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该研究聚焦中低收入国家(LMICs),发现洪水暴露会显著增加儿童死亡率。通过对 100 个 LMICs 的分析,明确长期洪水暴露在 2017 年导致 33000 例 5 岁以下儿童死亡。这为制定减少洪水危害、改善儿童健康的区域政策提供了关键依据。
引言
洪水是全球范围内常见的自然灾害,与全球气候变化紧密相关。在 2022 年,全球共发生 387 起自然灾害,其中洪水事件达 176 起。全球近 19% 的人口,约 14.7 亿人,直接暴露于百年一遇的洪水风险中,且 89% 生活在中低收入国家(LMICs) 。这些国家基础设施薄弱,如排水系统不完善,进一步放大了洪水的危害。
儿童由于神经系统、免疫反应、身体发育和行为等方面尚未成熟,对洪水等自然灾害更为敏感。例如,儿童较高的体表面积与体重比以及体内较少的液体,使得他们在洪水暴露后更易因液体和体热散失而面临更高的健康风险,甚至死亡。同时,洪水引发的急性疾病,像腹泻、发烧和急性呼吸道感染等,也会增加儿童的死亡风险。此外,洪水暴露还会通过环境和社会经济途径对儿童健康产生长期间接影响,比如破坏水、卫生条件和基本医疗服务,引发粪口传播和虫媒疾病,影响儿童心理健康和社会经济状况,进而导致慢性亚临床后果,如营养不良、发育迟缓等,长期来看对儿童的生存率产生不利影响。
然而,目前大多数关于洪水与儿童死亡率关系的研究主要集中在短期影响,长期间接影响往往被忽视。这是因为长期影响存在复杂的混杂因素,难以检测。同时,洪水对儿童健康的影响在不同社会人口特征的人群中存在差异,了解脆弱亚群体的空间分布对于制定针对性的干预措施至关重要,但目前全球范围内洪水对儿童死亡率的影响仍不明确。因此,本研究旨在探究洪水暴露与儿童死亡率之间的关系,评估长期洪水暴露导致的 5 岁以下儿童死亡(U5Ds)情况,并分析儿童对洪水的脆弱性。
结果
- 方法总结:本研究采用同胞匹配病例对照研究,分析了 2000 年至 2018 年 55 个 LMICs 中 168762 名 18 岁以下儿童的死亡数据,这些数据来自人口和健康调查(DHSs)。研究通过将每个死亡儿童与其同胞进行匹配,并采用加权方法平衡样本量。利用全球数据库,以住所 10km 范围内是否存在卫星探测到的洪水区域来评估洪水暴露情况。通过条件 logit 回归评估死亡率与洪水暴露之间的关联,并根据性别、年龄、社会经济地位(以卫星夜光表示)进行分层分析,以探究异质性。
- 描述性统计:研究绘制了 2000 年至 2018 年 913 次大型洪水事件的全球分布图,基于其中 294 次事件评估了 55 个 LMICs 的洪水暴露情况。洪水热点区域的空间分布与地表水区域重合,部分分析样本分布在多个洪水热点地区,如北印度河平原、维多利亚湖、马拉维湖、尼罗河、尼日尔河、湄公河和的的喀喀湖附近的人类聚居地。在 2000 年至 2018 年期间,共确定了 477669 名儿童,其中 168762 名(35.3%)死亡。在这些死亡病例中,2.4%、9.8% 和 13.6% 的儿童分别在死亡当月(短期)、死亡前 10 个月(中期)或整个生命过程(长期)至少经历过一次洪水事件。病例的平均生存时间为 9.9 个月(四分位间距 0.0 - 12.0 个月)。研究还对病例和其加权匹配对照的人口特征进行了详细分析,包括地区、性别、居住环境、出生情况、母亲的生育状况、身体质量指数、教育程度、吸烟和就业状况,以及家庭财富、烹饪能源类型、PM2.5浓度和夜光值等。
- 洪水暴露与儿童死亡率的关联:研究发现,生命过程中至少经历一次洪水暴露会显著增加儿童死亡率,在调整多个潜在混杂因素和随机效应后,该结果仍然显著。根据完全调整模型,长期洪水暴露与儿童死亡率增加 2.82%(95% 置信区间 [CI] 0.50%,5.19%)相关。进一步调整异质性后,生命过程中洪水暴露的平均效应增加到 4.44%(95% CI 1.59%,7.37%)。洪水暴露与儿童死亡率的关联对不同的暴露时间窗口敏感,短期或中期暴露未观察到显著关联。研究还发现,10km 的缓冲距离适合捕捉洪水的中长期影响,并且洪水暴露的滞后效应表明,健康结果发生前 10 个月以上的时间窗口足以捕捉洪水的滞后影响,这解释了为什么主要模型中儿童死亡率增加与中长期而非短期暴露呈正相关。此外,洪水暴露与儿童死亡率之间的关联存在异质性,性别、居住环境(城市与农村)、母亲生育状况等因素会显著影响这种关联。年龄特异性滞后效应表明,洪水的影响因生命阶段而异。总体而言,5 岁及以上儿童比 5 岁以下儿童更容易受到长期洪水暴露的影响;除新生儿外,女孩比男孩更敏感;在 5 岁以下儿童中,社会经济发展(以夜光亮度增加表示)可能降低易感性,而在 5 岁及以上儿童中,社会经济发展显著增加易感性。
