医学与社会
2019年08月号

气候变化损害健康,无人幸免!

作者:赵永刚

气候变化会对人类健康产生不利影响,甚至严重影响公共卫生和医疗体系的运转。如不采取措施,在未来几十年,与气候变化相关的发病率和死亡率将大幅增加,包括高温引发的疾病、空气质量欠佳引发的疾病、因食品质量及安全下降而导致的营养不良,以及在部分地区的蚊虫传播疾病;与此同时,工人的生产力会下降,特别是在低纬度地区影响更甚。由于气候变化引起的贫穷和不平等将会增加。减少温室气体排放的投资和政策,将有助于降低健康风险,带来中长期的收益。

对气候变化的观察和预测

自前工业化时代以来,全球平均地表温度增加了约1℃,其中0.8℃的增加发生在20世纪70年代以来。大气中主要的温室气体-二氧化碳的浓度已经从工业时代前的约280ppm(1ppm即百万分之一)上升到了现在的约410ppm。二氧化碳能在大气中存留几个世纪,而且有约20%的二氧化碳能存留1000年以上。其他一些短期的气候污染物,如甲烷、黑炭(一类大气气凝胶),也促进气候变暖。由于持续的排放,全球平均气温目前正以每十年0.2℃的速度增长(范围可能为0.1℃至0.3℃)。

温暖的空气可以储存更多的水分,因此温度的升高会带来降水模式的改变。例如,自1901年以来,美国东部连续5年的最大平均日降水量显著增加,美国东北部也增加了27%,而美国西部几乎没有变化。由于气温升高,土壤湿度也有所下降。北美地区每年春天的早早到来、积雪的减少都是由于人类导致的气候变化造成的,可以推测:在高排放的情况下,如果不改变水资源管理,本世纪末持续干旱的概率将会增大。

研究表明,温室气体排放正在以影响人类健康的方式改变气候。1971年至2010年这四十年间大气和近地表海洋温度的变化造成的全球效应,近三分之二要归因于人为的气候变化。此外,现在可以确定近期气候变化在个别极端天气和气候事件中所发挥的作用。

美国气象学会(American Meteorological Society, AMS)每年都会评估人类对气候的影响。它2016年的评估首次表明,如果没有人类活动引起的气候变化,以下三件事不会发生:创纪录的全球高温,高纬度海洋热浪及其对阿拉斯加的影响,以及亚洲的极端高温(2015年~2016年的厄尔尼诺导致东南亚极端高温)。

温室气体排放增强了气候系统的能量,导致一些极端天气和气候事件(包括热浪、洪水和干旱)的频率、强度和持续时间增加,从而给人类健康带来重要影响。据预测,到本世纪末,地球上的某些地区夏季最冷的一天都要比现在最热的一天还要热。气候变化还会导致海平面上升;据预测,如果平均气温不是上升1.5℃而是2℃,那么海平面会上升0.1m,这将令面临洪水威胁的人增加1000万。而如果南极冰盖变得不稳定,或者格陵兰冰盖消失,海平面可能会上升几米!

《巴黎协定》(Paris Agreement)是全球应对气候变化向前迈出的重要一步,但即使所有签署国都履行承诺,也不足以将全球变暖幅度限制在比工业化前高2℃的水平。预计到2100年,即使全面执行巴黎协定,气温与工业化前相比也会上升约3.2℃。因此,有必要在这些承诺的基础上紧急采取必要措施。气候系统固有的惯性意味着,在温室气体排放减少后,气候和气候变量将在几十年内继续变化。对于相关健康风险管理特别重要的是,变暖将是不均匀的,在不同地点会产生不同的危害。

气候变化带来的健康风险

20多年来,研究人员一直在研究气候变化对健康结局影响的程度和模式。然而,受限于资金有限等原因,证据仍然是支离破碎的。气候变化对健康结局的影响如图1所示。气候变化危害健康的主要途径包括直接影响,例如暴露于高温环境;通过自然系统带来的影响,例如对蚊虫传播疾病的影响;以及通过社会经济系统带来的影响,比如贫困会加剧对健康的影响。气候变化对心理健康的影响逐渐被认可,例如,暴露于洪水和其他极端事件会增加抑郁和焦虑的风险,且可能对先前就存在心理健康问题的人影响更大。

