南京市高溫?zé)崂颂卣骷捌鋵?duì)人體健康的影響

南京市高溫?zé)崂颂卣骷捌鋵?duì)人體健康的影響

根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專業(yè)委員會(huì)（ipcc）關(guān)于氣候變化的第四次評(píng)估報(bào)告，由于世界氣候變化對(duì)城市熱島效應(yīng)的影響，熱浪已成為世界夏季最常見(jiàn)的自然災(zāi)害。自1950年以來(lái)，世界氣溫?zé)崂说陌l(fā)病率顯著增加（ipcc，2007）。熱浪頻繁發(fā)生,已成為影響健康的重要公共衛(wèi)生問(wèn)題(Kovats&Hajat,2008)。研究表明,熱浪易引發(fā)人群中暑,引發(fā)熱相關(guān)疾病(冠心病、腦血管、心臟病等),導(dǎo)致居民死亡數(shù)增加(Kalkstein&Greene,1997;Keatingeetal.,2000)。1995年7月,熱浪襲擊美國(guó)芝加哥市,導(dǎo)致514人死亡和3300人的超額急診量(Whitman,1997);2003年夏季,歐洲的高溫?zé)崂藢?dǎo)致數(shù)萬(wàn)人超額死亡(Fouilletetal.,2006)。同時(shí),部分學(xué)者指出,有高溫史且入院時(shí)精神狀態(tài)改變或者死亡時(shí)肝臟和肌肉中的酶升高者可被診斷為中暑或者高熱;如果體溫沒(méi)有達(dá)到診斷標(biāo)準(zhǔn)但是死亡時(shí)環(huán)境溫度較高也可以診斷為熱相關(guān)死亡(Donoghueetal.,1997)。由熱直接引起的死亡是很少的,比如中暑,高熱,脫水等,所以研究者多用總死亡率、病因別死亡率、超額死亡率、急診就診率、入院率等作為指標(biāo)。熱浪期間,溫度不僅影響當(dāng)日的死亡人數(shù),還可以影響其后幾天的死亡人數(shù),所以在評(píng)價(jià)溫度-死亡率的關(guān)系時(shí)要考慮溫度的滯后效應(yīng),許多研究表明,氣溫的滯后效應(yīng)為1～3d(Dessai,2002)。國(guó)外學(xué)者針對(duì)不同的病因、性別、種族等對(duì)高溫?zé)崂说捻憫?yīng)開(kāi)展了大量的研究,但大部分研究局限在發(fā)達(dá)國(guó)家(Kunstetal.,1993;H?ppe,1999;Berger,2001)。國(guó)內(nèi)關(guān)于高溫?zé)崂私】涤绊懙难芯渴加?0世紀(jì)80年代,主要針對(duì)武漢、廣州和上海等大中型城市,開(kāi)展了相關(guān)氣象因子與中暑關(guān)系以及溫度上升對(duì)人群死亡的可能影響研究(譚冠日,1994;陳正洪等,2002;談建國(guó),2008),但對(duì)南京市熱相關(guān)死亡的系統(tǒng)研究仍較少。南京是中國(guó)著名的三大火爐之一,同時(shí)也是全國(guó)人口密度最高的城市之一,在全球氣候變暖背景下,南京的氣溫也顯著上升(張國(guó)存和查良松,2008)。為此,本文針對(duì)不同性別、主要熱相關(guān)疾病,研究南京市高溫?zé)崂说姆植继卣骷捌渑c人群死亡率的關(guān)系,并探討中暑相關(guān)急診人數(shù)與年齡段之間的函數(shù)關(guān)系,以期為政府和民眾采取有效措施減輕熱浪對(duì)健康影響提供科學(xué)的決策依據(jù),對(duì)減少氣候變化對(duì)人民群眾健康的負(fù)面影響,保護(hù)居民的健康和生命安全具有重要意義。1材料和方法1.1形勢(shì)對(duì)個(gè)體造成的影響南京市疾病控制與預(yù)防中心提供了2005—2008年(6—9月)南京市逐日死亡數(shù)據(jù)和2005—2007年(6—9月)大廠區(qū)逐時(shí)中暑相關(guān)的急診數(shù)據(jù),包括總死亡數(shù)、年齡、性別、死因等。