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【参加优秀学生论文评选】农村厨房细颗粒物暴露评估模型构建与应用

农村地区,厨房细颗粒物,暴露评估,人群健康效应

目的 在大型人群研究中测量室内暴露是难以实现的，因此构建室内暴露评估模型是在大型人群研究中定量探讨室内环境暴露与健康研究的基础。本研究旨在河南农村队列人群中构建高精度、可解释、易应用的厨房PM_2.5暴露评估模型，探讨厨房PM_2.5暴露的影响因素，并进行后续基于人群的室内环境与健康研究。方法  2021年12月至2022年9月期间，本研究共测量了河南农村队列16个村庄145户家庭共计2957天的厨房PM_2.5日暴露均值，结合问卷调查数据和开源数据库的室外PM_2.5浓度、绿地和气象资料等数据，用随机森林的方法构建厨房PM_2.5暴露评估模型，使用重复100次的十折交叉检验选择最优模型参数，并在验证集上测试模型性能，模型构建完成后使用SHAP可解释框架探讨厨房PM_2.5浓度的潜在影响因素；并在河南农村队列人群中应用该模型探讨厨房PM_2.5长期暴露与二型糖尿病、空腹血糖、胰岛素的关联。结果 调查期间，厨房PM_2.5的日均浓度为75.47 μg/m³；使用随机森林构建的模型解释了厨房PM_2.5日均浓度82%的变异，提示模型具有很高的拟合性能；基于SHAP的可解释框架提示冬季、高室外PM_2.5浓度、低家庭收入、使用固体燃料和无通风设施与厨房PM_2.5浓度升高有关；在38442名河南农村队列人群中应用该模型后发现厨房PM_2.5暴露与血糖代谢的关联无明显阈值。结论 农村地区厨房PM_2.5污染严重，远高于国家室内最新标准；基于随机森林的厨房PM_2.5暴露评估模型具有很好的拟合性能，可以作为人群健康研究的基础；冬季、高室外PM_2.5浓度、低家庭收入、使用固体燃料和无通风设施与厨房PM_2.5浓度升高有关。