引用本文
李虹静, 任钰婷, 张燕妮, 戴春威. 大气污染与儿科门急诊呼吸系统疾病相关性研究[J]. 环境卫生学杂志, 2020, 10(2): 143-148, 154.
LI Hongjing, REN Yuting, ZHANG Yanni, DAI Chunwei. Correlation between Air Quality and Daily Outpatient Visits for Pediatric Respiratory Diseases[J]. Journal of Environmental Hygiene, 2020, 10(2): 143-148, 154.
大气污染与儿科门急诊呼吸系统疾病相关性研究
李虹静1, 任钰婷2, 张燕妮3, 戴春威3     
1. 陇东学院岐伯医学院;
2. 庆阳市环保局;
3. 庆阳市人民医院
基金项目: 陇东学院科研项目资助（2018B-055）
作者简介: 李虹静, 副教授, 从事预防医学工作
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

联系方式: 甘肃省庆阳市西峰区兰州路45号；邮编：745000；Email：35023951@qq.com

摘要: 目的 探讨庆阳市大气污染浓度水平与儿科门急诊呼吸系统疾病日就诊人次的相关性。方法 收集2016年11月1日—2017年10月30日庆阳市空气质量监测数据及同期庆阳市人民医院儿科门急诊呼吸系统疾病就诊病例，比较采暖期（2016年11月—2017年3月）和非采暖期（2017年4月—2017年10月）儿科门急诊呼吸系统疾病日就诊人次数和大气污染浓度水平，采用Spearman秩相关和逐步多元线性回归法分析采暖期和非采暖期大气污染物对儿童呼吸系统疾病日就诊人次的影响。结果 采暖期儿科呼吸系统疾病日就诊人次数及大气污染各项指标均高于非采暖期（P < 0.05）。全年PM2.5、PM10日均浓度低于《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）二级标准限值，SO2、NO2日均浓度低于《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）一级标准限值，统计学分析显示儿童呼吸系统疾病与PM2.5、PM10、SO2、NO2和O3日均浓度具有相关性（P < 0.05），但其相关性水平在采暖期与非采暖期分布不同。结论 庆阳市大气污染物各指标浓度低于《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）二级标准限值，采暖期大气污染物浓度高于非采暖期，且采暖期儿科呼吸系统疾病与大气污染物浓度水平相关系数高于非采暖期，提示大气污染物浓度升高会增加儿童罹患呼吸系统疾病的危险性。
关键词: 大气污染    儿科门急诊    呼吸系统疾病    日就诊人次    
Correlation between Air Quality and Daily Outpatient Visits for Pediatric Respiratory Diseases
LI Hongjing1, REN Yuting2, ZHANG Yanni3, DAI Chunwei3
Abstract: Objective To investigate the correlation between concentrations of atmospheric pollutants and daily outpatient visits for pediatric respiratory diseases in Qingyang, Gansu province. Methods The air quality monitoring data of Qingyang from November 1, 2016 to October 30, 2017 and the daily outpatient visits for pediatric respiratory diseases in Qingyang People's Hospital during the same period were collected. Heating period (November 2016 to March 2017) and non-heating period (April to October 2017) were compared in terms of daily outpatient visits and concentrations of atmospheric pollutants. Spearman correlation analysis and stepwise multivariate linear regression analysis were used to investigate the influence of atmospheric pollutants on pediatric respiratory diseases in heating and non-heating periods. Results Both the daily outpatient visits for pediatric respiratory diseases and the concentrations of various atmospheric pollutants in the heating period were significantly higher than those in the non-heating period (both P < 0.05). All the year round, daily concentrations of PM2.5 and PM10 were lower than the Ambient Air Quality Grade Ⅱ Standard, daily concentrations of SO2 and NO2 were lower than the Ambient Air Quality Grade Ⅰ Standard. Pediatric respiratory diseases were correlated with daily mean concentrations of PM2.5, PM10, SO2, NO2, and O3 by the Spearsman correlation analysis(P < 0.05), but to different degrees in the heating and non-heating periods. Conclusion The concentrations of air pollutants measured were lower than the Ambient Air Quality Grade Ⅱ Standard, in Qingyang, and higher in heating period than non-heating period. The increased daily outpatient visits for pediatric respiratory diseases in the heating period suggests that the increased concentrations of atmospheric pollutants can increase the risk of respiratory diseases in children.
Key words: air quality    pediatric outpatient department    respiratory diseases    daily outpatient visits    

