【摘要】 目的 分析重慶市2014—2019年二氧化氮（NO2）質(zhì)量濃度與眼科門診就診人數(shù)之間的關(guān)系，為治理大氣污染、保護(hù)眼部健康提供科學(xué)依據(jù)。方法 收集重慶市2014—2019年大氣污染物[NO2、顆粒物（PM10和PM2.5）、二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）和臭氧（O3）]的日平均質(zhì)量濃度、氣象因素（平均氣溫和平均相對(duì)濕度）及重慶市醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院眼科門診逐日就診人數(shù)，基于廣義相加時(shí)間序列模型分析NO2質(zhì)量濃度與眼科門診就診人數(shù)之間的關(guān)系及滯后效應(yīng)。結(jié)果 重慶市2014—2019年NO2日平均質(zhì)量濃度為（40.88±15.06）μg/m3，重慶市醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院眼科日均門診就診人數(shù)為（198±111）例。NO2質(zhì)量濃度每增加10 μg/m3，當(dāng)天眼科門診就診人數(shù)增加1.96%（95%CI 0.85%～3.08%）。結(jié)論 NO2質(zhì)量濃度的提高可能增加重慶市居民眼科疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，可通過(guò)控制環(huán)境中NO2質(zhì)量濃度來(lái)改善空氣質(zhì)量，保護(hù)人體眼部健康。

【關(guān)鍵詞】 空氣污染；二氧化氮；眼科疾??；門診就診人數(shù)

文章編號(hào)：1672-1721（2024）31-0011-04" " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " "中國(guó)圖書分類號(hào)：R122

眼是人類重要的感覺(jué)器官之一。人類的大腦可以通過(guò)眼部獲取約80%的知識(shí)和記憶。若眼部器官損傷或者病變，人體借助眼部器官接收外部信息的能力也會(huì)受到影響[1]。研究顯示，全球由于失明和視力喪失導(dǎo)致的殘疾調(diào)整壽命年（disability adjusted life years，DALYs）從1990年的1 244萬(wàn)人年迅速增長(zhǎng)到2019年的2 256萬(wàn)人年，遺傳和環(huán)境因素都可能是視力障礙的誘因[2-3]。環(huán)境因素存在諸多可變性，不同環(huán)境因素會(huì)對(duì)人群健康產(chǎn)生不同的影響，環(huán)境因素與眼部器官關(guān)系值得進(jìn)一步研究及探討。

空氣污染是一個(gè)全球性的公共衛(wèi)生問(wèn)題。許多流行病學(xué)研究表明，空氣污染導(dǎo)致各類疾病的門診就診量增加，甚至造成患者死亡[4-5]。NO2是主要的大氣污染物之一，空氣中大多數(shù)NO2由燃料燃燒和車輛排放產(chǎn)生[6]。有研究證實(shí)，NO2暴露與呼吸疾病之間存在正相關(guān)關(guān)系[7-8]。然而，目前涉及NO2暴露對(duì)眼睛健康影響的研究甚少[9]。有國(guó)外文獻(xiàn)顯示空氣污染與干眼癥之間存在一定聯(lián)系，但關(guān)于空氣污染和眼部器官健康損害的流行病學(xué)證據(jù)仍然有限[10]。

重慶市位于中國(guó)西南部，是長(zhǎng)江上游地區(qū)的經(jīng)濟(jì)中心，城市四面環(huán)山、依山傍水，地貌以丘陵、山地為主，具有全國(guó)獨(dú)特的地理環(huán)境。自重慶市實(shí)施“清潔能源”工程、“五管齊下”凈空工程、“退二進(jìn)三”區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整政策、強(qiáng)力推進(jìn)環(huán)保“四大行動(dòng)”以來(lái)，重慶市主城區(qū)先后建成無(wú)煤區(qū)，機(jī)動(dòng)車成為氮氧化物的主要排放源[11]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2022年3月底，北京市汽車保有量超過(guò)600萬(wàn)輛，成都市、重慶市汽車保有量超過(guò)500萬(wàn)輛，重慶市成為全國(guó)汽車保有量排名前3位的城市[12]。在重慶市獨(dú)特地理環(huán)境下，人們受益于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，其健康可能受到NO2的影響。本研究分析重慶市NO2質(zhì)量濃度與眼科系統(tǒng)疾病的相關(guān)性，了解NO2暴露有關(guān)的健康損傷效應(yīng)，為制定更有針對(duì)性的預(yù)防保健策略、減少空氣污染的健康危害提供流行病學(xué)證據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料來(lái)源

