《Environmental Research》：ASSESSING THE IMPACTS OF LAND USE AND LAND COVER ON OCCURRENCE, SPATIAL DISTRIBUTION OF MICROPLASTICS AND HEAVY METALS IN AN AGRICULTURAL WATERSHED, TADEPALLIGUDEM, ANDHRA PRADESH, INDIA
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本研究基于2023-2024年陕西榆林半干旱地区的花粉沉积数据及儿科门诊过敏性疾病就诊记录，通过广义加性模型分析发现： Artemisia花粉沉积量及相对风险在6-10月显著升高，且不同过敏性疾病存在差异滞后效应（过敏性鼻炎lag0，哮喘lag3）。研究证实半干旱环境中花粉类型与季节差异对儿童过敏疾病风险具有时空异质性特征，为制定针对性公卫干预和城市绿化策略提供科学依据。
刘坤琦|李志明|刘慧敏|马峰|高娜|邓天峰|张少波|孙照斌
成都信息科技大学大气科学学院，中国四川省成都市610225
摘要
空气中的花粉是过敏性疾病的重要风险因素。然而，不同类型的花粉以及不同季节带来的具体健康风险尚未完全明了。利用中国半干旱地区典型城市榆林（2023年1月至2024年12月）的数据，我们采用广义加性模型（GAM）进行了时间序列分析。该模型整合了每日特定花粉沉积量（柏科、蒿属、藜科等）、气象条件、空气污染物以及因过敏性疾病（过敏性鼻炎、哮喘和喘息）就诊的儿科患者数量的数据。花粉沉积量具有明显的季节性特征，在花粉季节（6月至10月），蒿属花粉的平均沉积量和相对风险更高。观察到显著的非线性正相关暴露-反应关系。在不同研究期间，夏季至秋季花粉高峰期（8月至10月）的相对风险更高。不同疾病的最佳滞后天数各不相同：过敏性鼻炎表现为即时效应（滞后0天），而哮喘则表现为延迟反应（滞后3天）。我们的研究结果表明，在半干旱环境中，儿童因花粉引起的过敏性疾病风险存在时间异质性，这种差异主要由花粉类型和季节决定。这一证据强调了在全球类似地区实施针对特定花粉和季节性的公共卫生干预措施及城市绿化计划的必要性。
引言
过敏性疾病，如哮喘和过敏性鼻炎，已成为全球主要的公共卫生问题（Sanchez-Borges等人，2018年；Roger等人，2018年；Kim等人，2025年）。世界过敏组织（WAO）估计，全球有20-30%的人口受到某种形式的过敏性疾病的影响（Pawankar等人，2013年）。在各种环境诱因中，空气中的致敏花粉被广泛认为是这些疾病发生和加重的关键因素（Annesi-Maesano等人，2023年；Zhaobin等人，2024年；eClinicalMedicine，2025年）。越来越多的证据表明，花粉沉积量、特定类型和季节动态与儿童过敏症状的发病率和严重程度密切相关（Zhao等人，2023年；Zhaobin等人，2024年）。这些疾病的临床表现从间歇性打喷嚏和鼻塞（过敏性鼻炎的特征）到呼吸困难和喘息（哮喘的特征）不等。令人担忧的是，近年来过敏性疾病的患病率急剧上升，复杂性和严重程度也在增加，儿童尤其容易受到影响（Wang等人，2016年）。最近的研究表明，除了尘螨、真菌、动物皮屑、气候因素、空气污染物、生活方式和遗传影响外，花粉——一种室外过敏原——也是过敏性鼻炎和哮喘等过敏性疾病的重要诱因（Zhaobin等人，2024年；Hou和Sun，2024年；eClinicalMedicine，2025年）。在由花粉引起的I型超敏反应中，具有过敏倾向的个体在接触特定过敏原（如花粉）后会产生IgE抗体，这些抗体会与免疫细胞结合，促使眼睛和鼻子等器官释放组胺，最终引发过敏反应（Hamilton，2010年）。儿童特别容易患过敏性疾病，因为他们正在发育的免疫系统、不成熟的上皮屏障以及高暴露于环境过敏原共同促进了早期过敏敏感化（Akdis，2021年；Lu等人，2023年；Cheng等人，2024年；Ptaschinski和Gibbs，2024年；Tham等人，2025年）。研究表明，不同国家和地区过敏性鼻炎的患病率存在显著差异，6-7岁儿童的平均患病率为8.5%，13-14岁儿童的患病率为14.6%（Ait-Khaled等人，2009年）。全球范围内，花粉是儿童哮喘住院的重要诱因（Shrestha等人，2021年）。婴儿和幼儿反复喘息非常常见，50%的儿童在六岁前至少经历过一次（Padem和Glick Robison，2019年）。
