邓 斌,肖长春,姚 魏,王学林
(1.合肥市气象局,安徽 合肥230041;2.合肥市疾病预防控制中心,安徽 合肥230031;3.肥东县气象局,安徽 肥东230000)
人体在高温环境下,通过热传导、辐射和蒸发等方式来排散热量,以此达到体温平衡的目的。但是这个散热的过程容易造成人体水分的缺失,血液相对浓缩,黏稠度增加,从而影响内脏血液的供应,加重心血管的负担,同时还会影响人体的神经活动和运动协调[1]。这一系列由于热的原因而引起的疾病,统称为热相关疾病。高温热浪对人体健康的影响直接的方面就是导致发病率和死亡率的升高。有关气象因素、大气污染等和发病率、死亡率相关的研究大致可以采用以下几种方法:流行病学的描述性研究、时间序列研究、病例对照研究、病例交叉研究等[2]。本文采用超额死亡率[3]和流行病学的描述性研究方法来揭示合肥市高温热浪对人体健康的影响。
2010—2016 年(6—9 月)合肥市逐日死亡数据资料,来自合肥市疾病预防控制中心,涵盖肥东、肥西、长丰、巢湖、庐江5 个县。数据描述了合肥地区常住人口的死亡情况,具有代表性。气象数据来自安徽省气象信息中心提供的合肥市气候数据。
高温热浪的标准主要依据高温对人体产生影响或危害的程度制定。本文根据中国气象局的规定和有关学者的研究[1]定义:日最高气温≥35 ℃为高温日,≥38 ℃为危害高温日,≥40 ℃为极端高温日;持续3 d≥35 ℃为高温热浪,持续5 d≥35 ℃为强高温热浪,持续3 d≥38 ℃为极端高温热浪。
根据流行病学研究中描述性研究和统计方法[2],本文采用的超额死亡率的计算步骤为:(1)首先挑选出每年6—9 月的高温热浪过程;(2)把非热日的平均全人群死亡数作为正常日均死亡数;(3)按照下列公式[4]计算超额死亡率EM=D-DNo-heat/DNo-heat,式中:EM 为超额死亡率,D 为中暑逐日死亡数,DNo-heat为夏季非热日平均日死亡数。
由于气温>34 ℃时就有可能发生中暑[5],尤其是夏季高温还有持续时间长、湿度大、风速低的特点更容易诱发中暑。
总高温日数,2010、2013 年和2016 年较多,其中2013 年最多,达到35 d。热浪次数,2012 年和2013 年较多均为8 次,最少的2014 年和2015 年才2 次。总高温日数的大值区和总热浪次数大值区对应的较好(图1)。
图1 合肥市高温热浪特征分布
根据高温热浪的定义,持续3 d≥35 ℃为高温热浪过程,持续5 d≥35 ℃为强高温热浪过程,持续3 d≥38 ℃为极端高温热浪过程。统计2010—2016 年期间合肥市发生的所有热浪过程,2010—2016 年共发生32 次热浪过程,其中2014 年和2015 每年只出现了2 次热浪,而2012 年和2013 年分别出现7 次和9 次热浪过程(表1)。
合肥市高温热浪过程的持续时间长短不一,其中持续3 d 的高温热浪过程为5 次,持续4 d 的高温热浪过程为3 次,持续5 d 及以上为8 次。高温热浪过程全部集中在7 月(9 次)和8 月(8 次)。
高温热浪过程的超额死亡率变化很大,有的热浪过程超额死亡明显,而有的热浪过程,几乎没有超额死亡。统计表明,高温热浪过程造成的人群超额死亡率9 成<10%,1 成在10%~20%,同期的女性超额死亡率稍小于男性。由表1 看出,热浪期间的超额死亡率与热浪过程的持续时间有很大关系。对比>3 d的热浪持续天数跟超额死亡率发现,11 次高温热浪过程均出现超额死亡, 超额死亡发生的概率为100%,且随着热浪持续时间的增加,超额死亡率也呈增加的趋势。同时对比7 月和8 月的超额死亡率,发现7 月明显多于8 月,表明发生在夏季初的高温热浪所造成的人群超额死亡率大于夏季末,但热浪持续的时间对超额死亡率的影响较小。