此外,人们也逐渐认识到了其他风险的存在。越来越多的证据表明,二氧化碳浓度的升高对主要谷物(如大米和小麦)的营养有不良影响,会导致蛋白质、一系列微量营养素和B族维生素水平的降低。气候和其他环境变化也会影响蔬菜和豆类的总产量,这对非传染性疾病的预防不利。

世界卫生组织(World Health Organization, WHO)估计,2030年至2050年间,每年约有25万例死亡与气候变化相关,其中的原因包括老年人热暴露增加,以及腹泻、疟疾、登革热、沿海洪灾和儿童发育不良。这还只是一个保守估计。此外,世界银行(World Bank)估计,如果没有气候适应性发展战略(即促进社会吸收气候冲击能力的发展,并根据变化制定有效的新应对战略),到2030年,气候变化因素可能迫使1亿多人陷入极端贫困。如果不加强和扩大现有的适应和减缓政策,特别是对低收入和边缘化人口以及对二氧化碳减排贡献最小的低收入国家的投资,风险将大大增加。

日益升高的气温将逐步降低劳动生产率,特别是在热带和亚热带地区。一项研究预估了三个涉及不同体力活动水平的领域(服务业、工业和农业)因高温而损失的工作量。据估计,2017年损失了1530亿小时的劳动时间(或34亿周的工作时间),比2000年增加了620亿小时,其中80%涉及农业部门。当玉米生长季节的温度偏离20℃左右的最佳温度时,来自103个玉米来源国向欧盟提出的庇护申请呈非线性增长,尤其是在温度更高的情况下。在其他因素保持不变的情况下,排放量将在2040年达到峰值,然后下降,那时预计庇护申请会增长28%。而到本世纪末,温室气体高排放量将会令庇护申请增长175%,相当于每年新增66万份庇护申请。

适应差距

当前针对气候敏感型健康结局的政策和措施并没有考虑到气候变化的因素,这意味着这些政策和措施必须修改才能更好地发挥作用。包括加强监测、改变特定病媒控制措施的时间和地点、调整建筑规范和建筑位置以应对气温上升和洪水风险、提高医疗卫生专业人员对与气候变化相关健康风险的认识。由于气候变化将持续数十年、数百年甚至数千年,因此需要采用迭代的风险管理方法来处理不断演变的健康风险。即使采取了适应措施,也不能完全避免风险,如果温度上升无法得到有效控制,那么某些地区将可能达到适应极限,例如,暴露于极端高温或海平面上升。

许多应对与气候变化有关的健康风险的方法并不在卫生部门,例如,确保水和粮食安全。需要卫生部门与有关部委之间的合作。

“零碳”(Zero-Carbon)经济对健康的好处

实现快速降低二氧化碳水平和短期气候污染物排放(包括甲烷、黑碳和氢氟烃)的一个障碍是人们认为经济脱碳困难且成本高昂。然而,向“零碳”经济过渡可能带来一系列利益,特别是健康利益。

据估计,全球每年约有650万人因环境空气污染和家庭空气污染而过早死亡。而且最近的分析表明,即使污染水平低于当前空气质量标准的要求,死亡率也会增加,我们需要更严格地限制空气质量。环境空气污染的主要来源因国家而异。例如,在美国,约58%的额外死亡是由于使用化石燃料,特别是交通、电力生产和工业造成的。在印度,用于住宅供暖和烹饪的固体生物燃料的使用很普遍,大约26%的额外死亡是由于化石燃料的使用,但随着能源需求的不断增加和清洁燃料使用的增加,这一比例在未来可能会上升。使用清洁、零碳能源的战略在减少死亡人数的同时,还能降低与气候危险改变相关的其他风险,具有巨大的潜力。

