氣候變化對人類健康影響的研究進展

氣候變化及其影響以氣候變化為主要特征的全球氣候變化引起了國際社會的前所未有關注。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)在其發布的第四次評估報告中稱,與1980—1999年相比,到21世紀末,全球平均地表溫度可能會升高1.1~6.4℃。在未來20年內,即使所有溫室氣體的排放和氣溶膠的濃度都保持在2000年的水平,屆時全球年均氣溫仍將以每10年0.1℃的速率增長。不斷增加的溫室氣體濃度將可能引起比20世紀更多、更大的全球氣候系統的改變。氣候變化及其引起的生態環境變化對人類健康產生了重要的正面影響和負面影響。正面影響包括低溫相關疾病的減少和北溫帶地區某些農作物產量的提高等;負面影響則包括極端氣候事件導致死亡、營養不良和意外傷害的增加,傳染病的流行強度、范圍和傳播種類發生變化而導致人群患病風險和疾病負擔的加重以及空氣污染等造成心肺系統疾病的增加等,對脆弱人群健康的影響則更為突出。本文在回顧氣候變化對人體健康,特別是蟲媒傳播疾病影響的研究進展基礎上,提出了科學研究的重點和政策建議,期望為衛生部門制訂疾病控制政策、策略和措施提供科學依據和參考。1影響極端氣候事件的影響1.1心血管東北部因素氣候變化對人類的直接影響有極端高溫產生的熱效應,它將變得更加頻繁和廣泛,從而增加熱敏疾病和死亡的危險性。世界衛生組織曾預計,到2020年全球死于酷熱的人數將增加1倍。兒童、老年人、體弱者及呼吸系統、心腦血管疾病等慢性病患者則是受極端高溫影響的高危人群。氣溫與心腦血管疾病發病率和死亡率之間存在“U”、“V”或“J”型關系。值得一提的是,一些“健康”人群,尤其是運動員、軍人、救援人員等同樣會受極端高溫的影響而發生心血管系統疾病。極端高溫對人體健康的影響在不同區域有所不同,對城市的影響比對郊區和農村要大得多。此外,持續的高溫熱浪天氣會導致一些蟲媒傳染病,如瘧疾、登革熱等的流行,而高溫濕熱的夏季是真菌性陰道炎的高發季節。1.2春季和春季社會/年齡發生厄爾尼諾是一種復雜、異常的氣候現象。研究發現,厄爾尼諾使一些原本在夏秋季流行的疾病,如腹瀉、傷寒、紅眼病等在冬季也時有發生,而一些春季易發的腦脊髓膜炎、急性扁桃體炎、病毒性心肌炎等,在冬季也常威脅人類的健康。在南亞和南美(委內瑞拉、哥倫比亞)的研究證實,瘧疾暴發與厄爾尼諾現象相關;厄爾尼諾現象對亞洲-太平洋地區登革熱的發生有一定影響;東亞、南美地區的瘧疾流行、孟加拉國沿海地區霍亂暴發以及美國加利福尼亞女性病毒性肺炎也被證實與厄爾尼諾現象相關。1.3洪澇災害的危害隨著全球氣候變暖,極端氣候事件發生的頻率和強度大大增加,且有著巨大的不確定性,不僅對公共衛生基礎設施造成極大的破壞,而且直接導致人群的傷殘率和各類疾病的發病率增加。干旱和洪水被證實與漢坦病毒肺綜合征、肺球孢子菌病等暴發有關,并導致營養不良以及加重食源性、水源性傳播疾病的風險;洪澇災害可引起某些蟲媒病以及水傳播疾病,如霍亂、傷寒、甲型肝炎等的暴發和流行;暴風雪將增加心肌梗塞的發病率。受氣候變化影響的地區還可能因健康損害、心理壓力而致社會動亂因素增加。有研究發現,英國的洪澇災害所引起的心理健康問題比其造成的死亡更為嚴重。值得注意的是,美國健康評價中心表示,雖然肥胖不是氣候變化相關疾病,但肥胖者患氣候變化相關疾病的危險性將增大。