北京市16个区县常住居民为研究对象,采用生态学设计,研究北京市16个区县2009年1月1日至2010年12月31日间的每日PM10、NO2和CO浓度变化与每日人群总死亡(ICD-10:A00-R99)、心肺系统疾病死亡(ICD-10:I00-I99. J00-J98)和心脑血管疾病死亡(ICD-10:I00-I99)风险增加的关系,同时调整气象(包括气温、相对湿度)、时间、星期等因素。首先,研究新的浓度预测模型,利用已有污染物浓度数据,采用一般线性模型(General Linear Model, GLM),对北京市暂无监测站点的区县进行平均暴露浓度的预测；其次,利用北京市PM10、NO2和CO的日均浓度数据,采用时间序列分析的半泊松分布连接的广义相加模型(Generlized Additive Model, GAM),研究全市尺度上三种污染物与每日总死亡、心肺系统疾病死亡和心脑血管疾病死亡的关系；再次,利用北京市16个区县的PM10、NO2和CO的日均浓度,构建考虑空间因素的半泊松分布连接的广义相加混合模型(Generlized Additive Mixed Model, GAMM),分析全市尺度上三种污染物与死亡的关系,并比较GAMM的结果与上述GAM结果的差异。最后,构建分区县的GAM模型,分析人群每日总死亡、心肺系统疾病死亡以及心脑血管疾病死亡效应的空间差异性,同时利用稳健回归(Robust Regression)探讨污染物效应空间差异的影响因素。结果：(1)GAM结果显示,PM10、NO2、CO的急性暴露能显著升高居民每日总死亡人数、心肺系统疾病死亡人数和心脑血管疾病死亡人数。PM10浓度(1ag 01)每升高IQR单位(80μg/m3)将会导致三种死亡结局的死亡人数分别增加2.58%(95%CI:1.69%-3.48%)、2.97%(95%CI：1.83%-4.12%)和2.87%(95%CI：1.66%-4.09%)。N02浓度(1ag01)每升高IQR单位(25.μg/m3),死亡人数分别增加4.25%(95%CI：3.17%-5.35%)、4.80%(95%CI-3.40%-6.22%)和5.02%(95%CI:3.54%-6.52%)。CO浓度(lag 01)每升高IQR单位(0.9 mg/m3),死亡人数分别增加3.35%(95%CI：2.41%-4.30%)、4.03%(95%CI：2.83%-5.24%)和4.11%(95%CI：2.84%-5.40%)。(2) GAMM结果显示,控制空间随机效应后,PM10、NO2、CO的急性暴露仍能显著增加居民三种死亡结局的死亡人数。(3)GAMM得到的大气污染物效应估计值小于GAM得到的效应估计值,效应估计值的95%可信区间(95%CI)变窄。(4)大气污染物效应存在空间差异性。16个区县大气污染物PM10对三种死亡结局的效应估计值变化范围分别为-5.56%-32.55%,-7.00%-39.86%,-12.73%-46.22%；NO2的效应估计值变化范围分别为-3.55%-11.62%,-6.07%.13.46%,-4.06%-15.55%；CO的效应估计值变化范围分别为-1.86%-13.49%,-0.11%.14.91%,-0.58%-17.12%。(5)大气污染物死亡效应的空间差异性与区县在医疗、环保领域的财政支出和住房条件有关。结论：大气污染物急性暴露增加人群总死亡、心肺系统疾病死亡和心脑血管疾病死亡风险。北京市大气污染物PM10, NO2和CO对居民总死亡、心肺系统疾病死亡和心脑血管疾病死亡的影响存在空间差异性,这种差异性与区县平均医疗保健状况、环境状况和人群居住条件有关。
【图文】：

每年下降约１．５％－４％；北美含碳颗粒物浓度平均每年下降约２．５％－７．５％Ｗ。１９９０－２０１３逡逑年南亚、东南亚和中国的ＰＭ２．５浓度上升了邋２０．４％，而大多数高收入国家的ＰＭ２．５浓逡逑度表现出明显下降趋势口］。１９９０－２０１３年全球ＰＭ２．５浓度变化趋势图显示（图１－１），逡逑美国东部ＰＭ２．５浓度明显下降，而中东、亚洲东部和南部、拉下美洲和非洲的ＰＭ２．５逡逑浓度显著上升［｜］。世界卫生组织（ＷＨＯ）制订的空气质量准则（２００５年）口］中规定，逡逑？１＾１２．５年均浓度不应超过１０邋＾ｉｇ／ｍ３。根据这一标准，２０１３年全世界８７％的人曰生活逡逑在ＰＭ２．５年均浓度超标地区Ｐ１。逡逑相比之下，在１９９０年至２０１３年期间，除北美、部分欧洲国家Ｗ及亚洲东南部逡逑地区臭氧（0３）浓度有不同程度的下降外，全球0３浓度约上升了邋８．９％，亚洲0３浓逡逑度Ｗ平均每年0．５％－１．０％的速度上升［２］。逡逑此外，自１９９６年到２０１２年，北美国家（加拿大和美国）二氧化氮（Ｎ０２）浓逡逑度下降较快，年平均下降率约为４．７％，西欧地区年平均下降率为２．５％，亚太地区逡逑（主要指日本和韩国）Ｎ０２浓度平均每年下降２．１％。然而

较严重的城市空气质量有所好转，环境空气质量劣ｓ级城市比例下降，但全国城市逡逑环境空气质量仍然不容乐观。２００３年到２０１２年，中国３１个省会城市的颗粒物（ＰＭｉｏ）逡逑年平均浓度呈现明显的下降趋势（图１－２），但？的｜0年平均浓度仍然维持在９０＾ｉｇ／ｍ３逡逑Ｗ上。《２０１４年中国环境状况公报》５指出，我国开展空气质量新标准监测的７４个逡逑城市中，仅１０．８％的城市空气质量达国家二级标准，８９．２％的城市空气质量不同程度逡逑超标。世界卫生狙织（ＷＨＯ）制订的空气质量准则规定（２００５年）口］，ＰＭｉｏ年均逡逑浓度为２0ｉｘｇ／ｍ３，邋Ｎ０２年均浓度为４０帖／ｍ３。可见，，我国城市环境空气质量与ＷＨＯ逡逑的标准相差甚远。逡逑－—－■—￣
【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X513;R122

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本文编号：2679027