南昌市两区空气污染对小学生肺功能的影响研究

陈丽媛，吴磊

（1.南昌大学公共卫生学院 江西省预防医学重点实验室，江西 南昌 330006；2.南昌市青云谱区疾病预防控制中心，南昌 330001）

空气污染是一个全球性的问题， 是影响人类健康的最重要的环境决定因素之一。 全世界大约有3 亿儿童呼吸着剧毒的空气， 室内外空气污染与五岁以下儿童死亡人数的十分之一有关， 其中约20%可归因于室外空气污染[1]。 儿童肺功能检查对呼吸系统疾病[2-5]的诊断、鉴别诊断、病情严重程度的评价、疗效判断及预后起着重要作用[6-7]。 儿童肺功能与身高、体重、年龄有关[8]，同时儿童肺功能受不同人群种族、地理位置、家庭环境影响[9-10]。 相比于成年人来说，儿童肺部发育尚不完全，对空气污染的变化更为敏感， 而江西地区针对大气污染物的研究甚少。 因此本研究提出评估南昌市大气污染物下的儿童暴露水平， 识别大气污染物相关的儿童肺功能影响特征；为采取针对性的人群（儿童）干预措施，制定应对策略提供依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2015 年至2018 年， 在南昌市青云谱区某小学和青山湖区某小学， 采用整群随机抽样方法，每年选择3~5 年级小学生600 名，排除既往有呼吸系统疾病情况的，共2954 名学生进行问卷调查。 问卷内容包括基本信息，居住生活环境情况如住房周围100 米存在的环境污染现象、 是否有被动吸烟、是否使用排油烟机、养宠物、使用跟空气污染有关的化学品、家庭使用空气净化器等。

1.2 肺功能检测 在取得学校及家长同意后，参加问卷调查的学生中每个年级随机抽取1 个班的学生开展肺功能测试,共1207 人完成肺功能测试。测试开始前询问小学生健康状况，排除患病儿童。 肺功能检测：采用便携式肺功能仪，由研究前经过严格统一培训的专业人员负责。 检测项目包括用力肺活量（FVC）、1 秒用力呼气量（FEV1）、呼气峰值流速 （PEF）、25% FVC 时的用力呼气量(V25)、75%FVC 时的用力呼气量(V75)。 同时测量身高、体重和记录性别、年龄，输入肺功能仪保存。

1.3 环境空气质量监测 监测区以研究所选定的两所小学作为PM2.5 监测采样点， 监测学校位于国控环境空气质量监测站2 km 覆盖范围内，在空气质量监测点收集2015 年至2018 年全年6 种常规大气污染物SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5日均浓度。

1.4 统计学分析 采用SPSS 20.0 进行统计分析，连续型数据以（±s）表示，两样本均数比较采用t检验， 肺功能及其影响因素采用单因素分析及多重线性回归分析。 多重线性回归时，分别以肺功能指标为因变量，以身高、体重、年龄为自变量分性别进行分析。

2 结果

2.1 南昌市青山湖和青云谱区空气质量及污染物分析 对两区污染物浓度比较发现2015 年至2018年， 青云谱区NO2、CO 的年均浓度高于青山湖区，2015 年至2016 年， 青云谱区O3-8h、PM10的年均浓度高于青山湖区，差异具有统计学意义（P<0.05）。见表1。

表1 青山湖和青云谱区国控环境监测点污染物浓度（±s）

表1 青山湖和青云谱区国控环境监测点污染物浓度（±s）

注：* 为青云谱区污染物浓度高于青山湖区（P<0.05），** 为P<0.001。

污染物2015青山湖区2016 2017 2018 2015青云谱区2016 2017 2018 SO2(μg/m3)NO2(μg/m3)CO(μg/m3)O3-8h(μg/m3)PM10（ug/m3)PM2.5(μg/m3)18.34±11.49 22.58±11.85 0.75±0.24 84.45±41.39 65.88±40.04 43.01±30.09 16.13±10.80 26.81±14.16 0.84±0.31 94.20±37.97 77.71±55.62 48.43±35.44 15.24±8.17 32.15±16.04 1.02±0.29 98.38±40.98 82.36±51.81 46.60±32.93 11.18±6.28 29.23±14.46 0.74±0.35 94.64±44.71 62.04±34.4 31.20±19.36 18.76±9.06 37.69±15.24**1.13±0.40**68.71±36.14**83.16±52.33**47.97±27.03*15.43±9.59 38.08±19.36**1.08±0.41**79.65±39.44**86.50±60.93*49.14±36.33 13.86±8.44*40.44±19.83**1.12±0.39**97.38±45.71 77.02±47.73 43.56±31.30 10.67±6.93 40.57±19.61**1.06±0.37**98.32±49.12 69.09±41.76*30.61±21.40

