灰霾是以细颗粒物(主要是PM₁₀和PM_2.5)为载体，以气象条件和污染因素共同作用产生的一种危害型天气现象，能见度和细颗粒物是其特征指标和特征污染物^[1]。近年来，我国逐渐形成了以东部城市为代表的灰霾污染严重区域，包括黄海、淮海、四川盆地、长江三角洲和珠江三角洲地区^[2]。2013年1月期间，全国大范围内多城市陷入了严重的灰霾天，济南市成为了全国灰霾污染严重城市的前10位城市之一。目前，国内外对灰霾天气特征污染物(颗粒物PM₁₀和PM_2.5)与人群健康影响的研究主要侧重于疾病发病/死亡的相关性研究，如“哈佛六城市研究”(8000名研究对象，随访19年)和“美国癌症协会(ACS)研究”(50万名研究对象，随访16年)两项前瞻性队列研究确证了PM_2.5对居民死亡和呼吸系统、心脑血管系统的健康风险^{[3, 4]}。环境危害因素对人群的健康影响呈现为金字塔式效应，死亡和发病位于其顶端，而本项研究旨在分析灰霾期间的人群呼吸系统危重症状的急性影响，补充现有空气污染和人群健康效应研究的范围，研究方法和结果可供今后相关研究参考。 1对象与方法 1.1研究现场

选择2013年1月全国灰霾天气污染的严重城市——济南市作为研究现场。 1.2相关定义

灰霾天气事件：以中国气象局网站(http://www.weather.com.cn/weather/101120101.shtml)每日公布的霾日为准，本次研究中定义出现连续3天及以上的霾日，即为一次灰霾天气事件。

灰霾研究期：考虑灰霾的健康效应影响，我们将灰霾天气事件期间及其发生前后间隔2天以内的霾日或灰霾天气事件同时定义为灰霾研究期。济南市2013年1月期间共发生4次灰霾，每次灰霾间隔期1～2 d，故定义2013年1月为本次研究的灰霾研究期(以下简称为“研究期”)。

灰霾对照期：选择同灰霾研究期时间长度一致、星期效应一致(即星期分布顺序和数量相同或相似)、季节趋势一致，气象因素没有差别的时间段作为灰霾对照期(以下简称为“对照期”)，本次研究优先选择历史同期作为对照期。

灰霾参考期：为减少选择性偏倚，敏感性分析也需要选择同灰霾研究期时间长度一致、星期效应一致、季节趋势一致，同时日均温和日均相对湿度(既往相关研究提示日均温和日均相对湿度对呼吸系统疾病就诊、发病和死亡效应均存在一定的影响)没有差别的时间段作为灰霾参考期，数量2~3个为宜。 1.3研究内容与方法 1.3.1气象与空气污染状况分析

济南市2011 2013年冬季月份的气象状况和空气污染状况。气象指标包括逐日平均温度和相对湿度，数据来源于中国气象科学数据共享服务网(http://cdc.cma.gov.cn/home.do)。空气污染物指标为同期月份内 逐日可吸入颗粒物PM₁₀(济南市环保局2013年1月之后才开始网络公布PM_2.5，故本次研究中仅选择PM₁₀作为空气污染指标)，数据来源于济南市环保局。比较分析2013年1月与7个备选期(2011年1、2、12月，2012年1、2、12月以及2013年2月)的气象状况，确定本次研究的对照期和灰霾参考期。描述性分析指标采用中位数(M)、四分位数间距(IQR)和范围值(range)表示，比较分析采用Kruskal-Wallis方法，检验水准为0.05。 1.3.2症状风险评估分析

济南市2013年1月灰霾事件导致的人群呼吸系统危重症状急性风险。健康数据来源于济南市应急救治中心(120)，该系统共有分中心28家(隶属于28家医院的急诊中心)，已覆盖济南市所有区县(23个位于市区和5个位于县区)。搜集同时期内应急救治中心的逐日呼入事件记录中呼叫者主诉症状为呼吸困难、憋喘、呼吸停止、 胸闷症状(以下简称“4项症状”)，症状分类和指标纳入依据相关症状学文献^{[5, 6, 7, 8]}，筛选时首先建立4项症状的同义词库(呼吸困难：呼吸窘迫、呼吸梗阻、呼吸微弱、呼吸衰竭、呼吸道阻塞、呼吸急促、呼吸弱；憋喘：憋、喘、哮喘；呼吸停止：没呼吸、不喘气、呼吸骤停、没有呼吸、窒息；胸闷：无)，然后进行数据搜集。描述应急救治中心呼叫者中4项症状的频数和比例(%)，呼叫者主诉内容中存在2种及以上的多种症状时，分析时予以累计统计。

计算不同时期各项症状的人群应急呼叫率(Population emergency calling rate,PECR)，见公式(1)：

采用RR值及95%CI评估2013年1月灰霾天气事件的人群症状急性健康风险，采用Epi Info 3.5.1软件进行数据处理。RR值及95%CI计算公式见(2)~(4)：

式中：RR：研究期人群应急呼叫率与对照期或灰霾参考期的人群应急呼叫率的比值；PECR_study; 研究期人群应急呼叫率，1/10万；PECR_ref;对照期或灰霾参考期人群应急呼叫率，1/10万。 —Rate ratio，率比— 研究期人群应急呼叫率— 对照期或灰霾参考期人群应急呼叫率

