تأثیر شاخص کیفیت هوا (AQI) و عوامل هواشناسی بر شیوع کووید-19(مطالعه موردی: استان تهران)

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 8، دوره 12، شماره 2 - شماره پیاپی 46، تیر 1402، صفحه 147-163   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2022.79489.1297

نویسندگان

علی محمدحسنی¹؛ حمیدرضا کامیاب^{* 2}؛ حسن رضائی³

¹گروه محیط زیست، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

²استادیار گروه محیط زیست، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

³دانشیار گروه محیط زیست، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

چکیده

ارتباط متغیرهای کیفیت هوا با شیوع کووید-19 در مطالعات پیشین، گاهی مثبت و گاهی منفی بوده است. خلأ مطالعاتی در زمینه تأثیر کیفیت هوا بر شیوع کووید-19 در ایران مشاهده شده است. لذا رابطه عدد مولد نسلی کووید-19 با شاخص کیفیت هوا و عوامل هواشناسی در مطالعه حاضر بررسی شد. عدد مولد نسلی، شاخصی برای تبیین میزان شیوع یک بیماری ویروسی است.  در این مطالعه، از شاخص کیفیت هوا مربوط به هر یک از آلاینده­های NO₂، O₃، CO، PM_2.5، PM₁₀ و آلاینده معیار استفاده شد. از عوامل هواشناسی نیز دما، رطوبت نسبی، بارش، فشار هوا و سرعت باد استفاده شد. داده­های این مطالعه، به‌صورت هفتگی و در سطح استان تهران تهیه شد. با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون و اسپیرمن، وابستگی متغیرها مشخص شد. سپس روابط مورد نظر، توسط رگرسیون برآورد شد. به علت محدودیت­های مطالعه، هر متغیر مستقل در یک رگرسیون مجزا آزمون شد. با توجه به پراکندگی متغیرها و پیش­فرض­های آماری، رگرسیون­های خطی و انحنایی اجرا شد. بر اساس معنی­داری آماری و ضریب تعیین رگرسیون، بهترین مدل برازش شد. نتایج آزمون­های همبستگی، وابستگی عدد مولد نسلی با PM₁₀، PM_2.5، SO₂ و رطوبت نسبی را نشان می­دهد. آزمون­های رگرسیون نیز، رابطه عدد مولد نسلی (متغیر وابسته) با هر یک از متغیرهای مستقل PM₁₀ (ضریب تعیین 274/0)، PM_2.5 (ضریب تعیین 358/0)، SO₂ (ضریب تعیین 359/0) و رطوبت نسبی (ضریب تعیین 213/0) را تأیید می­کند. یافته­ها حاکی از آن است که، افزایش PM₁₀، PM_2.5، SO₂ و کاهش رطوبت نسبی، همراه با افزایش شیوع کووید-19 بوده است.

کلیدواژه‌ها

عدد مولد نسلی؛ آلودگی هوا؛ ذرات معلق؛ همه‌گیری

مراجع

توکلی، احمد؛ وحدت، کتایون؛ کشاورز، محسن؛ 1398. کرونا ویروس جدید 2019 (covid-19): بیماری عفونی نوظهور در قرن 21. دو ماهنامه طب جنوب. دوره 22، شماره 6، 432-450. https://dx.doi.org/10.29252/ismj.22.6.432.

فرهادی، راضیه؛ کارگر، مهدی؛ ذوالفقاری، قاسم؛ 1400. پیش­بینی آلاینده­های هوا (O₃، CO و PM₁₀) و پارامترهای هواشناسی، مطالعه موردی شهرستان بیرجند. فصلنامه علمی محیط­زیست و توسعه فرابخشی. شماره 71، 64-75. https://doi.org/10.22034/envj.2021.94016.

قودجانی، ابوالفضل؛ 1394. روش­های پیشرفته آماری و کاربردهای آن. چاپ اول. انتشارات جامعه­نگر. تهران.

کیانی، بهمن؛ 1393. کاربرد روش­های پیشرفته آماری در منابع طبیعی. چاپ اول. انتشارات دانشگاه یزد. یزد.

مرکز آمار ایران؛ 1400. سالنامه آماری کشور 1398. دفتر ریاست-روابط عمومی و همکاری­های بین­الملل.

مصداقی، منصور؛ 1400. روش­های آماری با رویکرد کاربردی در علوم طبیعی. ویرایش دوم. انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد. مشهد.

 

Arias Velásquez R M, Mejía Lara J V., 2020. Gaussian approach for probability and correlation between the number of COVID-19 cases and the air pollution in Lima. Urban Climate. Urban Climate. 33, 100664. https://doi.org/10.1016/j.uclim.2020.100664.

