本次我们给大家带来一篇SCI论文的全文翻译。该论文以北京为例，采用随机森林方法分别探讨了主观和客观社区环境与身体和心理健康之间的非线性关系。
【论文题目】
Examining the nonlinear relationship between neighborhood environment and residents’ health
【题目翻译】
探讨社区环境与居民健康的非线性关系
【期刊信息】
Cities, Volume 152, September 2024, 105213
【作者信息】
Jiexia Xu，北京师范大学地理科学学院，202121051056@mail.bnu.edu.cn；
Jing Ma，北京师范大学地理科学学院，jing.ma@bnu.edu.cn；
Sui Tao，北京师范大学地理科学学院，jing.ma@bnu.edu.cn。
【论文链接】
https://doi.org/10.1016/j.cities.2024.105213
【关键词】
社区环境、随即森林、心理健康、身体健康、非线性关系。
【本文亮点】
调查了主观环境和客观环境对居民健康的相对重要性。检验了主观环境和客观环境和健康之间的非线性关系。为健康城市的规划和发展提供了见解和启示。虽然许多研究揭示了城市环境与健康之间的线性关联，但主观和客观社区环境对健康的非线性影响的研究仍然不足。本研究以北京为例，采用随机森林方法分别探讨了主观和客观社区环境与身体和心理健康之间的非线性关系。研究结果表明，主观环境对身体和心理健康都最为重要，而主观空气和噪音污染是关键因素。社区环境变量与居民健康之间存在非线性关系。设施感知可达性的改善与身体健康呈正相关，但极高水平的可达性反而可能降低健康的概率。道路连通性和公交站点密度与身体健康和心理健康分别呈现倒U型关系。此外，研究还强调了不同维度的绿色空间以多样的方式影响居民健康。
在中国，快速的城市化不仅带来了城市物理环境的显著变化，还提高了城市内的人口密度。这种增长带来了许多挑战，包括非常高的人口密度、交通拥堵和严重的环境污染，所有这些都威胁着城市居民的健康。在“健康中国”的背景下，促进居民健康已成为政府和研究人员的优先事项。社区环境被认为是影响居民健康的重要因素，特别是考虑到居民大部分时间都在居民区度过 (Helbich, 2018; Wang et al., 2019)。
许多研究已经探讨了社区环境与人们健康之间的联系。通常，环境通过客观指标来衡量，这些指标反映了居民周围的物理特征。居住在设计良好且吸引人的环境中的居民往往与健康有着积极的关联，例如生活在高质量绿色空间附近的人群，具有更好的便利交通可达性 (Dipeolu et al., 2021; Douglas et al., 2017; Dujardin et al., 2014; Jennings et al., 2013; Mahmoudi, 2022; Markevych et al., 2017; Matthews & Yang, 2010; Qin et al., 2021; Xiao et al., 2022)。相反，暴露在某些类型的环境中已被证明与健康结果负相关，如污染 (Ising & Kruppa, 2004; Chen & Kan, 2008; Gasana et al., 2012; Tao et al., 2022; Vlachokostas et al., 2012; Tao et al., 2021; Shah et al., 2013; Zijlema et al., 2024)。然而，客观指标可能无法准确反映居民对其社区环境的感知。最近，主观环境越来越受到关注，因为它强调了个体对现实环境的感知和评估。有人认为，主观环境与健康的相关性更强 (Lee, 2004; Wen et al., 2006; Song et al., 2020; Weden et al., 2008; Parra et al., 2010; Honold et al., 2012; Yue et al., 2022)。除了直接影响外，主观环境还可以通过社会和身体活动间接地影响健康。
尽管越来越多的研究阐明了社区环境与健康之间的正面或负面关联，但此类研究主要集中在线性相关性上，而复杂的非线性关系则研究较少。一些研究指出，紧凑密集的环境可以通过增加目的地的邻近程度，促进居民主动出行，从而更好地获得健康资源 (Flint & Cummins, 2016; Ewing & Cervero, 2017)。相反，其他研究则认为，在这种环境下高人口密度带来的压力可能抵消带来的健康益处 (Lake & Townshend, 2006)。此外，过度的环境暴露可能对健康有害，这表明适度的水平才是有益的。例如，一些证据表明，暴露于绿化环境与健康相关行为之间存在非线性关系(如倒U型关联)(Huang et al., 2022; Meghann et al., 2020)。
综上所述，关于多维社区环境(包括主观和客观环境)与健康之间的非线性关联的研究相对较少，并且其研究结果尚不明确。此外，虽然主观和客观指标共同提供了对社区环境的综合衡量，但其重要性在不同的健康层面有所不同。研究这些指标如何对特定健康结果产生不同影响的研究是有限的，强调了进一步详细调查哪些环境特征对特定健康方面最重要的必要性。本研究旨在分别探讨主观和客观环境与身体和心理健康之间的非线性关联。具体而言，它试图解决以下问题：(1) 哪些环境特征分别对身体和心理健康很重要？(2) 主观和客观环境是否与身体和心理健康呈现非线性关系？通过问卷数据，我们首先评估了主观和客观环境要素对身体和心理健康的重要性，然后研究了它们的非线性关联。本文通过考察主观和客观环境特征，助力理解社区环境与多维健康之间的非线性关系。我们的研究结果为以人为本的邻里规划和政策干预提供了启示。
本研究的结构如下：第2部分回顾了有关社区环境与健康之间关联的文献。第3部分详细介绍了研究区域、方法、数据收集和本研究中使用的变量。第4部分提供了对主观和客观环境及健康情况的描述性分析。第5部分展示了模型结果。第6和第7部分讨论并总结了主要研究结果，并为健康城市规划提供启示。
2.1 客观和主观环境与健康
有大量研究探讨了社区环境与居民健康之间的相关性。这些研究主要使用客观指标来量化社区环境，关注居民周围的物理属性。这包括绿色空间的数量和可达性(Akpinar et al., 2016; Beenackers et al., 2018; Dadvand et al., 2012; Desgeorges et al., 2021; Liu et al., 2019; Mahmoudi, 2022; Ulmer et al., 2016; Xiao et al., 2022)、公共设施的可达性和可用性(Matthews & Yang, 2010; Meghann et al., 2020)，以及社区和道路设计(Spring, 2017)。生活在设计良好且美观环境中的居民通常与正向的健康结果相关，例如那些居住在高质量且设备齐全的绿色空间附近，并且从交通便利中受益的个体(Dipeolu et al., 2021; Douglas et al., 2017; Jennings et al., 2013; Markevych et al., 2017; Matthews & Yang, 2010; Qin et al., 2021)。相反，暴露于环境污染则被认为与健康呈负相关。例如，空气污染会加剧哮喘、损害肺功能(Yang & Omaye, 2009; Gasana et al., 2012)、增加其他疾病的发生(Samet & Krewski, 2007; Shah et al., 2013)，与居民健康呈负相关。此外，多项研究已证明噪音与居民健康有关(Ising & Kruppa, 2004; Tao et al., 2022)。然而，这些研究假设居住在同一社区的个体暴露于相同的环境条件，忽视了他们对环境的实际感知和评价。
