我们周围的空气铅水平产生重大影响儿童血铅水平:国家研究的结果吗

文摘

介绍。虽然铅涂料和含铅汽油没有被使用在美国三十年,成千上万的美国孩子继续血铅水平》)的担忧。方法。我们调查了潜在的空气铅水平和建模协会》杂志≥10μg / dL使用大疾控中心数据库在0 - 3岁儿童》。的孩子》≥10μg / dL(2000 - 2007)的县和比例pre-50住房和SES变量与美国环保署的国家空气毒物评估合并(NATA)空气铅数据建模。结果。比例与BLL≥10μg / dL是1.24%最高空气中铅县、和比例BLL≥10μg / dL是0.36%的最低空气铅县,导致原油比率为3.4。进一步分析使用多元负二项回归发现,NATA铅的一个重要预测% BLL≥10μg / dL在控制了百分比pre-l950住房、农村的百分比,百分比黑色。地理空间回归显示,空气铅、旧住房、百分比和贫穷都是%的重要预测因子BLL≥10μg / dL。结论。更应强调居民区附近环境空气导致的潜在来源。

1。介绍

虽然在美国儿童血铅水平(BLL)已经大大减少了在过去的40年里(1),铅中毒事件继续发生。含铅油漆中毒预防法案在1971年通过立法,并在1978年禁止在住宅中使用含铅油漆(2]。规定淘汰汽油中的铅在1973年实现。消除这两个来源的铅导致了戏剧性的减少》。然而,仍然有子组的儿童在城乡高》。数据评估从26个州的美国疾病控制中心(CDC)儿童铅中毒预防计划(CLPPP)和在疾病预防控制中心环境公共卫生数据跟踪网(跟踪网络)透露,近95000 0 - 3岁儿童已证实血铅≥10μg / dL从2000年到2007年,估计有7000儿童在2006年孤独。

2002年,超过9000个工业网站报道导致释放美国环境保护署(EPA)有毒释放库存(三)[3]。铅是一种EPA (4)标准空气污染物已成为对人类健康或环境有害。当前国家环境空气质量标准为0.15μg / m³一个滚动的3个月平均为1.5μg / m³一个季度的平均水平。工业源的贡献》研究在选择工业社区(5- - - - - -8];然而,严格的系统评价环境空气铅及其可能对美国儿童血铅的贡献尚未完成县级普查区的水平。

除了许多职业研究[9- - - - - -12]链接空气和灰尘从铅冶炼厂铅,电池回收,和采矿工人的工作高》,很少有研究专门研究的贡献导致空气和土壤中铅的童年》(13- - - - - -20.]。虽然很多已经完成尽量减少接触含铅油漆在美国,目前还没有做过任何研究量化温和但一直更高的童年》中那些生活在附近地区工业源排放铅。

莱文的评论文章等。19)估计,含铅油漆和灰尘从家庭来源占70% BLL≥10μg / dL在美国孩子,但30%以上的这些孩子没有在家里接触含铅油漆。最近,米兰达et al。20.)评估儿童》通过靠近机场的飞机使用航空汽油,含铅燃料用于小型飞机。》最高500米内的儿童一个机场,但是有1000米内产生影响。美国环境保护署(21)已确定,从航空汽油接触铅可能通过直接从空气吸入或摄入后从土壤铅沉积。

虽然》杂志在美国已经明显在汽油和铅的去除的相当大的努力健康住宅和铅中毒预防科(HHLPPB)疾控中心,住房和城市发展部(HUD),以及州和地方卫生部门,在美国有县,多达10%的筛查儿童BLL≥10μg / dL。集群的高》带来可观的担心我们没有完成任务。跟踪网络房屋超过五百万儿童血铅结果由县和儿童的比例每县已经证实》≥10μg / dL。鉴于这些数据和信息的可用性在空气铅水平由构成全国普查区和县空气毒物评估(NATA),我们评估这两个综合数据库的联系来确定生态水平的整体关系的第一步理解环境空气的作用导致儿童血铅中毒。这个调查的目的是利用空气铅暴露和生物监测儿童血铅筛查数据跟踪网络上可用来开发方法来描述人群可能是铅中毒的风险。

