亞洲清潔空氣中心中國空氣質(zhì)量改善的健康效應(yīng)評估2025:關(guān)注空氣污染的急性健康風(fēng)險(xiǎn)_第1頁
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文檔簡介

本報(bào)告由北京大學(xué)空氣氣候健康研究團(tuán)隊(duì)編制,亞洲清潔空氣中心提供支持。報(bào)告審閱朱 彤 中國科學(xué)院院士北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授作者列表薛 濤 北京大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院副教王若涵 北京大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院鄧建宇 北京大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)康 寧 北京大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)傳播支持朱 妍 亞洲清潔空氣中心傳播主管梁 緣 亞洲清潔空氣中心高級傳播官王 思 亞洲清潔空氣中心環(huán)境研究員版式設(shè)計(jì)臣邦設(shè)計(jì)執(zhí)行摘要2013年起,中國相繼實(shí)施《大氣污染防治行動計(jì)劃》、《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年推動空氣質(zhì)量實(shí)現(xiàn)了歷史性、全局性的改善??茖W(xué)評估這些政策的健康效益,對于總結(jié)過去、規(guī)劃未來至關(guān)重要?!吨袊諝赓|(zhì)量改善的健康效應(yīng)評估》系列報(bào)告持續(xù)追蹤這一進(jìn)程,通過定量評估為不同階段的行動計(jì)劃進(jìn)展與成效分析提供研究證據(jù)。在第三階段行動計(jì)劃收官以及邁向“十五五”之際,2025年度報(bào)告首次將評估視角從長期慢性健康風(fēng)險(xiǎn),拓展至由短期高濃度暴露引發(fā)的急性健康風(fēng)險(xiǎn),并提供結(jié)構(gòu)對比分析,以期為空氣污染精準(zhǔn)防控和健康風(fēng)險(xiǎn)精細(xì)化管理提供關(guān)鍵科學(xué)視角,助力清潔空氣行動策略轉(zhuǎn)向健康風(fēng)險(xiǎn)管理導(dǎo)向的新階段。本研究基于2013?2024年全國網(wǎng)格化空氣污染與人口數(shù)據(jù),系統(tǒng)量化了暴露相關(guān)的健康風(fēng)險(xiǎn)變化,揭示了當(dāng)前中國空氣污染健康風(fēng)險(xiǎn)的結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變。II I摘要II主要發(fā)現(xiàn)一、我國PM2.5污染治理成效顯著,其長期暴露導(dǎo)致的過早死亡人數(shù)由2013年的166萬降至2024年的108萬,短期暴露死亡人數(shù)也從21萬降至8萬。這標(biāo)志著持續(xù)深入的清潔空氣行動從根本上減輕了人群面臨的普遍性慢性健康威脅。然而,在濃度整體下降的背景下,PM2.5暴露健康風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)出新的特征:其健康影響更多地與少數(shù)極端污染事件掛鉤。研究發(fā)現(xiàn),PM2.5短期暴露的健康效應(yīng)集中化趨勢增強(qiáng)。2024年,全年濃度最高的前5%污染日所導(dǎo)致的急性死亡負(fù)擔(dān),占全年短期暴露總負(fù)擔(dān)的比例已升至18.3%,較2013年(10.4%)有顯著提升,且在空氣質(zhì)量較優(yōu)的東部沿海省份尤為突出,呈現(xiàn)“占比上升與人口聚集疊加”的特征。這表明,在氣候變化導(dǎo)致極端天氣多發(fā)的背景下,應(yīng)對短期、高強(qiáng)度的污染事件的重要性進(jìn)一步凸顯。二、O3短期急性風(fēng)險(xiǎn)增幅顯著,具有典型的季節(jié)性和城市型特征與PM2.5暴露相關(guān)健康負(fù)擔(dān)下降形成對比的是,O3的短期急性健康風(fēng)險(xiǎn)正在快速上升。2024年,歸因于短期O3暴露的死亡人數(shù)較2013年增加了約1.7倍。O3污染具有典型的季節(jié)性和城市型特征,其健康負(fù)擔(dān)高度集中在夏季,對公共健康構(gòu)成的結(jié)構(gòu)性威脅日益凸顯。值得關(guān)注的是,的急性風(fēng)險(xiǎn)在時間分布上極度集中。研究顯示,全國多個地區(qū)全年約50%的O3急性健康風(fēng)險(xiǎn),僅來源于全年濃度最高的前5%污染

