《Environmental Research》：Ambient Temperature and Occupational Injury Risk in US Surface Mining: A Nationwide Case-Crossover Analysis (2005–2025)
编辑推荐：
•全美DLNM分析：106,838例美国露天矿伤害事件（2005–2025年）。•当气温达到第95百分位（35.0 °C）时，伤害风险高约9%（RR 1.09）。•当气温降至第1百分位时，跌倒类伤害风险翻了一倍以上（RR 2.22）。•FDR校正后仍有四项"冷天关联"幸存，其
- •
全美DLNM分析：106,838例美国露天矿伤害事件（2005–2025年）。
- •
当气温达到第95百分位（35.0 °C）时，伤害风险高约9%（RR 1.09）。
- •
当气温降至第1百分位时，跌倒类伤害风险翻了一倍以上（RR 2.22）。
- •
FDR校正后仍有四项"冷天关联"幸存，其中以跌倒关联最强。
- •
采用哈希固定的分析方案；敏感性分析中第95百分位的热效应稳健。
引言
职业伤害是工作年龄成年人可预防性残疾的首要原因之一，越来越多的证据表明，环境温度是被低估的决定性因素，影响着众多户外行业每日的伤害风险。在西班牙、意大利、澳大利亚、中国、韩国和美国开展的大规模病例交叉研究与分布式滞后研究均已证实，高温和低温暴露都会增加职业伤害风险，涉及的建设（Riccò et al., 2019）和道路运输（Gariazzo et al., 2021）等多种场景，效应量从每摄氏度百分之几到极端气温下的明显非线性反应不等（Fatima et al., 2021; Martínez-Solanas et al., 2018; Marinaccio et al., 2019; Varghese et al., 2019a; Zhou et al., 2024; Oh et al., 2025; Park et al., 2021）。一项针对多种气候带研究的汇总元分析显示，极端高温会提升各行业和各类工人子群体的职业伤害风险，其中户外工作者和从事重体力劳动者信号最强（Fatima et al., 2021）。
矿山作业是这些关系值得特别审视的场景。露天矿作业兼具持续性户外暴露、高代谢需求、妨碍体温调节的强制个人防护装备、重型移动设备，以及在时间压力下执行的关键认知性安全任务——这一系列危害很可能会放大极端气温对伤害概率的影响。针对户外工人的机制研究表明，热暴露会升高核心与皮肤温度、增加心率并降低体力劳动能力（Ioannou et al., 2022）；而在加纳（Nunfam, 2021; Nunfam et al., 2020）、加拿大（Tetzlaff et al., 2025）及多地的矿山工人现场调查均报告了广泛的自我报告热相关症状、适应措施不足以及培训与基础设施需求未得到满足等问题。在北方露天作业中，低温暴露同样是可信的危害，但迄今系统刻画较少；两项基于MSHA的既有分析发现，随着环境温度下降，滑倒与跌倒伤害率上升，且当气温低于约?2 °C时最为显著（Hassi et al., 2000; Bell et al., 2000）。
尽管美国矿业规模庞大——数万处活跃作业场所、数十万直接从业人员（National Institute for Occupational Safety and Health, 2025）——但针对该行业与该国的、关于温度相关伤害风险的严谨定量证据仍然稀缺。Park等使用美国加利福尼亚州工伤赔偿系统（美国最大的州级系统）的工人赔偿数据，记录了多行业在炎热日子的伤害风险升高，并报告2001–2018年间伤害对高温的敏感度呈下降趋势，与适应过程一致（Park et al., 2021, working paper），这与其它高收入环境下的研究结论一致。早先有两项分析曾将MSHA伤害记录与环境温度相关联：Hassi等（2000）分析了报告数量最多的七个州72,716起伤害事件（1985–1990年），发现随着全州气温下降，低温暴露和滑倒跌倒伤害率上升，而其它事故类别则随温度升高而上升；Bell等（2000）则显示，随着气温下降，地上煤矿中跌倒相关伤害的比例上升。两者都使用了全州平均温度以及比例法或线性方法。然而，目前似乎尚无研究将矿山层级的地理定位气候暴露与分布式滞后非线性模型框架相结合应用于美国矿山安全与健康管理局（MSHA）伤害报告系统——该系统是该行业规范性的全国性数据来源，并唯一记录了每个活跃矿山的每起可报告伤害及其精确地理位置、矿种和运营状态。
