生命早期室内空气污染暴露(HAP)的决定因素:刚果民主共和国(DRC)东部布卡武的一氧化碳(CO)和 PM2.5 浓度

《Environmental Pollution》:Determinants of early-life household air pollution exposure (HAP): carbon monoxide (CO) and PM 2.5 concentrations in Bukavu, eastern Democratic Republic of Congo (DRC).

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月25日 来源:Environmental Pollution 7.2

编辑推荐:

   •首个在刚果民主共和国布卡武城市地区开展的围产期室内空气质量(HAP)队列级家庭研究。•对约400个家庭进行24小时个人CO及家庭PM2.5监测。•高HAP水平持续存在;生物质燃料使用和通风不良加剧了暴露。•研究结果可为缓解措施提供依据:炉灶放置位置、通风改善和清洁燃料。•提

  
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    首个在刚果民主共和国布卡武城市地区开展的围产期室内空气质量(HAP)队列级家庭研究。
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    对约400个家庭进行24小时个人CO及家庭PM2.5监测。
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    高HAP水平持续存在;生物质燃料使用和通风不良加剧了暴露。
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    研究结果可为缓解措施提供依据:炉灶放置位置、通风改善和清洁燃料。
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    提供了一个可扩展、低成本的暴露监测与评估模板。

引言

空气污染是全球重大公共卫生挑战:环境空气和室内空气质量污染(AAP和HAP)每年导致超过790万人过早死亡("全球空气质量状况报告2025 | 全球空气质量状况",无日期)。全球约三分之一人口(约26亿)依赖有污染的烹饪燃料;HAP在2021年估计造成了290万人死亡,其中包括超过309,000名5岁以下儿童死亡,以及约9500万个伤残调整生命年(DALYs)。按照目前趋势,到2030年仅有78%的人口能够获得清洁烹饪,仍有约18亿人无法获得("室内空气质量",无日期)。刚果民主共和国(DRC)不成比例地遭受这些区域挑战;超过90%的人口依赖固体烹饪燃料。2018–2023年间,DRC在扩大清洁烹饪获取方面做出了重大贡献,但在2019年仍记录了东非第二高的HAP相关过早死亡人数(58,044人)("东非及尼罗河流域非洲国家室内空气质量对死亡率及疾病负担的影响 | 健康指标与评估研究所",无日期)。
生命早期的HAP暴露与不良围产期结局(低出生体重、早产、生长迟缓)以及下呼吸道感染(LRI)易感性增加相关(Vanker等,2017);全球疾病负担估计可能低估了其影响,因为出生结局通常被排除在外(Ghosh等,2021;Tang和Jia,2022)。在低效炉灶或明火中使用不清洁燃料(木材、煤炭和粪便)是造成这一负担的主要原因(Jafta等,2024;Liu等,2025;"全球空气质量状况报告2025 | 全球空气质量状况",无日期)。
在撒哈拉以南非洲(SSA),超过80%的家庭使用有污染的固体燃料(木材、木炭、粪便、作物残余物)在低效炉灶或明火中烹饪,产生的CO和PM2.5浓度可能高出世界卫生组织(WHO)指南标准高达20倍(Bede-Ojimadu和Orisakwe,2020)。妇女和儿童承受着最重的负担,因为她们花费在烹饪和室内活动上的时间较长。近期的研究,主要来自农村中低收入国家(LMICs)的基于炉灶的干预研究,揭示了令人担忧的孕期暴露水平(Chillrud等,2021;Dix-Cooper等,2012;Havens等,2018;Johnson等,2022)。
孕期和幼儿期暴露于CO和PM2.5涉及复杂的病理生理机制,会损害母婴健康和儿童呼吸系统发育(Aguilera等,2023)。此外,撒哈拉以南非洲地区营养不良、室内拥挤和传染病等并存因素加剧了这些风险,构成了协同作用环境,危及呼吸健康和肺功能发育(Zigabe等,2025)。尽管HAP在撒哈拉以南非洲地区造成了巨大的健康负担,但该地区室内CO和PM2.5暴露水平的相关数据仍然十分匮乏。
尽管向清洁烹饪过渡与 health 益处相关,但干预研究——尤其是关于更清洁燃烧的生物质炉灶——结果不一。主要局限包括:撒哈拉以南非洲地区社区试验中标准化个人暴露评估匮乏和随访有限;许多研究从有限样本推断PM2.5,而在住房、炉灶技术、污染物组合和暴露时长方面的异质性使暴露估计复杂化,并可能导致结果偏差。这些差距构成理解HAP范围以及开发针对区域环境的循证干预措施的根本障碍(Dillon等,2025;Woolley等,2022)。
DRC人口持续暴露于高水平的HAP,其主要原因是广泛依赖固体烹饪燃料和住房基础设施不足(Ngutuka等,2026,2025)。然而,有限的大气质量监测基础设施掩盖了真正的疾病负担(McFarlane等,2021)。在布卡武和南基伍省,结构性制约因素(超过95%的城市家庭缺乏可靠电力;农村电气化率约0.4%)使得固体燃料使用持续存在。迫切需要坚实的、基于当地情况的暴露数据,以指导综合干预措施,如扩大清洁烹饪、改善住房和通风、加强监测等,以有效减少产前和婴幼儿暴露并指导公平的政策响应。
本研究提供了来自布卡武的详细家庭级证据,将24小时CO和PM2.5测量与深入的社会经济、住房和烹饪特征调查相结合。研究目的是:(i) 确定与暴露相关的近端家庭级因素(如炉灶位置、通风、燃料替代);(ii) 量化结构性因素(居住地、住房质量)对暴露变异性的贡献;以及(iii) 描述昼夜暴露模式。研究结果将有助于优先制定可行的、基于情境的缓解策略,支持能源和健康政策,并为布卡武及DRC类似环境提供暴露监测和干预评估的可扩展框架。