日。這一特征意味著,針對少數(shù)關(guān)鍵污染日實(shí)施精準(zhǔn)干預(yù),即可用較高的成本效益規(guī)避大部分健康風(fēng)險(xiǎn)。空氣污染的健康改善效益在全國范圍內(nèi)并非均等分布。從空間上看,山東、河南、江蘇等傳統(tǒng)人口大省和重點(diǎn)污染區(qū)域,盡管改善幅度顯著,但當(dāng)前的絕對疾病負(fù)擔(dān)依然位居全國前列。同時,O3暴露負(fù)擔(dān)在華北、華東等地區(qū)相較2013年仍有上城市居民的PM2.5和O3暴露水平普遍高于農(nóng)村,短期暴露的城鄉(xiāng)差距更為突出。這些差異要求未來的治理策略需要基于信息化手段實(shí)現(xiàn)對脆弱人群的精準(zhǔn)防護(hù),從而最大化健康收益的邊際效應(yīng)。當(dāng)前空氣污染健康風(fēng)險(xiǎn)的結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變,要求環(huán)境治理政策從以“濃度達(dá)標(biāo)”為核心,轉(zhuǎn)向以“健康效益最大化”為核心。本研究揭示的風(fēng)險(xiǎn)集中化特征表明,建立分季節(jié)、分污染物的國家級急性健康風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系刻不容緩。例如,在冷季重點(diǎn)防控PM2.5急性暴露,在暖季重點(diǎn)防控O3急性暴露,能夠以最小社會成本鎖定最大健康收益。同時,必須深化PM2.5與O3的協(xié)同防控,并持續(xù)關(guān)注區(qū)域差異化,方能應(yīng)對氣候變化等不確定因素帶來的新挑戰(zhàn),最終實(shí)現(xiàn)清潔空氣行動的全面健康福祉。目錄1.1影響人體健康的主要空氣污染物31.2影響人體健康的主要空氣污染物暴露類型31.3空氣污染健康效應(yīng)的因果等級31.4細(xì)顆粒物暴露的健康效應(yīng)31.5臭氧暴露的健康效應(yīng)41.6長期暴露與短期暴露健康效應(yīng)的對比51.7環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與健康風(fēng)險(xiǎn)管理5二、空氣污染暴露相關(guān)健康風(fēng)險(xiǎn)2.1空氣污染短期暴露的健康風(fēng)險(xiǎn)測算8定量評估方法2.2空氣污染長期暴露的健康風(fēng)險(xiǎn)測算12三、中國的清潔空氣行動計(jì)劃對3.1空氣污染暴露改善的時間趨勢14人群暴露的改善作用3.2空氣污染暴露改善的空間趨勢173.3空氣污染暴露的人群分布17四、空氣污染暴露相關(guān)健康風(fēng)險(xiǎn)4.1空氣污染暴露健康風(fēng)險(xiǎn)的變化趨勢22的改善情況4.2空氣污染暴露健康風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域差異23五、短期暴露健康風(fēng)險(xiǎn)的集中化特征 29六、結(jié)論與展望 33參考文獻(xiàn) 36引言自本次年度報(bào)告是系列研究成果的第三期,旨在將研究視角拓展至短期暴露及其健康風(fēng)險(xiǎn),系統(tǒng)量化短期高濃度暴露引發(fā)的急性負(fù)擔(dān),并與長期暴露的健康影響進(jìn)行對比,以期為空氣污染精準(zhǔn)防控和健康風(fēng)險(xiǎn)精細(xì)化管理提供關(guān)鍵科學(xué)視角,助力清潔空氣行動策略轉(zhuǎn)向健康風(fēng)險(xiǎn)管理導(dǎo)向的新階段。本報(bào)告基于2013?2024年全國空氣污染暴露的健康效應(yīng)概述01影響人體健康的主要空氣污染物空氣污染是當(dāng)前全球公共衛(wèi)生領(lǐng)域面臨的重大挑戰(zhàn),多種污染物已被證實(shí)對人體健康構(gòu)成顯著威脅。常見的空氣污染物包括二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔镆约俺粞酰∣3)等氣態(tài)物質(zhì),同時也包括化學(xué)組成復(fù)雜的顆粒態(tài)污染物(氣溶膠)。根據(jù)空氣動力學(xué)直、可吸入顆粒物(PM10)和細(xì)顆粒物(PM2.5)。在全球疾病負(fù)擔(dān)(GlobalBurdenofDisease,GBD)研究中,PM2.5和O3已被確認(rèn)為兩大獨(dú)立的健康風(fēng)險(xiǎn)因子,對全球發(fā)病、死亡及傷殘的貢獻(xiàn)顯著,構(gòu)成了沉重的疾病負(fù)擔(dān)[1]。影響人體健康的主要空氣污染物暴露類型空氣污染對人群健康的影響不僅取決于污染物濃度,也與暴露的時間模式密切相關(guān)。人群空氣污染暴露通常指接觸超過安全標(biāo)準(zhǔn)的污染物的人數(shù)、超標(biāo)程度及累計(jì)暴露時長。根據(jù)暴露時長,其健康效應(yīng)可分為短期暴露和長期暴露兩類。短期暴露(急性效應(yīng))指因單日或連續(xù)數(shù)日高慢性阻塞性肺疾病急性加重或心肌梗死等。長期暴露(慢性效應(yīng))則指在年度乃至數(shù)十年尺度上持續(xù)處于中低濃度污染環(huán)境中所導(dǎo)致的累積性健康損害,此類慢性暴露會顯著增加多種慢性非傳染性疾病的發(fā)病與死亡風(fēng)險(xiǎn)。

空氣污染健康效應(yīng)的因果等級為系統(tǒng)評估污染物與特定健康結(jié)局之間關(guān)聯(lián)的科學(xué)確定性,國際權(quán)威機(jī)構(gòu)構(gòu)建了基于證據(jù)強(qiáng)度的因果推斷分級框架。以美國環(huán)境保護(hù)署發(fā)布的《顆將污染物與健康效應(yīng)之間的因果關(guān)系劃分為多個等級[2][3],其中主要分級類型包括:污染物暴露與健康效應(yīng)之間存在確切的因果聯(lián)系;存在一定不確定性或研究結(jié)果存在差異;以提示潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)。圖1.1展示了PM2.5與O3長期和短期暴露與相關(guān)疾病的證據(jù)等級匯總。目前,全球主要衛(wèi)生與環(huán)境機(jī)構(gòu)已就此分類框架達(dá)成基本共識,例如,世界衛(wèi)生組織(WHO)也基本采用類似的分級方式,作為指定空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)值的科學(xué)基礎(chǔ)??傊?,該體系為制定精準(zhǔn)的公共衛(wèi)生干預(yù)政策和實(shí)施高效的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理提供了重要科學(xué)依據(jù)。細(xì)顆粒物暴露的健康效應(yīng)細(xì)顆粒物是空氣中直徑小于微米的健康。長期暴露被認(rèn)為具有慢性健康效應(yīng),是導(dǎo)致全球和區(qū)域疾病負(fù)擔(dān)的首要污染物之一,根據(jù)。長期暴露與多種慢性非傳染性疾病存在因果關(guān)系,GBD慢性阻塞性肺?。–OPD)、下呼吸道感染、肺癌以及2型糖尿病的疾病負(fù)擔(dān)。此外,長期暴露對生命早期健康影響顯著,可導(dǎo)致低出生體重和早產(chǎn)PM2.5短期暴露被認(rèn)為具有急性健康效應(yīng),與總死亡率、心血管效應(yīng)、呼吸系統(tǒng)效應(yīng)均存在明確心律失常和COPD急性加重等急性事件,導(dǎo)致超額死亡和住院風(fēng)險(xiǎn)增加。圖1.1PM2.5O3

