大气颗粒物与不良出生结局的关系研究及健康风险评价

摘要

背景：空气污染是一个威胁全球公共卫生的重要问题，在快速发展的中国尤为突出，它与早产的关系引起了广泛关注。空气污染与早产的研究是目前国内外研究热点之一，空气污染是否导致早产的风险尚存在争议，且很少有研究探讨空气污染严重地区与早产之间的潜在关系。本研究基于兰州出生队列的调查资料，运用logistic回归模型探讨我国兰州市大气污染与早产的关系，明确特定大气污染物影响胎儿早产的作用敏感期，更为准确地揭示和阐明不同的空气污染物在其关键的暴露窗口对早产的影响。同时，抽取一定样本进一步对其不同燃料类型、不同季节室内PM2.5进行采样，并对其化学组成进行分析，评价其通过呼吸暴露途径的健康风险以及重金属污染与出生结局的关系，力求全面的反映兰州市大气污染尤其是颗粒物对人群健康的影响。 目的：运用Logistic回归模型研究孕期内大气颗粒物（PM10）暴露与早产的关系，探讨大气颗粒物在孕期内关键时间窗口的暴露对早产的影响，为政府相关部门制订空气污染控制措施和减少早产的发生提供科学的依据，并进一步探讨该模型在大气颗粒物污染与早产关系研究中的适用性及应用价值，为我国环境流行病学的研究提供有意义的方法学参考。同时，对研究对象室内PM2.5所含重金属经呼吸途径所造成的健康风险进行评价，估算人群健康风险可接受水平，为风险管理及制定风险调控策略提供决策依据，对于保障公众健康具有重要意义。 方法：（1）对2009～2012年兰州市主城区空气自动监测站监测数据进行统计分析。（2）采用队列研究方法，于2010～2012年在甘肃省兰州市建立了出生队列，采用问卷调查的方式收集孕妇孕期内各种相关因素，从医院记录获取新生儿出生结局及孕妇并发症等信息。（3）结合空气污染监测数据，基于家庭与工作地址采用反距离加权的方法对孕妇孕期内的个体暴露进行估算。（4）运用logistic回归模型调整孕妇年龄、学历、家庭收入、孕期是否吸烟、怀孕季节、产次及家庭燃料类型等因素，分析不同的时间尺度下暴露于特定时间窗口的大气颗粒物与早产的关系。（5）采用美国EPA推荐的健康风险评价模型，定量分析室内厨房PM2.5中重金属污染经呼吸途径导致的健康风险。 结果：（1）兰州市 PM10全年污染水平均较高，冬春季明显高于夏秋季节，采暖期明显高于非采暖期，年变化主要表现为在12月至次年3-4月两个明显高峰，主要是11月份兰州进入采暖期，而其能源结构主要以燃煤为主，燃煤量大幅提高，而且冬季逆温及静风天气频率高，导致污染物不易扩散，春季又常出现沙尘天气，因此可以说明燃煤和扬尘对兰州市 PM10污染贡献最大。（2）单污染物Logistic回归分析结果显示：在分娩前4周、分娩前6周、分娩前8周，暴露于高浓度的PM10对早期早产有不良影响，PM10含量每增高10ug/m3，其OR值分别为1.07（95%CI：1.02–1.13）、1.09（95%CI：1.02–1.15）、1.10（95%CI：1.03–1.17）；整个孕期、怀孕前三个月、分娩前4周及分娩前6周，暴露于高浓度的PM10对医源性早产有不良影响，PM10含量每增高10ug/m3，其OR值分别为1.14（95%CI： 1.02–1.28）、1.07（95%CI： 1.01–1.14）、1.04（95%CI：1.00–1.09）、1.04（95%CI： 1.00–1.09）。（3）多污染物Logistic回归分析结果显示：将孕妇不同的暴露窗口与污染物PM10、SO2同时纳入回归模型时，在分娩前4周、分娩前6周、分娩前8周，暴露于高浓度的PM10对早期早产有不良影响，PM10含量每增高10ug/m3，其OR值分别为1.08（95%CI：1.02–1.14）、1.09（95%CI：1.03–1.16）、1.10（95%CI： 1.03–1.18）；在整个孕期、怀孕前三个月及分娩前4周，暴露于高浓度的PM10对医源性早产有不良影响，PM10含量每增高10ug/m3，其OR值分别为1.13（95%CI：1.00–1.27）、1.07（95%CI：1.00–1.14）、1.04（95%CI： 1.00–1.09）。将孕妇不同的暴露窗口与污染物PM10、NO2同时纳入回归模型时，在怀孕后三个月、分娩前4周、分娩前6周、分娩前8周，暴露于高浓度的PM10对早期早产有不良影响，PM10含量每增高10ug/m3，其OR值分别为1.11（95%CI：1.00–1.22）、1.09（95%CI：1.03–1.15）、1.11 （95%CI： 1.04–1.18）、1.13（95%CI： 1.05–1.21）；在整个孕期、怀孕前三个月及分娩前4周，暴露于高浓度的PM10对医源性早产有不良影响，PM10含量每增高10ug/m3，其OR值分别为1.15（95%CI： 1.02–1.31）、1.08（95%CI：1.01–1.16）、1.04（95%CI： 1.00–1.09）。将孕妇不同的暴露窗口与污染物PM10、NO2、SO2同时纳入回归模型时，在怀孕后三个月、分娩前 4 周、分娩前 6周、分娩前8周，暴露于高浓度的PM10对早期早产有显著不良影响，PM10含量每增高 10ug/m3，其 OR 值分别为 1.11（95%CI：1.01–1.23）、1.09（95%CI：1.03–1.15）、1.11（95%CI： 1.04–1.18）、1.13（95%CI： 1.05–1.21）；在整个孕期、怀孕前三个月及分娩前4周，暴露于高浓度的PM10对医源性早产有不良影响，PM10含量每增高10ug/m3，其OR值分别为1.14（95%CI：1.01–1.30）、1.08（95%CI： 1.01–1.15）、1.04（95%CI： 1.00–1.09）。(4)研究区域室内厨房PM2.5中20种重金属元素经呼吸途径对人体造成的健康风险研究结果表明：厨房采用不同燃料类型对成人及儿童造成的非致癌风险及致癌风险是有很大区别的。采用燃料煤做饭，重金属污染造成的非致癌风险和致癌风险最高，使用清洁能源气和电对儿童及成人造成的非致癌风险和致癌风险基本一致。5) PM2.5中所含重金属元素As、Cd、Ba等与不良出生结局（低出生体重（新生儿体重<2500 g）、小于胎龄儿）存在线性关系。在采暖季节，重金属元素As和Cd的浓度和新生儿体重呈负相关，重金属元素As和Cd的浓度和孕周呈负相关；在非采暖季，重金属元素Ba，Fe和Tl的浓度与新生儿体重呈正相关，重金属元素Fe和孕周呈正相关。 结论：妊娠期PM10暴露会增加早产风险，而不同的临床亚型和不同的暴露窗口，早产风险也有所不同。早产的主要敏感期窗口在分娩前4周、分娩前6周、分娩前8周，暴露于高浓度的PM10对医源性早产、早期早产的不良影响更显著。

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