(8.1)--2020年中国大气臭氧对慢...病负担分析和健康经济学评价.pdf
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1、【PM2.5与臭氧协同控制专题】编者按:目前,PM2.5和臭氧已成为影响我国环境空气质量的主要污染物.2021 年3 月,第十三届全国人民代表大会第四次会议批准了中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要,该纲要明确提出要加强城市大气质量达标管理,推进 PM2.5与臭氧协同控制.2021 年 11 月,中共中央、国务院印发关于深入打好污染防治攻坚战的意见,明确要求到 2025 年,臭氧浓度增长趋势得到有效遏制,实现 PM2.5与臭氧协同控制.2022 年 11 月生态环境部等 15 部门联合印发深入打好重污染天气消除、臭氧污染防治和柴油货车污染治理攻坚战行动方
2、案,提出到 2025 年,全国重度及以上污染天气基本消除,PM2.5与臭氧协同控制取得积极成效,臭氧浓度增长趋势得到有效遏制等目标.因此,PM2.5与臭氧的协同控制成为我国“十四五”时期大气污染防治的一项重要任务.PM2.5与臭氧之间具有复杂的关联性,使得二者的协同控制具有复杂性与艰巨性,亟需加强有效的科学指导.近期,众多学者在 PM2.5与臭氧协同控制的理论探索与区域实践方面开展了大量工作,并取得了一定的成果.鉴于此,本刊特开设“PM2.5与臭氧协同控制”专题,计划在“十四五”期间持续刊发该领域研究成果,助力 PM2.5与臭氧协同控制科学研究成果的推广应用.本刊已于 2022 年第 3 期刊
3、发了本专题第 1 期 11 篇文章,受到广泛关注.本期专题经严格的同行评议后,共刊发 9 篇文章,内容涵盖臭氧的人体健康影响、PM2.5与臭氧复合污染特征及影响因素、PM2.5与臭氧共同前体物挥发性有机物特征分析及管控对策、PM2.5与臭氧协同控制路径等方面,以期能引起学界的深入思考与探讨.2020 年中国大气臭氧对慢性阻塞性肺病死亡影响的疾病负担分析和健康经济学评价摘要:大气臭氧暴露对人群慢性阻塞性肺病(chronicobstructivepulmonarydisease,COPD)的影响不断加剧.为评价大气臭氧暴露对 COPD 的不良影响,量化与大气臭氧暴露相关的 COPD 死亡负担以及相
4、应的健康经济损失,本研究收集了 2020 年我国 31 个省(自治区、直辖市)臭氧浓度高峰季(49 月)数据、社会经济及人口数据,基于已有研究中确立的大气臭氧暴露与 COPD 死亡的暴露-反应关系,以世界卫生组织 2021 年提出的臭氧浓度高峰季平均值(60g/m3)为参考,分别估算我国大气臭氧暴露的COPD 归因死亡人数和经济损失.结果表明:2020 年我国大气臭氧暴露的 COPD 总死亡风险比为 1.1295%CI(95%置信区间)为 1.001.21.2020 年我国大气臭氧暴露的 COPD 归因死亡人数为 10.12104人(95%CI 为 0.0017.49104人).2020 年我
5、国大气臭氧暴露造成的 COPD 的健康经济损失为 2131108元,占 GDP 的 0.21%.研究显示,2020 年我国大气臭氧暴露造成了较大的 COPD 疾病负担和经济损失,在气候变化和控制碳排放政策实施背景下,为达到世界卫生组织 2021 年提出的臭氧浓度高峰季平均值(60g/m3)的目标,我国仍需因地制宜地制定相关政策降低臭氧浓度,积极应对大气臭氧暴露对人群健康的危害.关键词:大气臭氧;慢性阻塞性肺病(COPD);疾病负担;健康经济评价中图分类号:X511;R122.2文章编号:1001-6929(2023)02-0237-09文献标志码:ADOI:10.13198/j.issn.10
6、01-6929.2023.01.05COPD Mortality Burden and Related Health Economic Assessment AssociatedRelated with to Ambient Ozone in 2020 in China第36卷第2期环境科学研究Vol.36,No.22023年2月ResearchofEnvironmentalSciencesFeb.,2023Abstract:Theharmfuleffectsofambientozoneexposureonchronicobstructivepulmonarydisease(COPD)mort
