空气污染对气流阻塞性疾病患者入院情况的影响

秦佳玉，崔斯乐，安冀东，霍建民

（哈尔滨医科大学附属第一医院 呼吸内科，黑龙江 哈尔滨）

0 引言

近些年来，随着全球经济的迅速发展，生物质能源的不断消耗，空气质量问题也日益凸显，空气污染可对机体的多个系统造成影响[1-2]，特别是心血管及肺部疾病，全球的空气污染问题已经成为人们死亡的主要原因之一[3-4]。气流阻塞性疾病主要包括慢性阻塞性肺疾病和支气管哮喘（分别简称为慢阻肺和哮喘）。慢阻肺和哮喘是两种常见的非传染性气道疾病[5-6]，在全世界范围内都具有极高的发病率和死亡率。已有流行病学研究发现城市空气中的颗粒污染物和气流阻塞性疾病的急性加重有密切关联[7]。哈尔滨市是东北的老重工业基地，并且冬季的供暖期长达五个月，空气污染物浓度有着明显的变化趋势[8]。本研究目的在于研究空气污染物之间的相互作用、大气污染情况与气流阻塞性疾病患者健康效应之间的关系。

1 资料与方法

1.1 临床资料

本研究采用回顾性分析研究方法，收集了中华人民共和国生态环境部官方网站的全国空气质量信息发布2016年7月至2018年6月哈尔滨地区每日的大气主要污染监测数据（分别为 PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO、AQI）。

收集2016年7月至2018年6月哈尔滨医科大学附属第一医院呼吸内科每日的患者入院人数及相关资料，共10827人。收集符合要求的患者共1650人进行进一步研究，其中慢阻肺患者967人（占入组患者人数的58.61%），哮喘患者683人（占入组患者人数的41.39%）。

1.2 统计学方法

1.2.1 统计学模型

本研究应用软件R3.5.2对所收集的数据进行统计分析。采用广义相加模型建立空气中主要污染物浓度与入院人数之间的关系，由于本研究收集的相关资料服从Poisson Distribution（泊松分布），采用时间序列数据的泊松回归模型。

1.2.2 空气污染物之间的相关性分析

将空气中主要污染物 AQI、PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3之间利用统计学Spearman相关系数分析，找出这些污染物之间是否存在相关性。

1.2.3 滞后及累积效应分析

空气污染对人体的健康产生影响往往有滞后性和累积性，选用单滞后效应 0～7天（lag0～lag7）和累积滞后 01～07天（lag01～lag07）进行分析。lag0，lag1，……，lag7分别表示当天，第1天，……，第7天滞后，累积滞后0～n表示当天到第n天污染物浓度的累积平均值，分别表示为lag01，lag02，……，lag07。以得出的效应最大值为准，报告最终结果。

1.2.4 双空气污染物模型

为控制大气中其他污染物对某种污染物健康效应的影响，在采用单污染物模型估计某污染物对健康效应的影响时，每次纳入一个共存污染物为自变量，拟合双污染物模型。

2 结果

2.1 空气污染物之间的相关性分析

根据表 1、表 2，空气中主要污染物（PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO）之间存在明显的相关性（P＜0.001），提示各个空气污染物之间存在相互影响，因此空气污染物之间也可能是混杂的因素，对人体的影响也是混杂的。通过表1、表2可以发现，空气中的O3与其他空气污染物质的相关系数较低，或没有统计学意义（P＞0.05），表明O3与其他空气污染物相关程度较低。

表1 各污染物之间相关系数

表2 各空气污染物之间的相关性检验P值

2.2 空气中主要污染物对气流阻塞性疾病患者入院的影响

2.2.1 空气中主要污染物对慢性阻塞性肺疾病患者入院的影响

将 AQI、PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3对慢阻肺患者入院情况的滞后影响与累积影响经过统计学计算分析后进行对比，可见空气中主要污染物对慢性阻塞性肺疾病患者日住院情况的影响情况存在滞后性和累积性，慢阻肺患者在AQI、PM2.5、PM10、CO 在累积第 7天（lag07）影响最明显，并达到最大值。SO2、O3在累积第3天（lag03）影响最明显，并达到最大值。NO2在累积第4天（lag04）影响最明显，并达到最大值。

2.2.2 空气中主要污染物对支气管哮喘疾病患者入院的影响

将 AQI、PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3对支气管哮喘患者入院情况的滞后影响与累积影响经过统计学计算分析后进行对比，可见空气中主要污染物对支气管哮喘患者日住院情况的影响情况存在滞后性和累积性，哮喘患者在AQI、PM2.5、SO2、NO2、CO 在滞后第 5天（lag5）影响最明显，并达到最大值。哮喘患者在PM10在累积第5天（lag05）影响最明显，并达到最大值。O3在累积第3天（lag03）影响最明显，并达到最大值。

2.3 双空气污染物模型

本次研究发现，调整空气中其他主要污染物后，建立双空气污染模型，各空气主要污染物 AQI、PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3建立双空气污染模型后对慢阻肺和哮喘患者入院人数情况的影响没有统计学差异。

3 讨论

空气中主要污染物 PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO 之间存在明显的相关性，O3与其他空气污染物相关程度较低，也提示O3可能是一种特殊的空气污染物质，因O3本身也是大气层中固有的气体，O3对人体的影响待进一步完善相关研究[9-11]。空气污染对人体健康造成的影响是多种污染物混合相互作用后共同产生的影响，不是单个污染物产生影响的累积[12-13]。空气污染对患气流阻塞性疾病患者的影响存在滞后性和累积性，但由于本研究只对7天内的滞后及累积情况进行研究，有一定的局限性，该方向可进行进一步相关研究。慢阻肺患者入院情况与 PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO 之间存在明显的正相关性，与O3无明显的正相关性[14-15]。哮喘患者入院情况与 PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3之间存在明显的正相关性。因此当出现雾霾天气时，人们特别是气流阻塞性疾病患者应采取相应的防护及措施，来减少空气污染对人体健康造成的损害。