2臭氧氧化和氣體絡合反應氣候變暖可以改變降雨量、風速、濕度等氣象條件,影響大氣污染物濃度,加劇空氣污染。例如,氣候變暖可增加人群呼吸疾病和眼睛炎癥的發病率;氣候變暖使空氣中的某些有害物質如真菌孢子、花粉和大氣顆粒物的濃度增加,人群過敏性疾病發病率升高。溫室氣體中以氟氯烴為主的氣體對臭氧層有較大的破壞性,導致紫外線輻射增加,從而提高皮膚癌、白內障和雪盲的發病率。世界衛生組織曾在一份報告中預測:“非黑色素瘤皮膚癌的發生率在2050年后可增加3.5%~6.0%;南半球的上升率要更高一些,因為那里總的臭氧消耗量更大”。據分析,平流層臭氧減少1%,全球白內障的發病率將增加0.6%~0.8%。由于臭氧層破壞,我國西藏地區白內障發病率已居全國之首。3食品安全3.1營養不良,造成農業生產不良化氣候變化影響農作物的地理分布,造成人群營養不良和引發食品安全問題。在非洲和拉丁美洲,CO2濃度加倍引起的氣候變化可能造成農作物產量下降30%,從而造成這些地區貧困人口的營養不良。研究表明,營養不良是全球最重要的單一致病因素,亞太地區發展中國家人口占全球發展中國家的68%,其中有16%面臨營養不良的問題,這使得亞太地區成為僅次于非洲的第二大營養不良人口集中的地區。3.2溫度對赤潮藻類毒素合成的影響高溫更容易使食物變質有毒,如沙門氏菌的產生。研究表明,環境溫度和沙門氏菌數量呈線性關系,15~64歲人群在發病前一周對溫度變化最為敏感。溫度升高也使一些有害動物的活動更猖獗,同時增加了有害赤潮藻類毒素通過食物鏈傳遞給貝類的可能,1980年以來世界各地暴發了多起赤潮造成的食物中毒事件。如1986年12月,我國福建省發生了一起由赤潮引起貝毒而造成的食物中毒事件,造成136人中毒,其中1人死亡。4感染的影響4.1氣候變化的影響多數經昆蟲及其他動物傳播的傳染性疾病對氣候的變化是非常敏感的,氣候持續變暖為蟲媒及病原體的寄生、繁殖和傳播創造了適宜條件,不僅會拓展昆蟲的活動范圍,而且也會加快昆蟲的繁殖速度,擴大疾病的流行程度和范圍。瘧疾瘧疾是全世界流行最嚴重的蟲媒傳染病,其分布和傳播與氣溫、降雨量和濕度等環境因素密切相關。瘧疾只分布在冬季最低溫度16℃以上的區域,而由于氣候變化,瘧疾將向拉丁美洲、非洲、亞洲以及中東等高緯度地區擴散。氣候變化對瘧疾流行的影響有直接和間接兩個方面,直接影響包括溫度和降水,間接影響主要包括洪水使媒介孳生地擴大以及夏季人蚊接觸增多等。氣候變化對瘧疾的影響因區域而異,在亞馬遜河和美洲中部等因氣候變化而降雨量減少的地區以及非洲西部,瘧疾傳播的風險可能降低,而在非洲東部和南部則相反。研究表明,到2080年,全球瘧疾受威脅人口將達2.6億~3.2億;到2100年,世界人口受瘧疾影響的比例將可能由現在的45%增至60%,即每年將新增病例5000萬~8000萬;21世紀后半葉,世界上將有45億~60億的人口生活在潛在的瘧疾傳播區內。我國瘧疾流行區主要分布于45°N以南的大部分地區,而隨著全球氣候變暖,原先月平均氣溫低于16℃的無瘧區可能變成瘧疾流行區。流暢性鄧革命我國的研究表明,在氣候變化背景下,到2050年,海南省大部分地區很可能由登革熱非地方性流行轉變為地方性流行。乙型腦炎氣候變化的影響隨著全球氣候變化,萊姆病、登革熱、巴貝西蟲病、波瓦生腦炎、南歐斑疹熱、利什曼病等蟲媒疾病以及羅斯河病毒、森林病毒等病原體在歐美國家的發生頻率及傳播范圍可能受氣候變化影響而增大。