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这篇综述聚焦沙尘暴对健康的影响。研究表明,沙尘暴(SDS)会增加死亡率,与呼吸、心血管等疾病相关,还影响眼部健康、孕期及新生儿结局等。同时探讨了缓解策略及面临的挑战,为后续研究提供方向。
1. 引言
沙尘暴(Sand and dust storms,SDS)是常见的环境现象,世界气象组织将其定义为地表风扬起大量尘土,使能见度降至 1000 米以下。自然沙尘源是沙尘排放的主要来源,但人类活动如不可持续的农业、过度放牧、森林砍伐等,以及气候变化,加剧了土壤侵蚀,增加了沙尘暴的发生频率。
沙漠尘埃会影响空气质量,不仅增加环境中颗粒物(PM)的水平,还携带人为污染物和病原体。沙尘颗粒主要由石英(SiO2)等矿物质组成,还包含重金属、有机物等有害物质。由于沙尘颗粒的 PM 负荷和成分,SDS 对全球健康构成严重威胁。本文旨在总结 SDS 对健康影响的最新证据以及当前的缓解策略。
2. 沙尘暴对健康影响的最新证据
2.1. 死亡率
多项研究探讨了沙尘暴露与死亡率的关系。有系统综述和荟萃分析发现,严重沙尘事件中,暴露于粗颗粒物(PM10 - 2.5)会增加死亡率风险,全因死亡率增加 4.6%,心血管死亡率增加 8.5% ,虽然与呼吸死亡率有正相关,但无统计学意义。在沙尘天,PM10暴露与全因、心肺和呼吸死亡率密切相关,女性和老年人尤为脆弱。
不同地区的荟萃分析也表明,沙尘天会增加循环系统和呼吸系统死亡率。在沙尘事件发生当天或滞后几天,心血管疾病死亡率也会上升。
2.2. 呼吸和心血管 / 脑血管疾病
沙漠尘埃颗粒的沉积与呼吸道多种疾病有关。大颗粒通常被困在上呼吸道,较小颗粒可深入肺组织。可吸入颗粒(PM10 及更小)能引发局部和全身炎症反应,极细颗粒甚至可穿透血液循环系统。
研究发现,短期暴露于 SDS 会增加呼吸、心血管和脑血管疾病的住院、入院或发病风险,如哮喘、慢性阻塞性肺疾病(COPD)恶化、急性冠状动脉综合征等。一些荟萃分析和综述也证实了这一点,如亚洲沙尘事件后,滞后 3 天呼吸疾病住院人数增加 9% 。
沙尘颗粒通过引发肺部和循环系统的炎症和氧化应激,影响呼吸和心血管健康,还可能导致动脉粥样硬化和血栓形成风险增加。
2.3. 眼疾病
眼睛直接暴露于环境污染物,对空气污染物敏感。暴露于 PM 可能导致眼睛出现发红、不适等症状,引发结膜炎、干眼症等疾病。研究发现,在台湾,暴露于沙漠尘埃与年龄相关性黄斑变性呈正相关。
2.4. 妊娠和新生儿结局
虽然相关证据有限,但多项研究表明,孕期暴露于沙漠尘埃会产生不良影响。在西班牙、法属圭亚那、加勒比地区等地的研究发现,暴露于撒哈拉沙尘与出生数量减少、低出生体重、早产等有关。在美国的研究也显示,孕期暴露于沙尘暴会增加早产和低出生体重的风险,且在孕晚期影响更明显。此外,在土耳其的研究发现,沙尘暴与子痫前期有关。
2.5. 儿童神经发育
研究发现,产前暴露于 SDS 对儿童神经发育有影响。在中国的一项研究中,产前多暴露 10 天 SDS,儿童单词测试分数会降低,语言和计数技能会稍有延迟,孕晚期暴露对数学和单词测试分数都有负面影响。在喀麦隆的研究发现,孕晚期和儿童早期暴露于沙漠尘埃,会增加女性青少年功能残疾的风险。
2.6. 婴儿死亡率
在西非 12 个低收入国家的研究发现,孕期每月 PM2.5 暴露每增加 10μg/m3,婴儿存活率会降低 6.45%,婴儿死亡率平均增加 11.2% 。在韩国的研究也表明,暴露于沙尘暴会增加婴儿死亡率。
2.7. 传染病
研究关于沙漠尘埃颗粒的传染病负担结果不一。常见于沙尘中的微生物包括金黄色葡萄球菌、链球菌等。有证据表明,SDS 暴露与肺炎、COVID - 19、结核病(TB)等疾病有关,但在某些地区,如布基纳法索,SDS 对局部细菌性脑膜炎爆发无影响,在塞内加尔可能影响脑膜炎季节的时间,在亚利桑那州和加利福尼亚州,SDS 与球孢子菌病的关系也不明确。
2.8. 其他影响
在韩国首尔,暴露于亚洲 SDS 与自杀风险增加有关。SDS 还对交通造成严重安全隐患,影响道路、航空、航海和铁路运输,导致交通事故增加,在美国,每年因沙尘相关事故死亡人数在 14 - 32 人之间,沙特阿拉伯的道路事故率也因 SDS 而上升。
3. 缓解策略和挑战
缓解沙漠尘埃对健康影响的策略包括源头干预和影响干预。源头缓解注重降低自然区域、牧场和农田的风速,控制风沙和移动沙丘,实施土地利用规划和综合景观管理。影响缓解包括开展 SDS 影响教育、进行风险和脆弱性评估、做好医疗准备、实施社区干预和个人防护措施、建立综合监测和预警系统等。
全面的空气质量监测和预报系统对检测和预测沙尘事件至关重要,但目前在 SDS 的监测、特征描述和识别方面存在不足,如沙尘影响地区 PM 监测站缺乏,沙尘定义、采样方法和术语不一致等,影响健康研究的可靠性。在实施公共卫生应对措施方面,也存在流行病学证据不足、国际研究不一致、对不同沙尘颗粒健康影响了解有限以及公共卫生干预措施有效性数据不足等问题。
4. 结论
近几十年来,流行病学和机制研究的进展加深了人们对沙漠尘埃暴露健康影响的理解。沙尘暴与多种健康问题相关,包括死亡率上升、呼吸和心血管疾病、眼疾病、妊娠和新生儿不良结局、儿童神经发育问题、传染病等。随着地面观测、模型研究和卫星遥感数据的增加,医疗和环境科学专家的合作将有助于更详细地研究沙尘暴对健康的影响。