眼科就診資料來(lái)源于重慶市醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院的醫(yī)院信息系統(tǒng)，包括2014—2019年記錄的眼科門診每日就診情況，并按照世界衛(wèi)生組織制定的國(guó)際疾病分類第10版（ICD-10）進(jìn)行分類?？諝馕廴疚锵嚓P(guān)資料和氣象資料來(lái)源于重慶市生態(tài)環(huán)境局公布的相關(guān)數(shù)據(jù)，大氣污染物指標(biāo)包括NO2、PM10、PM2.5、SO2、CO和O3，氣象指標(biāo)包括日均溫度和相對(duì)濕度。

1.2 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

在本次研究中，使用Excel 2010整理居民因眼科門診就診量、大氣污染物和氣象因素?cái)?shù)據(jù)，通過(guò)平均值（x±s）、最小值、最大值和百分位數(shù)（P25、P50、P75）指標(biāo)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述；采用Spearman相關(guān)分析變量間的相關(guān)性，檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05。使用R4.1.1軟件利用“mgcv”包進(jìn)行時(shí)間序列分析，計(jì)算NO2質(zhì)量濃度每升高10 μg/m3時(shí)居民因眼科疾病就診增加的超額危險(xiǎn)度（excess risk，ER）及95%置信區(qū)間（confidence interval，CI）。采用廣義相加模型分析眼科門診就診人數(shù)與NO2質(zhì)量濃度之間的相關(guān)性。廣義相加模型公式如式（1）所示。

logE（Yt）=βZt+ns（time，df）+ns（temperature，df）+ns（RH，df）+DOW+intercept" " " " " " " （1）

式中：Yt為觀察日t日當(dāng)天門診就診人數(shù)；E（Yt）為觀察日t日就診人數(shù)的數(shù)學(xué)期望值；β為回歸系數(shù)；Zt為t日NO2質(zhì)量濃度；DOW為“星期幾效應(yīng)”啞變量；ns為自然樣條平滑函數(shù)；df為自由度，自由度的選擇依據(jù)赤池信息準(zhǔn)則確定。日均溫度、日均相對(duì)濕度采用自然樣條平滑函數(shù)擬合。

本研究根據(jù)日均氣溫和相對(duì)濕度對(duì)眼科門診就診量影響的特點(diǎn)，分別選擇6和3作為自由度納入模型，分析NO2質(zhì)量濃度對(duì)眼科門診就診人數(shù)的當(dāng)日（lag0）、單日滯后（lag1—lag3）及平均滯后效應(yīng)（lag01—lag03）。在分析大氣污染物NO2對(duì)眼科門診就診的滯后影響時(shí)，選擇其中最顯著的效應(yīng)日，建立雙污染物模型以判斷模型的穩(wěn)定性。為了更好地分析NO2質(zhì)量濃度對(duì)眼科門診就診人數(shù)的影響，本研究根據(jù)數(shù)據(jù)繪制了NO2質(zhì)量濃度與眼科門診就診人數(shù)之間的暴露-反應(yīng)關(guān)系曲線。

2 結(jié)果

2.1 描述性分析

大氣污染物資料顯示，重慶市2014—2019年NO2日平均質(zhì)量濃度為（40.88±15.06）μg/m3，略超過(guò)國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)40 μg/m3；PM10日平均質(zhì)量濃度為（80.10±47.65）μg/m3，超過(guò)國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)70μg/m3；PM2.5日平均質(zhì)量濃度為（54.45±36.37）μg/m3，超過(guò)國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)35 μg/m3；O3、SO2和CO日平均質(zhì)量濃度未超過(guò)國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。眼科門診資料顯示，眼科日均門診就診人數(shù)為（198±111）例。氣象資料顯示，重慶市日均溫度為（19.50±7.65）℃，平均相對(duì)濕度為（76.87±12.98）%。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

2.2 大氣污染物與氣象因素之間的相關(guān)性分析

Spearman相關(guān)性分析結(jié)果顯示，NO2與PM10、PM2.5、CO質(zhì)量濃度之間存在正相關(guān)關(guān)系（r=0.552、0.530、0.548），而NO2與溫度、相對(duì)濕度之間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=-0.226、-0.050），且以上關(guān)系在α=0.05的水平上均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

2.3 時(shí)間序列分析

時(shí)間序列分析結(jié)果如圖1所示。NO2質(zhì)量濃度對(duì)眼科門診就診人數(shù)的單日滯后效應(yīng)在lag0時(shí)最大，隨后呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)。在lag0時(shí)NO2質(zhì)量濃度每增加10 μg/m3，居民因眼科疾病就診風(fēng)險(xiǎn)增加1.96%（95%CI 0.85%～3.08%）。平均滯后效應(yīng)在lag01和lag02時(shí)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，NO2質(zhì)量濃度每增加10 μg/m3，居民因眼科疾病就診風(fēng)險(xiǎn)分別增加1.93%（95%CI 0.62%～3.23%）、1.87%（95%CI 0.40%～3.35%）。

