中国区域长寿的环境机制|研究
导 读
“长寿之乡”是长期形成，不是短期内可以“打造建成”的;“长寿之乡”是多因素、多条件相互作用形成的;“长寿之乡”是人与物质世界和谐关系的最集中体现;“长寿之乡”是动态发展的。
文/王五一( 中国科学院地理科学与资源研究所研究员)，李永华( 中国科学院地理科学与资源研究所研究员) ，李海蓉( 中国科学院地理科学与资源研究所研究员) ，虞江萍(中国科学院地理科学与资源研究所高级工程师)， 萧振禹( 中国老龄科学研究中心研究员)
来源:《科学决策》（2015年第1期）
1 前言
中国已经进入老龄化社会，并正在向快速老龄化发展。根据2010 年第六次全国人口普查主要数据公报，中国60岁及以上人口为177，648，705人，占总人口13. 26%，其中65岁及以上人口为118，831，709人，占8.87%。60岁及以上人口的比重上升2.93 个百分点，65岁及以上人口的比重上升1.91个百分点。这些数据表明，建设健康老龄化社会已经成为重要问题，也是应对老龄化的重要任务。所谓健康老龄化，是指在老龄化社会中，多数老年人处于生理、心理和社会功能的健康状态，同时也指社会发展不受过度人口老龄化的影响。因此，需要将生理、心理、社会经济和自然环境对老龄人口，特别是对高龄人口健康的影响加以综合分析。
长期以来，我们通过对中国老龄化问题的观察，发现中国存在区域长寿现象，也就是说，中国长寿老人的分布有地理聚集性。以百岁人口为标志的长寿老人，是一组极为特殊的人群，其分布更多地受区域自然和社会环境因素的影响。我们之所以对中国的区域长寿问题进行研究，其理由主要有以下三个方面:
首先，中国的区域长寿是客观存在的现象，需要从多方面揭示区域健康长寿的影响因素，加以科学地认识与解释。区域长寿现象的形成是多种因素综合作用的结果。长寿区作为长寿现象的典型区域，其形成因素的研究引起了众多领域学者的研究兴趣。百岁老人作为一个特殊的人群，其长寿除受遗传因素影响外，更多地受到地理环境的影响，即社会环境和自然环境的影响非常重要。所谓地理环境，是指人类赖于生存和发展的地球表层，是自然地理环境和人文地理环境两个部分的统一体。自然地理环境是由岩石、土壤、水、大气、生物等成分( 要素) 有机结合而成的自然综合体。根据地球圈层的视角，它分为岩石圈、水圈、大气圈和生物圈。人文地理环境是人类的社会、文化和生产活动的地域组合，包括人口、民族、聚落、政治、社团、经济、交通、军事、社会行为等多种成分( 要素) 。它们在地球表面构成的圈层，称为人文圈，或称社会圈等。自然地理环境是自然物质发展的产物，人文地理环境是人类在前者的基础上进行社会、文化和生产活动的结果。自然地理环境和人文地理环境构成的地理环境对人类健康起决定性的作用。关于长寿现象环境因素的研究已有很多，但对长寿区域聚集现象仍没有系统地解释; 对长寿自然环境仅进行了一些简单的对比，在方法上较为单一;对化学元素与长寿关系的研究仅通过单要素的相关分析，而缺乏对化学元素从环境与人体联系的方面进行研究，更缺乏对不同区域共性特征的综合研究。
其次，是建设健康老龄化社会的需要。根据典型长寿区的自然地理环境和人文地理环境的综合特征，可为政府、机构、社团、个人等多层面开展各项工作提供科学依据，以促进环境保护、社会发展和经济增长，积极应对老龄化的挑战。
第三，借鉴我国典型长寿区的自然环境和人文环境的特征，以及当地保障高龄和长寿人口的各项创新性措施，可为实施健康老龄化社会建设提供经济、适用的有效方式，适合于我国自然环境不同、区域经济差异大、老龄化程度不一、应对措施各异的特点，起到因地制宜、事半功倍的效果。
