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为探究气象因素、空气污染与流感样疾病(ILI)之间的复杂关系,研究人员通过相关性分析和构建中介模型展开研究。结果表明,部分气象因素可直接或间接通过空气污染物影响 ILI 感染。这为防控 ILI 传播提供了科学依据。
在现代社会,工业化和城市化进程不断加速,随之而来的空气污染成为了全球性的重大公共卫生问题。世界卫生组织报告显示,每年约有 700 万人因暴露在污染空气中的细颗粒物而死亡,这些细颗粒物能够深入人体心血管系统和肺部。中国作为世界上最大的发展中国家,在过去几年中也面临着尤为严峻的空气污染问题。空气污染不仅影响能见度和全球气候,还会诱发多种疾病,其中流感样疾病(ILI)就与空气污染密切相关。然而,气象因素和空气污染物究竟是如何直接或间接影响 ILI 的传播,这一问题尚不明确。为了深入探究这一复杂关系,长安大学和山西大学的研究人员开展了相关研究,该研究成果发表在《BMC Public Health》上。
研究人员为了探究气象因素、空气污染物与 ILI 之间的关系,收集了 2014 年 1 月 1 日至 2016 年 11 月 15 日西安市的 ILI 病例数据、空气污染物数据以及气象因素数据。其中,ILI 病例数据来自陕西省疾病预防控制中心,涵盖多家医院;空气污染物数据(如 AQI、PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3)来源于天气后报网站;气象因素数据(包括平均温度、最高温度、最低温度等)则获取自 Weather Underground 网站。
研究人员运用了多种技术方法。首先,采用 Pearson 相关性分析,量化 ILI 病例、空气污染物和气象因素之间的关联。其次,构建了简单中介模型和有一个中介变量的调节中介模型,探索气象因素对 ILI 流行的直接影响以及空气污染的中介作用。最后,通过普通最小二乘法(OLS)、PROCESS 和 MEDIATE 宏程序以及 Bootstrap 方法进行统计推断和模型选择。
研究结果
- ILI 病例、空气污染物和气象因素的分布特征:在研究期间,西安市每日报告的 ILI 病例数呈现出周期性变化,冬季达到高峰。平均每日 ILI 病例数为 73.93 例,其中 0 - 4 岁儿童病例数占比超过 50%。空气污染物(如 AQI、PM2.5 等)和部分气象因素(如平均温度、最高温度等)也呈现出周期性变化,且在冬季有明显的峰值或谷值。
- Pearson 相关性分析结果:AQI、PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO 和压力与每日报告的 ILI 病例总数以及 0 - 4 岁儿童 ILI 病例数呈显著正相关;而平均温度、最高温度、最低温度等部分气象因素与 ILI 病例数呈显著负相关。
- 中介分析的主要结果
- 模型选择:通过比较不同模型的决定系数(R2),发现当变量 X 为最低温度(X3)时,模型(6)(X = X3,W = X5,Z = X7)能更好地揭示 AQI 对最低温度、最大湿度、压力与每日报告的 ILI 病例总数之间关联的中介效应;当变量 X 为最大湿度(X5)时,模型(6)(X = X5,W = X3,Z = X7)能更好地揭示 AQI 对最大湿度、最低温度、压力与每日报告的 ILI 病例总数之间关联的中介效应。
- 中介分析结果:AQI 部分介导了最低温度、压力与 ILI 病例总数的关联,但这种中介效应不显著。最低温度对 ILI 感染的条件直接效应显著,1°C 的最低温度升高与每日 ILI 病例数减少 1.5822 例相关;最大湿度对 ILI 感染的条件直接效应也显著,1% 的最大湿度升高与每日 ILI 病例数减少 0.3267 例相关。此外,研究还分析了其他空气污染物的中介效应,发现部分空气污染物对气象因素与 ILI 病例总数的关联存在中介效应,且不同空气污染物的中介效应存在差异。
研究结论表明,气象因素(最低温度 / 最高湿度受最高湿度 / 最低温度和压力调节)直接影响 ILI 感染,部分气象因素还可通过空气污染物间接影响 ILI 感染。增加最大湿度和最低温度,既可以直接减少 ILI 病例数,也可以通过降低空气污染物浓度间接减少病例数。这一研究为防控 ILI 的流行提供了重要依据。当气象部门预报出现低温、低湿度的雾霾天气时,环保部门应采取有效措施降低空气污染物浓度,如减少工业和车辆废气排放、降低北方冬季燃煤取暖产生的废气等;公共卫生部门则应倡导人们改变行为,如避免外出或外出时佩戴口罩,积极响应防控措施。然而,该研究也存在一定的局限性,如仅使用了六个模型,未考虑更多混杂因素,研究数据仅来自西安市,不具有全球代表性等。未来的研究需要克服这些局限性,进一步深入探究气象因素、空气污染与 ILI 之间的关系,为全球公共卫生事业提供更有力的支持。