伴随城市工业化进程的加速，大气污染成为许多国家面临的重大公共卫生问题[1]。研究表明，大气污染可引起心肺系统疾病发病率及死亡率的上升[2-3]，儿童由于其呼吸道特殊的解剖生理学特点，更易受到空气中污染物颗粒的影响，成为大气污染的敏感人群[4-5]。近年来，随着庆阳市经济的发展，石油、化工企业的引进，大气污染问题逐渐受到各级部门的重视，但探究大气污染与儿科常见呼吸系统疾病关系的报道较少。本研究基于庆阳市2016—2017年大气质量监测数据及同期庆阳市人民医院儿科门急诊呼吸系统疾病就诊资料，分析两者的相关性，为针对性预防控制儿科常见呼吸系统疾病提供依据。

1 材料与方法 1.1 资料来源

1.1.1 病例资料

庆阳市人民医院2016年11月—2017年10月儿科门急诊呼吸系统疾病资料62 790例，包括性别、年龄、住址、病历号、疾病诊断等基本情况。年龄28 d~14岁，依据国际疾病分类标准第10版(ICD-10)[6]进行分类，分为上呼吸道感染、支气管炎、肺炎和哮喘4大类。剔除由于发育异常、意外伤害、基础性疾病等原因引起的上呼吸道疾病，并根据家庭住址剔除在本地居住时间 < 6个月的非常住居民。

1.1.2 空气质量资料

空气污染物浓度资料来源于同期庆阳市环保局西峰区监测点监测的日报数据，包括PM2.5、PM10、SO2、NO2和O3共5项指标，结果评价参照《环境空气质量评价标准》(GB 3095-2012)[7]。

1.2 统计学方法

采用SPSS 19.0软件进行数据统计分析，计量资料以均数±标准差(x±s)表示，组间比较采用t检验；非正态分布资料以中位数M(P25，P75)表示，组间比较采用Kruskal-Wallis秩和检验。采用Spearman秩相关分析大气污染物浓度水平与儿科呼吸系统疾病日就诊人次的相关性，采用逐步多元线性回归分析采暖期与非采暖期儿科呼吸系统常见疾病日就诊量的影响因素，检验水准α=0.05。

1.3 质量控制

空气质量数据来源于庆阳市环保局公布的日报数据，由专业人员负责采集，可以保证数据的准确性；病例资料来源于三甲级综合医院，病人来源广泛，病种繁多，且已剔除非本地常驻居民病历资料，具有一定代表性；所有数据的统计分析在卫生统计学专业人员指导下完成，确保方法无误、结果正确。

2 结果 2.1 采暖期与非采暖期儿科门急诊呼吸系统疾病日就诊人次分布

采暖期各类呼吸系统疾病日就诊总人次203人次/d，高于非采暖期154人次/d，其中以上呼吸道感染(73人次/d)和支气管炎(79人次/d)为主，除哮喘外，不同时期儿科呼吸系统疾病日就诊人次比较，差异有统计学意义(P < 0.05;表 1)。

表 1 采暖期与非采暖期儿科门急诊呼吸系统疾病日就诊人次比较[M(P25，P75)]
时间 上呼吸道感染 支气管炎 肺炎 哮喘 日就诊总人次
采暖期 73(62，85) 79(64，91) 47(34，68) 4(2，7) 203(173，592)
非采暖期 63(41，82) 48(35，72) 23(19，36) 2(1，6) 154(127，196)
Z值 5.796 7.942 11.598 1.906 8.703
P值 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 0.057 ＜0.01
表选项

2.2 采暖期与非采暖期大气污染物日均浓度比较

庆阳市PM2.5和PM10日均浓度为38.18和77.83 μg/m3，低于《环境空气质量评价标准》(GB 3095-2012)二级限值[7](PM2.5为75 μg/m3、PM10为150 μg/m3)；SO2和NO2日均浓分别为27.30和22.28 μg/m3，低于《环境空气质量评价标准》(GB 3095-2012)一级限值[7](SO2为50 μg/m3、NO2为80 μg/m3)；O3日最大8 h平均浓度为100.21μg/m3，接近《环境空气质量评价标准》(GB 3095-2012)一级限值[7](O3为100 μg/m3)。可见庆阳市主要大气污染物为PM2.5和PM10。采暖期与非采暖期比较，除O3外，PM2.5、PM10、SO2和NO2日均浓度皆表现为采暖期高于非采暖期，差异有统计学意义(P < 0.05；表 2)。

