空气污染:新冠封锁已令其缓解,但尚未根除

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  • 封锁措施已对全球空气污染产生明显的短期影响。

  • 各国在复苏过程中,可以实现更清洁、更强劲的增长。

  • 应对空气污染对维护全球健康和保护地球至关重要。

早在新冠疫情(这是我们这个时代最严重的全球危机之一)暴发之前,许多国家就已将空气污染视为一个重大健康问题。《2019年全球空气状况》报告指出,2017年空气污染是全球第五大死亡风险因素,环境空气污染导致全球约500万人死亡,即每10例死亡中约有1例。报告还发现,死于空气污染相关疾病的人数超过死于交通事故或疟疾的人数。

为遏制病毒传播而实施的封锁严重限制了经济活动,全球多地报道称蓝天重现,在某些地区,这是许多人一生中首次看到蓝天。然而,这是否意味着有害空气污染物的水平有所降低?

与此同时,新出现的证据表明,空气污染会加剧病毒对健康的影响,使人们更易感染新冠病毒,并助长其传播。我们对这种关系了解多少?

空气质量的改善是在人类遭受难以想象的苦难、生计大量丧失的时期出现的。随着封锁解除和经济活动恢复,这些改善很可能会消失。空气会再次受到污染吗?抑或各国有可能利用经济复苏计划实现更清洁、更强劲的增长,从而避免另一场健康危机?哪些类型的政策能够推动这一转变,让天空更清洁、更清澈?

空气污染、新冠疫情与“更好地重建”

  • 蓝天报道是否意味着有害空气污染物水平有所降低?是,也不是。

  • 我们对空气污染与新冠疫情之间的关系了解多少?已有大量认识,但尚无定论。

  • 各国能否实现更清洁的增长并推动经济发展?能。

天空可能是蓝色的,但数据能告诉我们关于空气质量的哪些信息?

本文探讨封锁对空气质量的影响,梳理关于空气污染与新冠病毒之间关系的文献,并为各国提出以更好方式重建的政策建议。

至少89个国家实施了封锁,影响到全球一半以上的人口,严重限制了全球经济活动,并意外地减少了空气污染。全球多地报道称蓝天重现,在某些地区,这是人们一生中首次看到蓝天。与2019年同期的二氧化氮(NO2)浓度水平相比,停工前后的卫星数据显示二氧化氮浓度大幅下降。同样,利用哨兵5号P(Sentinel 5-P)卫星的数据(见图1)显示,在封锁区域,2020年3月15日至4月30日期间的平均二氧化氮浓度低于2019年同期水平。图2同样显示了印度的这一情况。由于车辆交通是二氧化氮的主要排放源之一,而封锁期间车辆交通大幅减少,因此这些结果符合预期。此次分析还引起人们对污染测量技术显著进步的关注——卫星数据使全球近乎实时地测量二氧化氮水平成为可能。

图1:全球范围内封锁期间二氧化氮水平急剧下降

2020年3月15日至4月30日(封锁期间)基于卫星数据的平均二氧化氮浓度Image: 世界银行工作人员

2019年3月15日至4月30日(未封锁)基于卫星数据的平均二氧化氮浓度

通过谷歌地球引擎(Google Earth Engine)处理的哨兵5号P对流层二氧化氮垂直柱浓度数据。Image: 世界银行工作人员

图2:封锁期间南亚各地二氧化氮水平急剧下降

2020年3月15日至4月30日(封锁期间)与2019年3月15日至4月30日(未封锁)基于卫星数据的平均二氧化氮浓度Image: 世界银行工作人员

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地面监测站的二氮化氮数据也呈现出类似的情况。中国湖北省(武汉市所在地)的二氧化氮日均浓度在封锁实施后急剧下降(见图3左图)。不过,2020年的二氧化氮水平在封锁结束后已恢复至2019年的水平。在法国,地面监测数据同样显示,封锁及车辆交通停止期间,二氧化氮日均浓度有所下降(见图3中图)。在印度污染最严重的地区之一印度河-恒河平原(IGP),影响更为显著(见图3右图)。