氣溫對(duì)于遷站等人為因素非常敏感,會(huì)引起非均一性。中國(guó)氣象局國(guó)家氣象信息中心自2006年開(kāi)始發(fā)布中國(guó)均一化歷史氣溫?cái)?shù)據(jù)集,因此,本文采用由中國(guó)氣象局國(guó)家氣象信息中心提供的、經(jīng)過(guò)均一性檢驗(yàn)的1951—2009年(6—9月)氣候資料。1.2方法1.2.1高溫高溫日定義根據(jù)中國(guó)氣象局的規(guī)定和有關(guān)學(xué)者的研究(張尚印,2005;史軍等,2008)定義:日最高氣溫≥35℃為高溫日,≥38℃為危害高溫日,≥40℃為極端高溫日;持續(xù)3d≥35℃為高溫?zé)崂?持續(xù)5d≥35℃為強(qiáng)高溫?zé)崂?持續(xù)3d≥38℃為極端高溫?zé)崂恕?.2.2高溫?zé)崂说牟捎酶鶕?jù)流行病學(xué)研究中描述性研究和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法(胡愛(ài)香等,2008),本文制定超額死亡率的計(jì)算步驟如下:(1)首先挑選出每年6—9月的高溫?zé)崂诉^(guò)程;(2)把非熱日的平均全人群死亡數(shù)作為正常日均死亡數(shù);(3)按照下式計(jì)算超額死亡率:EM=(D-DNo-heat)/DNo-heat,式中:EM為超額死亡率,D為逐日死亡數(shù),DNo-heat為夏季非熱日平均日死亡數(shù)。2結(jié)果與分析2.1熱浪過(guò)程分布從圖1可以看出,1951—2009年(6—9月)期間,南京市高溫日數(shù)共計(jì)856d,平均14.5d·a-1,其中1966年最多,達(dá)到了37d,而1982年沒(méi)有高溫日,1972、1973、1987和1999年高溫日數(shù)較少,均為3d;高溫期間最高溫度平均值,1958年的最大,為37.2℃,其次1951、1989和1963年分別為37℃、36.9℃和36.8℃,而1956年的值最小,為35.2℃。危害高溫日數(shù)共計(jì)63d,其中在2000年之后的為14d,1978、2003和1966年為危害高溫日較為集中的年份,分別為8d、7d和7d;而1951—2009年,南京市共有極端高溫日3d,分別發(fā)生在1965、1975和1988年(圖2)。圖3表明,1951—2009年(6—9月),南京市共計(jì)發(fā)生高溫?zé)崂?12次(平均1.9次·a-1),沒(méi)有發(fā)生高溫?zé)崂?1a中,有6a分布在1999年之后,但高溫?zé)崂诉^(guò)程最高溫度平均值最大的3年均在2000年之后,即2002年(39℃)、2001年(37.9℃)和2008年(37.3℃)。從圖4可以看出,1951年至今,南京市共有33年發(fā)生強(qiáng)高溫?zé)崂?49次),其中有8年發(fā)生極端高溫?zé)崂?8次);強(qiáng)高溫?zé)崂嗽?0世紀(jì)90年代初期較集中,而極端高溫?zé)崂溯^集中于20世紀(jì)50—60年代,但上述兩種熱浪過(guò)程較少發(fā)生在1970—1989年。上述分析表明,南京市是各種級(jí)別高溫和高溫?zé)崂艘u擊較為頻繁的城市,急需辨識(shí)高溫?zé)崂藢?duì)人體的健康影響。2.2熱浪對(duì)社會(huì)、家庭和健康人群的影響從表1可以看出,2005—2008年,南京市共發(fā)生高溫?zé)崂?次,其中持續(xù)3d高溫的為2次,4d的5次,5d及以上的為1次。高溫?zé)崂诉^(guò)程全部集中在6月(2次)、7月(3次)和8月(3次)。高溫?zé)崂诉^(guò)程造成的人群超額死亡率大于20%,女性超額死亡率稍大于男性。