生态界有那么一句名言“越南的一只蝴蝶扑动翅膀，将导致北美中部的一场暴风雨”，深刻揭示出自然界千丝万缕、纵横交错的关系。人类的健康也如此。健康水平虽主要取决于社会环境，但并不意味着自然环境(包括气候)对健康没有影响。人类健康的维持是与地球的自然系统不断综合的结果，大气环流的自然变动、温室效应、海平面的升降、水的供给、同温层臭氧减少和紫外线(UVR)过强等变化会造成生态系统的紊乱，并会对人类健康产生不良影响。不良影响的产生可能是直接的，也可能是间接的。长期气候变化可能的间接影响尤为突出。

　　天气的某些变化会助长某些疾病的蔓延和使病情加重。许多疾病的分布与气候有关，如一度肆虐刚果河流域的埃博拉病毒，就直接与当地的湿热气候以及落后的卫生设施有直接关系。全球气候变化常导致局地气候和天气的剧烈变化，对人类健康产生广泛的影响。总体来看，其负面影响超过正面影响。

　　（一）直接潜在影响

　　人体皮肤每平方厘米有10个冷觉和热觉感受器，能感受0.003℃的皮肤温度变化，进而促使人体体液平衡，并使肝功能和食物消化吸收等生理代谢发生变化。如寒冷(炎热)时，血红蛋白含量升高(降低)、白蛋白含量低(高)、丙种球蛋白含量高(低)，甲状腺活动强烈(迟缓)；天气转冷(暖)时，肾上腺活动减弱(增强)。正是这种随着周围热环境变化而进行的人体生理功能调节，使得人体能够与周围环境之间保持热平衡，以维持恒定的体温。因此，周围环境的温度以及与温度有关的湿度、风速等，直接影响着人体的舒适程度。

　　在大多数情况下，天气是疾病的"诱因"。天气变化过速或过度时，会使一些人的机体失调而发病。如天气过于炎热，人容易出现中暑、热衰竭、热疲劳等疾病；天气过于寒冷，人容易患感冒、支气管炎、哮喘、关节炎、心血管病等疾病。下大雨、暴风雪，或久阴转晴等天气突变会诱发偏头疼，冷热巨变会引起胆囊代谢紊乱，使胆固醇分泌物增多并与胆汁中的盐分分泌一起沉淀形成胆结石，等等。

　　（1）热浪

　　气候变化对人类健康主要的直接影响是极端高温产生的热效应，它将在更大范围内变得更加频繁、更加广泛。全球气候变化似乎伴随着热浪频率和强度的增加。由极端高温事件引起的死亡人数和严重疾病也将可能增加。热浪对健康的影响城市比郊区和农村要大得多。由于城市“热岛效应”，市区高温不仅高且持续时间长。全球气候变暖对热相关死亡人数产生重大影响。热浪冲击频繁或程度严重导致死亡率及某些疾病特别是心脏、呼吸系统疾病的发病率增加。

　　人们对天气－死亡率变化趋势做了多方面研究，提出了“热阈”的概念，当气温超过热阈时，死亡率显著增加。例如，美国芝加哥市1995年热浪期间，死亡人数达500人以上，其中老年人死亡率最高；对上海10年(1980~1989)调查研究发现，当夏季气温超过34℃时死亡率急剧上升，未来随着热浪发生频率和强度的增加。同时还发现，夏季早期的极热天气比晚期的极热天气对死亡率有更大的影响，这可能是因为到了夏季晚期，人们对炎热天气适应的缘故。

　　在天气的诸多要素中，高温是对死亡率产生重要影响的主要因素，湿度和风力为次要因素，只有温度超过“热阈”时，其它天气因素才产生显著影响。研究表明，炎热强度及持续时间比之瞬时最高温度对死亡率有更大影响。在1995年美国和威尔士热浪期间，估计死亡人数有一半以上是由当时空气污染加重引起的。夏季热浪首先影响的人群是老人、儿童及病人，导致这些人群热胁迫死亡率急剧上升。例如，在美国洛杉矶，热浪期间老人的死亡率是一般水平的2~4倍；而85岁以上老人的死亡率则达到一般水平的8倍。在一些发达国家，老年人正在逐年增加，受热浪影响也最大。发展中国家受热浪影响比发达国家更严重。在美国，许多人受益于空调，减轻了热浪的影响。

