济南市空气污染物对小学生病症率及肺功能的影响研究

摘要

研究目的流行病学相关研究提示，儿童呼吸系统疾病患病率、症状发生率以及肺功能降低均与大气污染物存在一定的相关性。本研究选择在济南市空气污染较重的区域（历城区）背景下，开展空气污染物与小学生健康状况的连续性监测，评估高浓度空气污染情况下的小学生病症率以及肺功能的健康效应，旨在初步探索严重空气污染情况下小学生健康影响的变化趋势与显著特征，为今后的相关研究奠定基础，同时依据研究结果，提出针对性的措施与建议，为本地空气污染影响下的低年龄段人群（儿童）的健康干预、健康管理提供基础依据，指导学生和家长做好个人的防护与保护，减少健康损失。
　　研究方法选取济南市空气污染相对较重的历城区（重工业、化工企业区较多）作为本项研究的实施区域，选择历城区内空气质量环保监测站点——宝胜电缆监测点2公里范围内的一所小学学校作为研究现场，对该校三至五年级的所有在校学生开展连续性监测。本次调查为自愿性参加，调查对象签署知情同意书，最终纳入研究者共计614人。本项研究采用重复性测量设计调查小学生每周疾病、症状出现情况与空气污染的相关性，采用现况研究设计评估小学生肺功能与空气污染的相关性。小学生每周疾病和症状出现情况采用自行设计的调查问卷于每周五下午由班级辅导员集中收集本班级内学生从本周六开始至周五期间的健康状况，调查问卷由学生家长和学生本人共同完成填写。问卷调查时间范围为2014年11月15日～12月26日，共计6周。在问卷调查开始前和结束时，分别开展一次小学生肺功能检测，检测对象均为意愿参与问卷调查者，采用分层整群随机抽样方法，分别从三年级、四年级、五年级各抽取一个班级开展肺功能检测，累计检测小学生149人。肺功能检测指标包括用力肺活量(FVC)、1秒用力呼气量(FEV1)、呼气流速峰值(PEF)、25％FVC时的用力呼气流量(V25/PEF75)、75％FVC时的用力呼气流量(V75/PEF25)。
　　同时收集空气质量环保监测站点宝胜电缆监测点2014年11月1日～12月31日期间的细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)以及臭氧(O3)六种污染物日均浓度数据以及同期济南市日均温度和相对湿度数据。
　　描述性分析研究对象的基本特征和研究期间的空气污染物时间分布特征，计算小学生连续性测量期间每周的疾病患病率、症状出现率，比较各周疾病患病率和症状出现率的差异，分析每周疾病患病率和症状出现率与每周六种空气污染物浓度的相关性，评估空气污染物浓度升高时的疾病与症状发生风险;比较小学生两次短时间内不同空气污染暴露浓度下的肺功能各项指标差异，同时按照性别、年龄分层，进一步分析不同空气污染暴露情况下的短期肺功能变化效应。
　　结果连续监测结果分析显示，呼吸系统疾病中以急性鼻咽炎（普通感冒）、气管炎/扁桃体炎的患病率最高，监测的症状中，咽喉和鼻腔部位的症状发生率最高，其中咳嗽和流鼻涕是主要症状。SO2浓度的升高，会引起总疾病、呼吸系统疾病以及普通感冒患病风险的增高，此外，PM10、SO2以及NO2还会加剧过敏性鼻炎的患病风险;PM10、SO2以及NO2浓度的升高会引起总症状、咽喉部位（咳嗽、咳痰）以及鼻腔部位（流鼻涕、鼻塞、打喷嚏）等症状发生率的增高，此外，SO2浓度的升高，还会引起眼睛部位（眼睛疼、红、痒）症状发生率的增高;CO和O3浓度的变化对小学生疾病患病率和症状发生率的影响均无统计学意义。肺功能检测结果显示，PM2.5和NO2浓度的降低会引起小学生FVC和FEV1肺功能指标的显著升高，然而并未发现各项肺功能指标与其他污染物浓度的变化存在显著相关性。
　　结论PM10、SO2以及NO2浓度的升高会导致济南市历城区小学生呼吸系统疾病患病率和症状发生率的显著增多，其中SO2对疾病患病率和症状发生率的影响最为强烈。推断历城区小学生可能对周围空气中的PM2.5、NO2尤其是SO2更敏感，受到的不利影响也更严重。此外，空气污染物浓度的升高还会导致济南市历城区小学生肺功能相关指标的显著降低，按性别分层后，发现PM2.5和NO2浓度的降低会引起小学生FVC和FEV1肺功能指标的显著升高;按年级分层后，发现PM2.5和NO2浓度的降低会引起三年级学生FVC、FEV1和V75肺功能指标的显著升高，而对于四、五年级的学生来说，仅发现FVC和V25两项肺功能指标显著升高。推断空气污染物对低年龄段的健康影响更为明显。

目录

声明

摘要

符号说明

1 引言

2 资料与方法

2．1 研究区概况

2．2 研究对象与内容

2．3 质量控制

2．4 统计学分析

3 结果

3．1 小学生问卷调查质量

3．2 人口学特征

3．3 空气污染物及气象指标的描述性分析

3．4 空气污染物与气象因素之间的相关性分析

3．5 连续性监测期间空气污染物周均浓度差异性比较分析

3．6 连续性监测期间小学生疾病患病情况

3．7 连续性监测期间空气污染物与小学生疾病患病数的相关性分析

3．8 高浓度空气污染周相对于低浓度周(参考期)的小学生疾病发生风险

3．9 连续性监测期间小学生症状发生情况

3．10 连续性监测期间空气污染物与小学生症状发生数的相关性分析

3．11 高浓度空气污染周相对于低浓度周(参考期)的小学生症状发生风险

3．12 肺功能检测结果

4 讨论

5 结论

附录

参考文献

致谢

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