空气污染与绿化程度对死亡率的影响：七个北欧城市的实际案例与反事实模拟情景

《Environmental Research》：Mortality impacts of air pollution and greenness: real-world and counterfactual exposure scenarios in seven Northern European cities

本研究通过分析1990-2010年北欧七城市呼吸健康队列数据，量化了PM2.5、PM10、NO2及绿化（NDVI）变化对18-65岁人群全因死亡率的影响。结果显示，污染下降和绿化提升分别使死亡率降低2.15%-6.44%，证实环境改善对健康有益，需制定更严格空气质量与绿化政策。

　　

徐珊珊|亚历山德罗·马尔孔|兰迪·雅各布森·贝尔特尔森|布林迪斯·贝内迪克茨多蒂尔|约根·布兰特|莉丝·玛丽·弗龙|卡米拉·吉尔斯|托拉林·吉斯拉松|约阿希姆·海因里希|马蒂亚斯·霍尔姆|克里斯特·詹森|安德烈·马林诺夫斯基|伊安娜·马尔克维奇|拉尔斯·莫迪格|汉斯·奥鲁|特里因·韦伯|薇薇·施伦森|托本·西格斯加德|阿内·约翰内森

挪威卑尔根大学全球公共卫生与初级保健系

摘要

背景

空气污染和绿化程度是影响人口健康的重要因素。了解它们的长期影响可以为综合性的城市和环境政策提供依据，从而降低死亡率并改善健康状况。

目标

量化二十年来空气污染和绿化程度变化对北欧七个城市18-65岁成年人全因死亡率的实际和潜在影响。

方法

我们利用“北欧呼吸健康”（RHINE）研究中的16,404名成年人的队列数据进行了健康影响评估。1990年至2010年间，我们估算了他们在居住地的年度颗粒物（PM_2.5、PM₁₀）、二氧化氮（NO₂）和绿化程度（归一化植被指数NDVI）的暴露情况。通过已建立的暴露-反应函数，将这些暴露变化与全因死亡率联系起来，以估算人群归因分数（PAFs）。此外，我们还根据2021年世界卫生组织（WHO）空气质量指南（AQGs）和增强的绿化情景进行了额外分析。

结果

1990年至2010年间，PM_2.5的暴露量平均减少了3.0 μg/m³，PM₁₀减少了4.4 μg/m³，NO₂减少了2.3 μg/m³，而NDVI增加了0.11。这些变化对应的PAFs分别为：PM_2.5 2.15%（95%置信区间：1.83%–2.47%），PM₁₀ 2.53%（95%置信区间：2.35%–2.72%），NO₂ 0.46%（95%置信区间：0.41%–0.51%），NDVI 2.07%（95%置信区间：1.88%–2.25%），这些比例代表了预防或延缓的过早死亡人数。在反事实情景下，如果达到WHO空气质量指南标准，PAFs分别为PM_2.5 3.01%（95%置信区间：2.58%–3.42%），PM₁₀ 1.56%（95%置信区间：1.43%–1.69%），NO₂ 1.59%（95%置信区间：1.41%–1.77%）；如果绿化程度达到第75百分位，PAFs将为6.44%（95%置信区间：5.74%–7.16%）。

结论

研究表明，实际的环境改善措施能够预防或延缓一定比例的工作年龄成年人的全因死亡。通过更雄心勃勃的空气质量目标和城市绿化计划，可以取得更大的效益。这些发现支持了通过综合环境政策来提升公共健康的观点。

引言

空气污染是对全球健康最严重的威胁之一。根据最新的全球疾病负担（GBD）研究，2021年空气污染导致全球约810万人死亡，使其成为仅次于高血压的第二大过早死亡风险因素（GBD 2021 Risk Factors Collaborators 2024）。在欧洲，健康负担同样严重：2022年，约有239,000例死亡可归因于长期暴露于空气动力学直径小于2.5 μm的颗粒物（PM_2.5），其浓度超过了世界卫生组织（WHO）推荐的5 μg/m³标准；另有48,000例死亡可归因于二氧化氮（NO₂）浓度超过WHO推荐的10 μg/m³标准（欧洲环境署2024）。

近几十年来，由于严格的环境法规和清洁空气政策的实施，许多欧洲城市的空气污染水平显著下降（欧洲环境署2025；WHO 2021）。2024年10月，欧洲议会和理事会通过了修订后的《环境空气质量指令》（AAQD，EU 2024/2881），该指令于2024年12月10日正式生效。AAQD要求成员国将其规定纳入国家法律，并计划到2030年使欧盟空气质量标准与2021年WHO空气质量指南保持一致（欧洲议会和理事会2024）。了解空气污染水平的持续变化如何随时间影响人口死亡率仍然非常重要。