　　随着全球气候变暖，高温和热浪发生的频度和严重性均有所增加，在一些城市进行的调查发现死亡率上升与温度增加有关。人们对天气一死亡率变化趋势做了多方面研究，提出“热阑”的概念。当气温超过热阅时，死亡率显著增加。美国芝加哥气温在34～40℃持续五天后，死亡率较上年同时期增加85%，至少700例死亡直接与气温增加有关；英国伦敦1985年夏季的高温引起死亡率上升16%，中国上海10年（1980～1989)调查研究也表明，夏季气温超过34℃，死亡率急剧上升。加拿大、埃及等国的研究也发现相同的规律。

　　荷兰的研究结果表明，死亡率与环境温度之间的变化呈“V'1型，日死亡率较低时所对应的温度范围在20～25℃，随着环境温度的变热和变冷，日死亡率逐渐上升，即冷和热对死亡都有直接和间接的影响，其影响通常表现在温度改变一周后。其它国家的研究表明，最低死亡水平总是与一定的温度水平相对应，不同国家或地区的气候决定了最低死亡率所对应的温度水平不同。

　　死亡与温度的相关在老人中表现尤为明显，这可能是由于老人对不同的温度耐受力差。同时，夏季早期的极热天气比晚期的极热天气对死亡率有更大的影响，这可能是因为到了夏季晚期，人们对炎热天气已适应的缘故。

　　在天气诸多因素中，高温是对死亡率产生影响的主要因素，湿度和风速为次要因素，只有当温度超过热闭时，其它天气因素才会产生显著影响。

　　极端高温对人体健康的影响在不同气候区影响不同。例如我国广州，冬季最低温度对死亡率的影响比夏季最高温度还明显，说明广州地区的人已适应了炎热气候，而对寒冷颇难适应。

　　在许多温带国家，死亡率存在明显的季节变化。冬季死亡率比夏季高10%～25%。不过，有人研究指出，与炎热有关的死亡率将大于与冷有关的死亡率。但也有人研究指出，在气候变化情况下，冬季死亡率减少可能比夏季死亡率增加大。

　　（2）极端天气事件

　　全球气候变暖使暴风雨、飓风、干早、水灾等极端天气事件发生的频度和严重程度均有所改变。极端天气事件发生频率增加，除可直接使死亡率、伤残率上升外，还可间接使传染病发病率增加，影响生态系统稳定，公共卫生基础设施破坏，并增加社会心理压力。1945年至1989年，自然灾害在美国共造成14536人死亡，平均每年323例；1997年中欧地区的洪水致使200,000人无家可归，100余人死亡；而我国1991年的洪水造成3074人死亡，经济损失达150亿美元。同时，洪水消退后人群的精神健康仍有可能受到长期影响，并且易造成细螺旋体病等传染性疾病的流行。另外极端气候事件可也在直接或间接影响人类健康。研究表明，近年来各种自然灾害发生的频率和影响都呈增加趋势，干旱、水灾、暴风雨等极端天气事件使死亡率、伤残率、传染病发病率上升，并增加社会心理压力。1972年至1996年间，平均每年死于自然灾害的人数约达123000人。在孟加拉国，70年代的洪水曾引起30万人死亡，4600万人的家园受到威胁。干旱的加重、粮食减产、土地沙漠化使接受救济的非洲人口(原有1亿多)进一步增加。

　　到目前为止，受自然灾害影响人口最多的是亚洲，而死于自然灾害最多的是非洲。

　　（二）间接潜在影响

　　一般疾病发生或流行有季节性的疾病，一般与气候的季节变化有关。如北京地区消化性溃疡秋冬季为高发期，春夏之交为低发期。这与秋冬季天气骤冷、气压剧变有关。急性心肌梗塞的多发期在冬春，11月~次年1月、3~4月各出现一个发病高峰，其中有82%的病例与冷空气活动同时出现。据统计，冠状动脉血栓发病率最高是在秋冬，最低是在春夏。在大陆性气候的地方，猩红热在寒冷来临的月份突发，冬季流行，温暖季节中止。痢疾、伤寒、霍乱等发生在夏季。撒哈拉地区一种脑炎发生在干季而不发生在雨季。