图3:封锁期间湖北(中国)、法国和印度河-恒河平原(印度)的二氧化氮水平急剧下降

封锁前、封锁期间及封锁后基于地面监测站的每日7天滚动平均二氧化氮浓度Image: 世界银行工作人员

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但是,二氧化氮水平的下降是否意味着人们接触到的有害污染物水平更低?最危险的空气污染形式之一是极细颗粒物,它们能够深入肺部并进入血液。这些颗粒物被称为PM2.5,其空气动力学直径小于2.5微米,约为人类头发直径的三十分之一。接触PM2.5可能导致肺癌、中风和心脏病等致命疾病。

封锁如何影响PM2.5水平?卫星数据无法实时准确估算PM2.5,因此需要依靠地面监测站的数据。

这些数据表明,封锁的影响并不那么显著(图4)。

图4:封锁对湖北(中国)、法国和印度河-恒河平原(印度)PM2.5水平的影响没有那么大

封锁前、封锁期间及封锁后基于地面监测站的每日7天滚动平均PM2.5浓度Image: 世界银行工作人员

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在湖北省,2020年的PM2.5水平低于2019年,但即使在封锁之前,情况已是如此。此外,封锁恰逢PM2.5水平出现季节性下降的时期。在法国,封锁后PM2.5水平没有变化。而在印度的印度河-恒河平原,与湖北相似,2020年无论是封锁前还是封锁后,PM2.5水平均低于2019年,这可能是政府空气污染控制计划、气象因素或国内经济放缓所致。不过,在印度河-恒河平原,封锁实施后PM2.5水平确实进一步下降。

城市层面的情况也较为复杂。

令人意外的是,封锁并未使中国的上海、北京和天津的PM2.5水平出现任何差异(图5)。

图5:封锁对中国城市PM2.5水平没有影响

封锁前、封锁期间及封锁后上海、天津和北京基于地面监测站的每日7天滚动平均PM2.5浓度Image: 世界银行工作人员

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图6:封锁对印度城市PM2.5水平的影响参差不齐

封锁前、封锁期间及封锁后新德里、加尔各答和孟买基于地面监测站的每日7天滚动平均PM2.5浓度Image: 世界银行工作人员

资料来源:世界银行工作人员。注:OpenAQ数据已获取印度、中国和法国地面监测站的PM2.5和NO2测量数据。CPCB数据与OpenAQ数据相结合,以填补印度的数据空缺。数据下载自此处。在此查看完整图片。

封锁后,德里的PM2.5水平下降了约10天(图6左图)。有趣的是,2020年的水平低于2019年的PM2.5水平。在加尔各答,下降出现在封锁后三周多(图6中图)。2019年与2020年在孟买的水平差异不大(图6右图),而且孟买的浓度水平始终低于德里或加尔各答。

PM2.5浓度下降幅度较小或未见下降,反映出PM2.5的来源结构复杂,并非所有来源都受到经济封锁的影响。一些最常见的来源包括燃烧煤炭或石油等化石燃料以及木材、木炭或农作物秸秆等固体生物质所产生的排放。PM2.5还可能来自风吹扬尘,包括自然扬尘以及建筑工地、道路和工业设施产生的扬尘。除直接排放外,PM2.5还可能通过化学反应间接形成(称为二次PM2.5),这些反应涉及其他污染物,例如氨(NH3)与二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)混合。此外,PM2.5可在大气中长时间悬浮,并输送数百或数千公里。封锁对不同地理位置的不同PM2.5来源产生了一系列影响,这些令人意外的趋势正说明了这一点。

总之,空气质量由多种因素构成,经济封锁带来的改善并不一致,尤其是在对人类健康危害最大的污染物——PM2.5方面。

在新冠疫情这一健康危机时期,这一问题为何重要?

新冠疫情是一场严重的健康危机,并引发了我们这个时代最严重的经济危机。但此时,政策制定者不应将注意力从空气污染的健康影响上移开。原因何在?