值得注意的是,發(fā)生在夏季初的高溫?zé)崂怂斐傻娜巳撼~死亡率大于季節(jié)末,但熱浪持續(xù)的時(shí)間對(duì)超額死亡率的影響較小。從表2可以看出,受影響最為嚴(yán)重的是冠心病和心臟病疾病患者,其中冠心病患者最大超額死亡率出現(xiàn)在2005年6月和2006年8月。而心臟病患者超額死亡率的前3位分別發(fā)生在2006年7月、2007年7月和2008年7月。比較而言,冠心病患者的超額死亡率較為穩(wěn)定,均為正值。高溫?zé)崂诉^(guò)程中,腦血管病患者的超額死亡率基本為正值,盡管在2005年8月和2006年8月出現(xiàn)了負(fù)值,但很小。上述分析表明,高溫?zé)崂诉^(guò)程對(duì)冠心病和腦血管病患者的傷害較大,而且沒(méi)有滯后性。2.3熱情場(chǎng)特征與品種的關(guān)系為了進(jìn)一步揭示高溫和高溫?zé)崂说奈：σ?guī)律,我們利用南京市大廠區(qū)2005—2007年(6—9月)逐時(shí)急診人數(shù)數(shù)據(jù),描述性統(tǒng)計(jì)了逐時(shí)高溫危害的變化趨勢(shì)。由于對(duì)應(yīng)時(shí)間段內(nèi)的大廠區(qū)高溫特征與表1南京市高溫變化特征較為一致,因此,不再贅述。為了更好地描述高溫危害,在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中,剔除了意外死亡、跌落等與熱浪健康效應(yīng)無(wú)關(guān)的部分,主要統(tǒng)計(jì)分析中暑相關(guān)癥狀,包括心臟病、腦血管疾病、心機(jī)梗塞等與熱環(huán)境關(guān)系較為緊密的急診數(shù)據(jù)(圖5和圖6)。圖5表明,6—9月,南京市大廠區(qū)逐時(shí)急診人數(shù)呈雙峰型分布,尤以6月和9月較為明顯,2個(gè)峰值主要出現(xiàn)在9:00—11:00和19:00—21:00,而13:00—15:00的急診人數(shù)相對(duì)較少。這主要可解釋為:1)大廠區(qū)是南京市郊區(qū),距離南京市中心約17km,在市區(qū)工作的人員需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力在上、下班途中,致使他們到達(dá)目的地之后心情煩躁,較為勞累,容易引發(fā)中暑病癥,同時(shí),由于就醫(yī)的滯后時(shí)間,因此,峰值出現(xiàn)在上、下班之后的1～3h內(nèi)。2)大量的工廠坐落在大廠區(qū)(如南鋼集團(tuán)),工業(yè)污染較為嚴(yán)重,在上下班高峰期之后,空氣質(zhì)量被進(jìn)一步惡化,疊加天氣炎熱,急劇加大了中暑和引發(fā)老年病癥的可能性。3)由于12:00—16:00氣溫較高,多數(shù)人選擇早上或傍晚出行,同時(shí),加之目前生活水平的提高,空調(diào)的廣泛應(yīng)用,因此,中午時(shí)段的高溫不易對(duì)人造成熱傷害。4)7、8兩個(gè)月與6、9月相比,呈準(zhǔn)雙峰型并更加趨向于單峰型特點(diǎn),其原因是由于7月和8月氣溫更高,高溫出現(xiàn)早且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),人們較少在中午至下午外出,出現(xiàn)疾病就診的人數(shù)也有所減少。2.4不同年齡人群的發(fā)生率高溫?zé)崂藢?duì)不同年齡段人群的影響一直是廣大學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。