　　有些地方性多发病与当地的气候条件密切相关。

　　（1）生态系统紊乱及媒介性疾病增加

　　气候变化可引起地球生态系统紊乱，媒介生物与感染性寄生虫流行范围和活动能力改变，经水、食物传播的病原体生态状况改变，及农业减产、食物短缺等。

　　全球气候变暖，使媒介疾病的流行范围扩大，可能带来灾难性的后果，尤其是冷血类昆虫传播的疾病将有很大增加。据预测，全球气候变暖造成的疟疾、血吸虫病、锥虫病、登革热、黄热病每年患病人数可达6亿，死亡人数将达200万。以疟疾为例，气温和降雨量的增加有利于疟疾传媒的大量繁殖，随着疟蚊从热带向两极方向扩展，疟疾流行范围也将扩大，从而威胁没有免疫力的人群。如洪都拉斯的疟疾病人已从1987年的20 000例增加到1993年的90000例；Loevinsohn等发现创记录的高温和降雨使卢旺达高纬度地区历史上首次出现疟疾；有研究预测，下世纪全球平均气温升高3%，疟蚊的分布范围扩大将导致每年5000～8000万新的疟疾病例，下世纪中叶，世界上将有45%～60％的人口生存在潜在的疟疾传播带内。

　　同时，气候改变可影响地面水的分布和质量，会引起腹泻、包括霍乱、痢疾等疾病的流行，在发展中国家这种情况尤其严重。如南美洲1991年发生致死性霍乱流行，有专家认为厄尔尼诺现象（沿着秘鲁海岸南向的暖流）可能是其爆发的元凶。他们认为太平洋增暖的环流刺激隐匿霍乱弧菌的浮游生物生长，为橄乱在南美洲19个国家流行创造了条件，最终使上千万人濒于死亡。虽然对其理论颇有争议，但越来越多的研究人员相信，霍乱爆发仅是一种先兆，全球气候变暖对人类健康带来更大的危害。同时，最近发生在孟加拉国的瞿乱及美国西南部的Hant。病毒流行也认为可能与厄尔尼诺现象有关。同时，这种现象的发生可能与病原体在低温下处于休眠状态，厄尔尼诺现象等气候改变导致气温上升并使病原菌复苏传播所致。许多媒介疾病属于温度敏感型。全球气候变暖，使媒介疾病的流行范围扩大。媒介的生存和繁衍需要复杂的气候条件，如疟疾就是一种相当典型的热带流行病，因为热带高温、潮湿的气候条件适宜传播疟原虫的羽斑蚊繁衍生息，蚊蛹在寒冷条件下发育缓慢，局限于池塘这样的持久水源里。当气候变暖时，蚊蛹即可在盛满水的容器中完成发育。随着疟蚊生存范围从热带向两极扩展，疟疾流行范围也在扩大，从而威胁没有免疫力的人群。例如在1987年洪都拉斯仅有2万疟疾病例，而1993年仅北方地区就有9万病例。经用Marten’s模型(一种数学模型)预测，气候变暖可使蚊子生存范围扩大和传播疾病能力增强。例如，到2100年，按GCM(general circulation model)预测全球平均温度升高3℃～5℃，则疟疾患病人数在热带地区增加2倍，而温带超过10倍。估计疟疾病例每年增加5千万~8千万，下世纪后半叶，世界上将有45%～60%的人口生存在潜在的疟疾传播带内。

　　嗜睡性脑炎、黄热病和田狗热等也是热带地区流行的疾病，因为湿热的气候是传播这些病原体的蚊蝇生存的极好条件。还有其他一些与气候相关的地方性多发病，如热带肌炎是一种慢性风湿病，经常发生在热带雨林中，在草原也能发生，但在沙漠地区就很少发生；猩红热大多发生在寒冷而潮湿的地区，而不发生在热带多雨地区和沙漠地区；风湿和关节炎在冷湿气候中的发病率，大约是副热带高压控制下干热气候时的4倍。