萊姆病的媒介對持續高溫和低的土壤濕度敏感,氣候變化將增加萊姆病的發病。蜱傳疾病同樣對氣候條件敏感,不過較冷的氣溫對其傳播有利,北歐地區已觀測到蜱傳腦炎正向北遷移。有關研究表明,鼠疫的疫情與氣溫、降水存在一定關系,CO2增倍后全國鼠疫疫源地將增加,對我國西部和華北地區特別是北京構成威脅[6,14,28,39,40,41,42]。4.2水源性傳染病霍亂受影響脊柱螺釘腸感染4.3與感染肝片吸蟲病的關系氣候變化將可能對食品的污染過程造成影響,從而增加經食物傳播的疾病。到2050年,英國經食物傳播的疾病將增加5%~20%。有研究表明,氣候變化將通過影響肝片吸蟲病中間宿主的分布,導致該病的暴發。廣州管圓線蟲分布區域的擴大或蟲負荷的加重與其中間宿主的分布及密度相關,而后者與環境溫度息息相關。目前的研究發現,我國廣州管圓線蟲的螺中間宿主潛在分布區域至少可達12個省,傳播潛能由北向南逐漸增大。4.4對呼吸道傳染病影響發生的影響施海龍等的研究結果顯示,平均氣壓、蒸發量和降水量對呼吸道傳染病發病率的影響較大。對結核病疫情資料和不同濕度環境下的對比分析發現,呼吸道傳染病受氣候因素影響,尤其是空氣濕度極可能成為影響呼吸道傳染病起伏的相關因素之一。現已證實,包括軍團病、類鼻疽在內的呼吸道感染發生率也可受氣候變化影響。目前,尚無充足的證據表明流感、禽流感受氣候變化影響。4.5新發現的傳染病隨著全球氣候變化,不斷增加的地理運動以及人和動物宿主的接觸,部分舊物種滅絕的同時必然產生出新的物種,病原體(尤其是病毒)將突破其寄生、感染的分布區域,并可形成新傳染病的病原體,近年來新發現的傳染病有近30種。如1976年首次暴發的211例軍團菌病中,病死率為15.6%;1995年在扎伊爾發生埃博拉出血熱流行,病死率高達77%;2003年春季,相繼在我國廣東、北京、山西等地暴發的SARS,更是引起了亞洲甚至世界人民的極度恐慌。5非感染疾病的影響5.1并發癥的發生情況和嚴重程度氣候變化能通過改變空氣中某些過敏原,如花粉等時間、空間、種類的變化,進而影響呼吸道疾病和過敏癥的流行情況和嚴重程度。研究顯示,空氣中更高濃度的CO2以及更高的氣溫是導致過敏的因素之一。長期、反復的敏感狀態會導致呼吸道慢性感染,以及繼發的慢性阻塞性呼吸道疾患和肺心疾患與相關的超額死亡。5.2發心血管疾病的原因全球氣候的變化使得極端天氣事件發生頻率明顯增加,氣溫的驟降或波動過大,是誘發心腦血管疾病的主要原因。中國、美國、法國、巴西等國家的科學家研究表明,氣溫的變化與心腦血管疾病發病率和死亡率之間存在一定的聯系,即當溫度低于或高于某一臨界溫度時,隨著溫度的降低或升高,心腦血管疾病的發生率和死亡率逐漸升高。5.3濕度、溫度人的情緒與氣候變化有密切關系,研究表明,當氣溫超過35℃、日照超過12h、濕度高于80%時,氣候對情緒的影響顯著增強。夏季精神病發病率明顯增高,而寒冷的氣候易患抑郁癥。據測算,正常的人群中約16%的人會在夏季莫名其妙地出現情緒和行為異常,而加劇的干旱會造成更多的成年人精神疾病以及兒童的心理和身體紊亂。5.4線輻射增加了皮膚長期生物可提高患者的致病性部分人為產生的溫室氣體對臭氧層有較大的破壞性,導致陽光中紫外線輻射增加,從而增加皮膚癌、白內障等的發病率。