機動車尾氣暴露對心血管系統(tǒng)的影響研究.pdf

1、研究背景： 隨著經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進程的加速，城市機動車的數(shù)量呈明顯上升趨勢，機動車尾氣污染逐漸成為城市大氣污染的主要來源。從近幾年的環(huán)境狀況公報及文獻報道數(shù)據(jù)可以看出，我國許多大城市(如北京、上海、廣州等地)機動車尾氣對大氣污染物的分擔(dān)率已達到或接近發(fā)達國家的水平，交通污染對健康危害的研究已引起環(huán)境科學(xué)工作者的廣泛重視。 以往對機動車尾氣污染的研究主要集中在其對人體呼吸系統(tǒng)的損傷方面，近年來越來越多的毒理學(xué)實驗和人

2、群流行病學(xué)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)：機動車尾氣特別是其中細顆粒物對人體的心血管系統(tǒng)也會造成危害，會引起心血管疾病(CVD)的發(fā)病率和死亡率的增加；即使在大氣污染物水平較低的地區(qū)，也發(fā)現(xiàn)大氣顆粒物對老年人心血管病住院率有影響。在過往，環(huán)境物質(zhì)與心血管疾病的聯(lián)系曾經(jīng)被許多醫(yī)學(xué)和科學(xué)觀點認為是微不足道的，然而仔細觀察歷年累積的證據(jù)，特別是近10年來大幅增加的證據(jù)，越來越多的科學(xué)家、醫(yī)生和機構(gòu)正逐漸認識到這一領(lǐng)域的重要性，并稱之為“環(huán)境心臟病學(xué)”。美國心臟

3、病協(xié)會(AHA)前會長SidneySmith表示：近年匯總的證據(jù)，將空氣污染與心血管疾病聯(lián)系了起來”。 目前研究重點主要集中在對機動車尾氣顆粒物如何導(dǎo)致心血管系統(tǒng)疾病的發(fā)生方面，推測其機制可能是顆粒物被吸入人體后，通過刺激肺部的自主神經(jīng)感受器，可以引起心臟自律性、傳導(dǎo)性的變化。動物實驗發(fā)現(xiàn)，燃燒后產(chǎn)生的顆粒物可以導(dǎo)致心率變異性(HRV)的降低，從而增加猝死和心率失常的危險。有報告證實空氣顆粒物會導(dǎo)致人體心率變異性的降低，心率的

4、增加同樣和空氣中的顆粒物有關(guān)系。這些發(fā)現(xiàn)提示：心臟自律性和傳導(dǎo)性的變化可能是顆粒物導(dǎo)致心臟毒性的結(jié)果。另外，Seaton等提出顆粒物可能引起肺部的炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致全身性炎癥；還可以進入血管內(nèi)，影響凝血系統(tǒng)功能，引起血液高凝狀態(tài)和其他可導(dǎo)致急性心肌梗死的危險因素。 雖然已有的研究提示機動車尾氣可通過影響心臟自律性，系統(tǒng)炎癥和凝血功能等方面，但目前對其“暴露—效應(yīng)關(guān)系”還不明確。本研究通過panelstudy(專門小組研究)，追蹤居

5、住在交通干道附近社區(qū)的32位中老年人，監(jiān)測兩個階段的區(qū)域暴露、個體暴露和健康效應(yīng)指標(biāo)的變化趨勢，探討該區(qū)域的機動車尾氣污染特征和污染水平的變化，個體暴露和區(qū)域暴露的聯(lián)系和區(qū)別，分析“暴露—效應(yīng)”之間的相關(guān)性，進一步闡明機動車尾氣暴露對心血管系統(tǒng)的影響，發(fā)現(xiàn)敏感的效應(yīng)指標(biāo)，為制定機動車尾氣污染牛物效應(yīng)的評價技術(shù)提供理論依據(jù). 對象與方法： 本研究采用panelstudy設(shè)計方案，選擇在廣州市荔灣區(qū)靠近康王南路的某社區(qū)，

