氣候變化對人體健康影響評估

屈芳 肖子牛

（1 中國氣象局氣象干部培訓學院，北京 100081；2 中國科學院大氣物理研究所大氣科學和地球流體力學數值模擬國家重點實驗室，北京 100029）

0 引言

氣候變化是21世紀全球面臨的最大健康威脅，氣候變化通過各種極端天氣事件、空氣質量等途徑，持續增加人類的健康風險。

21世紀全球大部分陸地發生熱浪的持續時間、頻次和強度都可能在增加。據世界氣象組織（World Meteorological Organization，WMO）預計[1]，2019年將是有記錄以來最熱的五年之一。美國國家海洋和大氣管理局（US National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA）最新數據顯示，2019年6月創造了新的全球氣溫記錄，是連續第43個6月和第414個月氣溫，至少名義上高于20世紀的平均水平；2019年7月氣溫將比工業化前高1.2 ℃左右。值得注意的是，歐洲近年來（2003、2010、2015、2017、2018、2019年6月）的每一波熱浪，由于人類引起的氣候變化，變得更有可能、更強烈；而2019年7月，西歐大陸的熱浪更是極端，創下了自1850年人類有氣象記錄以來歐洲同期氣溫最高值；其中，法國、西班牙、意大利等國的6月平均氣溫甚至比歷史平均值高出6～10 ℃。聯合國政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）2013年的報告預測，到21世紀末，全球平均地表溫度最大幅度上升4.8 ℃，全球平均海平面上升0.82 m[2]，預計未來氣候變化的嚴峻趨勢將一步加劇。

2015年，世界衛生組織（World Health Organization，WHO）預計2030—2050年[3]氣候變化將使全球每年因瘧疾、腹瀉、熱應力和營養不足而死亡的人數增加25萬；而低收入國家的兒童、婦女和窮人將是最脆弱和最受影響的人群，健康差距將日益加大。2018年，IPCC全球升溫1.5 ℃的特別報告[4]中進一步明確表示，隨著全球變暖，氣候對健康、生計、糧食安全、供水、人類安全和經濟增長的風險預計將增加。該報告稱，如果能將全球變暖幅度控制在1.5 ℃而不是2 ℃，可能會減少4.2億人遭受嚴重熱浪的風險。

1 全球應對氣候變化對健康影響的主要歷程

氣候變化已被視為全球公眾健康的緊急問題[5]。國際組織大規模開展全球氣候變化對公眾健康的影響研究主要始于20世紀80年代。

1986年9月，WMO、WHO和聯合國環境規劃署（United Nations Environment Programme，UNEP）在圣彼得堡首次召開關于氣候變化與人口健康的國際會議[6]。

1988年，WMO和UNEP聯合建立了一個各國政府間的機構——IPCC。IPCC主要任務是定期公布對氣候變化的科學認識，提出氣候變化對人類的影響，以及對人們如何減緩氣候變化的對策進行評估。

1990年，IPCC第一次評估氣候變化的結論——“最近100年的氣候變化，可能是自然波動或人類活動造成的，也可能是自然波動和人類活動共同影響的結果。”1990年，WHO首次出版的《氣候變化的潛在健康影響》中論述了氣候變化與潛在的健康問題[7]。

2006年，地球系統科學聯盟正式啟動繼碳、水、食物之后的第四個研究計劃：全球環境變化與人類健康計劃，其目標以氣候變化為核心，重在揭示全球環境變化與公眾健康之間復雜且廣泛的關聯，將全球變化對健康的危害最小化。

2008年，WHO在馬德里會議通過一項高度優先議程，即為氣候變化對人類健康的影響制定一個基于證據的行動框架，并具體提議五個重點領域——應對氣候變化與其他重要的健康決定因素和趨勢的相互作用、比較短期干預措施的效果、評估非衛生部門政策對健康的影響、加強公共衛生系統應對氣候變化對健康的影響等[8]。

2011年，為應對氣候變化、維護和促進公共衛生，全球氣候與健康聯盟在德班成立。該聯盟由來自世界各地的衛生和發展組織組成，其目標是將健康影響納入全球、國家和地方應對氣候變化的政策中，將氣候變化對健康的影響保持在最低水平，并最大化氣候變化的緩解效益及其對健康的效益。重點是通過世界各地的共同努力，鼓勵和支持衛生部門在緩解和適應氣候變化方面以身作則；提高對氣候變化造成的健康威脅認識，以及認識到在能源、交通、食品和住房等領域，選擇適當的氣候緩解政策可能帶來的健康效益。

2015年7月，WMO和WHO共同發布新版《高溫健康預警系統指南》，以應對日益頻繁和嚴重的高溫熱浪天氣對健康的不利影響。該指南涵蓋評估高溫的方法、高溫的干預策略、基礎科學和方法，促進更廣泛地發展和應用高溫早期預警系統，提供以氣象或氣候預測為基礎的信息，將氣象、衛生、應急等部門，決策者和公眾聯合起來開展行動，提醒決策者、衛生相關部門和公眾采取行動，減輕高溫可能對健康造成的危害。

2018年初，WMO、UNEP和WHO發起了全球健康、環境和氣候變化聯盟，旨在通過改進天氣、氣候、大氣和水文服務，以及改善對諸如危害性空氣質量等環境健康風險的監測和管理來改善健康結果。

