綠色暴露作為促進健康服務的評估指標與機制研究綜述

杜新存 李方正

環(huán)境與健康的關系一直是生態(tài)環(huán)境相關領域的研究熱點。工業(yè)革命引發(fā)的一系列環(huán)境問題使人們暴露于污染環(huán)境中，這種污染環(huán)境對人的健康產生的不良影響引發(fā)了人們對自身與環(huán)境關系的思考，相關研究開始探討城市環(huán)境與健康的關系。Wild于2005年提出了暴露組（exposome）的概念，他認為“暴露組是一種貫穿生命過程始終的環(huán)境暴露，它在生命周期中不斷變化”[1]。2018年，Chen等在相關研究中用數(shù)學模型研究一定時間內人與綠地的互動關系，對綠色暴露進行測度[2]。2021年，復旦大學余兆武教授提出“暴露生態(tài)學”的概念，他認為暴露生態(tài)學研究了人與生態(tài)系統(tǒng)接觸的相互關系[3]。綠色暴露的研究以一種新角度關注人在不同尺度、不同類型綠色空間中的暴露狀態(tài)，提出了人與綠色空間的動態(tài)關系。在當前全球公共健康面臨嚴峻挑戰(zhàn)的形勢下，研究綠色空間暴露對人群產生的影響任重道遠。

世界衛(wèi)生組織（World Health Organization,WHO）認為健康服務包括健康教育、健康促進和環(huán)境服務[4]。健康教育更加關注改善人與健康相關的行為活動[5]，其與綠色暴露指標的關聯(lián)較弱，因此筆者不做討論。健康促進是提升個體健康狀態(tài)的過程[6]，1986年WHO在加拿大召開的第一屆健康促進國際會議誕生的渥太華憲章（Ottawa Charter）明確了有利環(huán)境能夠促進個體身心健康的原則[7]。環(huán)境服務是指與環(huán)境相關的服務活動[8]。通過整理相關研究發(fā)現(xiàn)，綠色暴露測度指標作為促進健康服務的評估指標主要可以衡量綠地接觸時間、個體居住地點與綠地的距離遠近以及進入綠地頻率對健康產生的影響[9]。從綠地屬性上看，綠地的開放程度（綠地公共性）、綠地綠度與綠地的植被類型也是常用指標[10]。研究綠色暴露作為促進健康服務的相關指標對于國家和社區(qū)在健康政策的制定和健康設施的建設能產生指導效果。但現(xiàn)有的研究大多關注綠色暴露促進健康服務的靜態(tài)指標，不足以反映個體的動態(tài)變化。因此，有必要進一步梳理國內外相關研究進展，總結綠色暴露促進健康服務的相關指標，探索其中的影響機制，為政府在政策制定層面以及城市在更新建設方面提供更好的指引。

1 綠色暴露促進健康服務的多尺度特征

1.1 綠色暴露在大尺度綠地中促進健康服務的特征

大尺度綠地通常包含城市公園與城市森林以及外圍郊野綠地和綠道。大尺度綠地有助于凈化當?shù)乜諝?、緩解熱島效應、提升環(huán)境服務，進而促進健康服務?？偨Y相關研究發(fā)現(xiàn)，暴露次數(shù)、暴露頻率指標是綠色暴露在大尺度綠地中的測度指標。大尺度綠地中的綠色暴露單次時間長、頻率低，且大尺度綠地中綠色暴露量會根據(jù)人的實時位置在不同時間段內動態(tài)變化[11]，這種變化由相關動態(tài)暴露指標衡量。部分隊列研究關注綠色暴露在大尺度綠地中與人群心血管健康[12]以及呼吸系統(tǒng)健康的相關性[13]。根據(jù)相關研究總結發(fā)現(xiàn)，綠色暴露量越大，暴露時間越長，對減少心血管與呼吸系統(tǒng)疾病的促進作用越明顯[14-15]。

1.2 綠色暴露在小尺度綠地中促進健康服務的特征

小尺度綠地通常包含社區(qū)綠地、住宅附屬綠地。相對于大尺度綠色暴露，小尺度綠地綠色暴露的研究聚焦于社區(qū)環(huán)境提升層面。綠色暴露在小尺度綠地中的測度指標與大尺度綠地相同，但人暴露于小尺度綠地的頻率高，單次時間較大尺度綠地更短。根據(jù)相關研究總結發(fā)現(xiàn)，綠色暴露在小尺度綠地中與個體肥胖問題的關系較為密切，且綠色暴露量越大，暴露時間越久，具有肥胖問題的人群比例越小[16]（圖1）。