Bashir M F, Ma B, Bilal D, Komal B, Bashir M A, Tan D, Bashir M., 2020. Correlation between climate indicators and COVID-19 pandemic in New York , USA. Science of the Total Environment. 728, 138835. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138835.

Becker S, Soukup J M., 1999. Exposure to urban air particulates alters the macrophagemediated inflammatory response to respiratory viral infection. Toxicol. Environ. Health Part A. 57, 445–457. https://doi.org/10.1080/009841099157539.

Brace N, Snelgar R, Kemp R., 2012. SPSS for psychologists. Palgrave macmillan.

Cai Q C, Lu J, Xu Q F, Guo Q, Xu D Z, Sun Q W, Yang H, Zhao G M, Jiang Q W. 2007. Influence of meteorological factors and air pollution on the
outbreak of severe acute respiratory syndrome. Publ. Health 121, 258–265. https://doi.org/10.1016/j. puhe.2006.09.023.

Chakrabarty R K, Beeler P, Liu P, Goswami S, Harvey R D, Pervez S, Donkelaar A V, Martin R V., 2020. Ambient PM2.5 exposure and rapid spread of COVID-19 in the
United States. Science of the total environment. 760, 143391.

https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.143391.

Dogan B, Jebli M B, Shahzad K, Farooq T H, Shahzad U., 2020. Investigating the Effects of Meteorological Parameters on COVID - 19: Case Study of New Jersey , United States. Environmental Research. 191, 110148. https://doi.org/10.1016/j.envres.2020.110148.

Dutta A, Dutta G., 2021. Association of air pollution and meteorological variables with the two waves of COVID-19 pandemic in Delhi: A critical analysis. Heliyon. 7, e08468. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e08468.

Faridi S, Niazi S, Sadeghi K., Naddafi K, Yavarian J, Shamsipour M, Shafiei Jandaghi N Z, Sadeghniiat K, Nabizadeh R, Yunesian M, Momeniha F, Mokamel A,  Hassanvand M S, MokhtariAzad T., 2020. A field indoor air measurement of SARS-CoV-2 in the patient rooms of the largest hospital in Iran. Science of the Total Environment. 725, 138401. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138401.

Gilbert M, Pullano G, Pinotti F, Valdano E, Poletto C, Boëlle P Y, d'Ortenzio E, Yazdanpanah, Y, Eholie S P, Altmann M., 2020. Preparedness and vulnerability of African countries against importations of COVID-19: a modelling study. Lancet 395, 871–877. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30411-6.

Golder M, Golder S., 2010. Multiple regression: multicollinearity, department of political science, pennylvania state university.

Gorbalenya A E, Baker S C, Baric R S, de Groot R J, Drosten C, Gulyaeva A A, Haagmans B L, Lauber C, Leontovich A M, Neuman B W, Penzar D, Perlman S, Poon L M, amborskiy D, Sidorov I A, Sola I, Ziebuhr J., 2020. The species Severe acute respiratory syndromerelated coronavirus: classifying 2019-nCoV and naming it SARS-CoV-2. Nature Microbiology. 5(4), 536-544. https://doi.org/10.1101/2020.02.07.937862.

Green S B., 1991. How Many Subjects Does It Take To Do A Regression Analysis? Multivariate Behavioral Research, 26 (3), 499-510. https://doi.org/10.1207/s15327906mbr2603_7.

Huang C, Wang Y, Li X, Ren L, Zhao J, Hu Y, Zhang L, Fan G, Xu J, Gu X, Cheng Z, Yu T, Xia J, Wei Y, Wu W, Xie X, Yin W, Li H. Liu M, Xiao Y, Gao H, Guo L, Xie, J, Wang G, Jiang R, Gao Z, Jin Q, Wang J, Cao B., 2020. Clinical Features Of Patients Infected With 2019 Novel Coronavirus In Wuhan, China. Lancet. 395(10223), 497-506. https://www.thelancet.com/action/showPdf?pii=S0140-6736%2820%2930183-5.

Kraemer, M. U., Yang, C. H., Gutierrez, B., Wu, C. H., Klein, B., Pigott, D. M., du Plessis, L., Faria, N. R., Li, R., Hanage, W. P., 2020. The effect of human mobility and control measures on the COVID-19 epidemic in China. Science. 368 (6490), 493-497.

 https://doi.org/10.1126/science. abb4218.

Kumar G, Kumar R. R., 2020. A correlation study between meteorological parameters and COVID-19 pandemic in Mumbai, India. Diabetes & Metabolic Syndrome: Clinical Research & Reviews. 14, 1735-1742. https://doi.org/10.1016/j.dsx.2020.09.002.

