Zanieczyszczenie powietrza: zablokowane przez COVID-19, ale nie aresztowane:

Czas czytania: 11 minuty

To jest funkcja z Bank Światowy.

By Urwaszi Narain

Jeszcze przed pandemią COVID-19, jednym z najpoważniejszych globalnych kryzysów naszych czasów, wiele krajów zaczęło postrzegać zanieczyszczenie powietrza jako poważny problem zdrowotny. The Stan globalnego powietrza/2019 w raporcie zauważono, że zanieczyszczenie powietrza było piątym wiodącym czynnikiem ryzyka śmiertelności na całym świecie w 2017 r., a zanieczyszczenie powietrza przyczyniło się do około 5 milionów zgonów na całym świecie – czyli jednego na 10 zgonów. Z raportu wynika, że ​​więcej osób umiera z powodu chorób związanych z zanieczyszczeniem powietrza niż z powodu wypadków drogowych lub malarii.

Blokada mająca na celu powstrzymanie rozprzestrzeniania się wirusa poważnie ograniczyła działalność gospodarczą, a z całego świata pojawiają się doniesienia o błękitnym niebie, które staje się widoczne, w niektórych przypadkach po raz pierwszy w życiu ludzi. Czy przekłada się to jednak na niższy poziom szkodliwych zanieczyszczeń powietrza?

Jednocześnie pojawiające się dowody sugerują, że zanieczyszczenie powietrza pogarsza wpływ wirusa na zdrowie, czyni ludzi bardziej podatnymi na COVID-19 i przyczynia się do jego przenoszenia. Co wiemy o tym związku?

Poprawa jakości powietrza nastąpiła w czasie niewyobrażalnego ludzkiego cierpienia i utraty środków do życia. Te ulepszenia prawdopodobnie znikną po zniesieniu blokad i wznowieniu działalności gospodarczej. Czy powietrze ponownie zostanie zanieczyszczone, czy też kraje mogą skorzystać z programów naprawy gospodarczej, aby odrosnąć silniejszym i czystszym, zapobiegając w ten sposób kolejnemu kryzysowi zdrowotnemu? Jakie rodzaje polityki mogą umożliwić przejście do czystszego nieba?

_{Zanieczyszczenie powietrza, COVID-19 i lepsze budowanie}

• _{Czy doniesienia o błękitnym niebie przekładają się na niższy poziom szkodliwych zanieczyszczeń powietrza? Tak i nie.}
• _{Co wiemy o związku między zanieczyszczeniem powietrza a COVID-19? Dużo, choć nie jest to jeszcze przesądzone.}
• _{Czy kraje mogą odrodzić się czystsze i pobudzić wzrost gospodarczy? Tak.}

Niebo może i jest niebieskie, ale co te dane mówią nam o jakości powietrza?

W tym artykule omówiono wpływ blokady na jakość powietrza, podsumowano literaturę na temat związku między zanieczyszczeniem powietrza a wirusem COVID-19 oraz zasugerowano zalecenia polityczne dla krajów, aby lepiej się odbudowały.

Blokada nałożona w co najmniej 89 krajach, dotykająca ponad połowę światowej populacji, poważnie ograniczyła działalność gospodarczą na całym świecie, czego niezamierzoną konsekwencją było zmniejszenie zanieczyszczenia powietrza. Na całym świecie pojawiły się doniesienia o widocznym błękitnym niebie, w niektórych przypadkach po raz pierwszy w życiu ludzi. Dane satelitarne dwutlenku azotu (NO₂) poziomy stężeń w okolicach czasu wyłączenia w porównaniu z NO₂ w tym samym okresie w 2019 r., wykazują wyraźne spadki. Korzystając z danych z satelity Sentinel 5-P (patrz ryc. 1), w podobny sposób pokazano, że na obszarach zamkniętych średni poziom NO₂ poziomy w 2020 r. w okresie od 15 marca do 30 kwietnia były niższe niż poziomy w 2019 r. Wykres 2 pokazuje to podobnie dla Indii. Oczekiwano takich wyników, ponieważ ruch kołowy, jedno z głównych źródeł NO₂ emisje zostały radykalnie zmniejszone podczas lockdownu. Analiza zwróciła również uwagę na niezwykły postęp technologiczny w pomiarach zanieczyszczeń – dane satelitarne umożliwiły pomiar NO₂ poziomy w czasie zbliżonym do rzeczywistego na całym świecie.