2 數(shù)據(jù)分析與相關研究歸類總結

本研究基于中國知網（CNKI）數(shù)據(jù)庫和Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫，選取與“綠色暴露”研究相關的關鍵詞（如exposure to greenness、exposure to outdoor environment、outdoor exposure、exposure to green space）與“健康”研究相關的關鍵詞（如blood clots、blood pressure、coronary heart disease、cardiovascular、asthma、rhinitis、respiratory diseases、pulmonary nodules、lung cancer、pulmonary emphysema、physical activity、obesity、body type、BMI、general health）進行檢索，筆者篩選出10篇其他概念性闡述文獻和56篇定量實證的中英文文獻作為本研究的分析樣本。其中，3篇為發(fā)表于1980—2000年的文獻，2篇為發(fā)表于2000—2010年的文獻，34篇為發(fā)表于2010—2020年的文獻，27篇為發(fā)表于2020—2022年的文獻。

筆者對文獻整理后發(fā)現(xiàn)，綠色暴露與健康相關研究內容主要涉及綠色暴露相關指標介紹和緩解相關疾病的機制。但現(xiàn)有文獻較少關注綠色暴露的動態(tài)過程，相關指標不足以全面評估動態(tài)的暴露特征。

2.1 綠色暴露影響呼吸系統(tǒng)、心血管健康以及肥胖問題的相關研究較多

56篇定量實證文獻中有32篇與上述3類問題相關，相關研究的地域分布包括歐洲、東亞、北美洲、大洋洲。不同國家或區(qū)域之間雖然在城市形態(tài)、社會和環(huán)境因素方面有所不同[17]，但在綠色暴露影響個體健康的結論上具有一致性。在大量的綠色暴露與呼吸系統(tǒng)疾病相關的研究中，針對歐洲青少年群體健康的研究較多。因為呼吸系統(tǒng)疾病與人們日?；顒宇l率較高的場所密切相關，所以相關研究中的綠色暴露場所多為住區(qū)綠地。在大量與心血管疾病相關的研究中，研究主要針對歐洲與大洋洲老年群體健康，但也有少部分針對中東與亞洲地區(qū)不同群體健康的研究[18-19]。相關研究中的綠色暴露場所尺度大多在小尺度社區(qū)綠地與中尺度城市綠地之間。綠色暴露與肥胖問題相關的研究未呈現(xiàn)地區(qū)傾向性，但針對亞洲地區(qū)的研究數(shù)量相對較少；相關研究對象主要針對兒童群體，綠色暴露場所尺度主要是小尺度社區(qū)綠地[20]。

2.2 綠色暴露影響呼吸系統(tǒng)以及心血管健康的研究往往能得出正向結論

相關研究中，綠色暴露對促進呼吸系統(tǒng)健康與減少心血管疾病關系較為密切，綠色暴露對呼吸系統(tǒng)健康與心血管健康有益?？傮w來說，綠色暴露與呼吸系統(tǒng)疾病相關的研究中的綠地類型主要為社區(qū)綠地和家庭花園等可達性高的區(qū)域。綠色暴露對呼吸系統(tǒng)的影響通常會有中間變量——空氣顆粒物指標，空氣顆粒物指標包括空氣顆粒物的種類與數(shù)量，它們會對呼吸系統(tǒng)產生影響[21]?？傮w來說，綠色暴露使得個體在特定空氣顆粒物（如PM2.5）中的暴露量減少是綠色暴露對呼吸系統(tǒng)健康產生正向影響的主要原因[22]；但是很多研究認為這種正向影響還需要進一步考證。在綠色暴露與心血管健康相關的研究中，綠色暴露所在綠地尺度往往從社區(qū)到城市中型公共綠地不等。綠色暴露通過影響個體戶外活動時間與個體的空氣顆粒物暴露情況，從而影響心血管健康，一般來說，個體的戶外活動時間越長，在特定空氣顆粒物中的暴露量越少，越能促進心血管健康，繼而提升健康促進作用，促進健康服務[23]。

3 綠色暴露促進健康服務的測度指標及影響機制

一般來說，綠色暴露促進健康服務的指標可以分為靜態(tài)暴露與動態(tài)暴露兩大類。動態(tài)暴露指標可以測度不同時間、不同時間間隔內的綠色暴露情況，靜態(tài)暴露只能測度人與綠色空間接觸的相關情況。此外，與個體健康促進的相關指標需要根據(jù)不同疾病具體分析。在影響機制層面上，綠色暴露主要通過影響個體在環(huán)境中的污染暴露量[24]與個體在綠色空間中的體力活動情況來影響健康服務[25]。