一项研究表明,在温室气体排放量适中、经济发展和人口中等增长的情况下,减少全球温室气体排放可在2050年减少约130万人的过早死亡。减少空气污染产生的经济效益——在全球范围内,每吨二氧化碳从50美元到380美元不等。将健康效益与实现《巴黎协定》目标(2℃和1.5℃)的成本进行比较可以发现,在全球层面实施缓解政策的成本可被健康效益的价值抵消。在东亚,据估计到2030年健康获益的价值将是边际成本的10至70倍,但即使在欧盟和美国等发达经济体,这种获益也可能是巨大的。另一项与《巴黎协定》2℃目标一致的美国减排政策研究表明,到2030年,清洁能源政策可以显著减少颗粒物和臭氧水平,从而防止约17.5万人过早死亡,此后每年减少2.2万人死亡(95% CI:1.1万~9.6万人)。此后,清洁运输每年可预防12万人过早死亡和14万人死亡(95% CI:9000万~5.2万)。尽管天然气比煤炭排放的二氧化碳和细颗粒物要少,但与之相关的甲烷泄漏(这是很常见的)会导致气候变暖和对流层臭氧的形成。

对城市环境的干预也为卫生和环境可持续的共同获益提供了重要机会。增加步行和骑自行车,以及使用公共交通工具、推广低排放车辆都可以通过减少空气污染、增加体力活动来降低非传染性疾病的风险,从而减少温室气体排放并改善健康状况,从而降低医疗卫生系统的成本。

粮食系统是土地利用变化、淡水需求和温室气体排放的主要驱动力。对全球生产40种不同农产品的3.8万多个农场的数据进行荟萃分析,结果表明,类似产品对环境的影响具有相当大的多样性(变化幅度高达50倍),这说明了采取缓解措施的潜力。一般而言,动物源性食品对环境的影响高于植物源性食品。一项系统性的审查表明,通过将目前的饮食方式转变为环境可持续性的健康饮食,高收入地区的温室气体排放量可以减少20%至30%,水和土地的利用也可以减少。环境影响的减少通常与动物性食品的减少量成正比。在高收入国家,饮食变化预计会在一定程度上降低全因死亡率,这一预测主要基于水果和蔬菜消费量与缺血性心脏病、脑卒中和某些类型癌症风险之间的负相关性。

虽然减少碳排放的政策对健康的益处可能很大,但也可能会产生意想不到的不利后果。一个例子是柴油发动机的引入,它曾经被推广用于减少温室气体的排放,但被发现比汽油发动机释放更多的细颗粒物和氮氧化物。再比如,为减少温室气体排放而设计的食品可能蛋白质含量低,再加上农业政策不合理的话,可能会威胁食品安全、提高食品价格,而这对贫困人口极为不利。此外,如果不改善通风,仅通过采用隔热、防通风措施来提高家庭能源效率的话,可能会导致室内空气污染,让整个家庭暴露于风险中。因此,制定政策时必须考虑并尽量减少这些潜在的有害影响。
目前,化石燃料的定价中没有考虑碳排放及二氧化硫、细颗粒物所带来的环境压力和健康成本,如果将这些成本也反映在化石燃料的价格中,相信不仅可以带来更多的收入,还可大幅减少二氧化碳排放和空气污染造成的死亡。

结语

气候变化正在给我们造成伤害、疾病和死亡,预计随着气候变化的进一步加剧,这些风险仍将大幅增加,如果不迅速投入资金应对的话,将威胁数百万人的健康。联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)最近的报告为土地、能源、工业、建筑、运输和城市的“快速而深远”过渡提供了强有力的理由,目标是到2030年将全球与人类有关的二氧化碳净排放量在2010年的基础上减少约45%,从而将全球变暖控制在1.5℃以内。这将减少自然系统和人类社会超过危害临界值的风险,同时提供更多的适应时间。

卫生专业人员在应对气候变化方面发挥着主导作用。他们可以主持卫生系统开发有效的适应措施,以减少气候变化带来的健康风险,促进民众的健康行为,配合跨部门行动减少社会和卫生保健系统自身对环境的影响,并开展关于气候变化对健康影响的研究和教育。气候变化对健康构成的普遍威胁要求卫生专业人员和政府采取果断行动,保护当前、乃至未来几代人的健康。

(编译:赵永刚)

参考文献:New England Journal of Medicine 2019;380:263-273

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