黄河沿岸河南农村地区孕期大气污染物暴露与早产的关系

李沁洋，龚勇祥，柴 健，周郭育，张军喜，孙盼盼，余方方，蒋丽芳，邓启红，巴 月

1)郑州大学公共卫生学院环境卫生学教研室 郑州 450001 2)河南省生殖健康科学技术研究院，国家卫生健康委员会出生缺陷预防重点实验室 郑州 450002

黄河是中国重要的生态屏障和经济带，推进黄河沿岸地区生态保护，提高当地人民群众健康水平，对于黄河流域高质量发展具有重要意义[1]。黄河在河南的长度近711 km，沿岸的济源、洛阳、三门峡等地区重污染行业分布较集中，省内地理、经济和生态状况对黄河流域生态保护和经济发展具有重要影响[2]。

大量研究[3-4]表明，孕期大气污染物暴露会增加早产风险。先前大气污染物暴露与早产关系的研究大多在城市地区开展[5-6]，但是由于城市地区与农村地区孕妇生活水平和医疗条件不同，其研究结论可能不适用于农村地区[7]，农村地区早产问题愈发受到关注[8]。本研究拟探讨黄河沿岸河南农村地区母亲孕期大气污染物暴露与早产的关系，以为政府制定相关公共卫生政策，降低早产引发的医疗负担提供建议。

1 资料与方法

1.1 孕产数据来源基于国家免费孕前优生健康检查项目，本研究收集了三门峡市、洛阳市、济源市、郑州市、焦作市、新乡市、开封市、濮阳市农村地区2015年1月1日至2018年12月31日的孕妇及其单胎活产新生儿资料。排除多胎、死胎及胎龄小于20周或大于44周的研究对象。通过自述访谈、孕前体检、妊娠早期随访和产后随访获取数据，包括孕妇居住位置、年龄、末次月经时间、胎次、孕前体重和身高、孕期吸烟和饮酒状况，新生儿分娩日期、胎龄和性别。使用百度地图拾取坐标系工具(http://api.map.baidu.com/lbsapi/getpoint/index.html)获取各县区人民政府的坐标，以代表参与者居住位置。根据末次月经时间确定怀孕日期，根据怀孕日期将怀孕季节分为暖季(4月至9月)和冷季(10月至3月)[9]，将妊娠窗口期分为孕早期(1～12周)、孕中期(13～27周)和孕晚期(≥28周)。妊娠37周前分娩为早产[10]。本研究经郑州大学伦理委员会及河南省生殖健康科学技术研究院伦理委员会批准，个人信息均经去隐私化处理，参与者均提供书面知情同意书。

1.2 大气污染物暴露评估大气污染物数据来源于河南省境内和省外的环境监测点。收集并整理黄河沿岸河南段相应地区监测点2015～2018年大气环境监测数据，包括CO、NO2、SO2、PM10、PM2.5的日均浓度和O3每日最大8 h平均浓度。使用反距离加权模型评估各县区大气污染物浓度，用以代表个体污染物暴露水平[11]。根据每周大气污染物浓度计算各孕期和总孕期的大气污染物浓度。

1.3 统计学处理使用R软件进行统计分析。早产、足月产孕妇及新生儿人口学特征的比较采用χ2检验或两独立样本t检验。采用Logistic回归分析母亲孕期大气污染物暴露与早产的关系；在回归模型中增加大气污染物暴露和母亲怀孕季节的交互项，评估大气污染物暴露与母亲怀孕季节的交互作用对早产的潜在影响。使用ArcGIS 10.7软件(ESRI Inc.,Redlands,CA,USA)对大气污染物暴露水平的地理分布和早产发病率进行可视化处理。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 孕妇及其新生儿的基本信息最终纳入275 380份数据，其中早产儿6 053人，早产发生率为2.2%。早产、足月产孕妇及其新生儿基本信息的比较见表1，可知，文化程度高、孕期吸烟或饮酒、冷季怀孕的产妇及初产妇早产风险更高。