為了便于分析,在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中,將中暑病癥相關(guān)的急診患者分為19個(gè)年齡段,即1～5歲、6～10歲、…、91～95歲,并分別以數(shù)字序列“2.5、7.5、12.5、…、92.5”代表各年齡段。以x代表不同年齡段,y代表各年齡段的急診人數(shù)(圖6),建立回歸關(guān)系。結(jié)果表明,急診人數(shù)可表示為年齡的三次函數(shù),如式(1)所示:y=-0.0008x3+0.1028x2-2.7641x+48.33(1)由于分為19個(gè)年齡段,因此,樣本容量n=19,而R2=0.643,通過(guò)P<0.01的顯著性檢驗(yàn),即高溫對(duì)0～5歲的嬰幼兒和60～80歲的高齡人群危害較大,而對(duì)5～40歲的少年及中青年人群的影響較小(Semenzaetal.,1999;Basu&Samet,2002)。3熱浪與人體健康南京市頻發(fā)的高溫災(zāi)害可導(dǎo)致人群超額死亡率>20%,其中女性超額死亡率稍大于男性,對(duì)冠心病和腦血管病患者的傷害較大,而且沒(méi)有滯后性;發(fā)生在夏季初的高溫?zé)崂怂斐傻娜巳撼~死亡率大于季節(jié)末的,但熱浪持續(xù)的時(shí)間對(duì)超額死亡率的影響較小。這與Hajat等(2002)提出的“出現(xiàn)在季節(jié)前期的熱浪較季節(jié)后期的對(duì)人體危害嚴(yán)重”結(jié)論一致,但與前人的結(jié)論(Kalkstein&Greene,1997;Smoyeretal.,2000;Bragaetal.,2001)——熱浪持續(xù)的時(shí)間與超額死亡率呈正比關(guān)系——不能夠吻合。我們認(rèn)為主要是由于研究的環(huán)境和其他社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素的差異所致,如空調(diào)的擁有量和居住水平等。而空調(diào)可以使人在熱環(huán)境中降低熱脅迫,可以降低熱浪對(duì)健康的影響(Keatinge,2003)。同時(shí),由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,現(xiàn)在居民的居住水平較2000年前后有了很大提升。而Semenza等(1999)的研究表明,居住在通風(fēng)不好或者沒(méi)有空調(diào)的住房的人是熱浪易感人群,而通風(fēng)良好的住房有利于創(chuàng)造舒適的室內(nèi)環(huán)境從而降低熱死亡。因此,由于季節(jié)的更替,人體對(duì)突如其來(lái)的高溫天氣不習(xí)慣,而加重了高溫?zé)崂说奈：?同時(shí),隨著高溫和高溫?zé)崂说难永m(xù),人們自發(fā)調(diào)節(jié)(如空調(diào),風(fēng)扇等)和居住水平的提高愈發(fā)能減輕高溫及高溫?zé)崂藥?lái)的危害。由于城市居民的工作需要和出行時(shí)間段的選擇,導(dǎo)致夏季逐時(shí)高溫對(duì)人體危害呈雙峰型分布,2個(gè)峰值主要出現(xiàn)在9:00—11:00和19:00—21:00;這主要因?yàn)楦邷仄陂g,人體對(duì)太陽(yáng)輻射較為敏感,居民一般會(huì)選擇太陽(yáng)輻射較弱的時(shí)間段出行所致(鄭有飛等,2010)。同時(shí),夏季高溫、高溫?zé)崂藢?duì)60～80歲的人群危害最大,高溫?zé)崂藢?duì)人體的危害與年齡約呈三次函數(shù)關(guān)系。人體的大量余熱通過(guò)出汗蒸發(fā)排泄(H?ppe,1993;鄭有飛等,2007),但是相對(duì)于青年人,老年人對(duì)身體溫度的調(diào)節(jié)能力已減少,其出汗的溫度閾值增加(Kenney&Hodgson,1987),因此,60歲以上老年人死亡率增加更為明