表 2 采暖期与非采暖期大气污染物日均浓度比较(x±s)
时间 PM2.5 PM10 SO2 NO2 O3
采暖期/(μg/m3) 57.59±37.47 106.06±75.19 64.21±34.30 31.45±10.15 82.73±17.90
非采暖期/(μg/m3) 28.52±17.35 63.77±44.56 9.42±5.53 17.12±5.93 108.91±30.42
合计 38.18±27.15 77.83±59.92 27.30±32.45 22.28±9.98 100.21±29.59
t值 5.032 3.343 12.095 8.440 4.349
P值 < 0.01 0.001 < 0.01 < 0.01 < 0.01
表选项

2.3 大气污染物浓度与儿科门急诊呼吸系统疾病就诊人数相关性分析

Spearman秩相关分析显示，全年儿科呼吸系统疾病与大气污染物浓度水平具有相关性。其中上呼吸道感染与PM2.5、PM10、SO2和NO2呈正相关；支气管炎和肺炎与PM2.5、PM10和NO2呈正相关；哮喘与PM2.5、PM10和O3呈正相关，而肺炎则与O3呈负相关，总就诊人次与除O3外的各项指标均呈正相关，差异具有统计学意义(表 3和表 4)。

表 3 大气污染物浓度与儿科门急诊呼吸系统疾病就诊人数相关性分析(rs值)
指标 PM2.5 PM10 SO2 NO2 O3
总就诊人次数 0.520** 0.467** 0.385** 0.382* -0.008
上呼吸道感染 0.623** 0.544** 0.504** 0.493** -0.044
支气管炎 0.517** 0.455** 0.278** 0.346** -0.029
肺炎 0.381** 0.345** 0.360** 0.322** -0.173**
哮喘 0.167** 0.193** -0.099 -0.023 0.423**
注：“*”为P < 0.05；“ **”为P < 0.01
表选项

表 4 采暖期与非采暖期大气污染物浓度与儿科门急诊呼吸系统疾病就诊人数相关性分析(rs值)
时间 指标 PM2.5 PM10 SO2 NO2 O3
采暖期 总就诊人次 0.534** 0.504** 0.269** 0.419** -0.292**
上呼吸道感染 0.514** 0.446** 0.677** 0.357** 0.145
支气管炎 0.423** 0.396** -0.202* 0.382** -0.513**
肺炎 0.461** 0.464** 0.151* 0.388** -0.414**
哮喘 0.521** 0.455** 0.519** 0.390** 0.191*
非采暖期 总就诊人次 0.299** 0.277** -0.046 0.054 0.434**
上呼吸道感染 0.380** 0.365** -0.118 0.123 0.342**
支气管炎 0.423** 0.373** 0.080 0.155* 0.344**
肺炎 0.162* 0.118 0.151* 0.055 0.190**
哮喘 0.160* 0.167** -0.169** -0.034 0.508**
注：“*”为P < 0.05；“ **”为P < 0.01
表选项

2.4 采暖期和非采暖期儿科门急诊呼吸系统疾病影响因素逐步多元线性回归分析

采用逐步多元线性回归分析法，以门诊呼吸系统日就诊总人数、上呼吸道感染、支气管炎、肺炎和哮喘日就诊人数为因变量，PM2.5、PM10、SO2、NO2和O3为自变量，设定进入和删除的水准分别为0.05和0.1，分析影响儿科门急诊呼吸系统疾病的相关因素。

采暖期门诊呼吸系统日就诊总人数和上呼吸道感染人数均受PM2.5、SO2、NO2和O3的影响，其中O3每增加1个单位，总日就诊量减少1.109人，上呼吸道感染日就诊人数减少0.265人; NO2每增加1个单位，上呼吸道感染日就诊人数减少0.411人；支气管炎和肺炎的影响因素为O3、PM10、SO2和NO2，其中O3和SO2每增加1个单位，支气管炎日就诊人数分别减少0.247和0.055人，O3每增加1个单位，肺炎日就诊人数减少0.553人；哮喘的影响因素为PM2.5和SO2(表 5)。

