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實驗和人

2、群流行病學調(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)學和科學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)，越來越多的科學家、醫(yī)生和機構(gòu)正逐漸認識到這一領域的重要性，并稱之為“環(huán)境心臟病學”。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系。這些發(fā)現(xiàn)提示：心臟自律性和傳導性的變化可能是顆粒物導致心臟毒性的結(jié)果。另外，Seaton等提出顆粒物可能引起肺部的炎癥反應，導致全身性炎癥；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—效應關系”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指標的變化趨勢，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”之間的相關性，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)敏感的效應指標，為制定機動車尾氣污染牛物效應的評價技術提供理論依據(jù). 對象與方法： 本研究采用panelstudy設計方案，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)疾病相關的健康指標(包括常規(guī)心電圖，動態(tài)心電圖，肺功能指標，血液炎癥指標，細胞因子等)。 通過社區(qū)區(qū)域空氣污染的預監(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暴露變量和健康效應變量納入混合效應模型，進行統(tǒng)計分析，探究探究暴露指標和效應指標之間的聯(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)敏感的效應指標，為防治機動車尾氣污染提供科學依據(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)：超標天數(shù)分別為3天和5天，超標率為14％和100％(美國EPA24小時標準：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)；超標天數(shù)分別為2天和5天，第二階段的超標率為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。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。 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暴露濃度均存有統(tǒng)計學顯著意義，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因素有關，因為區(qū)域測量是在開闊地方的三樓平臺，位置較高，通風情況良好，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、周圍的通風條件受限，導致顆粒物擴散不足。 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性。 3效應指標結(jié)果； 肺功能指標：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)計學顯著意義，其余肺功能指標的差別沒有統(tǒng)計學顯著意義。 炎癥指標和細胞因子：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)等指標差異有統(tǒng)計學顯著意義。心率變異性指標：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、標準差(SDNN)：(1.164，95％CI：0.438～1.891)；正常竇性R·R間期總值標準差的平均值(SDNNIndex)：(1.261，95％CI：0.506～2.016)；24h內(nèi)每5min竇性R—R間期標準差的平均值(SDANNIndex)：(1.123，95％CI：0.408～1.839)等指標兩階段水平的差異具有統(tǒng)計學顯著意義。 4暴露—效應關系： 在單污染物模型中，TNF—α與PM10、SO2、N

16、O2成正相關關系，而FVC、IL—6則成負相關關系；心率變異性指標中的SDNN，SDNNindex與PM10相關性較強：(β：—0.57，SE：0.18)、(β：—0.74，SE：0.20)；與NO2相關較大的指標是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，與NO2、SO2成負相關；TNF—α與NO2、SO2成正相關；而FVC則與PM10成負相關。

17、 結(jié)論： (1)研究目標社區(qū)的空氣污染物的超標狀況，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指標中的TNF—α、IL—6、FVC、SDNN、SDNNindex指標與機動車尾氣暴露密切相關，一定程度上反映了暴露效應，可作為機動車尾氣污染對中