目的:随着城市化进程的持续推进,空气污染问题日益严峻,空气污染与人体健康间的相关性研究自然成为专家和学者研究的热点问题之一。已有研究表明,空气污染对人体心血管系统有很大影响,但大多都偏重于空气污染对居民心血管疾病门诊或死亡病例的研究,关于其对住院量影响的研究相对较少。本研究通过了解兰州市主要空气污染物(PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2、O_38h、CO)的浓度变化与心血管疾病住院量的波动情况,分析心血管疾病住院量与空气污染物浓度间的关联关系,研究诱发心血管确认细节疾病发生、发展的空气污染物及其对心血管住院量的滞后效应,为兰州市政府制定有效的空气污染控制措施和预防心血管疾病的发生提供科学依据。方法:收集兰州市区内7所大型综合性医院2013-2020年心血管疾病(包括高血压、缺血性心脏病和脑卒中)患者的住院资料,以及同期兰州市逐日主要空气污染物浓度和气象资料并开展如下工作:(1)对目标时段内兰州市空气污染物浓度、气象因素及心血管疾病住院量等情况进行描述性分析,并采用Spearman秩相关方法,分析空气污染物间及与气象因素间的相关性。(2)采用分布滞后非线性模型(Distributed Lag Nonlinear Model,DLNM)定量评估空气污染物与心血管疾病住院量间的暴露-反应-滞后关系,并探讨性别、年龄、季节等因素对常见心血管疾病住院量的影响。(3)建立双污染物模型和改变时间自由度的敏感性分析方法检验模型结果的稳定性。结果:(1)描述性分析1)2013-2020年兰州市7所大型综合性医院共有309561例患者因心血管疾病住院,日均住院106人次。男女比例约为1.44:1。住院患者中一半以上为<65岁人群,占比55.94%。从疾病分组来看,心血管疾病住院患者中KD025小鼠高血压、缺血性心脏病和脑卒中患者合计占比达71.79%。2)2013-2020年兰州市日平均气温为11.13℃,日平均相对湿度为51.19%。PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2、O_38h和CO平均浓度分别为49.78μg/m~3、114.69μg/m~3、21.65μg/m~3、45.91μg/m~3、83.76μg/m~3和1.16 mg/m~3,均未超过《国家环境空气质量标准》中的二级标准限值。PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、CO浓度呈现出冬春季节高,夏秋季节低的季节性变化趋势,而O_38h浓度呈现与之相反的季节性趋势。(2)空气污染物间及与气象因素间的相关性分析研究期间O_38h浓度与PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、CO浓度均呈负相关,与气温呈正相关,与NO_2浓度无相关性;除O_38h外,其余5种空气污染物两两之间呈正相关,其中PM_(2.5)和PM_(10)间的相关性最强,相关系数r=0.850;气温与除O_38h外的其他污染物浓度均呈负相关;相对湿度与PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2浓度均呈负相关,与CO浓度、气温无明显相关性。(3)空气污染物浓度变化对常见心血管疾病住院量的影响兰州市空气污染物浓度变化与常见心血管疾病住院量存在滞后效应和一定的暴露-反应关系:1)对心血管疾病总住院量分析结果显示,PM_(2.5)(lag03)、SO_2(lag3)、NO_2(lag03)和CO(lag03)浓度每升高10μg/m~3(CO为1 mg/m~3),心血管疾病住院量的相对危险度(Relative Risk,RR)分别是1.0013(95%CI:1.0003,1.0023)、1.0032(95%CI:1.0008,1.0056)、1.0037(95%CI:1.0024,1.0057)和1.0909(95%CI:1.0366,1.1479);PM_(10)及O_38h在整个滞后期内对心血管疾病总住院量无显著危害作用。2)对高血压住院量分析结果显示,SO_2(lag3)、NO_2(lag03)和CO(lag3)浓度每增加10μg/m~3(CO为1 mg/m~3)时,高血压住院量对应RR值分别为1.0044(95%CI:1.0013,1.0074)、1.0042(95%CI:1.0019,1.0064)和1.0986(95%CI:1.0350,1.1661);PM_(2.5)、PM_(10)和O_38h在整个滞后期内对高血压住院量不存在危害效应。3)对缺血性心脏病住院量分析结果显示,除O_38h外,其余5种污染物对缺血性心脏病住院量均存在危害作用,即PM_(2.5)(lag03)、PM_(10)(lag3)、SO_2(lag3)、NO_2(lag04)和CO(lag03)浓度每升高10μg/m~3(CO为1 mg/m~3),缺血性心脏病的RR值分别为1.0019(95%CI:1.0007,1.0030)、1.0003(95%CI:1.0001,1.0006)、1.0053(95%CI:1.0026,1.0080)、1.0049(95%CI:1.0031,1.0068)和1.1397(95%CI:1.0074,1.2055)。4)对脑卒中住院量分析结果显示,NO_2(lag03)浓度升高10μg/m~3,脑卒中住院量对应的的RR值为1.0024(95%CI:1.0008,1.0040);PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、O_38h及CO在整个滞后期对脑卒中住院量均无危害效应。(4)空气污染物对不同性别、年龄组常见心血管疾病住院量的影响研究结果显示,空气污染物浓度变化对心血管疾病总住院量及高血压、缺血性心脏病、脑卒中住院量影响存在年龄和性别差异。