Lin S, Wei D, Sun Y, Chen K, Yang L, Liu B, Huang Q, Paoliello M M B, Li H, Wu S., 2020. Region-specific air pollutants and meteorological parameters influence COVID-19: A study from mainland China. Ecotoxicology and Environmental Safety. 204, 111035. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2020.111035.

Lu H. Stratton C W, Tang Y W., 2020. Outbreak of pneumonia of unknown etiology in Wuhan China: the Mystery and the Miracle. J. Med. Virol. 4(92), 401-402.

 https://doi.org/10.1002/jmv.25678.

Pani S K, Lin N H, RavindraBabu S., 2020. Association of COVID-19 pandemic with meteorological parameters over Singapore. Science of the Total Environment. 740, 140112. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140112.

Runkle J D, Sugg M M, Leeper R D, Rao Y, Matthews J L, Rennie J J., 2020. Short-term effects of specific humidity and temperature on COVID-19 morbidity in select US cities. Science of the Total Environment, 740, 140093. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140093.

Sangkham S, Thongtip S, Vongruang P., 2021. Influence of air pollution and meteorological factors on the spread of COVID-19 in the Bangkok Metropolitan Region and air quality during the outbreak. Environmental Research, 197, 111104.

 https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.111104.

Sohrabi C, Alsafi Z, O’Neill N, Khan M, Kerwan A, Al-Jabir A, Iosifidis C, Agha R., 2020. World Health Organization declares global emergency: a review of the 2019 novel coronavirus (COVID-19). International Journal of Surgery. 76, 71-76.

 https://doi.org/10.1016/j.ijsu.2020.02.034.

Steel R G D, Torrie J H, Dicky D A., 1997. Principles and procedures of statistics, a biometrical approach. 3rd edition, McGraw Hill, Inc. New York. USA.

United Nations (UN). 2020. The Social Impact of COVID-19. Retrieved from: https://www.un.org/development/desa/dspd/2020/04/social-impact-of-covid-19/.

World Health Organization (WHO). 2020. Transmission of SARS-CoV-2: implications for infection prevention precautions.

 https://www.who.int/news-room/commentaries/detail/transmission-of-sars-cov-2-implications-for-infection-prevention-precautions.

Wu X, Nethery R C, Sabath M B, Braun D, Dominici F., 2020. Air pollution and COVID - 19 mortality in the United States : Strengths and limitations of an ecological regression analysis. Science Advances. 6 (45).

  https://doi.org/10.1126/sciadv.abd4049.

Xie J, Teng J, Fan Y, Xie R, Shen A., 2019. The short-term effects of air pollutants on hospitalizations for respiratory disease in Hefei, China. International Journal of Biometeorology. 63, 315–326. https://doi.org/10.1007/s00484-018-01665-y.

Xie J, Zhu Y. 2020. Association between ambient temperature and COVID 19 infection in 122 cities from China. Science of The Total Environment. 724, 138201. https://doi.org/10.1016/j. scitotenv.2020.138201.

Xu H, Yan C, Fu Q, Xiao K, Yu Y, Han D, Wang W, Cheng J., 2020 a. Possible environmental effects on the spread of COVID-19 in China. Science of the Total Environment, 731, 139211. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139211.

Xu Z, Shi L,Wang Y, Zhang J, Huang L, Zhang C, Liu S, Zhao P, Liu H, Zhu L., 2020 b. Pathological findings of COVID-19 associated with acute respiratory distress syndrome. Lancet Respir Med. 8(4), 420-422. https://doi.org/10.1016/S2213-2600(20)30076-X.

Yang Z, Hao J, Huang S, Yang W, Zhu Z, Tian L, Lu Y, Xiang H, Liu S., 2020. Acute effects of air pollution on the incidence of hand, foot, andmouth disease inWuhan, China. Atmospheric Environment. 225, 117358. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2020.117358.

Yousefi S, Shahsavani A, Hadei M., 2019. Applying EPA’s instruction to calculate air quality index (AQI) in Tehran. Journal of Air Pollution and Health. 4(2), 81-86. https://doi.org/10.18502/japh.v4i2.1232.

Zar J H., 2010. Biostatistical analysis. 5th edition, Prentice-Hall. USA.

Zhu y, Xie j, Huang f, Cao l., 2020. Association between short-term exposure to air pollution and COVID-19 infection: Evidence from China. Science of the Total Environment. 727, 138704. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138704.

Zoran M A, Savastru R S, Savastru D M, Tautan M N., 2020. Assessing the relationship between ground levels of ozone (O3) and nitrogen dioxide (NO2) with coronavirus (COVID-19) in Milan, Italy. Science of the Total Environment. 740, 140005.

https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140005.