第1章 绪论
环境健康风险研究萌芽于20世纪40年代，自20世纪80年代开始蓬勃发展。1983年美国国家科学院颁布了题为《联邦政府风险评估：管理过程》（Risk Assessment in the Federal Government：Managing the Process）的报告，提出了人群健康风险评估的经典“四步法”模型，奠定了环境健康风险评估方法体系的科学基础。随后，包括美国环境保护局（Environmental Protection Agency，EPA）在内的许多国际机构与组织也相继颁布了各自的规范、准则，使环境健康风险评估技术迅速发展，并在世界范围内得到广泛的应用。然而受当时技术方法的限制，环境健康风险研究只局限于环境健康风险评估这一单一环节。进入21世纪后，互联网与计算机技术、环境检测与监测技术、数据清洗与整合技术等的发展与融合，充分提升了环境健康监测手段。美国、英国、中国等先后建立了环境健康综合监测系统，通过多机构合作积累了丰富的环境健康数据资源，逐步突破数据孤岛，为环境健康风险研究的进一步发展提供了重要的基础数据保障。与此同时，地理信息技术、生物统计技术、模型模拟技术、信息传播技术等迅速发展，多学科技术方法和多源数据逐步融通，突破传统环境健康研究方法技术壁垒，为环境健康风险研究进一步发展提供了重要的技术方法保障。
在这一发展契机下，作者团队整合多学科技术方法，探索将其应用于环境健康风险研究，从研究实践中提炼出了“环境健康风险全链条”研究理念，即通过有机链接环境健康风险监测—评估—预测—交流等重要环节，系统地研究各类环境危险因素暴露相关的人群健康风险水平及演变趋势，为制定环境污染控制政策、采取人群健康风险防控措施提供科学依据（图1-1）。借此进一步拓展了环境健康风险研究的概念范畴。其中，环境健康监测旨在监测各类环境危险因素、健康指标的时空变化趋势，为环境健康风险评估、预测、交流等研究提供重要数据支撑；环境健康风险评估和环境健康风险预测旨在评估环境健康风险的历史与现状、预测环境健康风险的未来特征，科学支撑环境污染控制和人群健康风险防控政策的制定和规划；环境健康风险交流旨在就上述环境健康风险信息与政府和公众等开展交流，有效促进环境污染控制和健康风险防控政策的实施。环境健康风险全链条研究理念，契合新的发展时期下科学精准防控环境危险因素人群健康风险的国家需求，突出了大数据、风险预测、风险交流在环境健康风险防控中的重要作用，为有效降低环境危险因素、人群健康风险提供了系统化的解决方案。
第2章 环境健康监测
2.1 环境健康监测研究进展
2.1.1 国际环境健康监测体系
世界卫生组织（World Health Organization，WHO）在《环境健康指标：框架与方法》（Environmental Health Indicators：Framework and Methodologies）报告中指出，监测不同地区相同环境健康指标的变化趋势，有利于识别潜在的健康风险，并为制定相应的环境健康预防政策提供依据。随着全球环境健康问题的日益凸显，开展环境健康监测体系建设成为各国公共卫生的重要任务之一。
20世纪70年代国际社会就开始重视环境与健康的大规模数据监测体系建设。1988年，美国食品药品监督管理局发布了一项公共卫生数据系统，但是该数据系统并不完善，仅关注了公共卫生相关数据，并没有将环境与健康相联系。1998年，基于互联网技术的发展和普及，美国国防部建立了传染病监测和响应系统，实现对传染性疾病的实时动态监测。但是以上这些健康数据监测系统仅服务于公共卫生机构。而伴随环境健康问题的层出不穷，大量的科学研究和环境健康管理因缺乏综合环境健康数据而受限。在这个阶段，WHO以及很多发达国家都开始设想建立环境与健康综合监测项目，通过同时开展环境因素与健康因素监测，提高建立环境与健康关联的可能性，从而为厘清环境健康影响和更好地保护人群健康奠定基础，尤其是美国投入了较大的资金支持（Gray and Schornack，2002）。美国是世界上第一个建立环境健康综合监测的国家，2000年美国环境健康委员会指明了美国环境健康领域中环境与公共卫生间存在的空白（The Pew Environmental Health Commission，2000）；美国疾病预防控制中心（Centers for Disease Control and Prevention，CDC）应此需求，联合州与地方多个健康机构、学术机构、政府组织等（Strosnider et al.，2014），共同提出了国家环境健康追踪项目（National Environmental Public Health Tracking，NEPHT）的发展计划。