图片源于:https://theconversation.com/wuhans-lockdown-cut-air-pollution-by-up-to-63-new-research-138084
根据我们最新的研究,COVID-19疫情期间武汉的封锁措施导致二氧化氮浓度减少了63%。
我们计算出,这一空气污染的下降可能防止了武汉高达496例的死亡,湖北省为3368例,而整个中国则为10822例。
这种潜在的死亡人数降低甚至可能超过了中国官方COVID-19死亡人数4633例。
这并不是暗示疫情给中国带来了净福利。
我们进行这项分析的目的是表明,如此严格的封锁政策所带来的影响远远超出了控制疾病的初衷。
随着许多商店和企业关闭,全球各地的工业活动和城市交通量dramatic下降,空气污染水平的报告显示,污染程度明显低于“正常”条件下的水平。
空气质量的改善及其可能带来的健康益处使得这场疫情的负面影响中出现了一些意想不到的“意外好处”。
那么,实际上哪些污染物有所下降呢?
研究表明,许多污染物的浓度受当地天气情况的影响,这使得与以往年份或与其他城市的排放水平进行比较变得困难。
同样,如果污染水平逐年变化,与以前年份的比较可能会产生误导。
那么,任何减少污染的可能健康益处是什么呢?
我们采用了一种新开发的预测性机器学习方法(这是一种识别数据模式并从中学习的数据分析类型),以剔除天气条件的影响(风速、风向和温度对当地污染浓度有显著影响)。
下图展示了观察到的二氧化氮(NO₂)浓度与“天气标准化”浓度(红色)之间的巨大区别,后者已经剔除了天气条件的影响。
然后,我们将去除天气影响的污染浓度与来自29个中国同类城市的对照组进行比较,使用一种增强的合成对照方法。
该技术将对照组城市的污染浓度加权,以使其与武汉封锁前的污染趋势相匹配。
武汉与加权对照组之间的污染趋势差异可以归因于封锁本身。
武汉是一个约有1110万人口的城市,是湖北省17个城市中最大的城市。
它于1月23日10:00(BST)实施封锁。
其他大型城市至少在两周后才实施封锁,这提供了29个城市来形成我们的对照组。
这些城市帮助我们识别疫情封锁初期武汉的污染减少了多少。
结果表明,武汉的二氧化氮和颗粒物(PM10)浓度在封锁期间大幅降低。
第二幅图显示了封锁前后武汉的二氧化氮浓度与合成对照组之间的差异。
我们的研究发现,武汉在封锁期间二氧化氮浓度降低了多达24微克每立方米(µg/m3),下降幅度达到63%。
悬浮粉尘的浓度减小了约22微克每立方米,尽管这一短期降低持续了四到五天,下降幅度达到35%。
这些减少使二氧化氮浓度从非常接近世界卫生组织(WHO)安全限值的水平降至安全范围内,尽管PM10水平仍高于安全阈值。
在其他方面,硫磺二氧化物(SO₂)或一氧化碳(CO)浓度没有显著降低,显示并非所有空气质量指标都有所改善。
生命的拯救?
为了计算由于减少的二氧化氮所防止的死亡人数,我们参考了自2012年以来的一些已发表论文中关于二氧化氮每增10微克每立方米所引发的死亡风险的估计。
我们将这些估计与武汉、湖北省和中国的月均死亡率及各地区的人口水平结合,计算出封锁期间由于污染减少所导致的死亡率降低的幅度。
尽管我们的分析表明,封锁的前两周污染减少了多达24微克每立方米,但我们假设在封锁的整个持续时间里,其平均下降幅度为20微克每立方米。
我们的研究结果表明,封锁可能防止了武汉高达496例的死亡、湖北省3368例及全中国10822例的死亡。
重要的是要理解,封锁导致的空气质量改善可能减轻了城市内医疗服务的压力。
中国的空气污染水平常常超过WHO的指导值,如果没有这些污染减少,医院入院人数几乎可以肯定会更多。
还有报告表明,污染暴露可能增加COVID-19的死亡率,进一步提高了如果没有改善空气质量,武汉的死亡率可能会更高的可能性。
虽然我们的分析主要集中在中国,但许多国家在COVID-19封锁期间也经历了显著的污染减少,合理地可以假设它们也因空气更清洁而享受了健康益处。
在英国,二氧化氮浓度经常超过WHO的指导值,尽管这种情况的频率和幅度都比中国小,因此,其清洁空气所带来的健康益处很可能小于中国的估计。