表 5 采暖期儿科呼吸系统常见疾病日就诊量影响因素逐步多元线性回归
因变量 自变量 B SE 95% CI t值 P值
下限 上限
总就诊人数 PM2.5 0.345 0.105 0.138 0.552 3.303 0.001
O3 -1.109 0.156 -1.419 -0.799 -7.088 < 0.01
SO2 0.606 0.088 0.432 0.779 6.917 < 0.01
NO2 0.115 0.043 0.030 0.200 2.686 0.008
上呼吸道感染 SO2 0.391 0.034 0.324 0.457 11.653 < 0.01
O3 -0.265 0.058 -0.381 -0.150 -4.544 < 0.01
PM2.5 0.230 0.037 0.156 0.303 6.194 < 0.01
NO2 -0.411 0.126 -0.661 -0.161 -3.252 0.001
支气管炎 O3 -0.247 0.044 -0.334 -0.160 -5.648 < 0.01
NO2 0.489 0.075 0.340 0.639 6.488 < 0.01
PM10 0.050 0.009 0.032 0.068 5.487 < 0.01
SO2 -0.055 0.025 -0.105 -0.006 -2.220 0.028
肺炎 O3 -0.553 0.071 -0.695 -0.412 -7.761 < 0.01
SO2 0.183 0.041 0.103 0.264 4.499 < 0.01
PM10 0.066 0.015 0.036 0.095 4.441 < 0.01
NO2 0.307 0.123 0.063 0.550 2.493 0.014
哮喘 SO2 0.050 0.008 0.035 0.066 6.425 < 0.01
PM2.5 0.044 0.008 0.028 0.061 5.360 < 0.01
表选项

非采暖期门诊呼吸系统日就诊总人数、上呼吸道感染、肺炎的共同影响因素为PM2.5和O3，支气管炎的影响因素为PM2.5、NO2和O3，哮喘的影响因素为PM2.5、PM10、SO2和O3(P < 0.05)，其中SO2和PM10每增加1个单位，哮喘日就诊人数分别减少0.246和0.030人(表 6)。

表 6 非采暖期儿科呼吸系统常见疾病日就诊量影响因素逐步多元线性回归
因变量 自变量 B SE 95% CI t值 P值
下限 上限
总就诊人数 O3 0.481 0.059 0.365 0.597 8.179 < 0.01
PM2.5 0.781 0.103 0.577 0.984 7.569 < 0.01
上呼吸道感染 O3 0.253 0.028 0.197 0.310 8.912 < 0.01
PM2.5 0.276 0.050 0.178 0.373 5.551 < 0.01
支气管炎 PM2.5 0.218 0.032 0.155 0.280 6.865 < 0.01
O3 0.106 0.017 0.073 0.139 6.259 < 0.01
NO2 0.205 0.097 0.014 0.395 2.120 0.035
肺炎 PM2.5 0.133 0.038 0.059 0.207 3.531 < 0.01
O3 0.069 0.021 0.026 0.111 3.205 0.002
哮喘 O3 0.066 0.010 0.046 0.086 6.454 < 0.01
PM2.5 0.204 0.038 0.130 0.277 5.426 < 0.01
SO2 -0.246 0.062 -0.367 -0.124 -3.979 < 0.01
PM10 -0.030 0.014 -0.057 -0.004 -2.241 0.026
表选项

3 讨论

研究表明，空气质量与儿科呼吸系统疾病总门诊量存在正相关[8-9]，可引起上呼吸道感染、支气管炎、肺炎及哮喘等儿科常见呼吸系统疾病门急诊就诊人数的增加[10-11]。本研究结果显示，庆阳市儿童呼吸系统疾病主要见于上呼吸道感染、支气管炎，与樊琳[12]的研究一致，采暖期儿科急门诊呼吸系统日就诊总人数高于非采暖期(t=8.703，P < 0.05)，上呼吸道感染、支气管炎、肺炎的日就诊人次数均表现为采暖期高于非采暖期，与张美等[13]、孔路丹等[14]的研究接近，但哮喘的就诊人次数采暖期与非采暖期差异无统计学意义(t=1.906，P> 0.05)。大气各污染物日均浓度除O3外，PM2.5、PM10、SO2和NO2皆表现为采暖期高于非采暖期(P < 0.05)，与儿科呼吸系统疾病门急诊日就诊人次的变化趋势一致，符合Lin等[15]的研究结果，可见高浓度大气污染可明显增加儿童罹患呼吸道疾病的风险。有报道指出[16-18]，PM2.5和PM10是城市大气污染的主要成分，更易引起儿童呼吸系统疾病。庆阳市PM2.5和PM10日均浓度(38.18和77.83 μg/m3)低于《环境空气质量评价标准》(GB 3095-2012)二级限值[7]，SO2和NO2日均浓度(27.30和22.28 μg/m3)低于《环境空气质量评价标准》(GB 3095-2012)一级限值[7]主要大气污染物为PM2.5和PM10，这也是庆阳市儿科门急诊呼吸系统疾病日就诊总人次数低于安徽省合肥市[19]、兰州市城关区和西固区[20]、湖北省武汉市[21]等地的原因之一。

