研究背景当前,人类活动的影响使气候与环境的变化日益加剧,全球气候异常越来越明显,气候变化已成为21世纪全球最大的健康威胁。在2014年APEC会议和G20峰会上,气候变化是各国关注的焦点,各国政要达成共识,认为全球气候变化深刻影响着人类生存和发展,是人类面临的重大挑战。气候变化一个明显的特征就是极端天气事件的频率和强度发生了改变。20世纪的观测事实说明,由气候变化引起的各种自然灾害出现的频率和强度明显上升,其中暴雨洪涝灾害是发生最频繁的自然灾害,也是破坏性极强的自然灾害,全球洪涝灾害大约占总自然灾害的40-50%。暴雨洪涝是指长时间降水过多或区域性持续的大雨、暴雨以及局地性短时强降水引起江河洪水泛滥,冲毁堤坝、房屋、道路、桥梁,淹没农田、城镇等,引发地质灾害,造成意外死亡、疾病、财产损失和农作物减产等的一种灾害。我国是一个暴雨洪涝频发的国家,根据1950-2006年全国洪灾资料初步统计,全国平均每年受灾面积967.02万hm2,成灾面积542.55万hm2,平均成灾率为56.1%。目前,防洪减灾已成为全世界日益关注的重大问题,对暴雨洪涝进行有效科学的评估和预测是科学防灾减灾的基础,也是国内外学者研究的热点和难点问题。开展暴雨洪涝对人类健康的影响并针对脆弱人群提出各有侧重的卫生干预措施具有重大公共卫生意义。国内外暴雨洪涝对人类健康危害的研究显示：直接死亡、外伤、伤口感染、皮炎、传染病、中毒、低温症、呼吸系统疾病和精神障碍等是暴雨洪涝对人类健康的潜在影响疾病。但目前暴雨洪涝对人类健康的影响仍缺乏强有力的流行病学证据,且由于所能收集到的数据限制,往往只着眼于一两次洪水过程所造成的人群健康影响,没能全面反映暴雨洪涝引起的人群传染病敏感疾病谱,也未深入了解暴雨洪涝对相关敏感疾病的影响程度。随着公共卫生事业的发展,虽然与暴雨洪涝相关的传染病大多已降到较低水平,但传染病的传染源以及传播条件依然存在,灾后疫情预防控制工作依然严峻,开展暴雨洪涝对人群传染病发病风险的流行病学研究仍然具有重大公共卫生意义。另外,随着信息时代的到来以及大数据的应用,使用长时间尺度和大空间尺度的研究成为可能。因此,本研究拟通过海量的气象灾害信息和人群疾病信息,重点开展三方面研究：一是识别暴雨洪涝事件相关的敏感性传染病,确定暴雨洪涝对传染病的敏感疾病谱；二是基于时间序列分析和病例交叉设计定量评价暴雨洪涝与重点敏感性传染病的关系,确定暴雨洪涝对重点敏感性传染病的发病影响；三是基于WHO推荐的可比较风险评估框架(Framework of comparative risk assessment,CRA),估算出重点敏感性疾病归因于暴雨洪涝事件的疾病负担。研究目的(1)识别研究区域暴雨洪涝相关敏感性传染病谱。(2)建立适合研究现场的暴雨洪涝与人群重点敏感性传染病关系的定量模型。(3)确定暴雨洪涝对重点敏感性传染病影响的滞后效应,评价暴雨洪涝对敏感性传染病的发病影响。(4)估算暴雨洪涝对重点敏感性传染病的归因疾病负担。研究方法基于暴雨洪涝发生的频率和流域分布特点,选择广西壮族自治区作为识别敏感性传染病谱和长时间尺度评估暴雨洪涝对传染病影响程度的研究区域,选择安徽省北部作为典型一次暴雨洪涝事件研究的研究区域。本研究的传染病数据来自中国疾病预防控制系统的法定报告传染病数据库,暴雨洪涝数据来自相关年鉴和中国气象科学数据共享服务网。采用生态趋势研究识别暴雨洪涝相关敏感性传染病。首先,根据传染病的传播机制和生物学合理性,排除与暴雨洪涝无关的传染病种类。然后描述传染病的三间分布特征,剔除发病较少的病种(因在后续评价中造成结果不稳定)。