研究期与其他参考月份期间的日均温、日均相对湿度的记录值均无缺失。研究期日均温中位数为-1.5 ℃(范围 值：-9.4~3.8 ℃)，与7个参考月份中的2012年1月、2012年12月、2011年12月差异均无统计学意义，见表 1；2013年1月日均相对湿度为65%(范围值：36%~99%)，与7个参考月份中的2013年2月、2012年1月、2012年12月、2011年1月、2011年12月差异均无统计学意义(表 1)。研究期与其他参考月份期间的PM₁₀记录值累计缺失20天(缺失率8.3%)，分别为2012年12月缺失1 d、2012年2月缺失13 d、2012年1月缺失2 d、2011年12月缺失4 d。研究期日均PM₁₀中位数为316 μg/m³ (范围值：80~602 μg/m³)，高于国家环境空气质量标准(GB 3095-2012)24 h标准限值150 μg/m ^{3[10]，也显著高于其他参考月份(表 1)。}

根据上述分析结果，选择2012年1月作为研究的对照期，2011年12月和2012年12月作为研究的灰霾参考期1和灰霾参考期2。 2.2急性健康效应

研究期呼叫记录总数为6845人次，较对照期(6388人次)增加了7.2%，急性呼吸系统危重症状中，呼吸困难症状比例最高，占73.8%(301/408)，研究期呼吸困难症状PECR为4.42/10万，其次为憋喘症状1.19/10万，见表 2。4项呼吸系统危重症状急性健康风险分析提示：呼吸困难症状(RR=1.09，95%CI：1.00~1.19)在研究期出现显著增加；憋喘症状和呼吸停止症状在对照期也出现显著性增加，但敏感性分析结果未发现一致性显著增加(表 2)。

2013年1月济南市出现了严重的灰霾空气污染事件，期间空气主要污染物PM₁₀达到了济南市的历史记录值602 μg/m³，超过国家环境空气质量标准限值二级标准150 μg/m³ 3倍多，超过WHO推荐值75 μg/m³7倍多^[11]。通过对灰霾期间济南市应急救治中心呼叫者中呼吸系统危重症状的变化情况分析发现呼吸困难症状风险显著增加，提示灰霾与呼吸困难症状的急性健康效应增加有关。本项研究首次利用应急救援中心健康数据探索灰霾导致的呼吸系统急性健康效应，并从健康影响的症状角度评估其健康风险，补充了国内空气污染与人群健康效应研究的范围，研究方法为今后实施快速评估灰霾事件的健康危害提供了参考。

空气污染导致的健康效应谱呈现出“金字塔”形，健康影响由轻到重、出现时间由早到晚依次表现为生理负荷增加、生理代偿性变化、生理反应异常(出现症状)、患病、死亡^[12]，症状相对于发病和死亡更能反映出健康效应的早期影响。本次研究从症状学的角度着手分析雾霾导致的急性健康影响，发现灰霾期间出现呼吸系统呼吸困难症状的风险增加，提示灰霾期间呼吸系统容易受累，其结果与既往研究报道具有一致性，长期和短期的颗粒物暴露均可增加呼吸系统疾病的死亡风险^{[3, 4, 13, 14]}、发病就诊^[15]和入院风险^{[16, 17]}。世界卫生组织的报告也显示^[18]，东南亚受灰霾污染最严重的文莱达鲁萨兰国地区，2003年住院死亡率前10位的疾病中，哮喘、上呼吸道感染均与较差的空气质量相关。本次研究尚未发现喘憋、胸闷、呼吸停止症状急性风险，体现在研究结果与敏感性分析结果的不一致性，可能与上述症状的发生数量较小有关。为此，在今后的此类研究中，建议扩大研究地区范围和延长观察时间，减少由此带来的评估影响。

依据本次研究的初步结果，建议：(1)做好灰霾期间的急救中心等医疗机构医疗资源储备，尤其是呼吸系统疾病相关的救治物资与药物储备：本次研究发现灰霾期间，应急救援中心的呼叫者数量和呼吸系统疾病的求助者均出现一定程度的增加，因此建议在进入到冬季月份时，尤其是在发生持续空气污染(灰霾)的情况下，应适当增加呼吸系统疾病及其相关危重症状患者的救治药品、器械应急医疗救治物资；同时，对于医院的门急诊、应急救治中心的救治人员应当加强呼吸系统危重症状处置的快速救治技能培训，为有效实施现场救治做好准备；(2)其次，应进一步探讨空气污染与健康影响的研究范围，开展除死亡风险、发病风险外的多终点健康效应研究，比如生理负荷增加、生理代偿性变化、生理反应异常(出现症状)等内容，从而构建空气污染导致的健康影响框架和健康效应谱，了解空气污染对我国人群的健康影响全貌。

本项研究存在以下局限性：(1)人群代表性：本研究利用应急救治中心出现呼吸系统严重症状的呼叫者频次进行分析，尚无法囊括全市人群中所有出现相关症状者，仅能在一定程度上反映出人群中出现急性呼吸系统危重症状的健康效应的变化趋势；(2)症状代表性：研究仅对呼吸系统严重的4项相关症状进行了分析，尚无法全面反映出呼吸系统症状的急性健康效应，有待今后进一步研究补充；(3)人群稳定性：本次研究的时间范围为2011 2013年的冬季月份，我们假定研究期间内人群数量和结构变化较小，仅以2010年的常住人口数进行计算分析；(4)人群特征无法确定：因应急救治中心任务紧急所限，呼叫者信息中尚无法详细记录患者的性别、年龄等人口学识别信息，故无法在研究中评估灰霾期间人群的脆弱性，筛选高风险人群，此外对于呼叫者是否为当地常住人口，情况不详，此信息也将会对研究结果存在一定影响。