6、選擇32位57-65歲的健康中老年人進行兩個階段的追蹤研究。分別于08年6月份和12月份進行兩次分別為期5天的社區(qū)周圍區(qū)域空氣污染暴露、社區(qū)活動地點暴露(如PM2.5，SO2，NO2，O3和車流量等)和個體采樣器暴露(TVOC，NO2)的監(jiān)測。同時測定與心血管系統(tǒng)及呼吸系統(tǒng)疾病相關(guān)的健康指標(biāo)(包括常規(guī)心電圖，動態(tài)心電圖，肺功能指標(biāo)，血液炎癥指標(biāo)，細胞因子等)。 通過社區(qū)區(qū)域空氣污染的預(yù)監(jiān)測和兩階段的正式監(jiān)測，闡明該區(qū)域的機動車

7、尾氣污染特征和污染水平；通過監(jiān)測中老年人個體室外污染物時間加權(quán)暴露和個體采樣器監(jiān)測的個體暴露，研究區(qū)域暴露和個體暴露的聯(lián)系和差別；通過把兩階段的個體室外污染物時間加權(quán)暴露變量和健康效應(yīng)變量納入混合效應(yīng)模型，進行統(tǒng)計分析，探究探究暴露指標(biāo)和效應(yīng)指標(biāo)之間的聯(lián)系，闡明機動車尾氣暴露對人體心血管系統(tǒng)的影響，并發(fā)現(xiàn)敏感的效應(yīng)指標(biāo)，為防治機動車尾氣污染提供科學(xué)依據(jù)。 結(jié)果： 1區(qū)域暴露： 兩階段區(qū)域監(jiān)測點PM2.5的日

8、均濃度分別為0.04mg/m3(0.01-0.15mg/m3)，0.07mg/m3(0.02-0.24mg/m3)：超標(biāo)天數(shù)分別為3天和5天，超標(biāo)率為14％和100％(美國EPA24小時標(biāo)準(zhǔn)：0.035mg/m3)。NO2的日均濃度分別為0.08mg/m3(0.03-0.18mg/m3)，0.13mg/m3(0.05～0.26mg/m3)；超標(biāo)天數(shù)分別為2天和5天，第二階段的超標(biāo)率為63％。SO2的日均濃度分別為0.08mg/m3(0～

9、0.24mg/m3)，0.03mg/m3(0～0.15mg/m3)；均不超標(biāo)。O3的時均濃度分別為0.01mg/m3(0～0.11mg/m3)，0.01mg/m3(0～0.11mg/m3)，均不超標(biāo)。 從空氣污染綜合評價指數(shù)來看，第二階段區(qū)域暴露要比第一階段高，兩階段PM2.5的等標(biāo)污染負荷系數(shù)(Fi)都是最高的，分別是0.46和0.56，是首要污染物，然后依次是NO2，SO2，O3；污染物的日變化趨勢和車流量相一致，表明該區(qū)

10、域污染物來源主要是機動車尾氣，呈現(xiàn)尾氣污染的特征。 2個體暴露： 兩階段的個體室外污染物時間加權(quán)暴露濃度均存有統(tǒng)計學(xué)顯著意義，第二階段PM2.5、NO2，SO2的濃度均比第一階段要高，而臭氧的變化程度不明顯。兩階段個體室外污染物時間加權(quán)暴露水平分別為PM10(0.54mg/m3，0.77mg/m3)，NO2(0.1mg/m3，0.17mg/m3)，O3(0.04mg/m3，0.04mg/m3)，SO2(0.08mg/

11、m3，0.28mg/m3)，CO(2.8mg/m3，2.39mg/m3)，其中以顆粒物和NO2污染程度最高；如果按PM2.5/PM10=0.65的比例，通過區(qū)域PM2.5濃度計算PM10的濃度，兩者的PM10在絕對數(shù)值上的差異較大，個體的加權(quán)暴露約為區(qū)域濃度的3倍，考慮可能與監(jiān)測地點的高度和通風(fēng)因素有關(guān)，因為區(qū)域測量是在開闊地方的三樓平臺，位置較高，通風(fēng)情況良好，而社區(qū)內(nèi)活動點監(jiān)測是在道路或樓房間的活動點呼吸帶處，有地面揚塵的影響，加上

