图片

《柳叶刀-星球健康》(The Lancet Planetary Health)近日发表一篇观点文章,深入探讨了沙尘暴对人类健康的重要影响这一关键议题。文章系统阐述了沙尘暴的全球趋势、分析了现有应对行动的局限性,并梳理了当前沙尘暴健康证据的关键缺口。在此基础上,文章提出了全球沙尘暴健康研究的五大优先方向,为全球沙尘暴公共卫生应对行动提供科学支撑。文章由中国疾病预防控制中心牵头,联合30余家国内外权威研究机构的28名全球公共卫生领域的专家学者共同撰写。我们邀请作者团队带来文章解读。识别文中二维码或点击文末阅读原文,查阅原文。


沙尘暴是一种强风将大量沙尘从裸露干燥的土壤卷入大气引发沙尘颗粒物远距离输送的自然现象。全球每年约有20亿吨沙尘排放到大气中,显著影响全球及区域的空气质量。值得注意的是,气候变化再加上人类对土地管理不善,导致半干旱地区植被减少,逐渐荒漠化,引发了一系列更加频繁、残酷的沙尘暴,其威胁程度正创下前所未有的记录,成为全球焦点关注的话题


全球沙尘暴发生趋势


亚洲和非洲作为全球主要沙尘排放区,其沙尘暴发生频次尽管曾出现下降趋势,但近十年来明显回升。其中,东亚地区多个区域沙尘排放量的持续上升主要归因于蒙古地区沙漠化进程的加剧。特别是过去五年,该区域沙尘暴事件频发。例如,2023年春季,源自蒙古的沙尘暴频繁影响东亚地区,波及中国、韩国和日本;其中,中国境内沙尘暴的发生频率创下历史新高。2021年3月,中国更是遭遇了十年来最为严重的沙尘暴,北京地区PM10浓度峰值达到3600μg/m3,远超世界卫生组织(WHO)推荐的24小时平均浓度安全限值(45μg/m3),超标幅度达80倍之多。与此同时,中亚国家如乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦和土库曼斯坦,其沙尘暴典型发生时段虽集中于春末夏初,却在2021年11月遭遇异常严重的沙尘暴事件。这一现象揭示沙尘暴的季节性规律正发生显著演变,表明沙尘暴的季节性特征正在发生变化。


源自非洲地区的沙尘暴正日益显著地影响地中海地区。其中,西地中海区域的沙尘暴频次自1948年以来年均增加0.7天。欧洲地区沙尘暴频次自1900年代中期以来也有所增加,并伴随着强沙尘暴出现。如2020年2月和3月,源自撒哈拉沙漠的强沙尘暴波及了加那利群岛、葡萄牙、法国和英国,导致PM10浓度持续超标30余天。此外,撒哈拉沙尘还跨越大西洋,对北美、中美和南美地区产生显著影响。2020年夏季,一场50年一遇的“哥斯拉”沙尘暴席卷加勒比海和美国南部,期间波多黎各的PM10浓度峰值甚至超过450μg/m3。美国境内的沙尘暴事件频率更是从2000年的20起增至2022年的238起;这一增长趋势凸显了非洲和美国本土在沙尘来源上的贡献。


未来气候变化背景下,沙尘暴的频次和强度预计将显著增加。根据气候模型预测,东亚地区每年3月的沙尘排放量预计增加3.0%。此外,联合国报告显示,伊拉克等国家在未来10年内,可能会面临每年多达300个沙尘暴日的严峻挑战。这些数据表明,全球范围内沙尘暴问题的严重性和紧迫性不容忽视。


现有应对行动及局限性


鉴于沙尘暴的威胁日益加剧,国际社会在过去二十年中逐步加强了对这一问题的关注。世界气象组织(WMO)于2007年建立了沙尘暴预警咨询和评估系统(SDS-WAS),覆盖亚洲、北非、中东、欧洲、美洲和海湾合作委员会国家。联合国大会于2015年通过了首个关于应对沙尘暴的决议,并持续关注这一问题至今。2019年,联合国成立了“联合国防治沙尘暴联盟”,该联盟由10余个联合国系统内外的组织构成。其中WHO领导的工作组专注于沙尘暴对健康的影响。尽管国际社会对沙尘暴的关注不断增加,但量化其疾病负担和指导公共卫生应对措施所需的证据仍然不足。自2016年以来,WHO已认识到沙尘暴暴露对健康的不利影响,但由于缺乏足够的证据,尚未能制定针对沙尘颗粒物的空气质量标准。在最新的空气质量指南(AQG)中,WHO呼吁,尽快开展沙尘暴健康相关研究。


现有健康证据关键缺口


首先,沙尘暴相关疾病谱和长期健康影响的证据仍然缺乏。现有研究表明,沙尘暴暴露会增加心血管和呼吸系统疾病的死亡率与发病率,敏感性疾病包括缺血性中风、颅内出血性中风、高血压性心脏病、心肌梗死和慢性阻塞性肺疾病等。虽然有研究提出了其健康影响可能的生物学机制,仍需进一步验证,且其对神经系统、泌尿系统和心理健康等疾病的健康影响尚未得到充分研究。此外,沙尘暴还可能作为细菌、真菌和病原体的载体,从而加剧某些传染病的传播风险。例如,脑膜炎、沙漠热和川崎病等疾病可能与沙尘暴活动密切相关。与此同时,沙尘暴健康效应是否会随时间的推移而发生变化,尤其是在暴露减少后又增加沙尘暴的地区,这一问题目前尚不明确。


