全球环境变化与儿童健康

全球环境变化与儿童健康 Global environmental change and children health 杨振东1王晓茵 2 （1.中国葛洲坝集团中心医院•三峡大学第三临床学院宜昌443002; 2.中国医科大学盛京医院沈阳110004） ［摘要］世界经济的快速发展和全球化，在创造了丰富物质财富的同时也带来了全球环境的污染，直接威 胁到人类的健康。本文简述了大气平流层臭氧消耗、全球气温变暖、合成化学物质污染、全球化使物品和 人口流动给人类健康尤其是儿童健康的威胁，并初步探讨了解决问题的对策。 ［关键词］变化, 全球环境 儿童健康 我们正处在一个飞速发展的时代，发达国家的工业化进程已基本完成，正在步入信息化 时代，而发展中国家已经或将要进入大规模的现代工业化、现代农业化建设，城市化进程也 在加快。人类几乎在所有的领域影响着大自然系统，从显微镜所看到的微观世界到宏观的宇 宙天体。经济的快速发展和大规模的工业、农业现代化和大量合成化学产品的生产和使用， 化石燃料（如石油、天然气等）的然烧，农业现代化过程中大量农药和杀虫剂、除草剂的应 用，极大地满足和改善了人们的生活。现代化的交通技术和运输工具也使得地球变得越来越 小。在全球范围内迅速移动的物流（包括货物、食品等）、信息、人口等以及全球各国经济 发展的高度融入和依赖，使人类文明获得了巨大的进步，但同时也给带来了环境的污染和大 气质量的变化，这些给人类的生存和健康造成了威胁。 本文仅从环境污染的宏观角度，谈谈从大气平流层臭氧消耗、全球气温变暖、合成化学 物质污染、全球人口和食品物质的流动等方面引起的全球环境变化对儿童健康的影响。 1、儿童最容易受到环境不良变化的威胁 儿童比成人更容易受到环境污染、有毒化学物品、生物学致病物质可构成对健康的直接 威胁。因为儿童正处在生长发育阶段，他们吃的食物多，饮水也多，6 月龄的儿童其饮水量 按公斤体重计算平均为成人的7倍，1〜5岁儿童平均比成人多吃3〜4倍⑴。他们的心跳和 呼吸都较成人为快，因此要消耗更多的氧，如遇被污染的空气则对他们更为不利。他们的神 经系统发育不成熟，认识能力差，即使遭遇危险环境也可能不知退避。另外，其身体各系统 尚未发育完全，如肝脏的解毒功能、代谢系统及肾脏排除毒素的能力也较差等。这些使儿童 在环境污染中面临比成人更大的风险。环境污染对儿童也可能造成长期的影响，如暴露在户 外污染空气中的儿童，某些有肺发育缺陷和肺功能不良者，成年后可能易患心血管疾病和肺 部疾病。早年暴露于化学神经毒物质、免疫毒性物质、或内分泌裂解物质的儿童，成年后 可能发生与早年接触毒素的相关疾病［2］。 2、大气平流层（同温层）臭氧消耗 在大气平流层中，集中了大气中约90%的臭氧（0丿，其中离地面22〜25km的地方臭氧 浓度最高，被称为“臭氧层”。臭氧层能吸收太阳光中波长300纳米以下的紫外线，主要是 一部分中波紫外线（UVB）和全部的短波紫外线（UVC）,还可以防止过多的热量到达地球， 以保护地球上的人类和生物。这种紫外线辐射过多可损害生物的DNA和重要的生物学系统， 如过多的紫外线照射可以使皮肤癌、皮肤黑色素瘤、恶性黑色素瘤、白内障的发病机率增加， 还会抑制人体的免疫系统，减弱人体对感染性疾病的保护作用，这对免疫功能发育尚未完全 的儿童来说尤为重要。 另外，UVB暴露的增加还会对地球上的陆生和水生生物产生广泛的有害效应，如穿透到 海水下几米深处的UVB增多会毁坏和耗竭浮游生物一水生生物食物链的基础。 工业上大量生产和使用的溴氟烷烃类（哈龙）、CFC （氟利昂，宣氟氯烃）等物质，当他 们合并上升到平流层时，受到强烈的太阳紫外线（UVC）的照射，分解出氯和溴自由基（Cl- 和Br-），这些自由基很快地与臭氧进行连锁反应，每个Cl-可摧毁10万个臭氧分子。