2018年10—11月，WHO在日內瓦召開首次全球空氣污染與健康大會，針對“空氣污染、氣候變化和健康保障”這一重大全球調整，各國和各組織作出了70多項改善空氣質量的承諾，共商解決方案，提出聯合攻關實現到2030年減少全球1/3與空氣污染有關的過早死亡。

2018年12月，WHO與氣候變化與健康聯盟、歐洲區域委員會在波蘭卡拖維茲舉行的全球氣候變化與健康峰會上，進一步闡明《氣候和健康問題上的行動呼吁》，其中概述了1個十項優先級政策行動，以促進氣候和健康效應取得實質性進展。

2019年，WHO將空氣污染視為最大的環境健康風險；同年啟動了新的五年戰略計劃——《第十三個工作總規劃》。該規劃側重于三個“10億”目標：全民健康覆蓋受益人口新增10億；面對突發衛生事件受到更好保護的人口新增10億；健康和福祉得到改善的人口新增10億。此外，WHO進一步公布了2019年要重點解決的十大威脅健康的問題[9]——空氣污染和氣候變化、非傳染性疾病、全球流感、生存環境惡劣、抗菌素耐藥性、埃博拉病毒和其他高威脅病原體、初級衛生保健薄弱、不愿接種疫苗、登革熱和HIV。

2 氣候變化如何影響健康

遺傳和環境氣候因素變化都扮演著疾病致病原的不同角色。然而，短時間內大量的全球性普遍增長不太可能被解釋為遺傳所致，因此，有必要進一步研究氣候變化和各類環境因素的作用和影響[10]。總體來看，氣候變化通過多種途徑影響公眾健康[11]（圖1），直接的影響主要是以氣候驅動為主的健康暴露風險，中間藍色途徑包括所選的氣候驅動樣例——這些驅動給人類帶來健康威脅的途徑以及造成的健康影響；間接方面涉及人類對氣候變化的健康影響的脆弱性的環境和生物條件（左側灰色途徑）以及社會行為因素等綜合作用（右側灰色途徑）。因此，不同國家健康風險的致病因子，可通過不同氣候特征和社會經濟條件的比對獲得[12-13]。

圖1 氣候變化對健康影響的途徑[11]Fig. 1 The exposure pathways by which climate change affects human health[11]

3 溫度對健康的影響

國內外大量研究表明[14]，溫度是影響公眾健康死亡風險最重要的環境因素。健康風險很大程度上取決于氣候變化和人體的適應性，人體具有較強的調節機制，長期居住于某一區域時，會對所在地的氣候條件有一定適應性。只有當氣候要素偏離人體正常的適應范圍，才會對健康產生負效應。因此，生活在炎熱氣候中的人，更易適應極端炎熱環境[15-16]；而那些生活在寒冷氣候中的人，往往能更好應對嚴寒天氣[17-18]。

3.1 高溫和健康

IPCC關于全球升溫1.5 ℃影響的特別報告[4]指出，2006—2015年全球平均溫度比工業化前基線高0.86 ℃。而相對于1981—2010年地面氣溫的平均值來看，2015—2018年是全球溫度記錄中前四個最熱年份。NOAA最新研究顯示，非洲、亞洲、歐洲、大洋洲和南美洲，2018年位列前10個最暖年份。

環境溫度的變化能引起生理壓力，改變人的生理對有毒有害污染物的反應[19]。高溫對公眾健康已構成一種越來越大的生命威脅，溫度每升高閾值水平1 ℃，死亡率會上升大約2%～5%。2000—2016年，全球每年受熱浪影響人數預估1.25億[20]（圖2），較1986—2005年的平均值，個別熱浪的平均時長已增加0.37 d。2018年春末和夏季，歐洲大部門地區經歷了異常高溫，北歐和西歐的大部分地區，氣溫遠高于平均水平，但降水量卻遠低于平均水平。對照追溯1748年的觀測資料，瑞典南部隆德5—7月的降雨量僅為此前記錄的最低值的一半左右，丹麥經歷了最炎熱的夏季5—7月，挪威和芬蘭也經歷了最熱的7月。溫暖的夜晚和高濕度，也是這一時期的明顯特征，拉脫維亞里加連續七晚在20 ℃以上，8月1日瑞典卡爾斯克魯納的全國露點記錄為24.8 ℃。中歐最嚴重的熱浪發生在7月底和8月初，法國熱浪持續時間同2003年，強度略低，但仍致使1500人死亡。

圖2 2000—2017年，全球每年受熱浪影響的（或“熱浪暴露事件”）的人數變化[20]（藍線）（單位：百萬），相對于1986—2005年的平均值（紅線）Fig. 2 Change in the number of heatwave exposure events (with one exposure event being one heatwave experienced by one person) compared with the historical average number of events (1986—2005 average)[20]

3.1.1 高溫對健康的影響

熱相關死亡率是公共衛生領域非常關注的一個問題，特別是在氣候變化背景下。預計氣候變化將通過提高溫度和更高的熱浪頻率或嚴重程度，加劇熱對健康的影響[21-23]。熱浪具有周期性和偶發性，多發生于夏季，其中，中緯度地區對熱浪最為敏感，但由于人的氣候適應性，夏季初的熱浪影響要大于夏季后期的熱浪效應[24]。熱浪期間，65歲以上老年人死亡率增加更為明顯[25]。

