综述:长期暴露于道路交通相关空气污染与死亡率的关系研究:机制、暴露程度及元分析
《Environmental Impact Assessment Review》:Review of long-term exposure to road traffic-related air pollution and mortality: Mechanism, exposure, and meta-analysis
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时间:2026年02月10日
来源:Environmental Impact Assessment Review 11.2
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交通相关空气污染(TRAP)长期暴露与死亡率增加的关联性及影响因素研究。通过系统综述和元分析纳入64项研究,发现每增加10μg/m3的NO?和PM?.?,分别导致4%-9%和5%-7%的死亡率风险上升。结果受暴露评估方法影响,离散模型结果高于土地利用回归模型,源分馏分析显示交通PM?.?致癌性比粉尘或燃煤排放高4-5倍。
侯亚婷|刘军|唐小龙|易红红|李天天|朱彤
北京科技大学能源与环境工程学院,中国北京100083
摘要
交通相关空气污染(TRAP)是影响全球公共卫生的重要风险因素,越来越多的研究强调了其对多种不良健康结果的影响。在这项研究中,我们对PubMed、Web of Science和Embase数据库中从数据库建立至今(截至2025年12月1日)发表的队列研究和病例对照研究进行了系统回顾和荟萃分析,以评估TRAP长期暴露对全因死亡率和特定原因死亡率的影响。在筛选的13,435条记录中,有64项研究被纳入系统回顾。我们发现长期TRAP暴露与多种死亡结果的风险增加之间存在显著关联。每增加10 μg/m3二氧化氮,全因死亡率、心血管疾病死亡率和呼吸系统死亡率的合并风险比分别为1.04(95% CI:1.03–1.06)、1.05(1.02–1.08)和1.04(1.02–1.07);每增加10 μg/m3细颗粒物,相应风险比分别为1.09(1.05–1.13)、1.07(1.05–1.08)和1.08(0.94–1.24)。然而,TRAP暴露与一般空气污染的健康影响之间没有显著差异。分层荟萃分析显示,使用扩散模型进行暴露评估的研究比使用土地利用回归模型的研究显示出更大的风险。此外,大量利用源分配方法的流行病学研究报告了与TRAP相关的更高健康风险。我们认为,采用不同的暴露评估方法可能会导致关联程度的差异,并且TRAP暴露的健康影响可能被低估。未来需要进一步研究以探索特定于交通的暴露-反应函数,以更准确地估计TRAP相关的健康风险。
引言
从拥挤的城市街道到全球大气层,机动车为我们提供了出行便利,同时也加剧了城市空气污染和气候变暖的排放问题。交通相关空气污染(TRAP)指的是车辆运行过程中释放的气态和颗粒污染物混合物,主要来自汽油和柴油发动机(Khreis等人,2020年)。这种混合物包括一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO?)、不同粒度的颗粒物、元素碳和有机碳(EC和OC)、痕量金属以及挥发性有机化合物和半挥发性有机化合物,如苯和多环芳烃(HEI健康效应研究所,2010年;Khreis等人,2020年)。这些污染物来源于排气排放和非排气源,包括刹车和轮胎磨损、路面磨损以及重新悬浮的道路灰尘(Fussell等人,2022年)。交通排放的颗粒物以超细颗粒物(UFPs)为主,通常小于0.03 μm,具有高吸附能力、多样的化学成分(包括碳质组分、水溶性离子、过渡金属和致癌有机化合物)以及显著的穿透能力(Abdillah和Wang,2023年;Huang,2024年)。
国际癌症研究机构将柴油机尾气归类为1类致癌物(Benbrahim-Tallaa等人,2012年)。越来越多的流行病学证据表明,长期TRAP暴露与呼吸系统疾病(Zhu等人,2023年)、心血管疾病(Vienneau等人,2023年)、缺血性心脏病(Thurston等人,2016年)、肺癌(Cheng等人,2022年)、不良神经系统结果(Zhao等人,2021年)和过早死亡(Anenberg等人,2019年;Lelieveld等人,2015年;Liu等人,2020年;McDuffie等人,2021年;Silva等人,2016年)的风险增加有关。例如,Anenberg等人(2019年)估计2015年全球约有385,000例过早死亡是由尾气排放引起的。然而,这些健康影响可能被低估了,因为大多数评估假设不同来源和组成的PM?.5具有相同的毒性,并忽略了靠近道路的UFPs的局部高浓度和更高毒性。源分配分析显示,来自交通的PM?.5带来的健康风险显著更大(Chen等人,2022年;Du等人,2024年;Du等人,2022a;Huang等人,2018年),其致癌性是灰尘或燃煤排放的4-5倍(Huang等人,2018年)。因此,建立特定于交通的暴露-反应函数对于更现实和系统地估计TRAP相关的健康风险至关重要(Bergmann等人,2025年)。
