2020年伊始，新型冠状病毒肺炎疫情（简称“新冠疫情”）悄然发生，并迅速席卷全球。新冠疫情不仅是公共卫生领域的“黑天鹅”事件，还对气候变暖和大气污染产生了深刻影响。为了应对新冠疫情，中国采取了严格的隔离措施，关闭了大量的工厂和交通，也同时显著降低了一次污染物的排放。
通过数值模拟和观测数据分析发现，新冠疫情及隔离措施引起华北、长三角和湖北地区的PM2.5浓度分别下降了59%、72%和26%（与2017年2月相比；图1a）。与2017年2月和气候平均值相比，2020年2月中国东部出现异常的偏南暖湿气流，有利于颗粒物的堆积，造成PM2.5浓度升高。因此，必须将静稳气象条件的贡献与新冠疫情的影响分开，并对常规减排对PM2.5的贡献进行了定量的外推。疫情期间的管控措施大大缓解了中国东部地区的霾污染程度（图1a）。尽管在华北地区，气象条件的变化使PM2.5上升了29%（与2020年的观测结果相比），但新冠疫情则使PM2.5浓度下降了59%，预期的常规减排措施也会使PM2.5下降20%，这大大超过了气象条件对其的上升作用。在长三角地区，新冠疫情的管控措施使PM2.5浓度下降72%。在确诊病例最多的湖北省，减排总量的影响（72%）明显超过了气象条件驱动下PM2.5的上升百分比（13%）（图1）。
此外，定量评估了全年“新冠封锁”情景下中国近地面PM2.5变化的长期健康影响。也就是采用时间序列分解方法，预测了假设2020年中国城市“全年封锁”情景下PM2.5的月平均浓度，并评估长期暴露在此环境PM2.5浓度下的过早死亡。在全年封锁的情况下，2020年中国各城市近地面年平均PM2.5的浓度与2015-2019年的平均值相比降低了32.2%，为5.4至68.0μg m−3；中国城市将有837.3（95%CI：699.8–968.4）千人因长期暴露于环境PM2.5而过早死亡，与2015-2019年的平均水平相比减少了14.4%（图2）。在未来，通过电动汽车的推广和工业技术的创新可能会实现类似的情景。
图1 （a）华北、长三角和湖北地区气象条件（黄色柱状）、常规减排（紫色柱状）和新冠疫情（蓝色柱状）对2020和2017年之间PM2.5浓度变化的贡献。2020年和2017年2月PM2.5的观测浓度表示为灰色和黑色柱状，以及没有新冠疫情的预期PM2.5浓度表示为黑色空心柱状。三个因子的贡献比例表示在相应的柱状上方（与2020年2月的PM2.5观测值相比）。3月（蓝色）和2月（红色）三个地区新冠疫情对2020和2017年之间PM2.5浓度变化的贡献（b）以及与2020年3月的PM2.5观测值相比的贡献比例（c）。
图2 基于三个不同暴露模型评估的长期暴露在“新冠封锁”情景下环境PM2.5的过早死亡情况。（a）IER和（b）GEMM模型评估的五种疾病引发的过早死亡人数（×103）。三种不同模型下中国城市的过早死亡人数（×103）和死亡率。图中圆点表示平均死亡人数或死亡率，误差线为95%的置信区间。LC为肺癌，COPD为慢性阻塞性肺疾病，LRI为下呼吸道感染，Stroke为中风，IHD为缺血性心脏病, NCD为非传染性疾病。
相关论文发表情况
Yin Z., Y. Zhang, H. Wang, et al., 2021: Evident PM2.5 Drops in the East of China due to the COVID-19 Quarantines in February. Atmospheric Chemistry and Physics, 21, 1581-1592. (第一资助)
Hao X., J. Li, H. Wang, et al., 2021: Long-term health impact of PM2.5 under whole-year COVID-19 lockdown in China. Environmental Pollution, 290, 118118 (第一资助)