从而 破坏了臭氧产生和消耗之间的平衡，使大量有害的紫外线辐射达地面。人们把这种破坏臭氧 层、危害人类生存环境的物质称为“消耗臭氧层物质”简称（0DC）,其包括下列物质：CFC、 哈龙、四氯化碳、氯仿、溴甲烷及多溴氟烃等。CFC完全由人工合成，而被广泛用作溶剂、 冷却剂、喷雾噐推进剂、发泡剂（如用于快餐盒），其在大气中的寿命约为50〜100年，早 在20世纪80年代空气中的CFC就增加了 50%。 美国有资料统计，在1973〜1995年间，在15〜19岁的人群中，皮肤癌、皮肤黑色素瘤 的发病率每年增加2.6%，总数增加了 85%】3］。这些合成化学物质无疑对人类健康尤其是对 儿童健康来说是一个直接并逐步增高的威胁。 3、 全球气温变暖 在 20 世纪 ，地球表面的温度平均升高了 0.6±0.2OC,21 世纪预计温度会升高 1.4〜 5.8oC。大气平流层的温室效应气体的释放加速和增大了地球变暖的倾向。温室效应气体包 括二氧化碳（CO2）、甲烷和CFC等。从历史上看，1800年以来，短短的200多年来能量物质 的使用提高了 100倍，全球CO2平均浓度由工业革命（1750年）之前的280ppm增加到360ppm。 大气中CO2气体持续升高使地球表面温度平均升高了 0.6±0.2oC,海平面上升了 10〜25cm。 全球气温变暖可使热相关性死亡人类数增加（主要是中暑和热辐射病）、空气污染性疾病增 多、水源性疾病增加、细菌源性疾病谱也发生了变化、极端气候事件（如台风、风暴雨、干 旱、洪水）中的发病率和死亡率都升高［4］。 热相关性疾病易使老年人、体弱者及幼小儿童受到攻击。采用空调器来防止这类疾病的 发生，如用化石燃料发电、用CFC致冷，则会产生更多的温室气体和室外污染。儿童尤易受 到污染空气的伤害（如呼吸次数快、活动量大、户外活动时间长及玩耍时的污染），空气中 的微粒物质、硫化物等有害物质的增加会使儿童急性哮喘发作的危险性升高。暴风雨、洪水 均可污染水源使水源性疾病如痢疾、伤寒、霍乱、疟疾等发生。全球气温变暖也促使生物病 原性疾病增多，因为气温的升高，加速了疾病传播媒介的生命周期，缩短了包括寄生虫在内 的传播媒介的孵育时间，延长了传播季节。气温的变化，也将改变疾病传播媒介对不同地区 和海拔高度的适应范围。对许多疾病传播媒介来说，就意味着这些传播媒介有更大的分布范 围，加速并扩大了这些传媒疾病对人类健康的威胁，除疟疾外，乙型脑炎、登革热发病率也 升高，即使是普的感冒、流感、肺炎的发病率也会增加且在全球上的地区分布也可能发生变 化。婴幼儿最易受到上述环境变化的伤害，如每年全球死于疟疾的100万人群中，以5岁以 下儿童为多。在非洲0〜4岁儿童疟疾死亡率为15岁以上人群的70倍。儿童还是最容易受 到痢疾、伤寒攻击的对象。 温室效应使海水平面升高会破坏海滨地区，据估计到2100年，海平面会上升约50cm, 这会引起全球滨海地区的生态环境变化，如南亚孟加拉地区约四分之一会淹没，迫使15％〜 30％的人群迁移，海平面的上升也破坏了污水和废物处理系统，引起毒性和感染性致病因子 的扩散，海水倒灌时影响到海岸地带地下水以及与之相通的河流、湖泊的水质安全。水的含 盐量增加，促使农田盐碱化，养殖鱼业的水域及靠自然潮汐帮助而进行的鱼苗孵化也会受到 严重干扰。 4、 合成化学物质的污染 自二次第世界大战以来，人工合成的化学物质达86，000余种，其中约75%接受过低毒 或无毒试验，有的化学产品的产量很高，在年产量高达250 吨的产品中，仅有不到 45％的 化工品接受了基本的毒理学试验，不到10%的产品接受了人体发育毒性试验，不到1%接 受了神经发育毒性试验。