环境变化与人类健康

环境变化与人类健康摘要：全球环境变化与人类健康研究是目前地球系统科学研究关注的热点问题之一，引起了越来越多机构和科学家的重视，本文介绍了全球环境变化研究的内容，环境与人类的关系总结了在全球气候变化、臭氧层损耗、生物多样性的丧失、土地荒漠化和干旱、环境污染以及城市化等多方面给人类健康带来的影响。关键词：环境变化；人类健康；影响1引言1.1全球环境变化全球环境变化(GlobalEnvironmentalChange，GEC)是由人类活动和自然过程相互交织的系统驱动所造成的一系列陆地、海洋与大气的生物物理变化。过去在相当一段时间内，全球环境变化仅指全球气候变化，其包括全球变暖或温室效应、海平面升高和臭氧层耗散等。近年来，随着研究的深人，全球环境变化已不仅仅局限在全球气候变化上，它包括地球环境中所有自然和人为因素引起的大规模全球问题及其相互作用[1]。1990年美国的《全球环境变化研究议案》将全球环境变化定义为:全球环境(包括地质、气候、海洋、水资源、自然灾害、大气化学、生态系统和土地生产力系统)中能改变地球承载生命能力的变化[1]，也有将全球环境变化定义为由人类活动引起的组成地球生命支撑系统的生物物理和生态系统在大尺度水平上的变化[2]。因此，广义的全球环境变化除包括大气臭氧层的损耗和全球气候变暖外，还包括生物多样性的减少、土地利用格局与环境质量的改变(水资源污染、荒漠化、森林退化等)、人口的急剧增长等[3]。由日益严重的全球环境变化问题，对地球系统进行集成研究、旨在促进地球系统集成研究和变化研究以及利用这些变化进行全球可持续发展能力研究的联合体--地球系统科学联盟(EarthSystemSciencePartnership，ESSP)，由以下4大全球环境变化计划组成(1)世界气候研究计划(WorldClimateResearchProgramme，WCRP)[4]；(2)国际地圈生物圈计划(InternationalGeosphere-BiosphereProgramme，IGBP)[5]；(3)国际全球变化人文因素计划(InternationalHumanDimensionsProgrammeonGlobalEnvironmentalChange，IHDP)[6]；(4)国际生物多样性计划(AnInternationalProgrammeofBiodiversityScience，DIVERSITAS)[7]。这些大型研究计划相对独立又互为补充，构成了国际全球环境变化研究的计划体系ESSP，它是从全球角度对碳/能源、食物、水和健康问题等多个领域的研究，进而对整个地球系统综合研究，包括地球系统的结构和功能；系统的变化以及这些变化对全球可持续性的影响。目前，全球环境变化研究已经成为地球系统科学研究的核心，其直接目标是为人类合理开发利用自然资源，控制水、土、气污染，制定有关环境问题的重大决策提供科学依据，从而为人类可持续发展服务[8]。1.2人类健康世界卫生组织对健康所下的定义是“健康是指身体上、精神上和社会适应上的完好状态，而不仅仅是躯体无病。”所以不经常生病或没有残疾，不等于完全健康。而长寿也不是健康的唯一目的。健康除了避免经济损失外，更重要是它促进社会生产发展和促进家庭美满幸福。因此，健康是人生最大的财富。健康是指一个人在肉体、精神和社会等方面都处于良好的状态，它包含了身体的健康和心理的健康。传统的健康观念主要是指一个人生理功能状态良好，没有疾病或病症，世界卫生组织提出“健康不仅仅是躯体没有疾病，而且还是具备心理健康、社会适应良好的道德健康。”健康是人的基本权利之一，已日益成为社会发展和进步的重要标志，健康是生活质量的基础，是人类自我觉醒的重要方面；健康是生命存在的最佳状态，健康有着丰富深蕴的内涵。2环境与人类的关系环境是指人类的生活环境。人类离不开日光、空气、水、食物、土壤等环境要素，人和环境是密不可分的。