Covid给了世界一个教训如何解决空气污染

下降了7%——我们从未见过这种二次世界大战以来,”说科琳Le Quere气候变化科学教授东安格利亚大学的英国。Le Quere谈论的是一个前所未有的全球碳排放减少在现代,冠状病毒大流行的结果。¹Le Quere数据和其他大气科学家们聚集在过去的一年都是令人震惊的,有见地。他们的世界是由病毒发生了深刻的变化,迄今已造成超过250万人死亡,同时给予一个未来更清洁的空气的样子——一个可以挽救许多人的生命。

随着Covid-19席卷全球,各国开始限制人们的运动来阻止疾病的蔓延。的封锁措施减少空气污染主要来自车辆、飞机和工厂。在印度德里晴朗蓝天的照片——一个城市通常由烟雾和污染——在全球媒体传播。

对于空气污染科学家大流行是一个机会与其他不同的是,可能是历史上最大的意外大气化学实验。的有一些过去这些不必要的实验——例如,9月11日关闭整个航空业,“分析环境化学家说科拉年轻加拿大约克大学的。但在一项全球性的活动,但从来没有发生过。”

净化空气

空气质量研究人员,我们总是想知道我们将受益从减排——没人知道,”说范刘,美国宇航局戈达德太空飞行中心的大气科学家在美国。在大流行之前,我们只是做了仿真。这一次,它真的发生了。”

刘回忆与她的上司有一天午饭后,当她听到这个消息武汉的封锁。2020年1月23日凌晨2点,中国当局通知武汉这个城市的1100万居民,从上午10点会被隔离。”这是大新闻,封锁如此巨大的城市,“刘回忆说。封锁是中国新年的前两天,旅游的旺季。

刘和她的同事们立即开始整理数据从光谱仪上两个不同的卫星,其中每个组件提供每日全球大气数据空间分辨率5.5×3.5公里一样好。在刚开始的时候,我们几乎没有得到任何有用的观察,因为它很多云,”她回忆道。然后我们开始看到巨大的减少二氧化氮在中国。”

刘翔的团队看到二氧化氮信号消失沿着主要的高速公路,以及区域由钢、铁和石油工业,化石燃料的发电厂。²总的来说,中国水平下降了近50%。虽然有些减少并不是不寻常的在农历新年假期,2020年下降为21%比前五年。

死于污染

二氧化氮和其他氮氧化物,共同列为没有_x——是四种污染物最危害人类健康。其余的是硫氧化物(这样_x),地面臭氧和颗粒物(PM)——由硫酸盐的微小粒子,硝酸盐、氨、氯化钠、黑碳、矿物粉尘和水。“不_x是一个很好的指示器的人类行为和经济活动,因为主要来源是化石燃料燃烧,在车辆或煤炭发电厂,刘明康解释道。

在非常高的浓度,二氧化氮是敏锐地有毒,导致气道炎症。但长期暴露在它和其他污染物具有更广泛的健康影响,包括中风和心脏病,肺癌和慢性呼吸道疾病。鉴于Covid增加风险的人与一些现有的条件变得明显去年年初,科学家怀疑更严重的空气污染的地方看到更多Covid死亡。

统计上有一个强有力的专门高颗粒物水平之间的联系,和Covid死亡和Covid传播——其中一个是研究在意大利110个省³解释说,空气质量研究人员裂缝Isaifan哈马德•本•哈利法塔大学的卡塔尔。许多其他在2020年初在几个国家进行类似的分析显示一个污染和Covid死亡率之间的联系。

但公司的证据表明,人们更有可能生病严重Covid如果他们住在一个更污染仍然难以捉摸。匆忙地收集数据困难的研究人员占时间的流行曲线,不同的封锁限制和Covid死亡漏报。⁴英国国家统计局发现,Covid死亡玫瑰和封锁,污染和死亡率之间的相关性降低。

没有的急剧下降_x和点水平锁定城市乞求另一个问题。通过提供更清洁的空气是Covid检疫预防死亡吗?在世界范围内,室外空气污染杀了一个每年约有420万人。人生活在低收入和中等收入国家首当其冲——91%的过早死亡有关空气污染的发生,特别是在东南亚和西太平洋地区国家。多年来每年7%或8%相比,空气污染已经杀人,我认为(流行)可能已经拯救了更多的人比杀到目前为止,那时,“Isaifan说,就此话题进行了一项研究在2020年初Covid死亡率估计为3.4%。⁵

一组科学家估计,在中国封锁和相关的减少_x点估计拯救了12000人的生命,其中大部分是通过避免污染引起的心血管疾病。⁶然而,另外一些人指出,这些数字需要小心地走近。困难如占天气对污染的影响和获得一个精确的死亡率基线可能限制了研究的结论。⁷

尽管没有突然下降_x在大流行期间的早期,不是每个地方最终更清洁的空气。对一些地区由于其特殊的化学条件他们发现没有改善,有时甚至更糟糕的空气质量,”刘说。在德里,全球污染最严重的城市之一,空气变得明显清晰——然而,年轻回忆说,她非常震惊在锁定在地面臭氧的显著增加。

复杂的化学

大气的反应是复杂的。他们不仅依赖于化学物种也在他们的浓度。虽然没有_x直接排放,臭氧是一种二次污染物形成光化学反应的主要污染物。一个微妙的网络连接地面臭氧,不_x和挥发性有机化合物(挥发性),包括苯、丙酮、氯仿和许多更多。