为此，我们对长寿区域聚集现象的环境因素进行了综合研究。本文首先简要介绍我国老龄和长寿人口的分布特征; 然后针对目前国内外对长寿影响因素研究中自然环境因素综合研究的不足，以我国五个典型“长寿之乡”即河南夏邑、湖南麻阳、湖北钟祥、广西永福、广东三水为研究区域，通过对饮水、土壤、粮食与百岁老人头发中宏量和微量元素的分析，建立微量元素与长寿的关系，找出影响区域健康长寿的化学元素谱，初步揭示健康长寿与自然环境的共性规律，同时还分析了典型长寿区的人文地理环境特征，并对建设中国“长寿之乡”进行初步讨论。
2 研究思路和技术路线
健康是指人体各系统的结构与功能持续处于相对稳定的状态，并与外界环境保持动态平衡的阶段。人类长寿健康是地球环境质量的重要指标。基于人类健康与地理环境的密切关系，研究我国长寿区的环境特征，揭示健康而且长寿的环境影响因素，是本研究的主要学术思路。
本研究的技术路线: 首先用地理学的思想、方法揭示长寿区的分布特征，长寿区的环境特点; 同时通过对比分析，揭示长寿区与非长寿区的异同，提出促进健康长寿的建议。
采用的数据主要有1990，2000和2010年的四普、五普、六普人口数据和近年来各省市的统计年鉴; 采用的方法主要有: 地理信息系统、地理地图与模型、野外调查与采样、化学分析和统计评价等方法。
3 我国老龄和长寿人口的地理分布特征
我国人口普查数据表明，不同年龄组( 65岁及以上、85岁及以上、90岁及以上的比例和10万人中的百岁老人数) 老龄人口的分省分布特征显示出不同年龄组老年人口的地理分布差异明显，且在同一省区内，还可以看出不同年龄组间的分布差异。例如，65岁及以上人口，多分布于我国地理高程第二阶梯东南部，基本与人口“胡焕庸线”一致，且苏、沪、浙和北京比例最高。另外，以省域单元看，广西的85岁、90岁和100岁高龄老人的比例最高。
再者，浙江的65岁、85岁、90岁高龄老人的比例较高，但百岁老人比例却比较低。这些提示我们应从多方面综合探索其原因。根据我国2010年第六次人口普查数据分析，我国长寿现象的地理环境特征表现出明显的区域性。图1显示在地、市级行政单元内，以目前我国百岁人口平均水平2.7人/10万计，全国百岁老人的地理分布情况。我国以百岁老人为标志的长寿聚集区的地理分布特征是: 百岁老人多分布于我国南部，基本沿我国南北气候分界线以南呈条带集中分布，沿川渝和中原地区，多沿江河流域分布，如沿长江、珠江分布，并多在长江三角洲、珠江三角洲地区聚集; 多分布于中、低山丘陵及冲积、洪积平原地区; 多为地方病较少流行或没有流行的地区。这提示我们，长寿老人的分布与自然
环境因素有关。
以省、自治区、直辖市为行政单元，海南省百岁人口比例为18. 75/10万，为全国之最，广西(7.80/10万) 、四川(4.21/10万) 和广东(3.65/10万) 分别位居全国第二至四位。台湾4.62/10万。将90岁及以上人口与65岁及以上人口比较，其百分比例称之为长寿指数，海南省为2.89%，居全国之首，上海市(2.63) 、广东(2.41) 和广西(2.31) 分别位居全国第二至四位。
将已由中国老年学学会认证的“中国长寿之乡”( 主要以县为行政单元，按10万人口中有7 位百岁老人计) 的分布与1961-1990 年的多年平均气象数据进行对比分析，发现我国“长寿之乡”多属于气候条件相对较好的温暖型，多年平均气温均在8.6－24.9℃之间。降水较丰沛，大部分地区河网密布，空气相对湿度均较高，大多在68%以上。长寿之乡年均日照时数均较高，大部分地区在821.5小时以上。
4 典型“长寿之乡”环境与百岁老人头发中化学元素含量关系
选择五个典型中国“长寿之乡”即河南夏邑县、湖南麻阳县、湖北钟祥市、广西永福县、广东佛山三水区为研究区域，研究环境中化学元素含量特征与百岁老人头发含量的联系，试图发现其中的化学元素含量水平对健康长寿的影响。
