容祖華,曾韋霖,劉 濤
氣候變化是21世紀(jì)人類面臨的最大健康威脅[1]。在全球氣候變化的背景下,1951—2018 年,我國地表的年平均氣溫顯著上升,增溫速率為0.24℃/10 y[2]。美國國家海洋和大氣管理局監(jiān)測顯示,2019年6 月,全球平均氣溫達(dá)到16.45℃,是140 年來的同月最高[3]。據(jù)估計(jì),人類活動導(dǎo)致的全球變暖比工業(yè)化前高出約1.0℃。如果全球變暖以目前的速度繼續(xù)增長,2030—2052 年間增溫將可達(dá)到1.5℃[4]。氣候變化所引起的地表平均溫度升高、降水規(guī)律改變以及極端氣象事件的強(qiáng)度及頻率增加,將嚴(yán)重威脅人類的生命健康。
近年來,國內(nèi)外開展了大量氣候變化或氣象因素對人群健康影響的研究。研究氣候變化背景下氣象因素對人群健康的影響將有助于更好地應(yīng)對氣候變化。本文總結(jié)了氣象因素對人群健康影響相關(guān)研究的進(jìn)展,希望有助于今后開展更加深入的研究。
世界衛(wèi)生組織報(bào)告,氣候變化是造成人群超額死亡的重要原因之一。預(yù)計(jì)2030—2050 年間,氣候變化每年造成超額死亡人數(shù)約25 萬人[5]。在我國,最低死亡率氣溫(適宜溫度)大約為23.8℃,而高溫和低溫均可增加人群的死亡風(fēng)險(xiǎn)[6]。根據(jù)我國不同地區(qū)多個(gè)城市的研究發(fā)現(xiàn),氣溫與死亡的關(guān)系呈U型或倒J型曲線[7-9]。全人群死亡中的11.00%是由氣溫造成的,其中絕大多數(shù)是由寒冷導(dǎo)致[10],而低溫比高溫帶來的死亡風(fēng)險(xiǎn)更高[10-11]。
極端溫度對死亡的影響更大,其中熱浪的效應(yīng)比較迅速[12-13],而寒潮效應(yīng)持續(xù)時(shí)間較長,會帶來更大的死亡風(fēng)險(xiǎn)[14]。溫度與死亡的關(guān)系具有明顯的地域差異性[7]。個(gè)體和社區(qū)層面因素對氣溫的健康效應(yīng)也有修飾作用。在個(gè)體水平,年齡、性別、患病情況和死亡地點(diǎn)是重要的修飾因素;在社區(qū)層面,社會經(jīng)濟(jì)水平、衛(wèi)生服務(wù)水平、緯度等因素是重要的修飾因素[11]。
氣象因素通過影響傳染病的病原體、宿主、媒介和易感人群改變傳染病流行的模式、頻率和強(qiáng)度。流感是一種氣象敏感疾病[15],其發(fā)病與氣溫、相對濕度、氣壓等因素都有關(guān)系[16]。其中氣溫和濕度是影響流感流行最為重要的兩個(gè)因素。氣溫和濕度越低,流感發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)越大[17-19]。
氣象因素在腸道傳染病流行過程中起到重要作用。氣溫會直接影響環(huán)境中病原體的復(fù)制和存活;降雨可能會影響飲用水被污染的程度和頻率;天氣變化也會改變民眾的活動及飲食習(xí)慣,從而直接或間接影響腸道傳染病的傳播[20]。氣溫高、相對濕度高、降水增多等因素與感染性腹瀉的發(fā)病相關(guān)[21-22]。例如:降雨量每增加1 mm,細(xì)菌性痢疾的發(fā)病增加0.22%[23];洪澇的持續(xù)時(shí)間每增加1 d,細(xì)菌性痢疾的發(fā)病率將增加8%[24]。在手足口病的研究中也發(fā)現(xiàn)溫度升高、洪澇、臺風(fēng)等因素會提高發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[25-29]。
氣象因素也會影響登革熱、寨卡病毒病、瘧疾等蟲媒傳染病的傳播。降雨變化導(dǎo)致地表水量、植被量及宿主數(shù)量的變化,從而引起蟲媒傳染病傳播方式的改變。登革熱流行與天氣變化及厄爾尼諾南方濤動明顯相關(guān)。登革熱的發(fā)病率與氣溫呈正向的近似線性關(guān)系或U 型關(guān)系[30-31]。廣州登革熱的發(fā)生與上月的最低溫度、上月的平均相對濕度、當(dāng)月的平均相對濕度正相關(guān)[32]。氣溫上升可加速蚊蟲繁殖和病毒復(fù)制,濕度升高則可增加蚊蟲的存活率和延長叮咬時(shí)間,從而增加人群的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[33]。氣溫、降雨等氣象因素與人口密度等社會經(jīng)濟(jì)因素的合并作用比單一因素的作用更大[21]。預(yù)測評估表明,氣候變暖可使登革熱等傳染病的傳播風(fēng)險(xiǎn)增加、傳播季節(jié)延長,以及向高緯度和高海拔地區(qū)擴(kuò)散[34]。