“有两种机制:一是没有的地方_x的数量是有限的,所以没有_x是什么驱动臭氧生产,解释利Crilley,纽约大学的大气化学家。这意味着当没有_x水平下降,臭氧浓度下降。但许多城市没有污染_x饱和——他们的大气化学运作在VOC有限的政权,没有少_x并不意味着更少的臭氧。

没有_x充当一个水槽羟基自由基、活性氧的驱动光致氧化反应。用更少的没有_x羟基自由基,加速氧化挥发性有机化合物的仪器,进而驱动臭氧产量。这种关系使周末效应在城市,当交通没有较高的臭氧水平_x下降。”这就是我们看到在德里,VOC有限是因为它不是没有应对变化_x说,Crilley。

数据从近500空气监测站在全球34个国家表现出类似的趋势。⁸平均34%的没有_x和15%点减少在严格封锁从1月到2020年4月底,相比之下,2015年至2019年平均水平。与此同时,全球平均地面臭氧浓度增加了86%。鉴于臭氧的不利影响对人们的肺功能,是否锁定生产更清洁的空气还很难说。和一些看起来比实际上更戏剧性的变化——当考虑天气。

”虽然确实气象学是相当一致的,在每天的基础上,你无法预测气象变化,“Crilley解释道。天气不占地方的许多研究没有错,他说,但是他们只能给你一个想法的改变,但不引起什么变化”。

在预印本,Crilley,年轻的和他们的同事Yashar Iranpour利用远程到在印度的一个空气监测站收集的数据。一个位置在锁定德里显示值_x和点浓度减少75%和57%,分别与同期相比过去三年。然而,比较封锁浓度水平从气象学角度看调整后预测的模型,该模型考虑到了特定的大气状况在2020年显示没有更令人印象深刻的减少20%_x和8%的点。

这个小得多比预期下降表明,交通的原因只有一个德里的空气污染问题。有许多来源——工业和燃烧农作物残留物在封锁大部分保持不变。

Covid的碳足迹

污染过程也推动二氧化碳排放。然而,温室气体通常是缺少讨论空气污染,因为它不直接影响人类健康其他空气污染物。不过,这当然是一种化合物,不利于环境的功能一般”,Le Quere说。

减少道路交通和工业生产在封锁直接影响了碳排放。2020年4月,当大多数国家已实施严格的检疫措施,二氧化碳浓度与前一年相比下降了27%。一旦取消锁定,排放回击。说,灵活性非常显著Quere。

总体而言,与2019年相比,全球碳排放量下降了2.6 gt 2020 -年排放量相当于整个欧洲。Covid效果真的打家里的示威行动应对气候变化所需的大小,“Le Quere说。巴黎协定的野心保持低于全球平均温度上升2°C高于工业化前的水平,需要削减碳排放的1-2Gt每年在2020年代。

“我们在一年内实现(减少7%),但是我不喜欢我们如何实现它,”说Devyani辛格能源和气候政策专家哈里斯堡科技大学在美国。“我觉得叙述将在错误的一边,化石燃料的说客总是说如果我们减少排放,它会影响到经济。但当然不一定是这样,她指出。同比持续寻找解决方案,可以同时支持经济将“大事”,Le Quere补充道。

绿色复苏?

在大流行期间,可再生能源被证明是有弹性的从煤炭发电减少了创纪录的8.3%在2020年上半年。然而Covid恢复计划在许多国家与气候承诺,总部位于伦敦的咨询公司的报告生动的经济发现。30个国家的分析,其中包括G20经济体,绿色政策决定超过环境的积极影响底片破坏刺激计划在10。

尽管如此,气候政策已经被证明减少碳排放,虽然变化缓慢。根据2020年的一项分析,1800年的全球气候法介绍了1999年和2016年之间达到排放38 gt公司的储蓄₂在这段时间内——一年的全球碳排放。⁹”在这一点上,没有银弹,我们需要做的一切,所有的,我们现在需要做的,”辛格说。碳税、补偿管理逐渐减少,交通电气化和清洁能源都需要齐头并进,她指出。

商业世界的流行是一个警钟,说玛丽亚卡瓦略气候政策顾问公司南极可持续发展解决方案。“Covid帮助人们明白生存的威胁都会影响你的生意。这意味着投资者开始把更多的公司致力于环保目标的压力。

超过120个高管的南极的一项民意调查显示,约61%设置一个零碳目标或目标符合巴黎所需的减排协议。但设定的目标是不够的,你真的需要一个路线图和一个行动计划,”卡瓦略说。我们只看到48%的零目标设定里程碑。”

大流行已经改变了多少人的工作方式可能会有一段很长的路对减少城市空气污染。很多运输排放从空转汽车堵车,”卡瓦略说。现在可能是时候鼓励少去办公室,上下班骑自行车,步行或者公共交通和更灵活的工作时间,以避免交通堵塞。

然而,数据似乎表明,排放已经反弹,2020年,深刻的改变不是一个小点的曲线。”的方式,我们要重建Covid-19危机结束时要对气候变化有巨大的影响,”勒Quere说。

更正:李Crilley的归属是2021年4月22日更新。