主观环境是指个体对物理环境的感知和评价，反映了居民的情感、心理状态和社会幸福感，包括主观的污染评估、对设施的可达性感知、社区安全和邻里美观(Kwan, 2018; Wang et al., 2020)。主观环境可能通过影响个体行为而与健康相关，越来越多的研究开始探讨主观环境与健康的关联。生活在被认为道路连接性好、安全性高且环境设计美观的区域的居民倾向于产生正面的健康结果(Araya et al., 2006; Leslie & Cerin, 2008; Gao et al., 2016; Wen et al., 2006; Ruijsbroek et al., 2017; Wang et al., 2019; Zhang et al., 2019)。此外，主观环境还可能通过鼓励或抑制身体和社会活动间接影响健康。对物理环境的积极感知可以促进这些活动的参与，而消极感知，如感到不安全或对污染的敏感认知，则可能抑制这种参与，并与健康呈负相关(Li et al., 2019; Ma et al., 2020; Rohrer et al., 2004; Yue et al., 2022)。
总结而言，尽管主观和客观指标共同提供了对社区环境的全面理解，但它们对不同健康维度的相对影响可能有所不同。迄今为止，只有少数研究同时探讨了主观和客观环境对健康的影响。然而，此类研究主要集中在线性相关上，而对复杂的非线性关系研究较少。
2.2 环境与健康之间的非线性关联
近年来，社区环境与健康之间的非线性关系越来越受到关注。例如，有证据表明，接触绿色空间与健康相关行为之间存在非线性关系(如倒U型关联)(Huang et al., 2022; Meghann et al., 2020)。具体而言，居住在绿色空间较少的居民，使用绿色空间的机会较少，环境污染的风险增加，而那些居住在绿色空间较多的居民，可能与有害元素(如杀虫剂和除草剂)相关联，从而潜在地导致不良健康后果(Dadvand et al., 2014)。此外，一些实证研究表明，适中的(既不太高也不太低)建筑环境密度，包括公共交通等要素，与健康和健康相关的行为呈正相关(Zhao et al., 2020; Huang et al., 2023a; Cheng et al., 2020; Zhang et al., 2021; Yang et al., 2022; Chen et al., 2023; Yin et al., 2023; Zijlema et al., 2024)。一些研究指出，道路连接性和土地利用混合度与居民的主动出行行为之间存在非线性关系。研究表明，适当的街道连接性和土地利用组合可以显著提高居民的主动出行频率(Guo et al., 2023b)。此外，一些研究已识别出潜在的阈值效应，即在特定变量的某一特定点或范围内，观察到的效应发生显著变化(Huang et al., 2023b; Liu et al., 2017; Yang et al., 2022; Zhang et al., 2020; Zijlema et al., 2024)。
关于社区环境对健康和健康相关行为的相对重要性的研究也越来越受到关注。绿色空间被认为是影响居民心理健康的关键因素，其次是公共设施和交通(Zhang et al., 2022)。有证据表明，公共交通密度在居民主动出行中起主导作用，因为它带来了出行便利(Guo et al., 2023a)。其他研究则表明，设施的可达性和街道连续性对步行行为有更大的影响(Zhu et al., 2024)。
然而，由于指标选择和环境背景的差异，这些研究的结论并不一致。此外，大多数研究仅探讨了单一环境因素的影响(如绿色空间)，或评估了环境要素与特定健康维度(如心理健康)之间的关联。关于哪些主观和客观环境特征应在特定健康维度和背景下进行研究的证据仍然不足。此外，社区环境的潜在健康阈值效应需要进一步研究，因为这有助于确定和衡量对健康最有利的环境要素的最佳暴露水平，从而为城市规划决策提供参考(Ji et al., 2019; Zijlema et al., 2024)。
3.1 研究区域和数据
北京是中国的首都，2022年人口为2184.3万，面积为16,410.54平方公里(北京市统计局，2022)。在过去的几十年中，北京经历了快速的城市化进程，并面临诸多环境挑战，如严重的空气污染。这些挑战对居民的健康产生了深远影响。此外，北京的物理环境特征在快速城市化的过程中也发生了重大变化。其住宅类型多样，包括商品房、政策性住房、胡同和宿舍等。这些不同的住宅类别具有各自独特的社区环境特征，对居民的健康产生了不同的影响(Jiang et al., 2022; Tao et al., 2021; Xu et al., 2021; Yang et al., 2019)。因此，本研究选择北京市六环内的主要城区作为研究区域。
数据来源于“北京交通与福祉调查”，该调查在2022年10月至2023年1月间进行，针对年龄在18岁以上且居住时间超过六个月的非学生个体。由于新冠疫情的影响，我们采用了线上调查与现场调查相结合的方法。在线上调查方面，我们与一家曾多次为政府和研究人员进行线上调查的公司合作，采用分层抽样策略，确保各区受访样本比例与人口相符。我们为每个问卷页面设定了最短完成时间阈值，并为整个问卷设定了最短时长，以保证受访者有足够时间认真思考，从而减少随意或草率回答的可能性。我们还确保了每个回答的逻辑一致性。现场调查方面，我们选取了四个典型社区，以弥补线上调查中老年群体代表性不足。这四个社区分布于城市的不同区域，包括两个市区社区和两个郊区社区，代表了各种类型的社区和多样的社会经济特征。此外，为了尽量减少新冠疫情的影响，我们选择在疫情较轻的日子进行调查。在问卷中，我们还提醒参与者根据疫情较轻或无疫情的日子来提供答案。所有参与者均已签署知情同意书，其信息严格按照相关法规进行保护。
问卷收集了大量关于社会人口学、交通、健康状况、福祉和社区环境等方面的信息。剔除信息不完整的回答后，共获得3628份有效样本。现场调查与线上调查的样本比例为1:10。除问卷调查外，本研究还利用了其他数据来源，包括兴趣点(POI)数据、空气污染数据、道路数据和归一化植被指数(NDVI)数据。具体而言，POI数据来自百度地图API，NDVI数据用于评估植被状况，代表居民周围的绿色环境，数据来自国家生态系统科学数据中心提供的数据库(http://www.nesdc.org.cn)。空气污染(PM2.5暴露)数据来源于加拿大大气成分分析小组(CACAG)发布的全球高分辨率空气质量数据(https://sites.wustl.edu/acag/datasets)(Donkelaar et al., 2021)。用于测量道路连接性的道路数据则来源于OpenStreetMap(https://www.openstreetmap.org/)。
3.2. 方法
本研究采用随机森林方法评估主观和客观环境与身体和心理健康之间的非线性关联。随机森林是一种机器学习方法，通过构建多个决策树来进行预测，并将它们的结果结合以生成最终的聚合决策(Breiman, 2001)。图1展示了随机森林算法的过程。首先，我们将数据集划分为训练集和测试集。然后，通过自助采样从训练数据中创建不同的子集，并为每个子集构建决策树。这些树基于所选特征独立地对实例进行分类。在预测时，每棵树给出其各自的分类标签预测，最频繁的预测将决定最终的分类结果(Ali et al., 2012; Catani et al., 2013; Grekousis et al., 2022; Yang et al., 2023; Yang et al., 2024)。
图1. 随机森林算法的过程(改编自 Cheng et al. (2019))
相比传统的回归模型，采用随机森林方法有几个优点。首先，随机森林可以直观地捕捉结果与特征之间的复杂联系，而无需预设它们的线性关系。它还具备特征重要性评估功能，能够揭示不同特征对预测的相对贡献(Xue & Yao, 2022; Yang et al., 2022)。其次，随机森林在处理高维数据和大型数据集时表现良好，同时保持了较高的准确性。通过聚合多个决策树，该算法将过拟合的风险降至最低，从而产生更可靠的预测结果(Liu & Xiao, 2023)。第三，通过在不同的树之间进行平均或投票，减少了个别树的影响，从而增强了整体模型的稳健性。此外，随机森林能够有效处理缺失数据，并在处理不平衡数据集时保持良好的预测性能(Redo et al., 2012; Xu et al., 2019)。然而，随机森林也存在一些局限性，例如，它无法进行假设检验或生成自变量的系数和置信区间(Redo et al., 2012)。
