城市綠地暴露與人群健康效應(yīng)研究

吝 濤,曾志偉, 姚 霞, 耿紅凱,余兆武,王 蘭,林美霞,張浚茂,鄭毅誠(chéng)

1 中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所城市環(huán)境與健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廈門(mén) 361021

2 中國(guó)科學(xué)院大學(xué), 北京 100049

3 復(fù)旦大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系, 上海 200438

4 同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院, 上海 200092

5 寧波諾丁漢大學(xué),寧波 315199

6 廈門(mén)市城市環(huán)境智慧管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廈門(mén) 361021

健康是人類(lèi)最基本的福祉和需求。影響人類(lèi)健康的因素有很多,占比各有不同;世界衛(wèi)生組織(WHO)研究發(fā)現(xiàn),個(gè)人行為與生活方式因素對(duì)健康的影響達(dá)到60%[1]。因此健康人居環(huán)境營(yíng)造是實(shí)現(xiàn)區(qū)域/城市可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的重要內(nèi)容和前沿研究領(lǐng)域。聯(lián)合國(guó)2015年發(fā)布的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)(SDGs)第三項(xiàng)就是確保健康的生活方式、促進(jìn)各年齡段人群的福祉[2],該目標(biāo)要求不僅要關(guān)注個(gè)體或者單一群體,還要考慮不同人群。此外,健康的內(nèi)涵也在不斷擴(kuò)展,1948年WHO成立伊始就提出了綜合的健康概念:健康不僅為疾病或虛弱之消除,而是體格,精神與社會(huì)之完全健康狀態(tài)[3]。完整意義上的健康研究應(yīng)不僅要考慮生理健康,還要考慮心理和社會(huì)健康。因此,城市人群健康研究不僅要考慮人本身的健康,還要考慮人所處的環(huán)境是否有利于促進(jìn)和保障人群健康。

城市作為人類(lèi)高密度棲息和活動(dòng)的主要場(chǎng)所,是實(shí)現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的主要區(qū)域單元,健康城市建設(shè)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展“良好健康與福祉”目標(biāo)的重要途徑,然而城市也面臨著來(lái)自社會(huì)、建筑和自然生態(tài)系統(tǒng)的多重挑戰(zhàn)[4—6]。綠色基礎(chǔ)設(shè)施(GI)被認(rèn)為是一種有效且可持續(xù)的解決城市可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題的新興手段[7—9]。通常,綠色基礎(chǔ)設(shè)施被認(rèn)為是多尺度、多功能生態(tài)要素構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)體系[10],近年來(lái)在城市規(guī)劃和建設(shè)中得到越來(lái)越多的關(guān)注[11]。自然解決方案(NbSs)是近年來(lái)生態(tài)學(xué)應(yīng)用研究的熱點(diǎn)[12—14],它綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益,引入自然生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能用來(lái)修復(fù)、恢復(fù)甚至提升城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施水平,進(jìn)而解決城市面臨的可持續(xù)發(fā)展挑戰(zhàn)[15]。盡管在概念和應(yīng)用層面雖然存在一些分歧,但GI 和NbSs其本質(zhì)都是充分挖掘并利用生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能,滿足人類(lèi)福祉和健康需求;兩者在城市依托的主要載體都是城市綠地(空間),或稱為藍(lán)綠空間,生態(tài)空間等,即開(kāi)放的具有自然植被的非人工建筑空間,廣義上包括所有城市內(nèi)的所有生態(tài)元素:森林、灌木、水體、濕地、草地等[8,16—17]。