这一趋势在中国尤为明显，1990年至2011年间，儿童过敏性疾病的患病率增加了近五倍（Huang等人，2015年）。具体来说，中国儿童自我报告的过敏性鼻炎患病率在18.10%至49.68%之间，而医生诊断的患病率在10.80%至21.09%之间，两者均呈上升趋势（Wang等人，2022年；鼻科学专科组，2022年）。
截至2023年底，榆林的常住人口超过360万（统计局，2024年），这座位于毛乌斯沙地南缘的陕西省城市为研究花粉过敏提供了理想且高风险的环境。长期大规模种植风媒固沙植物（尤其是蒿属植物，Qiao等人，2024年），加上春季释放树木花粉（如柏科、杨树科、松科）和秋季释放杂草花粉（如蒿属、藜科、葇荑科）的多样化本地植物群（Xiang等人，2022年），形成了一个花粉多样性和丰度都很高的大气环境（Li等人，2024年）。因此，榆林成为中国花粉过敏性疾病发病率最高的地区之一。据估计，约27%的榆林居民患有季节性鼻炎（Liu等人，2025a），其中80-90%的人在夏末和秋季（7月至9月）出现症状（Xu等人，2021年）。在榆林，蒿属花粉被认为是主要的室外致敏花粉之一，不仅因为其在秋季花粉高峰期的高浓度，还因其强烈的致敏性，这体现在当地对蒿属花粉敏感的患者中观察到的显著高特异性IgE（sIgE）阳性率（Cui等人，2025年）。高剂量暴露于蒿属花粉与榆林市儿科急诊科和过敏呼吸疾病诊所就诊次数的显著增加有关（Xu等人，2021年）。相反，减少花粉暴露或实施季前干预可以显著缓解症状（Li等人，2020年；Bozek等人，2016年）。尽管有这些发现，但由于不同地区研究的范围和方法论存在差异，针对榆林的详细、特定地点的研究仍然有限（Jia等人，2021年）。关于特定花粉类型的差异影响、它们的季节性变化以及在高暴露背景下对儿童不同过敏性疾病的影响，仍存在关键的知识空白。
为填补这一空白，本研究使用了榆林市2023-2024年的最新花粉数据以及儿科过敏科的门诊记录。我们的目标是研究总花粉沉积量与儿童过敏性疾病发病率之间的关系，特别关注不同时期和花粉类型之间的比较。
研究区域
本研究在榆林市（东经109°30′；北纬38°17′）进行，该市位于陕西省北部（Xu和Li，2021年）。该地区属于温带大陆性季风气候，年平均气温为8-11°C，年降水量为300-500毫米，四季分明，干旱且降雨量低（Qiao等人，2024年）。榆林位于黄土高原和毛乌斯沙地之间的过渡地带，总面积约为43,000平方公里
总结统计
表1展示了研究期间每日过敏性疾病门诊患者的描述性统计数据。研究期间，共记录了32,784名过敏性疾病患者，日均数为46.17人。其中，哮喘患者10,535人（每日14.83人），过敏性鼻炎患者18,351人（每日25.84人），喘息患者3,898人（每日5.49人）。环境花粉沉积量、气象观测和空气污染物的基本统计数据
讨论
本研究发现，不同类型和时期的花粉对中国半干旱地区儿童的花粉过敏性疾病风险有显著影响。花粉沉积量具有明显的季节性特征，蒿属花粉的平均沉积量和相对风险更高。杂草花粉导致更高风险的潜在机制包括其较小的颗粒尺寸，有助于更深入地进入呼吸道，以及其较高的内在致敏性
结论
本研究表明，在中国半干旱地区的榆林，花粉暴露对儿童过敏性疾病有不良影响。花粉沉积量具有明显的季节性特征，在花粉季节（6月至10月），蒿属花粉的平均沉积量更高。在不同研究期间，夏季至秋季花粉高峰期（8月至10月）的花粉相对风险更高。不同疾病的最佳滞后天数各不相同：过敏性鼻炎
作者贡献声明
邓天峰： 数据整理。高娜： 数据整理。马峰： 数据整理。刘慧敏： 数据整理。孙照斌： 写作——审稿与编辑。张少波： 写作——审稿与编辑。李志明： 写作——审稿与编辑。刘坤琦： 写作——审稿与编辑，初稿撰写
未引用参考文献
eClinicalmedicine, 2025; Subspecialty Group of Rhinology E B O C J O O H N,
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
本研究得到了中国气象局创新发展计划（项目编号：CXFZ2025J074）的财政支持。