在本研究中，80%的样本用于训练集，20%的样本作为测试集。模型构建和实验执行通过RStudio中的“random forest”包进行。随机森林模型的结果通过相对重要性排序和部分依赖图来解释。每个元素的相对重要性由基于平均降低精度的总重要性的比例贡献来确定，评估每个因素对模型精度的影响。同时，部分依赖图则直观地展示了环境特征与正向健康结果概率之间的非线性关联。
3.3 变量
因变量由参与者自我报告的身体和心理健康状况组成，这些数据通过问卷获取。参与者被问到以下问题：“您如何评价您的身体/心理健康？” 他们的回答采用五级李克特量表进行测量，范围从1(非常差)到5(非常好)。自我报告的测量被认为是健康的可靠指标，这归因于其与多层次健康和临床疾病评估之间的强相关性(Ghaly & Jivraj, 2022; Ahmad et al., 2014; Pan et al., 2022; Wang et al., 2024; Tao et al., 2022; Liu et al., 2024; Mao et al., 2024)。在本次分析中，参与者如果将其身体或心理健康评价为“非常差”、“差”或“一般”，则归为“不健康”类别，而评价为“好”或“非常好”的则归为“健康”类别。图2展示了调查样本的身体和心理健康的空间分布。
图2. 研究区域和身体健康(a)和心理健康(b) 样本的空间分布
自变量包括主观环境、客观环境和个体社会经济属性。主观环境代表了居民对周围环境的感知和评价，并在过去的研究中与健康相关行为相关。基于先前的研究，选择了特定指标来评估主观环境，包括感知可达性、污染、绿地和社区环境等方面(Kwan, 2018; Leslie & Cerin, 2008; Li et al., 2019; Ruijsbroek et al., 2017; Wang et al., 2020; Yue et al., 2022; Zhang et al., 2019)。在问卷中，主观环境的指标评分范围从1(非常差)到5(非常好)。值得注意的是，主观空气和噪音污染的测量作为负面指标，评分范围从1(非常低)到5(非常高)。客观环境的指标则是通过实际的物理条件来描述调查样本周围的环境。多个客观环境要素已被证明与居民健康相关，包括建筑环境、绿地和环境污染(Matthews & Yang, 2010; Meghann et al., 2020; Qin et al., 2021; Shah et al., 2013; Spring, 2017)。在本研究中，选择了多维度的指标来测量客观环境，这些指标在每个受访者住所周围1公里缓冲区内计算得出，缓冲区通过欧几里得(直线)距离确定。选择1公里缓冲区是基于北京的城市特征，并符合15分钟生活圈的概念。中国主要城市道路的距离范围为700到1200米，这意味着居民应能在这个步行距离内到达基本设施、服务和目的地(Wu & Li, 2010)。这一距离对公共设施和健康资源的布局有重要影响，1公里缓冲区符合《北京城市总体规划(2016-2035)》提出的15分钟生活圈。而且在北京和其他地区进行的研究已经证实，1公里的缓冲区有效地代表了客观社区环境的特征(Liu et al., 2020; Yang et al., 2019; Zhang et al., 2021; Zhao et al., 2018)。此外，空气污染通过2022年记录的PM2.5平均暴露水平进行评估。NDVI数据来源于Google Earth Engine云计算平台，从Landsat 5/7/8 Thematic Mapper (TM)影像中提取，空间分辨率为30×30米。这些数据经过处理和平滑，计算了2022年每个栅格的最大NDVI值。表1展示了本研究中使用的受访者身体和心理健康状况、主观和客观环境以及社会经济属性的变量描述。
表1. 变量描述
图3a和图3b分别展示了在不同感知空气和噪音污染水平下的身体和心理健康比例。这两者之间的关系模式相似。在较低的污染水平下，随着主观空气和噪音污染水平的上升，身体和心理健康比例缓慢上升。然而，在较高污染水平时，随着主观环境污染的增加，居民的健康比例显著下降。图3c展示了在不同感知道路连通性和娱乐设施及公共空间可达性水平下的身体健康比例。可以看出，随着感知连通性和可达性的增加，身体健康比例显著提高，但当感知可达性达到非常高的水平时，这一比率却有所下降。心理健康比例趋势与身体健康相似(图3d)。
图4展示了在不同身体健康状态下主要客观环境变量的分布情况。有趣的是，公共空间的可达性在健康和不健康个体之间存在显著差异。有身体健康问题的人群往往具有较低的公共空间可达性。无论健康与否，居民均暴露于严重的空气污染中，只有少数健康良好的居民处于空气质量较好的环境中。此外，健康居民的公交车站密度中位数高于不健康的居民。然而，体育设施的可达性、NDVI(归一化植被指数)和道路连通性在分布上没有明显的差异。
图5展示了在不同心理健康状态下主要客观环境变量的分布情况。显然，心理健康状况良好的居民往往在其社区内拥有更好的体育设施可达性和更高的公交车站密度。居民在公共空间的可达性方面存在明显差异，有心理健康问题的人可达性更好。此外，无论心理健康状况如何，居民都暴露于严重的空气污染中。NDVI和道路连通性的分布情况相似。
图3. 不同污染程度下的身体健康比例(a)和精神健康比例(b);不同的感知道路连通性、娱乐设施和公共空间可达性水平下的身体健康比例(c)和心理健康比例(d)
图4. 不同身体健康状态下主要客观环境变量的分布
图5. 不同心理健康状态下主要客观环境变量的分布
5.1 模型性能
我们在构建随机森林模型之前，基于方差膨胀因子(VIF)测试了自变量的多重共线性。所有VIF值均低于5，表明不具有多重共线性问题。这些模型是通过将树的数量从10到1000以10为间隔进行变化。对于身体健康和心理健康模型，最佳树数为500。接下来，我们通过将分裂变量(即用于在决策树的每个节点将数据划分为更小子集的特征变量或属性)的数量从1到28(对应于自变量的总数)以1为增量进行调整，继续优化模型。最终确定了7个分裂变量作为身体健康模型的最佳选择，而心理健康模型则选择了5个分裂变量。
表2展示了两个随机森林模型的关键性能指标。准确率反映了正确预测的百分比，包括正面和负面预测的准确性。精确度评估了模型从所有预测的正面案例中正确识别正面结果的能力，而召回率则评估了其从所有实际正面案例中识别实际正面案例的能力。F1分数作为平衡指标，结合了精确度和召回率，提供了评估模型识别正面案例的整体有效性的单一衡量标准。此外，AUC(ROC曲线下面积)值评估了其区分类别的总体能力，值越接近1表示性能越好。在本研究中，身体和心理健康模型均表现出良好的拟合度。
表2. 模型性能指标
5.2 变量重要性分析
图6给出了各变量对身体健康的相对重要性排序。结果表明，主观空气污染、主观噪音污染和感知道路连通性是最重要的三个变量。设施的感知可达性(包括娱乐设施、公共空间和体育设施)与身体健康密切相关，因为这些设施为健康提供了有益的社交和锻炼空间。此外，绿地的使用对身体健康的贡献超过了其他绿化指标(如绿地质量评价和NDVI)，表明居民更重视他们能够积极利用的绿地空间。然而，公共交通密度和土地混合利用的相对重要性排名较低。
图6. 变量对身体健康影响的相对重要性
图6给出了各变量对心理健康的相对重要性排序。与身体健康类似，主观空气污染和噪音污染是影响心理健康最重要的两个变量，表明感知环境污染与居民健康密切相关。娱乐设施和公共空间的感知可达性以及感知道路连通性与心理健康密切相关。与地铁站密度相比，公交车站密度对心理健康的贡献更大。此外，NDVI的排名高于主观绿化指标，如绿地使用和绿地质量的评价。由PM2.5暴露测量的客观空气污染对心理健康也很重要，而大多数客观社区环境变量的重要性相对较低。
图7. 变量对心理健康影响的相对重要性