臭氧暴露的健康效應(yīng)臭氧(O3)作為一種強(qiáng)氧化性的二次污染物,是典型的城市污染物之一[9-11]。人體暴露于O3后可直接危害呼吸系統(tǒng)。暖季長期暴露被認(rèn)為具有慢性健康效應(yīng)。。44紅色:暴露與結(jié)局有因果關(guān)系;黃色:暴露與結(jié)局可能存在結(jié)果關(guān)系;藍(lán)色:暴露與結(jié)局提示存在因果關(guān)系O3短期暴露被認(rèn)為具有急性健康效應(yīng)。短期O3暴露與呼吸系統(tǒng)疾病之間存在因果關(guān)系,可引發(fā)哮喘、支氣管炎等呼吸道癥狀的急性發(fā)作。與PM2.5相比,其對心腦血管疾病的影響研究相對有限,目前證據(jù)顯示心腦血管疾病與短期O3暴露之間僅可能存在因果關(guān)系。長期暴露與短期暴露健康效應(yīng)的對比本報(bào)告同時評估了PM2.5和O3的長期和短期暴露健康風(fēng)險(xiǎn),突顯了兩種污染物的結(jié)構(gòu)性差異:遠(yuǎn)大于和PM2.5——隨著我國O3風(fēng)險(xiǎn)的突出性——O3的長期和短期暴露死亡負(fù)擔(dān)絕對值相對較小,但其短期暴露導(dǎo)致的急性死亡負(fù)擔(dān)增幅最為顯著,2024年較2013年增加約1.7倍,且風(fēng)險(xiǎn)高度集中在少數(shù)極端污染天和特定區(qū)域。這提示O3問題在未來空氣污染健康風(fēng)險(xiǎn)中潛在的重要性,尤其需要在夏季對其短期高濃度暴露進(jìn)行強(qiáng)化預(yù)警與干預(yù)。環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是在綜合環(huán)境毒理學(xué)與流行病學(xué)證據(jù)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估及社會承受能力基礎(chǔ)上,對環(huán)境空氣中污染物濃度設(shè)定的限制性規(guī)范。由于6人體免疫系統(tǒng)具有一定緩沖能力,只有當(dāng)空氣污染物濃度超過安全閾值時,暴露才會對健康產(chǎn)生顯著影響。因此,當(dāng)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)最新科學(xué)證據(jù)制定時,超標(biāo)暴露人群的比例可作為健康風(fēng)險(xiǎn)的代理指標(biāo),從而將空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)評估轉(zhuǎn)化為一種高效且可近似反映健康風(fēng)險(xiǎn)的手段。62012年修訂發(fā)布的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)首次將PM2.5納入標(biāo)準(zhǔn),為我國大氣污染防治進(jìn)程樹立了新的里程碑。此后,我國(2013?2017年,以下簡稱“第一行動計(jì)劃”)、《打贏藍(lán)天保(2018?2020(2021?2025年,以下簡稱“第三行動計(jì)劃”),為空氣質(zhì)量改善提供了政策支撐。目前,國內(nèi)外關(guān)于PM2.5與O3的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如圖1.2所示。參考現(xiàn)行常用達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),可用于評估超標(biāo)暴露水平,并作為健康風(fēng)險(xiǎn)的指示。盡管中國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)(PM2.5短期達(dá)標(biāo):日均濃度<75μg/m3,長期達(dá)標(biāo):年均濃度<35μg/m3;O3短期達(dá)標(biāo):日最大8小時平均濃度<160μg/m3,長期達(dá)標(biāo):第90百分位數(shù)<160μg/m3)相較早期標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格,但仍顯著高于WHO指南和其他主要發(fā)達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn),這反映出發(fā)展中國家在環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展之間的權(quán)衡與過渡性特征,也意味著在當(dāng)前空氣質(zhì)量水平下,大量人群仍將伴隨較高的潛在健康風(fēng)險(xiǎn)。