2022年,在对截至2019年发表的研究进行全面回顾后,健康效应研究所(HEI)报告称,长期暴露于交通相关二氧化氮(NO?)与全因死亡率、肺癌死亡率和缺血性心脏病死亡率的增加风险相关,每增加10 μg/m3的合并风险比分别为1.04(95% CI:1.01–1.06)、1.04(1.01–1.07)和1.05(1.03–1.08);此外,PM?.5与全因死亡率、心血管疾病死亡率和缺血性心脏病死亡率的增加风险也显著相关,每增加5 μg/m3的合并风险比分别为1.03(1.01–1.05)、1.04(1.01–1.08)和1.07(1.04–1.10)(Boogaard等人,2022年;Boogaard等人,2023年;HEI,2022年)。总体而言,这些发现强调了TRAP仍然是一个重大的公共卫生问题。然而,与一般空气污染相比,TRAP的健康影响程度相似。例如,Huang等人(2021年)报告称,每增加10 μg/m3的年NO?与全因死亡率、心血管疾病死亡率和呼吸系统死亡率的合并风险比分别为1.03(1.02–1.04)、1.06(1.04–1.08)和1.03(1.01–1.05)。现有研究很少比较交通相关空气污染物与总体空气污染的健康影响,也很少有研究系统评估不同暴露评估方法对效应估计的影响。此外,近年来出现的证据迫切需要整合到关于交通相关空气污染与各种死亡结果之间关联的更新回顾中。
在这项研究中,我们进行了系统回顾和荟萃分析,以量化长期TRAP暴露与各种死亡结果之间的关联。为了评估潜在的异质性来源,我们按年龄组、研究人群、暴露评估方法和研究地区进行了亚组分析。我们还比较了TRAP暴露与总体空气污染的关联程度,并研究了不同暴露评估方法对效应估计的影响。最后,我们总结了电动汽车的当前进展以及非排气排放的健康影响,为未来的研究提供了建议。
部分摘录
方案
本研究方案是根据2020年系统回顾和荟萃分析优先报告项目(PRISMA)指南制定的(Page等人,2021年)。该系统回顾已在国际系统回顾前瞻性注册库(PROSPERO)中注册,注册号为CRD420261280301。本节中报告的系统回顾程序仅涉及纳入研究的流行病学研究
文章选择和描述
图1显示了合格研究的选择过程。为了进行TRAP相关健康影响的荟萃分析,我们从Embase、Web of Science、PubMed和相关回顾中检索了14,525项研究。去除重复项后,剩余13,435条记录。两位作者独立审查了标题和摘要,排除了13,140项研究。因各种原因被排除在全文审查之外的研究在表S5中列出。在295篇文章的全文审查中,有231篇文章被排除
TRAP的暴露途径、机制及其健康效应的放大
长期以来,人们认识到TRAP比其他空气污染源具有更大的健康风险。这种更大的影响不仅反映了其在人口密集地区的地面排放和有限的大气扩散,还反映了同时发生的暴露的影响——无论是通过潜在的协同效应还是可能的混杂因素,例如夜间货运排放、交通噪音、热浪和臭氧(Clark等人,2017年;Long和Carlsten,2022年;Wu和Qiao,2026年)。
结论
本研究显示了TRAP带来的重大健康风险,并提供了其对全因死亡率和特定原因死亡率影响的有力证据。基于50项研究,我们的荟萃分析表明,每增加10 μg/m3的NO?和PM?.5分别与全因死亡率增加4%和9%、心血管疾病死亡率增加5%和7%相关。总体空气污染与TRAP暴露之间没有显著差异,这强调了
作者贡献声明
侯亚婷:研究、数据管理、初稿撰写、审稿与编辑。刘军:概念构思、研究、数据管理、项目监督、初稿撰写、审稿与编辑。唐小龙:监督、审稿与编辑。易红红:监督、审稿与编辑。李天天:监督、审稿与编辑。朱彤:概念构思、项目监督、项目管理、审稿与
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。
致谢
本工作得到了国家自然科学基金(资助编号:42375171、4258810001、42105157)、北京科技大学青年教师跨学科研究项目(资助编号:06600192)和能源基金会(资助编号:G2306-34754)的支持。
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