2.4 雙污染物模型結(jié)果

選擇效應(yīng)最強(qiáng)的lag0條件下構(gòu)建雙污染物模型，觀察單污染物模型（NO2）和不同雙污染物模型（NO2+O3、NO2+PM2.5、NO2+PM10、NO2+SO2、NO2+CO）對(duì)眼科門診就診人數(shù)增加的ER及95%CI的影響。從圖2可以發(fā)現(xiàn)，在引入PM2.5、PM10、SO2、O3、CO后，NO2質(zhì)量濃度對(duì)人群非意外死亡的影響變化均沒(méi)有顯著變化。

2.5 暴露-反應(yīng)關(guān)系

重慶市2014—2019年NO2質(zhì)量濃度與眼科門診就診人數(shù)的暴露-反應(yīng)曲線見(jiàn)圖3。從圖3可以看出，當(dāng)NO2質(zhì)量濃度在0～70 μg/m3時(shí)，隨著NO2質(zhì)量濃度升高，因眼科疾病就診的風(fēng)險(xiǎn)升高；當(dāng)NO2質(zhì)量濃度高于70 μg/m3時(shí)，因眼科疾病就診的風(fēng)險(xiǎn)隨NO2質(zhì)量濃度的升高而呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

3 討論

通過(guò)對(duì)重慶市2014—2019年大氣NO2質(zhì)量濃度進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)重慶市NO2質(zhì)量濃度仍處于國(guó)家限值水平內(nèi)，偶有超過(guò)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的情況發(fā)生，但遠(yuǎn)超世界衛(wèi)生組織發(fā)布的最新指南標(biāo)準(zhǔn)（10 μg/m3）。通過(guò)時(shí)間序列分析發(fā)現(xiàn)，NO2質(zhì)量濃度的增加與眼科門診就診人數(shù)之間存在相關(guān)性且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，尤其是暴露當(dāng)天NO2質(zhì)量濃度對(duì)眼科門診就診人數(shù)的效應(yīng)值最高。因此，研究重慶市NO2對(duì)人群健康的影響具有非常重要的意義。在單日滯后的情況下，NO2質(zhì)量濃度每升高10 μg/m3，當(dāng)日眼科門診就診的人數(shù)增加1.96%（95%CI 0.85%～3.08%）；在平均滯后情況下，NO2質(zhì)量濃度每升高10 μg/m3，lag01和lag02時(shí)眼科門診就診人數(shù)分別增加1.93%（95%CI 0.62%～3.23%）、1.87%（95%CI 0.40%～3.35%），提示重慶市NO2質(zhì)量濃度的升高會(huì)增加居民眼科疾病患病的風(fēng)險(xiǎn)，而且存在滯后效應(yīng)，其滯后效應(yīng)主要集中在第0日至第2日。通過(guò)查詢文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，本次研究結(jié)果與既往研究報(bào)告的結(jié)果相似，即NO2質(zhì)量濃度與干眼癥、結(jié)膜炎就診人數(shù)都具有一定相關(guān)性。例如，深圳的一項(xiàng)時(shí)間序列分析表示，NO2質(zhì)量濃度每增加10 μg/m3，lag01和lag02條件下干眼癥疾病門診就診相關(guān)的相對(duì)危險(xiǎn)度分別為1.062[95%CI（1.003，1.123）]、1.075[95%CI（1.009，1.147）][9]；山東泰安的一項(xiàng)時(shí)間序列研究顯示，NO2質(zhì)量濃度與結(jié)膜炎就診人數(shù)也存在相關(guān)性，NO2質(zhì)量濃度每增加10 μg/m3，結(jié)膜炎就診人數(shù)增加2.5%（95%CI 1.0%～4.0%）[13]；加拿大的一項(xiàng)病例交叉研究報(bào)告顯示，大氣污染物與結(jié)膜炎之間的關(guān)系因性別差異而不同，NO2和PM2.5增加了女性患結(jié)膜炎的急診就診次數(shù)，NO2、PM2.5、SO2和O3增加了男性因結(jié)膜炎而就診的次數(shù)[14]。

