我院阚海东课题组研究发现大气臭氧和二氧化氮综合氧化能力的增加与日死亡率升高相关

（供稿：牛越）

近日，复旦大学公共卫生学院阚海东、牛越与陈仁杰团队联合国际多中心研究团队，基于多国多城市合作网络（MCC）数据，系统评估了臭氧（O₃）和二氧化氮（NO₂）综合氧化能力与每日死亡之间的关系。研究成果发表以“Association of mortality and combined oxidative capacity of ozone and nitrogen dioxide”为题，发表在国际期刊Nature Sustainability上。

空气污染已被列为全球第二大死亡危险因素，传统流行病学研究多聚焦于单一污染物的质量浓度，而忽略了污染物之间复杂的化学交互与协同效应。O₃与NO₂是两种常见的氧化性气态污染物，二者之间存在密切的化学转化关系，且均能诱导机体产生氧化应激反应。以往研究大多分别评估O₃或NO₂的健康效应，忽略了它们之间的动态平衡和协同作用，难以真实反映人群同时暴露于这两种气体时的综合风险。

为此，研究团队采用氧化加权指标Ox^wt，即根据O₃与NO₂的标准电极电位（反映其氧化能力）进行加权平均，用以反映O₃与NO₂的综合氧化能力。这一指标既考虑了O₃与NO₂具有不同的氧化能力，又将二者整合为一个复合暴露变量，比单一污染物更贴近真实世界的暴露场景。

研究方法

本研究覆盖23个国家或地区、380个城市，时间跨度从1985年至2020年，记录了约4400万例死亡事件，是迄今为止该领域规模最大的多中心时间序列研究（图1）。研究采用两阶段分析策略：第一阶段，拟合准泊松广义线性模型，在城市尺度估计Ox^wt与死亡率的关联；第二阶段，通过多层随机效应荟萃分析合并城市尺度结果，并计算国家或地区特异性估计值。此外，研究还比较了不同暴露指标的模型拟合优度及归因死亡人数。

图1. 研究点位

研究结果

在380个城市中，Ox^wt浓度每升高10 ppb（滞后0-1天），总死亡、心血管系统疾病死亡、呼吸系统疾病死亡风险分别增加0.82%（95% CI：0.55%，1.10%）、1.09%（95% CI：0.83%，1.35%）、0.88%（95% CI：0.31%，1.45%）。不同国家之间的效应存在一定异质性，泰国、美国、日本等地的效应较强，而部分欧洲国家如西班牙的效应不明显（图2）。

图2. Ox^wt短期暴露（滞后0-1天）与每日总死亡之间的关联

滞后分析显示（图3），Ox^wt对总死亡率和心血管死亡率的影响在当天最大，随后逐渐减弱；而对呼吸系统死亡率的影响存在滞后，在暴露后2天达到峰值。值得注意的是，Ox^wt与每日死亡的暴露-反应曲线近似线性（图3），未观察到明显的安全阈值，提示即使在较低浓度下，综合氧化能力的健康风险也不容忽视。

图3. Ox^wt暴露对死亡影响的滞后效应模式及暴露反应关系

比较不同暴露指标后发现，Ox^wt对总死亡率的影响（0.83% per IQR）介于O₃（0.41% per IQR）与NO₂（1.01% per IQR）单独效应之间，但其模型拟合度优于O₃、NO₂或Ox模型，说明Ox^wt对每日死亡变异的解释力更强（表1）。380个城市中，归因于Ox^wt的死亡约105.5万，高于归因于O₃（38.1万）或NO₂（83.4万），但低于二者归因死亡之和（约121.6万）。这说明，若分别计算O₃与NO₂的健康负担再简单相加，可能存在重复计数风险，而Ox^wt提供了一种避免重复、更合理的整合评估方式。

表1 不同暴露指标之间的比较

结论

本研究基于全球最大规模的多中心时间序列分析发现，O₃与NO₂的综合氧化能力与总死亡率、心血管及呼吸系统死亡率之间存在显著的正向关联，且暴露-反应关系呈近似线性、无阈值。Ox^wt作为综合暴露指标，不仅简化了健康影响评估，也更具政策操作价值，有助于制定更精准的空气质量管理策略，有望成为环境健康监测和疾病负担评估的关键工具。

复旦大学公共卫生学院牛越青年研究员与陈仁杰教授为该论文的共同第一作者、阚海东教授为该论文的通讯作者。研究得到了上海市科学技术重大专项、国家自然科学基金及国家重点研发计划的资助。

全文链接：https://www.nature.com/articles/s41893-026-01875-y

原文引用： Niu, Y., Chen, R., Sera, F. et al. Association of mortality and combined oxidative capacity of ozone and nitrogen dioxide. Nat Sustain (2026). https://doi.org/10.1038/s41893-026-01875-y