《Discover Public Health》:Exposure definition determines observed associations between municipal solid waste landfill proximity and chronic disease prevalence in the southeastern United States
编辑推荐:
背景:系统综述已得出结论,成年人居住在市政固体废物(MSW)填埋场附近的慢性健康效应证据不足,且已报告的呼吸系统关联尚未被重复验证。方法:对十个东南部州15 605个普查区进行横断面生态分析。暴露定义为622个填埋场周围0.8、1.6、4.8和8.0 km溶解
背景:系统综述已得出结论,成年人居住在市政固体废物(MSW)填埋场附近的慢性健康效应证据不足,且已报告的呼吸系统关联尚未被重复验证。方法:对十个东南部州15 605个普查区进行横断面生态分析。暴露定义为622个填埋场周围0.8、1.6、4.8和8.0 km溶解缓冲半径内普查区面积的比例,并采用10%面积阈值和质心距离带作为替代定义。结局为疾病控制与预防中心(CDC)PLACES项目对哮喘、高血压、癌症、心理健康不良和糖尿病的患病率估计。在三种协变量设定和空间误差设定下拟合带有稳健标准误的线性模型。估计值为缓冲区内普查区面积每增加10个百分点对应的患病率百分点差异。结果:在任何距离和任何设定下,哮喘患病率均与邻近性无关(部分调整,0.8 km:0.009,95% CI ?0.073至0.092)。哮喘估计值在不同协变量设定间方向反转,从1.6 km未调整的0.049(0.002至0.097)到8.0 km完全调整的?0.009(?0.013至?0.006)。高血压、心理健康不良和糖尿病在较长距离上的反向关联在空间误差模型下未持续存在。暴露与CDC环境正义指数(EJI)环境负担排名弱相关(Spearman rho 0.115),34.5%的暴露普查区位于其最低两个负担五分位。结论:在该地区,填埋场邻近性与慢性病患病率无关。估计值取决于协变量设定和暴露定义。市政固体废物填埋场未纳入环境正义指数。
研究背景方面,系统综述已指出,成年人居住在城市固体废物(MSW)填埋场附近的慢性健康效应证据不足,呼吸系统关联尤其缺乏重复验证;既有美国证据多集中于危险废物场地或社区关注后的个别设施,而非MSW填埋场的人群水平分析。暴露测量亦不统一:圆形缓冲距离、面积包含、质心包含和面积插值等方法结果分歧,设施吞吐量和运营年代等特征较少纳入暴露指标。CDC PLACES项目提供普查区模型化慢性病患病率,EJI提供环境、社会与健康指标排名,但MSW填埋场是否被EJI表征尚未被检验。基于此,研究人员在十个东南部州15 605个普查区开展横断面生态分析,评估MSW填埋场居住邻近性与哮喘、高血压、癌症、心理健康不良和糖尿病患病率的关联,并检验估计对暴露定义和协变量设定的敏感性,同时评估MSW填埋场邻近性与EJI环境负担排名的一致性。研究结论为:该地区填埋场邻近性未与慢性病患病率相关;估计取决于协变量设定和暴露定义;MSW填埋场未纳入EJI。其意义在于对系统综述识别为未重复的关联进行大规模重复检验,并提示使用PLACES结局时需报告协变量与小面积模型输入的重叠情况,同时指出EJI当前未测量MSW填埋场这一危害类别。
关键技术方法(不超过250字):研究人员开展横断面生态分析,分析单位为普查区,覆盖Alabama、Arkansas、Florida、Georgia、Kentucky、Louisiana、Mississippi、North Carolina、South Carolina和Tennessee十州15 605个普查区;MSW填埋场位置与设施属性来自美国环境保护署(EPA)Landfill Methane Outreach Program数据库,共622个设施;结局来自CDC PLACES 2023普查区发布;社会人口学协变量来自2022年CDC与ATSDR环境正义指数(EJI);农村-城市通勤区(RUCA)代码为2010年版。暴露以0.8、1.6、4.8和8.0 km溶解缓冲比例面积为主,辅以10%面积阈值和质心距离带;采用普通最小二乘(OLS)带HC1稳健标准误及空间误差模型,并以Moran’s I评估残差空间自相关。