綠地作為城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施和自然解決途徑的主體,在城市為人群提供了多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),例如,降低環(huán)境溫度[18]、調(diào)節(jié)局地氣候[19—20]、減輕空氣污染[21—22]、維持生物多樣性[23—24]等。相較于綠地為城市居民提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類(lèi)型,綠地對(duì)于人群生理、心理、社會(huì)健康的影響或綠地健康效應(yīng)近年來(lái)受到國(guó)內(nèi)外城市環(huán)境健康、城市規(guī)劃和城市可持續(xù)領(lǐng)域研究的關(guān)注。從生理健康層面來(lái)看,綠地能夠減少心血管疾病、心臟病、呼吸系統(tǒng)疾病[25—26]以及肥胖、糖尿病等慢性代謝疾病的風(fēng)險(xiǎn)[27];從心理健康層面來(lái)看,綠地能夠改善周邊居民的睡眠質(zhì)量[28]、緩解壓力[29],降低心理疾病的風(fēng)險(xiǎn)[30]等;從社會(huì)健康層面來(lái)看,綠地能夠促進(jìn)城市人群和鄰里的社會(huì)聯(lián)系[31],提升居民社會(huì)凝聚力[32],重組社會(huì)關(guān)系[33]等。因此,城市綠地在健康城市和健康社區(qū)營(yíng)造研究與實(shí)踐中正越來(lái)越受到重視[34—37]。

根據(jù)我國(guó)最新的《城市綠地分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ/T85—2017,將城市綠地分為公園綠地、防護(hù)綠地、廣場(chǎng)用地、附屬綠地和區(qū)域綠地5大類(lèi)型[38]?？梢?jiàn),我國(guó)綠地建設(shè)更多的是依附于城市建設(shè)用地的社會(huì)經(jīng)濟(jì)功能,對(duì)綠地本身作為基礎(chǔ)設(shè)施和自然解決途徑的功能應(yīng)用仍較單薄,尤其是在考慮人與綠地作用關(guān)系,發(fā)揮綠地的健康效應(yīng)方面,仍停留在在利用綠地隔離、緩沖和預(yù)防環(huán)境污染對(duì)城市人群帶來(lái)的健康風(fēng)險(xiǎn),例如工業(yè)和交通綠地隔離帶設(shè)置等。目前國(guó)內(nèi)外城市綠地暴露與人群健康研究仍處在興起的初步發(fā)展?fàn)顟B(tài),缺乏有效和公認(rèn)的研究范式,包括暴露特征、量化表征和效應(yīng)機(jī)制等方面的研究方法仍在探索階段。本文針對(duì)城市綠地、綠地健康效應(yīng)以及綠地暴露的前沿研究,試從暴露科學(xué)的視角,綜述城市綠地暴露及其健康效應(yīng)的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展,進(jìn)而提出現(xiàn)有城市綠地暴露及其人群健康效應(yīng)研究存在的不足并提出未來(lái)的研究展望,以期為指導(dǎo)健康導(dǎo)向的可持續(xù)城市/社區(qū)規(guī)劃與建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)與理論支撐。

1 城市綠地暴露及其健康效應(yīng)研究進(jìn)展簡(jiǎn)述

綠地能夠充分地“暴露”于城市居民之中,是其實(shí)現(xiàn)健康效益的基本前提和必要途徑。近年來(lái),在研究城市綠地與人群健康效應(yīng)時(shí)越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始引入并利用“暴露科學(xué)”原理和方法進(jìn)行探索[16,39—41]。暴露評(píng)價(jià)可以追溯到19世紀(jì)職業(yè)安全領(lǐng)域的應(yīng)用,20世紀(jì)七八十年代,隨著人們對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題的日益關(guān)注,暴露評(píng)價(jià)開(kāi)始逐漸應(yīng)用于環(huán)境健康領(lǐng)域,成為環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要組成部分[42]?！氨┞丁痹诃h(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中用來(lái)表征化學(xué)、物理和生物污染物與人體接觸并被吸收的強(qiáng)度、時(shí)間和速度等過(guò)程[43]。2012年,美國(guó)科學(xué)院提出“面向21世紀(jì)的暴露科學(xué)”,將暴露科學(xué)定義為研究人與化學(xué)性、物理性、生物性污染物的接觸方式和特征的有關(guān)理論和方法的學(xué)科,包括暴露濃度的測(cè)量方法、人群暴露行為模式、暴露劑量評(píng)價(jià)模型等內(nèi)容[42]。在綠色基礎(chǔ)設(shè)施和NbSs理念的指導(dǎo)下,城市可持續(xù)發(fā)展研究與實(shí)踐已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注并進(jìn)一步促進(jìn)人群健康暴露的城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)模式,因此,關(guān)注人群健康福祉與綠地空間布局之間關(guān)系的城市綠地暴露研究成為城市生態(tài)、城市地理、環(huán)境健康、城市規(guī)劃等多學(xué)科交叉解決城市可持續(xù)發(fā)展的前沿?zé)狳c(diǎn)[16,34,39,44—45]。

