新冠肺炎與空氣污染的研究進(jìn)展

吳茜茜

（蘇州大學(xué)政治與公共管理學(xué)院 江蘇蘇州 215123）

0 引言

2019 年12 月31 日，中國(guó)湖北省武漢市向世界衛(wèi)生組織報(bào)告了幾起不明原因造成的呼吸道感染肺炎病例。世衛(wèi)組織于2020 年1 月7 日宣布該肺炎是由一種新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）引起的，并于2 月11 日將該肺 炎 命名為COVID-19，國(guó)內(nèi)簡(jiǎn)稱新冠肺炎。2020 年3 月初，世衛(wèi)組織將新冠肺炎定義為世界大流行病。

各國(guó)為抵御疫情采取了相應(yīng)措施，如封鎖城市，很快國(guó)內(nèi)外大部分地區(qū)都實(shí)施了類似的抗疫舉措，政府要求民眾減少外出，使用防護(hù)用品，要求企業(yè)停止非必要的商業(yè)運(yùn)作、實(shí)行在家辦公，同時(shí)限制公共交通、延遲開(kāi)學(xué)等。這些抗疫舉措實(shí)行后，一方面，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)空氣污染因其對(duì)人體呼吸系統(tǒng)的破壞性，使得人們的免疫力下降更易受到病毒感染，這似乎加劇了新冠肺炎的傳播，造成確診和死亡人數(shù)的增加。另一方面，短時(shí)期內(nèi)世界各地的空氣污染水平似乎有所下降，空氣質(zhì)量得到改善，為此學(xué)者們進(jìn)行了研究以驗(yàn)證新冠肺炎的封城等措施是否能有效減少空氣污染。針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題，本文對(duì)新冠肺炎與空氣污染的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行綜述，以幫助該領(lǐng)域的讀者和學(xué)者了解研究進(jìn)展，也希望能為各國(guó)政府和人民抗擊新冠肺炎疫情、減少空氣污染提供參考。

1 空氣污染對(duì)新冠肺炎傳播的影響

2006 年，Zeka 等學(xué)者的研究表明，暴露于環(huán)境顆粒物污染會(huì)增加全球范圍內(nèi)的心肺疾病的死亡率和發(fā)病率，對(duì)老年人或身體狀況不佳的人產(chǎn)生不利影響的可能性較高。因此，空氣污染是造成新冠肺炎感染和傳播的可能因素之一。

1.1 中國(guó)樣本

為驗(yàn)證這一點(diǎn)，學(xué)者們采用不同樣本和研究方法進(jìn)行分析。Zhu 等［1］研究表明，新冠肺炎確診病例數(shù)與PM2.5、PM10、NO2和O3濃度顯著正相關(guān)。Zhang 等［2］以中國(guó)219 個(gè)城市為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)AQI 每增加10 單位，確診患者增加5%～7%，即短期接觸空氣污染會(huì)增加新冠肺炎感染率。Li 等［3］則研究了湖北省武漢市和孝感市空氣污染與新冠肺炎傳播的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)AQI、PM2.5、NO2濃度增加會(huì)顯著提高新冠肺炎發(fā)病率。上述研究表明，短期內(nèi)人體暴露于空氣污染會(huì)增加感染新冠肺炎的可能性，這為新冠肺炎疫情的控制和預(yù)防提供了重要啟示。

除了空氣污染的短期暴露，也有學(xué)者研究長(zhǎng)期暴露于空氣污染對(duì)新冠肺炎傳播的影響。Yao 等［4］分析中國(guó)49 個(gè)城市顆粒物污染與新冠肺炎死亡率的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)顆粒物污染與新冠肺炎死亡率呈正相關(guān)：新冠肺炎爆發(fā)期間，PM2.5和PM10濃度每增加10 μg/m3，新冠肺炎死亡率分別增加0.24%和0.26%；而疫情爆發(fā)前（2015—2019 年），PM2.5和PM10濃度每增加10 μg/m3，新冠肺炎死亡率分別增加0.61%和0.33%，這說(shuō)明空氣污染的短期和長(zhǎng)期暴露都會(huì)造成人體抵御病毒的脆弱性，從而更易感染新冠肺炎。