2.2 小学生居住生活环境情况 青云谱区共1377名学生，青山湖1577 名学生进入调查，其中男生1563 名，女生1371 名，平均年龄（8.86±2.25）岁，平均身高（136.83±9.99）cm，平均体重（34.42±8.89）kg。身高、体重、年龄、性别两区比较差异无统计学意义（P>0.05）。对两个调查区的学生的生活居住情况进行调查分析发现，两区的环境周围是否存在环境污染情况、臭水沟污染、垃圾站、噪音、供暖公司，被动吸烟、做饭使用主要燃料、使用排油烟机、驱蚊剂情况的差异具有统计学意义（P<0.05）。 见表2。

表2 小学生生活居住环境相关情况

续表2

2.3 肺功能结果 以性别分层，控制年龄、身高和体重等因素对两地区学生的肺功能指标FVC、FEV1、PEF、V25指标进行分析，结果如表3 所示。 可以发现除女生的用力肺活量（FVC）外，青云谱区学生的肺功能指标较青山湖区的学生差（P<0.05）。

表3 南昌市2 区学生肺功能指标实测值的协方差分析结果（±s）

表3 南昌市2 区学生肺功能指标实测值的协方差分析结果（±s）

注：* 为青云谱区学生肺功能指标值低于青山湖区（P<0.05），** 为P<0.001。

变量青山湖(n=601)女生（n=232）男生（n=369）青云谱(n=606)女生（n=267）男生（n=339）FVC（L/s）FEV1（L/s）PEF（L/s）V75（L）V25（L）2.03±0.47 1.90±0.40 3.54±1.08 3.47±0.98 1.83±0.50 2.24±0.47 2.08±0.41 4.17±1.25 3.88±1.12 1.89±0.49 1.96±0.42 1.83±0.36*3.25±0.57**2.99±0.72**2.19±0.65**2.04±0.36**1.90±0.29**3.41±0.51**3.09±0.66**2.31±0.74**

以性别分层，控制年龄、身高、体重等数据后对肺功能指标数据进行多重线性回归， 多重线性回归结果如表5 所示，其中影响因素的赋值如表4所示。 结果发现，地区对女生肺功能的V75和男生的FEV1、PEF、V25结果有影响， 是否使用化学品对男生肺功能的FEV1、PEF 和女生的FVC、FEV1结果有影响（P<0.05）。

表4 自变量赋值

表5 南昌市2 区学生肺功能指标实测值的协方差分析结果（±s）

表5 南昌市2 区学生肺功能指标实测值的协方差分析结果（±s）

β P女生FVC FEV1 PEF V25 V75化学品被动吸烟化学品空气净化器做饭主要燃料空气净化器地区做饭主要燃料排油烟机-0.598-0.022-0.528 0.593 0.124 0.445 0.758-0.091-0.291 0.038 0.042 0.029 0.015 0.033 0.046 0.019 0.054 0.026男生FVC FEV1 PEF V25 V75环境污染地区化学品驱蚊剂防蛀剂地区供暖公司(燃煤)环境污染垃圾站化学品地区空气净化器供暖公司(燃煤)垃圾站空气净化器养宠物空气清新剂驱蚊剂-0.045 0.303-0.148-0.166 0.169 0.753-0.084-0.101-0.103-0.472 0.785-0.600-0.086-0.088-0.603-0.244 0.297-0.253 0.032 0.027 0.048 0.005 0.017<0.001 0.034 0.048 0.015 0.012<0.001 0.013 0.027 0.034 0.011 0.019 0.015 0.013

3 讨论

国内外有很多研究都已证实空气污染对人体呼吸系统病症发生率[11]，对儿童肺功能有影响[12-15]。儿童处于生长发育中， 呼吸系统和免疫系统还不完善，对空气污染物较敏感[16-18]。 肺功能是呼吸系统病变早期效应指标， 所以儿童肺功能指标变化是反映空气污染对儿童肺部影响的敏感指标[19-23]。

本次研究选择青云谱区作为重污染区， 青云谱区为老城区，重工业企业较集中，特别是江铃汽车有限公司和洪都航空工业集团有限公司两大制造企业；污染物浓度结果显示2015 年至2018 年，青云谱区NO2、CO 的年均浓度;2015 年至2016 年，青云谱区O3-8h、PM10的年均浓度高于青山湖区。肺功能结果显示控制年龄、身高、体重影响，FVC、FEV1、PEF、V25、V75青云谱区男生比青山湖区低；女生除了FVC 外， 其余指标也是青云谱区较青山湖的差。 提示暴露于高浓度空气污染降低儿童肺功能指标可能。 多重线性回归也显示地区对女生肺功能的V75和男生的FEV1、PEF、V25结果有影响。同时本研究也显示家庭使用跟空气污染有关的化学品可能降低男生肺功能的FEV1、PEF 和女生的FVC、FEV1， 其中使用空气清新有提高男生V75可能。 住房周围100 米存在环境污染现象、 供暖公司、垃圾站、被动吸烟、做饭使用排油烟机、家庭使用驱蚊剂、 养宠物对男生女生不同的肺功能指标有不同影响。 家庭使用空气净化器，空气清新剂，冬季做饭使用清洁燃料对男女生不同的肺功能指标有正向作用。 家庭住房环境和大气污染物对室内外空气质量影响，从而对儿童肺功能有影响，应注重保护环境卫生及大气污染物的监控。