Spearman秩相关分析显示，儿科门急诊呼吸系统疾病就诊人次数与大气污染有关，PM2.5、PM10、SO2和NO2与上呼吸道感染呈正相关，相关系数绝对值高于支气管炎、肺炎，提示大气污染对儿童上呼吸道危害性更大，但也有研究得出大气污染与儿科呼吸系统疾病无相关的结论[22]，可能与调查区域污染物状况及样本含量、统计学方法有关。O3与肺炎呈负相关，与哮喘呈正相关，目前关于O3与儿科上呼吸道疾病的发生机制尚未阐明，可能O3受气象因素影响较大[23]。不同的呼吸系统疾病与各类大气污染物的相关性在采暖期和非采暖期分布不同，表现为采暖期与儿科呼吸系统疾病具有相关性的因素多于非采暖期，造成这种差异的原因主要与采暖期污染物浓度增加有关。

逐步多元线性回归分析结果显示，采暖期和非采暖期，日就诊总人次数和上呼吸道感染均受PM2.5和O3的影响，哮喘受PM2.5和SO2的影响，与国内金江兵的研究一致[24]。而肺炎和支气管炎的影响因素在采暖期与非采暖期分布差异较大，这与国内多数报道部分一致[16, 20, 23]，考虑与采暖期和非采暖期污染物来源不同有关，采暖期污染源主要来自煤气、天然气燃烧，非采暖期来自于汽车尾气、工厂废气排放等。同时，本研究采用的统计学方法未能很好的控制空气污染物浓度和疾病就诊数的自相关、长期趋势、季节趋势和空气污染的滞后效应，也影响采暖期与非采暖期儿科呼吸系统就诊人数的相关因素分布。

Spearman秩相关分析与逐步多元线性回归分析结果不同，具体表现在Spearman秩相关分析中具有正相关的各因素，逐步多元线性回归分析显示无相关或者负相关。因为空气污染物的成分复杂，彼此之间可能存在共线性[25]，相关性分析只是单独分析两个变量之间的相关，没有控制其他变量的影响，而逐步多元线性回归分析则是在控制进入回归方程变量影响之后得到结果，相较于相关性分析，回归分析的结果更加精准。但是相关性分析可以反映自变量之间的共线性程度，如果自变量间的相关性非常大，提示可能存在共线性，则可能引起回归分析系数变化较大。

本研究收集的大气污染数据及患者资料仅限于城区，可能与人群真实暴露水平存在差距。由于研究时间较短，统计学方法局限，未能做大气污染和气象因素与儿科呼吸系统疾病的时间序列分析以及时间效应对大气污染与儿科常见呼吸系统疾病的影响是造成本文结论与国内外相关研究不一致的主要原因。研究结果可初步反映庆阳市大气污染基本状况及与儿科呼吸系统疾病的相关性，为进一步开展环境因素与儿科呼吸系统疾病的研究，预防儿科呼吸系统疾病提供基础资料。

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DOI: 10.13421/j.cnki.hjwsxzz.2020.02.010
中国疾病预防控制中心主办。
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李虹静, 任钰婷, 张燕妮, 戴春威
LI Hongjing, REN Yuting, ZHANG Yanni, DAI Chunwei
大气污染与儿科门急诊呼吸系统疾病相关性研究
Correlation between Air Quality and Daily Outpatient Visits for Pediatric Respiratory Diseases
环境卫生学杂志, 2020, 10(2): 143-148, 154
Journal of Environmental Hygiene, 2020, 10(2): 143-148, 154
DOI: 10.13421/j.cnki.hjwsxzz.2020.02.010

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