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研究背景清洁的空气是人类赖以生存和发展的基础,然而随着近年来我国工业和交通运输等事业的快速发展,人为活动排放到大气中的污染物种类不断增加。城市空气质量不断下降,对居民健康造成了严重影响。人体在通过呼吸作用吸入氧气的同时,也将空气中的各种有害成分带入体内,诱发了各种呼吸不适症状或疾病。大量的流行病学研究显示,当人体在短期内暴露于过高浓度的空气污染时会造成急性健康效应。以往的研究大多以门诊就诊量、住院或死亡人数作为健康结局指标,但空气污染物对呼吸道疾病的影响以短期急性效应为主。与上述指标相比,医院急诊资料包括症状轻微的就诊病例,覆盖的人群更为广泛,可以较好的反映空气污染对居民健康影响的急性效应。国外已经有部分研究报道了不同空气污染物对常见呼吸道疾病急诊就诊的影响,但国内仅限于北京、广州、天津、济南等城市。由于各个地区空气污染物组成或来源、研究对象、研究时间段及模型构建方式和相关参数选取存在差异,空气污染导致的健康效应尚不明确。西北内陆干旱地区城市相关研究较少,因此,有必要在兰州市开展相关的研究工作。研究方法收集兰州市城区三所大型医院2014-2019年每日呼吸道疾病急诊就诊数据、六种常见空气污染物(PM2.5、PM10、SO2、NO2、O38h和CO)浓度及相关气象数据(气温、相对湿度)。首先对这六年间兰州市城区居民呼吸道疾病急诊就诊特点、空气污染物和气象因素的一般情况及时间变化进行分析和描述。其次利用R软件(V.3.4.1)中“dlnm”和“mgcv”软件包建立采用基于Quasi-Poisson分布的分布滞后非线性模型(Distributed Lag Nonlinear Model,DLNM)分析不同空气污染物与呼吸道疾病急诊量的关系及滞后效应。同时依据ICD编码进行分类,对总呼吸道疾病(J00-J99)、上呼吸道感染(简称上感)(J00-J06)、肺炎(J12-J18)和支气管炎(J20-J21)按照性别、年龄和冷暖季节进行了亚组分析。研究结果(1)描述性分析:2014-2019年兰州市城区三家医院呼吸道疾病总急诊就诊量为208549例,每日呼吸道疾病急诊量为95例,其中男性每日呼吸道疾病急诊量为53例,女性为42例。对不同年龄呼吸道疾病急诊病例分析显示,0-14岁儿童居多。从就诊疾病分布类型来看,上感人数较多,支气管炎和肺炎人数较少。研究期间六种空气污染物PM2.5、PM10、SO2、NO2、O38h和CO日均浓度水平均未超过国家环境空气质量标准限值。(2)空气污染物对常见呼吸道疾病急诊量的影响:兰州市空气污染物除O38h外,其余五种污染物均对常见呼吸道疾病总急诊量存在危害效应。对于呼吸道疾病总急诊量而言,PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO在lag 07d的RR值最大,此时各污染物每增加10μg/m~3(CO:1 mg/m~3)RR值分别为1.058(95%CI:1.043-1.072)、1.008(95%CI:1.004-1.012)、1.224(95%CI:1.190-1.258)、1.102(95%CI:1.082-1.121)、1.405(95%CI:1.337-1.477)。在不同滞后天数下O38h对呼吸道疾病总急诊量的危害效应均不显著。对于上感而言,除O38h外,PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO在lag 07d的RR值最大,此时各污染物每增加10μg/m~3(CO:1 mg/m~3)RR值分别为1.056(95%CI:1.038-1.074)、1.006(95%CI:1.002-1.011)、1.228(95%CI:1.186-1.272)、1.117(95%CI:1.093-1.141)、1.430(95%CI:1.345-1.522)。O38h对上感急诊量的危害效应在各滞后天数均不显著。对于肺炎而言,除O38h外,PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO在lag 07d的RR值最大,此时各污染物每增加10μg/m~3(CO:1 mg/m~3)RR值分别为1.098(95%CI:1.079-1.117)、1.018(95%CI:1.013-1.022)、1.306(95%CI:1.263-1.352)、1.157(95%CI:1.131-1.183)、1.537(95%CI:1.445-1.635)。O38h对肺炎急诊量在整个滞后期均无显著危害作用。对于支气管炎而言,除O38h外,PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO在lag 07d的RR值最大,此时各污染物每增加10μg/m~3(CO:1 mg/m~3)RR值分别为1.091(95%CI:1.072-1.109)、1.017(95%CI:1.012-1.021)、1.263(95%CI:1.221-1.306)、1.096(95%CI:1.071-1.122)、1.457(95%CI:1.369-1.551)。O38h对支气管炎急诊量的影响在各滞后天数下均不存在危害效应。(3)空气污染物对常见呼吸道疾病不同亚型分层的影响:空气污染物对呼吸道疾病总急诊量、上感、肺炎及支气管炎不同分组的危害效应各不相同。对于呼吸道疾病总急诊量而言,PM2.5、PM10、SO2和CO对女性的影响大于男性,NO2则对男性的影响较为显著。PM2.5、SO2、NO2和CO对0-14岁儿童的影响大于其他年龄段居民,PM10则对≥65岁老年人的影响较大。对上感来说,PM2.5、PM10、SO2和CO对女性的危害作用大于男性,NO2则对男性的危害作用更大。PM2.5、PM10对15-64岁成年人的影响大于其他年龄段居民,SO2、NO2和CO则对0-14岁儿童的影响较大。肺炎的分析结果则显示,PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO对男性的的危害作用大于女性。PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO均对0-14岁儿童的影响大于其他两个年龄段居民。对于支气管炎而言,PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO对不同性别居民均有影响,且PM2.5和PM10对女性的影响较大,而NO2、SO2和CO对男性的影响更为显著。PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO均对0-14岁儿童支气管炎急诊量的影响更为显著,效应值大于其他年龄段人群。在冷暖季分层分析中,发现除O38h外,兰州市冷季PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO对常见呼吸道疾病,如上感、肺炎、支气管炎均存在危害作用。常见呼吸道疾病发病季节变化与PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO浓度分布基本一致,但与O38h浓度分布呈相反的趋势。研究结论1、2014-2019年兰州市各空气污染物浓度不断降低,均未超过《环境空气质量》二级日均浓度标准限值。且相关污染物浓度在不同季节存在差异。2、PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO浓度的增加均与居民呼吸道疾病总急诊量、上感、肺炎及支气管炎急诊量的增加存在一定的关联,且具有滞后效应,上述五种空气污染物的效应值均在lag07天最强。3、空气污染物对不同性别、年龄人群呼吸道疾病总急诊量的影响模式不同。PM2.5、PM10、SO2和CO对女性呼吸道疾病总急诊量的影响大于男性,NO2则对男性的影响大于女性。PM2.5、SO2、NO2和CO对0-14岁儿童呼吸道疾病急诊量的影响大于其他年龄段居民,PM10则对≥65岁老年人的影响较大。对于不同病因呼吸道疾病而言,PM2.5、PM10、NO2、SO2和CO对不同性别、年龄急诊患者的危害效应存在差异。4、不同季节PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO对呼吸道疾病总急诊量和不同类型呼吸道疾病急诊量的影响,均是冷季大于暖季。