背景近年来,我国的大气污染日趋严重,颗粒物（Particulate matter,PM）仍然是我国绝大部分城市的首要大气污染物,严重危害着人类健康。根据空气动力学直径,大气颗粒物可划分为可吸入颗粒物(粒径≤10.0μm,PM₁₀)、粗颗粒物（粒径介于2.5¹0.0μm之间,PM_C）、细颗粒物(粒径≤2.5μm,PM_2.5)和超细颗粒物（粒径<0.1μm,UFP）。发达国家已有大量的研究分析了颗粒物短期暴露对居民健康的影响,但是,由于颗粒物的成分和污染水平、居民生活方式和人群易感性、气象模式以及社会经济模式等的不同,发达国家的研究成果不能直接推广到我国人群中。然而,我国颗粒物急性健康效应的相关研究起步较晚,虽然对于PM₁₀的健康危害证据相对较为充分,但是PM_2.5和PM_C的研究证据却相对较少,且颗粒物对脑血管疾病的影响研究结果不一致。此外,一些研究报道,颗粒物的健康风险有季节差异和人群差异,但是研究结果却不一致。目前,国内也有研究采用医院急诊量作为健康指标评估室外颗粒物污染的急性健康效应,然而,大多数研究采用一个医院的急诊数据和一个固定监测站点的污染物数据,可能会使研究结果产生一定的偏倚。很少有研究采用急诊资料作为健康指标,同时评估三种颗粒物(PM_2.5、PM_C和PM₁₀)对呼吸系统疾病和心脑血管系统疾病的影响。目的分析三种颗粒物(PM_2.5、PM_C和PM₁₀)对呼吸系统疾病（包括上呼吸道感染、下呼吸道感染、慢性阻塞性肺疾病[COPD]和哮喘）以及心脑血管疾病（包括脑血管疾病、缺血性心脏病、心律失常和心衰）急诊人数的影响效应,识别颗粒物急性健康危害的人群易感性特征和季节易感性特征,建立颗粒物急性健康危害的暴露反应关系。方法本研究收集了北京市城区从2013年1月1日至2013年12月31日的十家医院急诊科每日急诊病人数据、每日大气污染监测数据(PM_2.5、PM₁₀、SO2、NO2、CO和O3)和每日气象数据（温度和相对湿度）,PM_C的日均浓度由PM₁₀日均浓度和PM_2.5的日均浓度进行估算。采用时间序列分析技术探讨颗粒物污染与呼吸、心脑血管疾病日急诊人数的关系。核心模型是半泊松分布链接的广义相加模型:将日期的立方样条平滑函数纳入模型,以控制日急诊人数的长期和季节变化趋势;纳入“星期几”、“假日”、“是否流感暴发周”的三个指示变量,以排除日急诊人数在一周内的自然波动趋势和假日效应并控制流感暴发对医院急诊人数的影响;将平均温度和相对湿度的立方样条平滑函数纳入模型,以控制气象因素对颗粒物污染与急诊人数关联性研究的混杂影响。根据性别、年龄和季节（温暖季节:5月-10月;寒冷季节:11月-4月）进行亚组分析。纳入的滞后期包括单日滞后效应（lag0^lag5）和累积滞后效应（lag0-1、lag0-3和lag0-5）,根据效应值最大原则确定单日效应的最佳滞后期和累积效应的最佳滞后期,亚组分析时报告最佳滞后期的结果。绘制三种颗粒物与呼吸系统疾病和心脑血管疾病日急诊人数的暴露反应关系曲线。结果1.描述性统计结果研究期间内PM_2.5、PM_C和PM₁₀的平均浓度分别为102.1±73.6μg/m3、47.2±39.0μg/m3和133.1±88.7μg/m3,共发生92464例呼吸系统疾病急诊人数,平均每日发生253±73例;共发生56221例心脑血管疾病急诊人数,平均每日发生154±30例。2.颗粒物对呼吸系统疾病急诊人数的影响三种颗粒物对总呼吸系统疾病急诊的影响在不同的滞后时间下有统计学意义（P<0.05）,单日效应的最佳滞后期分别为lag3、lag2和lag0,此时,PM_2.5、PM_C和PM₁₀日均浓度每升高10μg/m3时,居民的总呼吸系统疾病急诊人数分别增加0.29%（95%CI:0.18%⁰.39%）、0.32%（95%CI:0.10%⁰.53%）和0.23%（95%CI:0.14%⁰.33%）;累积效应的最佳滞后期均为lag0-5,此时PM_2.5、PM_C和PM₁₀浓度每升高10μg/m3时,居民的总呼吸系统疾病急诊人数分别增加0.58%（95%CI:0.41%⁰.75%）、0.69%（95%CI:0.32%¹.05%）和0.42%（95%CI:0.28%⁰.56%）。