3.1 靜態(tài)暴露指標

靜態(tài)暴露指標一般用于測度綠色空間本身屬性，靜態(tài)暴露指標包括：城市綠地水平和人均綠地率。但這2個指標反映的是綠色水平的一個籠統(tǒng)的平均值，更為精細的靜態(tài)暴露指標有NDVI指數(shù)、綠度測度指標與綠地開放程度測度。

上述精細化靜態(tài)暴露指標在研究不同尺度綠地時的應用范圍相似，但個別指標的具體測度要求有所不同。1）對于NDVI指數(shù)的測度，在不同尺度的綠地研究中一般會先對衛(wèi)星圖進行處理，得到“馬賽克”式的網格[26]，再計算每一個網格的NDVI數(shù)值情況，統(tǒng)計其最大值、最小值與平均值，最后得到相應區(qū)域植物貧瘠或茂盛的指數(shù)[27]，從而測定城市綠地水平。2）對于綠度，是進行土地分類后，排除農田和荒地地塊的綠地面積在總地塊面積中的占比[28]。綠度的測度需要通過劃分緩沖區(qū)進行，大尺度綠地的緩沖區(qū)半徑一般大于1 km，小尺度綠地則相反，緩沖區(qū)半徑小于1 km。3）對于綠地可達性指標，居住地與綠色空間的直接距離，能反映綠地訪問者到達綠色空間的便利度[29]。4）對于綠地結構來說，大尺度綠地的相關研究主要依靠衛(wèi)星雷達數(shù)據(jù)計算獲得區(qū)域內喬、灌、草的比例。而小尺度綠地的相關研究獲得的數(shù)據(jù)會更精確，通常會精確到綠地中的喬、灌、草面積比例與樹種豐富度。具體方法一般為ArcGIS分析和觀察調研法相結合[30]。

3.2 動態(tài)暴露指標

綠色暴露概念中，“暴露”這一概念尤為關鍵。綠色暴露指個體與綠色空間的接觸，這一過程往往是動態(tài)的。而通過整理現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，多數(shù)研究使用上述靜態(tài)暴露指標進行相關測度，很難反映這一動態(tài)過程。而動態(tài)暴露指標更關注人群暴露在綠色空間中的實時狀態(tài)[31]，有很強的時空特征[32]，既能反映瞬時時刻的人群綠色暴露狀態(tài)，也能獲得一系列連貫的動態(tài)數(shù)據(jù)，可以對綠色暴露數(shù)據(jù)進行準確測度。動態(tài)暴露的主要指標有5類。

1）暴露頻度與暴露時長[33]。以可穿戴GPS設備為媒介收集人們訪達綠色空間的頻率數(shù)據(jù)以及在綠色空間內停留的時長數(shù)據(jù)[34]。收集個體一天、一周或者更長時間間隔中的綠色暴露數(shù)據(jù)。

2）人群的實時動態(tài)數(shù)據(jù)以及綠色暴露量。通過基于位置服務（location based services,LBS）生成人口數(shù)據(jù)[35]，結合手機APP的定位功能與具有點位功能的網絡平臺獲得人群實時與綠色空間的接觸信息[36]，即某一時間段內有多少人與哪些綠色空間有接觸。這種方法可以將人群的綠色暴露狀態(tài)可視化，形成人群熱力地圖的圖像，展現(xiàn)人口暴露在綠色空間的動態(tài)時空變化。但當測度涉及一些非智能手機使用人群，例如老人與小孩時也會產生數(shù)據(jù)結果偏差[11]。

3）基于興趣點（point of interest, POI）的綠色暴露量。從網絡社交平臺和有點評功能的手機APP獲得數(shù)據(jù)，基于POI識別每一個個體的停留點，包括公園和綠地，并將這種停留視為暴露[37]。通過POI數(shù)據(jù)可以分析不同個體對綠地訪問的偏好，從而得到個體間綠地暴露情況的具體差異，進一步細化研究。

4）人群實時密度指標（hotpots）[38]。根據(jù)谷歌地圖以及OpenStreetMap熱點地圖得到綠色空間內人群的聚散情況[39]，相關數(shù)據(jù)可以在不同時間段內進行收集[40]。

5）夜間光數(shù)據(jù)（nighttime light date），夜間光數(shù)據(jù)能在較小的干擾下更準確地識別城市邊界及其附近城市森林[41]。動態(tài)暴露測度方法因為與大數(shù)據(jù)技術的使用聯(lián)系緊密，十分依賴智能手機與互聯(lián)網，所以要注意老人與兒童等不使用或很少使用智能手機的群體產生的數(shù)據(jù)誤差[11]。