Rysunek 1: NIE₂ poziomy gwałtownie spadły podczas globalnej blokady
Średnia NIE₂ stężenia na podstawie danych satelitarnych w okresie od 15 marca do 30 kwietnia 2020 r. (z blokadą)

Średnia NIE₂ stężenia na podstawie danych satelitarnych w okresie od 15 marca do 30 kwietnia 2019 r. (bez lockdownu)

^{Źródło: Pracownicy Banku Światowego. Uwagi: Dane dotyczące dwutlenku azotu Sentinel-5P (pionowa kolumna troposferyczna) przetworzone przez Google Earth Engine.}

Rysunek 2: NIE₂ poziomy gwałtownie spadły w całej Azji Południowej podczas blokady
Średnia NIE₂ stężenia na podstawie danych satelitarnych w okresie 15-30 (z lockdownem) do 2020-15 (bez lockdownu)

^{Źródło: Pracownicy Banku Światowego. Uwagi: Dane dotyczące dwutlenku azotu Sentinel-5P (pionowa kolumna troposferyczna) przetworzone przez Google Earth Engine. Zobacz pełny obraz tutaj.} 

Dane o NR₂ poziomy z monitorów na poziomie gruntu opowiadają podobną historię. Średnie dobowe stężenia NO₂ w prowincji Hubei w Chinach, gdzie znajduje się miasto Wuhan, wykazują gwałtowny spadek wraz z wejściem w życie blokady (patrz rysunek 3 – lewy panel). 2020 NR₂ poziomy powróciły jednak do poziomów z 2019 r. po zakończeniu blokady. We Francji dane z monitorów na poziomie gruntu pokazują również, że dzienne stężenia NO₂ spadła w okresie lockdownu i wstrzymania ruchu kołowego (zob. ryc. 3 – środkowy panel). Wpływ był jeszcze bardziej wyraźny na Indo Gangetic Plain (IGP), jednym z najbardziej zanieczyszczonych regionów w Indiach – jak pokazano na rycinie 3 (patrz prawy panel).

Rysunek 3: NIE₂ poziomy gwałtownie spadły w Hubei (Chiny), Francji i IGP (Indie) podczas blokady
Dzienna 7-dniowa średnia krocząca NO₂ stężeń na podstawie monitorów na poziomie gruntu przed, w trakcie i po zamknięciu

^{Źródło: Pracownicy Banku Światowego. Uwagi: Dane OpenAQ uzyskano dla PM_2.5 i nie₂ pomiary z monitorów naziemnych) dla Indii, Chin i Francji. dane CPCB został połączony z danymi OpenAQ, aby wypełnić luki dla Indii. Dane zostały pobrane z tutaj. Zobacz pełny obraz tutaj.}

Ale czy to spada w NIE₂ oznaczają, że ludzie są narażeni na niższe poziomy szkodliwych zanieczyszczeń? Jedną z najgroźniejszych form zanieczyszczenia powietrza są bardzo drobne cząstki, które mogą wniknąć głęboko w płuca i przedostać się do krwioobiegu. Znany jako PM_2.5, cząstki te mają średnicę aerodynamiczną mniejszą niż 2.5 mikrona – około jednej trzydziestej szerokości ludzkiego włosa. Ekspozycja na PM_2.5 może powodować takie śmiertelne choroby, jak rak płuc, udar i choroby serca.

Jak lockdown wpłynął na PM_2.5 poziomy? Dane satelitarne nie dostarczają dokładnych szacunków PM_2.5 w czasie rzeczywistym i wymagane są dane z monitorów naziemnych.

Dane te sugerują, że wpływ blokady nie jest tak wyraźny (wykres 4).