12、周圍的通風(fēng)條件受限，導(dǎo)致顆粒物擴散不足。 兩階段個體采樣器的各苯系污染物濃度都有差異，第二階段的濃度都比第一階段的高，其中以甲苯的濃度最高，以下依次為NO2、苯、乙苯。與室外暴露濃度相比，苯系物的個體暴露濃度約為室外暴露的1/3，而NO2的暴露濃度則相接近，分別是0.040mg/m3和0.042mg/m3。各苯系污染物之間及苯系物和NO2之間都存在著很高的相關(guān)性。 3效應(yīng)指標(biāo)結(jié)果； 肺功能指標(biāo)：經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，

13、用力肺活量(FVC)兩階段存在差異，第二階段要比第一階段下降(0.410，95％CI：0.042～0.779)；用力肺活量預(yù)計值和實際值的比(FVC％)(0.417，95％CI：0.009～0.826)，前后兩階段的差異有統(tǒng)計學(xué)顯著意義，其余肺功能指標(biāo)的差別沒有統(tǒng)計學(xué)顯著意義。 炎癥指標(biāo)和細胞因子：經(jīng)統(tǒng)計檢驗發(fā)現(xiàn)，兩階段的中性分葉粒細胞百分率(—0.618，95％CI；—0.909～—0.327)，淋巴細胞百分率(0.367，

14、95％CI：0.099～0.645)，單核細胞百分率(1.277，95％CI：0.952～1.603)；嗜堿性細胞百分率(—0.501，95％CI：—0.965～—0.037)：TNF—α(-1.125，95％CI：-1.587～—0.664)；IL—6(1.169，95％CI：0.772～1.565)等指標(biāo)差異有統(tǒng)計學(xué)顯著意義。心率變異性指標(biāo)：經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)心率(—0416，95％CI：—0.786～—0.046)；正常竇性R·R間期總值

15、標(biāo)準(zhǔn)差(SDNN)：(1.164，95％CI：0.438～1.891)；正常竇性R·R間期總值標(biāo)準(zhǔn)差的平均值(SDNNIndex)：(1.261，95％CI：0.506～2.016)；24h內(nèi)每5min竇性R—R間期標(biāo)準(zhǔn)差的平均值(SDANNIndex)：(1.123，95％CI：0.408～1.839)等指標(biāo)兩階段水平的差異具有統(tǒng)計學(xué)顯著意義。 4暴露—效應(yīng)關(guān)系： 在單污染物模型中，TNF—α與PM10、SO2、N

16、O2成正相關(guān)關(guān)系，而FVC、IL—6則成負相關(guān)關(guān)系；心率變異性指標(biāo)中的SDNN，SDNNindex與PM10相關(guān)性較強：(β：—0.57，SE：0.18)、(β：—0.74，SE：0.20)；與NO2相關(guān)較大的指標(biāo)是SDNNindex(β：—0.66，SE：0.17)。在多污染物模型中，調(diào)整了其他污染物的影響后，IL—6與PM10成正相關(guān)，與NO2、SO2成負相關(guān)；TNF—α與NO2、SO2成正相關(guān)；而FVC則與PM10成負相關(guān)。

17、 結(jié)論： (1)研究目標(biāo)社區(qū)的空氣污染物的超標(biāo)狀況，符合機動車尾氣型污染的特征．，且污染水平較高，屬輕度污染； (2)個體室外顆粒物時間加權(quán)暴露濃度要比區(qū)域污染物暴露濃度高，提示以往研究用區(qū)域暴露來衡量個體暴露的方法評估水平偏低； (3)研究的中老年人生物效應(yīng)指標(biāo)中的TNF—α、IL—6、FVC、SDNN、SDNNindex指標(biāo)與機動車尾氣暴露密切相關(guān)，一定程度上反映了暴露效應(yīng)，可作為機動車尾氣污染對中