第一节　救援医学与自然科学

一、地球学

在所有的突发公共事件中，最常见的就是自然灾害。其发生频率高、造成损失重、破坏范围广，从古至今就是严重影响人类生活、生产的因素之一。严重自然灾害的发生会造成社会发展停滞，甚至经济发展后退。随着时代的发展，全球自然灾害并未减少，极端气候反而愈发常见：全球变暖已经是不争的事实，北极圈冰川不断融化，海平面上升；南极洲首次出现了超过20℃的高温，企鹅的生存环境受到威胁；欧洲世纪暴风雨席卷而来，损失惨重。我国极端天气灾害也呈明显增加趋势，发生流域性大洪水、特大地震、漫坝、溃坝、特别重大森林火灾的风险加大。2020年入汛后，我国南方出现持续强降雨天气，湖北、广西、贵州、重庆等多个省、市出现严重洪涝灾害，造成逾千万人受灾，直接经济损失达数百亿。

地球学与自然灾害的发生关系密切，我们只有了解地球学的原理、规律，才能更好地防范自然灾害，更有效地进行灾害救援。地球学是以地球系统（包括大气圈、水圈、岩石圈、生物圈和日地空间）的过程与变化及其相互作用为研究对象的基础学科，主要包括地质学、地理学、地球物理学、地球化学、大气学、水文学、海洋科学和空间物理学以及新的交叉学科（地球系统科学、地球信息科学）等分支学科。其中与救援医学关系最为紧密的是地质学、大气学和水文学。

（一）地质学

地质学的研究对象为地球的固体硬壳——地壳或岩石圈，是研究地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史的知识体系。随着社会生产力的发展，人类活动对地球的影响越来越大，地质环境对人类的制约作用也越来越明显。

地质灾害是指由于自然或人为诱发引起的地壳变形、位移及地表物质运动所产生的对人民生命和财产安全造成危害的地质现象。地质灾害与气象灾害、生物灾害都是自然灾害的主要类型，具有突发性、多发性、群发性等特点，往往造成严重的人员伤亡和巨大经济损失，因此在自然灾害中占突出地位。常见的突发性地质灾害有地震、火山喷发、滑坡、泥石流、崩塌、地面塌陷等。

由于全球气候异常变化，世界范围内的降水、降雨量日渐增多，地质灾害隐患也在不断增加。随着人类活动范围的不断扩大，工程建设造成的地质破坏也越来越多。我国疆域辽阔，国土面积广大，自然地质环境条件复杂多变，所以发生地质灾害的危险较大。全球各国对于地质灾害的防治越来越重视，包括了灾前预警、灾情应急、灾后治理整个过程。

国际上对于地质灾害防治管理强调对灾害风险的主动识别、主动避险与主动处置。我国颁布的《中华人民共和国突发事件应对法》十分重视强调突发事件的应急准备工作，对地质灾害防治管理更加强调应急的准备阶段。自2014年以来，国家推行地质灾害综合防治体系建设，提出地质灾害综合防治理念。地质灾害防治机制的建立，既要在健全相关制度，又要在合理调配各部门的组织职能。通过防控机制的设计与完善、综合防治体系的构建、防治效果的动态评估，以达到对地质灾害风险进行有效管控。目前针对地质灾害管理逐渐出现了一些新的变化：从传统的管理灾害向主动的灾害预防转变；从传统的被动应急向主动的防灾避灾转变；从单一的信息管理向综合的信息管理转变；从传统的框架式管理向现代的精细化管理转变；从单纯的业务管理向社会管理转变。

（二）大气学

大气学是研究大气的各种现象及其演变规律，以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。它的研究对象主要是覆盖整个地球的大气圈。气象学是大气学的重要分支之一。气象灾害是自然灾害中常见的一类，包括台风、暴雨（雪）、寒潮、大风（沙尘暴）、低温、高温、干旱、雷电、冰雹、霜冻和大雾等。另外森林火灾也与气象学关系密切。

我国幅员辽阔，地形复杂，跨高、中、低三个维度区，南北地区气候差异较大，南方地区降雨偏多，同时，北方地区降雨偏少，往往形成“南方暴雨，北方干旱”的局面。暴雨可能造成山洪暴发，江河、湖泊水势陡涨，洪水来势凶猛，短期内农田被淹、房屋倒塌，人民的生命安全和财产受到极大威胁。干旱可能影响农作物的生长，造成湖泊、河流水位下降，导致草场、植被退化，加剧土地荒漠化进程。气象灾害发生频率高，且容易造成严重后果，所以对于气象灾害学的研究具有重要意义。

大气学的各分支学科（如云和降水物理学、强风暴物理学、大气动力学及天气气候学等）提供了各种气象灾害的现象、时空分布、成因、发生发展及消亡规律等，研究了对它们的观测、探测、监视和预报等方法及手段，成为气象灾害学的重要理论基础。通过对气象灾害的成因、过程等方面的研究，可以针对性地对气象灾害进行监测、预警、预报、救援等工作，通过现代化科学的措施最大幅度减轻灾害的影响。