Wykres 4: Wpływ lockdownu na PM_2.5 poziom nie był tak wysoki w Hubei (Chiny), Francji i IGP (Indie)
Dzienna 7-dniowa średnia krocząca PM_2.5 stężeń na podstawie monitorów na poziomie gruntu przed, w trakcie i po zamknięciu

^{Źródło: Pracownicy Banku Światowego. Uwagi: Dane OpenAQ uzyskano dla PM_2.5 i nie₂ pomiary z monitorów naziemnych) dla Indii, Chin i Francji. dane CPCB został połączony z danymi OpenAQ, aby wypełnić luki dla Indii. Dane zostały pobrane z tutaj. Zobacz pełny obraz tutaj.} 

W prowincji Hubei, PM_2.5 poziomy były niższe w 2020 r. w porównaniu z 2019 r., ale miało to miejsce jeszcze przed kwarantanną. Co więcej, lockdown zbiegł się z okresem, w którym PM_2.5 poziomy spadają sezonowo. We Francji premier nie zmienił się_2.5 poziom po lockdownie. A w indyjskim IGP, podobnie jak w Hubei, PM_2.5 poziomy w 2020 r. były niższe zarówno przed, jak i po lockdownie w porównaniu z 2019 r., co potencjalnie może wynikać z rządowych programów kontroli zanieczyszczenia powietrza lub czynników meteorologicznych lub spowolnienia gospodarczego w kraju. PO POŁUDNIU_2.5 poziomy spadły jeszcze bardziej po nałożeniu blokady w IGP.

Obraz jest mieszany również na poziomie miasta.

Co zaskakujące, nie było różnicy w PM_2.5 w chińskich miastach Szanghaju, Pekinie i Tianjin w wyniku blokady (wykres 5).

Wykres 5: Brak wpływu lockdownu na PM_2.5 poziomów w chińskich miastach
Dzienna 7-dniowa średnia krocząca PM_2.5 stężenia na podstawie monitorów naziemnych przed, w trakcie i po zamknięciu w Szanghaju, Tainjin i Pekinie

^{Źródło: Pracownicy Banku Światowego. Uwagi: dane OpenAQ (https://openaq.org/) uzyskano dla PM_2.5 i nie₂ pomiary z monitorów naziemnych) dla Indii, Chin i Francji. Zobacz pełny obraz tutaj.}

Wykres 6: Mieszany wpływ blokady na PM_2.5 poziom w indyjskich miastach
Dzienna 7-dniowa średnia krocząca PM_2.5 stężenia na podstawie monitorów naziemnych przed, w trakcie i po zamknięciu w New Delhi, Kalkucie i Bombaju

^{Źródło: Pracownicy Banku Światowego. Uwagi: Dane OpenAQ uzyskano dla PM_2.5 i nie₂ pomiary z monitorów naziemnych) dla Indii, Chin i Francji. dane CPCB został połączony z danymi OpenAQ, aby wypełnić luki dla Indii. Dane zostały pobrane z tutaj. Zobacz pełny obraz tutaj.}

PM_2.5 poziom spadł w Delhi przez około 10 dni po zamknięciu (wykres 6, lewy panel). Co ciekawe, poziomy z 2020 r. były niższe niż PM_2.5 w 2019 r. W Kalkucie spadek nastąpił w ciągu trzech tygodni po zamknięciu (wykres 6, środkowy panel). W Bombaju różnica między poziomami z lat 2019 i 2020 była niewielka (rysunek 6, prawy panel), a poziomy koncentracji były konsekwentnie niższe w Bombaju niż w Delhi czy Kalkucie.

Mniejsze lub brak redukcji PM_2.5 stężenia odzwierciedlają fakt, że PM_2.5 ma złożoną strukturę źródeł i nie wszystkie źródła PM_2.5 zostały dotknięte blokadą gospodarczą. Niektóre z najczęstszych źródeł obejmują emisje ze spalania paliw kopalnych, takich jak węgiel lub ropa naftowa, oraz biomasy stałej, takiej jak drewno, węgiel drzewny lub pozostałości po uprawach. PO POŁUDNIU_2.5 może również pochodzić z pyłu przenoszonego przez wiatr, w tym pyłu naturalnego, a także pyłu z placów budowy, dróg i zakładów przemysłowych. Oprócz emisji bezpośrednich PM_2.5 mogą powstawać pośrednio (znane jako wtórne PM_2.5) z reakcji chemicznych z udziałem innych zanieczyszczeń, takich jak amoniak (NH₃) zmieszany z dwutlenkiem siarki (SO₂), dwutlenek azotu (NO₂). Ponadto PM_2.5 mogą pozostawać zawieszone w atmosferze przez długi czas i podróżować setki lub tysiące kilometrów. Blokada wywarła szereg wpływów na różne źródła PM_2.5 w różnych lokalizacjach geograficznych, ilustrując te zaskakujące trendy.

