臭氧與疾病發生率的關係

空氣品質趨勢分析 文獻中不少套用長期臭氧濃度趨勢建立與疾病的關係(如Paulin et al. (2020) )。然而對臺灣局部地區而言，長期而言臭氧濃度受到東亞(尤其是中國東南沿海城市)的背景濃度，也受到全球氣候變遷及北半球臭氧洞的影響，是升高的趨勢，然而就臺灣地區污染防制效果而言，臭氧(尤其是尖峰濃度)又有降低的趨勢，另外再加上局部氮氧化物濃度持續消長降低過程，因大氣化學的滴定反應，使得臭氧濃度不論在時間或空間方面，都呈現出尺度複雜變化的情形，必須就實際的數據進行討論，無一普遍性的定論。 就本研究南、高、屏範圍，環保署空品測站近20年來之長期趨勢如圖所示。

(a)污染濃度年均值趨勢(ppb) (b)相對2001年之年均值比例 南、高、屏範圍，環保署空品測站之長期趨勢(ox=o3+no2) 圖中顯示NO2有相對穩定的下降趨勢，因為NO2濃度反應局部機動車輛、大型固定源的排放，顯示南部地區的污染管制成效。然就濃度數量級而言，仍然大於背景濃度(一般不受局部污染的大氣，其NO2濃度約2~5ppb)，未來還可能有下降的趨勢空間。 相對而言臭氧的長期趨勢不是很明顯，雖然2 ~ 3之短期區間可以觀察到有3波下降趨勢，但也似乎存在著上升的可能性，如前所述，臭氧的年度平均值受到干擾因素太多，不太能有一穩定的趨勢。南部地區的臭氧濃度年均值約在27 ~ 32ppb之間，平均29.8ppb，相對台灣其他地區之平均值(28.3ppb)屬於偏高濃度，這是因為早些年石化業造成南部地區有較高臭氧所致。2015年後之近幾年南部地區平均臭氧濃度(29.9 ppb)反而較其他地區(30.3ppb)為低。 由於臭氧除在日間有光化反應作為增加機制之外，其餘至少2/3大多數時間處於背動狀態，受到局部氮氧化物的滴定反應、或者大尺度的長程傳輸現象影響，就滴定反應而言，如能加上其產物NO2濃度，而形成「總氧化物」(即圖中ox值)，倒是能消除一些振動與干擾，而呈現出較穩定的年度間變化趨勢，顯示總氧化物受到氮氧化物減少的趨勢較東亞長程傳輸增加的效應，應較為明顯。 此處總氧化物不考慮SO2的理由，是因為經多年的污染防制，國內SO2濃度已經趨近背景值，濃度數量級遠小於臭氧及NO2，相加並不影響長期的趨勢。不加上粒狀物則是因為已經另外分開處理，如再併入會有重覆計算的可能性。 雖然「總氧化物」並不是最近典型國外期刊常使用的指標，只出現在早期的研究(Euler et al. (1988) 、Ciencewicki et al. (2008) )，但配合南部地區下降之COPD與LRTI發生率趨勢，可能可以做出正相關、有意義的結果。

疾病發生率趨勢分析 此處疾病發生率數據來自健保資料庫百萬歸人檔中(LHID 2000)，該區特定疾病罹病人數(分子)，以及該區投保人數(分母)，直接進行相除所得之粗發生率(未調整年齡性別結構)。其長期趨勢如圖所示。

(a)疾病年粗發生率趨勢(人次/投保人年) (b)相對2005年之年均值比例 南、高、屏範圍疾病發生率之長期趨勢 由圖中可以發現糖尿病、中風的發生率正在增加，而下呼吸道疾病與肺阻塞則在下降，與台灣普遍性理解之趨勢一致。缺血性心臟病或簡稱冠心病(ischemic heart disease, IHD)趨勢則不明朗。 由於COPD與吸煙情況有最密切的關係，圖為國內吸煙盛行率之問卷調查結果 ，由圖中可以發現，少數縣市如原高雄市及原台南市範圍下降比例甚至超過了地區平均的COPD下降率，煙害防制效果對減少COPD而言非常顯著。由於假設吸煙是造成COPD的主要原因，而吸煙人口降低比COPD還快，表示非吸煙人口增加，如果還有COPD，則表示還有其他原因造成COPD，可能為環境或其他因素。

(a)吸煙盛行率(%) (b)相對2005年之比例 南、高、屏範圍吸煙盛行率之長期趨勢 在此假設疾病發生與吸煙有直接關係，以下以吸煙率來率定疾病之發生，將疾病粗發生率除以吸煙盛行率，即為相同吸煙人口的疾病發生率，其長期趨勢如圖所示。 由圖中可以發現，考慮了吸煙人口的下降趨勢後，不論是COPD或者是，地區LRTI的疾病發生率反而變成增加，CPOD持平略為降低。 由於環境中的氧化物是在減少，而相同吸煙狀況的疾病發生率卻在增加之中，其中如推論具有統計相關性將不合理。

圖南、高、屏範圍疾病發生率及相對吸煙率之長期趨勢

Paulin, L.M., Gassett, A.J., Alexis, N.E., Kirwa, K., Kanner, R.E., Peters, S., Krishnan, J.A., Paine, R., III, Dransfield, M., Woodruff, P.G., Cooper, C.B., Barr, R.G., Comellas, A.P., Pirozzi, C.S., Han, M., Hoffman, E.A., Martinez, F.J., Woo, H., Peng, R.D., Fawzy, A., Putcha, N., Breysse, P.N., Kaufman, J.D., Hansel, N.N., and for SPIROMICS investigators (2020). Association of Long-term Ambient Ozone Exposure With Respiratory Morbidity in Smokers. JAMA Internal Medicine 180 (1):106–115. doi:10.1001/jamainternmed.2019.5498.

Euler, G.L., Abbey, D.E., Hodgkin, J.E., and Magie, A.R. (1988). Chronic Obstructive Pulmonary Disease Symptom Effects of Long-Term Cumulative Exposure to Ambient Levels of Total Oxidants and Nitrogen Dioxide in California Seventh-day Adventist Residents. Archives of Environmental Health: An International Journal 43 (4):279–285. doi:10.1080/00039896.1988.10545950. Ciencewicki, J., Trivedi, S., and Kleeberger, S.R. (2008). OXIDANTS AND THE PATHOGENESIS OF LUNG DISEASES. J Allergy Clin Immunol 122 (3):456–470. doi:10.1016/j.jaci.2008.08.004. 衛生福利部國民健康署(2021) 18歲以上人口吸菸率，年齡別，年度別，縣市別，族群別(原住民)，性別 https://www.gender.ey.gov.tw/gecdb/Stat_Statistics_DetailData.aspx?sn=ORVNSDIGVFTYgkN!7bdIyA%40%40