2016～2018年張掖市大氣PM2.5對兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量的影響

梁青瑤 徐生剛 曹玉青 曹亞玲蘇秦柳曄 王永盛

1.河西學(xué)院護理學(xué)院，甘肅 張掖 734000；2.河西學(xué)院醫(yī)學(xué)院，甘肅 張掖 734000；3.甘州區(qū)人民醫(yī)院，甘肅 張掖 734000；4.河西學(xué)院附屬張掖人民醫(yī)院，甘肅 張掖 734000

PM2.5是指空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑≤2.5μm的大氣懸浮顆粒物，又稱細(xì)顆粒物［1］。PM2.5由于表面積大、直徑小，可以吸附各種致病菌及有害物質(zhì)，通過呼吸進入人體內(nèi)，誘發(fā)各種呼吸系統(tǒng)疾?。?］。兒童機體各項機能還不成熟，對PM2.5的危害暴露比較敏感，極易誘發(fā)急性呼吸系統(tǒng)疾?。?，4］。兒童門診量可較敏感地反映大氣狀況對兒童健康的影響［5］。為探討大氣PM2.5污染對兒童健康的影響，本研究收集了2016年1月1日至2018年12月31日河西學(xué)院附屬張掖人民醫(yī)院兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診就診數(shù)據(jù)，結(jié)合大氣環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用廣義相加模型，分析探討大氣PM2.5污染對張掖市兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量的影響，為積極開展兒童健康干預(yù)提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料來源

1.1.1 兒童門診量資料。張掖市兒童疾病病例主要集中在河西學(xué)院附屬張掖人民醫(yī)院，因此選擇河西學(xué)院附屬張掖人民醫(yī)院病例作為觀察對象，通過醫(yī)院HIS系統(tǒng)收集2016～2018年兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診資料，將數(shù)據(jù)整理成Excel表格。

1.1.2 空氣質(zhì)量及氣象資料。逐日收集2016年1月1日至2018年12月31日張掖市空氣質(zhì)量資料，主要包括PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO和O3，數(shù)據(jù)來源于全國城市空氣質(zhì)量發(fā)布平臺。收集同期逐日氣象資料，主要包括：日均氣溫（T）、平均相對濕度（RH），數(shù)據(jù)來源于氣象局官方網(wǎng)站。

1.2 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS22.0軟件進行大氣污染物及氣象因素與兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診就診量的Spearman相關(guān)性分析。采用基于Poisson分布的廣義相加模型計算PM2.5濃度增加導(dǎo)致河西學(xué)院附屬張掖人民醫(yī)院兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量增加風(fēng)險及滯后效應(yīng)［6，7］。采用R4.1.1軟件的mgcv軟件包進行模型擬合分析。

2 結(jié)果

2.1 一般情況 2016年1月1日至2018年12月31日河西學(xué)院附屬張掖人民醫(yī)院兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診就診量共計111755人次，日均102人次，范圍為23～309人次/d。2016～2018年張掖市大氣PM2.5的均值為27.09μg/m3，范圍為0～352.00μg/m3，低于GB3095-2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅱ級限值（35μg/m3），每年平均105d PM2.5高于GB3095-2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。其他大氣污染物SO2、CO、PM10.0、O3、NO2的平均值分別為15.95μg/m3、0.60mg/m3、63.09μg/m3、102.70μg/m3、19.98μg/m3，低于GB3095-2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)限值（SO2為60μg/m3、CO為4mg/m3、PM10.0為70μg/m3、NO2為40μg/m3）。2016～2018年張掖市日均氣溫均值為8.71℃（-22.40～30.80℃），相對濕度均值為48.02%（14%～100%）。見表1。

表1 張掖市大氣污染物、氣象因素及兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診就診量結(jié)果

2.2 2016～2018年張掖市兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量不同月份分布情況 2016年1月1日至2018年12月31日，張掖市兒童呼吸系統(tǒng)疾病111755人次，平均每天102人次。張掖市兒童呼吸系統(tǒng)門診量較高的月份是1～3月、5月、10～12月，8月份張掖市兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量最低，各月份分布差異有統(tǒng)計學(xué)意義（Kruskal-wallis檢驗，χ2=342.24，P＜0.001）。見圖1。

圖1 2016～2018年張掖市不同月份兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量分布

2.3 大氣污染物、氣象因素與張掖市兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量的相關(guān)性分析 正態(tài)性檢驗分析結(jié)果顯示，張掖市兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量非正態(tài)分布，因此大氣污染物、氣象因素與兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)分析。Spearman相關(guān)分析表明，SO2、CO、PM2.5、PM10.0、NO2與兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量呈正相關(guān)，日均氣溫、日均濕度與兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量呈負(fù)相關(guān)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.001）。見表2。張掖市2016～2018年P(guān)M2.5濃度呈明顯的季節(jié)趨勢，冬春季節(jié)濃度高，夏秋季節(jié)低，兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量變化趨勢和PM2.5濃度變化趨勢基本一致，PM2.5與兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)rs=0.142，有顯著性差異（P＜0.001）。見圖2。

表2 張掖市兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量與大氣污染物、氣象因素的相關(guān)性分析

