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气态污染已经成为当今社会亟待解决的难题,二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧是其中重要的组成部分。明确气态污染物与心脑血管疾病是否具有相关性以及气态污染物浓度对不同人群影响是否具有差异,对气态污染物的治理、疾病的预防具有重要意义。目的本研究通过分析天津市气态污染物NO2、SO2、CO和O3浓度对急性心脑血管疾病住院人数的影响,探究天津地区气态污染物对心脑血管疾病的危害。方法1.实验数据:收集2013年至2016年天津医科大学总医院心脑血管疾病入院患者数据(包括患者姓名、性别、年龄、家庭住址、单位地址、出院诊断等基本信息)。收集中国气象数据网(http://data.cma.cn/)同时间段天津市的气象数据,包括每日平均温度、相对湿度等。收集同时期的大气污染物数据,包括NO2、SO2、CO、O3、PM2.5和PM10的浓度监测数值(数据来自天津市环境监测中心)。2.数据处理及分析:(1)根据出院诊断筛选符合条件患者,统计研究期间每日因脑梗死和急性冠脉综合征入院人数并按照性别、年龄分成不同组别,计算研究期间不同时间段因心脑血管疾病入院的人数平均值,描述分析因脑梗死和急性冠脉综合征入院人数变化趋势;(2)分别计算NO2、SO2、CO、PM2.5和PM10的24小时平均浓度以及O3的日最大8小时平均值,并计算相应污染物每年的浓度平均值,描述各污染物研究期间浓度改变趋势;(3)利用泊松分布广义相加模型分析入院人数及所研究污染物之间相关关系,并调整节假日效应、星期几效应、时间趋势、每日平均温度、相对湿度等其他条件减少干扰因素对结果的影响。数据中出现的异常值、缺失值等采用替代法、插补法等方法进行处理。结果以P<0.05记为有统计学意义。结果1.2013-2016年天津医科大学总医院心脑血管疾病入院人数逐年增加,研究期间因脑梗死及急性冠脉综合征入院患者总数为15355例,其中脑梗死患者9081例,急性冠脉综合征患者6274例。男性脑梗死及急性冠脉综合征患者均多于女性,18-64岁(周岁)人群患者数少于65周岁以上人群患者数量。2.2013-2016年天津市空气中CO、SO2、PM2.5和PM10浓度呈逐渐下降趋势,NO2浓度变化趋势不明显,O3浓度呈增加趋势。研究期间NO2的平均浓度为49.56(±22.83)μg/m3,SO2 的平均浓度为 39.42(±40.12)μg/m3。CO 的平均浓度为 1.57(±0.84)mg/m3,O3 平均浓度为 80.37(±49.37)μg/m3,PM10 平均浓度为 125.81(±74.23)μg/m3,PM2.5平均浓度为 79.58(±54.74)μg/m3。这4年间的NO2年平均浓度均高于我国二级浓度限值的要求(40μg/m3)。SO2浓度在研究期间年平均值始终符合我国二级标准(60μg/m3)。CO和O3浓度在研究期间基本符合二级要求相应标准。PM10)年平均浓度为150.04μg/m3-102.01μg/m3,明显超过二级标准的年平均值70μg/m3。PM2.5年浓度范围是95.66μg/m3-69.05μg/m3,显著高于二级标准35 μg/m3的年平均浓度要求。3.气态污染物对脑梗死入院人数影响单污染物分析:(1)单日滞后分析,NO2浓度升高时在滞后3天和滞后7天RR值分别为0.985(0.973-0.997)和0.987(0.974-0.999),P<0.05。NO2浓度升高10μg/m3,滞后3天时脑梗死入院人数降低1.5%,滞后7天时脑梗死入院人数降低1.3%。SO2浓度升高时,滞后7天的RR值为0.987(0.977-0.998),P<0.05。