近年來有研究發現,氣象因素是食道癌高發的重要因素之一,宮頸癌和肺癌的產生與較高氣溫有關,而消化系統的惡性腫瘤則在較低的氣溫條件下頻頻發生。5.5景下,溫度對茯苓石的影響《美國科學院院刊》發表的一項研究報告指出,在全球變暖的背景下,溫度升高會誘發腎結石。研究人員根據模型的分析結果預計,到2050年,日益升高的氣溫將使美國每年腎結石新發病例數達160萬~220萬,某些地區的發病率最高可增加30%。5.6發病病例關:在關有研究發現,上消化道出血與平均氣溫有明顯的負相關,氣溫降低,發病人數增加。另外,氣溫劇變時胃出血病例增多。消化性潰瘍的檢出率跟平均氣溫呈明顯負相關關系,小兒腹瀉的發生與溫度亦呈負相關。6主題和未來6.1氣候變化的應對方案2007年6月,根據《聯合國氣候變化框架公約》,我國制定了《中國應對氣候變化國家方案》,這是我國第一份應對氣候變化的政策性文件。我國目前相關的法律法規基本上都定位在減緩溫室氣體排放層面,而缺乏對氣候變化對公共衛生領域影響的適應體系。因此,亟需制訂適合我國公共衛生領域的適應氣候變化政策。6.2氣候變化的影響全球變化對健康的影響仍然存在許多未知領域,我國關于氣候變化對人類健康影響的研究仍處于初級階段。目前研究多集中在溫度、降雨量等氣象因素對人體健康的影響方面,且未充分考慮社會經濟情景,建議研究的優先領域包括氣候變化致病機理研究、氣候變化與健康預警、氣候風險評估和氣候區域研究、氣候變化相關的疾病負擔和成本效益研究以及加強醫療氣象學等邊緣學科的能力建設。氣候變化對健康的影響是多方面的,需要醫學家、氣象學家、生物學家和社會學家多學科間的密切合作。同時,在受氣候變化影響的敏感區域開展綜合應對措施?？傊?氣候變化給人類帶來的挑戰是不容回避的,只有加強氣候變化對人體健康影響的科學研究,才能采取有效適應措施減緩和適應氣候變化造成的不利影響。據估計,全球有6億人暴露在感染危險之中,其中有2億人患病。據數學模型預測,到2050年,全球由于氣候變化而增加的血吸蟲病例數可高達500萬人。全球氣候變化對血吸蟲病傳播的影響,主要表現在對疾病傳播程度和傳播范圍兩個方面。溫度的變化可直接影響釘螺的生長、日本血吸蟲幼蟲感染釘螺及其在釘螺體內的發育速度,而濕度變化主要影響釘螺的生存繁殖和感染釘螺中尾蚴的逸出。如果全球氣候持續變暖,釘螺就有可能在我國北方生存。國內有關研究發現,以2030年和2050年我國平均氣溫將分別上升1.7℃和2.2℃為依據,我國血吸蟲病流行區將明顯北移,潛在流行區面積將達全國總面積的8%,受血吸蟲病威脅的人口將增加2100萬。此外,國外有研究發現,血吸蟲由于其生活史依賴于中間宿主,因此,可能比其他蠕蟲更易受氣候變化的影響。研究表明,隨著氣候變化,登革熱將有可能擴散到較高緯度或海拔較高地區。根據預測,至2085年,受登革熱威脅的人群將達50億~60億;而假設全球氣候不發生改變,則屆時僅有3.5億人口受威脅。溫度是登革熱傳播的決定性因素,當氣溫升高時,病毒在蚊蟲體內的潛伏期縮短,蚊蟲叮咬人群的頻率加快,蚊蟲分布區域也可能擴大。研究表明,全球氣溫每升高約1℃,登革熱的潛在傳染危險將增加31‰~47‰。有限的研究表明,乙腦的發病率與平均氣壓呈負相關,與平均蒸發量和最高溫度呈正相關,降雨和濕度也都會影響乙腦的發病率。乙腦病毒在氣溫低于20℃時失去感染能力,26~31℃時體內病毒滴度上升,毒力增高,傳染力增強。我國雖鮮見有乙腦暴發的報道,但