气象灾害学与人民生命财产密切相关，所以要求学科与减灾实际紧密结合，通过气象灾害学研究促进减灾事业。要达到减灾的目的，就必须更加深刻地了解和认识气象灾害的成因和规律。

（三）水文学

水文学是研究地球大气层、地表及地壳内水的分布、运动和变化规律，以及水与环境相互作用的学科。水文灾害是由水体的运动变化而给人类生命财产和生存条件带来的祸害。全世界各国每年都要遭受程度不同的水文灾害，其中洪涝灾害又是出现频率最高、造成损失最大的自然灾害。

水文灾害的类型是多种多样的，根据其成因可分为自然水文灾害和人力水文灾害两大类。自然水文灾害是由自然因素引起的水文灾害。每一种自然水文灾害都有其特定的成因，如冰川跃动起因于冰川底部切应力的释放。人为水文灾害是由人类活动因素引起的水文灾害。

世界上许多国家都发生过洪涝灾害，严重的洪涝灾害可导致上万人死亡，千百万人无家可归。我国也是一个饱尝水患之苦的国家，春秋时的著作《管子》中就提到“国有五害，五害水为先”。我国历来有“治国先治水”之说，例如1998年发生的全国范围、全流域的大洪水，洪水持续之间之长，洪峰水位之高均为历史罕见，灾害对流域范围内居民的生命财产都产生了巨大威胁，全国共有29个省（自治区、直辖市）受灾，成灾面积1.96亿亩，受灾人口2.23亿人，倒塌房屋685万间，直接经济损失达1 660亿元。

长期以来人类一直遭受严重的水文灾害，并且随着人类活动的加强，水文灾害还有不断加重的趋势。这就要求我们要研究水文现象随时间和空间变化的特性，努力探索水文灾害的成灾规律，采取行之有效的对策和措施来减轻其影响。

二、生物学

生物学是研究生物（包括植物、动物和微生物）的结构、功能、发生和发展规律的科学。生物的特征在于有生命，地球由于充满生命而生机勃勃。自然界中存在几百万种动植物，它们互相依存、和谐共处，从而使地球气象万千。生态一旦受到破坏失去平衡，灾害随之而来。生物灾害直接或者间接危害人类生命，导致成千上万人的死亡，其后果不亚于地震、洪水、战争等大的灾害，例如：人类大量捕杀鸟、蛙、蛇等，就会导致老鼠泛滥成灾；引进外来植物会排挤本国植物的生长；新型病原微生物造成传染病暴发流行。

生物灾害是由人类生产、生活不当，破坏生物链或某种生物过多、过快繁殖（生长）而引起的对人类生命和财产造成危害的自然事件。生物灾害可以分为三类。

第一类是动物灾害。其发生的原因是多方面的：有自然的因素，如气候变化、环境变化使动物的数量、习性发生改变；有动物本身的因素，如繁殖力的强弱、数量过多或过少。例如2020年非洲遭遇了严重蝗灾，大量蝗虫吞食禾田，使农作物遭到严重破坏，导致严重的粮食短缺及经济损失。

第二类是植物灾害。有些植物生命力强、繁殖快，如葛藤、水葫芦、大米草等，它们掠夺其他植物养分，致其死亡。全世界很多地区由于恶性杂草成灾导致农作物严重减产，经济发展受到影响。有些植物毒性极强，如毒蘑菇，一旦误食会导致中毒反应，甚至危及生命。

第三类是微生物灾害。这类灾害最常见，与我们每一个人息息相关。微生物病原体通过呼吸道、消化道等途径传播，引起各种传染病。它们引起的每一次传染病暴发流行，都给人类造成严重的后果，夺去无数人的生命与健康。在人类的历史上，传染病留下了无数肆虐的痕迹。14世纪黑死病在欧洲流行，5年内导致欧洲三分之一的人口死亡。18世纪欧洲天花肆虐，当时死于天花的人占所有死亡人数的10%。1918年全球流感大流行，导致数千万人死亡。随着社会和经济的发展，安全的饮用水供应，抗生素的发生和使用，疫苗的诞生和推广，医疗卫生的普及和改善，对传染病的控制起到了重要的作用。至20世纪末，人类已成功消灭了天花，并有效控制了麻风、白喉、鼠疫等多种传染病。然而，新型传染病的传播并未停下脚步。2020年新型冠状病毒肺炎全球蔓延，导致上千万人感染，无数家庭支离破碎，全球经济发展严重受创。

