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目的:针对我国目前缺乏区县级行政区域空气质量特征及其对居民健康影响的研究,本论文研究描述2个区县环境质量特征及其对居民每日非意外死亡的影响,并比较其与所属城市的异同;同时探讨在区县级水平上开展空气污染对居民每日死亡研究的可行性,为我国农村地区环境管理提供科学依据。方法:选择北京市顺义区和承德市丰宁县作为研究地区,研究时间在2014年1月1日至2015年12月31日之间。收集上述区域的有关数据,空气质量数据来自当地环境监测站,包括S02、N02、PM10、PM2.5、CO和03,还使用AQI和6种空气污染物AQI分指数的平均值作为空气污染指标(以下记为AAQI);气象数据包括相对湿度和平均气温,来自当地气象监测站;顺义区及丰宁县居民每日死亡数据来自当地疾病预防控制中心,选择的非意外死亡(ICD10编码首字母为A-U)居民作为研究人群。AAQI分级按频数分布获取与AQI级别相应的等级;以AQI和AAQI分级为空气污染指标,分析顺义区与丰宁县空气质量与居民每日非意外死亡人数的相关关系;运用泊松回归的广义相加模型(Generalized Additive Models),控制气象因素、长期趋势和周日亚元变量后分别分析2个区县空气污染与居民每日非意外死亡的浓度-反应关系,Log[E(yt)]=s(time,df)+s(temperature,df)+s(humidity,df)+as.factor(DOW)+PMt;分别采用整个曲线段估计及约束性分段线性函数估计2区县空气污染对居民非意外死亡的相对风险(relative risk,RR值),以超额风险(excess risk,ER值)表征空气污染对居民每日非意外死亡的影响。结果:1.空气质量、气象因素及居民非意外死亡基本情况2014-2015年顺义区年均气温为14.0℃比丰宁县高4℃左右,顺义区相对湿度为53.3%低于丰宁县约2%,2个区县级城市与其所属市区的气象特征一致。顺义区与丰宁县污染特征不同,顺义区为颗粒物污染较重,丰宁县为煤烟型污染同时由于夏季辐射强03污染较重。2014-2015年顺义区的PM10及PM2.5日平均值分别为108.8μg/m3和83.3μg/m3,明显高于丰宁县的80.3μg/m3和51.3μg/m3;丰宁县则以SO2及O3污染较重,日平均值分别为33.7μg/m3和106.9μg/m3,高于顺义区的13.8μg/m3和59.8μg/m3。顺义区与北京市空气环境污染水平相近,丰宁县空气环境SO2水平明显高于承德市,其余与承德市相近。顺义区每日非意外死亡人数平均数为10.7人,丰宁县5.8人。2.AQI及AAQI与非意外死亡相关关系AQI和AAQI与居民每日非意外死亡人数的呈线性正相关关系,且AAQI与居民每日非意外死亡的相关性强于AQI。顺义区AQI与不同亚人群非意外死亡人数的相关性(R2分别为0.66到0.87)弱于AAQI(R2为0.72-0.91);丰宁县AQI与非意外日均死亡人数的相关性较弱(R2=0.16),AAQI则具有良好的正相关关系(R2=0.96)。表明AAQI可以更好地反应环境空气质量。3.空气环境质量与居民每日非意外死亡的风险估计时间序列分析结果表明:顺义区空气N02(Lag4)每增加相应的1Oμg/m3,居民每日非意外死亡增加1.45%;PM10(Lag1)、PM2.5(Lag01)和O3(Lag01)每增加相应的10μg/m3非意外死亡率分别增加0.47%、0.45%和1.35%;丰宁县义区空气SO2(Lag01)每增加相应的10μg/m3,居民每日非意外死亡增加1.90%;NO2(Lag01)每增加相应的10μg/m3,居民每日非意外死亡增加 3.95%;PM10(Lag5)、PM2.5(Lag5)和 03(Lag5)每增加相应的 1Oμμg/m3,居民每日非意外死亡分别增加1.25%、1.20%和1.25%。AAQI对居民非意外死亡的风险明显高于AQI,顺义区AQI(Lag3)和AAQI(Lag4)每增加相应的10个单位居民非意外死亡分别增加0.41%和1.15%;丰宁县AQI(Lag5)和AAQI(Lag5)则分别使非意外死亡率增加1.17%和3.41%。丰宁县的相对危险度明显高于顺义,也高于国内有关研究报道的结果。4.空气环境质量与居民每日非意外死亡的浓度-反应关系曲线特征研究结果显示,顺义区及丰宁县空气环境污染指标与居民非意外死亡率的浓度-反应关系曲线为非线性,曲线形状多呈现C形、S形和J形。顺义区及丰宁县空气污染指标均在较低浓度范围时,居民非意外死亡率危险度高于全范围估计值;本研究中2个区县浓度-反应关系曲线研究均没有观察到S02有阈值存在,顺义区N02和CO也未观察到阈值,其他污染物的浓度-反应关系曲线则可观察到类似阈值的拐点。丰宁县NO2的浓度-反应关系曲线在 11μg/m3-14μg/m3 范围内存在拐点,PM10在 49μg/m3-53μg/m3、PM2.5在28μg/m3-32μg/m3、CO 拐点分布在 0.51-0.59mg/m3、03 分别在 68-79μg/m3 和 140-145μg/m3分为内存在拐点。顺义区PM10的浓度-反应关系在81-96μg/m3、PM2.5在58-94μg/m3和03在40μg/m3范围内有拐点。结论:1.2014-2015年各区县级城市环境空气质量年际及月季变化趋势与其所属市区的变化特征基本一致,污染强度相近;顺义区以颗粒物污染为主,丰宁县表现为煤烟型污染与夏季高03污染并存;丰宁县空气环境S02和夏季03污染明显高于顺义区,N02、PM10、PM2.5、CO则明显低于顺义区。2.总体上,AAQI较AQI能更好的表征综合环境空气质量状况,同时与居民非意外死亡具有更强相关关系;丰宁县AAQI与非意外日均死亡人数有较强的相关关系(R2=0.96),而 AQI 则相关很弱(R2=0.16)。3.时间序列分析表明各空气质量指标的升高均提升了居民非意外死亡率;顺义区和丰宁县空气污染对居民意外死亡的风险存在差异,丰宁县的危险度相对较高与部分国外研究结果相似,顺义区的危险度相对较低多与国内研究结果相近。4.本研究各空气质量指标与非意外死亡率的浓度-反应关系曲线为非线性,主要有曲线多呈C形、S形和J形三种形状;危险度分段估计的结果一般高于整个曲线估计的结果,在低浓度及较窄浓度范围内相对危险度较高,在高浓度及较宽浓度范围内相对危险度较低。