土地利用对公共健康影响的研究进展综述
引言
目前全球有55%的人口居住在城市地区，到2050年这一比例预计达到70%。城市地区作为人们活动的主要区域，一直备受关注。但城市的快速发展也带来了一系列公共卫生的挑战，如环境污染、城市突发事件、居民体力活动缺乏等，都会对居民的公共健康造成负担。世界卫生组织估计，24%的全球卫生负担归因于不断变化的城市环境。城乡规划的对象是建成环境，其中土地利用是影响建成环境的重要因素，它会作用于自然环境、居民的体力活动和社会交往，从而对公共健康造成影响。
01 土地利用对公共健康影响的研究
近年来，越来越多的学者希望通过城市规划政策对建成环境进行干预，以达到改善公共健康的目的。大量关于土地利用对公共健康影响的研究开始出现，土地利用因素越来越多地被认为是潜在健康风险的重要指标。
1.1 研究的空间层次
土地利用对公共健康的影响主要在三个空间层次建立了交叉学科的研究：宏观的国家/区域层面、中观的城市层面和微观的社区层面。大多数研究集中在发达国家，对发展中国家的土地利用与公共健康关系的研究较为鲜见，这主要是由于发达国家的健康和土地利用数据库建设比较完善，基于个体的数据可获得性强，为此类研究的开展提供了基础。就研究的空间尺度而言，多集中在社区层面上，而在区域范围内的相关研究远远不足。
1.2 研究指标
宏观尺度倾向于探索土地利用变化/覆被（LUCC）对健康的影响；中微观尺度倾向于城市土地利用特征（如土地利用类型、土地的混合利用、土地利用密度与开发强度、土地利用形态）对健康的影响。健康数据类型包括主观自评健康与客观健康指标，其中主观自评健康主要使用调查问卷的形式，对居民的心理健康和身体健康进行评分；客观健康指标多来源于医院、诊所等卫生机构的统计调查数据，包括体重指数（BMI）、癌症发病率、慢性病发病率、住院率等指标。
1.3 研究方法
前期的大多数研究仅通过建立回归方程直接分析土地利用与公共健康的关联，回归对个人社会经济属性和区域特征等变量进行控制；后期才有部分研究开始关注土地利用影响公共健康的因果关系通径，多采用结构方程、通径分析等方法探索土地利用对公共健康影响的中介变量，为公共政策的制定提供更加准确的依据。在时间序列上，分为横截面研究和纵向研究。横截面研究主要是探索某一年内的土地利用对公共健康的影响，存在一定局限性；而纵向研究是追踪一段时间内土地利用变化对健康的影响，这种方法比较了土地利用环境改变前后居民的健康状况差异，能够更准确地判断两者的关系。
02 土地利用影响公共健康的路径与要素
基于现有研究，土地利用对公共健康的影响可以从土地利用类型、土地的混合利用、土地利用密度与开发强度、土地利用形态四个方面进行考虑，总体来看存在三种健康干预路径：提高自然环境品质，促进体力活动和社会交往。
2.1 土地利用类型
（1）土地利用数量
土地利用数量是指各种类型用地的面积和比例。一类是宏观层面土地利用变化／覆盖（LUCC），具体包括耕地、林地、草地、水域、建设用地、未利用地等。相关研究发现，耕地、水域中的污染会对健康产生负面影响；而城市建设用地增加与不良分娩（如小孕龄和低出生体重）和哮喘症状的风险增加显著相关，建设用地的增加不利于大气污染物的扩散，还会导致流域水净化功能的显著衰退，加重水污染，这些对自然环境的污染会对居民健康产生负面影响。此外，还有更多研究集中在森林、草地、水域等开放空间对居民健康的促进作用上，这类开放空间对体重指数（BMI）、心理健康、脑血管疾病、低出生体重、各种癌症等有明显的改善作用。
另一类为中微观层面的城市土地利用类型，具体包括居住用地、商业办公用地、公共服务设施用地、工业和仓储用地、绿色开放空间用地等。研究发现工业用地导致的空气污染和水中有毒物质的排放，增加了脑血管疾病、新癌症、流产和抑郁症发生的风险，还会增加哮喘病、心脏病、肺炎、癌症等的发病率。同时，居住在工业用地附近的居民表现出更高的肺癌风险，工业用地会导致水环境恶化，中国卫生部的数据表明11％的消化系统癌症与工业水污染密切相关。相反，公园、娱乐场所、绿地对健康有积极作用。
