多水平模型在土壤镉污染与人群尿镉水平关系研究中的应用

摘要

目的基于层次结构数据的特点,运用多水平模型分析中部某县人群尿镉水平可能的影响因素,探讨多水平模型实际应用中处理层次结构数据的优势。方法 2013年5月,以整群抽样的方法在中部某县12个行政村抽取年龄≥20岁居民1 460名,进行尿镉水平可能影响因素调查和尿镉水平检测,并对调查区农田土壤特征污染物镉含量进行测定。完成调查并符合纳入标准的对象共计1 410名,调查区农田土壤检测样品共计318份。根据数据特点,将个体看作水平1单位,调查村看作水平2单位,运用SAS 9.3软件中处理层次结构数据的MIXED过程对数据进行多水平分析。在不考虑数据层次结构的情况下,运用SAS 9.3软件拟合一般线性模型,比较多水平模型及一般线性模型的拟合效果。结果本研究最终纳入1 410名研究对象,年龄（55.2±11.1）岁,其中男性645名（45.74%）,女性765名（54.26%）。家庭人均每年食用大米量（100.9±40.3）kg。有从事采选矿工作经历的占18.65%（262/1 410）。尿镉水平为（9.39±2.16）μg/g肌酐。土壤镉普遍超标。一般线性模型对数据拟合结果显示,除了是否从事采选矿工作差异无统计学意义（x~2=1.05,P=0.305）以外,村土壤镉水平、年龄、食用自产大米量、性别差异均有统计学意义（x~2分别为401.39、34.9、4.16、86.15,P值分别为＜0.01、＜0.01、0.041、＜0.01）。空模型拟合结果显示本研究ICC=0.435 5,尿镉在村水平上存在聚集性。多水平模型全模型分析结果显示解释变量村土壤镉水平、年龄、食用自产大米量、性别差异有统计学意义（Wald x~2值分别为2.55、6.34、2.37、10.32,P值分别为0.029、＜0.01、0.018、＜0.01）,是否从事采选矿工作差异无统计学意义（x~2=0.78,P=0.438）。用于进行模型比较的拟合优度指标,多水平模型拟合结果均小于一般线性模型。水平2解释变量村土壤镉水平的回归系数为0.84,可解释的变异约占总变异的35.26%。结论多水平模型分析层次结构数据较一般线性模型更加合理;村土壤镉水平对人群尿镉水平影响较大。