盡管一些研究已提出了環境溫度與死亡率之間的相關性[26-29]；尤其高溫和急速上升的死亡率關系密切[30-32]。2003年6—9月，歐洲遭遇持續高溫天氣[33-34]，12個國家7萬多人死亡，是這些城市初期預計最高死亡率的4～5倍。2010年，俄羅斯聯邦發生的為期44 d的熱浪造成了56000人額外死亡[35]。

研究者已經提出了一系列方法來解釋應對和適應熱環境變化的影響，例如采用模擬城市（社會人口特征相似但平均溫度不同的城市）和模擬年份（有史以來最熱年份）等方法[36-37]。短期內，熱浪可嚴重影響大量人群，常會觸發衛生突發事件，造成超額死亡、一連串的社會經濟影響（如工作能力和勞動生產力喪失），以及衛生服務提供能力喪失等。而長期持續暴露于過量的高溫的室內外工作人員，常會使工作變得無法忍受或十分危險。因為全天持續升高的溫度，將造成人體產生累積生理應激，其中包括呼吸系統和心血管疾病、糖尿病和腎臟疾病等。

熱浪通常伴隨著電力短缺，能擾亂衛生設施、能源、交通和水資源基礎設施，從而觸發次級衛生風險。例如，2018年在澳大利亞和美國發生的熱浪造成對制冷設備的需求超過了電網載荷，致使數萬人斷電。此外，熱浪還能增加野外火災的發生風險[38]，擴大安全和衛生風險。如2018年在斯堪的納維亞和加利福尼亞發生的火災以及2010年在俄羅斯聯邦發生的火災。

3.1.2 高溫對健康的影響機制

溫室氣體濃度增加會導致全球平均和極端溫度升高，人體內部溫度控制能力喪失，極端炎熱時出現痙攣、虛脫、中暑和高熱等一系列疾病。高溫能直接造成死亡，也能在熱浪或季節性高溫延長時，對脆弱群體造成滯后的衍生影響，因此，熱應激是人類面臨的最高的環境威脅之一，高溫對人體健康的影響機制見表1。高溫熱浪主要通過兩種途徑引起死亡[39]，一是人體長時間暴露于高溫環境中易發生中暑，如果不及時治療將發展為重癥中暑；二是高溫熱浪可通過加重原有疾病而造成死亡。

表1 高溫對健康的直接和間接影響機制Table 1 Direct and indirect effects of high temperature on health

3.2 低溫和健康

預計到2100年，全球近48%～74%的人口將遭受熱浪侵襲[40]；而近幾十年來極地渦旋的移動，可能會導致中緯度地區的冷期增加[41-43]。

3.2.1 低溫對健康的影響

低溫比高溫能更間接地影響死亡率。許多研究表明，寒冷天氣時期，發病率和死亡率在增加；但冬季較夏季的死亡率更高[44-46]，除較高的傳染病（流感）和較重的空氣污染外，部分歸因于冬季較低的溫度。盡管極端低溫事件中，低溫引發的發病率和死亡率，并不會像極端高溫事件中急劇上升；但低溫仍舊是暴露人群關注的一個重要問題。

空氣污染可以改變寒冷天氣的影響[47-48]，增加寒冷與高污染死亡率之間的聯系。心血管引發的死亡率是最常見的與天氣寒冷有關的健康效應[49-54]。心血管疾病約占發達國家死亡率的50%，特別是在寒冷天氣事件下更容易受到影響。低溫與血壓膽固醇、纖維蛋白原和紅細胞計數等指標升高極其有關[55]，這些都是心血管疾病的危險因素，可導致心肌梗塞等疾病。此外，死亡率的季節性也發生重大變化，日本最高的死亡率在一個世紀的過程中已經從夏季到冬季[56]。

不同國家和公眾受到的氣候變化影響程度有很大差異[57]。例如，老年人比年輕人對冷熱溫變更加敏感[58]。Vardoulakis研究發現[59]，在所有納入分析的地區和城市中，老年人（尤其是年齡≥85歲的老年人）的風險最大；健康風險評估中的地理異質性可能反映出人口、健康、行為、城市和建筑環境特征的差異，預計氣候變化能導致本世紀英國和澳大利亞與熱相關的死亡率急劇上升，但與寒冷有關的死亡人數相應在減少。Kodra等采用氣候模型預測，21世紀變暖情況下，歐洲大陸地區和其他中高緯度地區仍有可能發生極端寒冷天氣事件[60]。2018年1月3—13日，印度次大陸部分地區遭受寒潮事件，造成135人死亡。

氣候的暫時變暖會使人們對高強度的寒潮更加敏感。在氣溫較高的社區，寒冷效應的影響明顯更高[61-62]。大多數美國研究發現，與寒冷相關的死亡率常滯后2～5 d[63-65]；而其他研究人員在一些社區1周或更長時間后才發現寒冷的影響[66-67]。

3.2.2 低溫對健康的影響機制

在缺乏生理、行為或有計劃適應更高溫度的情況下，評估未來氣候變化對健康的影響，往往需要考慮到平均溫度的變化。低溫環境的暴露和耐受，將啟動人體體溫調節系統，諸如肌肉收縮、顫抖、增加心率（心動過速）和快速呼吸（呼吸急促）等，保護身體免受環境溫度的影響，保持核心體溫在37 ℃（即98.6 ℉）左右；極寒時，人易出現體溫低下和凍傷；低溫暴露和體溫調節功能的衰減，易導致低體溫癥（核心體溫低于35 ℃），并間接形成凍瘡、肺炎和流感等。