（2）土地利用的空间分布
土地利用的空间分布体现在各种城市土地利用类型及设施的空间分布上，居民到公共设施的距离和可达性都会影响其身心健康。距离公园、绿色空间越远，居民体重指数和压力指数越大；相反居住在更多公园附近的青少年可以获得更多非校园体力活动，从而促进健康。在设施可达性上，地铁站可达性高会改善居民的健康状况和生活质量，社区有地铁站会减少肥胖的发生率。
此外，合理的设施布局如公共服务设施、文化休闲设施、基础设施等对居民健康有促进作用。卫生设施用地如医院、诊所的合理分布能提高居民获得医疗服务的可达性；社区娱乐设施的合理布局对居民日常出行和促进体力活动有积极影响，都有益健康。合理的基础设施布局，如给水、排水、垃圾系统等，能在很大程度上保障城乡居民获得清洁的水、清新的空气、有机的健康土壤，垃圾的有效回收利用、暴雨的疏导与雨水收集等，可以减少疾病的流行与传播。
2.2 土地的混合利用
土地的混合利用主要指不同属性的土地混合利用的总体情况，包括城市居住、商业、办公、服务、休闲等用地的融合。土地利用混合度的提高对居民健康有益。土地混合度的提高有利于降低死亡率、体重指数、哮喘、慢性等疾病的发病率，这是因为较高的土地混合利用可以为居民提供更方便的公共服务、工作和娱乐活动等，减少居民依赖机动车出行，增加居民外出体力活动，有益公共健康。但也有研究发现土地的混合利用与体重指数（BMI）呈正相关关系，其研究对象是一个半城市通勤城镇，土地混合度较低，这可能对结果产生影响。
公共服务用地与居住用地的分布会影响居民出行。在居住地附近提供公共服务设施，如社区中心、公园、商业等，实现居住空间和居民生活所需的服务相匹配，减少居民的远距离交通发生量，降低小汽车出行，促进居民步行或者骑行，对居民的健康有益。而居民住宅与公共开放空间（如休闲场所、运动场所）、学校的距离是影响居民体力活动的重要因素，因此在适宜的距离范围内混合布置居住与公共服务用地，有助于鼓励居民更多选择步行和骑行的出行方式，通过增加体力活动改善公共健康。
工作地与居住地的分布也会影响公共健康。职住平衡会减少通勤时间，增加步行和自行车出行的比例，而就业与居住的不平衡会导致长距离通勤的需求，引起交通拥堵等。有研究表明，土地利用混合度越高，公共交通和步行出行比例就越高，合理的居住与就业用地的混合布置，有助于住宅和就业岗位的均衡分布，可将大多数的通勤交通出行控制在短距离出行范围内，减少小汽车使用带来的交通性空气污染和居民的污染暴露风险，增加居民体力活动，有益健康。
2.3 土地利用密度与开发强度
土地利用密度表示单位用地面积内土地利用类型的基底面积与该单位用地总面积的比值，通常包含住宅密度、公共服务设施密度、休闲设施密度等。较高的住宅密度会对健康产生积极的效应，有利于心理健康、降低肥胖的发生率和呼吸系统疾病的入院率。
事实上，较高的住宅密度与居民体力活动水平的增加有关，特别在增加步行水平上；而低密度的住宅开发使得公共交通成本过高，引发居民对私人机动车交通的依赖，增加与行车速度、交通总量、汽车排放尾气和缺乏体力活动相关的健康风险。有研究发现，娱乐休闲设施、教堂和零售商店密度的提高会减少体重指数（BMI），促进居民健康；空置和遗弃土地的密度的增加与精神疾病的增加相关。但也有研究显示住宅密度与健康状况无显著相关关系。
土地开发强度表示单位土地的使用程度，通常用容积率、建筑密度、绿地率等指标来表示。城市土地开发强度的增高会加重哮喘的发病率，高强度的城市区域（80％或更多不透水表面）更可能包含工业中心，被交通拥堵所包围，而低强度城市区域（具有20％-50％不透水表面）更多可能是住宅、污染较少的地区。由于高强度的建筑开发会减慢气体和颗粒物的分散，使高浓度的空气污染一般都集中在层数高的建筑物周边，影响居民健康。
2.4 土地利用形态