本研究旨在填补这一空白。研究汇总了2005–2025年21年间美国本土48州露天矿以及地下矿山地上部分的每一起MSHA报告的伤害事件，将每起伤害的位置与日期链接至PRISM气候组（Daly et al., 2008）提供的4公里分辨率格点气候数据，并采用时间分层病例交叉设计（Maclure, 1991; Janes et al., 2005）配合分布式滞后非线性模型（Distributed-lag nonlinear model, DLNM）（Gasparrini et al., 2010; Gasparrini, 2011）估计温度–伤害暴露–反应关系。病例交叉设计使每个病例作为自身对照，从而消除了层内固定或缓慢变化的混杂因素（包括矿山层因素如所有权、地质与地形；工人层因素如年龄结构、培训与工龄等）的干扰。预设的异质性分析考察效应是否在气候区域、矿种、伤害机制及日历时段间存在差异。详细的事前分析方案在数据链接之前即完成确定并进行密码学哈希，以防止规格搜索。研究目标是：(i) 刻画美国露天矿温度–伤害暴露–反应关系的形状与强度；(ii) 识别高温或低温相关风险最大的亚群体；(iii) 为联邦层面关于职业热安全标准的持续审议（Gibb et al., 2024）提供证据支撑。
章节摘要
设计与队列
本研究采用时间分层病例交叉设计（Maclure, 1991; Janes et al., 2005）。该设计将每个病例作为自身对照，比较伤害发生当天（病例日）的暴露与同一层内一组参照日的暴露。由构造上的性质决定，它可以消除层内固定或缓慢变化变量的混杂——包括矿山层因素（所有权、地质、地形）、工人层特征（年龄分布、培训、工龄）以及
队列特征
分析队列涵盖2005–2025年间9,833个唯一地理编码露天矿点上的106,838起伤害事件（见表1；图S3）。金属/非金属作业贡献85,227起伤害（79.8%）；煤矿地上作业贡献21,611起（20.2%）。伤害数量最多的五个州分别为：德克萨斯州（8,114）、亚利桑那州（7,880）、宾夕法尼亚州（6,782）、西弗吉尼亚州（6,601）和加利福尼亚州（5,077）。伤害的时序分布呈现明显的季节性（夏季各月达到峰值），这与已知的一致。
讨论
在本项21年间、涵盖9,833个美国露天矿、共106,838起伤害事件的分析中，日最高气温达到观测分布第95百分位（35.0 °C）的日子与相对最低伤害温度（12.2 °C）相比，伤害风险约升高9%。该效应在第99百分位处减弱且不具有统计学显著性，在滞后结构中集中于暴露后0–1天，对敏感性分析稳健，并具有
结论
在对2005至2025年美国9,833个露天矿共106,838起伤害事件开展的全国性病例交叉分布式滞后非线性分析中，炎热日子（日最高气温的第95百分位）与相对最低伤害温度12.2 °C相比，伤害风险约升高9%；而在寒冷日子的跌倒风险则翻了一倍以上。热效应对敏感性分析稳健，且集中于较短的滞后，这与一种
未被引用的参考文献
Varghese et al., 2019b.
伦理声明
本研究分析的是公开可用、已去标识化的行政记录以及格点气候数据。研究不涉及人类受试者、可识别个人信息或动物，因此无需机构审查委员会批准。
利益冲突声明
作者声明，本人不存在已知的、可能被视为影响本文所报告工作的竞争性财务利益或个人关系。
生成式人工智能使用声明
在本文准备过程中，作者使用Anthropic的Claude（一款AI助手）进行语言编辑、起草分析与绘图代码，并对参考文献元数据进行交叉核对；所有图像内容均未由人工智能生成，全部图像均由作者基于本研究自身结果通过经验证的代码产出。所有AI生成内容均经作者审阅、核实与编辑，作者对本文所发表内容承担全部责任。
资金来源
本研究未获得公共、商业或非营利部门任何资助机构的专项资助。
利益冲突声明
? 作者声明，本人不存在已知的、可能被视为影响本文所报告工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
作者感谢美国矿山安全与健康管理局公开提供事故与矿山数据，以及俄勒冈州立大学PRISM气候组公开提供4公里格点气候数据。作者亦感谢开源R社区，尤其是dlnm与survival包的作者与维护者，他们的工作使分布式滞后非线性分析成为可能。
Muhammet Mustafa Kahraman