4 濕度對健康的影響

未來的氣候可能會更加炎熱潮濕。濕度的增加也將加劇極端高溫對健康的影響，過高的濕度是潛在健康問題出現和存在的決定性因素。水蒸氣普遍存在于大氣中，并可能導致相對濕度變化，進而影響大氣氣溶膠的粒徑、化學成分和化學過程等物理化學性質。

4.1 高溫高濕的環境挑戰

美國國家氣象局將熱浪定義為“一段異常、不舒適的、炎熱和異常潮濕的天氣”[68]。在一定的溫度條件下，體溫調節通常是通過輻射和對流散熱來實現的。因此，在美國和加拿大的熱浪研究中[69-71]，經常使用雙變量指標，其中包括濕度和溫度對熱量的描述，例如，美國的熱量指數和加拿大的濕度指數[72]，這類方法包括濕度，因為空氣中濕度的含量在人體對高溫的熱調節效果方面起著不可忽視的作用。

在潮濕條件下，水蒸氣壓力會降低環境的蒸發能力[73]。隨著環境溫度的升高和接近皮膚的溫度，輻射熱損失的程度減小，更依賴于汗液的蒸發來限制身體溫度的升高[74]。因此，熱帶季風不僅限制了人體熱量的輻射和對流，而且還減少了蒸發熱損失，這是因為皮膚表面汗液和潮濕空氣之間的水蒸氣壓力梯度差不明顯[75]。在濕度方面，從溫暖到高環境溫度再加上高濕度對熱調節提出了實質性環境嚴峻挑戰[76]。

4.2 濕度對健康的影響

氣候對健康的影響，其中溫度在各類研究已得到廣泛關注；而Schwartz等研究發現[77]，“濕度對死亡率的影響幾乎沒有得到研究。”但實際上，高濕度可能會加劇高溫的不利影響和作用程度。

由于氣候變暖，預計天氣會變得“更加極端”，因此，高濕度可能會加劇高溫的不利影響，暴露在極端溫度和/或極端濕度下會增加死亡風險，即在夏季更熱和更潮濕，但在冬季“不那么極端”（更少寒冷和更少干燥）。因此，死亡率可能在夏季增加，而在冬季減少。在高溫下，增加特定濕度也更危險[78]。在高溫、高相對濕度的天氣下，紐約的心血管和呼吸系統疾病住院人數明顯增加[79]。

兒童的生理、代謝和認知不成熟，對某些環境暴露更為敏感，往往最容易受到環境對健康的不利影響[80-81]。受到濕度的不利影響，兒童的長期健康也不同程度受到影響[82]。日本的一項研究表明，哮喘患兒常在高絕對濕度的清晨赴急診室就診[83]。許多兒童呼吸系統疾病對相對濕度很敏感。阿根廷一項研究報告稱[84]，呼吸道合胞病毒和流感病毒與兒童因急性下呼吸道病毒感染住院時的月平均相對濕度呈正相關。研究發現[85]，低絕對濕度對嬰兒因呼吸道合胞病毒引起的下呼吸道感染的入院有保護作用。約旦進行的一項研究發現[86]，兒童因呼吸道合胞病毒引起的住院感染率和相對濕度之間存在顯著正相關關系。印尼一項類似研究也表明[87]，當平均相對濕度每上升1%，臨床肺炎住院的兒童所引起的呼吸道合胞病毒病例將上升6%。土耳其下呼吸道感染住院兒童的研究報告稱[88-89]，呼吸道合胞病毒感染病例數與相對濕度呈正相關。YoussefAgha指出，高層空氣相對濕度高于50%和更高的露點與兒童哮喘的惡化顯著相關[90]。

4.3 濕度對健康的影響機制

水蒸氣普遍存在于大氣中，并可能導致相對濕度變化，進而影響大氣氣溶膠的粒徑、化學成分和化學過程等物化性質[91-94]。熱效應影響人體的機制是復雜的，盡管它常被視為溫度的唯一產物，但實際上它是溫度、輻射、風和濕度之間相互作用的結果。相對濕度的變化可以影響體表蒸發，導致血液粘稠改變而影響發病。

濕度可以通過多種機制影響人體健康。一方面，低濕度會導致脫水，并促進流感等空氣傳播疾病的傳播[95-97]。另一方面，高濕度影響氣體交換率及肌體的最大攝氧量，使血流速度減慢、瘀滯，加劇熱應激的影響，因為濕度會削弱人體出汗和降溫的能力[98]。此外，高濕度水平也會影響呼吸健康，因為它們會促進細菌、真菌和塵螨的傳播[99]。

5 空氣質量對健康的影響

氣候變化改變著天氣，空氣質量與氣候變化兩者之間的關系十分密切。

5.1 全球空氣污染現狀

根據世界衛生組織報告[100]，全球超過90%的城市人口呼吸的空氣中，所含有的室外空氣污染物超過了世界衛生組織指導水平。造成健康不良的空氣污染物和導致氣候變化的溫室氣體，其濃度水平的上升是氣候變化的關鍵驅動因素。

從人類健康角度來看，空氣污染物通常包括顆粒物（PM）、地面臭氧（O3）、二氧化氮（NO2）和二氧化硫（SO2）。此外，一氧化碳（CO）和揮發性有機化合物（VOCs）在處理空氣質量問題時也常被考慮，因為它們是O3和PM形成的前體。溫室氣體通常被定義為二氧化碳（CO2）、一氧化二氮（N2O）、甲烷（CH4）和氟化氣體（F-gas）。CH4是一種揮發性有機化合物，是O3形成的前驅體，在處理空氣質量問題時也常被考慮。