中暑[6]损伤主要是体温过高超过42 ℃对细胞的直接毒性作用引起广泛性的器官功能障碍。为了进一步揭示高温和高温热浪的危害规律,利用合肥市疾病控制中心2010—2016 年6—9 月中暑诊断数据分别从确诊病症和就诊性别2 个方面加以统计分析。
表1 高温热浪过程及相应的超额死亡率
2010、2013 年和2016 年中暑确诊病例较多,2011、2012、2014 年和2015 年较少,其中2013 年最多,达到609 例,轻度中暑和重度中暑的比例为2.2:1。从重度中暑临床表现看,在中暑高发年,热射病>热痉挛>热衰竭>混合型;而在中暑低发年则有所不同,热痉挛>热射病>热衰竭>混合型(表2)。
表2 2010—2016 年合肥市中暑就诊人数/人
2010—2016 年中暑确诊人数男性均大于女性,比例达到2:1(表3)。究其原因,可能有3 方面:(1)女性体内脂肪较多、体重较轻,体表面积与体重比例大有利于体表与周围环境热交换。(2)女性对于环境的适应能力和对于极端环境的忍耐力可能比男性高。(3)男性从事户外体力劳动的人数要比女性多。
表3 2010—2016 年合肥市高温热浪过程男女逐月急诊人数/人
高温热浪过程对不同年龄段人群的影响作用不同。为了便于分析,在本研究中将中暑病症相关的急诊患者分为20 个年龄段,即1~5 岁、6~10 岁、…、96~100 岁,并分别以数字序列“2.5、7.5、12.5、…、97.5”代表各年龄段。以x 代表不同年龄段,y 代表各年龄段的急诊人数,建立中暑分级回归关系。考虑到不同大气环流背景下,不同年份出现高温热浪的时间有很大区别,根据高温热浪出现频率不同,本文给出了高温热浪中中暑高发年和低发年的急诊人数与不同年龄段的关系模型:
热浪期间急诊数随着年龄的增加而增大,且41~50 岁的急诊数达到最大(表4)。75 岁以上老年人在高温环境中不能有效增加心输出量和减少外周血管阻力,因循环障碍导致中暑,且大多伴有慢性疾病。15 岁以下儿童则因出汗反应能力差而中暑。
合肥市高温热浪频发,影响市民健康。分析了合肥市2010—2016 年高温、热浪以及市民在热浪天气过程期间的超额死亡、中暑等就诊资料,得到了合肥市高温热浪危害市民健康的具体指标。
表4 高温热浪过程各年龄段人口急诊人数/人
(1)合肥市2013 年高温日数最多,达到35 d,2012 年和2013 年的热浪次数最多,均为8 次,高温日数的大值区和总热浪次数大值区对应较好。
(2)合肥市大部分区县的高温热浪造成的人群超额死亡率<10%,个别在10%~20%,同期的女性超额死亡率稍小于男性。发生在夏初的高温热浪所造成的人群超额死亡率大于盛夏和季末。
(3)2013 年合肥市中暑确诊病例最多,达到609例,且中暑高发年的临床表现热射病>热痉挛>热衰竭>混合型;中暑确诊人数男性均大于女性,比例达到2:1。急诊数随着年龄的增加而增大,且41~50岁的急诊数达到最大。
气候变暖背景下极端天气频发,夏季合肥市持续高温严重,发生的热浪事件强度大,持续时间长,对人群造成的死亡风险远远高于以往各年平均风险水平。2013 年最为严重,造成的人群超额死亡风险极高,值得密切关注,并需采取措施控制人群健康风险。在今后的高温热浪事件发生时,加强高温热浪人群健康预警信息的发布,对全民进行高温热浪人群健康知识宣传与教育,对脆弱人群及敏感性人群实施专门的预防控制措施,降低高温热浪造成的人群健康风险。