COVID-19-lockdowns påvirker den globale luftkvalitet markant

Niveauer af to store luftforurenende stoffer er blevet drastisk reduceret, siden nedlukninger begyndte som reaktion på COVID-19-pandemien, men et sekundært forurenende stof - jordnær ozon - er steget i Kina, ifølge ny forskning.

To nye undersøgelser i AGUs tidsskrift Geofysiske forskningsbreve finde nitrogendioxidforurening over det nordlige Kina, Vesteuropa og USA faldt med så meget som 60 procent i begyndelsen af ​​2020 sammenlignet med samme tidspunkt sidste år. Nitrogendioxid er en meget reaktiv gas, der produceres under forbrænding, og som har mange skadelige virkninger på lungerne. Gassen kommer typisk ind i atmosfæren gennem emissioner fra køretøjer, kraftværker og industrielle aktiviteter.

Ud over nitrogendioxid, en af ​​de nye undersøgelser viser, at partikelforurening (partikler mindre end 2,5 mikron) er faldet med 35 procent i det nordlige Kina. Partikler er sammensat af faste partikler og væskedråber, der er små nok til at trænge dybt ned i lungerne og forårsage skade.

De to nye artikler er en del af en igangværende særlig samling af forskning i AGU-tidsskrifter relateret til den aktuelle pandemi.

Et så betydeligt fald i emissioner er uden fortilfælde, siden overvågning af luftkvalitet fra satellitter begyndte i 1990'erne, sagde Jenny Stavrakou, en atmosfærisk videnskabsmand ved Royal Belgian Institute for Space Aeronomy i Bruxelles og medforfatter til et af artiklerne. De eneste andre sammenlignelige begivenheder er kortsigtede reduktioner i Kinas emissioner på grund af strenge regler under begivenheder som OL i Beijing i 2008.

Forbedringerne i luftkvaliteten vil sandsynligvis være midlertidige, men resultaterne giver forskerne et indblik i, hvordan luftkvaliteten kan se ud i fremtiden, efterhånden som emissionsbestemmelserne bliver strengere, ifølge forskerne.

"Måske kunne dette utilsigtede eksperiment bruges til bedre at forstå emissionsbestemmelserne, " sagde Stavrakou. "Det er nogle positive nyheder i en meget tragisk situation."

Imidlertid, faldet i nitrogendioxidforurening har forårsaget en stigning i overfladeozonniveauer i Kina, ifølge en af ​​de nye undersøgelser. Ozon er et sekundært forurenende stof, der dannes, når sollys og høj temperatur katalyserer kemiske reaktioner i den lavere atmosfære. Ozon er skadeligt for mennesker ved jordoverfladen, forårsager lunge- og hjertesygdomme.

I stærkt forurenede områder, især om vinteren, overflade-ozon kan ødelægges af nitrogenoxider, så ozonniveauet kan stige, når nitrogendioxidforureningen falder. Som resultat, selvom luftkvaliteten i høj grad er blevet forbedret i mange regioner, overfladeozon kan stadig være et problem, ifølge Guy Brasseur, en atmosfærisk videnskabsmand ved Max Planck Instituttet for Meteorologi i Hamborg, Tyskland, og hovedforfatter på et af de nye studier.

"Det betyder, at ved blot at reducere [nitrogendioxid] og partiklerne, du løser ikke ozonproblemet, " sagde Brasseur.

Verdensomspændende emissioner

Stavrakou og hendes kolleger brugte satellitmålinger af luftkvalitet til at estimere ændringerne i nitrogendioxidforurening over de store epicentre for udbruddet:Kina, Sydkorea, Italien, Spanien, Frankrig, Tyskland, Iran og USA.

De fandt ud af, at nitrogendioxidforureningen i gennemsnit faldt med 40 procent over kinesiske byer og med 20 til 38 procent over Vesteuropa og USA under 2020-lockdownen, sammenlignet med samme tidspunkt i 2019.

Imidlertid, undersøgelsen viste, at nitrogendioxidforurening ikke faldt i forhold til Iran, et af de tidligste og hårdest ramte lande. Forfatterne formoder, at dette skyldes, at fuldstændige nedlukninger ikke var på plads før sidst i marts og før det, hjemmeboende ordrer blev stort set ignoreret. Forfatterne så et dyk i emissioner under den iranske nytårsferie efter den 20. marts, men denne dyk observeres under fejringen hvert år.

Luftkvalitet i Kina

Den anden undersøgelse så på luftkvalitetsændringer i det nordlige Kina, hvor virussen først blev rapporteret, og hvor nedlukninger har været mest strenge.

Brasseur analyserede niveauer af nitrogendioxid og adskillige andre typer luftforurening målt af 800 jordnære luftkvalitetsovervågningsstationer i det nordlige Kina.

Brasseur og hans kollega fandt, at partikelforurening faldt med i gennemsnit 35 procent, og nitrogendioxid faldt med i gennemsnit 60 procent, efter at nedlukningerne begyndte den 23. januar.

Imidlertid, de fandt, at den gennemsnitlige ozonkoncentration på overfladen steg med en faktor på 1,5-2 i samme tidsrum. På jordoverfladen, ozon dannes fra komplekse reaktioner, der involverer nitrogendioxid og flygtige organiske forbindelser (VOC), gasser, der udsendes af en række husholdnings- og industriprodukter, men ozonniveauet kan også blive påvirket af vejrforhold og andre faktorer.