2。方法

跟踪网络使用收集的数据由州和当地儿童铅中毒预防项目跟踪童年BLL。建议高危儿童血铅筛查在0 - 3岁之间。这些测试的结果提供给州和地方公共卫生项目,资助部分HHLPPB。然后州和地方部门共享信息与HHLPPB编译一个国家数据库。进行一个全面的全国评估空气铅对儿童的影响》,匹兹堡大学的要求从HHLPPB儿童血铅数据为1644(52%)的3220个县。

一些州强制要求测试所有0 - 3岁儿童,而另一些测试只有一个“目标”人口大多数铅中毒的危险,通常是那些接受医疗补助或住在旧住房。数据包括0 - 3岁儿童的数量发现BLL≥10μg / dL和儿童血铅检测由县每年2000 - 2007。摘要信息,包括儿童的总数每县对于所有年可用的测试,计算使用SPSS版本18。下面的分析,只有那些县至少有50个孩子测试在8年的时间里被选中(县)。排除县测试平均每年四个孩子,平均人口29372。2007年,只有77年的1508(5%)报告数据时的数据请求。因此,2007年的数据也不是。总≥10年度百分比高和总结μg / dL,总测试,≥10百分比μ使用SPSS计算g / dL /县。

2.1。NATA数据(2002和2005)

每三年自1996年以来,环保署编制部门空气毒物评估(NATA)。评估是一个尖端科学工具,提供了估计的浓度,曝光,和广泛的估计风险从呼吸空气毒物。2002年,NATA评估180年187年的空气有毒物质,包括铅和铅化合物。2005年NATA大约177的187空气毒物。NATA评估涉及编译一个国家航空有毒物质排放清单的户外固定和移动来源(国家排放清单,NEI)。这些来源主要包括固定污染源,例如,大型垃圾焚烧厂和工厂;区域和其他来源,例如,干洗店,小制造商,和森林大火;道路和nonroad移动来源,例如,汽车、卡车、飞机、船只。

我们进行了灵敏度分析NATA估计的有效性。环保局监测相比我们NATA估计存在这些监管目的。根据《清洁空气法》,美国环保署集和评价国家空气质量标准。我们比较了平均每年从这些导致显示器测量NATA浓度估计的普查区监视器。超过200领先全国监控测量浓度的铅。四分位数NATA和质量浓度的监测读数比较使用加权Kappa统计数据。

我们使用建模环境浓度的铅和铅化合物县级2005全国空气毒性评估(NATA从环保局网站下载)22]。从2002年到2005年有显著改进NATA估计,包括包含19000个机场的点源、公路以及nonroad库存更新,和最先进的社区使用空气多尺度建模(CMAQ)模型。由于这些改进,2005年模型使用。这些空气铅水平被FIPS合并代码感兴趣的县和其相应的血铅检测数据。

2.2。2000年的人口普查数据

下载更多的县级普查变量,探索他们的童年》的预测价值包括比例的老(1950年以前)住房、生活在贫困、百分比和种族组成的县。三种类型的数据(健康、EPA NATA和人口普查)被使用SPSS FIPS代码合并。

此外,县分为以下基于全国卫生城市农村分类方案的方法(23]。他们分为(1)中部的市区县一百万多人,(2)一个区域的边缘县的一百万多人,(3)县地铁面积250000到999999人,(4)县地铁面积50000到24999人,(5)居住区县(20000年到49999年,临近市区),(6)非主业县,人口在20000年到49999年之间,而不是市区或附近人口低于20000是否邻近市区。对于这个分析,分类。1是“城市”,没有。2 - 5“郊区”,没有。6是“农村”。

