美国交通噪声对健康的负担：一项包含公平性分析的全国性评估

《Environmental Research》：Health burden of transportation noise in the United States: a national assessment with equity analysis

　　

大卫·罗哈斯-鲁埃达

科罗拉多州立大学环境与放射健康科学系，美国柯林斯堡

摘要

美国尚未使用基于伤残调整生命年（DALY）的方法来估算全国范围内的噪音健康负担。我们量化了美国本土地区交通噪音对人群健康的影响，并研究了其在各州及社会弱势群体中的分布情况。我们应用比较风险评估方法，分析了来自《国家交通噪音暴露地图》的3.244亿居民的噪音暴露数据。根据世界卫生组织（WHO）系统评价中的暴露-反应函数，我们估算了缺血性心脏病、缺血性中风、心肌病、2型糖尿病、心血管疾病死亡率、严重烦恼以及严重睡眠障碍的病例数。我们使用WHO 2024年发布的噪音特定伤残权重，结合CDC社会脆弱性指数五分位数对结果进行了分层，并进行了12参数的蒙特卡洛不确定性分析。据估计，有9450万人暴露在45分贝等效声级（LAeq）或更高的噪音环境中。每年因此导致的伤残调整生命年（DALY）为272,600年（每10万人中有84年；95%置信区间：45-121年），其中包括6,330例过早的心血管死亡、11,400例2型糖尿病病例、1,360例缺血性心脏病病例、1,230万人感到极度烦恼以及330万人睡眠严重受扰。各州的噪音健康负担差异高达六倍，从每10万人25 DALY到149 DALY不等。社会脆弱性最高的社区所承受的负担是最脆弱社区的2.29倍。这是首次使用WHO DALY方法并考虑社会脆弱性分层的美国噪音健康负担估算。这种差异揭示了需要重点降低噪音影响的群体。其中，烦恼（30%）和道路噪音占比（32%）是导致DALY差异最大的两个因素，其次是睡眠障碍（14%）和LAeq与Lden之间的转换系数（11%），这表明应优先进行特定来源的噪音地图绘制、更全面的影响评估以及标准化指标转换。

引言

在欧洲，环境噪音是三大环境健康威胁之一，仅低于空气污染和温度相关因素[1]。欧洲环境署估计，2021年长期暴露于交通噪音导致欧洲共有66,000例过早死亡、50,000例新发心血管疾病和22,000例2型糖尿病[2]。长期暴露于道路交通噪音会增加缺血性心脏病、中风[4]和心力衰竭[5]的风险，同时还会在人群层面引发普遍的烦恼[6]和睡眠障碍[7]。越来越多的证据表明噪音与2型糖尿病有关[5, 30]。噪音通过长期压力和睡眠中断激活交感神经系统并促进血管炎症[8]。将这些影响转化为人群健康负担的估算需要标准化的健康影响评估（HIA）方法。自2011年WHO疾病负担指南[9]和2018年WHO《环境噪音指南》[10]发布以来，欧洲的噪音HIA研究迅速发展，至今已发表了30多项定量评估[11, 12]，其中包括一项符合WHO标准的北欧四国联合评估[31]。尽管估计有29%的美国人口暴露在45分贝以上的噪音环境中，但美国尚未开展类似的评估，而在欧盟成员国中这一比例超过60%[3]。

美国在噪音健康保护方面的监管空白可以追溯到1982年，当时国会取消了环境保护署的噪音防治办公室的经费[13]。1972年的《噪音控制法》在技术上仍然有效，但四十多年来一直未得到执行[14]。目前没有联邦机构负责监测或报告噪音对健康的影响。此前唯一的一次全国性评估来自Swinburn等人[15]，他们使用基于患病率的成本方法来评估环境噪音的心血管健康负担。该研究依赖于20世纪80年代初的暴露数据，未计算伤残调整生命年（DALY），而这是当前环境疾病负担评估中的标准指标[16]。直到2017年交通统计局开发出《国家交通噪音地图》（NTNM）（2020年更新[17]），美国才具备了进行现代噪音HIA所需的数据基础设施。随后Seto和Huang[18]通过将NTNM与美国社区调查的人口数据叠加，在普查单元层面创建了《国家交通噪音暴露》（NTNE）地图，确定有9,490万（29.1%）居民暴露在45分贝等效声级或更高的噪音环境中。Huang和Seto[19]根据这些暴露数据估算了烦恼的患病率，记录了种族和族裔差异，但未量化疾病发病率、DALY或心血管疾病结果[19]。

