《The Lancet Planetary Health》:Mortality and long-term exposure to source-specific PM
2·5: evidence from a national cohort study in China
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本研究针对PM2.5不同来源的健康效应差异这一关键问题,通过全国性队列分析揭示了工业、交通和农业来源的PM2.5对非意外死亡、心肺疾病和肺癌的显著影响,为制定精准化大气治理策略提供了科学依据。
细颗粒物(PM2.5)作为全球第二大死亡风险因素,在2021年导致约472万人死亡。尽管部分区域空气质量有所改善,全球仍有99%人口生活在PM2.5超标环境中。现有研究多基于PM2.5总质量浓度评估健康风险,隐含"所有颗粒物毒性均一"的假设,但不同来源PM2.5的化学组分和毒性可能存在显著差异。目前针对来源特异性PM2.5的长期健康效应证据匮乏,尤其在高污染的中低收入国家(LMICs)更是如此。为填补这一空白,由Xia Meng、Yuchang Zhou、Su Shi等学者组成的研究团队在《The Lancet Planetary Health》发表了一项全国性队列研究,首次系统揭示了中国不同来源PM2.5的死亡风险差异。
研究团队整合多源数据构建高精度暴露模型,采用前瞻性队列设计分析96,955名成年人的十年随访数据。通过随机森林模型与化学传输模型(CMAQ)融合的方法,在1公里分辨率下解析六类PM2.5来源(工业、能源、交通、居民、农业及其他)。应用时变COX比例风险模型发现,交通源PM2.5每增加1μg/m3,非意外死亡、心肺疾病死亡和肺癌死亡风险分别显著升高2.4%、3.3%和6.2%。按四分位距(IQR)计算,农业源PM2.5对肺癌死亡风险影响最大(HR=1.256),工业源和交通源次之。
研究方法
研究基于2010-2011年中国慢性病与危险因素监测(CCDRFS)项目,覆盖全国161个监测点的96,955名成年人。通过疾病监测点(DSP)系统追踪死亡结局,采用随机森林模型结合CMAQ模型解析PM2.5来源,运用COX模型评估暴露-反应关系,并针对PM2.5主要组分(黑碳、有机质、硫酸盐等)开展辅助分析。
研究结果
- 1.
人群特征与暴露水平:基线平均年龄46.5岁,女性占54.3%。工业源贡献最高PM2.5浓度(均值22.86μg/m3),其次为居民源(11.41μg/m3)和农业源(7.20μg/m3)。
- 2.
总体效应:总PM2.5浓度每增加30.90μg/m3(IQR),非意外死亡、心肺疾病死亡和肺癌死亡风险分别增加7.8%、7.0%和16.1%。
- 3.
来源特异性风险:交通源PM2.5对三类死亡结局的单位质量风险均最高,农业源PM2.5与肺癌死亡关联最强(HR=1.256)。自然源PM2.5未发现显著关联。
- 4.
组分毒性验证:黑碳、硫酸盐等组分与死亡风险显著相关,支持来源特异性风险的生物学合理性。
- 5.
分层与敏感性分析:结果在不同年龄、城乡亚组中保持一致,多项敏感性分析证实结论稳健。
结论与讨论
本研究首次在高污染LMICs验证PM2.5健康效应的来源异质性,揭示交通、工业和农业源PM2.5的突出风险。结果突破传统"等毒性假设",为基于健康效益最大化的精准治污提供依据。研究局限性包括CMAQ模型潜在分类偏差、基线地址固定导致的暴露 misclassification等,但大规模队列设计和多维度验证强化了证据强度。该成果呼吁在空气质量管理中统筹浓度控制与毒性差异,推动重点源优先治理策略的制定。