5.2 氣候變化影響室外和室內空氣質量

家居內外的空氣污染是全球非傳染性疾病致死的第二大原因。2013年，世界衛生組織國際癌癥研究機構，評估發現室外空氣污染對人類有致癌作用，空氣污染的顆粒物質成分與肺癌發病率、尿道癌或膀胱癌的增加密切相關。其中，與室外空氣污染有關的過早死亡中約58%是因為缺血性心臟病和中風所致，慢性阻塞性肺疾病和急性下呼吸道感染分別導致18%的過早死亡，另有6%的過早死亡是由肺癌所致。空氣中的污染物可以穿透呼吸系統和循環系統，損害肺部、心臟和大腦。據估計，空氣污染每年導致700萬人過早死于癌癥、心臟病和肺病等。這些死亡人數中約有90%來自中低收入國家，在這些國家，工業、交通和農業的排放量很大，家庭中的爐灶和燃料也很多。

氣候變化的研究常集中在戶外空氣質量差，而絕大多數人更多在室內度過，這激起了學者研究氣候變化對室內環境影響的極大興趣。氣候變化除能引發環境（室外）空氣質量的各種組成和濃度水平，并將以各種方式進一步影響到室內空氣質量。因此，室內空氣質量對健康的影響比室外的更大[101]。

5.3 全球氣候變化背景下空氣污染對健康的影響

世界多地空氣污染程度依然很重，2012年，WHO報道全球近650萬人的死亡，可歸因于家庭室內和環境空氣的共同影響[102]。空氣污染對人類健康和環境會產生各種不利的直接影響[103]（圖3）；而間接影響，例如氣候變暖如何增加熱浪對人類健康造成影響的可能性，沒有被考慮在內，因為它們依賴于系統中難以預測的反饋機制。

圖3 空氣污染物和溫室氣體及其對氣候、人體健康和生態系統（含農業）的直接影響[103]Fig. 3 Common air pollutants and greenhouse gases and their impacts on climate, human health, and ecosystems including agriculture[103]

5.3.1 氣候變化對環境空氣污染的影響

短期氣候污染物是指在室內外空氣污染中，能產生強烈氣候變化效果，但在大氣中停留時間較短（壽命短至幾天、長達約十年）的污染物。因此，短期氣候污染物中的“短期”具體是指能采取果斷行動降低排放，快速改善空氣質量并降低近期氣候變化的速度。而短期氣候污染物，如CH4、黑碳和O3等均直接和健康相關，都與對人體健康有害的空氣污染和全球變暖相關。CH4本身就是危害嚴重的短期氣候污染物，主要來自農業活動，比如畜牧業和農業廢棄物處理，同時也是化石燃料的副產品。短期氣候污染物來源交通工具、農業、廢棄物管理、住宅和工業部門等多個部門排放的，對于衛生、環境和氣候部門來說，降低短期氣候污染政策是“雙贏”的選擇。

O3是排在第二位的短期氣候污染物，會對呼吸道產生不利影響，引起肺功能改變，增加哮喘發病率，并可能引起過早死亡。先期污染物，如CH4、氮氧化物（NOx）、VOCs、CO等，與陽光交互作用會形成O3。O3會降低植物的光合作用和生長，降低農業產量，威脅糧食安全，影響天氣模式和冰雪融化，引起洪水等傷害和危險健康的極端天氣事件。此外，O3能有效吸收太陽輻射，使氣候變暖。

氣候變化可能加劇或降低大氣顆粒物，進而影響室內外空氣質量。根據《全球疾病負擔研究》[104]，PM2.5是中國的第四大死因，在全球范圍內造成了沉重的疾病負擔。全球PM2.5水平預計將從1990年的350萬（95%置信區間300萬～400萬）增加到2015年的420萬（95%置信區間370萬～480萬）[105]。自2013年以來，PM2.5水平在中國主要城市得到監測，政府已經采取措施控制和降低PM2.5濃度。尤其是在北京，PM2.5濃度在城市地區占主導地位，已被證明與心血管死亡率0.4%的增長相對應[106]；籠罩北京的極端霧霾天氣可能導致重大的環境和健康影響[107]。2015年，全球疾病負擔研究表明，中國110萬人過早死亡和2200萬殘疾調整生命年與大氣PM2.5暴露聯系起來，PM2.5已成為威脅中國人群健康的重要風險因素之一。牛越等[108]通過對北京、上海和廣州三個城市PM2.5污染對醫院門診、急診量的影響，發現短期暴露于低濃度PM2.5，當日急診和門診量會呈現上升趨勢，而后該趨勢減緩；該暴露反應關系未發現明顯效應閾值。

氣候變化伴隨的氣溫升高，將增加很多區域的VOCs的生物源排放，也可增加NOx的產生率。另一些污染物如SO2，經過化學和物理過程形成硫酸鹽顆粒，反射陽光，對氣候會產生整體降溫影響。其他污染物，例如揮發性有機化合物，是O3和次生有機氣溶膠的前體，因此可以產生升溫或降溫的影響。大氣復合污染暴露對人群死亡影響的多中心研究顯示[109]，PM2.5與O3對心血管疾病死亡的影響存在拮抗，PM2.5與NO2共存時前者效應降低而后者相對穩健，O3和NO2之間存在協同作用。