為明晰城市綠地暴露及其健康效應(yīng)的研究進(jìn)展,本文采用文獻(xiàn)計(jì)量法,對(duì)Web of Science 核心數(shù)據(jù)庫(kù)和中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù),以 “exposure*”or “exposing*” or “expose*” or “exposure science*” or “exposomics*” or “exposome*” and “green space*” and “health*” and “urban*” and “city*”為主題進(jìn)行檢索(檢索時(shí)間為2023年2月21日),共得到311篇學(xué)術(shù)成果,時(shí)間跨度從2006年到2023年;進(jìn)一步運(yùn)用CitesSpace(v.6.1R6 Advanced)進(jìn)行研究主題分析。圖1顯示了以暴露、綠地、健康以及城市為主題的研究領(lǐng)域時(shí)區(qū)圖, 從圖1中可以看出,該領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)研究尺度發(fā)展路徑為:“景觀”→“城市”→ “地區(qū)”→ “建成環(huán)境”;該領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)研究對(duì)象發(fā)展路徑為:“環(huán)境”→“綠地”→“城市綠地”→“藍(lán)色空間”→“空間”;該領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)健康內(nèi)容發(fā)展路徑為:“體力活動(dòng)”→“恢復(fù)”→“空氣污染”→“健康”→“壓力”→“心理健康”→ “影響”→“福祉”→“顆粒物”→“公共健康”; 該領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)暴露程度也從“暴露”發(fā)展成“長(zhǎng)期暴露”。具體來(lái)說(shuō),2006年,該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)主要是“體力活動(dòng)”和“環(huán)境”;2011年,該領(lǐng)域呈現(xiàn)了多元研究熱點(diǎn)爆發(fā)的態(tài)勢(shì),研究熱點(diǎn)主要包括“暴露”“空氣污染”“健康”“城市”“壓力”等;2012年,該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)集中于包括“綠地”“城市綠地”“心理健康”;2013年至今,該領(lǐng)域研究關(guān)注 “公共健康”“環(huán)境正義”“福祉”“平等”以及“長(zhǎng)期暴露”等議題。