圖2 張掖市兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量與大氣PM2.5時間序列分布圖

2.4 GAM模型擬合結(jié)果分析 單污染物模型分析結(jié)果顯示，兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量在滯后2～3d均有顯著增加效應(yīng)（P＜0.05），滯后效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，在滯后第2天PM2.5濃度對兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量影響效應(yīng)最強，PM2.5濃度每增加10μg/m3，兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量增加0.57%（95%CI：0.23%～0.91%），見表3。累積滯后第5天最為顯著，PM2.5濃度每增加10μg/m3，兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量增加0.88%（95%CI：0.12%～1.65%）。見表3。

表3 PM 2.5濃度每增加10μg/m3兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量單日及累積滯后效應(yīng)分析

2.5 雙污染物分析 將單污染物分析中影響最強滯后天數(shù)（Lag2）的PM2.5濃度，與同天SO2、CO、O3、NO2同時引入模型分析，結(jié)果顯示：在引入SO2分析時，SO2會導(dǎo)致PM2.5的效應(yīng)明顯增強，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。在引入CO、O3、NO2分析時，發(fā)現(xiàn)PM2.5對兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量的影響無均統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表4。

表4 PM2.5與多污染物聯(lián)合作用對兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量影響的滯后效應(yīng)分析

3 討論

動物實驗和臨床醫(yī)學(xué)的研究結(jié)果已經(jīng)證實PM2.5與多種疾病的門診就診率和每日死亡率呈正相關(guān)［8］。本研究表明，2016～2018年張掖市大氣PM2.5的均值為27.09μg/m3，低于我國GB3095-2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)（35μg/m3），但高于世界衛(wèi)生組織標(biāo)準(zhǔn)（25μg/m3）。盡管張掖市大氣PM2.5污染較國內(nèi)一些城市較輕［4-7］，但仍高于世界衛(wèi)生組織的標(biāo)準(zhǔn)，并且年平均105天高于我國GB3095-2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，最大值為352μg/m3。因此，張掖市PM2.5污染仍然需要繼續(xù)關(guān)注。

流行病學(xué)及毒理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，大氣PM2.5可改變兒童免疫狀態(tài)［9］，從而導(dǎo)致兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量增加，門診量可以較為敏感的反映大氣污染對相關(guān)疾病的影響［10］。2016～2018年張掖市兒童呼吸系統(tǒng)疾病占兒科門診量70%以上，是兒科門診的主要疾病。目前，關(guān)于張掖市大氣PM2.5污染與兒童呼吸系統(tǒng)疾病研究尚未見報道。本次研究表明，兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量和PM2.5濃度變化趨勢基本一致，PM2.5與兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量呈正相關(guān)，這與文獻報道結(jié)果一致［11，12］。張掖市兒童呼吸系統(tǒng)門診量較高的月份是1～3月、5月、10～12月。這是由于這一時間段正處于采暖期，同時也屬于沙塵暴高發(fā)期，PM2.5的濃度比較高。GAM模型分析結(jié)果顯示，兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量在滯后2～3d均有顯著增加效應(yīng)，單天滯后第2天PM2.5濃度對兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量影響效應(yīng)最強，這一結(jié)果與王大虎在廣州市、徐艷龍在合肥二院的研究結(jié)果一致［10，13］，但與崔亮亮在濟南、何曉慶在浙江金華的研究結(jié)果不同［12，14］。PM2.5濃度每增加10μg/m3，兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量增加0.57%（95%CI：0.23%～0.91%），高于無錫、濟南、上海等地研究結(jié)果［5，12，15］。累積滯后效應(yīng)第5天最為顯著，而上海市［15］和深圳［16］的累積滯后效應(yīng)均為第6天最為顯著，這可能與不同城市大氣污染物來源、成分、氣象條件、政策、經(jīng)濟條件、人群不同有關(guān)［16］。

在雙污染物分析中發(fā)現(xiàn)，模型中引入SO2時PM2.5對兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量影響效應(yīng)增強，有統(tǒng)計學(xué)差異。在引入CO、O3、NO2分析時，PM2.5對兒童呼吸系統(tǒng)疾病門診量的影響均無統(tǒng)計學(xué)意義。由此說明各污染物對人體健康的影響并不是簡單的疊加，污染物之間可能存在拮抗、協(xié)同、相加的作用。

雖然本研究僅收集了一家醫(yī)院三年的數(shù)據(jù)，觀察時間短，資料覆蓋范圍小，不能全面反映張掖市兒童呼吸系統(tǒng)疾病就診情況，存在一定的局限性，但本研究結(jié)果與文獻報道結(jié)果一致，均表明大氣中PM2.5濃度升高會增加兒童呼吸系統(tǒng)疾病的患病風(fēng)險，并且PM2.5與其他污染物對健康影響存在交互作用。因此，政府部門應(yīng)該根據(jù)張掖市PM2.5的來源及季節(jié)變化情況，制定治理環(huán)境改善生態(tài)的措施。兒童在沙塵、霧霾天氣時盡量避免外出活動，外出佩戴口罩，減少PM2.5的吸

入，從而預(yù)防兒童呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)生。