2.3。数据分析

首先,我们孩子的平均比例相比高BLL居住在高空中的前10%(最高等分)领导县比例高BLL居住在最低的县空气铅(最低等分)。第二,创建了一个非参数相关矩阵和分析来确定程度的百分比之间的相互关系1950年以前住房、贫困、种族、农村(由国家健康统计中心的定义),和儿童的百分比BLL≥10μg / dL。

为了利用儿童的比例之间的关系高BLL和人口/ NATA空气铅等人口变量估计2005年,比例1950年以前住房、农村,非裔美国人,并在不到185%的贫困的人口比例,我们首先应用多元线性回归。然而,我们的响应变量和模型不符合正常的假设和线性。因此,我们使用Box-Cox转换参数0.297(表明一个立方根变换)提高常态和线性。Box-Cox概括权力转换 平方变换 (转换) 平方根变换 立方根转换 对数变换 相互转化。

2.4。负二项回归

替代使用儿童的比例高BLL作为因变量,我们建模项儿童高BLL总数儿童测试每县从2000年到2007年(抵消测试儿童的数量)使用泊松回归。由于泊松回归模型表明overdispersion(方差超过平均值)最后基于负二项回归模型。这些模型被用来研究的依赖项儿童高血压水平NATA空气铅估计没有调整人口和人口变量上面所提到的。

负二项日志率是线性回归 在哪里数的期望值(例:孩子的期望值高》,时间或空间的索引(例:每个县的儿童总数测试),然后呢是一个调整的术语称为一个偏移量,和每个主题可能有不同的价值吗。

2.5。空间线性回归

县在样本空间上彼此相关的空间邻居,因此常见的潜在风险。空间自相关测量(或依赖)的一阶(即。,only adjacent counties) contiguity where the dependent variable or error term for each county is correlated with observations for the dependent variable or error term at contiguous locations. Aspatial forms of regression are applied to all of the data within a county, quantifying global relationships between variables, assuming no spatial correlation. These results serve as our baseline analysis. If the relationship across space between the independent variable(s) and dependent variables does not change, and error terms are independent between counties, the aspatial regression would provide our final results.

然而,当我们发现重大aspatial回归残差之间的空间相关性,我们接下来考虑空间回归剩余条款允许相关。然而,当因变量不近似正态分布,这个术语的立方根≥10百分比μg / dL拍摄,因为空间回归使用多元线性回归。我们开始与通用制定空间回归模型定义为一个空间滞后模型,也称为空间自回归模型。空间滞后模型表示如下: 在哪里是一个1的观测向量因变量(百分比BLL≥10μg / dL)是县的矩阵的特点,row-standardized空间权重矩阵,参数是一个系数的空间滞后因变量。”“捕捉》在多大程度上影响水平相邻县。表示与自变量相关系数的矢量和表示错误条件(25)。血液水平数据由县只是可供选择县在美国,和这样的边界文件“岛屿”,没有数据可供BLL。因此我们不能计算出接触矩阵表达社区结构。因此我们有限的使用距离矩阵空间权重矩阵与BLL数据使用每个县的重心。这避免了“岛屿”的数据的问题。

ArcGIS版本10提供了代表样本中的所有县的多边形。GeoDa(免费下载软件包)版本由吕克·0.9.5-i Anselin被用来开发和估计空间滞后。

3所示。结果

铅的灵敏度分析监控数据和NATA空气铅估计显示的相关性()和k为0.424,这表明良好的协议(26)。参见图1。

2000年,36个月以下儿童年龄的比例与BLL≥10μg / dL (IL)范围从8.89%到0.42%(肯塔基州,佤邦)。在2006年,这个范围从2.45% (CT)到0.42% (LA)。儿童的比例BLL≥10μg / dL一般从2000年到2006年,密歇根州在大多数州为例,从2000年的4.06%到2006年的0.98%从2006年的3.5%到2000年的1.21%和俄亥俄州和伊利诺斯州的那些测试都超过8.89%μg / dL 2000年和2004年的3.52%。显然,口袋里的儿童高危儿童铅中毒保持全国。见表1。