圖1 以暴露、綠地、健康以及城市為主題的研究領(lǐng)域時(shí)區(qū)圖

2 城市綠地暴露及其健康效應(yīng)研究熱點(diǎn)領(lǐng)域

2.1 城市綠地暴露過(guò)程與特征

暴露科學(xué)是環(huán)境健康科學(xué)的重要組成部分,是保障公共衛(wèi)生的重要基石,其目的是減少和降低人體與有害物質(zhì)(環(huán)境)的接觸,例如大氣污染[46],土壤污染[47],甚至氣候變化[48]等;暴露科學(xué)研究有三個(gè)主要內(nèi)容[42]:(1)建立暴露與健康影響的關(guān)系;(2)確定風(fēng)險(xiǎn)源與暴露的關(guān)系;(3)建立減少風(fēng)險(xiǎn)的健康暴露策略。其中暴露特征的量化表征是建立暴露-健康影響關(guān)系的重要前提,例如,環(huán)境健康暴露研究的一個(gè)關(guān)鍵量化指標(biāo)是確定暴露劑量-影響曲線中的產(chǎn)生毒性的有效劑量[43]?，F(xiàn)有暴露科學(xué)的理論和方法對(duì)于開(kāi)展綠地暴露研究具有重要的指導(dǎo)和借鑒作用,尤其是在暴露特征以及尋求暴露-健康效應(yīng)定量化方面。綠地暴露及其健康效應(yīng)研究從廣義上可以屬于“暴露科學(xué)”的分支或者新交叉領(lǐng)域。但綠地暴露研究與現(xiàn)有旨在預(yù)防和減少環(huán)境污染暴露風(fēng)險(xiǎn)的傳統(tǒng)環(huán)境健康研究的視角有顯著不同[49],例如,相對(duì)于環(huán)境健康暴露提出的暴露限閾值,即危險(xiǎn)物質(zhì)暴露濃度的最高值,綠地健康暴露提出的暴露限閾值應(yīng)該尋求的是低值,即產(chǎn)生健康效應(yīng)的最低(少)暴露頻次、時(shí)間和周期,以及更好的暴露地點(diǎn)、方式,甚至其潛在的組合?？傊?城市綠地暴露研究的目標(biāo)是充分理解人群的綠地暴露特征及其產(chǎn)生健康效應(yīng)的機(jī)制,鼓勵(lì)和提高人群與綠地的有效和有益接觸,服務(wù)于城市綠地和健康社區(qū)營(yíng)造的科學(xué)規(guī)劃和決策。

暴露過(guò)程和途徑識(shí)別是研究城市綠地暴露特征的基礎(chǔ),傳統(tǒng)環(huán)境健康研究或者暴露科學(xué)主要關(guān)注污染或者有毒有害物質(zhì)進(jìn)入人體的過(guò)程,稱為暴露途徑,主要包括四種:吸入(口鼻)、攝入(口)、滲入(皮膚)和注入(皮膚)[42]。相比而言,人群在綠地暴露過(guò)程產(chǎn)生效應(yīng)的媒介或者途徑除了傳統(tǒng)暴露科學(xué)關(guān)注的包括空氣質(zhì)量、噪聲、微生物、病原菌等實(shí)質(zhì)性健康媒介外,更多的涉及體育鍛煉、社會(huì)活動(dòng)、主觀感知等非實(shí)質(zhì)性的健康媒介[32,37,50]。國(guó)內(nèi)有學(xué)者嘗試從景感生態(tài)學(xué)的視角探討城市綠地暴露途徑,例如劉曉芳等對(duì)公園環(huán)境影響人群體驗(yàn)和活動(dòng)方式的機(jī)制進(jìn)行初探[51]。實(shí)際上,各種媒介在綠地暴露中對(duì)人體產(chǎn)生健康效應(yīng)的量化關(guān)系通常是混合的,即一個(gè)人在綠地會(huì)同時(shí)暴露在各種健康媒介中,因此現(xiàn)階段難以有效的分割并針對(duì)各種媒介開(kāi)展暴露特征的調(diào)查,需要通過(guò)更為宏觀的暴露途徑進(jìn)行歸納,例如將其簡(jiǎn)單的可以分為兩類(lèi):主動(dòng)感受綠地的綠地體驗(yàn)活動(dòng)途徑[33]和被動(dòng)處在綠地(自然)環(huán)境的活動(dòng)途徑,前者可以簡(jiǎn)稱主動(dòng)綠地暴露,后者簡(jiǎn)稱被動(dòng)綠地暴露。根據(jù)人群在綠地環(huán)境內(nèi)具體活動(dòng)類(lèi)型可以進(jìn)一步細(xì)分主動(dòng)和被動(dòng)暴露的途徑,例如休憩、游戲、運(yùn)動(dòng)、談話、餐飲、觀光、攝影等。