5.3.2 氣候變化對室內環境健康效應的影響

氣候變化研究常集中在室外空氣質量，但絕大多數人更多處于室內，然而由氣候變化引起的室內空氣質量變化對居民健康影響的研究鮮有關注。實際上，人們絕大多數時間處于室內；雖然建筑將居民和室外大氣環境相隔離，但除非是最嚴密封閉的實驗室環境，否則，室外環境變化定會滲透并進一步影響到室內環境。美國氣候變化對室內空氣質量與居民健康影響委員會針對現階段氣候變化對室內空氣與公眾健康影響需應對的三大關鍵問題，重點闡述了氣候變化—室內環境空氣質量—健康的關系，相關結論清晰明確——“室內環境質量對居民健康有巨大影響，不良的室內環境有損居民的福祉。變化的氣候條件不一定會給室內居民帶來新的危害，但可能會讓已有的室內環境問題更加普遍，更加嚴峻，因而增加了預防和應對此類的緊迫性。”因此，從室內環境體會氣候變化的諸多影響[110]，十分必要。

氣候變化對室內環境質量的影響具有地域性，隨著時間和地域環境狀況的變化而變化；但總體來說，影響室內污染物濃度的因素主要有三類：污染源及其特性，建筑物的特性和人類活動。氣候變化和室內空氣間的關聯，研究不多，主要阻力在于缺乏確鑿的證據；而實際上，室內空氣質量的優劣在氣候變化的研究和相關政策的制定中，應當備受關注[111]。具體來說，氣候變化影響室內空氣質量的三個重要途徑[112]包括：1）室外空氣質量變化；2）以不同方式運作的建筑物；3）人類適應氣候變化的新行動。

6 公眾健康領域從科學研究走向應對策略

6.1 氣候變化、溫濕度和空氣質量對健康影響的交互作用

氣候變化帶來的挑戰對人類健康構成了前所未有的威脅，氣候變化、溫度變化和空氣質量等多種因素之間的交互作用，可能導致復合健康效應的影響和危害。中國巨大的人口和預測的未來氣候變化的幅度，決定了氣候和致病因素之間的交互作用將會非常激烈[113]。

6.1.1 氣候變化導致高溫暴露度升高

氣候變化將不斷增加高溫極端事件的強度和頻率，預計到2050年，高溫事件由當前20年一遇變為平均每2～5年一遇。大氣中溫室氣體的含量增加造成的變暖量預期，人類暴露于高溫的情況預計將會增加，即高溫事件的頻率、強度和時長有不斷增加的趨勢，且伴隨著對人體健康的廣泛影響。因此，特殊人群將更多暴露于高溫環境中，從生理上或社會經濟上對過熱造成的生理壓力、病情惡化和死亡風險的增加表現得更為脆弱，包括老人、嬰幼兒、孕婦、工人、運動員、參與室外娛樂活動的人群（如宗教活動或音樂節）和窮人。

6.1.2 氣候變暖將使空氣質量惡化

空氣質量對天氣條件有較強的依賴性，對氣候變化也十分敏感。因此，氣候變化能夠通過影響空氣質量，進一步放大空氣污染對人類健康和生態系統的影響。影響空氣質量和氣候變化的不僅涉及普通的化學成分，還與不同的大氣過程緊密相關，圖4描述了空氣質量與氣候變化的相互作用的復雜程度，主要集中在以下五個方面[114]：1）大氣成分的改變（CO2、CH4、PM、O3），2）大氣—生物圈之間的相互作用，3）大氣—冰凍圈的相互作用，4）氣溶膠—云相互作用，5）氣溶膠—輻射影響。空氣質量對氣候變化的直接和間接影響，都與大氣污染物與太陽輻射的相互作用相關。對流層臭氧對生態系統產生負面影響[115]，能減弱其對CO2的吸收能力。

6.1.3 溫度導致空氣污染加劇

空氣污染和溫度有密切的交互作用[116-117]，空氣污染可能使人們更容易受到溫度變化的影響。1993年，全球首次探討空氣污染（SO2、O3和吸煙）和高溫（30 ℃及以上）的協同作用研究發現雅典1987年熱浪期間的過度死亡，起因于兩者之間的協同作用[118]。

圖4 空氣質量與氣候變化的相互作用[114]Fig. 4 An overview of the main categories of air quality and climate change interactions[114]

PM與氣溫人群健康的交互作用已備受關注。Vanos等[119]研究發現，炎熱天氣下，SO2、PM10等空氣污染物對人群死亡率的影響更強。高溫作用下，空氣污染對死亡率的協同作用明顯高于中等溫度[120]，女性則表現出更強脆弱性，PM10對女性死亡率影響較大。研究表明，高溫會增強PM2.5的危害效應。高溫下，人體皮膚滲透性增強，呼吸頻率也加速，人攝入的空氣量增大[121]，更傾向開窗通風或外出，因此，相應PM2.5暴露量更高。段俊等[122]研究發現，大氣中PM2.5和溫度存在交互作用；隨著PM2.5濃度的升高，精神分裂癥的入院風險在增加；且在高溫時，PM2.5的危險效應更大。