- 脆弱性和洪水暴露概率:洪水对儿童死亡率的影响由脆弱性和洪水暴露概率共同决定。2000 年至 2017 年,儿童加权洪水发生频率为 23%,表明洪水至少每年发生一次。基于 2017 年人口数据,16%、7% 和 1% 的儿童分别生活在洪水概率大于 50%、75% 和 95% 的地区。不同洪水概率地区的性别 - 年龄结构相似,洪水频发(概率大于 75%)或极少发生(概率小于 25%)的地区往往社会经济地位较低。在研究区域内,洪水最频发的地区集中在中亚和南亚(CSA),而脆弱个体(每 1000 名儿童中死亡人数超过 0.5 人)则分别集中在撒哈拉以南非洲和 CSA。由于高脆弱性和高暴露概率的重合,洪水导致的死亡负担在 CSA 地区(特别是人口众多的印度、巴基斯坦和孟加拉国)分布不均。不同国家洪水对健康的影响差异较大,如厄立特里亚每 1000 名暴露儿童中与生命过程洪水暴露相关的超额死亡数为 -0.46(95% CI -1.9,0.53),而也门为 1.00(95% CI 0.54,1.53)。对于人口众多的国家,如巴基斯坦、尼日利亚、印度、孟加拉国和中国,该数值分别为 0.38(95% CI 0.13,0.57)、0.32(95% CI 0,0.57)、0.27(95% CI 0.1,0.41)、0.26(95% CI 0.04,0.44)和 0.11(95% CI 0.03,0.18)。因此,需要基于高分辨率输入进行网格化评估,以准确描述洪水暴露对健康的影响。
- 洪水导致的儿童死亡负担:为探究洪水相关儿童死亡率的时空变化,研究估计了 5 岁以下儿童的归因死亡数。2004 年,2000 年至 2004 年出生的儿童中有 42.0% 至少经历过一次洪水暴露,生命过程暴露与 110000(95% CI 33000,174000)例 U5Ds 相关,占 100 个 LMICs 中所有 U5Ds 的 1.34%。此后,暴露儿童比例和归因 U5Ds 数量均呈下降趋势,到 2017 年,暴露儿童比例降至 26.4%,归因 U5Ds 数量降至 33000(95% CI 4000,57000)。这种下降可能是由于较低的基线 U5D 率改善、暴露儿童比例减少以及社会经济发展导致洪水影响减弱(如夜光较亮地区洪水与 U5D 的关联较弱)。洪水相关 U5Ds 的负担在空间上高度聚集,CSA 地区尤为明显,2004 - 2017 年期间,该地区占所有 5 岁以下儿童的 32.4 - 35.8%,占所有 U5Ds 的 30.4 - 35.6% 。尽管洪水相关 U5Ds 的绝对数量有所减少,但洪水对儿童健康的长期影响不容忽视,其长期影响远大于短期影响。2017 年,所有自然力量导致的直接 U5Ds 为 832(805,856)例,远少于长期洪水暴露导致的 33000(95% CI 4000,57000)例。此外,与腹泻疾病导致的 U5Ds 下降趋势相比,部分国家洪水相关 U5Ds 的下降速度较慢。在敏感性分析中,2017 年 15 岁以下儿童中有 47.9% 至少经历过一次洪水暴露,导致 2.51% 的过早死亡。5 - 14 岁儿童的死亡负担比 5 岁以下儿童更重,但由于该年龄组输入数据准确性有限,这一推测有待进一步评估。
讨论
本研究基于同胞匹配病例对照设计,揭示了 LMICs 中儿童因长期暴露于洪水而面临的不可忽视的死亡负担。洪水暴露与儿童死亡率之间关联的异质性放大了个体对洪水脆弱性的差异,约一半的洪水相关 U5Ds 分布在人口众多的南亚国家。
此前关于洪水暴露与儿童死亡率关系的研究较少,且大多关注短期影响。虽然本研究与先前研究在研究人群、设计和模型设置上存在差异,但总体结果具有可比性。先前研究表明,女孩在灾难期间和之后比男孩更容易受到影响,本研究也证实了这一点;然而,关于年龄与易感性的关系,本研究发现 5 岁及以上儿童比 5 岁以下儿童更易受长期洪水暴露影响,这与先前部分研究结果不同,还需要进一步研究来明确洪水影响的异质性。