2002年美国环境健康委员会设立基金支持该项目的持续推进，该数据监测体系也逐步得到完善与健全，*终形成了覆盖美国25个州以及纽约市的监测网络（U.S. CDC，2015）。美国国家环境健康追踪项目主要追踪环境危害与暴露、相关人群疾病以及人群基本信息三个重要方面的数据，通过国家与地区层面的多机构合作，获取丰富的数据源，进而采用现场监测、计算机、卫星及地理信息系统等手段不断更新系统数据，并以网络平台的形式对社会开放数据并提供统计分析结果，从而为地区和国家的环境健康风险管理与疾病控制提供可行的参考信息与有利的政策支持（Litt et al.，2004；Zhou and Jerrett，2014）。同时，美国毒物和疾病登记署（Agency for Toxic Substances and Disease Registry，ATSDR）也在2002年国家环境健康追踪项目建设之初提出了2002～2010年的重点研究计划，包括暴露评估、化学复合污染物、脆弱人群、社区规划、健康效应评价与监测、健康干预六个重点方面（Spengler and Falk，2002），这极大地促进了环境健康风险研究工作。
此外，其他发达国家或地区也开展了环境健康监测体系的建设工作。基于本国重点关注的环境健康问题，建立可同时获取环境数据与健康数据的环境健康综合监测体系，从而全面地掌握环境有害因素暴露水平、人群健康状况与变化趋势，以及影响环境健康关联的其他危险因素水平（Lauriola et al.，2020）。表2-1展示了美国、欧洲、加拿大、澳大利亚等国家和地区已经建立或正在建设当中的相关环境健康监测系统。虽然不同国家的综合监测体系名称有所不同，但这些体系都在努力形成关联环境与健康的系统化策略，并将关联的信息应用到本国各地区的环境健康风险科研与管理中。此外，除表2-1中列出的初具体系的综合监测系统之外，新西兰、南太平洋地区、格鲁吉亚等国家或地区的卫生部门、研究机构、高校等也在积极开展和促进环境与健康数据的联合与应用，就紫外线暴露与健康、铅暴露与健康、水污染及相关传染病，以及环境因素疾病负担等方面开展科学分析和管理策略研究。
2.1.2 我国环境健康监测体系
我国对环境健康的管理始于20世纪50年代（王朝兴，2004），环境健康监测与环境健康风险评估方面的研究工作尚处于探索阶段，环境与健康工作机制、环境与健康综合监测体系等一系列问题也都在摸索、解决和完善的进程中（邓爱萍，2011）。在过去的30余年中，我国逐步发展建立起了环境有害因素监测体系与人群健康水平监测网络（表2-2）。环境监测体系在我国快速发展壮大，覆盖水、气、土壤等各个方面，各类监测方法标准400余项（马晓晓等，2010），各类监测的覆盖范围也逐步扩展到全国各地，目前全国已有上千个环境空气质量监测站，以及中国气象局的多个气象与天气监测产品等。我国已经建立了一定数量的全国范围的健康监测网络，如国家卫生健康委员会正在开展的全国空气污染对人群健康影响监测网络、全国城市饮用水监测网络、全国死因监测系统（DSPs）。在2003年严重急性呼吸综合征（SARS，曾称传染性非典型肺炎）暴发后，我国依靠互联网技术，建立了覆盖全国医疗机构的疾病预防控制信息系统，基本实现了疾病信息的实时直报与查询（陈明亭和杨功焕，2005）。然而，由于缺乏科学的整合以及多部门间的协作机制，这些监测系统大多针对单一介质、单一途径或者单一领域，尚没有一个系统可以同时对环境要素和健康效应开展监测，缺乏能够同时获取环境与健康数据的综合监测能力，已有的环境与健康数据也难以得到有效整合与应用。2007年，卫生部、国家环境保护总局等多个部门联合发布了《国家环境与健康行动计划（2007—2015）》，明确提出建立和形成环境与健康监测网络。但是，该计划的执行情况并不尽如人意，不仅没有专门建立环境与健康风险管理机制，而且也没有能力在已有的环境管理制度中对健康风险进行专门考虑（苏杨和段小丽，2010）。自计划出台之后，至2011年底，国家相继出台了7部与环境健康相关的文件，均将建设环境污染与健康调查、环境健康风险监测等作为重要目标（李萱等，2013）。但是由于框架性文件在实际的操作应用中还存在很多问题，我国环境健康综合监测的研究和实践仍在摸索当中。因此，当前我国环境与健康综合监测大数据不足，亟须建立环境与健康综合监测体系，为解决我国所面临的普遍而复杂的环境健康问题提供数据基础。
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