2.2 城市綠地暴露的指標(biāo)與量化表征

目前綠地暴露特征的量化表征主要關(guān)注社區(qū)居民對(duì)城市綠地的獲取能力或者一定空間范圍內(nèi)綠地的供給能力,由此產(chǎn)生了多種綠地暴露評(píng)價(jià)指標(biāo)[40,52],見(jiàn)圖2,例如綠地可得性[53]表征居民或者居民點(diǎn)周邊一定緩沖區(qū)內(nèi)可以獲得的綠地總量,綠地可達(dá)性[52,54]表征居民或者居民點(diǎn)到達(dá)綠地的距離成本, 綠地可視性[40]表征居民或者居民點(diǎn)周邊可以看到的綠地?cái)?shù)量,綠地實(shí)現(xiàn)性[55]表征居民或者居民點(diǎn)周邊已經(jīng)被開(kāi)發(fā)利用的綠地?cái)?shù)量,也有學(xué)者根據(jù)綠地吸引居民的質(zhì)量提出綠地需求性[52]。其實(shí),以上幾種綠地暴露評(píng)價(jià)指標(biāo)更多的是表征了綠地的供給狀況,并非直接的人群在綠地暴露過(guò)程描述,但他們與綠地暴露途徑有密切的聯(lián)系,以最常見(jiàn)的是綠地可得性和可達(dá)性指標(biāo)為例:綠地可得性主要涉及居民日常生活空間的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況[56],與局地微氣候、空氣質(zhì)量、噪聲等有密切聯(lián)系;而綠地可達(dá)性則與綠地訪問(wèn)的行為方式密切相關(guān),例如步行,騎車(chē),公交和乘私家車(chē)可達(dá)性等,并且在很大程度上,可達(dá)性也決定了人群暴露在綠地的頻率(周期)以及使用方式上的差異[17,57],例如一天當(dāng)中不同時(shí)段,一周當(dāng)中工作日和周末,以及節(jié)假日外出旅游等綠地訪問(wèn)頻率及綠地訪問(wèn)方式。

圖2 城市綠地暴露常用的三種指標(biāo):綠地可得性、綠地可達(dá)性和綠地可視性(修改自文獻(xiàn)[39])

相比現(xiàn)有針對(duì)污染物的環(huán)境暴露特征量化研究,綠地暴露特征的量化研究仍處起步階段,還沒(méi)有形成統(tǒng)一綠地暴露途徑分類(lèi)以及相應(yīng)的暴露特征變量。暴露科學(xué)中對(duì)于暴露途徑特征的定量化描述有兩個(gè)重要的概念:接觸率和總暴露[42];綠地暴露的接觸率即訪問(wèn)周期和在綠地環(huán)境中的持續(xù)時(shí)間[58],尤其是暴露時(shí)間是非常重要的特征值[30,53],現(xiàn)有的綠地暴露評(píng)估指標(biāo)更多的關(guān)注空間關(guān)系,對(duì)暴露動(dòng)態(tài)過(guò)程的考慮較少[59],根據(jù)暴露科學(xué)原理,對(duì)于單個(gè)暴露途徑和多個(gè)(j)不連續(xù)暴露事件的總暴露可以通過(guò)公式表示[42]:

式中,Et表示暴通過(guò)某種暴露途徑r的多個(gè)(j)不連續(xù)暴露事件的總暴露,它是暴露濃度和暴露時(shí)間的乘積;Cr表征暴露途徑r的濃度;dt表征事件j的持續(xù)時(shí)間。綠地的總暴露可以理解為一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)所有暴露途徑產(chǎn)生的綠地暴露總頻次和總持續(xù)時(shí)間?，F(xiàn)有的綠地暴露評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)人群具體暴露在綠地的過(guò)程,包括途徑、方式,尤其是具體暴露的時(shí)間和頻率,以及綠地本身質(zhì)量的考慮都比較欠缺[40,60]。未來(lái)研究可以借助現(xiàn)有暴露科學(xué)的方法體系,關(guān)注城市人群在綠地暴露的時(shí)空動(dòng)態(tài)模式,進(jìn)而參照總暴露數(shù)學(xué)方程,構(gòu)建綜合考慮不同途徑、訪問(wèn)周期、暴露時(shí)長(zhǎng)等因素的城市綠地暴露的量化表征方程。