井水是当地人的主要饮用水，直接影响当地人群健康。在每个百岁老人家中采集饮用水，共采集了水样182个，其中夏邑65个，麻阳23个，钟祥22个，永福43个，三水29个。现场用酸度计测定水样的pH，然后酸化后在0-4℃冷温保存，以供实验室分析。土壤不仅表明当地环境质量而且影响粮食作物的营养元素含量水平，采集了土壤样品325份。粮食作物直接影响人体健康，采集了水稻、小麦等粮食样品235份。同时采集百岁老人的后枕部发样，并选取其他年龄段的人群采集头发样品作为对照分析。共采集153个样品，其中夏邑53 个; 麻阳24个，17个为百岁老人，7个为对照人群; 三水28个，24个为百岁老人，4个为对照; 永福28 个，22个为百岁老人，6个为对照; 钟祥20个，17个为百岁老人，3个为对照。采集的水、土、粮食样品经处理后，用ICP-OES 测定Al、Ba、Ca、Fe、K、Mg、Mn、Mo、Na、P、Sr、V、Zn 等元素，ICP-MS 测定Cd、Co、Cr、Cu、Li、Ni、Pb、Se 等元素。样品处理按国家标准进行质量控制。
4.1饮水化学元素含量特征
将饮用水检测项目的平均值与我国生活饮用水卫生标准GB5479-1985 进行比较，除个别乡镇F、Cd、Mn、Pb 超标外，大部分检测项目均符合我国饮用水卫生标准。麻阳、夏邑、钟祥、永福四个长寿典型区的饮用水pH均在7-8之间，呈弱碱性，三水的pH也接近7。
用支持向量分类模型对五个“长寿之乡”的饮用水样品进行分类，以发现共性和差异。结果表明，均未发现合适的多元模型能将其显著区分，表明五个长寿类型区之间饮水中元素无显著差异，其饮水中元素含量具有很多共性。通过对盒图表的对比分析发现: 五个“长寿之乡”的饮水pH、Fe、Se、K平均值均符合我国饮用水卫生标准，其弱碱性和适度的Fe、Se、K含量是五个“长寿之乡”饮水的共性; pH、Fe、Se、K的平均值较为接近，均在某一范围内波动; pH基本上在7－8之间波动，水呈弱碱性; Fe基本上在0－0.25mg/L之间，Se大部分在0－1ug/L之间，而K大部分在0－20mg/L之间。
Fe是身体必需的微量元素，Fe缺乏会导致贫血和慢性腹泻病。Se 有抗氧化作用，可预防体内过氧化物损伤。同时Se还具有保护视力，保护心脏和血管的作用，是免疫系统里抗癌的主要元素，可以直接杀伤肿瘤细胞。Se 和Se 化合物被认为是抵抗前列腺癌的最有效的防癌剂。长寿乡居民长年饮用富Se水，增强了机体的免疫力，有利于延长寿命。另外，不同长寿之乡由于其自然环境的特征不同，Ba、Cu、Si、Sr、Ca、Mg、Na等含量也有所不同。
我们以夏邑县和麻阳县为例对两县饮水中与头发中元素含量以乡镇为单位进行相关分析，其长寿乡镇与非长寿乡镇饮水样与头发样中元素差异存在一些共轭性，即长寿乡镇相比非长寿乡镇普遍高Mg、Mn、Ca，而低Cr、Cd、Cu、Pb。由于水是人体摄取各种常量和微量元素的重要途径，水中的微量和常量元素含量对头发中元素含量具有重要影响。夏邑水中Ba、Ca、Fe、Mn、Ni、Se与头发中元素均存在正相关关系，显著性均在0.1以上，其中水中Fe 与头发中Fe在0.01水平下显著相关，水中Se 与头发中Se相关性也显著。
4.2土壤中化学元素与头发中元素含量的相关性分析
通过对长寿区土壤的分析，发现土壤较少受到重金属的污染。除Cd外，长寿之乡土壤中Cr、Cu、Pb、Zn、Ni 重金属含量均在国家土壤环境质量II级标准范围内，土壤质量良好。同时，耕作土壤中Fe、Se、Zn相对富足，Mn、Mo、Sr含量较低，有益于健康。
将全国土壤化学元素背景值与百岁老人指数(C /100，000，每十万人口中岁老人数) 、长寿指数( C/65 +，65 岁以上人口中百岁老人数) 作多元回归分析，发现:
回归方程表明，长寿状况与土壤中有益健康的微量元素钴、硒呈正相关关系，与镍呈负相关关系，提示我们优良的土壤环境质量有益于健康长寿。