研究结果如下。3.1 研究人群与暴露分布:分析文件包含15 605个普查区;识别622个MSW填埋场,其中164个(26.4%)日接受量≥500吨,576个有开业年份的设施中458个(79.5%)于1990年前开业;日接受量中位数158吨。溶解缓冲比例面积定义下,0.8 km内780个(5.0%)、1.6 km内1 132个(7.3%)、4.8 km内3 014个(19.3%)、8.0 km内5 615个(36.0%)普查区有土地面积进入缓冲;有暴露普查区的中位面积比例分别为0.013、0.039、0.257和0.611;普查区内部点到最近设施的中位直线距离为13.9 km(四分位距8.9至21.3)。两种暴露定义分类不同:1.6 km时,1 132个普查区有面积进入缓冲,而仅115个普查区内部点位于1.6 km内。3.2 按填埋场邻近性划分的普查区特征:按8.0 km暴露状态比较,暴露普查区少数族裔比例更高(中位34.0%对30.5%)、无保险比例更高(10.6%对10.0%)、65岁及以上比例更低(16.0%对16.6%)、人口更多(中位4 570对4 136),都市比例更高(81.2%对77.2%)、农村比例更低(6.5%对10.7%);贫困比例无差异(37.6%对37.0%)。3.3 填埋场邻近性与慢性病患病率:主设定下,哮喘患病率在任何距离均与邻近性无关,0.8 km为0.009个百分点(95% CI ?0.073至0.092),1.6 km为0.002(?0.025至0.030),4.8 km为?0.003(?0.009至0.004),8.0 km为?0.002(?0.006至0.001)。癌症患病率在所有四个距离均呈反向关联,从0.8 km的?0.215(?0.401至?0.028)到8.0 km的?0.030(?0.038至?0.022);高血压在4.8 km(?0.069;?0.115至?0.023)和8.0 km(?0.069;?0.096至?0.041)呈反向关联;心理健康不良在4.8 km(?0.013;?0.025至?0.001)和8.0 km(?0.017;?0.024至?0.010)呈反向关联;糖尿病仅在8.0 km呈反向关联(?0.014;?0.027至?0.002)。3.4 对协变量设定的敏感性:哮喘估计方向随协变量设定改变;未调整时,1.6 km为0.049(0.002至0.097)、4.8 km为0.016(0.005至0.027)、8.0 km为0.011(0.005至0.018);主设定为零;完全调整后4.8 km为?0.010(?0.016至?0.003)、8.0 km为?0.009(?0.013至?0.006)。癌症呈相反模式:未调整和主设定中的反向关联在完全调整后于四个距离均为零,包括0.8 km的?0.007(?0.098至0.085)。3.5 对暴露定义的敏感性:采用质心距离带并以>8.0 km为参照时,哮喘在各带均无关:<1.6 km为0.000(?0.159至0.159),1.6至4.8 km为?0.027(?0.082至0.027),4.8至8.0 km为?0.026(?0.064至0.012);高血压、癌症和心理健康不良在较远两个带仍呈反向关联,糖尿病在4.8至8.0 km呈反向关联(?0.155;?0.298至?0.013)。3.6 填埋场特征:在8.0 km缓冲内同时建模设施类别时,哮喘与高吞吐设施(?0.004;?0.009至0.002)及1990年前开业设施(?0.003;?0.008至0.001)均无关;糖尿病与高吞吐设施无关(0.013;?0.005至0.031);癌症与高吞吐(?0.041;?0.053至?0.029)和低吞吐设施(?0.019;?0.028至?0.010)邻近均呈反向关联;心理健康不良与1990年及以后开业设施邻近呈正相关(0.023;0.005至0.041),与较老设施邻近呈反向关联(?0.025;?0.032至?0.017)。3.7 社会人口学构成与填埋场邻近性:以暴露为因变量时,结果取决于暴露定义。仅要求部分土地面积进入缓冲的定义下,少数族裔比例每增加10个百分点,0.8 km邻近比值比为0.951(95% CI 0.924至0.979)、1.6 km为0.968(0.945至0.991),8.0 km为1.052(1.039至1.065);要求至少10%面积进入缓冲时,各距离比值比均大于1,且0.8 km最强(1.240;1.142至1.346),1.6 km为1.092(1.051至1.135),4.8 km为1.055(1.038至1.073),8.0 km为1.080(1.066至1.094);人口加权模型呈相同模式,0.8 km为1.227(1.128至1.334)。