点击上方蓝字 关注我们

成果简介

气候变化背景下，极端温度事件的发生强度和影响范围持续受到关注。尽管全球平均温度不断升高，极端低温事件，尤其是寒潮的健康影响并未随之消失，其发生强度和频率在部分地区仍具有持续风险。然而，相较于高温和热浪，寒潮相关健康风险在公共卫生研究和风险预警中受到的关注仍相对不足。

冬季高浓度PM_2.5污染事件频发，低温天气与空气污染在气象条件、季节分布和健康效应方面存在协同，二者形成的复合暴露可能产生高于单一暴露的健康风险。既往研究在复合暴露事件界定、风险刻画与评估等方面仍存在不足，难以系统阐释寒潮与PM_2.5复合暴露的健康风险特征。

针对上述科学问题，南京大学黄蕾教授团队围绕寒潮与PM_2.5复合暴露的评估方法、风险特征开展系列研究，相关成果先后发表于Environmental Science & Technology（2023）、Environment International（2024）、Sustainable Cities and Society（2025）等期刊。2026年5月，团队进一步从全球尺度解析2000-2023年寒潮与PM_2.5复合暴露的时空变化、人口暴露负担及暴露公平问题，相关成果发表于Environmental Science & Technology。

该系列成果由复合暴露评估方法探索逐步拓展至国家尺度的事件特征识别，从区域尺度的健康风险评估进一步拓展至全球尺度的暴露公平分析，通过多级尺度人群与暴露证据形成了从复合事件识别到风险刻画、再到人群暴露差异评估的连续研究体系，为认识气候变化背景下低温与空气污染共同作用的环境健康风险提供了系统的证据与方法。

图文导读

一、城市尺度构建复合暴露事件识别方法体系

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.2c06461

既往研究多将寒潮与PM_2.5污染作为独立暴露因子分析，或仅关注两类事件同日共存的情景，未考虑两类环境事件的持续性、滞后性及时序叠加特征，无法精准反映实际暴露情况。

团队2023年发表于Environmental Science & Technology的研究，建立了90种寒潮与PM_2.5复合暴露定义，系统分析暴露阈值、持续时长、发生顺序对健康风险评估结果的影响。研究设置6类PM_2.5污染判定标准、5类寒潮判定标准及3类复合暴露情景。其中，PM_2.5污染判定涵盖75 μg/m³、115 μg/m³、150 μg/m³等梯度浓度阈值及不同持续时长；寒潮判定结合气温骤降与低温极值特征，定义持续48小时以上、温度低于研究区域第10、第5、第2.5百分位的低温过程；复合暴露情景包括PM_2.5污染与寒潮存在时间重叠、先寒潮7日内PM_2.5污染、先PM_2.5污染7日内寒潮三类暴露情景。

结果显示，PM_2.5污染与寒潮事件对健康的影响存在具有时间重合越高、独立暴露强度越大，复合健康风险越强的非线性叠加的协同效应。其中时间重叠情景健康风险最高，此时死亡风险呈现主要“N型”响应模式，风险峰值首次出现在滞后第6-9天，并在18天后再次升高。研究结果证实PM_2.5污染与极端低温的交互作用具有显著协同效应，并存在独特的滞后模式。寒潮与PM_2.5复合暴露需结合暴露强度、持续时间、事件发生时序及区域气候与污染本底特征综合判定，不适用单一阈值标准。该研究为后续多区域及全球尺度的复合暴露风险评估提供了标准化方法支撑。

二、省级尺度量化复合暴露健康风险，识别脆弱人群

https://doi.org/10.1016/j.scs.2025.106390

团队进一步在省级尺度开展区域实证研究，量化寒潮与PM_2.5复合暴露的健康风险，识别高风险区域与易感人群。相关成果于2025年发表于Sustainable Cities and Society。

该研究以江苏省为研究区域，整合2008-2018年省内13个城市共计180万余例死亡数据，采用两阶段模型评估城市特异性风险与区域整体复合健康风险。

空间风险图谱显示，江苏省南部及沿海地区的复合暴露死亡风险相对更高。其中，苏州市在CS025th_PM95th（日均温持续两日低于第2.5百分位温度，PM_2.5持续两天高于第95百分位浓度）事件下的累积相对风险（CRR）高达4.25（95%CI: 3.45, 5.23），而北部徐州市由于冬季集中供暖可能形成适应性，其风险仅在特定高阈值事件中显著。省域内不同城市的复合暴露健康风险存在异质性，差异可能源于各城市污染来源、气候适应性、供暖条件、城市空间结构及人口结构的不同。

人群分层分析表明，女性、老年人群、未婚人群、中高学历人群，以及江苏省南部、沿海城市居民对该类复合暴露更为敏感。疾病维度方面，复合暴露会显著提升心血管疾病、呼吸系统疾病及精神行为障碍相关的死亡风险。研究提示，寒潮与PM_2.5复合风险预警与防控工作，需兼顾区域差异与人群脆弱性特征，精准划定重点防护对象。

三、中国尺度刻画复合事件时空特征与影响因素

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412024000618?via%3Dihub

团队2024年在Environment International发表的研究，系统评估了中国2000至2018年PM_2.5污染与寒潮复合暴露的时空异质性和演变规律。该研究通过融合高精度环境、社会与健康数据构建多维分析框架，基于多尺度空间解析，揭示气象-污染-社会要素对复合暴露事件的驱动影响。

结果显示，复合事件全国平均发生4.1天/年，部分地区最高可达50天/年，热点区域呈现“西高东低”与“华北-华中聚集”的双重空间格局。由于独立事件频次高、持续事件较长，河南与新疆成为复合暴露事件的高频地区。而重庆市由于人口密集成为最高人口暴露水平（3.03±1.05万人·日/平方千米）城市。暴露频次的空间关联性显示，甘肃、四川等省份与新疆存在强空间依赖。

广义线性混合模型定量揭示了复合事件的多维驱动机制，年均温度与气压分别主导复合事件的温度阈值效应和大气静稳条件，年均PM_2.5浓度、工业SO₂排放与复合暴露频次显著正相关，城市化程度与医疗水平的影响则加剧了社会经济因子对复合暴露频次的复杂影响。

该研究将复合暴露研究从单一城市方法探索推进到中国尺度时空特征刻画，揭示气候-污染-社会要素对复合暴露事件的协同影响，突破复合事件定义模糊、空间尺度单一与驱动要素独立的传统研究局限，实现多尺度分析与跨行政边界的精准化风险刻画。

四、全球尺度揭示复合暴露人口负担与公平问题