当县被包含在样本分为最高及最低的空气十分位数领先,我们发现,最高百分之十的空气导致包括那些县总浓度大于0.00297μg / m³而县等分的空气铅浓度低于最低的0.000526μg / m³。比例与BLL≥10μg / dL是1.24%最高空气中铅县、和比例BLL≥10μg / dL是0.36%的最低空气铅县,导致原油比率为3.4。参见图2。

县包含在这个分析有一个贫困的范围(从2.6到41.1%),少数民族(从0.3到86.5%黑),及以上住房(从0.8到66.7%)。人口在一个县从低于2000到五百万不等。因为这些已经建立了独立的预测因素一样重要领导的负担,这些都是控制的分析。见表2。

BLL≥10μ县g / dL的适度与NATA铅(,)及以上的住房(,由县)。人口普查共(贫困,农村,黑)与NATA暴露估计都高度相关()。

负二项回归被认为是与血铅数据依赖(预测)变量和空气铅、1950年以前住房、百分比和百分比农村作为预测/独立变量。负二项回归的优点是重量每个县的儿童数量进行测试。一元二项式回归分析的结果显示,2002年县级NATA NATA 2005年,1950年以前住房比例每县,县的农村分类,和county-specific百分比低于贫困比例显著而黑色是边缘显著()。见表3。这些解释变量之间的相关检查和黑色的百分比,百分比低于贫困有积极、显著相关(0.54),而其他人似乎相对较弱的关系。此外,共线性诊断表明,没有一个解释变量的多元回归模型是高度相关的。

在单变量负二项回归,黑色和强制比例或目标测试在一个县都不重要。在多元负二项回归,NATA建模空气铅的一个重要预测儿童血铅(%≥10μg / dL)在调整了% pre-l950住房、农村分类,黑人儿童的百分比。2005年因为NATA稍微更好的单变量模型中预测,这些NATA估计进入多元模型。百分比低于贫困不显著多元分析。

率是负二项loglinear回归 相对风险的变化百分比BLL总数≥10μ每0.01 g / dL增加36%μg / m³增加NATA空气铅值,每单位增长5% % 1950年以前住房,1%,每县每单位增加%黑人。孩子们生活在郊区和农村地区的减少相对风险14%和34%相对于那些生活在城市地区。孩子生活在强制性县少36%有可能BLL≥10μ比那些生活在有针对性的县g / dL。见表4。

最后,地理空间回归的结果之间的关系进一步巩固儿童血铅和空气铅和旧住房。的立方根转变孩子的比例与BLL≥10μg / dL被选为因变量,以满足正常。贫困的分析显示,1950年以前住房、和空气铅水平都显著预测BLL≥10μg / dL(表5)。的值为0.420 (),和空气铅、百分比旧住房、黑色、百分比和城市/郊区都重要预测因子()。NATA05系数表明,高百分比的立方根预计增加72.8 NATA05时增加了一个,减少了0.23当城市/郊区农村跳跃到下一个类别。见表5。

后占空间残差的自相关,r平方增加到0.39。所有的独立变量仍然显著。空间误差的似然比检验的依赖是显著的。因此,我们得出这样的结论:一个空间滞后模型拟合比OLS模型使用的立方根转换百分比高》。

4所示。讨论

众所周知,一个孩子的家庭环境有明显的与孩子的关系BLL [1]。童年BLL减少铅的去除油漆和汽油。然而,仍有250000名美国儿童每年展览BLL≥10μg / dL可以影响他们的身心健康。本研究首先使用一个国家在过去8年时间里童年BLL数据库链接的儿童比例BLL≥10μg / dL患儿NATA 2005 -建模空气铅以及百分比1950年以前住房、种族和贫穷。虽然许多的主要风险已经从我们的环境,消除儿童铅中毒的任务(19)尚未完成。空气铅已被确定(13- - - - - -20.童年BLL)作为一个贡献者在较小规模的研究。这些研究进行了在不同的市区和附近空气铅的重要来源和土壤铅冶炼厂附近和铅等生产领域。这个国家的贡献评估空气导致的童年》,控制了已知的危险因素,如老年住房和贫困水平,将有助于量化增加BLL可能归因于不同的空气在整个美国。

