2023年8月26日,实验室区域可持续性与土地系统设计团队黄庆旭副教授等人在《自然·通讯》(Nature Communications)在线发表题为“The challenge of population aging for mitigating deaths from PM2.5 air pollution in China”的论文,揭示了降低PM2.5污染导致的死亡人数(deaths attributable to PM2.5 air pollution, DAPP)面临人口老龄化的重大挑战。
PM2.5已经成为中国最普遍的空气污染物之一。长期暴露于PM2.5污染对人体健康有不利影响,可能引起肺部和心血管等疾病,从而导致过早死亡。与此同时,中国正经历特别迅速的人口老龄化过程,老年人比例已从2010年的7.0%增长到了2019年的12.6%,这进一步加剧了空气污染对健康的负面影响。在这一背景下,黄庆旭副教授团队基于可比风险评估框架,估算了中国2000-2035年不同情景(SSP1-2.6,可持续发展路径;SSP2-4.5,中间路径;SSP3-7.0,区域竞争路径;SSP5-8.5,化石燃料燃烧路径)下DAPP的变化。在此基础上,通过解构分析评估了人口老龄化以及其他驱动因素(人口增长、PM2.5浓度变化和疾病死亡率)对DAPP变化的影响,讨论了各区域之间的差异,并提出了相应政策建议。
研究表明:2019-2035年,在SSP1-2.6和SSP5-8.5情景下,DAPP将分别下降15.4%(6.6% ~ 20.7%,95% CI,下同)和8.4%(0.6% ~ 13.5%)。而在SSP2-4.5和SSP3-7.0情景下,DAPP将分别增加10.4%(5.1% ~ 20.5%)和18.1%(13.0% ~ 28.3%),意味着中国将难以实现可持续发展目标3.9(图1)。
图1 2000-2035年PM2.5污染导致的死亡人数(DAPP)变化趋势
注:(a) DAPP总量变化,(b) 每10万人DAPP变化,(c) DAPP的分区变化,(d) 每10万人DAPP的分区变化。各地区的数值为该地区内各省DAPP的平均值。
研究还比较了四种因素(年龄结构、总人口、空气质量、疾病死亡率)对DAPP变化的影响。研究发现,在SSP1-2.6和SSP5-8.5情景下,人口老龄化是唯一影响DAPP增长的因素,分别导致64.1万人和66.9万人死亡。在SSP2-4.5和SSP3-7.0情景下,虽然人口增长和空气污染也使DAPP略有增加,但90%以上的DAPP增长是由人口老龄化造成的(图2)。尤其是从2025年到2035年,疾病死亡率的降低使DAPP减少24.1(23.2-25.1)万,而老年人口的增加将导致DAPP增加27.9(25.4-28.6)万。这表明年龄结构变化将超过疾病死亡率,成为2025-2035年DAPP增长的主要原因(图2)。
图2 2019-2035年不同因素对中国PM2.5污染导致的死亡人数(DAPP)变化的贡献
注:该图显示了四个因素的累积效应,即年龄结构、总人口、空气质量和疾病死亡率在2019-2025年和2025-2035年对DAPP的影响。
此外,就疾病类型而言,老年人仍然是最脆弱的群体(图3)。到2035年,在4种情景下,死于6种疾病(即慢性阻塞性肺病、肺癌、下呼吸道感染、缺血性心脏病、中风和2型糖尿病)的老年人口数将占上述疾病造成的总死亡量的80%以上。特别地,因慢性阻塞性肺病和下呼吸道感染而死的老年人口数占对应疾病总死亡量的比例将分别大于95%和93%。此外,从2019年到2035年,患有以上六种疾病的老年人的DAPP比例将稳步上升,肺癌导致的死亡在总死亡量中的占比增长最大。在SSP1-2.6情景下,肺癌死亡占比将从2019年的66.3%增长到2035年的79.7%,四种情景下的平均增长为13.8%(图3)。
图3 2000-2035年老年人口不同疾病死亡占PM2.5空气污染致死导致的死亡人数(DAPP)中的占比
注:底纹表示95%置信区间。
总的来说,人口老龄化是中国未来应对DAPP时面临的主要挑战。本研究发现,从2019年到2035年,人口老龄化将是DAPP增加的主要因素(图4)。首先,尽管老年人在总人口中所占比例相对较小,但老年人死亡人数在总DAPP中所占的比例将会很大。2019-2035年,虽然中国大多数地区的老年人比例将在10%至35%之间,但超过90%(东北地区达到几乎100%)的DAPP增长源于人口老龄化。其次,人口老龄化将是大多数情景下DAPP增加的唯一因素。只有在区域竞争情景(SSP3-7.5)下,人口增长和空气污染也将对DAPP的增加做出少量贡献(约2%)。
图4 不同发展路径下年龄结构变化对PM2.5污染导致的死亡人数(DAPP)的影响
注:a–d刻画了导致死亡增加的路径,e刻画了使死亡减少的路径,f表示死亡总数的净变化
未来,为实现联合国可持续发展目标3.9,在全球老龄化背景下,空气污染影响严重的国家降低DAPP时需要付出更多努力。与此同时,人口老龄化带来的健康问题也需要受到更多关注。例如,政府部门需要加大对老年群体的医疗投入,同时关注空气污染物排放和居民的空气污染暴露防护,通过采取更有针对性的措施避免老年群体暴露于空气污染中。此外,需要坚持改善空气质量的行动,坚持可持续发展,避免走上区域竞争和燃烧化石燃料的发展路径。
北京师范大学硕士研究生许芳瑾为论文第一作者,黄庆旭副教授为通讯作者。论文合作者还包括北京师范大学何春阳教授、澳大利亚迪肯大学Brett A. Bryan教授、中国疾病预防控制中心慢性非传染性疾病预防控制中心殷鹏研究员、中国海洋大学岳桓陛副教授,以及北京师范大学地理科学学部学生胥浩然、冯星云。该研究得到国家重点研发计划课题(2019YFA0607203)、北京市科技新星交叉合作项目(20220484163)、国家自然科学基金项目(41971225, 41971270)等基础研究项目的资助。
论文信息:Xu, F., Huang, Q., Yue, H. et al. The challenge of population aging for mitigating deaths from PM2.5 air pollution in China. Nat Commun 14, 5222 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-40908-4