生物灾害是危及国家安全、企业生存和人类身心健康的重要因素，所以保护生态环境及生态减灾就是保护及发展生产力。针对生物灾害的综合治理应从大生态系统的整体出发，根据有害生物与环境之间的相应联系和人类对社会经济生产及发展的具体要求，充分发挥自然控制因素的抑害减灾作用，因地制宜地协调运用必要的防治措施，将有害生物控制在经济受害允许水平之下，避免或减轻灾变，以获得综合的生态效益。我们应该科学地开发资源、利用资源，对各种自然资源进行改造，以改善我们的生活。在生产、生活中及时进行监测，预防生物灾害的发生，建立完善的生物灾害处置机制，以便在发生生物灾害后快速、高效地应对。

三、化学

化学灾害是指有毒有害的化学物品在生产、使用、经营、贮存和运输过程中，由人为或自然的原因，引起泄漏、污染、起火、爆炸，造成人员伤害或财产损失的事故。我国将化学危险品分为八大类：爆炸品，压缩气体和液化气体，易燃液体，易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品，氧化剂和有机过氧化物，毒害品和感染性物品，放射性物品，腐蚀品。化学毒物可通过多种途径侵入人体，如呼吸道吸入、皮肤渗透、消化道食入。

随着化学工业的发展，化学危险品的种类与数量迅速扩增，各类恶性突发性化学灾害频频发生，不仅造成大量人员伤亡、环境污染、生态破坏，甚至引起社会动荡，例如：1986年苏联切尔诺贝利核事故，放射性污染不仅影响周边大片地区，还波及瑞典、芬兰、波兰等国家，成为引起世界震动的重大核电站事故；1995年日本东京地铁沙林恐怖袭击事件，造成12人死亡，5 500人中毒，造成了严重社会影响；2015年天津滨海新区危险品仓库发生火灾爆炸事故，造成165人遇难，8人失踪，798人受伤，304幢建筑物、12 428辆商品车、7 533个集装箱受损，直接经济损失超过68亿元，成为近年来我国代价最大的化学灾害事故。因此，突发性化学灾害及其防治、应急处置已成为当今国际社会关注的重点灾害问题之一。

化学灾害发生原因主要可以分为三类。第一类是技术因素：指人类对所从事的工作尚未掌握客观规律，如工厂选址不合适，生产设施及工艺流程落后；也包括责任心不强的因素，如管理紊乱、违章操作等。第二类是自然因素：指遇到不可抗拒的天灾，如雷击、地震、泥石流、风灾及太阳黑子周期性爆发引起的对地球大气环流变化的影响。第三类是战争因素：指国家和政治集团之间发生战争，使用化学战剂、化学毒物或用常规武器破坏对方化工企业而使人员中毒伤亡，当地环境被污染，生态平衡遭到破坏。

由于化学灾害发生率高、群体损伤重，并常见于复合性灾害，需要特殊救治，医学救援成为减轻化学灾害后果的强效有力的手段，所以对突发性化学灾害的控制、防治、应急处置等应成为灾害医学的重要内容。化学灾害事故救援工作是一项庞大的系统工程和社会工程，不仅需要一个高效、健全的救援体系，还需要高质量、高素质、装备精良的消防救援队伍。目前我国化学灾害事故应急救援工作有了一定的基础，但是还没有形成统一、系统的应急救援体系，在救援能力以及整体综合协调能力上仍存在不少问题。因此，探索建立化学灾害事故防控和应急处置体系，整合现有化学灾害事故应急救援力量，最大限度地减少化学灾害事故所造成的危害，研究建立适应我国的化学灾害事故应急救援体系就显得尤为重要。

四、心理学

心理学是一门研究人类心理现象及其影响下的精神功能和行为活动的科学。灾害不仅会造成人身伤害、财产损失，而且还会给人的心理健康带来重大影响，甚至产生多种心理疾病。在灾害救援中，心理救援是不可或缺的一个环节，只有做好心理救援预案并及时、有效地执行，才能最大程度地减少灾害对人们心理健康的影响。

当人面对重大突发事件时，会产生心理应激状态。心理应激状态是指机体在不良刺激作用下，由于客观要求和应对能力不平衡所产生的紧张情绪状态。在心理应激状态中人的情感、行为、生理都会发生改变。情感方面表现出害怕、惊恐、焦虑、沮丧、悲伤、无助、易激惹、过分敏感等；行为方面表现出坐立不安、强迫、回避、拒食或暴饮暴食、酗酒等；生理上表现为心悸、过度换气、头晕、颤抖、腹泻、失眠、坐立不安、暴饮暴食、酗酒等现象。如果应激状态持续时间过长、强度过大，会对人的心理健康构成威胁，导致心理疾病的发生。轻者将导致神经衰弱，重者将可能导致抑郁症或精神分裂等严重的精神疾病。

由于灾害具有突发性、紧急性和毁灭性，每一个直接或间接接触到灾害的人，其心理或多或少都会受到影响，因此心理救援的对象不只限于幸存者，还应包括受害者家属、救助者、目击者等相关人员。