1.2 國(guó)外樣本

除了國(guó)內(nèi)樣本，學(xué)者們也利用國(guó)外數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。學(xué)者Sasidharan 等［5］研究了倫敦新冠肺炎患病率和死亡率與空氣污染之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)短期內(nèi)，PM2.5和NO2濃度與新冠肺炎確診病例和致死率顯著正相關(guān)。Bashir 等［6］考察環(huán)境污染指標(biāo)和新冠肺炎大流行之間的關(guān)系，結(jié)論表明PM10、PM2.5、SO2、NO2和CO 等空氣污染物與加州新冠肺炎發(fā)病率顯著相關(guān)。

除了將空氣污染物納入分析，部分學(xué)者也考慮了氣象條件和污染排放源對(duì)新冠肺炎傳播的可能影響。Zoran 等［7］考察空氣污染和氣象因素對(duì)意大利米蘭新冠肺炎傳播的影響，結(jié)果顯示：①米蘭每日新病例數(shù)與顆粒物（PM2.5、PM10）和AQI 呈正相關(guān)，即空氣污染有利于新冠肺炎傳播；②米蘭每日新病例數(shù)與平均地面氣溫呈正相關(guān)，與空氣相對(duì)濕度呈負(fù)相關(guān)，即新冠肺炎傳播受到氣象條件的影響。學(xué)者Hendryx 等［8］以美國(guó)為樣本，研究與空氣污染排放濃度和排放源相關(guān)的新冠肺炎傳播，發(fā)現(xiàn)空氣污染加劇了美國(guó)的新冠肺炎疫情：一方面，暴露于柴油顆粒物會(huì)增加COVID-19 患病率和死亡率；另一方面，若民眾居住地靠近風(fēng)險(xiǎn)管理計(jì)劃地點(diǎn)或者危險(xiǎn)廢物處理、儲(chǔ)存和處置設(shè)施地點(diǎn)這兩個(gè)地理位置，則感染新冠肺炎的可能性顯著增加，即污染源也是影響新冠肺炎傳播的重要因素。

綜合國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)者們普遍認(rèn)為空氣污染是影響新冠肺炎傳播的重要因素之一。本文認(rèn)為，空氣污染加重疫情的原因有兩個(gè)：①疫情期間PM2.5、PM10等空氣污染物可以作為載體攜帶SARS-CoV-2 病毒，從而將病毒傳播到各個(gè)地方；②這些污染物會(huì)導(dǎo)致人體肺部炎癥，影響呼吸系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)功能，使得人體更易受到病毒侵襲。因此，嚴(yán)重的空氣污染會(huì)加速新冠肺炎的感染和傳播。為控制疫情、減少確診和死亡病例，政府、企業(yè)和民眾可以通過(guò)減排等各種手段來(lái)降低空氣污染水平?？紤]到空氣污染的長(zhǎng)期性，因此污染治理不能“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”，而是需要各方利益相關(guān)者的長(zhǎng)久努力，這也對(duì)控制疫情有重要意義。

2 新冠肺炎抗疫政策對(duì)空氣污染的影響

美國(guó)宇航局和歐洲航天局報(bào)告，城市封鎖等新冠肺炎抗疫措施使得全球大部分地區(qū)的空氣污染水平明顯下降，比如中國(guó)東部和中部的NO2濃度比2019 年同時(shí)期減少10%～30%，而歐洲各城市的空氣污染也有類似的大幅下降。為探究新冠肺炎抗疫政策對(duì)空氣污染的真正影響，國(guó)內(nèi)外學(xué)者展開(kāi)了研究。