原因别分析结果显示,对上呼吸道感染,单日效应的最佳滞后期分别为lag3、lag4和lag0,累积效应的最佳滞后期均为lag0-5;对下呼吸道感染,单日效应的最佳滞后期分别为lag0、lag2和lag0,累积效应的最佳滞后期均为lag0-5;对COPD,单日效应的最佳滞后期分别为lag1、lag0和lag1,累积效应的最佳滞后期均为lag0-3;三种颗粒物对哮喘急诊人数的影响均无统计学意义（P>0.05）。亚组分析提示,三种颗粒物对上呼吸道感染、下呼吸道感染的影响女性高于男性;三种颗粒物对下呼吸道感染、COPD的影响≥65岁组高于其他年龄组;PM_2.5对上呼吸道感染、下呼吸道感染的影响在温暖和寒冷季节均有统计学意义（P<0.05）,PM_2.5对COPD的影响以及PM_C和PM₁₀对各原因别呼吸系统疾病的影响仅在寒冷季节有统计学意义（P<0.05）。三种颗粒物与总呼吸系统疾病急诊人数的暴露反应关系基本一致,均呈线性且无阈值的趋势,当调整NO2、SO2、O3或者CO时,颗粒物的暴露反应关系无明显的变化。3.颗粒物对心脑血管疾病急诊人数的影响三种颗粒物对总心脑血管疾病急诊的影响在不同的滞后时间下有统计学意义（P<0.05）,单日效应的最佳滞后期分别为lag3、lag1和lag2,此时,PM_2.5、PM_C和PM₁₀日均浓度每升高10μg/m3时,居民的总心脑血管疾病急诊人数分别增加0.14%（95%CI:0.01%⁰.27%）、0.45%（95%CI:0.17%⁰.73%）和0.15%（95%CI:0.04%⁰.27%）;累积效应的最佳滞后期分别为lag0-5、lag0-3、和lag0-5,此时PM_2.5、PM_C和PM₁₀浓度每升高10μg/m3时,居民的总心脑血管疾病急诊人数分别增加0.30%（95%CI:0.09%⁰.52%）、0.42%（95%CI:0.06%⁰.79%）和0.33%（95%CI:0.12%⁰.53%）。原因别分析结果提示,对脑血管疾病,PM_2.5的影响无统计学意义,PM_C和PM₁₀的单日效应最佳滞后期均为lag2,累积效应最佳滞后期均为lag0-5;对缺血性心脏病,单日效应的最佳滞后期分别为lag1、lag1和lag2,累积效应的最佳滞后期分别为lag0-5、lag0-1、和lag0-3;对心律失常,PM_2.5单日效应和累积效应的最佳滞后期分别为lag1和lag0-3,PM_C和PM₁₀的影响无统计学意义（P>0.05）;对心衰,污染当天的PM_2.5的影响有统计学意义（P<0.05）。亚组分析提示,三种颗粒物对总心脑血管疾病急诊的影响在男性、65岁以下的人群和寒冷季节时有统计学意义（P<0.05）,PM_2.5对脑血管疾病和心律失常的影响仅在男性中有统计学意义（P<0.05）;PM_C和PM₁₀对脑血管的影响以及PM_2.5和PM₁₀对缺血性心脏病的影响在<65岁人群有统计学意义（P<0.05）,PM_2.5和PM₁₀对心律失常的影响、PM_C对缺血性心脏病的影响以及PM_2.5对心衰的影响在≥65岁人群有统计学意义（P<0.05）;PM_C和PM₁₀对脑血管疾病的影响以及PM_2.5对心衰的影响在寒冷季节有统计学意义（P<0.05）,PM_2.5和PM_C对缺血性心脏病的影响均在温暖季节时有统计学意义（P<0.05）。三种颗粒物与总心脑血管疾病急诊人数的暴露反应关系基本呈非线性关系,当调整NO2、SO2、O3或者CO时,颗粒物的暴露反应关系无明显的变化。结论1.北京市大气颗粒物(PM_2.5、PM_C和PM₁₀)与居民呼吸、心脑血管疾病急性发作均存在一定的关联。三种颗粒物对呼吸系统疾病的影响差别不大,PM_2.5、PM_C和PM₁₀浓度的增加与总呼吸系统疾病、上呼吸道感染、下呼吸道感染、COPD急诊人数的增加存在关联。而不同颗粒物对心脑血管疾病的影响存在一定的差异性,PM_2.5浓度的增加与总心脑血管疾病、缺血性心脏病、心律失常和心衰急诊人数的增加存在关联,PM_C和PM₁₀浓度的增加与总心脑血管疾病、脑血管疾病、缺血性心脏病急诊人数的增加存在关联。2.高浓度的PM_2.5、PM_C或者PM₁₀环境下,女性、≥65岁的老年人和寒冷季节时呼吸系统疾病急性发作的危险性较高,男性、<65岁和寒冷季节时总心脑血管疾病急性发作的危险性较高,而颗粒物对各原因别心脑血管疾病的影响在不同性别、年龄和季节时并不一致。3.各颗粒物浓度与呼吸系统疾病急诊人数的暴露反应关系曲线基本为线性递增型且不存在明显的阈值,与心脑血管疾病急诊人数的暴露反应关系曲线基本为非线性关系。