4.3粮食作物水稻中化学元素含量的特征
表1 给出了产自长寿之乡的水稻中某些化学的含量值，表明粮食中充足的有益健康的化学元素的供给，有利于健康与长寿。例如，粮食中的硒，从全国含量水平看，小于25 μg/kg即是硒缺乏水平，40－70μg/kg是硒中等水平，大于1000μg/kg是硒过剩水平。而长寿之乡的大米中硒的含量平均为56.69 μg/kg，中位数为49.44μg/kg，即硒含量适度，有益于健康。
4.4 百岁老人头发中化学元素的含量特征
我们将百岁老人头发中元素含量与人发中元素水平的参考值进行比较，结果如表2所示。与参考值相比，百岁老人头发中明显富含Ca、Li、Mg、Mn，低Cr、Cd、Cu、K、Ni，其他元素Fe、P、Pb、Sr、Zn、Se 等元素平均含量均在正常参考值范围内。
由于极值的存在，简单的平均值计算会使元素平均值不能反映元素的真实分布特点，所以我们进一步由百岁老人头发样品中元素含量确定元素分布特征，计算了样品中元素含量在头发中元素含量参考值范围内外的概率。由长寿乡样品的正态分布图，计算头发样品中元素含量在头发中元素含量参考值范围内的概率，结果见表3。
如表3所示，长寿乡百岁老人头发中元素含量存在一定的共性，与头发中元素含量参考值相比，普遍高Li、Mg、Mn、Ca、Zn等元素，低Cd、Cr、Cu、Ni等元素，其他元素与正常人参考值无显著差异。长寿老人体内这些元素含量的共性，可能是影响长寿的重要因素。
Li et al以百岁老人年龄
5 百岁老人的生活与心理特征
社会环境因素包括家庭情况、生理健康、生活自理及日常活动能力、心理健康状况和生活方式等对长寿健康有重要影响。因此，通过对百岁老人直接访谈调查，结合北京美兰德公司对广西永福、广东三水、湖南麻阳、湖北钟祥、河南夏邑等长寿地区60 岁以上的2674 位老人进行的问卷调查，作统计分析，发现长寿老人不仅生理健康，而且心理状态积极，另外膳食清淡，蔬菜摄入比例高。
5.1生理健康
老年人的生理健康状况包括睡眠情况和患病情况。良好的睡眠和充足的睡眠时间对于健康长寿具有重要的影响。对匹兹堡无睡眠困扰的老人的一项研究表明随着睡眠潜伏期的延长和睡眠效率的下降，死亡率增加。
本次调查显示百岁以上老人平均睡眠时间为9.6小时，80-99岁老人睡眠时间为8.33小时，而60至79岁低龄老人睡眠时间只有7. 64小时，表明百岁老人睡眠时间较为充足，充足的睡眠时间保证了百岁老人体力的恢复。我们将百岁老人的睡眠质量分为很好、好、一般、不好和很不好五个等级进行了统计，长寿之乡的老人睡眠质量为好和很好的占比例较高，其中百岁老人睡眠质量为好和很好的占76.64%，不好和很不好所占的比例很低。
对老年人两年内的患病次数及住院次数进行统计的结果表明，老年人口患病及住院的高发年龄在60-79岁，随年龄增加，患病次数及住院次数减少，百岁老人患病及住院次数急剧减少。表明60-79岁可能是一些老年病的高发年龄，在这一年龄段，老人由于年龄增加，身体健康状况下降，患老年慢性病的比例较高。但度过这一时期的老年人，由于较好的适应了年龄变化所带来的一些不利条件，能抵御来自身体以及外界条件变化的挑战，所以患病的比例迅速降低。百岁老人的身体状况较好，平均两年内患病0.71次，住院0.76次。
5.2心理状态积极
将长寿老人的心理状态分为两类: 积极心态和消极心态。积极心态包括: 遇事总能想得开和感觉与年轻时同样快乐; 消极心态包括紧张害怕和孤独。统计结果从图3中可以看出，长寿老人积极心态所占的比例远远高于消极心态，其中总能想得开在各个年龄段所占的比例均在50%以上，并以百岁老人组最高。
5.3膳食清淡、蔬菜比例高