7、alityareincreasing.ToevaluatetheeffectsofCOPDmortalityburdenandthecorrespondingeconomiclossesassociatedwithambientozoneexposure,theambientozoneconcentrationandmortalityrecordsof31provinces,autonomousregionsandmunicipalitiesinChinainpeakseason(ApriltoSeptember)in2020werecollected.Basedonthehazardrati
8、onbetweenCOPDdeathsandambientozoneexposurereportedinapreviousstudy,theriskofCOPDdeathsfromozoneexposurewasestimatedwithreferencetotheairqualityguidelineslevelofpeakseason(60g/m3)proposedbytheWorldHealthOrganizationin2021.Besides,socioeconomicanddemographicdatawerecollectedtoquantifytheCOPDdeathsandc
9、orrespondingeconomiclossesduetoambientozoneexposurein31provinces,autonomousregionsandmunicipalitiesinChina.Theresultsshowedthattheexposure-responsehazardratiobetweenambientozoneandCOPDmortalitywas1.12(95%CI:1.00-1.21)per 10 g/m3,with increased COPD mortality risk for ambient ozone.It is estimated th
10、at 10.12104(95%CI:0.00-17.49104)COPDdeathsareattributedtoambientozonein2020inChina.Thecorrespondingeconomiclossis2131108RMB.Theproportionoftheoveralleconomiclosstothegrossdomesticproduct(GDP)was0.21%.Thestudyindicatedthatambientozoneexposure caused substantial COPD mortality and economic loss in Chi
11、na.It is necessary to formulate corresponding policies toreduceozoneconcentrationinaccordancewithlocalconditionstoachievethetargetoftheAirQualityGuidelineslevelofpeakseason(60g/m3)proposedbytheWorldHealthOrganizationin2021,andactivelydealwiththehealththreatsofambientozoneexposuretohuman.Keywords:amb
12、ientozone;chronicobstructivepulmonarydisease(COPD);mortalityburden;economicassessment大气臭氧污染是人群呼吸系统健康的重要危险因素.2019 年,不同国家人口加权的季节性臭氧浓度为 20130g/m31,中国的人口加权臭氧浓度高于多数国家2.大气臭氧的背景浓度较高,其在春季(89g/m3)最高,在夏季与秋季(分别为 74 和 75g/m3)相近3-4.大气臭氧污染影响范围大、覆盖人群广,可造成巨大的人群健康风险和疾病负担5-7.慢性阻塞性肺病(chronicobstructivepulmonarydisease
