论文部分内容阅读
近几十年来,中国空气污染非常严重。流行病学研究表明细颗粒物(PM2.5)和臭氧（O3）对人体健康有不利影响。然而,有限的研究调查了PM2.5、O3的对中国的大城市上海的死亡率、门诊量的影响。对于PM2.5来说,对人体危害最大的PM2.5组分及其来源仍不清楚,故无法准确量化细颗粒健康危害程度。另外,同时计算未来排放,气候和人口变化时,量化中国未来的PM2.5和O3浓度变化及其健康影响非常具有挑战性。本研究的目的是分析上海市短期暴露于PM2.5和O3与每日门诊/每日死亡之间的关系。评估上海市短期暴露于PM2.5组分(有机碳（OC）、元素碳（EC）、硝酸盐（NO3-）、铵盐（NH4+）和硫酸盐(SO42-)与每日死亡之间的关系。计算PM2.5中毒性最大的组分元素碳（EC）及六个不同来源（居民源、工业源、运输源、露天燃烧、电力源和其他源）EC的疾病负担,并确定贡献最大的EC来源。预测未来从2010年到2050年的PM2.5、O3导致的的疾病负担和寿命损失年限（YLL）。应用广义线性模型（GLM）分析2013年1月1日至2016年12月31日PM2.5、O3与每日呼吸道疾病门诊量的暴露-反应关系。研究了全年和冷暖期15-60岁和60+岁年龄段、男性和女性与污染物相关的呼吸道疾病门诊的相关性。最后,将单日滞后模型的结果与移动平均滞后模型的结果进行比较。同样,使用GLM分析了2013年1月1日至2015年12月31日上海市的污染物对不同原因死亡率的影响。利用社区多尺度空气质量模型（CMAQ）模拟PM2.5组分(OC、EC、NO3-、NH4+和SO42-)浓度分析上海市短期暴露于PM2.5组分与每日死亡之间的关系。使用CMAQ模型预测的年平均EC浓度,估算了中国2013年归因于EC的过早死亡。采用面向源技术估算了六个来源对EC的贡献,包括居民,工业,运输,露天燃烧,电力和其他来源。利用暴露-响应函数（ERFs）计算EC的过早死亡人数,以确定可以有效降低中国不同地区的BC相关早死的来源。利用戈达德地球观测系统化学传输模型（GEOS-Chem）预测的四种代表性浓度路径情景（RCP2.6,RCP4.5,RCP6.0,RCP8.5）下从2010年到2050年的PM2.5、O3浓度。预测未来中国PM2.5、O3的疾病负担和YLL。PM2.5增加10μg/m3,呼吸门诊患者的RR增加0.37%,女性暴露于PM2.5（RR:1.005,95%CI:1.003-1.006）比男性（RR:1.002,95%CI:1.001-1.004）更敏感,15-60岁（RR:1.004,95%CI:1.003-1.006）比60岁以上年龄组（RR,1.003,95%CI:1.001-1.005）更敏感。在温暖期,呼吸系统门诊量与O3没有显着相关性,而在寒冷期则与O3呈负相关。PM2.5在寒冷期要比温暖期与呼吸道门诊量关系显著。PM2.5对所有病因死亡率都有显著影响,PM2.5增加10μg/m3,死亡率增加0.7%（RR:1.007,95%CI:1.001-1.012）。对于PM2.5,每增加10μg/m3,呼吸道疾病死亡率上升1.9%（RR 1.019,95%CI:1.003-1.035）。对于O3,每增加10μg/m3,导致全因死亡率增加了0.80%（RR:1.008,95%CI:1.001-1.015）。循环系统疾病的死亡率提高了1.10%（RR:1.011,95%CI:0.999-1.021）。在PM2.5五种组分中,EC对上海市全因死亡率的影响最大,每增加10μg/m3浓度,死亡率增加10.5%（RR:1.105,95%CI:1.027-1.189）,其次是OC（RR:1.058,95%CI:1.028-1.089）,NH4+（RR:1.027,95%CI:1.003-1.052）和SO42-（RR:1.010,95%CI:1.000-1.021）。对于呼吸系统疾病的死亡率,EC,OC,NO3-和NH4+具有重大影响。除SO42-外,单日滞后模型的RR值均小于移动平均滞后模型。2013年,中国由EC造成的全因早死总数约为1 436 957（95%CI:998 746-2 029210）。河南的死亡人数最多,为161 252（95%CI:113 067-224 682）。居民和工业来源是造成EC过早死亡的两个主要来源,分别导致915 031（95%CI:627 254-1 317 654）（60.0%）和326 765（95%CI:220 012,482 996）（19.6%）死亡。与2050年相比,自2010年以来PM2.5浓度在-31.5%至14.5%之间变化,导致的PM2.5相关死亡率变化为-13.5%至9.4%,而PM2.5相关YLL变化为-25.5%至0.7%。到2050年,O3的浓度变化为-13.3%至3.7%,导致O3相关死亡率的变化为-26.9%至13.1%,YLL的变化为-48.6%至4.0%。另外,到2050年,两种污染物在RCP4.5情景下的健康影响之和最小。结论:PM2.5、O3对门诊量及死亡人数均产生不同程度的风险。中国需要采取更加积极的PM2.5和O3污染的缓解措施。尽管估算存在不确定性,但建议在中国降低EC会带来重大的健康益处,控制工业和交通来源将有效减少中国由EC引起的过早死亡。另外RCP4.5是未来PM2.5、O3相关的死亡人数最低的情景。控制未来气候变化下的污染物排放具有巨大的健康效益。