隨著治理成效顯現(xiàn),2024年全國地級及以上城市PM2.5年均濃度降至29.3μg/m3,并連續(xù)五年低于35μg/m3的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),全國74%的城市PM2.5年均濃度達(dá)標(biāo),65%的城市空氣質(zhì)量全面達(dá)標(biāo)。在此背景下,現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)已難以持續(xù)引領(lǐng)大多數(shù)城市改善空氣質(zhì)量。實(shí)施更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)、推動空氣質(zhì)量持續(xù)提升已成為必然趨勢。本報(bào)告系統(tǒng)評估了2013?2024年我國長短期PM2.5與O3暴露達(dá)標(biāo)情況,并計(jì)算其對死亡負(fù)擔(dān)的影響趨勢,亦可為空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的修訂與環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)管理提供科學(xué)指導(dǎo)依據(jù)。圖1.2國內(nèi)外PM2.5與O3空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對比短期短期O3PM2.5長期WHOWHO標(biāo)準(zhǔn)的比例繪制空氣污染暴露相關(guān)健康風(fēng)險(xiǎn)定量評估方法02構(gòu)建2.1.1基于多中心研究非線性暴露反應(yīng)關(guān)系的為了建立PM2.5和O3短期暴露與全因死亡率之間的非線性暴露反應(yīng)關(guān)系模型,本研究采用了基于結(jié)構(gòu)因果建模理論的三階段方法。該框架假設(shè)PM2.5或O3短期暴露與全因死亡之間存在一個潛在的非線性函數(shù)RR(x)=exp[f(x)],步驟如下:1)利用Yitzhaki[12]的理論建立研究的線性估計(jì)與非線性暴露反應(yīng)關(guān)系f(x)之間的理論關(guān)系;2)通過基于樣條的元回歸估計(jì)f(x)的參數(shù);3)根據(jù)估計(jì)的參數(shù)重構(gòu)完整的非線性暴露反應(yīng)關(guān)系。ββ k 第一階段,根據(jù)Yitzhaki[12]在1996年提出的理論,線性估計(jì)值本質(zhì)上是非線性暴露反應(yīng)關(guān)系導(dǎo)數(shù)f?x)的加權(quán)平均,基于此本研究建立起了文獻(xiàn)報(bào)告的線性估計(jì)與非線性暴露反應(yīng)關(guān)系導(dǎo)數(shù)f?x)之間的數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)。第二階段為了求解f?x),本研究使用了樣條函數(shù)來表示f?x),將線性模型的估計(jì)值表示為積分值π的線性組合,為線ββ k 中心研究i,假設(shè)該研究中有m個中心或城市,

分獲得暴露反應(yīng)關(guān)系f(x),并通過500次隨機(jī)模擬獲得f(x)置信區(qū)間。全球多中心證據(jù)收集與整合本研究對短期PM2.5和O3暴露與全因死亡進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)的薈萃分析,系統(tǒng)檢索了MEDLINE、Scopus、Embase等數(shù)據(jù)庫。采用與WHO文獻(xiàn)質(zhì)量評級框架對納入文獻(xiàn)進(jìn)行質(zhì)量評估并排除低質(zhì)量文獻(xiàn)。最終短期PM2.5暴露與全因死亡相關(guān)研究共納入了85篇文獻(xiàn)進(jìn)行定量分析,共計(jì)804個效應(yīng)值,覆蓋全球6個大洲共35個國家(圖2.1);短期O3暴露與全因死亡相關(guān)研究共納入103篇文獻(xiàn),共計(jì)841個效應(yīng)值,覆蓋全球5個大洲共37個國家(圖2.2)。兩種污染物的相關(guān)研究分布區(qū)域有很大一部分重疊,最終納入分析的效應(yīng)值主要都來源于東亞、北美和歐洲,非洲地區(qū)的相關(guān)研究較少。利用檢索的文獻(xiàn)結(jié)果和上一部分提到的非線性暴露反應(yīng)關(guān)系構(gòu)建方法,本研究構(gòu)建了短期PM2.5和O3暴露與全因死亡的暴露反應(yīng)關(guān)系。根據(jù)WHO提出的短期PM2.5和O3暴露的指導(dǎo)值,3本研究將短期PM2.5和O3暴露的TMREL分別設(shè)3并報(bào)告了m個效應(yīng)值,即報(bào)告了βi(。為了從

為15μg/m和100μg/m3。圖2.3和圖2.4分別8ki ki文獻(xiàn)提供的均值、方差、四分位距等統(tǒng)計(jì)量中獲取暴露分布,本研究假設(shè)短期PM2.5或O3暴露的分布符合Gamma分布,并通過報(bào)告的統(tǒng)計(jì)量估計(jì)Gamma分布的形狀參數(shù)α和尺度參數(shù)δ,之后按照上述方法計(jì)算π。獲得和π8ki ki得待估系數(shù)θk。第三階段,相關(guān)參數(shù)的估計(jì)值θk之后,代入f?(x)表達(dá)式獲得暴露反應(yīng)關(guān)系導(dǎo)數(shù)的估計(jì)f?(x)。在設(shè)定理論最小風(fēng)險(xiǎn)水平(TheoreticalMinimumRiskLevel,TMREL)后,對f?(x)進(jìn)行積

展示的是基于以上方法獲得的短期PM2.5和O3暴露與全因死亡的非線性暴露反應(yīng)關(guān)系,兩者均表現(xiàn)出明顯的非線性特征,在低濃度段風(fēng)險(xiǎn)增加較快,高濃度段風(fēng)險(xiǎn)增加趨于平緩。由于兩種污染物的濃度差異和所選取的TMREL不同,兩種污染物為全球平均濃度時,短期PM2.5暴露的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)高于短期O3暴露的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。另外,需要說明,由于TMREL相對于能夠觀測到的O3濃度水平較高,在遠(yuǎn)低于TMREL的暴露情境中,仍能觀測到O3濃度上升與總死亡率上升的現(xiàn)狀關(guān)聯(lián),說明由于TMREL的選擇,O3短期暴露相關(guān)的急性健康風(fēng)險(xiǎn)有可能被低估。圖2.1短期PM2.5暴露每增加10μg/m3全因死亡風(fēng)險(xiǎn)增加百分比1010圖2.2短期O3暴露每增加10μg/m3全因死亡風(fēng)險(xiǎn)增加百分比圖2.3短期PM2.5暴露與全因死亡暴露反應(yīng)關(guān)系圖2.4短期O3暴露與全因死亡暴露反應(yīng)關(guān)系短期暴露的健康風(fēng)險(xiǎn)測算短期PM2.5暴露的歸因風(fēng)險(xiǎn)和歸因死亡數(shù)由式(1、2)計(jì)算獲得,其中AFij代表第i個網(wǎng)格點(diǎn)在j天由于特定PM2.5暴露的歸因風(fēng)險(xiǎn)度;是第i個網(wǎng)格第j天的PM2.5濃度值;f(·)是在圖2.3中的暴露反應(yīng)關(guān)系;是第i個網(wǎng)格第j天的死亡概是第i個網(wǎng)格第j天的對應(yīng)的人口;ANij是第i個網(wǎng)格第j天的特定PM2.5暴露的歸因死95500Pij和人口Popij獲得。ijAFijmax{[1-f1)],0}……(1)ijANij=AFij×Pij×Popij……(2)空氣污染長期暴露的健康風(fēng)險(xiǎn)評估沿用全球疾病負(fù)擔(dān)(GBD)的技術(shù)路線,與2023和2024