13、,COPD)是一种以持续气流受限为特征的肺部慢性疾病,气道和肺脏对有毒颗粒或气体的慢性炎性反应增强可加重 COPD 进程.2019 年全球疾病负担(globalburdenofdiseasestudy,GBD)研究显示,以 COPD为代表的慢性呼吸系统疾病位居我国及全球居民死亡原因第 4 位8.既往大量流行病学研究证据显示,大气臭氧暴露可增加人群 COPD 死亡风险,且二者之间具有因果关联9-12.大量研究报道了大气臭氧污染对人群呼吸系统健康的风险,如 Breitner 等5报道了 20062015 年德国夏季大气臭氧暴露造成的人群寿命损失年为18.3335.77a/(105人),Gauder
14、man 等13-15报道了大气臭氧暴露损伤青少年肺部发育、降低学龄儿童肺功能以及增加老年人 COPD 等呼吸系统疾病住院率.据 GBD 项目估计,2019 年全球约 40 万例死亡可归因于大气臭氧污染.特别是呼吸系统疾病,如 COPD的疾病负担更为突出16-17.近年来,已有学者对大气臭氧短期暴露的健康经济损失进行初步估算18,但对长期大气臭氧暴露相关的 COPD 健康经济损失关注较少.关于死亡经济成本的研究中,国际上通常使用统计生命价值(valueofstatisticallife,VSL)来衡量单位死亡的经济学价值,这是估算降低一定死亡概率的价值19,并不代表每个个体具体的生命价值.目前,
15、在已开展相关研究中应用最广泛的健康经济损失评价方法是支付意愿法(willingtopay,WTP)20-21,其通过调查为降低死亡风险人们愿意支付的货币金额而推算的生命价值.考虑到我国经济、文化、医疗体制等条件与发达国家存在较大差异,参考其研究的估算结果可能与中国的实际水平产生较大偏差.目前,中国支付意愿研究较少,且研究结果之间差异较大22.在我国京津冀及周边地区、长三角地区及珠三角地区,大气臭氧作为首要污染物的天数逐年增加23-25,其对居民健康的危害不容忽视.2021 年 9 月 22 日,世界卫生组织(WorldHealthOrganization,WHO)发布全球空气质量指南(AQG2
16、021),新增了臭氧浓度高峰季平均值为 60g/m3(简称“WHO-AQG2021-60g/m3”),因此以 WHO-AQG2021-60g/m3为参考,定量评价我国 31 个省(自治区、直辖市)大气臭氧暴露对人群 COPD 造成的疾病负担及健康经济损失,以期为易感染人群个体防护政策的制定提供借鉴.1 数据与方法1.1数据来源大气臭氧浓度高峰季通常是指一年中大气臭氧月平均浓度值较高的连续的 6 个月,其在不同地区出现的时间不同,以 49 月居多26.2020 年,我国 31个省(自治区、直辖市)的大气臭氧浓度高峰季数据来源于各城市环境监测站点,这些站点是采用多级分238环境科学研究第36卷层迭
17、代法,随机选取的全国 364 个地区的固定监测站点.各省份环境监测站点分布较为广泛,其监测的大气臭氧污染范围可以覆盖全国大量的城市人口,这些监测站点所在的城市在污染物监测、社会经济情况、人口特征等方面均具有较好的代表性.因此,该研究以各省份不同环境监测站点的臭氧浓度日均值计算得出其臭氧浓度高峰季(49 月)的平均值,进而估算人群臭氧暴露水平.研究期间(2020 年 112 月)各城市人口死亡信息来源于中国人口死亡登记信息及中国疾病监测系统.人口数据通过中国第七次人口普查结果获取,各省份的 GDP 及基础死亡率数据通过 2021 年中国统计年鉴获取,以该省份的死亡率进行估算.该研究中大气臭氧暴露
18、与 COPD 死亡的暴露-反应关系风险比1.02(95%CI:0.991.05)是基于已有研究中长期大气臭氧暴露与呼吸道疾病死亡的暴露-反应关系确立的27,同时纳入了大气臭氧浓度高峰季数据且排除了异质性较大的其他呼吸系统疾病的干扰.1.2大气臭氧暴露相关的 COPD 死亡的计算方法该研究基于大气臭氧浓度高峰季的平均值对各省份的大气臭氧暴露与 COPD 死亡人数的关系进行分析.以 WHO-AQG2021-60g/m3为参考,采用大气臭氧浓度高峰季(49 月)的平均值进行暴露-反应关系的估算,即首先计算 1g/m3大气臭氧对应的(回归方程的直线斜率)值,再计算大气臭氧浓度高峰季数值与 WHO-AQ
19、G2021-60g/m3之差的暴露反应关系,最后计算归因于大气臭氧暴露的 COPD 疾病负担和健康经济损失.通过风险比(hazardratio,HR)及其 95%置信区间(95%CI)来展示危害效应.各地区归因死亡人数的计算公式:MOR=POPY0Y1(HR1)/HR(1)式中:MOR 为死亡人数,人;POP 为各省份人口数,人;Y0为年基础死亡率,%;Y1为 COPD 死亡人数占总死亡人数的比例,取值为 9.74%28.COPD 死亡风险比根据大气臭氧浓度高峰季数值与 COPD 死亡的暴露-反应关系计算得出.最后,将各省份全年大气臭氧暴露相关的归因死亡人数进行汇总.1.3大气臭氧暴露相关的