2.1 中國(guó)樣本

國(guó)內(nèi)樣本通常針對(duì)特定城市和地區(qū)進(jìn)行分析。學(xué)者He 等［9］評(píng)估城市封鎖對(duì)中國(guó)324 個(gè)城市空氣質(zhì)量的總體影響，結(jié)果顯示與2019 年同期相比，研究期間采取封城措施的城市空氣質(zhì)量改善了25%，未封城但采取其他抗疫措施的城市空氣質(zhì)量改善了7%～8%。Li 等［10］考察了長(zhǎng)江三角洲地區(qū)在封鎖期間的空氣質(zhì)量變化，發(fā)現(xiàn)由于人類活動(dòng)（工業(yè)運(yùn)作、行車公里數(shù)、在建工程等）的減少，SO2、NOX、PM2.5和VOCs 排放量顯著下降，在疫情一級(jí)和二級(jí)響應(yīng)期分別降低了16%～26%、29%～47%、27%～46%和37%～57%。Lian 等［11］研究封鎖對(duì)武漢市空氣質(zhì)量的影響，發(fā)現(xiàn)與封鎖前相比，封鎖后武漢市的AQI、PM2.5、PM10、NO2、SO2和CO濃度分別顯著下降33.9%、36.9%、40.2%、53.3%、3.9%和22.7%。

然而，國(guó)內(nèi)有學(xué)者提出了相反觀點(diǎn)，他們認(rèn)為抗擊新冠肺炎采取的封鎖等策略并沒(méi)有真正緩解空氣污染問(wèn)題。比如，學(xué)者Wang 等［12］利用CMAQ 模型模擬中國(guó)的空氣污染，發(fā)現(xiàn)封鎖期間雖然交通和工業(yè)等排放減少使得PM2.5濃度降低，但是無(wú)法避免大多數(shù)地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重的空氣污染事件，原因是不利的氣象條件導(dǎo)致PM2.5濃度的下降率小于前體排放的減少率。

2.2 國(guó)外樣本

國(guó)外學(xué)者也進(jìn)行了類似研究。Sharma 等［13］認(rèn)為封鎖顯著改善了印度的空氣質(zhì)量：在封鎖期內(nèi)，印度的PM2.5、PM10、CO 和NO2濃度分別減少了約43%、31%、10%和18%。Pacheco 等［14］研究顯示，與2019 年同期相比，封鎖政策使得厄瓜多爾NO2濃度下降13%，其中人口最稠密的城市基多和瓜亞基爾的NO2濃度減少22%～23%。而學(xué)者Rodríguez-Urrego 等［15］對(duì)全球50個(gè)污染最嚴(yán)重的首都城市進(jìn)行PM2.5分析，發(fā)現(xiàn)與隔離前相比，隔離后這些城市的PM2.5濃度平均降低12%，其中非洲、美洲、亞洲和歐洲的降幅分別為33%、22%、16%和5%。上述研究表明，新冠肺炎期間封城等抗疫措施使空氣質(zhì)量得到明顯改善。

如同國(guó)內(nèi)，也有國(guó)外研究得出了相反結(jié)論。Zangari 等［16］考察封鎖期間紐約市空氣質(zhì)量的變化，發(fā)現(xiàn)封鎖后，雖然PM2.5和NO2濃度分別下降36%和51%，但是使用時(shí)間滯后線性回歸模型將這些污染物濃度變化與2015—2019 年同期對(duì)比時(shí)，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)年份之間的顯著差異，換而言之，2020 年P(guān)M2.5、NO2的變化和前五年的變化一致，這說(shuō)明封鎖措施沒(méi)有顯著改善紐約市的空氣質(zhì)量或只有很小的改善。此外，Kerimray 等［17］分析了哈薩克斯坦阿拉木圖的空氣質(zhì)量變化，發(fā)現(xiàn)與2018—2019 年同期相比，封鎖期間PM2.5濃度降低21%；與封鎖前17天相比，封鎖期間CO 和NO2濃度分別下降49%和35%，但是無(wú)法將污染物濃度的這種時(shí)間性減少直接歸結(jié)為封鎖，因?yàn)檠芯科陂g存在有風(fēng)、降雨等氣象變化，這種氣象條件有利于空氣污染的擴(kuò)散與稀釋。