近年來，研究表明，臭氧和高溫也表現出對人群死亡的健康協同影響。1987—2000年，美國97個城市的研究表明[123]，溫度作為混淆因子，分為高、中、低三類，對比研究發現，高溫修飾作用下，臭氧暴露每增加10 ppb（1 ppb＝10-9），死亡率隨之上升0.47%；研究表明，高溫加速了人對臭氧短期污染暴露的生理反饋。美國95個城區的發病和死亡風險證明[124-125]，高溫、高臭氧濃度共同作用，會產生溫度-臭氧的協同風險效應。當然，也有研究表明，空氣污染和溫度變化沒有必然關聯[126]。

6.2 氣候變化和空氣污染同源應對、協同控制

空氣污染仍然是中國城市面臨的最具挑戰性的環境問題之一，任重道遠。依據《2016—2018年中國環境狀況公報》，2016年，我國338個地級及以上城市中，僅84個城市（24.9%）空氣質量達標[127]；2017年，共有99個城市（29.3%）空氣質量達標[128]；時至2018年，空氣質量已達標的城市共計121個，占全國城市的35.8%[129]。值得一提的是，較2017年，2018年338個城市六項典型污染物濃度年際比較，SO2、CO、PM2.5、NO2和PM10已分別下降22.2%、11.8%、9.3%、6.5%和5.3%，而O3濃度繼續上升1.3%[129]。因此，在全球氣候變化背景下，空氣污染和氣候變化之間的交互作用在不斷增加。因此，應以公眾健康為中心，把大氣層視為一個整體有限的全球資源，不局限于目標地區可以避免意想不到的后果。最佳的應對措施是通過多因素協同控制減排，將氣候變化和空氣質量同源分析、共同應對、協同減排。

2018年10—11月，WHO召開的首次全球空氣污染與健康會議，使政府和合作伙伴聚在一起，希望通過全球共同努力來改善空氣質量并應對氣候變化。本質上，氣候變化背景下應對健康風險挑戰的關鍵，是充分理解空氣質量的改善將由應對氣候變化的減排能得以實現——通過有目標減排短生命周期氣候驅動因子（如黑碳）所獲得的收益，與應對氣候變化綜合減排的收效相比，兩者之間并無實質性區別。具體來說，通過實施氣候變化和空氣污染協同控制的雙贏政策[130]（圖5），確保氣候變化和空氣質量均收益的最佳組合方式，通常涉及降低能源消耗和旅行能耗，鼓勵人們采用每公里能耗更低的旅行方式。例如提高能源效率，較易實施開展，能同時改善空氣質量和減緩氣候變化影響，這并不是因為經濟手段非常給力，而是人能通過安裝低能耗商品和電器來有效克服能耗。其他雙贏方式，還包括新型非燃燒性質能源的增加和使用，如風能、太陽能、潮汐能和核能。

圖5 改善空氣質量和減緩氣候變化之間政策的權衡和協同[130]Fig. 5 The synergies and trade-offs between policies to improve air quality and reduce greenhouse gas emissions[130]

6.3 減緩和適應全球氣候變化對健康影響的應對策略

公眾健康領域正在從科學研究走向行動決策，應針對空氣污染和氣候變化對人群健康影響的廣泛證據，采取更積極行動，科學應對城市氣候變化和空氣污染治理[131]。

6.3.1 全球減緩和應對氣候變化健康影響的共性關鍵問題

城市作為減緩和應對氣候變化健康影響的載體之一，雖然全球城市間存在各方面差異，氣候計劃的完備程度也參差不齊，但關鍵問題有共性特點，集中體現在：1）需要將公眾健康效應納入全球氣候變化減緩和應對決策過程；2）氣候變化對健康的影響屬全球環境問題，需跨國界、多部門協調聯動和互通推進；3）除履約和科學研究之外，氣候變化減緩和適應政策還缺乏前瞻性和主動性，應對策略的靈活性和積極性也相對不足；4）政府、學術界和公眾對氣候變化影響的認知和行動舉措，處在漸進的動態過程中，多方主體廣泛參與氣候變化減緩行動的熱情，亟待有效激發。

6.3.2 IPCC 適應和減緩氣候變化健康影響的可持續發展路徑

適應降低氣候變化影響的風險效果有限，特別是在氣候變化幅度和速度較大的情況下；若更多減緩行動推遲到2030年，將會對21世紀升溫限制在相對于工業化前2 ℃以內帶來顯著加大的挑戰；因此，適應和減緩兩者相輔相成，是減少氣候變化影響所帶來風險的互補性戰略方法，可充分利用適應和減緩之間積極的協同作用機會，實現顯著減排。

2014年，IPCC的第五次評估報告[132]明確指出，許多適應和減緩方案可有助于應對氣候變化，但只靠單一方案卻不足以應對；通過綜合響應，將適應和減緩與其他社會目標相結合，可有效實施全方位的政策與合作；與可持續發展一致的氣候變化應對綜合策略會考慮適應和減緩方案產生的各種共生效益、不良副作用和風險；氣候變化減緩適應工作越多就意味著相互作用更加復雜，尤其是人類健康、水、能源、土地利用和生物多樣性之間。適應措施也具備為減緩提供共生效益的潛力，反之，減緩亦然。