其一,空气污染仍是一项挑战,空气质量不佳带来的健康后果仍在整个社会中显现。

在新冠疫情的背景下,或许更为重要的是,大量研究表明空气污染与新冠感染之间存在关联。[1] 流行病学家解释这些实证发现时指出,空气污染可通过三种方式影响新冠疫情:增加传播、增加易感性以及加重感染的严重程度。据信,病毒主要通过感染者打喷嚏或咳嗽时飞沫的空气传播。由于咳嗽是对空气污染的常见反应,空气污染很可能会加剧传播。 此外,空气污染还可能增加感染的易感性。病毒飞沫最容易沉积在上呼吸道,而覆盖气道的细胞具有名为纤毛的毛发状结构。纤毛可将捕获了病毒颗粒的黏液推送至鼻腔前部,以便将其擤入纸巾,或推送至喉咙后被吞咽,从而阻止病毒进入肺部。空气污染会损伤这些细胞,使纤毛不再存在或失去功能,从而使人更容易感染新冠病毒。最后,人们日益认识到,患有慢性疾病(心脏病、糖尿病、非哮喘性慢性肺病和慢性肾病)的人占新冠住院患者的大多数。空气污染是所有这些疾病的风险因素,因此会加重感染的严重程度。

就目前而言,新冠与空气污染之间的联系尚不能被视为确定无疑,因为无法准确统计病例数,甚至无法准确统计新冠死亡人数,且影响还受医疗服务能力、就医渠道以及个人前往医院的意愿等因素左右。然而,基于我们目前的认识以及上述论证,有理由预期空气污染与呼吸道感染之间存在普遍关联。此外,在2003年SARS(引发SARS的病毒与引发新冠的病毒是近亲)疫情期间,多项研究表明空气污染与SARS死亡率上升有关。一项研究发现,来自中国高空气质量指数(AQI)地区的SARS患者死亡的可能性是来自低AQI地区患者的两倍。

总之,空气污染是一种风险倍增因素,很可能加剧了新冠疫情的健康后果。由于疫情期间空气质量并未全面改善,这一问题依然令人担忧。

政策制定者应当采取哪些措施?

  • 至少,控制空气污染的政府计划应继续推进,各国不应在经济复苏计划中放松环境监管。

  • 此外,那些可能导致空气污染短期激增的活动(例如焚烧农作物秸秆)应当受到抑制。美国华盛顿州生态部呼吁实施焚烧禁令,即限制或推迟任何不必要的焚烧,以帮助遏制新冠疫情带来的健康危机。同样,印度政府为贫困家庭女性免费提供烹饪用液化石油气(LPG)钢瓶的举措,作为一项安全网政策干预措施以及遏制疫情的政策,值得赞扬。

  • 最后,鉴于当前为刺激经济复苏所做的决策将在相当长时间内决定未来经济的类型,并且鉴于政府因累积债务而缺乏资金投资于清洁空气等公共产品,因此,当下同时推动增长和改善环境结果具有强有力的经济依据。这是否可行?

各国能否在推动经济复苏的同时,实现更清洁的增长并减少空气污染?

各国结束经济封锁、经济活动恢复后会发生什么?空气会再次变得更加污浊吗?还是各国可以利用经济复苏计划实现更清洁、更强劲的增长?这一点非常重要,因为如果为推动增长而放松环境法规,空气污染不仅可能回到此前水平,还很可能进一步恶化,这一风险更加突出。

2008年经济危机期间,实施绿色财政刺激计划的各国经验提供了一些借鉴,表明实现更清洁的增长是可能的。

首先,对绿色财政刺激计划的含义作出界定。

绿色财政刺激是指有助于在短期内刺激经济活动、为产出的长期扩张创造条件,并在近期和长期内改善环境结果的政策和措施。仅向企业提供投资减排技术(例如污染治理技术)的激励措施本身并不构成绿色财政刺激。还需要采取额外措施刺激需求,例如通过绿色采购计划采购来自更清洁行业的产品。此外,绿色采购计划需要具备一定规模,以便随着时间推移有助于降低生产成本,并长期支持经济扩张。