年度報(bào)告保持一致?;诰W(wǎng)格化污染濃度數(shù)據(jù)和WorldPop(https://www.)的人口分布信息,將城市化地圖與按性別、年齡及城鄉(xiāng)居住情況分層的人口地圖進(jìn)行整合,為不同亞組人群生成覆蓋全國的高分辨率網(wǎng)格化地圖(1×1km),并在此基礎(chǔ)上計(jì)算空氣污染物的健康風(fēng)險(xiǎn)。其中,中國大氣污染追蹤數(shù)據(jù)集(TrackingAirPollutioninChina,TAP)通過融合地面監(jiān)測、衛(wèi)星遙感及大氣化學(xué)傳輸模式,提供我國PM2.5與O3年尺度和日尺度的網(wǎng)格化濃度數(shù)據(jù)[13]。結(jié)合人口分布數(shù)據(jù)(以中國人口普查數(shù)據(jù)作為總體約束,輔以逐年的網(wǎng)格化全球人口密度數(shù)據(jù)),可獲得全國人群的PM2.5與O3暴露狀況。考慮到人口分布對健康風(fēng)險(xiǎn)的影響,通常采用人口加權(quán)平均濃度,即以人口數(shù)量為權(quán)重計(jì)算各網(wǎng)格點(diǎn)污染濃度的平均值,作為空氣污染長期暴露水平的評價指標(biāo)??諝馕廴径拷】碉L(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算方法參照公式(1、2),其中PM2.5長期暴露與人群發(fā)病及死亡風(fēng)險(xiǎn)的暴露?反應(yīng)關(guān)系函數(shù)均來源于GBD研究。1212中國的清潔空氣行動計(jì)劃對人群暴露的改善作用03中國的清潔空氣行動計(jì)劃對人群暴露的改善作用13 自2012年《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)修訂實(shí)施以來,我國大氣污染防治進(jìn)入加速推進(jìn)的關(guān)鍵階段,全國PM2.5長期與短期暴露水平2024年,人口加權(quán)平均PM2.5濃度為29.7μg/m3,較201352.7%PM2.5境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》一級年均限值(35μg/m3,等

(圖3.2)。同期,PM2.5短期暴露為優(yōu)的天數(shù)(空氣質(zhì)量分指數(shù)IAQI<50)占比由32.1%提升至70.0%,而優(yōu)良天數(shù)(IAQI<100)占比由70.1%提升至94.7%2024(IQI>150)占比小于1%(圖3.3)。上述結(jié)果表明,我國PM2.5空氣質(zhì)量在過去十余年間整體改善顯著,優(yōu)良天數(shù)占比持續(xù)增加。O3長期與短期暴露水平整體均呈現(xiàn)“先上升后下降”的趨勢,并在2019年達(dá)到峰值。就長期同于世界衛(wèi)生組織過渡性目標(biāo)IT-1)地區(qū)的人口比例由83%降至33%,意味著超過一半的居民已能

暴露而言,2013度由124.4μg/m3

2019年,人口加權(quán)平均O3濃升至152.5μg/m3,同時,自夠呼吸到達(dá)標(biāo)空氣(圖3.1)。基于提供的網(wǎng)格化日暴露數(shù)據(jù),結(jié)合不同空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算得到全國尺度的人口加權(quán)超標(biāo)天數(shù)。2024年人口加權(quán)平均PM2.5超標(biāo)污染天數(shù)(日均濃度>75μg/m3)20天,相較2013年減少87天,超標(biāo)比例由29.3%下降至5.3%