1)对心血管疾病总住院量分析结果显示,PM_(10)和NO_2对女性的危害效应更显著,即随着污染物浓度的增加,女性住院风险增加;PM_(2.5)、SO_2和CO对男性的影响较显著,随着污染物浓度的增加,男性住院风险增加。PM_(2.5)、NO_2及CO对<65岁人群的危害效应更显著,PM_(10)和SO_2更容易侵害≥65岁年龄组人群;O_38h在整个滞后期内对不同性别和年龄组心血管疾病总住院量均无显著危害效应。2)对高血压住院量分析结果显示,PM_(10)及NO_2对男性的危害效应更明显,SOZinc-based biomaterials_2和CO更容易影响女性,PM_(2.5)及O_38h在整个滞后期对不同性别高血压住院量无显著危害作用。NO_2及CO对<65岁人群的危害效应更显著,而SO_2更容易侵害≥65岁年龄组人群,PM_(2.5)、PM_(10)及O_38h在整个滞后期对不同年龄组高血压住院量无明显危害作用。3)对缺血性心脏病住院量分析结果显示,PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2和CO对女性的危害效应更显著。PM_(2.5)和PM_(10)对<65岁人群的危害效应更显著,SO_2、NO_2及CO更容易侵害≥65岁年龄组人群;O_38h在整个滞后期对不同性别和年龄组缺血性心脏病住院量均无显著危害效应。4)对脑卒中住院量分析结果显示,PM_(2.5)对女性的影响大于男性,NO_2对男性的危害效应更显著,且这两种污染物都更容易侵害<65岁组人群,其余4种污染物在整个滞后期对不同性别和年龄组脑卒中住院量均不存在危害作用。(5)空气污染物在不同季节对常见心血管疾病住院量的影响空气污染物导致的心血管疾病、高血压、缺血性心脏病及脑卒中的住院风险与季节有关。1)对心血管疾病总住院量分析结果显示,冷季时,NO_2在lag02～lag05天、CO在lag3天及lag03～lag04天时有危害效应,暖季时,仅O_38h在lag4天有影响。不论暖季冷季,PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2在整个滞后期对心血管疾病总住院量未观察到危害效应。2)对高血压住院量分析结果显示,冷季时,SO_2在lag3天、NO_2和CO在lag3天及lag03～lag04天时有危害效应,其他污染物在整个滞后期内对高血压住院量无影响;暖季时,6种污染物在整个滞后期对高血压住院量均无显著危害效应。3)对缺血性心脏病住院量分析结果显示,冷季时,SO_2在lag3天及lag03～lag05天、NO_2在lag01～lag07天、CO在lag3天及lag03～lag07天时有危害效应;暖季时,仅PM_(10)在lag3天时有影响;不论暖季冷季,PM_(2.5)、O_38h在整个滞后期对缺血性心脏病住院量未观察到有害作用。4)对脑卒中住院量分析结果显示,冷季时,NO_2在lag03～lag04天、CO在lag04天时有危害效应;暖季时,仅PM_(2.5)在lag03天时有危害效应;不论暖季冷季,PM_(10)、SO_2、O_38h在整个滞后期对脑卒中住院量均无危害效应。(6)各空气污染物与常见心血管疾病住院风险的暴露反应曲线选择效应最强滞后天数的污染物浓度作为心血管疾病、高血压、缺血性心脏病、脑卒中住院人数的空气污染物暴露水平时,兰州市6种污染物对常见心血管疾病住院患者的暴露-反应曲线近似成线性关联,无阈值效应。随着PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2和CO浓度的增加,常见心血管疾病住院量相对应的RR值呈上升趋势。(7)敏感性分析通过构建双污染物模型和改变时间变量自由度(df=6～10)进行敏感性分析,观察到相对危险度RR值的变化不大,证明模型具有一定的稳定性,结果可信。结论:(1)2013-2020年兰州市空气质量持续改善,污染物浓度逐年下降,6种空气污染物日均浓度均未超过国家二级标准。PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、CO浓度变化表现出冬春季高,夏秋季低的季节性趋势,O_38h则表现出相反的季节性趋势。(2)短期暴露于PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2和CO,兰州市居民心血管疾病、高血压、缺血性心脏病、脑卒中住院风险增加。不同性别、年龄对常见心血管疾病住院量的影响也存在差异。1)对心血管疾病的分析结果显示,PM_(10)和NO_2对女性的影响更大,PM_(2.5)、SO_2和CO则相反。PM_(2.5)、NO_2和CO对<65岁年龄组人群的住院影响较大,而PM_(10)和SO_2更容易侵害≥65岁年龄组人群。2)对高血压的分析结果显示,短期暴露于SO_2和CO,高血压女性住院风险高于男性,而PM_(10)和SO_2会增加男性高血压的住院风险。SO_2对≥65岁高血压患者的住院影响较大,而CO和NO_2更容易影响<65岁高血压人群。3)对缺血性心脏病的分析结果显示,随着PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2和CO浓度的升高,女性患者住院风险高于男性。PM_(2.5)和PM_(10)对<65岁年龄组缺血性心脏病患者的住院影响较大,而SO_2、NO_2和CO更容易影响≥65岁年龄组人群。4)对脑卒中的分析结果显示,PM_(2.5)对女性脑卒中患者的住院风险高于男性,NO_2则对男性影响较大,且两种污染物均对<65岁年龄组脑卒中患者的住院影响较大。(3)兰州市空气污染物与心血管疾病总住院量、高血压、缺血性心脏病、脑卒中住院量间呈现出一定的季节规律,大多在冷季时表现出较强的危害效应。(4)6种污染物对常见心血管疾病住院风险的影响成近似线性关联,无阈值效应。除O_38h外,RR值随着各污染物浓度的升高而增加。