章节摘要

研究设计与人群

本研究以布卡武三个市政区——Bagira、Ibanda和Kadutu——的孕妇为研究对象,她们正在接受布卡武转诊医院(HPGRB)的服务,该医院是一家三级学术机构,服务于DRC南基伍省。参与者作为MUTOTO(斯瓦希里语:"婴儿")队列研究的一部分被招募。布卡武是东非DRC的主要城市中心,位于大湖区。三个市政区差异显著:Kadutu为商业和半城市区,以高人口密度

结果

在473个志愿参与的家庭中,405个CO和393个PM2.5记录获得了完整的24小时数据。数据缺失主要是由于东非DRC持续冲突导致参与者在家庭访视前迁离研究区域;其他损失归因于常规设备问题(电池耗尽、偶发传感器故障)以及因过多缺失时间片或不合理峰值进行质量控制排除。对关键基线特征进行比较

讨论

本研究提供了撒哈拉以南非洲城市环境下HAP暴露的新证据,证明24小时PM2.5和CO浓度经常超过WHO推荐水平,且在家庭之间差异显著。CO平均24小时浓度为5.3 ppm(SD 8.7),PM2.5为53.8 μg/m3(SD 34.2)。中位值分别为2.1 ppm(IQR 0.5-6.2)和43.8 μg/m3(IQR 30.6-63)。生物质燃料使用和较高的烹饪频率始终与升高的污染物水平相关

优势与局限性

本研究具有多项优势。包括在城市家庭中相对大样本中直接使用24小时PM2.5和CO测量,并结合详细的家庭级数据。其他优势包括系统性的质量检查/质量控制(部署前台式检查和每日现场监测),预先指定的ALT CF3应用于PurpleAir PM2.5,排除明显无效的传感器时间片(缺失数据超过20%、长时间平坦线和合理峰值),以及对

结论

在该布卡武城市队列中,405个和393个家庭分别贡献了完整的24小时CO和PM2.5测量数据。PM2.5平均24小时浓度为53.8 μg/m3(SD 34.2),CO平均24小时浓度为5.3 ppm(SD 8.7);62%的家庭超过了WHO PM2.5中期目标(IT-3=37.5 μg/m3),26%的家庭CO≥6 ppm,烹饪期间经常出现短期峰值。暴露分布存在异质性:24小时家庭平均PM2.5中位值从低组的22.0 μg/m3升高至

CRediT作者贡献声明

Patrick D M C Katoto:撰写——审阅与编辑,验证,监督,资源,项目管理,方法论,概念化。Serge Mushamuka Zigabe:撰写——审阅与编辑,撰写——原始草稿,可视化,验证,监督,软件,项目管理,方法论,调查,形式分析,数据管理,概念化。Etienne Kulondwa:撰写——审阅与编辑,调查。Michel Cubaka:撰写——审阅与编辑,调查。Jaan

未引用参考文献

东非及尼罗河流域非洲国家室内空气质量对死亡率及疾病负担的影响 健康指标与评估研究所,;室内空气质量,;全球空气质量状况报告,2025;WHO全球空气质量指南,。

伦理声明

已从所有参与者或其法定代表获得书面知情同意,同意参与本研究并发布文章。参与者隐私权已得到尊重。
本研究包含器官或组织捐献者。本研究包含人体生物材料,并已获得捐献者或其直系亲属或法定代表同意用于本研究和文章发表。本研究中使用的样本并非来自被执行

资金来源

本研究未获得公共、商业或非营利部门资助机构的任何特定拨款。

利益冲突声明

? 作者声明,他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系,这些利益或关系可能影响本论文所述工作。

致谢

没有研究参与者的慷慨,本项目不可能实现,他们多年来花费了大量时间回答现场工作人员发放的问卷。我们由衷感谢布卡武转诊医院妇产科的医护工作人员,他们提供了无价的帮助。他们对参与者招募、临床评估、超声检查、样本处理以及
Serge Mushamuka Zigabe|Patrick D.M.C. Katoto|Michel Cubaka|Etienne Kulondwa|Manosij Ghosh|Jaan Toelen|Peter H.M. Hoet
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