五个长寿之乡的老人无论是在农村还是城镇饮食整体上以大米和面粉为主，大米和面粉占主食总消费量的90%以上。对老年人蔬菜食用情况进行了统计，结果如图4所示。长寿老人每天经常食用蔬菜的比例在90%左右，蔬菜是老人生活中必不可少的一部分。且长寿百岁老人饮食整体上以清淡为主，饮食清淡在各个年龄段均占50%以上。
6 结论
6.1主要发现
(1) 我国百岁老人分布呈聚集性，大致沿我国南北气候分界线以南呈条带集中分布，特别是沿长江流域、珠江流域及其三角洲地区聚集。这提示长寿老人的分布与自然环境和人文环境因素有关。
(2) 五个主要典型中国“长寿之乡”的饮用水呈弱碱性和适度的Se、Fe、K含量，且其中高Ca、Co、Mn，而低Cr、Cd、Pb，可能是导致当地长寿现象的一个有利因素。与人发中元素水平参考值相比，百岁老人头发中Li、Mg、Mn、Ca、Zn等元素普遍含量较高，而Cd、Cr、Cu、Ni等元素含量低。长寿老人体内这些元素含量的共性特征，可能是影响长寿的重要因素。长寿区中长寿乡镇与非长寿乡镇头发样与饮水样中元素含量存在共性，即长寿乡镇相比非长寿乡镇普遍高Mg、Ca、Mn，而低Cr、Cd、Cu。百岁老人头发中Ca、Fe、Se及其它多种元素与水中这些元素含量显著相关，表明优质的水环境是一个重要因素。
(3) 五个主要典型中国“长寿之乡”百岁老人集中在100-104岁，这一年龄段百岁老人占百岁老人总数的80%以上，104岁以后，百岁老人的数量迅速减少。随年龄增加，性别比(女/男) 逐渐增加，女性相对男性更具有长寿优势。
(4) 健康长寿还得益于良好的社会环境因素，其共性是心理状态积极、膳食清淡、蔬菜比例高等。
6.2 长寿之乡”是环境-社会-经济-健康和谐发展的综合体现，生态文明建设的重要方面
我们认为，“长寿之乡”不仅仅单纯表示一个区域长寿人口数量的多少，而是蕴含着丰富的内涵，是区域环境-社会-经济-健康和谐发展的综合体现。
所谓综合体现，其包含着广泛的涵义，可以主要概括为四点:
其一，“长寿之乡”是长期形成，不是短期内可以“打造建成”的。因为人的长寿是长期地保持着健康状态的结果，是数十年甚至上百年处于良好自然环境、社会家庭条件下长期积累形成的。不是采取某种措施，甚至是强力手段就可以立竿见影的，而是积年累月、集腋成裘的结果。
其二，“长寿之乡”是多因素、多条件相互作用形成的。长寿是遗传、心理、自然环境和社会环境共同作用的结果。而“长寿之乡”是政府、机构、村镇、家庭、个人等共同努力，不断完善社会保障、经济发展、医疗覆盖、教育普及、文化提高、环境保护等多种因素和多方面的条件才得以形成的。缺少某一因素或条件，都不可能成为“长寿之乡”。
其三，“长寿之乡”是人与物质世界和谐关系的最集中体现。长寿是我们每一个人的愿望。人类的生存、健康、长寿离不开我们所处的环境，包括自然的、社会的、经济的环境。我们为发展经济、保护自然、社会和谐所作的一切努力，都是为了人的全面发展与健康长寿。客观世界的状况最集中地体现在人的健康长寿上。
其四，“长寿之乡”是动态发展的。“长寿之乡”体现了人与环境的协调发展，它既是过去和当前状况的反映，又是对未来的启示和要求。“长寿之乡”是不断发展的，今天的“长寿之乡”不一定表明将来还是“长寿之乡”，必须坚持不懈地多方努力工作，才中能保持健康长寿的可持续性，否则就会止步不前，甚至倒退落后。
综上所述，只有充分理解“长寿之乡”是区域环境-社会-经济-健康和谐发展的综合体现，才能深刻认识建设“长寿之乡”的紧迫性，提高自觉性和责任感，才能把握住环境-社会-经济-健康和谐发展的主线，实现可持续发展。
具体参考文献略。
我们是“环境与健康观察”（gh_3b3e33731c78），以专业角度传播环境与人体健康的关系，感谢您的阅读！欢迎关注，欢迎分享到朋友圈或转发给好友
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