专家观点 | 朱彤：PM2.5和O3污染协同控制的健康影响研究——趋势、挑战和机遇
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PM2.5和O3污染协同控制的健康影响研究——趋势、挑战和机遇
摘要
大气污染人群健康风险评估是进行生态环境管理、改善公众健康的重要工具。开展健康风险评估可支持污染防治政策的制定，推进污染物浓度标准的修订。近年来，我国大气复合污染问题凸显，相关健康影响的研究工作主要集中在PM2.5污染，关于O3污染的研究相对有限。为解决上述问题，北京大学环境科学与工程学院院长朱彤教授及团队通过建立全覆盖、高分辨率的O3浓度数据集，评估了我国O3污染长短期暴露的健康影响，并通过对比PM2.5和O3长短期暴露健康影响的时空变化趋势，提出了政策建议及未来研究需求。
01
大气污染人群健康风险评估方法
如图1所示，进行大气污染健康风险评估研究需三种数据：健康基线数据、污染物暴露水平和污染物暴露反应关系。目前已有研究发现，PM2.5和O3长短期暴露与人类循环、呼吸、代谢系统疾病相关且可增加死亡风险，但O3长期暴露的流行病学研究仍然有限，有关PM2.5和O3短期暴露健康风险的研究不足。
图1. 健康风险评估概念图 （Burnett et al., 2018）
02
趋势：我国PM2.5和O3浓度变化的健康影响评估
通过融合地面观测、卫星观测和模型模拟数据，研究团队建立了全覆盖、高分辨率的O3浓度数据集，并发现2013至2017年全国尺度O3浓度每年平均增长2.07μg/m³且存在地域差异。随后分别以100μg/m³和75μg/m³为安全阈值，研究团队评估了我国O3污染短期暴露和长期暴露的健康风险。
研究发现， PM2.5暴露主导长期暴露的健康风险，2017年全国因PM2.5和O3长期暴露导致的过早死亡人数为分别为124万和18万；而O3与PM2.5短期暴露的健康风险水平接近，2017年因PM2.5和O3短期暴露导致的过早死亡人数分别为3.1万和2.2万。
从空间分布来看，因O3长短期暴露所导致的健康风险集中在沿海城市（均为人口较为密集地区）。值得注意的是，近年来全国PM2.5浓度大幅度下降，但长江以北地区O3浓度显著上升（图2），导致本地区O3暴露导致的健康风险逐年增加。因此，在进行大气复合污染健康风险研究时，应注意PM2.5和O3浓度变化趋势的地域差异。
图2. 2013至2018年PM2.5（左）和O3（右）浓度变化
（蓝色为浓度下降，红色为浓度上升；颜色深浅表示了人口密度）【摘自演讲者讲义】
从时间趋势来看，2013年因PM2.5暴露导致的健康风险明显高于O3。但O3暴露所导致的健康风险逐年上升。2017年因O3短期暴露导致的过早死亡人数已接近PM2.5，且在夏季O3短期暴露的健康风险占两者总死亡风险的百分比最高可达80%左右，远超过PM2.5（图3）。
图3. 2013至2017年PM2.5和O3短期暴露导致的月度和年度死亡人数 【摘自演讲者讲义】
03
挑战和机遇：加强流行病学研究，支持大气复合污染的健康风险评估及防治政策制定
目前，由于我国仍缺少相关领域的流行病学研究，大气复合污染的健康风险评估仍面临很多挑战：一是需要明确总死亡和归因死亡风险的区别和联系，即识别大气复合污染的未知疾病负担；二是需要揭示短期和长期暴露健康风险的重叠性；三是需要区分PM2.5暴露和O3暴露的健康风险，探明二者复杂的“共线性”。
在不断完善O3暴露时空变化趋势研究的基础上，开展多污染物暴露的人群健康风险研究将进一步实现PM2.5和O3污染协同控制健康影响评估的精细化，有助于为制定协同政策提供科学支撑。现阶段PM2.5长期暴露的健康风险仍占据主导，加强PM2.5污染防治，制定更严格的PM2.5浓度标准至关重要。与此同时，应大力推进夏秋季O3污染防治工作，实现我国空气质量全面改善，保护公众健康。
参考文献：
Burnett R, Chen H, Szyszkowicz M, Fann N, Hubbell B, Pope CA, Apte JS, Brauer M, Cohen A, Weichenthal S, Coggins J. Global estimates of mortality associated with long-term exposure to outdoor fine particulate matter. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2018 Sep 18;115(38):9592-7.
【CCAPP 根据会议速记整理发布】
【图片来源：嘉宾演讲稿及网络】
专家简介
朱彤教授
北京大学
环境科学与工程学院 院长
环境与健康研究中心 主任
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