關于具體適應和減緩的應對策略，IPCC的第五次評估報告[132]進一步提議：首先，適應和減緩響應常見扶持因素和限制因素，因為常見扶持因素可支持適應和減緩響應，通過投資對有效的制度和治理、創新和對環境無害技術和基礎設施的投資、可持續的謀生手段以及對行為和生活方式的選擇；第二，不斷加劇的氣候變化將加大對許多適應方案的挑戰，一些適應響應包括顯著的協同效益、協作和權衡；第三，各主要行業需減緩方案，使用綜合性方法，結合各類設施降低使用行業的能源使用和溫室氣體強度、脫碳能源供應、降低凈碳排放量和積極增加碳匯；第四，有效的適應和減緩響應將取決于國際、區域、國家和地方多種尺度的政策和措施；最后，通過多種綜合響應將減緩、適應及追求其他社會目標相結合，實現可持續發展的權衡和協同效應。

6.3.3 COP 24 減緩氣候變化健康影響的提議

2018年12月，聯合國氣候變化框架公約締約方第二十四屆會議（the 24th Conference of the Parties of the United Nations Framework Convention on Climate Change，UNFCCC COP 24）在波蘭卡托維茲推出世衛組織衛生與氣候變化特別報告[100]，針對氣候變化和健康，已提議七項措施減緩氣候變化。

第一，減少短期氣候污染物，是減緩氣候變化對健康影響的必要條件。具體減少短期氣候污染物的途徑可直接降低，同時能減少接觸空氣污染和相關疾病；也可間接降低，減少臭氧和黑碳對天氣和食品生產與食品安全的負面影響；或者通過減緩短期氣候污染物，改善交通系統、提倡健康飲食、改善廢棄物管理等。第二，將減緩和適應措施對健康的影響納入經濟和財政政策的設計，包括碳定價和化石燃料補貼改革。第三，將保障健康的承諾納入《巴黎協定》的規則手冊，并系統地將國家數據中心的健康狀況，國家適應計劃和國家信息通報納入《聯合國氣候變化框架公約》。第四，消除適應氣候變化的健康投資的現有障礙，特別是對具有氣候適應能力的衛生系統和“氣候智能型”衛生保健設施的投資。第五，促進衛生社區作為氣候變化行動可靠倡導者的參與。第六，動員城市市長和其他地方領導人，作為跨部門行動的倡導者，減少碳排放，增強抵御能力和促進健康；加強城市和其他地方政府參與《聯合國氣候變化框架公約》進程的正式機制，擴大促進健康和保護氣候的行動范圍。第七，系統跟蹤氣候變化減緩和適應所帶來的健康進展，并向聯合國氣候變化框架公約、全球衛生治理流程和可持續發展目標監測系統報告。

6.3.4 高溫天氣—健康行動歐洲應對氣候變化的模式

繼2003年熱浪天氣之后，歐洲17國制定了高溫天氣—健康行動預案，重點識別對健康產生不利影響的天氣形勢，跟蹤氣象預報，發布預警預報的機制和保護公眾健康的行動，以減少或預防發病和死亡，諸如將溫度預報自動轉換為超過某一預定熱波閾值的概率、建立健康預警的播報、針對脆弱群體的護理、實施監測與評估等。氣象機構提供必要的信息，聯合其他部門開展預防性健康措施，形成高溫—健康行動計劃[133]（圖6）。

圖6 歐洲健康城市高溫天氣—健康行動計劃[133]Fig. 6 Heat-health action plans for healthy cities in Europe[133]

歐洲在健康城市建設方面的經驗顯示，國際合作可以激發地方的領導力，促進政策變革，社會、經濟、環境、政治及技術力量將左右健康城市方法在城市發展中的成敗；這些經驗可在全球世界各地廣泛地推廣[134]。

此外，高溫致災的具體閾值依具體區域和具體時間而定。在某種程度上，人們可以通過生理的、自發的行為（例如穿較涼快的衣服）和有計劃的適應方式（例如，建立熱浪預警系統、提供空調、種植樹木和其他植被等）來應對較暖的氣候[135]。

6.3.5 減緩和應對氣候變化健康影響的中國智慧

過去40年來，中國經歷了快速的經濟和社會發展，作為世界最大的經濟體之一，在減少溫室氣體排放及應對氣候變化影響的全球努力中發揮了至關重要的作用。2007年，我國推出了《中國應對氣候變化國家方案》[136]，把應對氣候變化與實施可持續發展戰略、加快建設資源節約型、環境友好型社會和創新型國家結合起來，納入國民經濟和社會發展總體規劃和地區規劃，努力控制和減緩溫室氣體排放。2013年，我國提出“將健康融入所有政策”，將健康需求融入到相關政策，體現以人為本，平衡人與自然的關系。2014年，我國出臺《國家應對氣候變化規劃（2014—2020年）》[137]，提倡大力節約能源，優化能源結構，改善生態環境，提高適應能力，加強科技開發和研究能力，提高公眾氣候變化意識，完善氣候變化管理機制。

2016年，我國進一步發布《城市適應氣候變化行動計劃》[138]和《“健康中國2030”規劃綱要》[139]，提出“健康是中國可持續發展的核心內容”，健康被置于優先發展的戰略地位，所有的行動將遵循健康優先、改革創新、科學發展和公平公正四項原則。2017年，我國篩選適應氣候變化的28個試點城市，嘗試強化城市適應理念、提高監測預警能力、開展重點適應行動等綜合方法適應未來氣候變化，試點地區打造氣候變化國際合作示范窗口，與國際社會一起實施行動[140]。

因此，我國健康城市實現的要素之一是廣泛的公眾參與、建立共識，提高公眾在健康管理中的參與度，加強自下而上的聯系和監督，打造有益補充政府主導的自上而下的中國模式。