临沂市主要大气污染物人群健康效应研究

摘要

近年来，临沂市环境污染（尤其是大气污染）引起社会、政府等高度关注，掌握临沂市大气污染物的暴露-反应关系及其在空间上暴露效率情况，对我国开展大气环境与健康研究具有重要意义。 本研究从流行病学角度，采用时间序列广义相加模型（Generalized Additive Model, GAM）探索2015年临沂市大气污染物与居民呼吸系统疾病和循环系统疾病门诊的暴露-反应关系，揭示临沂市大气污染物对人群健康的特征；建立临沂市主要大气污染排放清单，并通过CALPUFF模型进行模拟，探索污染物的空间分布和居民暴露效率情况，有助于掌握健康效应的空间分布规律，为居民健康防护及相关政策制定提供科学依据。 研究结果表明：(1)临沂市污染物对呼吸系统疾病和循环系统疾病门诊人数存在滞后效应，对于呼吸系统疾病而言，PM2.5(lag05)、PM10(lag0)、SO2(lag0)、NO2(lag0)、CO(lag0)、O3(lag3)每增加1单位浓度(CO的1单位浓度为0.1mg/m3，其余污染物为10μg/m3，下同)时，呼吸系统疾病门诊量的超额危险度(Excess Risk,ER)分别为：0.6%、0.36%、1.77%、1.29%、0.69%、1.07%；对于循环系统疾病而言，PM2.5(lag04)、PM10(lag04)、SO2(lag05)、NO2(lag05)、CO(lag0)、O3(lag3)每增加1单位浓度时，循环系统疾病门诊量的ER值分别为：0.72%、0.80%、3.55%、3.54%、0.77%、1.39%；(2)不同性别、不同年龄对呼吸系统疾病和循环系统疾病存在一定的效应修饰作用；(3)本研究建立的排放清单显示：2015年临沂市PM2.5、PM10、SO2、NOx、CO、VOCs、NH3的排放总量分别为10.9、14.3、8.8、15.0、148.5、49.3、12.4万吨；(4)从大气污染物排放的部门分布情况来看，PM2.5和PM10主要贡献源为民用源和工艺过程源；SO2主要贡献源为民用源、化石燃料固定燃烧源和工艺过程源，NOx最主要来源于交通源和化石燃料固定燃烧源；民用源、工艺过程源和交通源是CO的主要排放源；VOCs主要来源于工艺过程源和民用源；NH3大部分主要来源于农业源；(5)从工艺过程源的数量来看，临沂市数量较多的企业类型是非金属矿物制品业、食品制造业，其次为化学药品、化学原料和化学制品制造业、纸制品、纺织业、有色金属冶炼和压延加工业、化学原料药等。(6)四种污染物CALPUFF(California Puff Model, CALPUFF)模拟结果分布情况都较为相似，浓度较高的区域主要集中在：苍山县和费县交界处、费县东部、兰山区北部、河东区中南部及莒南县中西部地区。(7)对于临沂市居民暴露效率来说，不同行业、不同污染物对临沂市居民的暴露效率差异很大。如沂水县居民应重点关注玻璃纤维纱行业造成的危害，大部分行业造成兰山区和罗庄区居民处于较高暴露水平。(8)暴露效率与污染源的排放量分担率、暴露效率与浓度贡献分担率均没有明显的相关性，但暴露效率与排放量分担率和贡献率的比值却存在显著的正相关关系。因此临沂市居民尤其是男性及儿童应重点关注污染物造成急性呼吸系统疾病，而中年人群应重点关注污染物造成的循环系统疾病。从空间尺度上，由于兰山区、罗庄区和河东区交汇处人口密集，暴露效率也相对较高，居民应做好个体防护措施。此外政府部分应重点对民用源和工艺过程源进行重点管控和治理，从根源上解决大气污染物带来的一系列问题。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究进展

1.3 研究目的与意义

1.4 研究内容与技术路线

2 基于GAM模型的暴露-反应关系

2.1 数据来源

2.2 模型构建与统计分析方法

2.3 研究结果

2.4 本章小结

3 临沂市大气污染源排放清单

3.1 大气污染物排放清单建立方法

3.2 排放因子

3.3 临沂市大气污染物排放清单及其时空分布特征

3.4 排放清单不确定性

3.5 本章小结

4 空气质量模拟及人体暴露效率的评价

4.1 研究区域和模拟时段

4.2空气质量模型 CALPUFF概述

4.3 CALMET气象场参数选择和模拟验证

4.4 CALPUFF参数选择和模拟验证

4.5 CALPUFF模拟结果分析

4.6 临沂市居民暴露效率评价

4.7 研究小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

在校期间发表的学术论文与研究成果