空氣污染物和眼科疾病之間存在相關(guān)性的原因可能為，眼睛暴露于污染的空氣中，空氣污染物可以通過(guò)誘發(fā)眼表炎癥、激活氧化應(yīng)激反應(yīng)、損傷角膜上皮屏障功能等多種致病機(jī)制，直接或間接導(dǎo)致淚膜穩(wěn)定性下降和眼表?yè)p傷，出現(xiàn)眼紅、異物感、慢性疼痛、畏光、流淚、視力障礙等多種眼部不適癥狀。目前可以解釋空氣污染物和眼科疾病之間聯(lián)系的病理生理機(jī)制主要有以下幾方面：（1）較高質(zhì)量濃度的NO2、SO2會(huì)降低淚液pH值而直接刺激眼睛[15-16]。（2）角膜和結(jié)膜僅由一層薄薄的淚膜保護(hù)，空氣污染物會(huì)損壞淚膜，淚膜的破裂可使角膜和結(jié)膜上皮直接暴露于空氣污染物中，進(jìn)而使眼表面變得脆弱而導(dǎo)致眼部出現(xiàn)不適[17]。（3）大氣污染物可以引發(fā)或加強(qiáng)炎癥反應(yīng)。研究顯示，當(dāng)生活在嚴(yán)重空氣污染的環(huán)境中，居民的結(jié)膜杯狀細(xì)胞的數(shù)量和密度會(huì)增加[18]。在被粉塵污染的環(huán)境中生存的人角膜上皮細(xì)胞和結(jié)膜上皮細(xì)胞中白細(xì)胞介素-6和白細(xì)胞介素-8的表達(dá)增加[19]。（4）大氣污染物可以誘導(dǎo)人角膜上皮細(xì)胞和結(jié)膜上皮細(xì)胞的細(xì)胞毒性。有研究提出，柴油廢氣顆?？梢赃x擇性地誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子和黏蛋白的產(chǎn)生，進(jìn)而導(dǎo)致人角膜上皮細(xì)胞和結(jié)膜上皮細(xì)胞產(chǎn)生毒性[20]。

在實(shí)際環(huán)境中，NO2污染物往往不是單一存在的。為了評(píng)估空氣中其他污染物是否會(huì)對(duì)NO2質(zhì)量濃度與眼科門診就診人數(shù)之間的關(guān)系產(chǎn)生影響，本研究引入雙污染物模型分析其他空氣污染物（PM2.5、PM10、CO、O3、SO2）對(duì)NO2質(zhì)量濃度與眼科門診就診人數(shù)間關(guān)系的影響。雙污染物模型研究結(jié)果顯示，NO2的短期暴露會(huì)使眼科門診就診人數(shù)增加，在調(diào)整污染物PM2.5、PM10、CO、O3、SO2后結(jié)果均無(wú)顯著變化，表明NO2對(duì)眼科門診就診人數(shù)可能具有獨(dú)立的健康效應(yīng)。O3和SO2的引入導(dǎo)致NO2對(duì)眼科門診就診人數(shù)的效應(yīng)略微下降，這可能與污染物的相互作用有關(guān)，也可能與共線性有關(guān)。為了定量分析NO2質(zhì)量濃度與眼科門診就診人數(shù)之間的關(guān)系，本研究建立了暴露-反應(yīng)關(guān)系曲線，結(jié)果表明NO2質(zhì)量濃度在0～70 μg/m3時(shí)，隨著NO2質(zhì)量濃度升高，眼科疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加，提示短期暴露于高質(zhì)量濃度NO2會(huì)對(duì)人體健康造成威脅。

本研究依舊存在需要改進(jìn)的方面。本研究以環(huán)境監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的NO2監(jiān)測(cè)質(zhì)量濃度代表研究對(duì)象的平均暴露水平，多數(shù)研究對(duì)象的主要活動(dòng)場(chǎng)所為室內(nèi)，忽略了室內(nèi)室外NO2質(zhì)量濃度可能存在差異，易導(dǎo)致暴露評(píng)估中的測(cè)量誤差；本研究?jī)H分析了NO2質(zhì)量濃度對(duì)眼科門診就診人數(shù)的影響，未研究住院率、死亡等指標(biāo)，還需進(jìn)一步全面分析NO2對(duì)眼科系統(tǒng)健康的影響；本研究屬于生態(tài)學(xué)研究，基于人群水平的數(shù)據(jù)，無(wú)法避免生態(tài)學(xué)謬誤的可能性。

綜上所述，本研究表明重慶市NO2短期暴露會(huì)導(dǎo)致人群眼科疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加，而且存在滯后效應(yīng)。未來(lái)重慶市需加強(qiáng)NO2污染的監(jiān)測(cè)和治理，對(duì)公眾開(kāi)展預(yù)防空氣污染危害的健康教育，以維護(hù)環(huán)境安全和居民健康。

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（編輯：徐亞麗）

基金項(xiàng)目：重慶市九龍坡區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目（2019-03-012-Y）；重慶市首批公共衛(wèi)生重點(diǎn)學(xué)科（?？疲┙ㄔO(shè)項(xiàng)目（YWBF2022072）

作者簡(jiǎn)介：熊 飛（1986—），男，重慶人，碩士，副主任醫(yī)師，主要從事環(huán)境衛(wèi)生及營(yíng)養(yǎng)與食品安全方面的研究。

通信作者：肖 倫（1973—），男，四川射洪人，本科，主任技師，主要從事環(huán)境衛(wèi)生及營(yíng)養(yǎng)與食品安全方面的研究。