贫困比例关联较弱且不一致。3.8 与环境正义指数的一致性:8.0 km比例面积暴露与EJI危险废物处理、储存和处置(TSD)设施邻近指标的Spearman rho为0.032,与环境负担模块排名为0.115,与社会脆弱性模块排名为0.042;有填埋场暴露的普查区比例随环境负担五分位从最低组的29.1%升至最高组的41.2%,全部暴露普查区中34.5%位于最低两个五分位。3.9 空间依赖性:主设定1.6 km残差Moran’s I为哮喘0.403、高血压0.399、癌症0.427、心理健康不良0.283、糖尿病0.358;空间误差模型自回归参数为0.703至0.811,调整后残差Moran’s I为?0.022至?0.009。空间误差设定下,哮喘各距离仍无关;心理健康不良各距离均无关;高血压4.8 km(?0.027;?0.075至0.021)和8.0 km(?0.030;?0.064至0.004)及糖尿病8.0 km(?0.010;?0.027至0.006)不再可区分于零;癌症仍在四个距离呈反向关联但幅度减弱,8.0 km为?0.013(?0.023至?0.003)。
讨论总结:研究人员认为,该结果不支持研究假设,并与Porta等和Vinti等系统综述所述证据状态一致;该分析构成对既往未重复关联的大规模重复检验,但未再现该关联。估计依赖协变量设定:未调整时哮喘在多个距离呈正关联,调整贫困、保险和RUCA后消失,进一步调整年龄结构和种族/族裔构成后在4.8和8.0 km转为反向;癌症则在前两种设定呈反向,年龄结构进入模型后归零。部分行为反映通常混杂,另一机制涉及PLACES结局为多水平回归与事后分层(MRP)模型生成,调整其模型输入变量的普查区类比变量会二次条件化,系数不再具有直接解释;使用PLACES结局的分析应说明协变量与小面积模型的重叠并报告含与不含这些变量的估计。暴露定义亦影响结果:仅要求任何面积重叠时,少数族裔比例与最短距离邻近呈反向;要求至少10%面积时各距离均呈正向且0.8 km最强;这与Mohai和Saha及Chakraborty等所述距离方法与包含方法差异一致,研究人员报告两种定义而非择一。MSW填埋场未纳入EJI:EJI的TSD指标基于RCRA Subtitle C危险废物设施,MSW填埋场属Subtitle D且未出现在任何EJI指标中;EJI已按1英里溶解设施层计算普查区面积比例邻近指标,因此类似MSW指标可在现有框架内实施;研究未证明此类普查区存在超额慢性病负担,只说明该危害目前未被测量。OLS下的反向关联不被解释为保护效应;空间误差模型显示心理健康不良各距离反向关联消失,高血压和糖尿病在较长距离消失,哮喘始终为零,提示较长距离反向关联 largely 是相邻普查区共享的未测区域变异伪影;癌症仍反向但随年龄结构进入模型归零,最简约解释为年龄构成混杂。幅度较小,较长距离约为每10个百分点面积覆盖增加对应0.01至0.03个百分点。局限包括:生态横断面设计不能推断个体风险或时序;地理邻近仅为接触代理,圆形缓冲不表征风场、地形和水文等场地归趋与迁移;缺少气体收集系统性能、覆盖完整性和渗滤液控制数据;未观察居住迁移;结局为模型估计而非临床或行政记录诊断;普查区可能不是所有结局的适宜空间单元;空间误差模型不解决未测空间结构混杂,也不能区分小面积估计的空间平滑与遗漏空间过程;设施数据仅限报告至源数据库者,46个设施缺少开业年份,日接受量为单时点记录。结论翻译:居住邻近MSW填埋场在所检验的任何暴露定义、协变量设定或空间设定下均与哮喘患病率无关。其他四种慢性病的反向关联在建模空间依赖后大多未持续,剩余癌症关联更可能归因于年龄构成混杂而非保护效应。这些结果未重复系统综述已识别为未重复且证据不足的关联。估计对协变量设定和暴露定义均敏感,报告单一设定会支持实质不同的结论。使用CDC PLACES估计作为结局的研究应报告哪些协变量与小面积估计模型重叠。MSW填埋场未纳入CDC与ATSDR环境正义指数,添加该危害类别的设施邻近指标可使筛查工具表征目前省略的暴露。确定填埋场邻近是否影响慢性病风险需要个体水平暴露评估与实测排放,而非将距离代理应用于模型化患病率估计。