在2008年全球金融危机之后,美国政府实施了一项绿色财政刺激计划,以拯救汽车行业。该计划振兴了该行业,并促进了节能汽车的销售。2008年,美国汽车企业从问题资产救助计划(Troubled Asset Relief Program)共获得800亿美元贷款。救助附带条件:企业须在重组计划中提出生产节能汽车(包括混合动力汽车和纯电动汽车)的方案。随后,2009年推出了“旧车换现金”(Cash for Clunkers)计划,为驾驶人将耗油量大的旧车换购为新的燃油效率更高车型提供激励,从而带动了节能新车的销售。据估计,该计划在2009年下半年创造或保留了42,000个汽车行业相关就业岗位。此外,与所购新车相比,被换购旧车的燃油效率提高了61%,这使汽油使用量每年减少了7,200万加仑。在救助之后,汽车行业就业率趋于稳定并随后回升,企业重新实现盈利。事实上,自2009年以来,汽车行业新增就业岗位超过25万个,共计236,000个。如今,美国销售的新型汽车和卡车的燃油消耗量远低于十年前。

与此类似,为应对该国在2008年第四季度经历的第二大经济萎缩,同时面临气候变化、污染影响以及对进口化石燃料的高度依赖,韩国于2009年推出了“绿色新政”(Green New Deal,GND)。通过这一政策指令,政府确定了重点项目,涵盖可再生能源、节能建筑、低碳汽车和铁路,以及水务和废物管理,以刺激经济增长、创造就业岗位并改善环境结果。该计划以2009至2012年间5万亿韩元(385亿美元)的投资计划启动。与此同时,还编制了额外的补充预算作为绿色刺激方案。该补充预算占2009财年预算的6.3%,是韩国财政史上规模最大的补充预算。最重要的是,这一举措推动了该国绿色技术和绿色产业的发展。自2007年以来,可再生能源产业的销售额增长了6.5倍,出口额增长了7.2倍。此外,私营绿色投资也得到提振,30家大型企业集团的绿色投资在2008年至2010年间每年增长75%。该刺激计划还催生了新的增长引擎,包括建成了全球规模最大、第二大的电动汽车电池工厂,该工厂在2010年使贸易逆差迅速转为顺差。

一项在降低空气污染的同时支持经济复苏的绿色刺激计划会是什么样子?

为此,必须了解空气污染的来源构成。事实上,PM2.5的趋势表明,多个行业都会促成PM2.5浓度水平,虽然交通相关来源很重要,但发电、工业污染、家庭生物质能源使用以及农业同样有所贡献。因此,减少空气污染的计划必须涵盖多个行业。此外,如上所述,该计划还需要结合供给侧与需求侧措施。

表1列出了不同行业在减少空气污染和支持经济复苏方面的政策措施示例。

表1:在支持经济复苏的同时减少空气污染的政策措施示例

在支持经济复苏的同时减少空气污染的政策措施示例

表1仅列出了少数示例,但还有更多措施可以同时促进经济复苏和改善空气质量。设立低排放区和步行专用区既可以减少空气污染,又可以通过餐厅和购物推动零售经济增长,这是另一个日益受到重视的例子,因为市民希望维护城市的清洁空气。

总之,尽管空气质量的某些方面有所改善,但危害更大的污染物——PM2.5——尽管经济封锁,依然存在。此外,这些颗粒物很可能会加剧新冠的传播并加重感染的严重程度。因此,政府在此期间不应将注意力从空气污染管理上移开。

作为第一步,政策制定者可以采取以下措施:

  • 近期内,各国应继续推进空气污染控制计划,不得以经济增长为名放松环境监管。对于可能导致短期内空气污染激增的活动,也应加以抑制。

  • 在政府将注意力转向经济复苏之际,应推行绿色财政刺激计划,以实现更多增长并降低污染。这是可以实现的。

  • 最后,数据至关重要。各国需要测量全部污染物,并实时提供这些信息。地面监测站与卫星数据相结合,将提供更准确的情况。

**《建设平衡的未来》是世界银行的一个新系列,从新冠疫情中汲取经验,并就如何构建可持续、包容且更能抵御冲击的世界提供专家见解。

Richard Damania、Karin Kemper、Susan Pleming、Elizabeth Mealey、Karin Shepardson、Martin Heger、Daniel Mira-Salam、Ernesto Sanchez-Triana、Yewande Awe、Jostein Nygard 和 Dafei Huang 为本文作出了贡献。Nagaraja Rao Harshadeep、Hrishi Patel 和 Rochelle O’Hagan 为本文的数据分析提供了支持。

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