表3比较了所有变量的相对重要性和排名。总体而言，主观环境在身体和心理健康中具有最高的相对重要性，分别占51.96%和50.08%。具体而言，主观空气和噪音污染是影响居民健康的最关键变量。娱乐设施、公共空间和医疗设施的感知可达性在两个模型中的重要性水平相当，而社区环境的主观评价对心理健康更为重要。体育设施的感知可达性、绿地的使用和感知道路连通性对身体健康具有较高的相对重要性。相反，客观环境对心理健康的影响比身体健康更大。公交车站密度、体育设施可达性和NDVI对心理健康的相对重要性更高。此外，客观空气污染对身体和心理健康均非常重要。
表3. 变量对身体健康和心理健康相对重要性的比较
关于个体社会经济属性，年龄和教育在影响身体健康方面具有显著重要性，分别排名第4和第5。然而，这些因素在心理健康中的重要性排名较低，这表明年龄和教育与身体健康的相关性高于心理健康。其他个体社会经济属性，如性别、婚姻状况和住房类型，对居民健康的重要性较低。
5.3 非线性关系
5.3.1身体健康
图8展示了按照相对重要性排序的前12个影响身体健康的变量的部分依赖图。关于主观环境，随着主观空气污染和噪音污染水平的增加，正向的身体健康结果的概率明显下降。差异在于，分类为“中等”和“非常高”的主观噪音污染导致了最低的正向身体健康结果概率，而分类为“非常差”的主观空气污染水平具有最低的概率。随着感知道路连通性改善，居民保持良好健康的概率逐渐增加，并在“良好”评级时达到顶峰。然而，当评级为“非常好”时，概率略有下降。此外，设施(包括娱乐设施、体育设施和公共空间)的感知可达性提高与身体健康呈正相关，但极高的可达性可能会反向降低这种概率。
关于客观环境，可以看出，在轻度空气污染条件下，居民保持良好健康的概率较低。尽管一开始正向的身体健康结果的概率增加，但当PM2.5浓度超过大约48微克/立方米时，这种概率明显下降。此外，道路连通性与身体健康的关系呈现出倒U形模式。当道路连通性较低时，随着道路连通性的改善，居民保持良好健康的概率急剧增加；然而，当道路连通性超过3.3时，这种概率显著下降。
还可观察到，教育水平的提高对身体健康有正面影响，表明受教育程度较高的居民往往拥有更多与健康相关的知识和资源，从而有助于保持身体健康。然而，拥有研究生或更高学历的居民表现出较低的积极身体健康结果概率，这可能与其职业的高强度和压力驱动性有关。此外，随着年龄增长，居民保持良好身体健康的概率下降，而在20至30岁之间概率增加。
图8. 主要变量与身体健康的非线性关系
5.3.2心理健康
图9展示了按照相对重要性排序的前12个影响心理健康的变量的非线性关联。总体而言，主观社区环境与积极心理健康结果的概率呈正相关，而感知污染呈负相关。关于主观空气污染，当其从“低”水平增加到“中等”水平时，心理健康的概率急剧下降。感知社区环境对心理健康有促进作用，尽管在“良好”和“非常好”类别之间没有区别。此外，感知道路连通性和公共空间的可达性越好，良好心理健康的概率相关性越高，但当这些因素达到非常高水平时，概率下降。
最佳的客观环境暴露与积极的心理健康结果的概率呈正相关。随着公交车站密度的增加，良好心理健康的概率逐渐提高。这一概率在公交车站密度达到5站/平方公里时达到峰值，随后随着密度超过这一阈值而下降。NDVI值也与心理健康呈倒U形相关，并且在NDVI值达到0.2时观察到最高的概率，这表明中等水平的植被覆盖与最高的积极心理健康概率相关。此外，随着体育设施可达性的改善，积极心理健康结果概率呈现出波动性的增长趋势。在居民社区1公里范围内存在约16个体育设施时，良好心理健康的概率最高，但随着设施可达性的进一步提高，这一概率下降。
此外，还进行了若干敏感性测试以评估模型的准确性和稳健性。首先，我们采用XGBoost方法进行建模，比较了XGBoost和随机森林模型的准确性。我们发现，在评估若干模型性能指标后，随机森林模型表现出更高的准确性和优越的性能。此外，主观和客观环境变量对身体和心理健康的相对重要性排名在很大程度上与随机森林的结果一致。然后，我们基于800米和1500米缓冲区内的客观环境因素进行了分析。结果还显示，主观和客观环境的相对重要性排名基本保持不变，关键环境变量(如主观空气和噪音污染、感知道路连通性)没有变化。此外，它们与身体和心理健康的非线性关系与我们的结果相似。
图9. 主要变量与心理健康的非线性关系
这项研究评估了主观环境和客观环境对不同健康结果(包括身体和心理健康)的相对重要性，并通过构建随机森林模型进一步探讨了它们的非线性关系。据我们了解，这是首次同时探索客观和主观社区环境与身体和心理健康之间的非线性关联的研究。它还比较了多维度环境要素(包括环境污染、建成环境和感知环境)对身体和心理健康的相对重要性。这项研究丰富了有关社区环境与健康的研究，并为健康城市规划提供了宝贵的见解。
结果显示，主观环境对身体和心理健康结果的影响更为显著，其相对重要性占据了对健康整体影响的半数以上。这与之前的研究一致，认为主观环境显著影响健康，并且是重要的健康预测指标(Kwan, 2018; Gomm & Bernauer, 2023)。一些研究还指出，主观环境与认知过程相关，使环境感知对健康的影响尤为重要(Gale et al., 2011; Kwan, 2018; Leslie & Cerin, 2008; Toma et al., 2015; Yue et al., 2022)。然而，其他研究得出了相反的结论，认为客观环境特征对居民健康相关行为(如步行)的影响强于主观环境特征(Lin & Moudon, 2010)。这可能是因为主观环境主要通过居民对周围环境的认知和感知来影响健康，而客观环境通过塑造与健康结果相关的行为(如步行和慢跑)来影响健康。在这里，主观空气和噪音污染对身体和心理健康的影响最大。当居民感知到严重的空气和噪音污染时，可能会导致负面情绪增加、户外活动减少和社区满意度下降，这些都会对健康产生负面影响(Wang et al., 2019)。
客观环境对心理健康的影响明显大于对身体健康的影响。之前的研究表明，能够更好地接触到休闲和体育设施的人更倾向于参与社交活动，建立社会网络并获得社会支持，这与他们的心理健康呈正相关(Ji et al., 2023; Guo et al., 2021)。主观和客观环境都表现出与身体和心理健康的非线性关联。例如，主观社区环境在某个范围内与健康呈正相关。具体而言，感知道路连通性和设施的可达性与身体和心理健康呈正相关，直到达到“非常好”的水平。提高道路连通性和设施可达性为居民提供了更便捷的步行和通勤体验，并提供了更易获取的健康资源，从而改善整体健康。然而，当道路连通性和可达性达到非常高水平时，可能会发生交通拥堵、道路事故和环境污染，这些都会对居民的健康产生不利影响(Tilt et al., 2007; Ettema & Schekkerman, 2016; Gebel et al., 2011; Gao et al., 2023)。适当暴露在客观环境中有益于身心健康。观察到道路连通性与身体健康之间的倒U形关系，并确定3.3是这种关系的最佳水平。之前的研究也确认了道路连通性与健康相关行为和健康结果的非线性关联(Gao et al., 2023; Zhu et al., 2024)。公交车站密度作为影响心理健康的重要因素，与心理健康的正相关性，直到达到5站/平方公里，这与先前的研究一致(Samet & Krewski, 2007; Smith et al., 2008)。较高的公交车站密度为居民提供了更大的可达性和便利性，使居民能够更容易地获得各种服务。这种改善可以缓解通勤压力，促进活动参与，并提供社交互动的机会。
绿化(NDVI)与心理健康的关系呈倒U形的非线性关系，其有益效果在0.2的拐点开始减弱。这一结果与先前表明绿化与健康之间存在非线性相关性的研究一致，并且适度的绿化水平与各种健康的关联最强(Akpinar et al., 2016; Huang et al., 2022; Li et al., 2023; Mahmoudi, 2022; Peng et al., 2020)。然而，有趣的是，随着客观环境污染的加剧，在某个范围内，健康的概率略有上升。由于这项研究是探索性的，我们无法确定空气污染如何影响居民的健康。一个可能的解释是，生活在年均PM2.5浓度为44.37微克/立方米的区域(超过中国标准的35微克/立方米(中华人民共和国生态环境部, 2012))的居民已适应了高污染水平。此外，虽然许多研究确认了绿化与居民健康之间的线性相关性(Akpinar et al., 2016; Brindley et al., 2018; de Keijzer et al., 2019; Lee et al., 2015; Li et al., 2023; Mahmoudi, 2022)，但当前研究表明，不同的绿地衡量方式可能会影响不同维度的健康。具体而言，绿地的使用对身体健康更为关键，而NDVI与心理健康的相关性更高。因为NDVI值关注绿化的数量，绿地的存在可以缓解压力并提供舒适感。绿化的增加在某个范围内与积极的心理健康结果相关。相比之下，绿地的使用对身体健康的贡献更大。
