極端天氣氣候與空氣質量對健康影響#

吳楊* 彭俊文 何雨璐 盧秋云 李永紅△

（成都信息工程大學電子工程學院，四川 成都 610225）

極端天氣氣候已經對世界各國的公眾健康產生廣泛的影響，如造成人群罹患各種疾病、影響心理健康，甚至導致過早死亡等0。空氣污染是全球導致過早死亡的第四大風險因素，在2019 年，全球污染成分中空氣污染致死占比約75%。截至2022 年，全球只有 3%的城市空氣質量未超過世界衛生組織（WHO）的限值（AQG2021）2。在我國，隨著政府相應政策的實施，空氣質量總體得到明顯改善，但離WHO 新修訂標準仍有較大差距。據研究，我國臭氧濃度逐年上升，空氣質量改善仍面臨著多重挑戰3。因此，持續跟蹤極端天氣氣候與空氣污染對健康影響的研究對維護國家公共衛生安全和經濟可持續發展至關重要。

1 極端天氣氣候事件對健康的影響

極端天氣氣候事件是指天氣或氣候變量的值偏離觀測值范圍附近閾值的現象4。根據IPCC 評估報告，極端天氣氣候事件的頻率和強度上升，對生態系統、人群、居住區和基礎設施產生了廣泛而普遍的影響，這些影響更多的被歸因于人為因素引起的氣候變化5。全球氣候變化造成極端天氣氣候事件頻發，對人群健康產生多維的、廣泛而復雜的影響。在極端天氣氣候事件發生時，其天氣或氣候變量會偏離正常值，達到一定閾值則會直接對人類健康造成損害，同時間接影響例如極端氣溫和極端降水導致的洪水、水災后疫病流行、野火，以及由此造成的公眾擔憂等。

1.1 極端氣溫對健康的影響

極端氣溫與死亡率和發病率有密切關系。根據研究發現，低溫和高溫均會增加人群的死亡風險，氣溫的升高或降低，都將導致非意外死亡率，呼吸系統死亡率增加；腦血管系統死亡率對氣溫升高增加2%，而高溫造成的健康效應是相對急性的，低溫效應造成的死亡人數卻更多6。

1950 年以來，高溫熱浪等極端熱事件在全球陸地區域增強增多。全球平均每年近4.7 億人受一般危害程度熱浪影響，受較強危害程度熱浪影響近9000 萬人，受超強危害程度熱浪影響達170 萬人。Chen 等7的研究表明，環境溫度與所有自然原因和主要心肺疾病死亡率之間的非線性關聯。極端高溫天氣在城市人口密集區往往帶來更高的死亡率。研究顯示，居民的死亡率與熱夜存在著顯著聯系，而人為排放和城市化增加了城市復合極端高溫的風險，晝夜復合型極端高溫對人類健康的危害大于單一的熱晝或者熱夜8。

1.2 極端降水對健康的影響

極端強降水事件指在某一特定地點極少發生的、具有高強度的降水事件。極端降水主要導致澇漬害等的發生，是造成作物生長不良、嚴重減產的農業氣象災害。洪水致災具有廣泛影響，尤其對于低收入群體。在全球范圍內18.1 億人直接受到百年一遇洪水的影響，低中等收入國家的受災人口占世界受災人口的89%，而極端降水后所導致的洪澇災害可使傳染性疾病的發病率顯著增加例如洪水過后腹瀉風險在距離長江較近的城市逐漸增加10。

2 空氣質量對健康的影響

空氣污染是影響空氣質量的重要原因，空氣污染物每種成分的含量如果超過一定閾值，可對人體健康產生不利影響。來自世界各地的研究表明，空氣污染是顯著增加發病率和死亡率重要但可避免的風險因素12。空氣污染包括顆粒物污染、近地面臭氧污染等，對人類健康有急性和慢性影響，其影響范圍從輕微的上呼吸道刺激到慢性呼吸道和心臟病、兒童急性呼吸道感染及成人慢性支氣管炎等。Doiron 等13研究表明，空氣污染與肺功能降低和慢性阻塞性肺疾病患病率增加有關。也有許多研究表明，空氣污染可能會導致抑郁的發生，尤其是PM2.5 與抑郁之間的關聯性更為顯著14。

2.1 顆粒物污染對健康的影響

全世界86%的城市居民暴露于超過2005年WHO準則規定的年平均PM2.5 水平以下17。國際上早期。關于顆粒物健康危害的流行病學研究表明，空氣中的顆粒物對呼吸系統和循環系統例如肺癌、心律失常、心肌梗塞等具有短期和長期的健康影響18。研究發現，長期PM2.5 暴露與缺血性卒中的風險較高有關，室外的PM 增加了患癌風險，顆粒物污染也與阿爾茨海默病之間存在密切聯系20。

早期中國針對PM10 和PM2.5 的流行病學研究，獲得了中國大氣污染短期暴露與居民日死亡率和入院率的暴露-反應關系。隨著高分辨率和較長時間尺度的污染物濃度分布數據集和暴露評估模型被構建與應用，許多研究初步建立了中國大氣污染長期暴露與人群死亡率或發病率的暴露-反應關系21。

2.2 近地面臭氧污染對健康的影響

近地面臭氧是一種有強烈氧化性的二次空氣污染物。早期Jerrett 等22研究顯示，臭氧濃度的增加與心肺致死風險的增加顯著相關，也與呼吸系統原因的死亡風險有關。Malashock 等23的研究顯示，2019 年占全球人口40%的城市地區，占全球臭氧歸因死亡率的37%。一些針對我國全國性隊列研究顯示，長期臭氧暴露會增加全因死亡、全呼吸道疾病死亡、慢性阻塞性肺疾病死亡的風險，還與心血管疾病、缺血性心臟病和中風死亡之間存在顯著的正向關聯24。

2.3 極端天氣氣候事件和空氣質量共同對健康的影響

化石燃料和生物質燃燒會產生細顆粒物和超細顆粒物、溫室氣體和氣候污染物，進而驅動氣候變化與空氣污染，而近年來，極端天氣氣候事件表現出更強烈的強度，并呈現更頻繁的發生趨勢。

而這兩者都會直接或間接地影響人類健康，因此從這個角度說，極端天氣氣候事件與空氣質量對健康具有協同性。

例如，Wang 等25在我國廣州的研究發現在最后一個孕周暴露于熱浪可獨立觸發早產，中度熱浪也可能與PM2.5 暴露協同作用，增加早產的風險。

3 結論

未來一段時間內，地球將繼續經歷全球變暖的趨勢，預計極端天氣氣候事件的頻率和強度將進一步上升，氣候變化影響和風險的廣度深度也會進一步擴大。自《國家適應氣候變化戰略》發布以來，我國在適應氣候變化方面取得顯著成果，但對氣候變化影響和風險的分析評估仍存在一些缺陷，缺乏對適應氣候變化的重視程度和行動力度。

因此，加強對極端天氣氣候和大氣污染對人群健康的前瞻性研究，探索空氣污染和極端氣候事件獨立且相互協同的健康效應，總結影響氣候變化和空氣污染的來源和關鍵成分，為暴露評估模型、人群健康估計、預警預測風險的研究及新技術發展提供科學數據支撐，是目前減少空氣污染和極端天氣氣候事件所致健康危害的最為迫切和緊要的方式。