迄今为止，大多数研究集中在污染严重的地区，但越来越多的证据表明，即使长期暴露于相对较低的空气污染水平也与死亡率增加有关（Hanigan等人2019；Stafoggia等人2022；Xu等人2023）。人们越来越关注绿化程度（定义为植被覆盖的区域）如何降低过早死亡的风险。越来越多的证据表明，绿地可以通过多种途径改善身心健康，包括缓解热浪和噪音，以及促进体育活动和社会互动（Diener和Mudu 2021；James等人2015；Markevych等人2017；Nazish等人2024）。空气污染和绿化程度受共同的城市规划和基础设施决策影响，但它们通过不同的途径影响健康，具体影响取决于城市形态和设计（Kumar等人2019）。在同一健康影响评估（HIA）框架内同时评估空气污染和绿化程度，可以更全面地了解城市环境条件对死亡率的影响。

纳入长期暴露轨迹对于评估污染的负面影响和绿化的潜在益处至关重要。现有的大多数健康影响评估依赖于单年的暴露估计值，这些估计值未能捕捉到受环境长期变化影响的暴露动态。此外，许多研究缺乏详细的居住地址信息，因此未能充分考虑居住者的流动性。此外，许多评估关注的是反事实情况下的暴露减少，而不是量化由政策干预或城市发展驱动的实际变化所带来的死亡负担。很少有研究使用个体层面的暴露数据来评估长期暴露于低水平空气污染和绿化程度的健康影响。

在这项研究中，我们通过分析“北欧呼吸健康”（RHINE）研究中的数据，评估了空气污染和绿化程度变化对一般成年人全因死亡率的影响。具体来说，我们评估了：（1）1990年至2010年间空气污染和绿化程度变化的实际死亡影响；（2）在同一时期，在空气污染减少和绿化程度增加的反事实情景下本可以预防或延缓的死亡比例。

研究设计和研究对象

这项健康影响评估使用了来自北欧七个RHINE城市的队列数据：奥胡斯（丹麦）；卑尔根（挪威）；哥德堡、乌梅阿和乌普萨拉（瑞典）；雷克雅未克（冰岛）；以及塔尔图（爱沙尼亚）。RHINE队列包括1945年至1973年间出生的参与者，最初在1990–1994年（RHINE I）进行了招募，并在1999–2001年（RHINE II）和2010–2012年（RHINE III）进行了随访（图1）。居住地址数据来自国家人口登记册（或问卷调查）

结果

共有16,404名参与者参与了研究，他们提供了1990年、2000年和2010年的完整居住暴露数据，用于健康影响评估。

图2显示了1990年至2010年的暴露轨迹。在所有RHINE研究中心，PM_2.5、PM₁₀和NO₂的水平总体呈下降趋势，而居住区的绿化程度（NDVI）则有所增加。然而，不同中心之间存在显著差异。

讨论

我们的研究通过利用二十年的个体暴露轨迹，提供了关于北欧环境变化对公共健康益处的新见解。我们量化了1990年至2010年间空气污染和绿化程度变化所导致的死亡率降低情况，以及在反事实情景下可额外预防的死亡人数。

结论

我们的研究揭示了北欧环境变化对公共健康的益处，表明空气污染的减少和绿化程度的增加有助于降低死亡率。然而，反事实分析表明，在更严格的空气质量标准和更高的居住区绿化程度下，仍有相当一部分死亡是可以预防的。这些发现支持继续采取更积极的措施来减少空气污染。

作者贡献声明

亚历山德罗·马尔孔：撰写——审稿与编辑、验证、方法论、概念化。徐珊珊：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、验证、方法论、正式分析、概念化。莉丝·玛丽·弗龙：撰写——审稿与编辑、调查。约根·布兰特：撰写——审稿与编辑、调查。布林迪斯·贝内迪克茨多蒂尔：撰写——审稿与编辑。兰迪·雅各布森·贝尔特尔森：撰写——审稿与编辑。马蒂亚斯·霍尔姆：撰写——审稿与编辑。

未引用参考文献

AirViro. SMHI Airviro用户手册，2011；GBD 2021 Risk Factors Collaborators，2003；_2021。

未标注参考文献

世界卫生组织全球空气质量指南：颗粒物，2021

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本研究得到了挪威研究委员会（项目编号：300765）的资助，属于北欧健康与福利计划（项目编号：75007：NordicWelfAir）的一部分。伊安娜·马尔克维奇部分得到了“普罗夫迪夫医科大学发展战略研究与创新计划”（项目编号：BG-RRP-2.004-0007-C01）的支持，该计划由欧盟NextGenerationEU资助。我们感谢...