这项研究存在若干局限性。首先，这项研究采用了探索性的方法讨论社区环境与健康之间的非线性关系，其横截面设计限制了发现因果效应的能力。其次，社区环境对健康的影响可能会受到居民自我选择偏差的影响，例如对特定社区特征的偏好。由于数据和方法使用的限制，我们没有控制自我选择偏差，这需要在未来的研究中进一步检验。第三，一些研究提出，客观环境通过主观环境影响健康，这种相互作用可能会影响相对重要性的评估。然而，在本研究中，主观和客观环境测量的是不同的维度，并且并不一一对应，这可能减少了相互作用效应造成的误差。最后，存在心理健康问题的居民可能对其环境评价较差，这可能进一步影响他们的健康，而5点李克特量表的健康情况测量无法完全捕捉个体健康状况的信息。未来的研究将采用更复杂的统计模型来检验多尺度环境与多维度(包括客观和主观)健康行为和结果之间的复杂关系。此外，需要承认的是，社区环境的阈值在不同背景下可能会有所不同，因为这项研究基于特定的区域和时间段，其阈值的发现难以推广到其他城市。我们承认问卷调查可能受到COVID-19大流行的影响。更多的研究将利用来自不同时间段和地区的问卷调查数据进行全面调查。进一步的跨城市和纵向比较研究可能会得出更广泛适用的发现。
这项研究调查了主观环境和客观环境对居民健康的相对重要性，并进一步检验了它们的非线性关系。结果表明，主观环境对身体和心理健康都最为重要，其中主观空气和噪音污染是关键因素。感知设施可达性的改善与身体健康呈正相关，而极高的可达性水平可能反而降低了良好健康的概率。研究还识别出道路连通性、公交车站密度与健康之间的倒U形关系。此外，还注意到不同的绿地测量指标对健康的各个方面的影响不同。
这些发现为健康城市的发展提供了见解和启示。首先，促进健康的城市和社区规划需要考虑主观和客观环境特征的非线性关联。具体而言，我们的结果表明，改善居民健康情况的道路连通性的最佳水平是3.3，而公交车站密度的最佳水平是5个/平方公里。住宅周围1公里范围内存在20个体育设施是体育设施可达性对心理健康影响的阈值，这表明最佳的可达性水平应低于这一阈值。政策制定者需要考虑各种设施的最佳密度或特定环境属性的拐点，以用于城市规划和社区设计。其次，我们的研究突出了主观环境和客观环境在影响健康结果方面的相对重要性。主观污染和感知生活设施的可达性是重要因素，客观因素如空气污染、道路连通性和公共交通密度则对身体和心理健康都有贡献。因此，评估主观和客观环境维度对健康的影响是至关重要的，需要量化主观环境指标并将其纳入规划考虑的范围。具体而言，选择优化的非线性策略需要考虑最关键和最有影响力的环境要素。例如，例如，体育设施的优化布局和公交车站的密度应该优先考虑，以促进健康。此外，绿地的不同方面与健康结果有不同的关系。必须全面评估绿化与各种健康维度之间的复杂关系。应制定政策提高绿地的数量和质量，鼓励人们经常使用绿地，以促进健康。
作者简介
夏光 (中华人民共和国环境保护部环境与经济政策研究中心)
发表于《China Economist》2015年第4期
摘要
“十三五”是中国环境保护的关键时期，面临着实现全面建成小康社会环境目标的最后机会。在此时期，中国生态环境存在以下几大风险：环境质量风险，人群健康风险，社会稳定风险，生态安全风险，区域平衡风险，国际影响风险。总体结论是：生态环境变化趋势比较复杂，问题仍然突出，风险有增有降，前景可能转好。未来前景取决于将采取行动的强度，建议在“十三五”采取“整体优化”的的环保战略，即从政治、经济、社会、文化等方面全面纳入环境保护的要求，使这些对生态环境具有重要影响的领域都向着环境友好的方向进行优化和转变，最终实现改善生态环境、增进人民福祉的目标。为了从根本上扭转忽视环保的社会主流认识，建议将“日益增加的经济发展对资源环境的压力与我国有限和脆弱的生态环境承载力之间的矛盾”也作为我国社会主要矛盾。
关键词
中国，生态环境，风险，环保战略，整体优化，社会主要矛盾
* 作者邮箱: xia.guang@prcee.org
环境问题是中国当前面临的突出现实问题，也是影响未来中国经济社会发展的重要因素。现在，“十三五”发展规划已在积极的谋划之中，这都要求我们对环境形势进行客观科学的评价，辨识未来生态环境风险，为国家制定发展和改革顶层设计方案提供基础信息和对策建议。
一、主要生态环境风险
总体上看，当前和未来中国环境存在以下几大风险：环境质量风险，人群健康风险，社会稳定风险，生态安全风险，区域平衡风险，国际影响风险。总体结论是：生态环境变化趋势比较复杂，问题仍然突出，风险有增有降，前景可能转好。
（一）环境质量风险
环境污染和生态破坏具有一定的趋稳向好态势，但形势仍然十分严峻。
1．水污染：有所控制，但难以根本解决
水污染仍将是中国突出的环境问题。“十一五”以来，中国一直把防治水污染作为环境保护的重点领域，实施了许多流域污染防治项目。从大的方面看，大尺度的水污染问题，如大江大河、大型湖泊、城市水系的污染问题，有所改善或进展较大，七大水系好水质的占比上升，差水质占比下降。
但是小范围的局地性水污染问题，如居住环境脏乱、小流域水污染、农村小溪小河环境退化等，有一定加重或蔓延之势，总体上看未来水污染防治的压力很大，难以根本解决。
2012年，全国地表水国控断面总体为轻度污染。长江、黄河等十大流域的国控断面中，Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例分别为68.9%、20.9%和10.2%。珠江流域、西北西南诸河水质为优，长江流域、 浙闽片河流水质良好，黄河、辽河、松花江、淮河流域轻度污染，海河流域中度污染。
湖泊水环境质量有好有劣，富营养化仍是湖泊污染的主要表现。62个国控重点湖泊（水库）中，Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的湖泊（水库）比例分别为61.3%、27.4%和11.3%。梁子湖、洪湖、泸沽湖和抚仙湖等水质为优。鄱阳湖、洱海、镜泊湖、三峡库区等水质良好，太湖、巢湖、洞庭湖、兴凯湖、阳宗海和博斯腾湖等轻度污染，洪泽湖为中度污染，滇池、白洋淀、淀山湖、贝尔湖等为重度污染。
地下水环境质量观察点中，较差和极差的占有很高比例。2012年，全国地下水水质监测中，水质呈优良级的占11.8%；良好级的占27.3%，较好级的占3.6%，较差级的占40.5%，极差级的占16.8%。
与上年相比，地下水水质呈变好趋势的占17.0%，稳定趋势的占63.6%，变差趋势的占19.4%。
城市饮用水源水质比较有保障。全国113个环境保护重点城市饮用水水质达标率为95.3%，与上年相比，上升4.7个百分点。
海洋环境质量总体较好，近岸海域水质一般。符合第一类海水水质标准的海域面积约占中国管辖海域面积的94%。全国近岸海域水质总体稳定。总之，水环境污染仍然是十分突出的问题，特别是与老百姓生活关系密切的河沟、河汊的污染比较普遍并且蔓延，这使人们对水环境的感官感受与政府部门公布的基于环境监测数据所得结论之间出现了一定差异，说明水环境问题是复杂的，必须用更加全面和严谨的方式来反映水环境质量。
2．空气污染：改善与加剧并存，雾霾成为环境问题的代表性标志
按照监测指标的显示，相比于过去煤烟型污染和沙尘很重的年代而言，近年来很多城市的空气质量有所改善。2012年，全国城市环境空气质量总体保持稳定。全国酸雨污染总体稳定，但程度依然较重。地级以上城市环境空气质量达标（达到或优于二级标准）城市比例为91.4%，与上年相比上升2.4个百分点，超标（超过二级标准）城市比例为8.6%。