2017年起,超過90%人口生活在O3長期暴露水平超過WHO第一階段過渡期目標(biāo)(IT-1,100μg/m3)的地區(qū)。此后在有效管控下,暴露水平上升的趨勢逐步緩解,至2024年,人口加權(quán)平均O3濃度下降至139.7μg/m3,(圖3.4)。同時,2013至2019年,人口加權(quán)的短期O31414圖3.12013-2024年人口加權(quán)的PM2.5暴露濃度趨勢PM2.5AQGAQG5μg/m3;IT-1WHO35μg/m3;IT-2WHO25μg/m3;IT-3WHO15μg/m3;IT-4WHO10μg/m3。圖3.22013-2024年人口加權(quán)的PM2.5超標(biāo)天數(shù)與未達(dá)標(biāo)人群比例PM2.5AQGAQG為全球空15μg/m3;IT-1WHO75μg/m3;IT-2WHO50μg/m3;IT-3WHO37.5μg/m3;IT-4WHO25μg/m3。圖3.32013-2024年P(guān)M2.5空氣質(zhì)量分指數(shù)等級天數(shù)占全年比例1616圖3.42013-2023年人口加權(quán)的O3暴露濃度趨勢O3AQGAQG60μg/m3。圖3.52013-2024年人口加權(quán)的O3超標(biāo)天數(shù)與未達(dá)標(biāo)人群比例O3AQGAQG100μg/m3;IT-1WHO160μg/m3;IT-2WHO120μg/m3。圖3.62013-2024年O3空氣質(zhì)量指數(shù)等級天數(shù)占全年比例暴露超標(biāo)天數(shù)(O3日最大8小時平均濃度大于160μg/m3)由4天增加至29天。2020年后,暴露水平逐步緩解,至2024年,人口加權(quán)的超標(biāo)天數(shù)下降到20天(圖3.5)。O3短期暴露于空氣質(zhì)量為優(yōu)的天數(shù)(IAQI<50)占比由74.1%下降至62.1%,優(yōu)良天數(shù)(IAQI<100)占比由99.0%下降至94.4%(圖3.6)。結(jié)果,顯示盡管近年來總體暴露水平上升趨勢有所遏制,但與2013年相比O3短期高濃度天數(shù)仍呈惡化趨勢??諝馕廴颈┞陡纳频目臻g趨勢圖3.7至圖3.10展示了2013-2024年間PM2.5與

空氣污染暴露的人群分布圖和圖分別展示了我國不同人群特()下的空氣污染長期和短期城市人群的水平均普遍高于農(nóng)村暴露亦別。與年相比年長期與短期暴(虛線);然而,O3暴露的城鄉(xiāng)差異依舊存在,并呈一定擴(kuò)大趨勢。1818圖3.72.52013-2024年P(guān)M 暴露濃度下降趨勢(μg/m3/年)2.5圖3.82013-2024年O3暴露濃度上升趨勢(μg/m3/年)圖3.92013-2024年P(guān)M2.5超標(biāo)天數(shù)減少趨勢(天/年)圖3.102013-2024年O3超標(biāo)天數(shù)增加趨勢(天/年)2020圖3.11分人群的空氣污染長期暴露情況(左:PM2.5,右:O3)圖3.12分人群的空氣污染短期暴露情況(左:PM2.5,右:O3)空氣污染暴露相關(guān)健康風(fēng)險(xiǎn)的改善情況04圖4.1和圖4.2展示了我國2013-2024年間空氣污染長期和短期暴露導(dǎo)致的死亡人數(shù)變化趨勢。整體來看,PM2.5暴露導(dǎo)致的死亡人數(shù)呈明顯下降趨勢,而O3暴露導(dǎo)致的死亡人數(shù)先升后降。對于長期暴露,PM2.5導(dǎo)致的死亡人數(shù)由2013年的166萬(95%CI:127~176萬)下降至2024年的108萬(95%CI:86~121萬),顯示出持續(xù)改善的成效;同期,O3導(dǎo)致的死亡人數(shù)從15萬(95%CI:6~20萬上升至2019年的22(95%202417(95%CI:8~24萬),呈現(xiàn)“先增后降”的波動特征。在短期暴露方面,PM2.5相關(guān)死亡人數(shù)由2013年的21萬(95%CI:18~24萬)下降至2024年的8萬(95%CI:7~9萬),下降幅度顯著,但整體規(guī)模遠(yuǎn)低于長期暴露。O3短期暴露死亡人數(shù)從2013年的0.4萬(95%CI:0.1~0.8萬)升至2019年的0.9萬(95%CI:0.2~1.7萬),2024年回落

峰特征:PM2.5短期暴露疾病負(fù)擔(dān)主要集中于冬季(12月至次年2月),夏季(6月至8月)則相對冬季則顯著減輕(圖4.3)。綜合來看,PM2.5仍是我國當(dāng)前空氣污染相關(guān)死亡負(fù)擔(dān)的主要污染物,且長期暴露的影響遠(yuǎn)大于短期暴露。但近年來短期暴露健康風(fēng)險(xiǎn)的改善幅度更為顯著,反映出我國在重污染天氣應(yīng)對與階段性治理方面的政策成效。未來清潔空氣行動應(yīng)繼續(xù)以改善PM2.5O3以進(jìn)一步降低整體疾病負(fù)擔(dān)。圖4.4進(jìn)一步揭示了高濃度短期暴露(前5%天數(shù))對全年急性死亡負(fù)擔(dān)的貢獻(xiàn)。2013-2024年間,PM2.5短期暴露致死效應(yīng)呈明顯集中化,全國范圍內(nèi)高濃度PM2.5短期暴露造成的疾病負(fù)擔(dān)占比由10.4%逐步升至18.3%,在近三年(2022-2024)趨于穩(wěn)定。與此相對,O3短期暴露的總體疾病負(fù)擔(dān)雖持續(xù)增加,但高濃度O3短期暴露的占比卻由28.6%下降至22.2%。其中,2017年前呈現(xiàn)出穩(wěn)至0.8萬(95%CI:0.2~1.3萬),總體影響較小但趨勢與長期暴露一致。從月尺度變化趨勢看,