2.3 城市綠地暴露的健康效應(yīng)與機(jī)制

盡管綠地暴露給人群心理、生理、和社會(huì)健康方面的有益效應(yīng)得到了廣泛的研究和證實(shí),但現(xiàn)有綠地暴露的健康效應(yīng)機(jī)制研究獲得的通用理論性成果還不多,在研究對(duì)象和樣本選取上仍有明顯的破碎化,定量化的機(jī)理性研究較少,缺乏針對(duì)城市不同人群的大健康(包括生理、心理和社會(huì))的系統(tǒng)化研究。綠地健康效應(yīng)與人群在綠地當(dāng)中的暴露特征密切相關(guān),但由于綠地暴露特征及其量化研究的不足,導(dǎo)致綠地健康效應(yīng)的機(jī)制研究也難以進(jìn)行系統(tǒng)性的歸納。

首先,不同綠地健康效應(yīng)研究采用的暴露特征指標(biāo)不同,例如在綠地與生理健康影響研究方面目前主要依托綠地可得性指標(biāo),將住區(qū)或周邊一定緩沖區(qū)范圍內(nèi)的可獲得的綠地?cái)?shù)量[61]或比例[62]作為全部或者目標(biāo)人群健康效應(yīng)的解釋變量。而綠地的心理健康研究則更多依托人群在綠地中的活動(dòng)方式,例如活動(dòng)時(shí)長(zhǎng)[30]和訪問(wèn)周期[58]。越來(lái)越多的學(xué)者認(rèn)為,現(xiàn)有僅關(guān)注空間位置的暴露特征指標(biāo)缺乏對(duì)活動(dòng)行為模式及其動(dòng)態(tài)變化的有效表征[58],理想的綠地暴露健康效應(yīng)研究需要融入對(duì)暴露時(shí)長(zhǎng)、訪問(wèn)周期與綠地暴露方式的綜合考慮[40,45,63—64],探討人群的綠地暴露特征與各種健康效應(yīng)之間的作用機(jī)制。

第二,綠地暴露特征影響人群健康存在顯著的尺度性,Labib等[40]將其總結(jié)為三種:個(gè)人尺度、鄰里(社區(qū))尺度、城市/地區(qū)尺度;個(gè)人尺度的綠地暴露健康效應(yīng)研究通?；诟兄托袨槟Ｊ?例如綠地可視性,強(qiáng)調(diào)個(gè)人綠地體驗(yàn)產(chǎn)生的健康效果;而鄰里尺度和更大的城市尺度則更關(guān)注區(qū)域內(nèi)綠地的綠地供給現(xiàn)狀對(duì)區(qū)域內(nèi)群體產(chǎn)生的健康效應(yīng)。此外,現(xiàn)有綠地健康效應(yīng)研究雖然涉及了多種尺度的綠地暴露特征,但大多關(guān)注在城市和社區(qū)鄰里等片區(qū)綠地供給情況,對(duì)個(gè)人、家庭等內(nèi)在因素以及不同人群具體綠地暴露模式的考量較少,未來(lái)需要把多尺度的多種綠地暴露特征指標(biāo)進(jìn)行綜合考慮,系統(tǒng)闡釋綠地健康效應(yīng)[40,65]。

第三,綠地暴露健康效應(yīng)研究采用的調(diào)查方法不同,目前大多數(shù)綠地與生理疾病相關(guān)性的研究基本參照環(huán)境健康暴露研究模式,利用大樣本的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),例如區(qū)域內(nèi)流行病或者慢性病統(tǒng)計(jì)調(diào)查數(shù)據(jù)[62],通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)或者地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行相關(guān)性分析[25]。大尺度樣本統(tǒng)計(jì)通常忽視人群活動(dòng)模式與行為方式的差異,因此通過(guò)設(shè)計(jì)個(gè)人健康自評(píng)、綠地訪問(wèn)地點(diǎn)、駐留時(shí)間以及活動(dòng)方式的綠地暴露專業(yè)樣本問(wèn)卷調(diào)查[60,64,66]越來(lái)越受到歡迎。近年來(lái)新興的大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)(傳感器)為精確的獲取人類(lèi)活動(dòng)及其行為方式信息提供了有力支持[45,67],并可以用來(lái)獲取綠地環(huán)境質(zhì)量的實(shí)時(shí)狀況[68—70]。未來(lái)可以結(jié)合不同暴露路徑與多尺度暴露特征指標(biāo),將大樣本統(tǒng)計(jì)、針對(duì)性問(wèn)卷調(diào)查和基于物聯(lián)網(wǎng)的個(gè)人行為軌跡調(diào)查進(jìn)行綜合應(yīng)用,并交叉驗(yàn)證,以獲取更為科學(xué)的結(jié)論。