另外,氣象因素還可影響鉤端螺旋體病、腎綜合征出血熱、發(fā)熱伴血小板減少綜合征、流行性腮腺炎、血吸蟲病等傳染病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn),并可使某些靜息多年的傳染病重新暴發(fā)[35-36]。
極端低溫、高溫、溫差過大等因素可擾亂人體正常的熱平衡調(diào)節(jié),從而引起不適、疾病或死亡。有研究發(fā)現(xiàn),在高溫情況下,溫度每上升1℃,心血管疾病和呼吸系統(tǒng)疾病死亡率分別上升3.02%和4.64%[37]。心腦血管疾病的發(fā)病還與日溫差呈正相關(guān)[38]。氣溫每降低1℃,收縮壓升高1.3 mmHg,舒張壓升高0.6 mmHg。寒潮刺激使心率、全血粘度、腎上腺素、去甲腎上腺素、血管緊張素Ⅱ等上升,致使血壓升高,并在寒潮影響結(jié)束后還不能恢復(fù)正常。因此,高血壓患者常因寒冷導(dǎo)致血壓急劇上升而發(fā)生腦卒中[39-41]。
呼吸系統(tǒng)疾病與氣溫有著密切的關(guān)系。氣溫變異可使人群發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加。香港一項(xiàng)人群隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn):冬季溫度每上升1℃,呼吸系統(tǒng)疾病、肺炎和慢性阻塞性肺疾病入院率的風(fēng)險(xiǎn)分別為1.20、1.15和1.41 倍[42]。冷空氣的暴露可增加下呼吸道粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的數(shù)量,從而誘發(fā)氣道炎癥,增加氣道的通透性,最終加重哮喘患者的支氣管痙攣[43]。
極端氣象事件也可增加循環(huán)和呼吸系統(tǒng)疾病等非傳染性疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[44]。臺風(fēng)除了直接造成人員傷亡外,還通過損毀住所和醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施、污染水源、糧食減產(chǎn)等間接影響人群健康。災(zāi)后監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)顯示,臺風(fēng)“海燕”登陸后門診增加最多的疾病分別為高血壓和哮喘[45]。2012 年颶風(fēng)Sandy登陸美國新澤西州,兩周內(nèi)心肌梗死發(fā)病率比前5年同期增加了22%,30 d 內(nèi)死亡率增加了31%,卒中發(fā)生率上升7%[46]。
除了臺風(fēng),洪澇、干旱、野火、沙塵暴等極端氣象事件也會增加氣候敏感性疾病的發(fā)病。洪澇可能導(dǎo)致心血管疾病尤其是缺血性心臟病的死亡風(fēng)險(xiǎn)增大[47]。干旱造成空氣中過敏原、粉塵、污染物的長期積累,可導(dǎo)致急性和慢性呼吸系統(tǒng)疾病加劇[43]。呼吸系統(tǒng)疾病患者、心血管系統(tǒng)疾病患者、中老年人、兒童、孕婦、胎兒等敏感人群易受到野火煙霧的影響[48]。沙塵暴的暴露與急性心肌梗死的發(fā)生高度相關(guān)(OR=1.46%),對慢性腎病病人的風(fēng)險(xiǎn)更高(OR=2.45%)[49]。
氣象因素與精神心理健康有關(guān)。最為直接的表現(xiàn)是極端氣象事件會造成受災(zāi)人群的近期和遠(yuǎn)期創(chuàng)傷性心理反應(yīng),包括創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)、抑郁、焦慮、恐懼、自殺等;間接影響有社會、家庭、環(huán)境的破壞,財(cái)產(chǎn)和健康損失等,如親屬逝世、身體殘疾、無助感、被迫搬遷、移居等[50-51]。