2012年出现酸雨的市（县）占46.1%；酸雨频率在25%以上的133个，占28.5%；酸雨频率在75%以上的56个，占12.0%。全国酸雨分布区域主要集中在长江沿线及以南–青藏高原以东地区。酸雨区面积约占国土面积的12.2%。
地级以上城市环境空气中，包括PM2.5在内的可吸入颗粒物年均浓度达到或优于二级标准的城市占92.0%，劣于三级标准的城市占1.5%。
近两年来许多城市的雾霾现象有所加重，频频来袭的雾霾成为了公众眼中空气污染的典型特征。2013年，全国先后有30个省份遭受雾霾天气侵袭，1月雾霾覆盖范围涉及了17个省市自治区，覆盖了约四分之一的国土面积，影响人口约6亿，10月末东北地区发生大规模雾霾，12月全国陆续有25个省市、100多座城市不同程度出现雾霾，覆盖了将近一半的国土。北京最高的空气污染程度达到世界卫生组织建议水平的11倍。
总之，就绝对水平而言，我国城市空气环境质量远没有达到公众认可和满意的程度。
3．土壤污染：总体不乐观，潜在风险日益积累
据2013 年公布的首次全国土壤污染状况调查报告，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。从土地利用类型看，耕地、林地、草地土壤点位超标率分别为19.4%、10.0%、10.4%。从污染类型看，以无机型为主，有机型次之，复合型污染比重较小，无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8%。从污染物超标情况看，镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种无机污染物点位超标率分别为7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%；六六六、滴滴涕、多环芳烃3类有机污染物点位超标率分别为0.5%、1.9%、1.4%。从污染分布情况看，南方土壤污染重于北方；长江三角洲、珠江三角洲、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出，西南、中南地区土壤重金属超标范围较大；镉、汞、砷、铅4种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。
据经济参考报报道，当前，中国土壤污染出现了有毒化工和重金属污染由工业向农业转移、由城区向农村转移、由地表向地下转移、由上游向下游转移、由水土污染向食品链转移的趋势，逐步积累的污染正在演变成污染事故的频繁爆发。
根据环保部《关于加强土壤污染防治工作的意见》，中国有2000万公顷耕地受到重金属污染，约占耕地总面积的1/5。部分地区土壤污染严重，在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区；土壤污染类型多样，呈现出新老污染物并存、无机有机复合污染的局面。土壤污染途径多，原因复杂，控制难度大。由土壤污染引发的农产品质量安全问题和群体性事件逐年增多，成为影响群众身体健康和社会稳定的重要因素。近来，“镉大米”、“重金属蔬菜”等事件的曝光引发了舆论对土壤污染问题的关注。根据广东有关部门对珠三角土壤检测结果显示，由于土壤污染，珠三角多地蔬菜重金属超标率达10%—20%。频发的土壤污染事件引发民众担忧。约五分之一的耕地存在土壤污染，粮食每年因此减产上百亿公斤。
4．农村环境污染：呈一定扩大之势
农村过去是环境好的代名词，但现在这种天堂般的景象在很多地方已不复存在。随着城市产业向农村转移，农村环境形势依然严峻，突出表现为工矿污染压力加大，生活污染局部加剧，畜禽养殖污染严重。2011年对全国364个村庄的监测试点结果表明，环境空气质量达标的村庄占81.9%；农村地表水为轻度污染；农村土壤样品超标率为21.5%，垃圾场周边、农田、菜地和企业周边土壤污染较重。
2012年，全国798个村庄的农村环境质量试点监测结果表明，农村饮用水源和地表水受到不同程度污染。试点村庄1 370个饮用水源地监测断面（点位）水质达标率为77.2%。其中，地表水和地下水饮用水源地水质达标率分别为86.6%和70.3%。地表水饮用水源地水质主要超标指标为氨氮、总磷、五日生化需氧量、高锰酸盐指数和溶解氧，总氮为湖泊（水库）类饮用水源地首要超标指标。地下水饮用水源地水质主要超标指标为总大肠菌群、氨氮、氟化物、锰和总硬度。984个地表水水质监测断面（点位）中，Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面（点位）比例分别为64.7%、23.2%和12.1%。主要超标指标为五日生化需氧量、氨氮、总磷、高锰酸盐指数和石油类，湖泊（水库）主要超标指标为总氮。少数试点村庄地表水存在重金属超标情况。对粪大肠菌群水质类别进行单独评价，Ⅰ～Ⅲ类占80.0%，Ⅳ～Ⅴ类占15.0%，劣Ⅴ类占5.0%。
很多农村地区已几乎找不到未被污染的河流。“污水乱泼、垃圾乱倒、粪土乱堆、柴草乱垛、畜禽乱跑”是我国农村比较普遍的景象。农村还存在大量掠夺式的采石开矿、挖河取沙、毁田取土、荒坡垦殖、围湖造田、毁林开荒等行为，很多生态系统功能被严重损害。大部分农村地区的人居环境不能令人满意。“露天厕、泥水街、压水井、鸡鸭院”，缺少基础设施，卫生条件差，有很多不良生活习惯。
5、生态退化：自然系统的生态功能有所下降
生态系统退化问题比较突出，全国沙漠化土地面积173万平方公里，占国土面积的18%，石漠化面积超过12万平方公里；全国水土流失面积达294.9万平方公里，占国土面积的30%，其中，水力侵蚀面积129.32万平方千米，风力侵蚀面积165.59万平方千米。全国80%以上草原存在不同程度的退化，草原超载现象仍很普遍。自然湿地萎缩，河流生态功能退化，生物多样性呈现下降趋势。重要滨海湿地中，长江口和珠江口海水富营养化严重；滦河口-北戴河大型底栖生物密度偏低，浮游植物丰度偏高；黄河口大型底栖生物密度、生物量偏低，浮游植物丰度偏高；长江口浮游植物丰度异常偏高，大型底栖生物量偏低；各河口区鱼卵仔鱼密度总体较低。目前已查明外来入侵物种524种。在世界自然保护联盟（IUCN）公布的全球100种最具威胁性的外来生物中，中国现有51种。近十年，新入侵中国的恶性外来物种有20多种，常年大面积发生危害的物种有100多种，危害区域涉及中国31个省（区、市），造成了严重的经济损失。目前入侵中国并造成严重危害的外来林业有害生物有36种，年均发生面积280多万公顷。根据世界自然基金会2012年生态足迹报告，我国人均生态足迹为2.1全球公顷，是人均生态承载力（0.87全球公顷）的将近2.5倍。
（二）人群健康风险
环境污染对人体健康具有不利影响，这是普遍接受的常识，因此，虽然目前的科学研究和调查还没有直接得到关于污染程度对健康的定量影响，但环境污染严重导致疾病增加，应该是合理的推论。可以说，环境污染所引起的人群健康风险是在上升的。根据2012年世界银行发布的报告，2009年中国因PM10污染引发公众发病和过早死亡造成的健康损失占国内生产总值的2.8%。目前，有关部门正在对环境污染与人体健康影响进行大规模的调查。
全国肿瘤登记中心发布的《2012中国肿瘤登记年报》披露，肺癌已代替肝癌成为中国首位恶性肿瘤死亡原因，且发病率和死亡率仍在继续上升。联系到日益增多的雾霾天气，人们自然提出肺癌高发是否由污染引起的疑问。那么，我国肺癌高发和死亡率上升是否与当前空气污染有直接的关系？
专家表示，越来越多的流行病学研究表明，空气污染与人群肺癌发病/死亡率的升高存在显著关系。国内外大量的流行病学研究表明，短期暴露于高浓度大气污染物，如PM2.5、二氧化硫、二氧化氮等，将对人体健康造成不利影响，表现为人群超额死亡的增加，因呼吸系统疾病和循环系统疾病门诊或急诊就诊人次的增加等。国内的统计数据显示，近40年来，中国吸烟人群几乎没什么变化，但目前肺癌发病率却在不断增长，因此有人认为，这与当前中国的雾霾天气直接相关。专家表示，肺癌的发生是多因素共同作用的结果，除吸烟和大气污染外，还有室内空气污染、职业致癌因子、电离辐射、饮食因素、病毒感染、真菌毒素、内分泌失调、家族遗传等。另外，人口老龄化也是我国肺癌发病率上升的重要因素。
（三）社会稳定风险