Podsumowując, jakość powietrza składa się z wielu składowych, a poprawa nie była konsekwentna w wyniku blokady gospodarczej, szczególnie jeśli chodzi o zanieczyszczenie najbardziej szkodliwe dla zdrowia człowieka – PM_2.5.

Dlaczego ma to znaczenie w czasie kryzysu zdrowotnego związanego z COVID-19?

Pandemia COVID-19 to poważny kryzys zdrowotny, który wywołał najgorszy kryzys gospodarczy naszych czasów. Ale to nie jest moment, w którym decydenci polityczni powinni odwracać uwagę od wpływu zanieczyszczenia powietrza na zdrowie. Dlaczego?

Po pierwsze, zanieczyszczenie powietrza pozostaje wyzwaniem, a konsekwencje zdrowotne złej jakości powietrza są nadal odczuwane w całym społeczeństwie.

Być może bardziej znaczące w kontekście COVID-19, liczne badania sugerują korelację między zanieczyszczeniem powietrza a infekcjami COVID-19.^[1]  Epidemiolodzy wyjaśniają te ustalenia empiryczne, zauważając, że zanieczyszczenie powietrza może wpływać na pandemię COVID-19 na trzy sposoby: zwiększając transmisję, zwiększając podatność i pogarszając ciężkość infekcji. Uważa się, że przenoszenie wirusa odbywa się poprzez rozprzestrzenianie się kropelek w powietrzu od zakażonej osoby, zwłaszcza podczas kichania lub kaszlu. Ponieważ kaszel jest powszechną reakcją na zanieczyszczenie powietrza, zanieczyszczenie powietrza prawdopodobnie zwiększy transmisję.  Ponadto zanieczyszczenie powietrza może zwiększać podatność na infekcje. W górnych drogach oddechowych, gdzie najprawdopodobniej osadzają się kropelki wirusa, komórki wyściełające drogi oddechowe mają cechy przypominające włosy, zwane rzęskami. Te rzęski przesuwają śluz, który uwięził cząsteczki wirusa, w kierunku przedniej części nosa w celu wytłoczenia na bibułkę lub w dół gardła w celu połknięcia, zapobiegając w ten sposób przedostawaniu się wirusa do płuc. Zanieczyszczenie powietrza degraduje te komórki, tak że rzęski nie są już obecne lub nie funkcjonują, co czyni osobę bardziej podatną na infekcję COVID-19. Wreszcie, istnieje coraz większe zrozumienie, że osoby z istniejącymi wcześniej chorobami przewlekłymi (serce, cukrzyca, przewlekła choroba płuc bez astmy i przewlekła choroba nerek) stanowią większość osób hospitalizowanych z powodu COVID-19. Zanieczyszczenie powietrza jest czynnikiem ryzyka dla wszystkich tych chorób, a tym samym przyczynia się do nasilenia infekcji.    

Na tym etapie powiązań między COVID-19 a zanieczyszczeniem powietrza nie można uznać za rozstrzygające, biorąc pod uwagę, że dokładne policzenie przypadków, a nawet zgonów z powodu COVID-19 nie jest możliwe, a wpływ zależy od takich czynników, jak możliwości opieki zdrowotnej, dostęp i indywidualna chęć odwiedzania szpitali. Jednak w oparciu o naszą aktualną wiedzę i jak argumentowano powyżej, uzasadnione jest oczekiwanie ogólnego związku między zanieczyszczeniem powietrza a infekcjami dróg oddechowych. Co więcej, podczas epidemii SARS (wirus powodujący SARS jest blisko spokrewniony z wirusem powodującym COVID-19) w 2003 r., w kilku badaniach powiązano zanieczyszczenie powietrza ze zwiększoną śmiertelnością z powodu SARS. Jedno z badań wykazało, że pacjenci z SARS z regionów w Chinach o wysokim wskaźniku jakości powietrza (AQI) byli dwukrotnie bardziej narażeni na śmierć z powodu SARS w porównaniu z pacjentami z regionów o niskim AQI.