在工业化国家，那里的儿童感染性疾病的威胁已相对减少，但有出 生缺陷的发生率增高，如尿道下裂、出生低体重、发育迟缓、皮肤色素异常，神经系统发育 不良以及儿童肿瘤增多的倾向可能与接触有毒的化学物品有关［5］。 4.1、 水质污染 近年我国政府虽然加大了对污染环境的力度，但饮水卫生还是令人担忧，有毒的工业 废弃物的排放、农业化肥和杀虫剂、除草剂的应用、生活垃圾的增加都对江、河、湖、海水 资源及地下水资源造成了污染，不卫生的饮用水成了饮水的另一个问题。缺水和饮用水污染 造成了所谓“资源性缺水”和“水质性缺水”的水荒，制约了社会经济的发展，同时对人类 健康也构成了威胁。水中加氯消毒法是2 0世纪最伟大的公共健康功业，消除了伤寒、霍乱、 痢疾等肠道传染病对人类的威胁。当用于消毒的氯与水中的腐植酸或鞣酸发生反应后会生成 三卤化甲烷（Trihalomethanes, THMs）, THMs包括氯仿和其它含氯的化合物，饮用含 THMs的水与胆囊癌、直肠癌的发病有关⑹。 4.2、 硝酸和亚硝酸盐类 硝酸和亚硝酸盐类污染水源是因为使用化肥和农村化粪池渗露进入水源的结果，在人类 的食物中，饮水中的硝酸盐类是次要来源，影响不大，但对人工喂养的婴儿用含这类化合物 的水来配制奶方则有发生高铁血红蛋白血症体征和症状的风险。如小儿血液中高铁血红蛋白 <20%,应劝其父母将小儿远离暴露区域，如有更高水平的高铁血红蛋白,则要用100% 的氧或用1%的亚甲兰（Methylene Blue，美兰）用5%葡萄糖液稀释静脉注射治疗。 4.3、 内分泌样物质 自然环境中的内分泌样物质包括天然的和人工合成的拟态激素（有类似激素样作用）， 影响人的内分泌系统。多数裂解作用为雌激素，天然发生的植物裂解作用是植物雌激素如拟 内酯、金雀异黄酮。三叶草病就是放牧的羊吃了含有拟雌内酯的红三叶草引起的。 聚氯联（二）苯（Polychlorinated biphenyls, PCBs）家族有200个以上合成化学 物质，其是有1〜10个被取代的氯原子的二环有机油类。它在工业上的广泛应用使之在土圵 和水中广泛分布⑺。1979年中国台湾曾有被PCBs和二噁英（亦为PCBs分解后的副产品） 污染的食用油出售，1985〜1992年对曾食用过这些油的妇女生育的128名儿童调查显示， 这些儿童在运动能力、智力、神经系统发育方面均有障碍，与同龄儿童比其阴茎小，且存在 多动症、行为障碍等异常。PCBs可影响甲状腺功能从而影响儿童的正常发育，PCBs、二噁 英还可致癌。 4.4、 避孕药和预防流产的药物 人工合成的用于妇女避孕和预防流产的乙烯雌酚（DES）可诱发阴道癌和子宫癌，服药 妇女所生孩子可发生生殖道畸形，还可导致早产和新生儿死亡。 4. 5、杀虫剂的运用 杀虫剂是一类用于预防、杀灭或减弱有害生物作用的化学物质，亦可用于调节植物生长或 脱叶，包括农药、昆虫防护剂、杀真菌剂、灭鼠剂、除草剂等。其分类主要为有机磷酸盐、 有机氯、除虫菊以及合成的拟除虫菊酯等等。由于杀虫剂施用后可持续存在于环境中，并被 集中到人类的食物链系，因此有较大的潜在危险甚至引起急性中毒［7］。违规滥用高毒有机磷 农药如甲胺磷、对硫磷以及氧化乐果等类杀虫剂，造成的蔬菜污染的问题尤为严重。中国预 防医学科学院中毒控制专家对河北省某地农药残留问题作了10年追踪研究，蔬菜中的残留 农药的种类和数量呈逐年上升的趋势。1999年广西一所中学还发生了因食用甲胺磷污染的 蔬菜造成332人中毒的事件。 除上面提到的一些化学物质外，各种重金属（如汞，铅）［8］、多环芳香烃类化合物、滥 用的食品添加剂、抗生素、植物生长素和食用化学色素都是食品污染的重要因素，威胁着人 类尤其是儿童的健康安全。 5、 全球化使人口和食品流动 全球化使人口和食品发生跨地区、跨国家的广泛流通，疾病传播媒介的蔓延及其它传 染性疾病的传播也因全球化而进一步加剧。