第二,沙尘暴期间影响健康的关键颗粒物粒径和化学组分尚未得到充分表征。现有研究主要关注PM10,但对PM2.5的关注较少。尽管已有研究表明PM10的健康效应主要由PM2.5引起,但相关研究证据仍需深化。此外,沙尘暴期间PM10的高浓度主要源于粗颗粒PM2.5-10的显著增加(PM2.5与PM10比值偏低),然而,粗颗粒的健康效应仍未得到充分研究。与此同时,沙尘暴期间颗粒物化学组分的研究也存在明显不足。沙尘暴发生时大量自然源颗粒物与人为源颗粒物混合。尽管毒理学研究表明,沙尘暴期间的PM2.5毒性增强,但其具体机制尚不明确。此外,气候和土地利用变化可能进一步改变沙尘颗粒的化学组分,因此也需要研究来量化与这类沙尘颗粒物组分变化对应的健康风险。


第三,沙尘暴不同暴露模式下健康影响的流行病学研究尚存在地理分布局限。尽管沙尘暴严重威胁全球健康,但目前大多数研究主要集中在东亚、南欧和美国等地区,且为短期效应研究,全球其他地区的研究证据仍然十分缺乏。事实上,沙尘颗粒具有长距离传输特性,可影响超过100个非源区国家,因此,不同地区的沙尘暴暴露模式和健康效应可能存在空间异质性。以东地中海地区为例,该区域通常经历持续时间较长的沙尘暴事件,而东亚地区的沙尘暴则往往迅速消退,这种差异表明不同区域的暴露模式和健康效应可能存在显著差异。因此,需要考虑特定地区的暴露模式,开展源区和传输地区的多中心研究,以了解沙尘暴对全球人口健康的影响。此外,多中心研究应采用标准化建模方法,包括规范化沙尘暴暴露评估方法和流行病学分析模型,以确保结果可比。同时,基于长期暴露的因果研究尤为关键,尤其是在撒哈拉以南非洲等沙尘暴频发的主要源区。


第四,风吹沙尘与其他污染源颗粒物对健康影响差异尚不明确。尽管风吹沙尘增加了细颗粒物浓度,可能导致健康问题,但其对心血管和呼吸系统的影响强度可能与燃烧源细颗粒物不同。但目前一些疾病负担研究并未纳入沙尘的贡献。仅有个别研究发现沙尘PM10对自然死因的影响要大于非沙尘PM10。因此,亟需进一步探讨沙尘颗粒和非沙尘颗粒在不良健康效应大小、敏感性疾病谱构成以及联合效应(如臭氧、温度等)模式方面的差异。


呼吁国际健康研究


为填补上述关键证据缺口,我们呼吁建立国际合作网络并开展全球性的沙尘暴健康研究。通过整合全球各学科优势研究力量、技术方法和数据资源,制定统一的研究框架,以系统性明确沙尘暴在长短期暴露、不同疾病、颗粒物粒径及组分等方面健康风险特征及其与其他源颗粒物污染健康影响的差异,并深入探索以健康为导向的沙尘暴定义及暴露评估方法、流行病学模型等核心问题。这些研究应围绕以下五个重点领域展开

1.适用地域特性、可评估长短期暴露对健康影响的流行病学模型研究;

2.沙尘暴与沙尘颗粒物暴露对不同疾病的急、慢性健康影响研究;

3.沙尘暴期间不同粒径,组分颗粒物的健康效应研究;

4.沙尘来源与其他来源颗粒物的健康影响研究;

5.沙尘暴公共卫生干预措施有效性研究。


上述研究的开展将有助于开展全球沙尘暴相关疾病负担评估,从而为制定具体的应对策略,如早期预警及空气污染行动计划等,提供科学依据和实践指导。END


团队介绍:中国疾病预防控制中心李湉湉研究员、美国健康效应研究所Aaron J. Cohen教授、英国帝国理工学院Michal Krzyzanowski教授为本研究的发起者,搭建了国际合作的研究网络。本文的主要作者还包括来自联合国、世界卫生组织、世界气象组织、西班牙国家研究委员会、摩洛哥气象总局、意大利拉齐奥大区卫生局、科威特科学研究院、澳大利亚昆士兰科技大学、日本东京大学、科特迪瓦大学、阿联酋沙迦美国大学、中国科学院生态环境研究中心、清华大学、复旦大学、兰州大学、南京医科大学等30余家国内外权威研究机构的专家学者。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的支持。


Image Credit:Science Photo Library

中文解读由作者提供,仅供参考,所有内容以论文原文为准。


推荐阅读



柳叶刀-公共卫生 | 2024年柳叶刀人群健康与气候变化倒计时中国报告:开启低碳健康新征程


柳叶刀 | 气候变化对健康的威胁创历史新高,呼吁把更多投资用于保护人们的健康、生命和生计


柳叶刀 | 李湉湉:极端天气健康风险预警意义重大


点击阅读原文,查阅论文原文