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巴西短期野火相关PM2.5暴露与流感风险的全国性研究:环境暴露与呼吸道感染的流行病学关联
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月22日 来源:Journal of Hazardous Materials 12.2
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本研究针对野火频发的巴西,首次采用时空分层病例交叉设计,量化了短期野火相关PM2.5暴露与流感病例的关联。结果显示,3.4 μg/m3的PM2.5增量可导致7天内流感风险上升13.2%,11.8%的流感病例归因于野火污染,凸显了气候相关空气污染对呼吸道传染病的显著影响,为高风险人群防护策略提供了科学依据。
随着全球气候变化加剧,野火事件日益频繁,其释放的细颗粒物(PM2.5)已成为重大公共卫生威胁。巴西作为野火高发国家,每年平均发生140万起火灾,2019年火灾排放量较前一年激增115%,导致PM2.5浓度峰值达28.3 μg/m3。尽管已有研究证实野火污染与心血管、呼吸系统疾病相关,但其对流感这类病毒性呼吸道感染的影响仍缺乏系统性证据。这一问题在巴西尤为迫切,因为该国同时面临野火高发和季节性流感流行的双重挑战。
为填补这一空白,澳大利亚莫纳什大学领衔的研究团队在《Journal of Hazardous Materials》发表了一项开创性研究。通过分析2009-2019年巴西510个行政区的37.4万例流感监测数据,结合GEOS-Chem模型与机器学习校准的PM2.5暴露评估,首次揭示了野火污染与流感风险的剂量-反应关系。研究采用时空分层病例交叉设计和分布式滞后非线性模型(DLNM),控制温度、湿度等混杂因素,精确捕捉了暴露的滞后效应。
主要技术方法
研究整合了三类关键数据:1)巴西卫生部流感监测系统的临床诊断病例;2)基于GEOS-Chem模型和随机森林算法校准的0.25°网格化野火PM2.5数据;3)ERA5再分析气象数据集。采用条件logistic回归分析暴露-反应关系,通过贝叶斯信息准则(BIC)验证模型拟合优度。
3.1 描述性统计
数据显示巴西日均野火PM5浓度为2.2 μg/m3,东南部地区流感发病率最高(43.9/10万),与当地高人口密度和4.6 μg/m3的PM2.5中位数相关。青少年(10-19岁)和女性占比突出,为后续分层分析奠定基础。
3.2 野火PM2.5与流感关联
核心发现显示,3.4 μg/m3的PM2.5增量导致7日累积流感风险升高13.2%(OR=1.132)。值得注意的是:
3.3 敏感性分析
调整滞后天数(4-10天)和自由度(3-5)后结果稳健,证实关联的可靠性。
3.4 疾病负担估算
全国11.8%的流感病例(43,883例)可归因于野火PM2.5,东南部归因分数高达18.1%,相当于每年额外31.3例/百万人口。
讨论与意义
该研究从三方面拓展了科学认知:首先,揭示了野火PM2.5比非野火来源具有更强的流感风险(OR差异达0.15),可能与颗粒物携带病原体或免疫抑制有关;其次,发现风险非线性特征——在25 μg/m3后效应衰减,提示高浓度时行为规避(如减少外出)可能减轻危害;最后,识别出青少年、城市居民和未接种疫苗者等脆弱人群,为精准干预提供靶点。
研究局限性包括个体暴露评估的生态学偏倚、未考虑其他污染物协同效应等。未来需结合分子实验(如PM2.5对呼吸道免疫基因表达的影响)和多污染物模型深化机制研究。从公共卫生视角,建议在野火季节加强流感疫苗接种、推广N95口罩使用,并在城市规划中增加绿色缓冲带以减少污染暴露。这项研究为气候敏感性疾病防控提供了关键证据链,凸显了环境健康政策的紧迫性。
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