沈阳市空气污染与呼吸疾病致死率的关系

沈阳市空气污染与呼吸疾病患者间的关系摘要随着现代社会的不断进步，环境污染也变得越来越严重并引发人们的各种疾病，空气污染更是其中危害最大最广的一种。沈阳作为我国北方的老牌工业基地，空气质量状况一直不容乐观，大量的空气污染物刺激居民的呼吸道系统并给他们带来呼吸疾病，导致幼儿和老年的呼吸疾病患病率上升。本文研究沈阳市空气质量的变化和空气主要污染物的来源、种类，患者的年龄、性别，以及空气污染与呼吸疾病患者之间存在的关系，为改善空气质量和居民呼吸状况提供依据。关键词：空气质量、空气污染、呼吸疾病致死率、空气污染物、二氧化硫、总悬浮颗粒物目录1绪论......................................................................11.1课题背景.............................................................11.2沈阳市空气污染的主要状况.............................................11.2.1沈阳市空气污染的主要污染物.....................................11.2.2沈阳市空气污染物的主要来源.....................................21.2.3空气主要污染物对呼吸系统的危害.................................41.3沈阳市呼吸疾病患者的人数状况.........................................51.3.1沈阳市呼吸疾病患者的年龄特征...................................51.3.2沈阳市主要患病人群数量与空气污染的关系.........................52结论......................................................................7参考文献....................................................................7第1页共10页1绪论空气污染是近年来最火的问题之一，随着中国城市化进程的加快，各个行业不可避免地向空气中排放废气和烟灰。我国东北地区曾是我国的重工业基地，且由于地理位置原因，空气干燥，降雨量较南方稀少，空气污染较为严重，像雾霾，沙尘暴这一类的天气现象经常出现。人们接触空气污染的最直接途径就是呼吸，所以本文研究空气质量与呼吸系统疾病患者人数的关系，选取数据相对容易获得，且具有代表性的城市沈阳来作为文章的研究城市。参考有关的呼吸系统的流行病学实验，对这座城市的空气污染情况进行分析，搞清楚主要的空气污染物与空气污染源，通过向读者展示空气污染的严重性来表明研究的必要性。空气污染对人类呼吸系统的危害随着空气污染的加剧而增大，各类新型的，混合的过敏性呼吸症状，哮喘等呼吸道疾病越来越频繁的出现在人们中间，影响人们的生活质量，给人们的生活造成严重的经济损失。所以研究空气污染与呼吸系统疾病患者的关系能够更好的表明空气污染所带来的危害，能够帮助人民和政府更有针对性的处理空气污染，预防呼吸疾病的发生，减少呼吸疾病的患者，营造一个更好的居住环境和构建一个更妥善，环保的城市发展蓝图。1.1课题背景近年来，随着城市化的进程，空气污染越来越严重，空气污染问题也已经成为人们日益关注的热点问题。空气受到了有害气体或有害颗粒物质的污染，也能对人体健康造成各种危害，例如会引起呼吸道各部位的炎症、引起慢性中毒、癌症，严重污染时也危及生命。我国北方城市曾经工业发达，现能源结构以煤炭为主，空气污染比较严重，时常出现雾霾天气，人们患呼吸道疾病的几率也大大提升，这类由空气污染所引发的疾病已引起了大家的关注。