太阳是生活在地球上一切生物的不可少的能量来源；水和食物是人类生存的基本物质，没有水就没有人类、没有动物、没有植物；空气亦称大气，人类一刻离不开它，人们每分每秒都在进行呼吸维持生命；土壤对人类生存起着至关重要的作用，我们的衣、食、住、行样样离不开它。在环境中绿色植物是生命的基础，是净化的园丁；我们的身体不能直接吸收和利用太阳能，必须依靠绿色贮存在动、植物中，然后才能以食物的形式被人体所利用以维持生命；另外人体所必需的元素如碳、氢、氮、氧等都是通过食用绿色植物而获得。绿色植物能消耗二氧化碳，放出氧气，保持大气层氧气和二氧化碳的平衡。绿色植物可以吸收滞留在空气中的大量尘粒，从而使之净化，使人感到清新；能分解污水中的某些有机物质，从而净化污水；能减少雨水的冲刷保持水土；能减轻风、旱、涝对农作物和蔬菜的危害；大面积的森林绿地能遮挡阳光的直射，能不断地散发水分从而能对大气温度、湿度和风速进行调节；还可以过滤吸收放射性物质；降低或消除生活环境中的噪声；改善和调节人体生理功能。人们生活在绿色环境中，心情愉快，情绪饱满，因而，绿色植物在保护环境中具有美化环境、陶冶情操、保护人体健康的功效。环境是指以我们人类为主体的外部世界，是人类生存发展的物质基础。人与环境，像鱼和水一样密不可分。环境创造了人类，人类依存于环境，受其影响，不断与之相适应；人类又通过自身的生产活动不断改造环境，使人与自然更加和谐。生活环境对人类的生存和健康意义重大，适宜的生活环境，可以促进人类的健康长寿。反之，如果对人类生产和生活活动中产生的各种有害物质处理不当，使环境受到破坏，不仅损害人类健康，甚而还会导致人类健康近期和远期的危害，威胁子孙后代。也就是说严重的环境污染，能造成生态系统的危机，导致人类的灾难。在全球化时代的今天，我们与周围世界的联系日益紧密和复杂，人类健康更多地被认为是生态、社会文化、经济和制度所决定的综合结果。因此，人类健康被看作是可以反映自然和社会经济环境状态的一项高水平的、重要的综合指标[9]，也是人类可持续发展追求的最高目标。人类健康对环境的变化非常敏感，任何自然和人文环境的改变，都可能影响到人类健康，甚至会给人类带来危机与灾难[10]。全球环境变化及其后果增强了人类对目前和未来健康的关注，对全球健康管理的需求越来越强烈。3全球环境变化对人类健康的影响3.1气候变化对人类健康的影响气候作为人类赖以生存的自然环境的一个重要组成部分，以不同的方式和程度对人类健康产生影响。据联合国政府间气候变化专业委员会(IPCC)预测，到2100年，全球平均气温将上升2℃[11]。气候变化将可能干扰地区的天气形式和生态平衡，影响地区的自然、生物系统，从而造成对人体健康的多方面影响。在由气候变化产生的健康效应中，最重要的一个方面就是对传染病传播的影响[12]。全球气候变化将影响许多传染病的传播过程。全球趋暖还将使海平面和海表面温度上升，从而增加经水传播疾病的发病率。环境污染及地球化学状况改变，除了直接损害人体健康外，还通过污染食物使人体致病。世界卫生组织指出，每年仅因气候变暖而死亡的人数就超过10万人，如果这一情况不能得到改善，到2030年，全世界每年将有30万人死于气候变暖[13]。气候变暖问题已成为世界十大环境问题之首，其对人类健康的影响已引起国际社会和各国政府的普遍关注。3.2臭氧层损耗对人类健康的影响臭氧是位于平流层的重要气体，它保护着地球上的生命免受有害的太阳紫外线(UV)辐射。由于近几十年来，工业制冷的合成化合物氯氟烃类(CFCs)、卤代烃(halnos)、气雾剂、绝缘泡沫、阻燃剂、一氧化氮和甲烷等的大量开发和排放，使臭氧层遭到破坏，导致“臭氧空洞”现象。除热带之外，大部分人口居住在中纬度地区臭氧层总含量均有中等程度耗减。臭氧层的耗减将增加地面的UV辐射，对人类、海洋鱼类、陆地和海洋生态系统与植物生长率都有十分严重的危害[14]。对人类和其他动物而言，其影响包括免疫系统抑制；增加严重晒斑、白内障和表皮损害的发病率；减少维生素D的合成；导致皮肤癌。