不同尺度下的綠色暴露動態(tài)指標組合也不同。大尺度綠地服務范圍廣，人群移動快，大尺度綠地研究更多使用人群實時動態(tài)數(shù)據(jù)指標以及人群實時密度指標與夜間光數(shù)據(jù)指標進行測度。而對于小尺度綠地空間，人群暴露有一定的時間規(guī)律性，因為小尺度綠地分布相對大尺度綠地分布更零散，緩沖區(qū)半徑較小，一般為50、100、300、500、1 000 m不等。小尺度綠地中綠色暴露研究對人群細分種類更多，現(xiàn)有研究多傾向于使用暴露頻度、暴露時長與基于POI的綠色暴露量指標相聯(lián)系進行測度（圖2）。

3.3 綠色暴露促進健康服務的機制

綠色暴露對健康服務的促進機制主要包括3種：1）通過促進環(huán)境服務水平（減小顯性的污染暴露和提升隱性的環(huán)境舒適度）促進健康[42]；2）通過適當增加個體的體力活動時間和強度促進健康[43]；3）促進健康服務的資源分配。首先，綠色空間會改變空氣中不同粒徑顆粒物的組成與比例[44]，如綠地中不同類型的植被可以吸附不同粒徑的顆粒物[29]，從而凈化空氣，提供優(yōu)質的環(huán)境服務。由此可知綠色暴露影響個體的污染暴露量。

污染暴露量是用于衡量個體直接接觸空氣污染的狀態(tài)的概念[45]，而綠色暴露影響污染暴露量主要有3種途徑。1）暴露尺度。暴露在不同尺度綠色空間中的污染暴露量有所區(qū)別[46]，大尺度綠色空間對空氣污染物的凈化能力更強，大型綠地面積與空氣負離子濃度有正相關關系，而與凈化過的空氣長時間接觸會降低居民生理性疾病的發(fā)病率[47]。小尺度綠地對空氣污染物的凈化能力稍弱，但也可以通過增加暴露時長和暴露頻度來增大綠色暴露量，從而對環(huán)境服務產生積極影響[48]。2）暴露頻度。動態(tài)人口數(shù)據(jù)顯示人群在固定時間段內暴露于綠色空間的頻度不同[49]，例如工作日的人群由于通勤，到訪綠色空間的次數(shù)比休息日更多，而綠色暴露的頻度增加會導致個體頻繁與綠色空間接觸，從而使污染暴露量降低，提升公共健康水平[50]。3）暴露時長。不同類型、不同品質的綠色空間給予人不同的體驗[51]，從而影響人群的綠色暴露時長。有研究顯示，生活在新城區(qū)人群的綠色暴露時長高于生活在老城區(qū)的人群，且老城區(qū)白天的人群綠色暴露量明顯高于夜晚的綠色暴露[52]。商業(yè)區(qū)、住宅區(qū)、工業(yè)區(qū)等不同功能分區(qū)的人群在綠地空間中的暴露時長也有區(qū)別[11]，功能分區(qū)會大大影響綠色暴露量，從而影響污染暴露量，進而影響相關群體的健康狀況。在促進環(huán)境服務水平方面，Dong等的研究發(fā)現(xiàn)綠色暴露影響哮喘病的機制很可能是暴露地綠地植被的多樣性[53]；Squillacioti等發(fā)現(xiàn)NDVI指數(shù)與兒童支氣管炎和哮喘病的發(fā)病率相關[54]。Beyer等發(fā)現(xiàn)綠色暴露可以通過改變環(huán)境舒適度而影響個體的心理健康，社區(qū)綠化水平越高，個體居住時間越長，患抑郁癥風險越小[55]。在綠色暴露與心血管疾病關系的研究中，通常認為綠色暴露通過改變特定空氣顆粒物的含量影響個體健康，Pereira的相關研究中指出相比于綠化少的社區(qū)，綠化多的社區(qū)居民患冠心病的比例更小[56]。Lanki等研究發(fā)現(xiàn)，相比于城市其他區(qū)域，綠色暴露通過減少個體暴露環(huán)境的空氣顆粒物與噪聲來提高環(huán)境舒適度、降低心率，有助于心血管疾病的防治[57]。在增加體力活動時間和強度以促進健康方面，綠色空間可以給個體提供舒適的體力活動場所[58]，暴露在其中會使得個體的體力活動水平產生變化[59]；一般來說，綠化暴露水平越高，體力活動水平越高，人群的整體健康狀況就越好[60]。O’Callaghan-Gordo等的研究表明，增加個體接觸綠色空間的機會確實有助于增加體力活動時間從而降低肥胖度，但其中機制尚不明確[61]。社區(qū)綠地與居民區(qū)以及個體日常生活的關系更密切，且具有更高的可達性，相關研究認為社區(qū)綠化的NDVI指數(shù)對減少肥胖癥和呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)病往往有正向作用[62-63]。在促進健康服務資源分配方面，Qian等的研究表明，城市環(huán)境質量與污染防治、醫(yī)療資源都存在著正相關關系，而綠色暴露會促進城市環(huán)境質量的提升，可以就綠色暴露與醫(yī)療資源的關系進行進一步探討[64]。