1.2沈阳市空气污染的主要状况沈阳是我国东北地区重工业中心，空气污染严重，主要的空气污染物有二氧化硫、总悬浮颗粒物等。2013年5月份，沈阳的空气质量在全国74个城市中排名倒数第12，扬尘造成的PM10和因为高温日照导致的臭氧超标，是沈阳空气污染的主要原因，空气质量状况在74个城市中排名倒数第12，这意味着沈阳被列入污染严重地区。2014年沈阳空气质量达标天数共有192天，而超标天数达173天，其中达标天数中“良”天占据主导。然而相比2013年，2014年沈阳达标天数减少19天。随着时间的增加，可见沈阳地区的空气质量在逐渐下降。1.2.1沈阳市空气污染的主要污染物第2页共10页沈阳市的空气污染物全年四季各有不同，春季的首要污染物是PM10，沈阳市乃至全省地区在春季经常受到大风天气的影响，伴随着温度升高，土地松动开化，加上城区内大量的建筑工地开始复工建设，这样就会形成大风吹起本地的尘土等致使污染升高。还有内蒙古地区沙地经过大风过境，也常携带沙土，这也就是扬尘污染天气，严重的就是沙尘暴。这样就会出现PM10升高情况，在3、4月份常出现。夏季的首要污染物是臭氧和二氧化硫，臭氧主要是通过阳光直射到化学物体表面，然后稳定差进行分解形成。因为辽宁属于工业大省，尤其是重化工业比重较大，这样排放的化工污染气体就会比较多。同时，在我省的能源结构中主要以燃煤为主，这样排放的二氧化硫的比重也会很大。秋季的首要污染物PM2.5和PM10秋季，沈阳的空气质量就开始逐步恶化，并常在秋末冬初出现严重污染。在去年的10月31日，沈阳首次出现了空气质量指数高达500的雾霾天。对PM2.5的组成成分分析显示，秸秆焚烧就是主要的“元凶”。此外，秸秆焚烧还常会引发PM10和PM2.5超标。冬季的首要污染物则是PM2.5和二氧化硫辽宁冬季需要供暖，燃煤量猛增。在沈阳，冬季和夏季燃煤量相比较会增加40%以上，沈阳全年需要燃烧掉3000万吨的煤炭。大量燃煤排放的粉尘致使PM2.5细颗粒污染物超标，还会出现二氧化硫超标。从数据看来，春季和冬季的燃煤季节是沈阳空气污染最为严重的时期，全年的超标天数中，以燃煤季节超标天数最多。统计数据显示，1月份超标天数为21天，占总天数的67.7%；2月份超标天数为22天，占总天数比例的78.6%；10月份超标天数为19天，占总天数比例的61.3%；11月份超标天数为22天，占总天数比例的73.3%。[1]相比之下，4月至9月的空气质量情况就好很多。统计数据显示，4月份达标天数为19天，约占63%；5月份达标天数为25天，占总天数的80.65%；6月份达标天数为22天，占总天数的73.3%；8月份达标天数为19天，占总天数的61.3%；9月份达标天数为25天，占总天数的83.3%。而辽宁省今年首次公布PM2.5年报，超过国标63%，也表明了沈阳现在也已经成为重污染区域。可以得出，沈阳市的主要污染物是二氧化硫和可吸入颗粒物。1.2.2沈阳市空气污染物的主要来源第3页共10页2004年沈阳市主要污染物的季节变化规律00.050.10.150.20.25123456789101112时间（月）浓度（mg/m³）PM10SO2NO2图12004年沈阳主要污染物的变化规律根据图1的折线趋势可以看出，PM10、SO2和NO2都随季节的变化而变化，冬季和春季初期的浓度高，夏季和秋季的浓度明显低.说明沈阳市空气污染主要是煤烟型污染，空气污染物的排放强度随季节的变化而变化。在冬季采暖期，燃煤量增加，污染排放强度加大，同时冬季逆温频率增加等不利大气扩散因素使得污染物更容易聚集，而产生较严重的污染状况。SO2和NO2春冬季节的浓度较夏秋季节高得多，而PM10浓度差别相对平缓。[2]沈阳市的第二大空气污染源是二次扬尘。根据图2可以看出总悬浮颗粒物在春季和夏季的多风季节对空气污染的贡献极大，春夏季尤为严重。图22004年沈阳市主要污染物的季节变化规律扬尘与沈阳市的地理位置有关，科尔沁沙漠南端位于沈阳市北部，处于主导风向的上风向，植被破坏直接影响沈阳市环境的空气质量。