Podsumowując, zanieczyszczenie powietrza jest czynnikiem mnożącym ryzyko, który prawdopodobnie zaostrza zdrowotne konsekwencje pandemii COVID-19. Pozostaje to problemem, ponieważ jakość powietrza nie poprawiła się równomiernie podczas pandemii.

Co powinni zrobić politycy?

• Jako minimum, programy rządowe mające na celu kontrolę zanieczyszczenia powietrza powinny być kontynuowane, a kraje nie powinny łagodzić przepisów dotyczących ochrony środowiska w ramach programów naprawy gospodarczej.
• Ponadto należy zniechęcać do działań, które mogą prowadzić do krótkotrwałych skoków zanieczyszczenia powietrza – na przykład wypalania resztek pożniwnych. Departament Ekologii w amerykańskim stanie Waszyngton wezwał do wprowadzenia zakazów palenia – ograniczenia lub odroczenia niepotrzebnego palenia – aby pomóc w opanowaniu kryzysu zdrowotnego spowodowanego pandemią COVID-19. W tym samym duchu wysiłki rządu Indii mające na celu zapewnienie bezpłatnego dostępu do butli LPG do gotowania kobietom z ubogich gospodarstw domowych są godne pochwały jako interwencja w ramach polityki bezpieczeństwa i polityka mająca na celu powstrzymanie pandemii.
• Wreszcie, biorąc pod uwagę, że decyzje podejmowane obecnie w celu pobudzenia ożywienia gospodarczego zablokują typ gospodarki, który się pojawi, na jakiś czas, a także biorąc pod uwagę, że rządy nie będą miały środków na inwestycje w dobra publiczne, takie jak czyste powietrze, z powodu narastającego zadłużenia, istnieją mocne argumenty ekonomiczne, aby już teraz pobudzić zarówno wzrost, jak i poprawić wyniki w zakresie ochrony środowiska. czy to możliwe?

Czy kraje mogą odrosnąć czystsze, pobudzając ożywienie gospodarcze, ale także zmniejszając zanieczyszczenie powietrza?

Co się stanie, gdy kraje zakończą blokadę gospodarczą i wznowią działalność gospodarczą? Czy powietrze znów stanie się bardziej zanieczyszczone, czy też kraje mogą wykorzystać programy ożywienia gospodarczego, aby odrosnąć silniejszym i czystszym? Jest to ważna kwestia, ponieważ istnieje dodatkowe ryzyko, że zanieczyszczenie powietrza nie tylko powróci do poprzednich poziomów, ale prawdopodobnie jeszcze się pogorszy, jeśli przepisy dotyczące ochrony środowiska zostaną złagodzone w celu pobudzenia wzrostu.

Doświadczenia krajów stosujących zielone programy bodźców fiskalnych w czasie kryzysu gospodarczego w 2008 r. dostarczają pewnych lekcji i sugerują, że możliwy jest powrót do czystszego wzrostu.

Najpierw zdefiniowanie, co rozumiemy przez zielone programy bodźców fiskalnych.

Zielony bodziec fiskalny odnosi się do polityki i środków, które pomagają stymulować działalność gospodarczą w krótkim okresie, stwarzają warunki do długoterminowego wzrostu produkcji i pomagają poprawić wyniki środowiskowe w krótkim i długim okresie. Zachęty dla firm do inwestowania w technologie zmniejszające zanieczyszczenie powietrza – na przykład w technologię redukcji zanieczyszczeń – same w sobie nie stanowią zielonego bodźca fiskalnego. Potrzebne są również dodatkowe środki stymulujące popyt – za pośrednictwem programu zielonych zamówień publicznych, w ramach którego towary pochodzą z czystszych gałęzi przemysłu. Ponadto program zielonych zamówień publicznych musi być na dużą skalę, aby mógł przyczynić się do obniżenia kosztów produkcji w czasie i wspierać ekspansję gospodarczą w dłuższej perspektywie.