2010 年,濟(jì)南市的4 次熱浪事件均使當(dāng)?shù)鼐用褚蛐睦砑膊【驮\的人次明顯增加[52]。2005 年的颶風(fēng)卡特里娜使受災(zāi)居民的心理健康問題增加約4%[53]。對1995—1999 年洞庭湖洪災(zāi)區(qū)研究發(fā)現(xiàn),PTSD 患病率高達(dá)30.9%[54];另一項(xiàng)對松花江洪澇受災(zāi)人群的調(diào)查發(fā)現(xiàn),調(diào)查人群中焦慮癥狀陽性率(63.93%)和焦慮伴抑郁陽性率(53.51%)均顯著高于對照組(分別為41.12%和25.95%)[55]。在韓國,沙塵暴的暴露使居民自殺率提高13%;遭受長時(shí)間或高強(qiáng)度的沙塵暴時(shí),自殺率提高至19.8%和
17.0%[56]。
孕婦、老年人、兒童、戶外工作者等人群較容易受到不良?xì)庀笠蛩氐挠绊?。研究發(fā)現(xiàn),氣溫變化與孕期并發(fā)癥(妊娠期高血壓、子癇)及不良妊娠結(jié)局(早產(chǎn)、低出生體重)有關(guān)[57]。例如,與夏季相比,孕婦在氣溫較低的冬季(AOR=1.40)或春季(AOR=1.47)分娩更易發(fā)生妊娠高血壓[58]。Meta分析顯示,先兆子癇、子癇驚厥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)從最寒冷的出生月份逐漸到最溫暖的出生月份逐漸下降。高溫和低溫均與早產(chǎn)發(fā)生有關(guān)。一月份和六月份是早產(chǎn)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)最高的月份,高溫?zé)崂丝蓪?dǎo)致早產(chǎn)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加13%~100%[61]。
老年人的體溫調(diào)節(jié)功能低、血液粘度增加、出汗閾值升高等特點(diǎn)使得溫度對老年人的健康影響往往高于人群平均水平。流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn):高溫下,每升高1℃,65 歲以上老年人心血管、腦血管和呼吸系統(tǒng)疾病死亡率分別增加3.44%、1.40%和3.60%;低溫下,溫度每降低1℃,65 歲以上老年人心血管疾病和呼吸系統(tǒng)死亡率上升1.66%和2.90%[13,37,60]。此外,老年人也是熱相關(guān)精神疾病的高危群體。高溫?zé)崂似陂g,老年人發(fā)生精神疾病的風(fēng)險(xiǎn)是年輕人的3.034 倍[61]。
兒童正處在生長發(fā)育期,體溫調(diào)節(jié)、免疫防御及自我防護(hù)意識等身體機(jī)能以及衛(wèi)生知識尚不能支持其面對變化較大的氣候事件。氣候變化會使兒童更容易患上瘧疾、登革熱、腹瀉、下呼吸道感染、營養(yǎng)不良等疾病,極端氣象事件更會造成兒童的發(fā)病率和死亡率增加[64]。臺風(fēng)、暴雨、洪澇等極端氣象事件帶來的氣溫驟變、陰雨連綿、居住環(huán)境惡劣、心理壓力等因素致使兒童抵抗力下降,加之計(jì)劃免疫工作的中斷,使呼吸道和蟲媒傳染病的發(fā)病率上升[44,63-64]。
氣候變暖直接增加了職業(yè)人群的熱暴露。研究發(fā)現(xiàn):在廣州,高溫與工傷的發(fā)生有關(guān),歸因于高溫的工傷事件數(shù)約占總工傷事件數(shù)的4.8%[65]。另一項(xiàng)廣州的調(diào)查發(fā)現(xiàn),與室內(nèi)雇員相比,室外工人更有可能出現(xiàn)尿路結(jié)石,戶外噴漆工人、冶煉工人、焊接工、安全生產(chǎn)和質(zhì)檢員的相對風(fēng)險(xiǎn)分別是4.4、4.0、3.7 和2.7[66]。此外,戶外勞動者也是患熱相關(guān)精神疾病的高危群體,濟(jì)南市室外工人在熱浪期間發(fā)生精神疾病的風(fēng)險(xiǎn)是室內(nèi)群體的1.714 倍[61]。
目前,國內(nèi)外開展了大量氣象因素對健康影響的研究。但也存在不少問題。為了更好地適應(yīng)氣候變化,建議今后加強(qiáng)如下研究:①整合多源數(shù)據(jù),更加全面地篩選氣候敏感性疾病和脆弱人群,為適應(yīng)氣候變化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù);②在更大的空間區(qū)域分析氣象因素影響健康的區(qū)域分異規(guī)律,為采取符合地方特色的適應(yīng)措施提供科學(xué)依據(jù);③進(jìn)行多學(xué)科科技攻關(guān),研究氣象異常的早期預(yù)測預(yù)警技術(shù),為健康預(yù)警提供技術(shù)支撐。