為了抗擊新冠肺炎疫情，世界各國(guó)和地區(qū)采取了一系列政策，包括封鎖城市、限制交通、暫停企業(yè)活動(dòng)、保持社交距離和使用防護(hù)用具等。一方面，這些抗疫政策有效減少了病毒的傳播與感染，起到了緩解疫情的作用；另一方面，限制交通與外出、關(guān)停污染企業(yè)等措施一定程度上使得PM2.5、PM10、NO2等空氣污染物的排放減少。然而，新冠肺炎期間封鎖及其他抗疫政策是否對(duì)降低空氣污染水平有實(shí)質(zhì)性作用，國(guó)內(nèi)外學(xué)者目前無(wú)法得到統(tǒng)一結(jié)論。本文認(rèn)為原因如下：首先，新冠肺炎疫情發(fā)生時(shí)間較短，因此學(xué)者們是對(duì)短期內(nèi)空氣污染變化進(jìn)行的分析，而從長(zhǎng)期看封鎖等抗疫政策是否真正改善空氣質(zhì)量仍然有待研究。其次，溫度、降水、風(fēng)速等氣象條件對(duì)空氣污染物的儲(chǔ)存或擴(kuò)散有著重要影響，而通過(guò)綜述發(fā)現(xiàn)部分學(xué)者并沒(méi)將氣象因素納入研究范圍，或者即使考慮到氣象因素，但研究期間氣象狀況是有利于空氣污染擴(kuò)散的，這都對(duì)研究結(jié)果產(chǎn)生了干擾。因此，要想準(zhǔn)確了解抗疫措施對(duì)空氣污染的影響，未來(lái)研究必須同時(shí)考慮到空氣污染物的長(zhǎng)期趨勢(shì)和氣象條件的干擾性。

3 結(jié)語(yǔ)

以抗擊疫情和減少空氣污染為目標(biāo)，本文對(duì)新型冠狀病毒肺炎和空氣污染之間的關(guān)系進(jìn)行了研究綜述，包括空氣污染對(duì)新冠肺炎傳播的影響、城市封鎖等新冠肺炎抗疫政策對(duì)空氣污染的影響，以期幫助學(xué)者們進(jìn)行下一步研究，并為全球人民緩解疫情、改善空氣質(zhì)量提供參考。

首先，綜合國(guó)內(nèi)外研究結(jié)果，學(xué)者們一致認(rèn)同空氣污染有利于新冠肺炎傳播，即人體若暴露于PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO等污染物，則感染和死于新冠肺炎的可能性顯著增加。本文認(rèn)為空氣污染加重疫情的原因包括：①空氣污染物可作為載體傳播病毒；②空氣污染會(huì)引發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病，導(dǎo)致人體對(duì)病毒的免疫力不足。因此，為阻止病毒傳播，政府和民眾應(yīng)該關(guān)注環(huán)境政策的制定和實(shí)行，通過(guò)減少空氣污染來(lái)控制疫情。

其次，新冠肺炎抗疫政策是否減少空氣污染這一問(wèn)題存在爭(zhēng)議，國(guó)內(nèi)外研究的結(jié)論并不一致。有學(xué)者認(rèn)為，抗疫措施能有效改善空氣質(zhì)量，“讓天變得更藍(lán)”，因?yàn)樗麄兺ㄟ^(guò)研究觀察到抗疫期間空氣污染物濃度大幅下降；然而也有學(xué)者認(rèn)為，雖然抗疫期間各種空氣污染物濃度有所下降，但是與前幾年相比未發(fā)現(xiàn)時(shí)間上的顯著差異，并且復(fù)雜的氣象狀況會(huì)使研究結(jié)論產(chǎn)生偏差。本文認(rèn)為研究結(jié)論不統(tǒng)一可歸結(jié)于兩個(gè)原因：①目前研究都屬于短期分析，故抗疫政策的長(zhǎng)期影響有待進(jìn)一步研究；②部分研究未考慮氣象因素，且氣象因素對(duì)研究結(jié)果存在干擾性。因此，未來(lái)學(xué)者們應(yīng)該進(jìn)行長(zhǎng)期研究并把氣象條件納入研究范疇。