本报讯 大气二氧化碳浓度的不断升高或许已经影响人类的生理机能。一项日前发表于《空气质量、大气与健康》的研究,分析了美国民众超过 20 年的健康数据,发现多项血液生化指标的持续变化与大气二氧化碳浓度的上升趋势高度同步。这一研究结果对儿童和青少年可能尤为重要。由于身体尚在发育阶段,年轻一代在一生中将承受长久的大气二氧化碳高浓度暴露。
研究人员采用了美国国家健康与营养检查调查(NHANES)的数据,对 1999 年至 2020 年间每两年采集一次的约 7000 人的血液检测结果进行了分析。自 1999 年以来,受试者的平均血清碳酸氢盐水平上升了约 7%。碳酸氢盐是与人体内二氧化碳水平密切相关的血液指标。同一时期内,受试者的平均血钙与血磷水平出现了下降。
这些生理指标出现变化的同时,大气二氧化碳浓度从 2000 年的约 369ppm(百万分之一)攀升至如今的 420ppm 以上。人类进化所适应的大气二氧化碳浓度约为 280ppm 至 300ppm。过去 10 年间,大气二氧化碳浓度平均每年上升约2.6ppm,仅 2024 年一年就上升了 3.5ppm。
论文第一兼通讯作者、澳大利亚科廷大学的 Alexander Larcombe 表示,研究结果表明,人体 或许 已 经在 主 动适 应 大气 成 分 的变 化。“我们观察到血液化学成分的渐进式变化,与推动气候变化的大气二氧化碳浓度升高趋势完全对应。”
碳酸氢盐是调节人体酸碱平衡的核心物质。当二氧化碳浓度升高时,人体会留存更多碳酸氢盐,以维持血液 pH 值稳定。尽管这有助于维持酸碱平衡,但长期处于这种状态可能会带来一系列生理影响。“按照当前趋势推演,模型预测显示,未来 50 年内,人群平均碳酸氢盐水平将逼近目前公认健康范围的上限。”Larcombe说,“到本世纪后期,血钙与血磷水平也可能降至健康范围的下限。”
论文作者、澳大利亚国立大学的 Phil Bier-wirth 强调,这项研究尚未证实二者存在直接因果关系,但在大规模人群中观测到的变化一致性值得关注。“我们观察到的这些变化,恰恰说明人体并没有适应这种环境变化。”
“人类原本适应的大气二氧化碳浓度区间,如今可能已经被打破了。正常生理维持着大气二氧化碳浓度、血液 pH 值、呼吸频率与血液碳酸氢盐水平之间的微妙平衡。如今大气二氧化碳浓度已经达到人类有史以来的最高水平,似乎正在人体内不断累积。人类或许永远无法适应这种变化,因此控制大气二氧化碳浓度至关重要。”Bierwirth 说。
Larcombe 认为,大气二氧化碳浓度升高不仅是环境问题,也应被视作一个需要长期监测的公共健康影响因素。“我们并不是说一旦突破某个阈值,人就会突然患病。但研究表明,人群层面的生理机能可能正在发生渐进式变化,应当将其纳入未来气候变化政策中的监测内容。”
研究人员建议同步监测大气成分与人群的各项生理指标。将二者与现有气候指标进行共同追踪,有助于科研人员厘清数十年尺度的缓慢环境变化如何影响人类生理机能。这项研究表明,减排能为保护人类长期健康带来额外益处。研究人员因此提出,在未来气候政策讨论中,除已被证实的环境影响外,也应将二氧化碳浓度升高对人体的潜在生理影响纳入考量。 (方子逸)
相关论文信息:
https://doi.org/10.1007/s11869-026-01918-5
《中国科学报》 (2026-08-21 第2版 国际)