　　血吸虫病的传媒为田螺，温度影响田螺的生长和繁殖及人与水的接触、血吸虫感染率等各个方面。在埃及，冬天水中的田螺失去了血吸虫感染能力，而如果温度上升，田螺可以全年传播血吸虫。

　 （2）经水、食物传播的疾病

　　气候改变影响地面水的分布和质量，包括洪水增加、破坏地下排水系统、水短缺加重、妨碍个人卫生，会引起腹泻(包括霍乱)、痢疾等疾病的流行，特别是在发展中国家。许多细菌、病毒可引起腹泻，这些微生物可在水中存活数月，特别是在温暖气候条件下。降雨增多可使病原传播增加，使卫生条件差的贫穷国家腹泻病例剧增。过去有许多地方在洪水后腹泻暴发流行。霍乱弧菌寄生在多种藻类和浮游生物体表，海洋暖流刺激浮游生物生长，同时也使霍乱弧菌大量繁殖传播。例如1991年霍乱袭击了秘鲁，并迅速沿着秘鲁2000km海岸线蔓延至厄瓜多尔、哥伦比亚、智利、巴西等19个拉丁美洲国家，经过15个月，导致50多万人患霍乱，近5000人死亡。另外，浮游生物的滋长，特别是海岸地区藻类大量繁殖，产生毒素，引起海洋哺乳动物、鱼类、贝类中毒，也会引起人类食物中毒。

　　（3）其它方面

　　1）海平面上升

　　气候变化也使得河流与海岸带的洪水风险增加。洪水对健康的影响可分为短期影响、中期影响和长期影响。短期影响主要是造成人员伤亡，中期影响主要是传染性疾病增加，长期影响则由于洪水造成的经济困难和生命财产损失而导致的精神压抑。沿海地区对人类经济发展及其重要，世界人口的50％以上生活在海岸线60公里的范围内。已有气候模型预测，即使目前人类温室气体排放量保持稳定，2100年世界平均海平面仍将上升0.5米。预计如果海平面上升1米，我国人口的7％将被迫迁移，损失土地面积35000平方公里。海平面上升导致的生态系统破坏及伴随的人口迁移可使人群传染病发病率增加，并引起人群心理不适。在东南亚地区，已发现海平面上升与疟疾的发病增加相关，这可能与该地区疟疾的耐盐性有关。同时，海平面上升对粮食生产系统的破坏也构成了对人类健康的极大威胁。

　　2）气候变化与大气污染物（包括生物性污染物）的相互作用

　　大气污染对温室效应引起的健康效应亦有作用。大气中的两种主要污染物颗粒物和硫酸盐可以通过反射阳光等作用改变大气辐射平衡，可以部分缓解温室效应的作用；酸雨污染可以影响媒介传播性疾病的传播源和传播途径。气温升高可使大气环境中污染物生成二次污染物的过程加速．如光化学反应加剧，臭氧生成增加，并进而影响人群健康。有证据表明，气候改变如大气污染在对人群的不良健康效应上可能存在着协同作用。另外，温湿的气候有利于孢子、花粉等大气生物性污染的传播，引起哮喘等过敏性疾病增加。

　　空气污染与天气条件有着极为密切的关系，因为天气条件能够影响空气中污染物的传播和形成。我国北方危害多年的沙尘暴天气本来是强冷空气活动的结果，但一当沙尘暴进入污染严重的城市地区，造成的危害立刻变得触目惊心。2003年以来中国北方降雨量有所上升，发生沙尘暴的次数比往年有了较大减少，与此同时，北方许多大城市的空气质量也出现了不同程度的好转。

　　3）气候变化导致的其他自然灾害

　　干旱也通过影响粮食生产而影响人类的健康。其对于健康的影响包括营养不良和水资源缺乏引起的疾病。许多研究表明，在水资源短缺时，未经卫生处理的水常常用于煮饭，使得疾病的风险便增加，因此介水和病媒疾病的暴发很可能在干旱期间发生。