根据研究现场暴雨洪涝状况选取暴露期和具有可比性的对照期,通过比较暴露期与对照期传染病的发病频率来粗筛暴雨洪涝相关敏感性传染病。最后,在控制了潜在混杂因素基础上进行多因素分析,将多因素回归模型认为有关联的传染病进行流行病原理分析,判断筛选结果的可靠性,最终确定出暴雨洪涝对传染病的敏感疾病谱。采用时间序列分析和病例交叉设计定量评价暴雨洪涝与重点敏感性传染病的关系。首先从长时间尺度定量评价暴雨洪涝与急性出血性结膜炎(Acute hemorrhagic conjunctivitis,AHC)及肺结核的关系。暴雨洪涝对AHC发病影响的评估采用时间序列的广义相加模型(Generalized additive model,GAM);暴雨洪涝与肺结核发病的定量分析采用面板数据模型。然后开展典型暴雨洪涝事件(2007年淮河流域性大洪水作为典型代表)对感染性腹泻和疟疾的发病影响。分别采用时间分层和双向对称的病例交叉设计定量评价了2007年淮河大洪水对感染性腹泻和疟疾的发病影响。采用CRA框架估算重点敏感性传染病归因于暴雨洪涝事件的疾病负担。经修饰滞后效应后,首先收集暴雨洪涝暴露效应期AHC、感染性腹泻和疟疾的病例。采用WHO推荐的直接法计算暴雨洪涝暴露效应期三种传染病的健康寿命损失年(Years lived with disability,YLDs)。基于CRA框架,计算暴雨洪涝对AHC、感染性腹泻和疟疾的潜在影响分值(Potential impact fraction,PIF)。进而估算暴雨洪涝致AHC、感染性腹泻和疟疾的归因疾病负担,即归因YLDs。研究结果(1)Wilcoxon秩和检验显示,细菌性痢疾、阿米巴痢疾、其他感染性腹泻、AHC、甲型H1N1流感、肺结核、百日咳、流行性感冒、麻疹、肾综合征出血热(Hemorrhagic fever with renal syndrome,HFRS)、狂犬病、流行性乙型脑炎(Epidemic encephalitis B, EEB)、炭疽、钩端螺旋体病和恶性疟可能是暴雨洪涝相关敏感性传染病,其最强滞后效应分别出现在1旬、2旬、6旬、0旬、7旬、9旬、0月或8旬、0旬、0月或0旬、8旬、9旬、0月或0旬、12旬、5旬和1月。(2)多因素回归模型显示暴雨洪涝相关敏感性肠道传染病为痢疾和AHC,其ORs分别为1.268(95% CI：1.072-1.500)和3.230(95% CI：1.976-5.280)；相关敏感性呼吸道传染病为甲型H1N1流感、肺结核和流行性感冒,其ORs分别为1.808(95% CI：1.721-1.901)、1.200(95% CI：1.036-1.391)和2.614(95% CI：1.476-4.629)；相关敏感性自然疫源性及虫媒传染病为HFRS.EEB.钩端螺旋体病和恶性疟,其ORs分别为1.284(95% CI:1.104-1.493)、2.232 (95% CI:1.302-3.827)或2.334 (95% CI:1.119-4.865)、 1.138 (95% CI:1.075-1.204)和3.476 (95% CI:1.497-8.075)。(3)Spearman相关分析显示月洪水历时天数在滞后3个月时与肺结核发病呈最强相关性(rs=0.165,p<0.05)。其他滞后效应分析显示暴雨洪涝对AHC的最强滞后效应出现在0旬(RR=1.026,p=0.014)；阜阳市洪水事件对感染性腹泻的最佳滞后期为2天,而毫州市洪水事件对感染性腹泻的最佳滞后期为5天；洪水对疟疾的最强滞后效应出现在第25天,而渍害最强的滞后效应出现在第7天。