SO2浓度升高10μg/m3,滞后7天时脑梗死入院人数降低1.3%。CO和O3浓度增加与脑梗死入院风险无明显相关性。(2)滑动滞后分析,NO2、SO2、CO和O3这4种气态污染物对脑梗死入院人数均无明显影响。4.气态污染物对脑梗死入院人数影响双污染物分析:SO2模型中调整PM2.5浓度后,SO2依旧能够降低脑梗死入院风险,RR值为0.987(0.975-0.999),P<0.05。PM2.5不能明显影响SO2与脑梗死入院人数的关系。NO2中引入其他污染物后对脑梗死影响消失。CO、O3中引入其他污染物后对脑梗死依旧没有明显影响。5.气态污染物对急性冠脉综合征入院人数影响单污染物分析:(1)单日滞后分析,O3浓度增加后在滞后当天时RR值为1.015(1.006-1.023),滞后1天时RR值为1.011(1.002-1.019),P<0.05。O3浓度升高10μg/m3,滞后当天时急性冠脉综合征入院人数增加1.5%,滞后1天时急性冠脉综合征入院人数增加1.1%。NO2、SO2和CO浓度增加对急性冠脉综合征入院人数无明显影响。(2)滑动滞后分析,O3模型中从滞后01天到滞后06天的RR值范围为1.014(1.001-1.027)至1.018(1.008-1.028),且均具有统计学意义。O3浓度与急性冠脉综合征入院人数成正相关,并具有滞后累积效应。6.气态污染物对急性冠脉综合征入院人数影响双污染物分析:NO2中引入O3后急性冠脉综合征入院人数增加,RR值为1.017(1.003-1.032),CO中引入O3后急性冠脉综合征入院人数增加,RR值为1.582(1.079-2.319),P<0.05。O3能够提高NO2和CO对急性冠脉综合征的影响,增加入院人数。在O3中调整其他污染物浓度,RR值范围为 0.992(1.009-0.914)至 1.000(0.992-1.008),且均不具有统计学意义,O3对急性冠脉综合征入院人数影响消失。SO2中引入其他污染物后对急性冠脉综合征入院人数没有影响。7.年龄分层分析(滞后1天):(1)气态污染物对脑梗死入院人数的影响,CO和O3对65岁以上人群影响明显,NO2和SO2对18-64岁人群影响明显,但均无统计学意义。(2)气态污染物对急性冠脉综合征入院人数的影响,CO、NO2和SO2对65岁以上人群影响明显,而O3对18-64岁人群影响明显,但均无统计学意义。8.性别分层分析(滞后5天):(1)气态污染物对脑梗死入院人数分析,CO、O3、NO2和SO2对男性人群影响明显,但无统计学意义。(2)气态污染物对急性冠脉综合征入院人数分析,NO2和SO2对男性人群影响较明显,CO和O3对女性人群影响较明显,但均无统计学意义。结论1.2013-2016年天津医科大学总医院脑梗死和急性冠脉综合征入院患者人数呈逐年递增趋势,峰值分别为6.71人/天、5.33人/天。男性入院人数多于女性,65岁以上人群入院人数多于18-64岁人群。2.2013-2016年天津市空气污染物中PM2.5、PM10和NO2年浓度均高于国家二级环境空气污染物限值;PM2.5、PM10、CO和SO2浓度呈逐年下降趋势。NO2浓度趋势变化不明显,O3浓度呈上升趋势。3.人群短期暴露于空气污染物NO2和SO2减少脑梗死入院人数,暴露于CO和O3对脑梗死入院人数无明显影响。引入PM2.5后NO2对脑梗死入院人数影响消失,而SO2降低脑梗死入院人数效果仍存在。4.人群短期暴露于空气污染物O3增加急性冠脉综合征入院人数,且O3对急性冠脉综合征的不良影响具有滞后累积效应。暴露于SO2、NO2和CO对急性冠脉综合征入院人数无明显影响,但是NO2和CO在引入O3情况下能够增加急性冠脉综合征入院人数。5.NO2、SO2、CO和O3对脑梗死和急性冠脉综合征入院人数的影响无明显年龄、性别差异。