典型的例子是2003 年发生的传染性非典型性肺 炎（SARS）.最近仍在韩国发生的禽流感以及已在30多个国家和地区发生的疯牛病（牛 海绵状脑病），很快通过全球化在世界各地一些国家传播开来。由动物传染给人及其它动物 的疯牛病，是因为使用了屠宰场被疯牛病原污染的牛羊内脏、骨头等生产的“肉骨粉”所致， 该病首发在英国并通过全球化的物质、食品流动传到了其它国家和地区。 传染性疾病包括HIV （艾滋病）、多种耐药的结核菌、多种耐药的疟疾、大肠埃希氏菌 属（0157：气）再度出现和传播，全球化移动加剧了这些疾病的传播o 1999年夏天，西尼罗河 病毒（WnV）可能通过飞机传播到美国纽约市，到2001年已有149人因感染WNV而致病并死 亡18人，2002年末已有3, 3873人感染，其中246人死亡。与美国邻近的或有紧密联系的 48个国家中41个有WNV病例报告。WNV感染罕有儿童致死，但经胎盘感染可发生胎儿畸形。 这也是全球化使疾病迅速传播的一个较为典型的例子。 6•寻求解决问题的对策 发达国家的儿童因有完善的公共健康基础结构和环境卫生知识的宣传而受益，而发展 中国家的儿童因国家经济欠发达也许国家还处在工业化的过程中，全球环境变化对健康的威 胁较前者为大。但发达国家儿童的健康问题如肥胖病、糖尿病、过敏反应性疾病如哮喘、精 神健康方面的问题如抑郁症较发展中国家的儿童为多。人类必须自我约束，与环境污染作斗 争，寻求解决全球环境污染的解决对策。 6.1、 国际社会方面 1987 年在加拿大蒙特利尔国际会议上通过了大气对流层臭氧物质消耗的《蒙特利尔协 定书》并经后来的国际会议进一步修订完善，规定了消耗臭氧层的物质及其应被淘汰的时间。 美国和183个国家已提交了在全球范围内消除消耗大气臭氧层化学物质的承诺。发达国家和 发展中国家共同采取行动减少或消除有害化学物质的生产和利用，这预示着大气平流层的臭 氧水平可望在2050年重新恢复。中国将于2010年完成对其中消耗臭氧潜能值较高的5类 20 种化学物质的生产及使用列出了限定淘汰的时间表。 6.2、 国家方面 由于世界各国对环境保护的重视，认识到环境保护与经济发展既有矛盾又有统一的一面， 以损害环境来发展经济是得不偿失的，用来治理污染的环境将花费巨额费用。并且保护人类 生存的环境是惠及子孙的千古伟业。各国环境及食品等保护法规的制定、颁布和实施，将使 空气、水和食品的质量得到进一步改善，这将对保障人们的身体健康尤其是儿童的健康起到 很好的促进作用。 6.3、 地方政府、企业、社会团体方面 地方政府是国家环保法律、法规的直接执行者和监督者，应督促企业落实好国家有关环 保政策并制定相应的地方法规监督执行;企业应严格执行国家环保政策，自觉地采取措施逐 步减少有害化学物质的生产和排放，担负起保护人类生存环境的重任;社会卫生保健、教育、 环保组织对社会要担负起宣传、教育、咨询、监督的任务。1993 年在韩国参加一个国际学 术会议，首尔宾舘不提供洗发精和洗浴剂，只提供肥皂，以避免首尔的汉江河水受到有害化 学物质的污染。他们的这一作法值得我们借鉴。 6.4、 社会个人方面 社会是由个体所组成的，只要我们“人人参与”环保，以身作则，从我作起，从身边的 环保事情作起，不乱扔垃圾，不将有毒有害的化学物质排放到水中，不使用有毒害环境的化 学物品，如使用无磷洗衣粉或干脆使用肥皂作洗涤剂，在家中避免应用杀虫剂等。 6.5、 儿童保健工作者和儿科医师的责任 儿童保健工作者和儿科医师都接受过良好的预防医学和临床医学知识的教育，应极积参 加环保知识的宣传、教育、指导和监督工作。通过支持中、小学校讲授消除病虫害综合治理 的课程及环境保护知识的课程以增强中、小学生的环保意识和对环境污染对健康威胁的认 识，并采取措施减少或排除这些威胁，以保护儿童的健康。