定下降趨勢,之后則轉(zhuǎn)為波動狀態(tài)。圖4.5比較了2013年與2024年P(guān)M2.5

和O3PM2.5與O3短期暴露的疾病負(fù)擔(dān)高峰期呈現(xiàn)明顯錯

長、短期暴露相關(guān)的死亡負(fù)擔(dān)??傮w來看,不同空2222圖4.12013-2024年P(guān)M2.5與O3長期暴露導(dǎo)致的超額死亡人數(shù)氣污染暴露類型導(dǎo)致的死亡負(fù)擔(dān)從大到小排列依次為PM2.5長期暴露、O3短期暴露、PM2.5短期暴露和O3長期暴露。但值得注意的是,雖然O3短期暴露的絕對死亡負(fù)擔(dān)相對較小,其增長幅度卻最為顯著:2024年的超額死亡人數(shù)是2013年的約1.7倍,遠(yuǎn)高于PM2.5長期暴露(0.6倍)、O3長期暴露(1.2倍)以及PM2.5短期暴露(0.4倍)。這一結(jié)果凸顯出O3短期暴露在未來空氣污染健康風(fēng)險(xiǎn)中潛在的重要性,應(yīng)在防控與預(yù)警中予以重點(diǎn)關(guān)注。圖4.6和圖4.7(自治區(qū)、直轄市)2013年與2024年P(guān)M2.5短期與長期暴露所致的歸因死亡人數(shù)變化情況??傮w來看,2024年大多數(shù)地區(qū)的PM2.5歸因死亡人數(shù)較2013年顯著下降,反映出空氣質(zhì)量改善帶來的健康效益。長(10.2(9.2、(8.0(7.4圖4.22013-2024年P(guān)M2.5與O3短期暴露導(dǎo)致的超額死亡人數(shù)圖4.32013-2024年P(guān)M2.5與O3短期暴露導(dǎo)致的超額死亡人數(shù)變化趨勢西藏、青海、寧夏和海南歸因死亡人數(shù)最低,均不足0.5萬人。短期暴露方面,山東(0.82萬人)、河南(0.86萬人)、江蘇(0.55萬人)仍為高位,而西藏、青海、寧夏和海南不足0.05萬人。與明顯下降的趨勢不同,多數(shù)省份長期暴露導(dǎo)致的死亡人數(shù)呈上升態(tài)勢,顯示其健康風(fēng)險(xiǎn)仍

萬人)。總體來看,PM2.5和O3在不同地區(qū)的健康影響呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域差異:PM2.5長期和短期暴露均顯示顯著下降趨勢,而O3長短期暴露仍有上升壓力,提示未來空氣污染防控需要兼顧兩類污染物的特點(diǎn),采取差異化治理策略。2424圖4.4高濃度PM2.5和O3污染日(前5%)短期暴露疾病負(fù)擔(dān)全年占比的時間變化趨勢圖4.52013、2024年P(guān)M2.5和O3長短期暴露相關(guān)死亡人數(shù)的對比圖4.62013和2024年P(guān)M2.5長期暴露相關(guān)死亡的省份分布2626圖4.72013、2024年P(guān)M2.5短期暴露相關(guān)死亡的省份分布圖4.82013和2024年O3長期暴露相關(guān)死亡的省份分布2828圖4.92013和2024年O3短期暴露相關(guān)死亡的省份分布短期暴露健康風(fēng)險(xiǎn)的集中化特征05空氣污染預(yù)警是預(yù)防和減輕短期PM2.5與O3暴露健康損害的重要干預(yù)手段。然而,過于頻繁的預(yù)警可能引發(fā)公眾“預(yù)警疲勞”,削弱信息關(guān)注度與響應(yīng)度,從而降低健康收益轉(zhuǎn)化率?;诖耍緢?bào)告選取全年P(guān)M2.5與O3濃度最高的18天(約占全年5%),評估這兩類污染物在該高濃度時段引發(fā)的疾病負(fù)擔(dān)及其占全年疾病負(fù)擔(dān)的比例,以衡量空氣污染預(yù)警的潛在健康收益。圖5.1展示了2013和2024年各省份在PM2.5濃度最高的前5%污染日中短期暴露疾病負(fù)擔(dān)在全年的占比。2013-2024年間,該占比整體上升,增幅最顯著的區(qū)域集中在東部沿海省份,如海南、福建、廣東、江西和浙江。這些地區(qū)人口密集、經(jīng)濟(jì)活動頻繁,高濃度污染日對健康負(fù)擔(dān)的貢獻(xiàn)不斷增加,呈現(xiàn)“占比上升與人口聚集疊加”的特征,顯示出東部地區(qū)在空氣污染治理與健康防護(hù)方面的高度脆弱性,也突出了開展精準(zhǔn)預(yù)警的緊迫性。