W następstwie światowego kryzysu finansowego w 2008 r. rząd Stanów Zjednoczonych wprowadził program zielonych bodźców fiskalnych w celu ratowania sektora samochodowego. To ożywiło sektor i promowało sprzedaż energooszczędnych pojazdów. Amerykańskie firmy motoryzacyjne otrzymały łącznie 80 miliardów dolarów pożyczek z programu Troubled Asset Relief Program w 2008 roku. Wsparcie było warunkowe: firmy musiały wymyślić sposoby produkcji energooszczędnych pojazdów (co obejmuje zarówno pojazdy hybrydowe, jak i elektryczne) w ramach planów restrukturyzacji. Następnie w 2009 r. wprowadzono program „Cash for Clunkers”, który zachęcał kierowców do wymiany starych, paliwożernych pojazdów na nowe, oszczędne modele, zwiększając sprzedaż nowych, energooszczędnych samochodów. Szacuje się, że program stworzył lub uratował 42,000 2009 miejsc pracy związanych z przemysłem samochodowym w drugiej połowie 61 roku. Ponadto program zaowocował 72-procentową poprawą efektywności paliwowej sprzedawanych samochodów w porównaniu z nowymi zakupionymi samochodami, co oznaczało zmniejszenie zużycia benzyny o 2009 miliony galonów rocznie. Po udzieleniu pomocy zatrudnienie w przemyśle motoryzacyjnym ustabilizowało się, a następnie odbiło, a firmy ponownie stały się rentownymi podmiotami. W rzeczywistości od 236,000 roku przemysł motoryzacyjny stworzył ponad ćwierć miliona miejsc pracy – XNUMX XNUMX. Nowe samochody i ciężarówki sprzedawane w Ameryce spalają znacznie mniej paliwa niż dziesięć lat temu.

Podobnie, w odpowiedzi na drugi co do wielkości spadek gospodarczy w kraju w ostatnim kwartale 2008 r., jednocześnie stając w obliczu zmian klimatu i wpływu zanieczyszczeń oraz dużej zależności od importowanych paliw kopalnych, Korea Południowa uruchomiła w 2009 r. Zielony Nowy Ład (GND). W ramach tej dyrektywy rząd określił kluczowe projekty dotyczące energii odnawialnej, energooszczędnych budynków, niskoemisyjnych pojazdów i kolei oraz gospodarki wodnej i odpadowej w celu stymulowania wzrostu gospodarczego, tworzenia miejsc pracy w gospodarce i poprawy wyników środowiskowych. Program rozpoczął się od planu inwestycyjnego o wartości 50 bilionów KRW (38.5 miliarda USD) na lata 2009-2012. Jednocześnie przygotowano dodatkowy budżet uzupełniający w postaci zielonego pakietu stymulacyjnego. Budżet uzupełniający, stanowiący 6.3 procent budżetu na rok budżetowy 2009, był największy w historii fiskalnej Korei. Co najważniejsze, wysiłek ten dał impuls do rozwoju zielonych technologii i zielonego przemysłu w kraju. Od 6.5 r. branża energii odnawialnej wzrosła 7.2-krotnie pod względem sprzedaży i 2007-krotnie pod względem eksportu. Ponadto ożywiono prywatne zielone inwestycje, przy czym zielone inwestycje 30 największych konglomeratów wykazały 75-procentowy roczny wzrost w latach 2008-2010. Program stymulacyjny stworzył również nowe motory wzrostu. Obejmuje to ukończenie największej na świecie fabryki akumulatorów do samochodów elektrycznych, drugiej co do wielkości na świecie, oraz takiej, która w 2010 roku odnotowała drastyczny zwrot z deficytu handlowego do nadwyżki.

Jak wyglądałby zielony program stymulacyjny wspierający ożywienie gospodarcze przy jednoczesnym zmniejszeniu zanieczyszczenia powietrza?

W tym celu ważne jest zrozumienie źródłowego składu zanieczyszczenia powietrza. Trendy na PM_2.5 w rzeczywistości sugerują, że kilka sektorów przyczynia się do PM_2.5 poziomy koncentracji i chociaż źródła związane z transportem są ważne, inne sektory – wytwarzanie energii, zanieczyszczenie przemysłowe, wykorzystanie energii z biomasy w gospodarstwach domowych i rolnictwo również mają swój udział. Program redukcji zanieczyszczenia powietrza musi zatem obejmować wiele sektorów. Ponadto, jak zauważono powyżej, program musiałby łączyć środki po stronie podaży i popytu.

Ilustrujące przykłady środków politycznych w różnych sektorach, mających na celu zmniejszenie zanieczyszczenia powietrza i wsparcie ożywienia gospodarczego, przedstawiono w tabeli 1.