20、COPD 死亡经济成本的计算方法该研究参考文献 19,根据 20152020 年 31 个省(自治区、直辖市)居民的人均年收入进行相应校正,推算出对应的居民统计生命价值.由于收入弹性系数尚无统一定论,该研究中将弹性系数取值为 1 进行估算,即表示统计生命价值与人均年收入同步增长19.统计生命价值的具体校正模型:VSLp=(VSLyearINCOMEpINCOMEyear)e(2)yearyear式中:VSLp 为预测年的统计生命价值,元;VSL为估算的各年份的统计生命价值,元;INCOME为我国各省份不同年份的人均年收入,元;INCOMEp为研究对象预测年的人均年收入,元;e 为弹性系数,取值
21、为 1.大气臭氧暴露相关的 COPD 死亡人数乘以单位死亡的经济学价值即为大气臭氧暴露相关的COPD 死亡的健康经济损失.为了校正经济发展水平可能对研究结果的影响,该研究以大气臭氧暴露相关的 COPD 健康经济损失占研究对象生产总值(GDP)的比重来评估相对损失29.2 结果与分析2.1各省份人口、经济及大气臭氧浓度高峰季平均值的统计结果2020 年我国 31 个省(自治区、直辖市)的人口、死亡率、人均年收入、生产总值、大气臭氧浓度高峰季平均值及统计生命价值等基本信息如表 1 所示.由表 1 可见,2020 年我国总人口为 141212104人,死亡率为 7.07,人均年收入为 3.22104
22、元,人均 GDP为 7.20104元,大气臭氧浓度高峰季平均值为 102.74g/m3,统计生命价值为 206.75104元.各变量在各省份之间存在较大差异,2020 年统计生命价值最高且居于前 3 位的为上海市、北京市和浙江省,分别为463.94104、445.96104和 336.54104元;统计生命价值最低的为甘肃省、西藏自治区和贵州省,分别为130.61104、139.66104和 139.99104元.大气臭氧浓度高峰季平均值最高的是天津市,平均值为 134.20g/m3;最低的是海南省,平均值为 56.89g/m3.2.2大气臭氧暴露与 COPD 死亡的暴露-反应关系我国各地区的
23、大气臭氧暴露与 COPD 死亡的暴露-反应关系存在一定差异.由表 2 可见,2020 年我国大气臭氧暴露相对 WHO-AQG2021-60g/m3的 COPD死亡风险比为 1.12(95%CI:1.001.21).对于各省份而言,天津市的大气臭氧暴露造成的 COPD 死亡的风险最高,COPD 死亡风险比为 1.20(95%CI:0.991.37);风险最低的为海南省,COPD 死亡风险比为0.99(95%CI:0.981.00).2.3大气臭氧暴露与 COPD 归因死亡负担2020 年我国归因于大气臭氧暴露的 COPD 死亡人数如表 3 所示.2020 年归因于大气臭氧暴露的COPD 死亡人数
24、为10.12104人(95%CI:0.0017.49104人).其中,山东省归因于大气臭氧暴露的 COPD 死亡第2期夏永杰等:2020 年中国大气臭氧对慢性阻塞性肺病死亡影响的疾病负担分析和健康经济学评价239人数最多,为 1.18104人(95%CI:0.001.95104人).2020 年归因于大气臭氧暴露的 COPD 死亡人数较高的还有河南省、河北省及江苏等省份,这可能与地理位置、气候类型及居民的活动有关.2020 年归因于大气臭氧暴露的 COPD 死亡人数较低的为西藏自治区、青海省和宁夏回族自治区,分别为 0.01104、0.04104和 0.05104人.但若考虑到各省份人口的数量
25、差异,大气臭氧暴露的 COPD 归因死亡负担最重的为山东省,约 1.16的人口死亡可归因于大气臭氧暴露.2.4大气臭氧暴露与 COPD 健康经济损失由表 4 可见,2020 年我国大气臭氧暴露导致的COPD 健康经济损失为 2131.43108元(95%CI:0.007243.08108元),共占当年全国 GDP 的 0.21%.各省份大气臭氧暴露导致的 COPD 健康经济损失存在差异,2020 年大气臭氧暴露导致的 COPD 健康经济损表 1 2020 年我国 31 个省(自治区、直辖市)人口、经济及大气臭氧浓度高峰季数据的基本信息Table1Basicinformationonpopula
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