最后,從產(chǎn)生健康效應(yīng)的綠地暴露特征來(lái)看,還需要進(jìn)一步挖掘和拓展,例如城市綠地供給的公平性問(wèn)題,由于城市地理環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的差異,不同城市/區(qū)域綠地分布類(lèi)型、格局和質(zhì)量以及不同人群的需求和可達(dá)性程度都存在顯著差異[17,57,71];而城市內(nèi)部由于功能分區(qū)和城鎮(zhèn)化梯度的原因,綠地分布也存在顯著空間異質(zhì)性[7],導(dǎo)致不同城市人群在享受綠地提供的健康福利方面存在著顯著的差異[71]。另一方面,未來(lái)研究需要明確綠地暴露健康效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)指標(biāo),現(xiàn)有綠地暴露產(chǎn)生的生理、心理和社會(huì)健康效應(yīng)涉及的要素眾多,但作為與綠地暴露特征相對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵量化效應(yīng)指標(biāo)仍缺乏深入的研究,需要進(jìn)一步開(kāi)展人與綠地交互作用的生態(tài)學(xué)研究。

3 總結(jié)與展望

開(kāi)展城市環(huán)境健康研究是落實(shí)我國(guó)“面向人民健康”的科技創(chuàng)新戰(zhàn)略以及聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的重大需求。生態(tài)學(xué)的發(fā)展需要更多的關(guān)注并解決人類(lèi)生存和發(fā)展面臨的實(shí)際問(wèn)題,我國(guó)將生態(tài)文明建設(shè)作為國(guó)家戰(zhàn)略,并探索人與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。綠地作為城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施和基于自然解決途徑的主要載體,其對(duì)城市人群健康的促進(jìn)作用已經(jīng)獲得廣泛的證實(shí),成為城市地理、城市生態(tài)、環(huán)境健康、城市規(guī)劃等多學(xué)科交叉解決城市可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題的前沿?zé)狳c(diǎn)。本文首先探討了城市綠地、綠地健康效應(yīng)以及綠地暴露的基本概念及其聯(lián)系,然后嘗試通過(guò)暴露科學(xué)的視角,綜述城市綠地暴露及其健康效應(yīng)的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展,并指出其發(fā)展中存在的不足。

首先,暴露科學(xué)是環(huán)境健康科學(xué)的重要組成部分,其目的是減少和降低人體與有害物質(zhì)(環(huán)境)的接觸,是保障公共衛(wèi)生的重要基石。但是暴露科學(xué)目前在生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域的交叉仍比較有限,尤其是定量化分析暴露特征和機(jī)制的研究。一方面是生態(tài)學(xué)以往對(duì)人群的關(guān)注較少,雖然有城市生態(tài)學(xué)、人類(lèi)生態(tài)學(xué)等分支學(xué)科,但總體我國(guó)生態(tài)學(xué)仍以自然生態(tài)系統(tǒng)研究為主;另一方面,伴隨可持續(xù)科學(xué)和全球生態(tài)學(xué)研究的發(fā)展,人作為全球生態(tài)環(huán)境變化的主要驅(qū)動(dòng)力和風(fēng)險(xiǎn)受體,越來(lái)越受到科研和決策層的關(guān)注,綠地暴露及其生態(tài)效應(yīng)成為城市生態(tài)學(xué)研究的一個(gè)前沿領(lǐng)域。