我们生活在一个大自然的环境中， 许多疾病的发生、发展与转归都与环境因素紧紧相连。因此，学习、更新一些环境与健康方 面的知识以指导我们的日常工作是十分必要的。 我们处在经济快速发展和全球化的时代，我们享受着社会进步带来的丰富物质财富，我 们又处在一个极富挑战的时代，经济快速发展所带来的全球环境的污染又威胁着我们的生存 空间和健康。我们要兴利除弊，继续努力，既要保持经济的高速发展，创造更多的物质财富， 又要保护和治理我们生存的环境，避免对人类健康尤其是儿童健康构成威胁。 参考文献 1 National Academy of Sciences. Pesticides in the diets of infants and children. Washington. DC:National Academy Press: 1993 2 Berkowitz GS, Wolff MS, Matte T, et al.The rationle for a National Prospective Cohort Study of Environmental Exposure and Childhood Development. Environ Res 2001;85:59-68 3 Hamre MR, Chuba P,Bakhshi S,et al.Cutaneous melanoma in childhood and adolescence. Pediatr Hematol Oncol 2002;19:306-317 4 Longatreth J.Public health consequences of global climate change in the United States some regions may suffer disprotionately. Environ Health Perspect 1999;107（Suppl 1）:169-179 5 Shea KM. Global Environmental change and childrens health:understanding the challenges and finding solutions. J Pedtr 2003;8:149-154 6 Morris RD, Audet AM, Angelilo IP, et al.Chlorination ,chlorination by-products ,and cancer:a meta-analysis. Am J Public Health 1992;82:955-963 7 Mazur LJ. Pediatrics Environmental Health. Curr Probl PediatrAdolese Health Care 2003;1:6-25 8 .Davis JM ,Mizon K ,Taylor A ,et al.Change manganese and lead in the environment and young children associated with the introduction of methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl in gasoline － preliminary results. Environ Res 2006;100:100-114 作者简介：杨振东,男，湖北汉川人,主任医师、教授、硕士研究生导师。发表医学论著、综述、译作及医 院管理学论文80余篇，主编大型医学专著二部。