市区内大量施工和拆迁工地以及物料露天储运、大片裸露地面、无序排放的城市生活垃圾和建筑垃圾,加之落后的道路清扫方式造第4页共10页成了严重的风扬尘污染。沈阳市全年有1/3时间处于扬尘风频中，其中污染以春、夏尤为严重。［3］沈阳市的第三大空气污染源是机动车尾气的排放。根据网上有关的新闻可得，近几年来，沈阳市机动车保有量增长迅猛。由交管部门车管统计，2011年，机动车注册数量为18万辆左右；2012年，机动车注册数量为19万辆左右；2013年，注册机动车的数量为20万辆左右。近三年新增机动车数量达57万辆。从几年前的机动车保有量80多万辆，到现在的140万辆，增幅超50%，在全国一、二线城市中名列前茅。，大量的机动车量带来的则是大量的机动车尾气。[4]表1机动车排气污染分担率单位：万吨／年（2002）项目燃料燃烧工艺机动车合计机动车分担率CO9.480.826.436.7871.80%HC1.930.00035.27.1372.90%氮氧化物6.470.0033.39.7733.80%SO29.914.020.0513.980.40%颗粒物9.550.670.00610.230.06%沈阳市城区大气污染中的CO、氮氧化物、HC主要来自于汽车尾气排放。从沈阳市机动车污染情况看：2001年城区机动车排放CO总量为15.9万吨、HC总量为3.13万吨、氮氧化物总量为1.98万吨。污染物排放总量分别为全市排放总量的60.5%、61.6%、21.2%。根据沈阳市环境监测站提供的监测数据，计算出沈阳2002年机动车排气污染分担率，如表l所示。（没找到更近年的的数据，只好分析2002年的机动车排气）[5]1.2.3空气主要污染物对呼吸系统的危害二氧化硫（SO2）能自身氧化成硫磺酸，能最终引起肺脏损害，伤害肺功能，出现胸闷，喘鸣等症状。氮氧化物能增加儿童患呼吸系疾病的易感性，尤其是在冬季。当这些污染物与大气中的颗粒物混合暴露时，长期的健康效应就更难确定了。可吸入颗粒物随人们呼吸空气而进入肺部，以碰撞、扩散、沉积等方式滞留在呼吸道不同的部位，粒径小于5微米的多滞留在上呼吸道。滞留在鼻咽部和气管的颗粒物，与进入人体的二氧化硫（SO2）等有害气体产生刺激和腐蚀粘膜的联合作用，损伤粘膜、纤毛，引起炎症和增加气道阻力。持续不断的作用会导致慢性鼻咽炎、慢性气管炎。滞留在细支气管与肺泡的颗粒物也会与二氧化氮等产生联合作用，损伤肺泡和粘膜，引起支气管和肺部产生炎症。长期持续作用，还会诱发慢性阻塞性肺部疾患并出现继发感染，最终导致肺心病死亡率增高。空气中总悬浮颗粒物对人体健康的影响决定于粒子吸入而积聚于呼吸系统的数量。直径10微米或以下的可吸入颗粒物能直达并沉积于肺部，而引发不良的健康反应。可吸入颗粒物对人体健康的影响包括导致呼吸不适及呼吸系统症状（例如气促、咳嗽、喘气等）、加重已有的呼吸系统疾病及损害肺部组织。最易受总悬浮颗粒物影响的人士包括慢性肺部及心脏病、感冒或哮喘病患者，老年人及儿童。第5页共10页1.3沈阳市呼吸疾病患者的人数状况研究表明，SO2与人群中发生的气管炎、支气管炎、支气管哮喘等疾病密切相关嘲。空气中SO2污染的主要来源是含硫燃料的燃烧，而我国能源以煤炭为主。随着近年来沈阳工业的发展，煤炭消耗量增加，SO2年排放量随之增加，所以定量分析其对呼吸系统疾病死亡率的影响十分必要。（笔者采用生态学研究方法，运用Poisson回归加局部自动回归，研究沈阳市大气中SO2浓度变化对呼吸系统疾病死亡率的影响，分析大气中SO2浓度与呼吸系统疾病死亡率的关系）。1.3.1沈阳市呼吸疾病患者的年龄特征根据网上的一次研究数据，研究共收集呼吸系统疾病的死亡人数10608例。其中小于14岁儿童111例，占总死亡病例的1.05%；15～64岁中青年1389例，占总死亡病例的13.09%；65岁以上老年9108例，占总死亡病例的85.86%。按性别分，中青年男子694例，中青年女子685例，老年男子4418例，老年女子469