我们的研究小组认识到流行病学方法有局限性。虽然生态研究通常更快和更少的麻烦进行,他们容易生态谬误和其他形式的偏见,这源于缺乏详细信息的联合分布暴露在团体正在研究和结果。因此,生态研究的最大用处是假设生成,而不是假设检验调查、职业和环境因素往往提供重要的线索。例如,在1970年代中期的一系列生态研究由美国国家癌症研究所涉及工业因素发展的各种恶性疾病(24]。

儿童血铅检测频率有差异,可能影响本研究。州甚至县之间差异存在在同一个国家关于血铅检测策略。通常,有针对性和强制检测策略。我们应用“目标”或“强制性”中的每个县国家根据国家的政策规定在2010年。然而,每年这些政策可能会改变,因为公共卫生资金要求。此外,一些县可能有针对性的城镇或社区与已知的住房或铅行业问题,提升一个孩子有一个高水平的可能性,从而提高儿童的比例BLL≥10μg / dL。测试样本比例的敏感性分析有针对性的和强制性的县显示比例进行强制性的县的两倍测试是针对县。然而,没有完整的数据由于隐私问题。目标测试通常集中在高风险的孩子,通常会将其作为医疗补助或通过额外的筛选问题。强制检测政策表明,所有的孩子在三岁前应该进行测试。然而,这些发现在单变量和多变量的一致性负二项以及线性空间回归模型结果预测百分比BLL≥10μg / dL(表3- - - - - -5)加强的结论有一个环境空气铅水平和百分比之间的关系BLL≥10μg / dL在年幼的儿童。

此外,许多温和的影响我们观察到由于样本量大,被认为具有统计学意义。我们接触估计是静态的时间点(NATA 2005和2000年人口普查)。对这次调查的污染物(铅),NATA平均浓度为2002年和2005年类似的(25]。NATA和上限之间的一致性程度改善从2002年到2005年。之间的平均差异2002年县级NATA和2005年NATA估计空气铅是0.0002,表明总体差异的估计空气铅的浓度很小。NATA县级2002及2005年评估相关系数是0.91 ()。然而,NATA领导估计已知空气铅水平的低估。

评价结果的关系空气铅和县级》杂志对美国表明有可能仍然是一个重要的环境空气铅和童年BLL之间的关系。比例与BLL≥10μg / dL是1.24%最高空气中铅县、和比例BLL≥10μg / dL是0.36%的最低空气铅县,导致原油比率为3.4。这种结合的相对风险变化百分比BLL总数≥10μ每0.01 g / dL增加36%μg / m³增加NATA空气铅值,在控制了旧住房、和农村表明有一个重要的建模大气铅浓度之间的联系和比例的儿童BLL≥10μg / dL那些在我们县的筛选。进一步研究应该进行更精确的地理层面和个人层面的数据在一定程度上可以更充分地理解环境空气导致的潜在贡献及其伴随的风险从灰尘吸入铅的小孩。接近来源的铅排放时应评估作为一个可能的因素包括识别儿童进行有针对性的测试,当评估一个孩子的家庭环境与BLL≥10μg / dL。

缩写

BLL:	血铅水平
疾病预防控制中心:	疾病控制中心
CLPP:	儿童铅预防计划
环保局:	环境保护署
EPHTN:	公共卫生环境跟踪网络
FIPS:	联邦信息处理标准
HHLPPB:	健康的家庭和铅中毒预防分支
NATA:	全国范围内空气毒物评估
NEI:	国家排放清单
三:	有毒释放库存
我们:	美国。

免责声明

这份报告的调查结果和结论的作者(年代),不一定代表美国疾病控制和预防中心的观点。

资金

这项工作是由美国疾病控制中心合同200-2010-37444。

利益冲突

作者披露没有竞争的经济利益。

引用

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