　　不良气象条件使农业减产、食物短缺，引起营养不良甚至饥荒。由于矿石燃料燃烧产生CO2和一些空气污染物或氯氧化物、臭氧等可增加变应性疾患和心脏、呼吸系统疾病及死亡。

　　人类健康在很大程度上取决于良好的环境，造成环境退化的许多因素也能导致身体不健康。大气污染、水污染或水资源供给不足以及粮食短缺和营养不良都对人类健康和福利造成威胁，并且有助于疾病的传播。全球变暖引起的气候变化也将加剧上述的许多不利因素。

　　由于气候变暖，估计到2050年与冷有关的全年死亡人数将减少20000人。在欧洲范围内，温度降到18℃以下时，温度变化1℃死亡增加的百分比，较暖的国家大于较冷的国家。而在北美，冬季死亡率增加则与降雪、暴风雪及严重冰暴有关。

　　（三）臭氧层耗减、UVR强度增加对人类健康的影响

　　自1985年发现南极上空臭氧层减少以来，有一系列关于臭氧层耗减的报道。臭氧层吸收紫外线辐射、短波紫外线(UVC，波长<280nm)完全被吸收，长波紫外线(UVA，波长320~400nm)不能被吸收，中波紫外线(UVB，波长280~320nm)部分被吸收，因此到达地面的UVB水平主要由臭氧层中臭氧含量决定。臭氧减少1%，估计会引起具有生物学效应的UVB到达地表增加115%~2%。UVB辐射增加导致皮肤和眼睛损伤增加。强烈阳光下的急性暴露引起红斑和雪盲，长期暴露则与皮肤癌和白内障有关。

　　（1）皮肤损害

　　联合国环境计划署(UNEP)估计臭氧减少1%，则UVB致癌剂量增加114%，引起基底细胞癌和鳞状细胞癌分别增加210%和315%，总的来说非黑色素瘤皮肤癌增加213%。据推测，从1979年到1992年臭氧持续减少，引起低纬度地区(5°)人群基底细胞癌增加1%~2%，15°~25°地区增加3%~5%，35°~45°地区增加8%~12%，在55°~65°地区，北半球增加13%~15%，南半球增加20%~30%。估计鳞癌增加近乎基底细胞癌的2倍。

　　流行病学研究指出，非黑色素瘤皮肤癌的发生随着紫外线暴露剂量增加而增加，并且与累积UVB照射剂量有相关性。恶性黑色素瘤比非黑色素瘤少见，但波及年轻人群，死亡率较高。预测臭氧减少对黑色素瘤发生的影响要比非黑色素瘤复杂而不可靠。黑色素瘤发生率在皮肤白皙的人群中较高，这些人易受日光灼伤，短暂日光灼伤被认为比长时间暴露更危险。全世界恶性黑色素瘤正在增加，发病年龄下降。在美国，过去7年中恶性黑色素瘤增加了83%。澳大利亚的昆士兰，约150个白人男性中就有1人死于黑色素瘤。如此高的死亡率促使公共卫生工作者力劝人们改变行为习惯，减少日光浴，加强职业保护。

　　（2）眼损害

　　人的眼睛角膜能够透过UVA，吸收<290nm的所有辐射和部分UVB辐射。雪盲的发生长期以来被认为与UVB暴露有关，晶状体能强烈吸收UVB从而有效遮挡了视网膜。白内障的形成与累积暴露于紫外线的关系最近在生物学和流行病学水平上确立起来。纬度越低，则白内障发病率越高。美国环保局估计，臭氧减少10%，白内障病例将增加60万。

　　（3）免疫抑制

　　UVB照射损伤细胞介导的免疫反应能力，增加了感染的可能性，这在动物实验和人类志愿者实验均已得到证实。周围环境UVB增加将使人对某些感染性疾病的抵抗力、免疫力大为下降，并使发病率增加，严重程度加重，患病期延长。例如:结核、艾滋病、麻风病的中度感染病人，在UVB引起的免疫抑制情况下可变成致命性感染。

　　本文作者系上海市疾病预防控制中心环境卫生科科长袁东。