土地利用形态指标一般包括斑块面积、斑块周长、斑块密度、斑块形状、斑块邻近指数、斑块丰富度等，用于衡量土地利用形态的规则性和破碎度。研究发现绿地形态（如平均斑块面积）会对部分健康指标产生影响，如哮喘病、心脏病、慢性肺炎、心理健康和肥胖症，绿地的平均斑块面积越大，意味着绿地的破碎度越低，即街道内有更多大而完整的绿地会有利于居民健康，城市居民也更倾向于使用大面积、结构完整的绿色空间。
同样，工业用地形态与心脏病呈正相关，在空间上相互连接的工业用地在产生经济集聚效应的同时，也带来更多的污染物，对健康产生不良影响。也有研究发现复杂且分散的土地利用形态会增加某些类型癌症的发病率（如乳腺癌、结直肠癌、胰腺癌和肾及泌尿系统癌），分散的城市形态会增加通勤距离，引起过多的能源消耗和交通污染，也会导致水环境的恶化，从而对健康造成负面影响。
2.5 研究总结
既有文献发现土地利用会影响公共健康，普遍的结论是更多的公园和绿色空间、适宜的城市开发强度、混合的土地利用环境、较高住宅密度、紧凑的土地利用形态能够达到改善自然环境、增加居民体力活动和社会交往的目标，进而提升居民健康状况。但是土地利用与公共健康之间的关系十分复杂，在这些研究中，部分研究结论也存在不一致性，其影响机制如何并没有明确的结论。
实际上，这与研究地区的不同有很大关系，影响人体健康的因素众多，除了建成环境，还与遗传因素、家庭等社会因素相关，所以不同的空间尺度和城市规模不能一概而论，地区的差异也迫使研究人员必须在不同的空间尺度结合当地情况，选取适当的研究方法和构建恰当的指标体系进行具体分析研究，从而凝练出有价值的结论。
03 促进公共健康的土地利用策略
在宏观层面，应当通过土地使用政策工具来监管和保护特定的土地利用类型，如保护森林植被、河流湿地不受污染、开垦和侵占，并鼓励人们合理使用这些自然资源，增加体力活动；同时以紧凑型城市为规划目标，控制建成区的边界，避免城市蔓延，减少小汽车使用；或通过成立生态、农林地保护区，限制土地的开发行为等作为有效的健康干预策略。
在中观层面，城市发展过程中要合理安排居住用地与工业用地的关系，控制工业用地的污染暴露风险，加强对处理废弃物的基础设施投入，减少污水、污泥等带来的环境污染和疾病传播；控制土地利用的开发强度，减少高强度开发对居民健康产生的不利影响（高强度开发的城市区域对污染物分散有抑制作用）；保证适当的土地混合利用和公共服务设施、娱乐休闲设施密度，使居民更好地获取满足日常基本需求的服务和设施，促进居民出行方式的转变（从机动车转为步行或者骑行），有效减少居民的通勤距离和避免交通污染暴露的风险。同时创造更高品质的开放空间供居民进行户外活动。
在微观层面，建立步行友好的社区环境，促进居民使用主动交通模式（步行、骑行）进行日常活动或到达公共服务，增加公共交通的可达性，并注重社区的美学、安全性和街道连通性等问题的设计，可以改善人体健康。
结论与展望
5.1 结论
（1）影响公共健康的因素众多，除了基因、社会经济条件、个人习惯等因素外，建成环境中的土地利用因素——通过改善自然环境品质、促进体力活动和社会交往等干预路径不同程度地影响公共健康，优化土地利用策略可以从本质上改善公共健康；（2）可以通过合理的用地布局、制定适宜的指标体系等措施，增加开放空间和各类设施的可达性，改善自然环境，增加居民体力活动和社会交往，促进健康；（3）在通过规划改善公共健康的工作中，应加强多学科、多部门的合作路径，如城市规划部门、公共卫生部门、环保部门等的通力合作，共同制定促进公共健康的土地利用策略。
5.2 展望
（1）在不同空间尺度下，对不同地区进行实证研究，明确多维度土地利用指标对居民健康的影响程度；（2）探讨在不同空间尺度下，影响居民健康的土地利用指标，提出不同空间尺度下的土地利用优化建议；（3）通过跨学科研究，进一步识别土地利用指标对居民健康的动态影响路径与机制，挖掘因果关系中可能存在的中介变量，促进土地利用与公共健康理论的完整性，为以健康促进为目标的政策制定提供依据，这些研究将有助于改善我国的建成环境品质和居民的公共健康。
作者｜李经纬、田莉，清华大学建筑学院
排版 / 陈程