社会稳定是中国高度重视、压倒一切的治理目标。过去社会稳定问题主要是由拆迁、治安等事件引起，近年来由环境问题引起的社会稳定问题有所增加。这种情况的实质是环境问题的后果由不同的人群承担，增大了社会不公正性，引发了社会群体事件。那些排放污染物的企业获得了经济效益，赚足了钱的老板们离开了污染的地区，但居住在当地的百姓成为环境污染后果的承担者。或者，城市里的人们享受着富足的生活，但他们产生的垃圾却运往农村地区，使那里的人们承受恶臭和污水的后果。这种利害分化的结果引起社会对立情绪和过激行为的上升，使各种社会群体性事件有上升趋势。2005年以来环保部直接接报处置的环境事件共927起，重特大事件72起。可以说，这种上升趋势有不可避免性，这是环境形势的新特征。
近几年环境污染事故或事件明显增多，略举数例：云南铬渣污染事件；广西龙江河镉污染事件；安徽怀宁、浙江德清、广东紫金、湖南衡阳血铅超标；豫鲁交界徒骇河水污染事件；浙江建德交通事故致苯酚泄漏事件；浙江杭州笤溪饮用水水源水质异常；大连、昆明群众抗议化工PX项目环评事件；四川什邡市群众反对铜钼建设项目；浙江启动群众反对废水排海工程项目；广西南宁居民抗议垃圾场恶臭，等等。自1996年来以来，环境信访和投诉数量保持年均29%的增速，儿童血铅超标、持久性有机污染物、危险化学品、危险废物等引发的环境污染事件仍呈高发态势。这些事故事件与群众健康关系密切，公众关注度强，赔偿成本和维稳成本高，都表明我国环境问题对社会的影响已经发生了重大的变化，社会公众由过去对环境问题知之甚少或无暇顾及，逐步转变到十分关注和坚持维权。
（四）生态安全风险
生态安全是指生态环境保持基本的运行状态，不因压力过大而出现功能降低的后果。因此，生态安全如同交通安全等一样是人类活动应该达到的起码要求，是最低的生态环保要求。我国未来生态安全的主要风险来自于污染事故和突发事件。
经济体系发生生态安全风险具有一定的规律性。一般而言，投入使用的生产体系，在经过十多年到几十年的运行之后，发生生产事故进而导致环境污染事故的概率是显著上升的，即使加强预防和更新，风险仍很高。中国目前正在运行的经济体系，包括各种设备和设施等，都是在过去二三十年间建成投产的，现在进入了跑冒滴漏的高风险期，就像行使了三十万公里的汽车比新车出故障的概率高一样，我们现在的经济体系的生态环境风险是在加大的。
2012年，全国共发生542起突发环境事件，包括5起重大突发环境事件。按事件起因分类，生产安全事故引发的突发环境事件11起，交通事故引发的11起，企业排污引发的3起，自然灾害引发的1起，其他因素引发的7起。按污染类型来看，33起事件中有30起为水污染，2起为血铅，1起为大气污染。环保举报热线共接到群众来电及网上反映问题23000多次。
（五）区域平衡风险
区域平衡风险是指区域发展中生态环境问题加剧，原来生态环境比较好的地区出现环境退化的趋势，区域内发展与环境之间、人与自然之间原来比较平衡的关系，由于资源开发和产业转移的规模和强度越来越大，出现了失衡的情况，生态环境问题变得比较突出。
由经济结构和总量所决定，长江和珠江等流域的污染物排放量与环境承载力之间的缺口可能进一步加大，农村地区生产生活污染出现加重和蔓延的态势，，“黑三角”、“锰三角”等集中性区域资源破坏和环境污染触目惊心。因此一些地区环境质量下降的可能性是明显存在的，甚至是必然的。
据有关部门2011年对中部省区的调查，部分地区并未真正贯彻落实“环保优先”原则，降低了环境准入门槛，接纳了许多经济发达地区淘汰掉的高污染、高能耗项目。某省沿海80％左右的建设项目为化工、医药中间体、农药、冶金、造纸、氯碱、印染、钢铁等重污染行业。沿海开发过程中，盲目大干快上了一批“两高一资”项目。该省多地先后新建了数个百万吨级的钢铁企业，有的买入生产许可证，有的借壳新建。建设项目未批先建、拆分项目报批、越级越权审批等环境违法违规行为比较普遍。
近几年国家注重区域平衡发展，大力推动欠发达地区采取集聚式发展方式加快追赶步伐，建立了很多示范区、试验区、发展带等。在此过程中，生态环境风险也成为新的挑战。中国目前制定的污染物排放标准及环保产业政策主要是针对传统产业领域，对高新技术产业带来的环境问题认识不足，缺乏相应的环保标准和政策。许多高新技术企业会产生大量危险废弃物，如电子信息产业会产生大量的重金属污染问题；太阳能板的多晶硅生产是高耗能大户，环境污染严重；生物制药产业会带来新型生物污染问题。而对这些高新产业发展带来的潜在新污染问题并没有好的环境污染治理措施，现行污染物排放标准已不适用，但又没有新的环保标准可用。
工业园区是近年来各地招商引资发展经济的主要形式之一，这几年其“集中污染”问题也逐步显现出来。有些沿海化工园区大部分企业隶属农药中间体、医药中间体、精细化工产业，这类企业投资规模小、装备技术含量低、品种变化幅度大、产生的污染物成分复杂、治理难度大、达标接管或排放压力巨大，由此引发的环境矛盾日益突出。
（六）国际影响风险
国际影响风险是指中国在生态环境和气候变化等领域内承受的国际压力，包括国际社会对我国承担国际环保义务的要求，生态环保要求等。总体看，随着我国更深程度地参与全球化过程，以及随着综合国力提高而必然出现的国际地位更加重要，我国在生态环境领域的国际压力将会较快增加。
目前中国温室气体排放总量已居世界前列且还在增加，人均排放量也超过了世界平均水平，由此产生了国际社会要求中国承担更多减排责任的压力。中国是负责任的环境大国，已经提出了到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%－45%的目标。在目前排放形势下，国际社会对中国提出了更高的减排要求，这给中国的能源结构调整和节能减排增加了更大的压力。
履行全球环境公约是中国越来越大的责任。中国已经加入保护臭氧层、消除持久性有机污染物、保护生物多样性等50多项国际环境公约，履约任务很重，同时，与以往不同的是，随着中国综合国力的增强，国际社会基本不再提供履约的资金和技术援助，这对中国是新的压力和挑战。
目前，国外废物向中国非法转移的问题也十分突出，国际上很大一部分电子垃圾进入我国，由此带来土壤和地下水污染等，威胁生态环境安全。同时，外来物种入侵对我国的危害也在加大，据不完全统计，我国已有500多种外来入侵物种，常年大面积发生危害的有100多种，涉及我国31个省市，每年直接经济损失近千亿元。
二、影响生态环境风险的正反因素
生态环境风险是未来可能发生的环境问题及其影响后果，因此它们会受到未来将会发生的一些因素的影响或支配，这些因素有的抑制生态环境风险，有的增强这些风险。
（一）抑制生态环境风险的因素
1．改革《决定》展示空前的生态文明意愿
中央《关于全面深化改革若干重大问题的决定》对生态文明建设做出部署，包括建立系统完整的生态文明制度体系，实行最严格的源头保护制度、损害赔偿制度、责任追究制度，完善环境治理和生态修复制度，健全自然资源资产产权制度和用途管制制度、划定生态保护红线、对领导干部实行自然资源资产离任审计和责任终身追究制、实行资源有偿使用制度和生态补偿制度、改革生态环境保护管理体制等，这一系列制度的深度和强度，在很多人看来是“出乎意料、超乎想象”的。由于我国政治动员力强的特点，中央设定的目标都会配备相应的资源来强力推动，因此可以预见环境保护力度将会得到很大的加强，减轻环境退化的趋势。
2．新的干部考核评价体系开始发挥作用
2013年，《关于改进地方党政领导班子和领导干部政绩考核工作的通知》强调今后对地方党政领导班子和领导干部的各类考核考察，将强化约束性指标考核，加大资源消耗、环境保护、消化产能过剩、安全生产等指标的权重，不能仅仅把地区生产总值及增长率作为政绩评价的主要指标，不能搞地区生产总值及增长率排名。现在，这些新制度已经开始实施，例如京津冀及周边地区重污染天气应对工作中，制定了加大责任追究力度的规定，对工作不力、履职缺位等导致持续3天重污染天气的，将对主要领导和分管领导依法实施问责。国务院将在次年初对各省(区、市)大气污染防治目标责任落实情况进行考核，并作为对领导班子和领导干部综合评价的重要依据。全国已有29个省（区、市）将环境保护或生态文明建设相关指标纳入干部政绩考核。
3．最严的环保法和环保行动计划开始实施
