Investigating Associations of Air Pollutants and Noise with Physiological Responses in Southern Taiwan

論文翻譯標題: 探討台灣南部的空氣污染物與噪音對生理反應之相關性
  • 陳 亭臻

學生論文: Doctoral Thesis

摘要

?多空氣污染物被發現與心肺疾病的發生息息相關,而心率變異度(HRV)與肺?能則被認為可作為預測心、肺疾病的生理反應指標之一,同時噪音亦會造成心率變異度的變化;在過去多以固定式測站監測資料做為數據來源,或僅探討個別污染物與單一生理反應指標,而本研究同時以移動式量測方法與固定測站,並增加過去文獻未曾考量之變數──低頻噪音與高頻噪音,以系統性地研究探討空氣污染物與噪音對心、肺疾病生理反應指標之相關性,同時考慮溫、溼度造成之影響。 本研究使用線性迴歸與線性混合效應模型兩種統計方法,並區分為單一污染物與兩污染物模型,對空氣污染物與生理反應之相關性進行分析;研究資料使用於台南地區,以移動式量測方法與固定測站所收集之空氣污染物暴露資料、氣象資料(溫、濕度)、噪音與生理反應數據,再用空氣污染物(PM2 5、PM1 0、BC、NO2、SO2、O3)與噪音暴露計算出不同時間段5-、15-、30-、60-和90-分鐘移動平均濃度值,以模型評估心率變異度指標(SDNN、RMMSD、pNN50、HF、LF、TP、LF/HF和心率)、肺?能指標(FVC、VC、FEV1、FEV1%)與空氣污染物、噪音之關係。 研究結果顯示空氣污染物在不同時空之影響有所不同,會受到時間變異與空間變異的影響。其次,以模式對空氣污染物與噪音變數對生理反應指標分析後,發現生理反應會受空氣污染物與噪音暴露改變而有所變化,可以觀察到PM2 5、PM1 0、O3濃度與溫度時對HRV之時域分析(SDNN、RMSSD、pNN50)指標有負相關性,且會因時間效應之拉長隨之增加其影響幅度;O3、溫度與HRV之頻域分析(LF、HF、TP)指標同樣有顯著負相關,當O3濃度、溫度越高時,HRV指標隨之會下降;同時PM2 5、PM1 0、溫度、O3對LF/HF、心率呈顯著正相關;噪音在90-分鐘時間段下,會與所有HRV指標呈負相關,並發現高頻噪音與全頻噪音兩者變化相似。再者,PM1 0、BC與肺?能之FEV1%在時間段較長時,呈統計上顯著負相關,但FVC、VC與FEV1則為顯著正相關。此外,分別以移動式量測方法和固定監測站之數據分析後,可見PM2 5與溫度在心率變異度與肺?能之FEV1指標上,其相關性結果呈現一致。 本研究與過去文獻皆說明短期暴露(90-分鐘內)於空氣污染物與噪音可能會影響心臟自主神經?能,尤其會致自律神經失衡與對副交感神經有負影響,主要在PM2 5與SDNN間特別明顯。在BC與FEV1%間可看到在60-分鐘即有顯著負影響,與過去文獻空氣污染物對肺?能指標要在超過8小時之長時間暴露才有顯著負影響不同。此外,亦發現全頻與高頻噪音兩者造成的變化具有較高之相似性,特別是在對HF與心率時尤為明顯;以及空氣污染物會在特定時間點對健康產生最大的不良效應,如PM2 5主要會在90-分鐘下影響最大。本研究優勢在於以移動式量測進行短時間暴露採樣,探討實時暴露之情形,並結合心率變異度與肺?能指標以達到更全面而系統性的了解空氣污染物與噪音暴露對人體健康反應之影響。但本研究主要針對台南市區進行之調查,是否能外推至其他區域則需要更進一步探討。
獎項日期2019
原文English
監督員Chih-Chieh Wu (Supervisor)

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