洪水暴露对儿童死亡率的长期影响存在多种潜在途径。长期暴露在受微生物、有毒化学物质或霉菌污染的不卫生环境中,儿童可能会患病或营养不良。例如,在孟加拉国最严重的洪水中,腹泻是最常见的死因,其次是呼吸道感染。此外,洪水还会影响孕妇的身心健康,导致不良妊娠结局,如早产和低出生体重。
气候变化与不完善的土地管理之间的相互作用是洪水发生的关键驱动因素。土地管理与社会经济发展和地理差异相关,导致洪水暴露对健康影响的分布不均。南亚地区由于洪水频繁、人口密集且脆弱个体比例高,成为洪水相关儿童死亡率的热点地区,因此需要区域层面的措施来减少洪水对健康的长期影响。
在 LMICs,改善土地管理的资源有限,适应极端天气事件(包括洪水)的能力也受到限制。了解洪水与健康结果之间关联的异质性对于制定应对自然灾害的公共卫生政策至关重要。例如,受过良好教育的母亲和富裕家庭中,洪水暴露的影响不显著,这与儿童死亡率和母亲教育水平之间的负相关报道一致。因此,对妇女进行应对自然灾害后健康风险的教育,可能有助于降低洪水暴露对儿童健康的影响。此外,研究发现洪水脆弱性与夜光之间存在密切关系,表明城市化是调节人类抗灾能力的关键。优化城市规划和改善环境管理,如引入及时的洪水预警系统,有助于降低洪水暴露的脆弱性。
本研究也存在一些局限性。首先,尽管进行了样本匹配和多变量调整,但仍可能存在未控制的潜在混杂因素,如围产期因素、儿童基本健康状况和营养状况等。由于 DHS 调查中缺乏家庭流动性数据和部分家庭社会经济地位变量的时间变化信息,这些因素未在模型中考虑。其次,研究结果是自我报告的,不可避免地存在回忆偏差,可能导致结果分类错误,进而影响估计的准确性。第三,DHS 数据集缺乏儿童死亡原因的信息,可能导致结果的错误分类。第四,同胞匹配病例对照研究设计可能存在选择偏差,分析的儿童对城市中普遍存在的独生子女家庭代表性不足,但死亡儿童中无同胞的比例仅为 0.5%,对估计结果的影响可能有限。同时,DHS 中 6 - 15 岁儿童的数据可能未被充分记录,影响了该年龄组的代表性,因此研究分别详细呈现了 5 岁以下儿童的结果,并对 2004 - 2017 年 100 个 LMICs 中 5 岁以下儿童的健康影响进行了重点评估,还进行了敏感性分析以评估 15 岁以下儿童的死亡负担。第五,在评估儿童对洪水的脆弱性时,仅考虑了社会人口特征,由于数据可用性限制,忽略了其他地理决定因素。使用夜光数据近似 100 个 LMICs 的社会经济地位高分辨率地图存在局限性,如在区分不同经济活动、应对天气和季节变化的混杂影响方面存在困难,且夜光与经济指标在城市和农村地区的相关性存在差异,可能导致估计偏差。第六,研究使用的洪水暴露变量是基于生命过程中是否至少经历一次洪水暴露的二元变量,这可能低估洪水频发地区的洪水归因儿童死亡率,高估仅经历一次洪水事件地区的归因风险。此外,评估 100 个 LMICs 长期洪水暴露存在挑战,全球洪水数据库(GFD)在检测小规模洪水(分辨率低于 250m)或快速山洪时存在局限性,可能低估最大洪水范围,特别是在气候条件复杂(如持续云层覆盖)或地形复杂(如茂密森林、城市地区)的地区。受卫星测量洪水准确性的限制,洪水暴露被编码为二分变量,无法准确描述洪水暴露强度,需要进一步研究探讨洪水强度和持续时间对儿童健康的影响。最后,研究中纳入的 55 个 LMICs 的估计结果可能无法完全代表所有 100 个 LMICs 的情况,因此在解释 100 个 LMICs 的脆弱性分析结果时应谨慎,需要更多来自更广泛 LMICs、基于更具代表性人群的流行病学证据以及更稳健的研究设计来加强这些结论。
结论
本同胞匹配病例对照研究结合多国健康调查数据以及洪水暴露、人口和基线死亡率的最新估计,绘制了 LMICs 中洪水暴露带来的异质性风险地图。研究发现洪水暴露对儿童死亡率有长期影响,基于对 100 个 LMICs 的全球代表性评估,估计 2017 年生命过程中暴露于洪水与 33000(4000,57000)例 5 岁以下儿童过早死亡相关。由于洪水频繁和人口脆弱,南亚是洪水相关儿童死亡率的热点地区。为改善 LMICs 儿童健康,需要制定减少洪水脆弱性的区域政策。本研究首次确定了易受洪水影响的社区,为规划相关气候 - 健康服务(如洪水暴露预警)提供了科学数据库,具有重要的意义。