圖5.2呈現(xiàn)了各省份在O3濃度最高的前5%污染日中短期暴露疾病負(fù)擔(dān)在全年的占比。與PM2.5不同,O3相關(guān)健康風(fēng)險(xiǎn)更加高度集中于少數(shù)高污染日,全國多個地區(qū)占比超過50%,表明僅需針對約5%的高污染日開展預(yù)警,即可規(guī)避大部分O3健康風(fēng)險(xiǎn)。2013-2024年間,全國整體占比下降,但黑龍江、吉林和南部部分省份(如貴州、廣西、福建、海南、江西、云南、廣東)仍維持較高水平。例如貴州省2024年大部分地區(qū)占比仍超過50%,說明在該區(qū)域?qū)嵤┚珳?zhǔn)O3預(yù)警具備較高的成本效益和健康收益潛力。與短期暴露在時間趨勢與空間兩者均凸顯空氣污染預(yù)警在減少短期健康損害方面3030圖5.1PM2.55%污染日中短期暴露疾病負(fù)擔(dān)在全年的占比短期暴露健康風(fēng)險(xiǎn)的集中化特征31 3232圖5.2O35%污染日中短期暴露疾病負(fù)擔(dān)在全年的占比結(jié)論與展望0634本研究系統(tǒng)分析了2013?2024年間我國空氣污染暴露及其健康風(fēng)險(xiǎn)的變化特征,并從時間、空間、人群等多個維度揭示了空氣污染長期暴露和短期暴露改善對公共健康的影響。研究結(jié)果顯示:34PM2.5健康風(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,慢性負(fù)擔(dān)持續(xù)下降,但短期急性風(fēng)險(xiǎn)日趨集中我國PM2.5污染治理成效顯著,其長期暴露導(dǎo)致的過早死亡人數(shù)由2013年的166萬降至2024年的10821萬降至8體下降的背景下,PM2.5暴露健康風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)出新的特征:其健康影響更多地與少數(shù)高污染事件掛鉤。研究發(fā)現(xiàn),PM2.5短期暴露的健康效應(yīng)集中化趨勢增強(qiáng)。2024年,全年濃度最高的前5%污染日所導(dǎo)致的急性死亡負(fù)擔(dān),占全年短期暴露總負(fù)擔(dān)的比例已升至18.3%,較2013年(10.4%)有顯著提升,且在空氣質(zhì)量較優(yōu)的海南、福建、廣東等東部沿海省份尤為突出,呈現(xiàn)“占比上升與人口聚集疊加”的特征。這表明,在氣候變化導(dǎo)致極端天氣多發(fā)的背景下,應(yīng)對短期、高強(qiáng)度的污染事件的重要性進(jìn)一步凸顯。O3短期急性風(fēng)險(xiǎn)增幅顯著,具有典型的季節(jié)性和城市型特征與PM2.5暴露相關(guān)健康負(fù)擔(dān)下降形成對比的是,O3的短期急性健康風(fēng)險(xiǎn)正在快速上升。2024年,歸因于短期O3暴露的死亡人數(shù)較2013年增加了約1.7倍。O3污染具有典型的季節(jié)性和城市型特征,其健康負(fù)擔(dān)高度集中在夏季,對公共健康構(gòu)成的結(jié)構(gòu)性威脅日益凸顯。

值得關(guān)注的是,O3的急性風(fēng)險(xiǎn)在時間分布上極度集中。研究顯示,全國多個地區(qū)全年約50%的O3急性健康負(fù)擔(dān),僅來源于全年濃度最高的前5%污染日。這一特征意味著,針對少數(shù)關(guān)鍵污染日實(shí)施精準(zhǔn)干預(yù),即可以極高的成本效益規(guī)避大部分健康風(fēng)險(xiǎn)。健康風(fēng)險(xiǎn)分布存在明顯區(qū)域與人群差異,精準(zhǔn)防控是提升效益的關(guān)鍵空氣污染的健康改善效益在全國范圍內(nèi)并非均等分布。從空間上看,山東、河南、江蘇等傳統(tǒng)人口大省和重點(diǎn)污染區(qū)域,盡管改善幅度顯著,但當(dāng)前的絕對疾病負(fù)擔(dān)依然位居全國前列。同時,O3暴露負(fù)擔(dān)在華北、華東等地區(qū)相較2013年仍有上升,提示區(qū)域治理重點(diǎn)需動態(tài)調(diào)整。從人群分布看,城市居民的PM2.5和O3暴露水平普遍高于農(nóng)村,短期暴露的城鄉(xiāng)差距更為突出。此外,老年人、已有心肺基礎(chǔ)疾病的高危人群對短期污染暴露更為敏感。這些差異要求未來的治理策略需要基于信息化手段實(shí)現(xiàn)對脆弱人群的精準(zhǔn)防護(hù),從而最大化健康收益的邊際效應(yīng)。建立健康導(dǎo)向的精準(zhǔn)防控體系,是未來治理的必然方向當(dāng)前空氣污染健康風(fēng)險(xiǎn)的結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變,要求環(huán)境治理政策從以“濃度達(dá)標(biāo)”為核心,轉(zhuǎn)向以“健康效益最大化”為核心。本研究揭示的風(fēng)險(xiǎn)集中化特征表明,建立分季節(jié)、分污染物的國家級急性健康風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系刻不容緩。例如,在冷季重點(diǎn)防控PM2.5急性暴露,在暖季重點(diǎn)防控O3急性暴露,能夠以最小社會成本鎖定最大健康收益。同時,必須深化PM2.5與O3的協(xié)同防控,并持續(xù)關(guān)注區(qū)域差異化,方能應(yīng)對氣候變化等不確定因素帶來的新挑戰(zhàn),最終實(shí)現(xiàn)清潔空氣行動的全面健康福祉。綜上所述,PM2.5暴露健康風(fēng)險(xiǎn)正穩(wěn)步下降,O3健康風(fēng)險(xiǎn)雖近期有所緩解,但短期高濃度暴露增幅明顯且仍具結(jié)構(gòu)性壓力。未來應(yīng)進(jìn)一步強(qiáng)化精準(zhǔn)防控、高濃度天數(shù)預(yù)警及差異化干預(yù)措施,以實(shí)

現(xiàn)空氣污染改善的全面健康效益最大化。建立季節(jié)性預(yù)警機(jī)制、推動健康效益導(dǎo)向的評估體系、強(qiáng)化PM2.5與臭氧協(xié)同控制,將成為下一階段空氣污染健康風(fēng)險(xiǎn)管理的重點(diǎn)。從“濃度達(dá)標(biāo)”轉(zhuǎn)向“健康優(yōu)先”,是實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量改善健康效益最大化的關(guān)鍵路徑。結(jié)論與展望35 3636參考文獻(xiàn)BRAUERM,ROTHGA,ARAVKINAY,etal.Globalburdenandstrengthofevidencefor88riskfactorsin204countriesand811subnationallocations,1990-2021:asystematicanalysisfortheGlobalBurdenofDiseaseStudy2021[J

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