UVB辐射在低空大气层的增加会催化氮氧化合物和碳氢化合物产生高浓度的大气污染物从而对人类的呼吸系统产生不良影响[15]。3.3生物多样性对人类健康的影响生物多样性包括所有植物、动物、微生物物种以及所有的生态系统和它们形成的生态过程，是一个描述自然界多样性程度的内容。现在地球上的动植物物种消失的速率，比过去6500万年之中的任何时期都要快上1000倍，大约每天有100个物种灭绝，且这样的丧失是不可逆转的[16]。生物多样性为我们提供了大量生存必需品，并在对生命的保护和面对压力生命所具有恢复力方面发挥着重要作用。首先，农业、林业、畜牧业和渔业的许多品种都来自野生物种；其次，生物多样性还是医药的源泉；再次，从生态系统水平上说，生物多样性对于维持生态平衡、调节气候、保持水土以及清除污染美化环境方面有着不可估量的作用[17]。有研究表明，森林退化会影响多种流行病(虫媒疾病、疟疾、黑热病、丝虫病、血吸虫病等)的传播和分布规律，威胁人类健康。从长远来看，生物多样性的丧失将使人类生存最重要的基础受到严重威胁，导致为人类提供必需品和服务的生态系统退化。生物多样性的丧失还意味着我们正在失去大量对人类健康有益的生物药源性化学物质和基因，会导致大量未被利用的物种失去潜在利用价值。其健康后果正在引起越来越多的关注，同时我们还应关注、了解和评价现代生物技术食品对人类健康的影响。3.4荒漠化、干旱对人类健康的影响在干旱和半干旱地区，土地荒漠化和干旱严重威胁着人群的健康。首先，荒漠化和干旱会影响粮食产量，导致营养不良，饥饿甚至是饥荒。粮食短缺不仅影响儿童身体健康(营养不良；维生素缺乏；发病率、死亡率的增加；影响身体和智力发育)，而且也会导致成人某些疾病的增加(心血管疾病、高血压、肺部疾病、糖尿病和肾病)。第二，干旱导致水资源的缺乏、污染，引起疾病的传播。水资源的缺乏导致居民使用受污染的水，从而引起各种疾病，如由于饮用不干净的水引起的霍乱、伤寒、甲肝等传染病，由于水资源缺乏通过皮肤接触的引起的脓疱病、沙眼等传染病。第三，在干旱地区，特别是非洲地区，一方面干旱的气候条件容易引起某些疾病的爆发，如流行性脑脊髓膜炎；另一方面，干旱季节，土地退化严重，迫使人口迁移，从而增强了如艾滋病、疟疾等传染病的传播。第四，干旱容易导致森林火灾的发生，火灾产生的浓烟会引起附近居民患呼吸系统疾病，甚至导致婴幼儿死亡[18]。第五，荒漠化带来的沙尘暴除了进一步加速干旱区域的贫瘠化和荒漠化，给工农业和交通运输带来严重危害外，还可能诱发多种疾病，危害人类健康，引起严重的公共卫生问题。3.5环境污染对人类健康的影响近几十年，人类活动所造成的环境污染已不仅仅是区域性问题了，有的甚至成为全球性的环境问题。如持久性有机污染物(POPs)的跨界污染已成为人类面临的严峻挑战。POPs在环境中降解缓慢、滞留时间长，可以沿食物链逐级放大，导致低浓度存在于大气、水、土壤的POPs物质可通过食物链对处于最高营养级的人类健康造成严重损害。POPs物质因具有半挥发性，使得它们能够以蒸汽形式存在或者吸附在大气颗粒物上，可在大气环境中作远距离迁移，并通过“全球蒸馏效应”和“蚱蜢跳效应”沉积到地球的偏远甚至极地地区，导致全球范围的污染传播。POPs不仅导致人类肝、肾、神经系统等器官组织中毒，具有致癌性、致畸性和致突变性等，而且具有内分泌干扰作用，影响人类的生殖和繁衍能力圆。再如重金属污染物，现已成为威胁人类发展的重大环境问题。过量重金属对人体的威胁极大，大多数都能抑制生物酶的活性，破坏正常的生物化学反应，低剂量的这些污染物就能够使机体代谢发生紊乱，诱发疾病，甚至死亡。重金属通过空气、水、食物等渠道进人体内，产生遗传毒性、生殖毒性等，它们具有抗生育能力，阻碍胚胎的正常发育，影响儿童的正常成长，同时威胁着成人的健康，严重限制了人口的健康和可持续发展[19]。此外，汽车尾气的排放造成地面臭氧和氮氧化合物的增加，使光化学烟雾加剧，加上燃煤和城市建筑工程所形成的空中细微悬浮粒子浓度增加，直接或间接影响到人类