4 討論與總結

本研究闡述了綠色暴露、健康服務及其與環(huán)境、健康有關方面的概念。從綠地尺度、數(shù)據(jù)分析、測度指標以及促進機制4個方面總結了現(xiàn)有研究中綠色暴露如何作為促進健康服務的評估指標及其機制。

經過對文獻的梳理發(fā)現(xiàn)：1）既有文獻大多停留在使用靜態(tài)指標對綠色暴露進行測度，和人群活動聯(lián)系較弱，相關指標不足以支撐動態(tài)綠色暴露測度；2）研究對綠色暴露在不同尺度的特征分類不夠細致，更多針對綠色空間與對某一類疾病關系的研究。

根據(jù)以上2點結論，筆者提出未來關于綠色暴露與健康服務研究方向的建議，即關注人與綠色空間的關系測度，利用智能設備、大數(shù)據(jù)獲取更具針對性的人與綠色空間動態(tài)數(shù)據(jù)，形成綠色暴露動態(tài)數(shù)據(jù)集。具體而言，綠色暴露促進健康服務的相關指標和機制可以指導城市綠地宏觀布局；不同尺度下綠色暴露促進健康服務的特征有所差異，如何在城市綠地規(guī)劃中規(guī)劃不同尺度的綠地數(shù)量及位置從而合理分配健康資源還值得深入探討。在城市綠地規(guī)劃層面上筆者認為基于綠色暴露的綠地規(guī)劃應該注重5個方面的思考。1）對人群流動大數(shù)據(jù)進行分析。一方面，根據(jù)一天中不同時段以及更長時間間隔里人群流動情況找到綠色暴露頻度高、暴露時間長的區(qū)域，增加區(qū)域綠地量，科學規(guī)劃綠地分布；而對于人群綠色暴露頻度小，暴露時間短的區(qū)域也要注意分析這種現(xiàn)象的產生是否因為該區(qū)域綠地面積不足，從而考慮適當增加綠地。另一方面，不同年齡段、不同職業(yè)、不同健康狀況的人群也會呈現(xiàn)出不同的綠色暴露水平，因而在綠地規(guī)劃中應該從人群分類的角度出發(fā)，找準綠地服務對象，發(fā)揮綠色空間最大作用。2）指導社區(qū)科學增綠[65]。社區(qū)空間的綠色暴露已經融入人們的生活，與人群健康息息相關。通過平衡各社區(qū)之間的綠地面積，提升人群綠色暴露狀況相對較差社區(qū)的綠色暴露機會。此外，通過總結綠色暴露在社區(qū)綠地空間與不同類型疾病發(fā)病率的關系，也可以指導社區(qū)進一步精確增綠，更有針對性地進行“城市針灸”[66]。3）提升綠地設計質量。綠色暴露不僅通過污染暴露量影響個體健康，也會在空間舒適度層面影響人的行為活動。為此，在綠色設計之前進行科學的調查可以得知人群對綠色空間的使用偏好以及對特定綠地的使用體驗，進一步指導未來的綠色空間設計。4）綠色暴露的研究與人口大數(shù)據(jù)以及數(shù)字媒體技術息息相關，在未來的城市綠地規(guī)劃中應該重視對動態(tài)數(shù)據(jù)的應用，通過合理的分析得出綠色暴露對于健康服務促進的最優(yōu)解。5）用綠色暴露相關評估指標支持健康服務，在綠色暴露評估指標與方法的指導下布置健康服務設施，使健康服務質量更上一個層次。讓綠色暴露的測度指標成為健康服務指標體系中的一部分，以此來更準確地提供城市健康服務。

在全球提倡健康生活的今天，研究綠色暴露如何對健康服務產生促進作用具有深遠的研究意義。美麗中國建設使得城市綠色不斷增加，人群暴露在綠色空間里的時間越來越長。綠色暴露指標如何指導健康服務研究，最后指導綠地與城市規(guī)劃工作尤為重要。在未來的研究中，還需要通過更多交叉學科的研究來探索綠色暴露與健康服務之間更為深入的關系，建設健康社會。

圖片來源(Sources of Figures)：

圖1整理自參考文獻[12][13][16]，圖2由作者繪制。