第二,綠地暴露與傳統(tǒng)暴露科學(xué)對(duì)環(huán)境污染物暴露研究的目標(biāo)不同,充分理解人群的綠地暴露特征及其產(chǎn)生健康效應(yīng)的機(jī)制是為了鼓勵(lì)和提高人群與綠地的有效接觸,服務(wù)于城市綠地和健康社區(qū)營(yíng)造的科學(xué)規(guī)劃和決策。目前暴露科學(xué)的已有理論是對(duì)風(fēng)險(xiǎn)暴露過(guò)程的總結(jié)和量化,但是目前綠地暴露或者生態(tài)暴露的很多原理和機(jī)制仍存在空白,城市綠地的人群暴露產(chǎn)生的健康效應(yīng),尤其是有益效應(yīng)雖然有很多研究證實(shí),但健康效應(yīng)產(chǎn)生的過(guò)程和機(jī)理仍不清楚,有賴于生態(tài)學(xué)理論和方法的支撐。暴露科學(xué)理論與方法對(duì)于開(kāi)展綠地暴露及其健康效應(yīng)研究具有重要的指導(dǎo)和借鑒作用,尤其是在暴露特征以及尋求暴露-健康效應(yīng)定量化方面。

第三,城市綠地暴露及其人群健康效應(yīng)研究仍處在發(fā)展的初期,還沒(méi)有形成統(tǒng)一綠地暴露途徑分類(lèi)以及相應(yīng)的暴露特征變量,尤其是可定量的暴露指標(biāo)和健康效應(yīng)表征?，F(xiàn)有的綠地暴露量化評(píng)價(jià)指標(biāo)雖然與綠地暴露途徑有密切的聯(lián)系,但其更多的是表征了綠地的供給狀況,并非直接對(duì)人群綠地暴露過(guò)程的特征描述。為了更好的融入城市規(guī)劃與建設(shè)的決策過(guò)程,城市綠地的暴露特征和健康效應(yīng)必須采用能夠被多學(xué)科以及廣大城市普通居民理解的方式來(lái)表征,未來(lái)需要基于不同城市人群的在綠地暴露的時(shí)空動(dòng)態(tài)模式,參照總暴露數(shù)學(xué)方程,綜合考慮不同途徑、訪問(wèn)周期、暴露時(shí)長(zhǎng)等因素,構(gòu)建的城市綠地暴露的量化方程特征變量。

最后,綠地暴露的健康效應(yīng)研究在研究對(duì)象和樣本選取上仍有明顯的差異和破碎化,缺乏統(tǒng)一和公認(rèn)的采樣和調(diào)查方法。這進(jìn)一步影響了現(xiàn)有綠地健康效應(yīng)機(jī)制研究中對(duì)于綠地暴露量化表征的應(yīng)用,以及已有研究之間相互的比較和驗(yàn)證。沒(méi)有統(tǒng)一的綠地暴露特征量化指標(biāo),缺乏對(duì)多尺度影響因素的綜合,以及采用的調(diào)查分析方法缺乏系統(tǒng)性等成為綠地暴露及其健康效應(yīng)研究的最直接、最急迫的挑戰(zhàn)。未來(lái)需要基于人群在綠地暴露的時(shí)空模式,綜合考慮多尺度、多種綠地暴露特征指標(biāo),提出綠地暴露標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)及其采樣、分析模式,形成對(duì)城市綠地暴露及其健康效應(yīng)機(jī)制研究的基礎(chǔ)方法體系。

總之,綠地在城市規(guī)劃和建設(shè)中的作用尤其突出,但綠地的人群健康促進(jìn)功能在我國(guó)城市規(guī)劃和建設(shè)中還鮮有應(yīng)用,基于暴露科學(xué)視角研究城市綠地暴露特征及人群健康效應(yīng),可為健康導(dǎo)向的可持續(xù)城市/社區(qū)規(guī)劃與建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)與理論支撐,這既是未來(lái)暴露科學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵應(yīng)用,也是新的學(xué)術(shù)增長(zhǎng)點(diǎn)。