我们首次基于DALY对美国全国的交通噪音健康负担进行了评估。利用WHO的比较风险评估框架[16]，我们估算了3.244亿美国本土居民（阿拉斯加、夏威夷和美国领土未包括在内，因为NTNE仅覆盖美国本土地区）中缺血性心脏病、缺血性中风、心肌病、2型糖尿病、严重烦恼、严重睡眠障碍以及过早心血管死亡的病例数。我们使用WHO系统评价中的暴露-反应函数[3, 6, 7]和最近的荟萃分析[4, 5, 30]，以及经验得出的伤残权重[20]，计算了相应的DALY负担。我们研究了49个州和哥伦比亚特区的地理差异，并根据CDC社会脆弱性指数[21]对负担进行了分层，以评估噪音健康影响是否在不平等群体中更为严重。这项评估填补了美国四十年来噪音健康证据方面的空白，据我们所知，它是首个按照综合社会脆弱性指标进行系统化分层评估的全国性噪音负担估算。

章节摘录

研究设计与框架

我们使用Pruss-Ustun等人[16]描述的比较风险评估（CRA）框架，对美国本土48个州和哥伦比亚特区（不包括阿拉斯加、夏威夷和美国领土，因为NTNE仅覆盖美国本土地区）的交通噪音对人群健康的影响进行了评估。该框架通过将实际暴露水平与反事实情景进行比较，来估算环境暴露导致的疾病负担。

噪音暴露分布

在美国本土3.244亿居民和哥伦比亚特区的居民中，有9,450万人（29.1%）生活在暴露在45分贝等效声级或更高噪音环境的普查单元中。暴露人群主要集中在两个较低的分位数区间：4,360万人（占总人口的13.5%）处于45–50分贝区间，3,900万人（12.0%）处于50–60分贝区间。在更高分贝区间，暴露人数急剧减少：60–70分贝区间为880万人（2.7%），70–80分贝区间为240万人（0.7%），80–90分贝区间为53.5万人（0.2%），90分贝及以上区间仅为2.2万人（<0.01%）。

讨论

我们估计，美国本土每年因交通噪音导致的伤残调整生命年（DALY）为272,600年（每10万人中有84年），其中包括6,330例过早的心血管死亡、13,600例2型糖尿病病例、1,230万人感到极度烦恼以及330万人睡眠严重受扰。这是首次使用WHO比较风险评估方法并完整量化DALY的美国噪音负担估算，涵盖了发病率和死亡率。有三个主要发现：首先，烦恼和睡眠

结论

交通噪音在美国造成了可量化的、分布不均的健康负担，而这一负担目前未被联邦卫生监测系统所察觉。我们估计，美国本土每年因交通噪音导致的DALY为272,600年，其中包括6,330例过早的心血管死亡、13,600例新发2型糖尿病病例、1,230万人感到极度烦恼以及330万人睡眠严重受扰。社会最脆弱的群体承受的噪音健康负担是最脆弱群体的2.29倍。

未引用的参考文献

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数据可用性声明

《国家交通噪音暴露地图》的数据可从华盛顿大学公开获取（https://deohs.washington.edu/national-transportation-noise-exposure-map-download）。2023年的《全球疾病负担》发病率和死亡率数据可从健康指标与评估研究所获取（https://vizhub.healthdata.org/gbd-results/）。CDC社会脆弱性指数数据可从有毒物质与疾病登记署获取（www.atsdr.cdc.gov/placeandhealth/svi/）。

伦理批准

不适用。本研究使用了公开可用的、去标识化的普查单元级数据，未招募任何受试者，也未访问任何个人数据，因此无需机构审查委员会的批准。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

资金来源

本研究未获得任何公共、商业或非营利机构的特定资助。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢Edmund Seto和Ching-Hsuan Huang（华盛顿大学）开发并公开发布了《国家交通噪音暴露地图》。