2.2 黄河沿岸河南农村地区大气污染物暴露水平该地区污染物分布地图见图1。SO2在黄河沿岸河南西部农村地区浓度较高，在东部农村地区浓度较低；其他大气污染物地区分布基本一致，均表现为中段污染物浓度较高，而东西部较低。2015～2018年黄河沿岸河南农村地区6种大气污染物浓度见表2。

图1 黄河流域河南段农村地区2015～2018年各污染物浓度平均值分布地图

表2 2015～2018年各大气污染物浓度的统计学描述

2.3 孕期大气污染物暴露对早产的影响以孕妇年龄、文化程度、胎次、孕前BMI及怀孕季节为调整因素，以总孕期污染物暴露水平为自变量，以是否早产为因变量进行Logistic回归，结果(表3、4)显示，随着总孕期CO、NO2、SO2、PM10、PM2.5暴露水平增加，早产发生风险升高；随着总孕期O3暴露水平增加，早产发生风险降低。

表3 Logistic回归变量赋值

表4 不同大气污染物暴露水平对早产的影响

续表4

进一步分析发现，怀孕季节对总孕期大气污染物暴露与早产的关系具有修饰效应(表5)。与暖季怀孕相比，冷季怀孕的孕妇总孕期CO、NO2、SO2、PM10和PM2.5暴露水平改变增加早产的风险，而暖季怀孕的孕妇早产风险更易受总孕期O3暴露水平的影响。

3 讨论

上海市闵行区的一项研究[12]表明，孕妇孕期暴露于PM2.5、SO2、NO2和CO会增加早产风险。深圳市一项时间序列研究[13]发现孕期暴露于PM2.5和CO会对新生儿早产有潜在的急性影响。本研究发现，孕期暴露于PM10、PM2.5、SO2、NO2和CO会增加早产风险，这与先前的研究较为相似。有研究[14]表明，大气污染物通过扩散方式进入胎盘后被吸入肺泡，进而循环到全身器官，引起细胞氧化损伤和炎症，这可能导致早产的发生。此外，DNA甲基化和线粒体DNA含量改变以及内分泌紊乱也是早产发生的可能机制之一[15]。但大气污染物暴露致早产发生的具体机制仍有待于进一步研究。

但目前有关O3暴露与早产关系的研究结果并不一致。有研究[13,16-17]发现，O3暴露会增加早产风险。也有研究者[18]指出，O3暴露会降低早产风险。有学者[19]提出，暴露于无毒剂量的O3可能会激活机体的抗氧化作用，增强免疫系统。本研究发现早产风险与孕妇孕期O3暴露呈负相关，这可能与本研究中O3暴露浓度较低有关。

呼和浩特一项研究[20]发现不同的大气污染物具有明显的季节效应，夏季怀孕的母亲NO2和PM2.5暴露对早产的影响更大，而SO2和CO暴露对早产的影响较小，提示大气污染物暴露与早产风险的关联可能受到怀孕季节的影响。而本研究发现，与暖季怀孕的母亲相比，冷季怀孕的母亲孕期CO、NO2、SO2、PM10和PM2.5暴露水平增加更容易增加早产风险。有研究[21]表明孕早期可能是大气污染物暴露增加早产风险的敏感窗口期，而在农村地区，冷季燃煤取暖现象比较普遍，室内CO、NO2和SO2浓度较高，且PM10和PM2.5冬季交通运输排放量较大，冷季怀孕的母亲孕早期更易暴露于大气污染物，这在一定程度上解释了本研究的部分结果。冷季怀孕的孕妇更需注意减少大气污染物暴露。

本研究也存在某些局限性。该研究本质上属于生态学研究，在进行暴露评估时，不可避免地存在一些潜在暴露评估偏差。鉴于此，我们采用反距离加权模型，用县区污染物浓度间接评估当地人群个体暴露水平，尽可能地提高了个体暴露评估的准确性。未来的研究可采取针对个体暴露的直接评估手段，以获取更加精准的结果。

综上，本研究表明，黄河沿岸河南农村地区孕妇孕期PM10、PM2.5、SO2、NO2和CO暴露增加早产风险，O3暴露降低早产风险，且孕妇怀孕季节可修饰孕期大气污染物暴露与早产的关系。