(4)GAM显示暴雨洪涝致AHC发病风险的RR值为2.048(95%CI：1.075-3.903)和2.358(95% CI：1.229-4.625)；面板数据模型显示月洪水历时天数与肺结核月罹患率成显著正相关关系,其发生比率比为1.395(95% CI：1.244-1.565)和1.401(95% CI：1.249-1.571)；时间分层病例交叉研究表明阜阳市洪水事件与感染性腹泻发病有较强的关联(OR=3.175,95% CI:1.126-8.954),而毫州洪水事件对感染性腹泻的OR=6.754(95% CI:1.954-23.344)。1：3双向对称的病例交叉研究显示洪水单独作用对疟疾的发病风险比值为1.467(95%CI：1.257-1.713),渍害单独作用对疟疾的风险比值为1.879(95% CI：1.696-2.121),而洪水与渍害联合作用的风险比值为2.631(95% CI：2.341-2.956)。(5)研究现场暴雨洪涝对AHC和感染性腹泻的PIF分别为0.2033/0.2485和0.807；洪水单独作用对疟疾的PIF为31.8%,渍害单独作用对疟疾的PIF为47.3%,而洪水与渍害联合作用对疟疾的PIF为62.0%。(6)研究现场受灾人群AHC归因暴雨洪涝的YLD强度为0.0407(95% CI：0.0004-0.0827)或0.0497(95% CI：0.0106-0.0938)；感染性腹泻归因于暴雨洪涝的YLD强度在阜阳为0.0081,毫州为0.0209；可归因于洪水作用、渍害作用和洪水与渍害联合作用的疟疾YLD强度分别为每天0.009、0.019和0.022。研究结论(1)广西暴雨洪涝相关敏感性传染病谱为细菌性痢疾、AHC、甲型H1N1流感、肺结核、流行性感冒、HFRS、EEB、钩端螺旋体病和疟疾(主要为恶性疟)。(2)暴雨洪涝可以导致AHC的发病增加,暴雨洪涝期间AHC的脆弱人群为儿童和青少年。(3)暴雨洪涝对肺结核在人群中的传播起着重要作用,滞后3个月的洪水历时对肺结核发病影响最大。随着洪涝历时天数增加,肺结核的发病风险随之增加。(4)暴雨洪涝可以显著增加感染性腹泻的发病风险。另外,相比短时间的骤发洪水,历时较长一般洪水会加重感染性腹泻的疾病负担。暴雨洪涝期间感染性腹泻的脆弱人群为老年人和儿童。(5)洪水和渍害有利于疟疾发病的异常增高,首次阐明了农业气象灾害渍害对疟疾的发病风险。另外,渍害引起疟疾的发病风险明显高于洪水,且洪水与渍害对疟疾的联合作用呈协同趋势。暴雨洪涝期间疟疾的脆弱人群为男性、老年人和儿童。创新性(1)提出了与我国暴雨洪涝相关的敏感性传染病疾病谱。现有的研究虽然对暴雨洪涝与个别传染病进行了探讨,但是仍不清楚与我国暴雨洪涝相关的敏感性传染病疾病谱。本研究系统地开展了暴雨洪涝对传染病敏感性的筛选工作,明确了与我国广西地区暴雨洪涝相关的敏感性传染病疾病谱。(2)针对暴雨洪涝-健康特点,本研究从多区域长时间序列探讨了暴雨洪涝与传染病的关联强度。利用时间序列GAM评估了暴雨洪涝对AHC的发病影响,证实了暴雨洪涝能显著增加AHC的发病风险。采用面板数据模型探讨了暴雨洪涝与肺结核病发病的关系,结果证实暴雨洪涝对肺结核在人群中的传播起着重要作用。(3)确定了评价暴雨洪涝对人群疾病负担影响的指标及其计算。本研究对我国安徽省西北部地区暴雨洪涝与感染性腹泻进行了定量分析,首次采用了一种综合性评估方法,即利用归因YLDs评价暴雨洪涝造成的流行病学负担。从长时间尺度评估了暴雨洪涝对AHC的归因疾病负担。本研究发现虫媒传染病的流行与农业气象灾害渍害有密切关系,首次阐明了渍害对人群疟疾的归因YLDs,且洪水与渍害对疟疾的联合作用呈协同趋势。