将于2015年开始实施的新《环境保护法》在政府责任、企业罚则、公众权利等方面都有较大突破，堪称“史上最严环保法”。2013年开始实施的国家《大气污染防治行动计划》，提出十条 35项具体措施，着重强化细颗粒物（PM2.5）为重点的大气污染防治。《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》提出了22项配套政策措施。同时，《水污染防治行动计划》和《土壤环境保护和污染治理行动计划》也将出台，涉及投资数万亿元。
（二）推高生态环境风险的因素
1．环境承载力回旋余地大大降低。
中国是资源环境大国，具有较强的环境承载能力，但这种能力现在已经被大量使用，留下的回旋余地被大大压缩了，例如交通便利的沿江沿河地带已经布满了各种工业产能，大量水土资源、生态系统都进行了开采或利用，再进一步的经济开发活动只好深入到生态脆弱的腹地或边疆，由此引起的生态环境风险大大增加。目前生态环境超载的情况已经比较突出，北方地区水资源量绝对短缺，全国地下水超采区总面积超过60万平方公里，2011年全国牧区县和半牧区县的草地牲畜超载率超过40%。环境纳污净化能力透支，污染物排放总量居高不下。2012年全国二氧化硫、化学需氧量排放总量分别超过环境容量的1.8倍和2倍左右。
2．经济发展对生态环境的结构性压力还将持续。
一是经济体系中以资源消耗为特征的产业结构占有较大比重，二是这种产业中落后产能占有较高比重。
同时，资源利用水平不高，中国已成为世界上能源、钢铁、氧化铝、铜、铅、锌、水泥等资源消耗最大的国家。2012年我国经济总量占全球经济总量的11.6%，却消费了世界45%的钢材、50%的水泥、46%的煤炭、21.3%的能源。煤炭消费总量近35.2亿吨，超过世界上其他国家总和。单位GDP能耗是世界平均水平的2.2倍。
农业生产方式不合理也带来了生态环境问题。塑料薄膜的大量使用都对土壤造成威胁。根据统计数字，中国农业生产过程中，农药、化肥、塑料薄膜的使用量在持续增长。
3．国家环境治理体系和能力差距大。
一是环保法律制度“热值”较低，含金量少，威力不足，很多环保法律法规比较原则、软弱，标准偏低，惩戒力小，还有一些重要的领域如土壤污染防治等还缺乏有力的立法。二是环保管理制度不健全，主体功能区划定后相应的配套规定受到一定的地方利益抵制，生态保护红线缺少有力的政策保障，资源环境承载能力监测预警机制、环境容量和海洋资源超载区域限制性措施、耕地河湖休养生息、环境污染第三方治理、严格监管所有污染物排放的环保管理制度、污染物排放许可制和排放总量控制等制度还缺位或不到位。三是环保的体制机制缺乏效率，中央政府与地方政府的环保事权之间、各职能部门的生态环保管辖权力之间，都存在交叉重叠、职责不清、内耗过大、效率不高的问题，领导干部生态环境损害离任审计和责任追究刚刚起步。四是环保执法和管理能力不敷需要，缺口增大，执法成本高，违法成本低，环境监管监督机制的现代化水平不高，陆海统筹的生态系统保护修复机制、污染防治区域联动机制、独立进行环境监管和行政执法的体制没有成型。五是社会力量在环境保护中的作用较小。公众环境权利在法律体系中份量较轻，环境信息公开不充分，社会对环境保护的参与和监督渠道比较狭窄，政府、企业和社会公众之间的有效沟通和协商机制不通畅，公共舆论缺乏互动和引导，环境保护社会组织活力不足。
三、应对环境风险的策略
（一）应对策略的总体思路
综合以上生态环境风险及原因的分析，可以得到两点结论：第一，中国未来生态环境风险较大，但抑制这种风险的因素也在增强，因此应该对前景保持信心。第二，推高生态环境风险的那些因素——人口众多和资源紧缺、结构性经济发展压力、国家环境治理体系和能力薄弱——都具有宏观性特点，即它们都需要在国家发展理念和发展战略的层面上进行调整才能消除对环境的压力。
由此，未来针对生态环境风险所采取的对策，必须超出环境保护自身的范围，而到与之相关的经济、政治、社会、文化领域中去寻找和构建。这种思路就是党的十八大提出的生态文明建设要深刻融入经济建设、政治建设、社会建设和文化建设之中的“五位一体”要求，我们把这种新的环境保护对策称为“整体优化的环保战略”。
（二）实行“整体优化的环保战略”
“整体优化的环保战略”是指：在政治、经济、社会、文化等方面全面纳入环境保护的要求，使这些对环境具有重要影响的领域都向着环境友好的方向进行优化和转变，最终实现改善环境质量、增进人民福祉的目标。其具体内容为：
1．发挥中国特有的政治优势，增强党和国家对环境保护的政治领导力。
加快政治体制改革，全面提升政治体制对环境保护的保障作用，增强环境保护的国家意志。增加环境保护在干部考核任用制度中的权重，特别是使环保考核结果对提拔任用干部起到实质性作用。强化中央对各级政府和各个部门的环境保护问责制。加快环境管理的“大部门体制”改革，增加环境主管部门参与经济发展决策的渠道和话语权。强化各级人民代表大会和政治协商会议对环保工作的立法、监督和问责职能，增加人大代表和政协委员中来自环境保护领域的成员名额。
2．实行环境优先方针，以保护环境优化经济发展。
实行从紧和严厉的环境保护政策，优先进行环保立法和编制发展规划，并以此作为制定国家和地方发展规划的基础。提升环境保护标准，促进转变经济发展方式。加快淘汰落后产能，实行主要污染物排放总量控制，增强区域发展的可持续性。优先发展绿色产业、环保产业、清洁生产和循环经济。将环保投入作为公共财政支出的重点，对重要生态系统实行休养生息。
3．开发民间能量，提升社会力量在生态环保中的作用。
使环境保护优先惠及民生，把解决影响群众健康的环境问题作为工作重点，改善群众生存环境，尤其是让群众喝上干净的水和呼吸清洁的空气。通过立法扩展并保护公众的环境权益，将公民环境权写入宪法。加大公众对政府环境保护工作的监督力度，鼓励新闻媒体发挥监督作用，倡导可持续消费的生活方式，引导环保社会组织有序发展。
4．发挥天人合一的优秀文化传统，提升全社会生态文明意识。
将生态价值观纳入社会主义核心价值体系，形成资源节约和环境友好型的执政观、政绩观。强化企业的社会责任感和荣誉感，形成“保护环境引以为荣”的道德风气。对企业家进行环境知识启蒙教育和可持续发展教育，激励激发企业家的环境“慈善”之心。培育公众的现代环境公益意识和环境权利意识，逐步形成 “利益相关，匹夫有责”的社会主流风气。形成道德文化制度，提高全社会生态环保的自觉行动能力。
5．逐级实现环境改善的阶段目标，不断追求环境优美的长远目标。
把环境优美作为中国梦的组成部分，在目前环境质量出现趋稳向好态势的基础上，重点扭转大气污染等突出环境问题加剧的局面，首先实现国家《“十二五”发展规划》确定的“明显改善环境质量”的目标，并继续强化生态环保工作，推进国家环境治理体系和治理能力的现代化，在2020年创造出与全面建成小康社会相适应的生态环境面貌。
[1] 环境保护部，2012年中国环境状况公报.
[2] 环境保护部，2012年中国生态环境状况公报.
[3] 夏光.当前环境形势该如何评价？[J].中国环境报，2013年7月9日.
[4] 夏光.用系统完整的制度保护生态环境[N].人民日报，2013年11月16日.
[5] 俞海，张永亮.中国绿色经济的行动、成效与挑战[C].研究论文.
[6] 张高丽.推进生态文明，建设美丽中国[J].求是,2013年第3期.
[7] 周生贤.在2014年全国环境保护工作会议的讲话[J].中国环境报，2014年1月18日.
[8] 朱彤. P M2.5对健康的影响能否说得清？[J].中国环境报，2013年4月1日.
China Economist （中文刊名：《中国经济学人》）是由中国社会科学院主管、中国社会科学院工业经济研究所主办的面向全球发行的中英文学术期刊。China Economist创刊于2006年3月，始终致力于向全球传递中国经济学与管理学最前沿研究进展，搭建中外学者相互交流的学术平台和研究阵地，向全世界宣传能够代表中国人民根本利益诉求的研究成果，促进国外读者更好地了解中国，不断增强我国的国际影响力和国际话语权。《中国经济学人》先后被EconLit、EBSCO、ProQuest、SCOPUS等全球主流、权威数据库及索引系统收录，入选中国社会科学院中国人文社会科学期刊（AMI），是“代表我国人文社会科学英文刊最高水平”的期刊。
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