การล็อกดาวน์ของ COVID-19 ส่งผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพอากาศทั่วโลก

การศึกษาใหม่ 2 ชิ้นในวารสาร Geophysical Research Lettersของ AGU พบว่ามลพิษไนโตรเจนไดออกไซด์ทางตอนเหนือของจีน ยุโรปตะวันตก และสหรัฐฯ ลดลงมากถึง 60 เปอร์เซ็นต์ในช่วงต้นปี 2020 เมื่อเทียบกับช่วงเวลาเดียวกันของปีที่แล้ว ไนโตรเจนไดออกไซด์เป็นก๊าซที่มีปฏิกิริยาสูงซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ซึ่งมีผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อปอด โดยทั่วไปแล้วก๊าซจะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโดยการปล่อยมลพิษจากยานพาหนะ โรงไฟฟ้า และกิจกรรมทางอุตสาหกรรม นอกจากไนโตรเจนไดออกไซด์แล้ว หนึ่งในการศึกษาใหม่ยังพบว่ามลพิษจากฝุ่นละออง (อนุภาคขนาดเล็กกว่า 2.5 ไมครอน) ได้ลดลง 35 เปอร์เซ็นต์ในภาคเหนือของจีน ฝุ่นละอองประกอบด้วยอนุภาคของแข็งและละอองของเหลวที่มีขนาดเล็กพอที่จะเจาะลึกเข้าไปในปอดและทำให้เกิดความเสียหายได้ เอกสารใหม่ทั้งสองฉบับเป็นส่วนหนึ่งของชุดงานวิจัยพิเศษที่กำลังดำเนินอยู่ในวารสาร AGU ที่เกี่ยวข้องกับโรคระบาดในปัจจุบัน Jenny Stavrakou นักวิทยาศาสตร์ด้านบรรยากาศจาก Royal Belgian Institute for Space Aeronomy ในกรุงบรัสเซลส์และผู้ร่วมเขียนรายงานกล่าวว่า การลดลงอย่างมากของการปล่อยมลพิษดังกล่าวเป็นประวัติการณ์ตั้งแต่การตรวจสอบคุณภาพอากาศจากดาวเทียมเริ่มขึ้นในทศวรรษที่ 1990 เหตุการณ์อื่นที่เทียบเคียงได้เพียงอย่างเดียวคือการลดการปล่อยมลพิษของจีนในระยะสั้นเนื่องจากกฎระเบียบที่เข้มงวดในระหว่างงานต่างๆ เช่น โอลิมปิกปักกิ่ง 2008 การปรับปรุงคุณภาพอากาศอาจเป็นเพียงชั่วคราว แต่การค้นพบนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้มองเห็นว่าคุณภาพอากาศจะเป็นอย่างไรในอนาคต เนื่องจากกฎระเบียบด้านการปล่อยมลพิษมีความเข้มงวดมากขึ้น ตามรายงานของนักวิจัย Stavrakou กล่าวว่า "การทดลองที่ไม่ได้ตั้งใจนี้อาจใช้เพื่อทำความเข้าใจกฎการปล่อยมลพิษได้ดียิ่งขึ้น "เป็นข่าวเชิงบวกท่ามกลางสถานการณ์ที่น่าสลดใจอย่างยิ่ง" อย่างไรก็ตาม มลพิษจากไนโตรเจนไดออกไซด์ที่ลดลงทำให้ระดับโอโซนพื้นผิวในประเทศจีนเพิ่มขึ้น จากการศึกษาใหม่ชิ้นหนึ่ง โอโซนเป็นสารก่อมลพิษทุติยภูมิที่เกิดขึ้นเมื่อแสงแดดและอุณหภูมิสูงกระตุ้นปฏิกิริยาเคมีในบรรยากาศชั้นล่าง โอโซนเป็นอันตรายต่อมนุษย์ในระดับพื้นดิน ทำให้เกิดโรคปอดและหัวใจ ในพื้นที่ที่มีมลพิษสูง โควิด19 โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฤดูหนาว โอโซนบนพื้นผิวสามารถถูกทำลายได้ด้วยไนโตรเจนออกไซด์ ดังนั้นระดับโอโซนจะเพิ่มขึ้นเมื่อมลพิษจากไนโตรเจนไดออกไซด์ลดลง ผลที่ตามมา แม้ว่าคุณภาพอากาศจะดีขึ้นอย่างมากในหลายภูมิภาค แต่โอโซนพื้นผิวก็ยังคงเป็นปัญหาได้ ตามที่ Guy Brasseur นักวิทยาศาสตร์ด้านบรรยากาศของสถาบัน Max Planck สำหรับอุตุนิยมวิทยาในฮัมบูร์ก ประเทศเยอรมนี และผู้เขียนนำของหนึ่งในรายงานฉบับใหม่นี้ การศึกษา "นั่นหมายความว่าการลด [ไนโตรเจนไดออกไซด์] และอนุภาคลง คุณจะไม่สามารถแก้ปัญหาโอโซนได้" บราเซอร์กล่าว การปล่อยมลพิษทั่วโลก Stavrakou และเพื่อนร่วมงานของเธอใช้การตรวจวัดคุณภาพอากาศด้วยดาวเทียมเพื่อประเมินการเปลี่ยนแปลงของมลพิษไนโตรเจนไดออกไซด์เหนือศูนย์กลางสำคัญของการระบาด ได้แก่ จีน เกาหลีใต้ อิตาลี สเปน ฝรั่งเศส เยอรมนี อิหร่าน และสหรัฐอเมริกา พวกเขาพบว่ามลพิษจากไนโตรเจนไดออกไซด์ลดลงโดยเฉลี่ย 40 เปอร์เซ็นต์ในเมืองต่างๆ ของจีน และลดลง 20-38 เปอร์เซ็นต์ในยุโรปตะวันตกและสหรัฐอเมริกาในช่วงล็อกดาวน์ปี 2020 เมื่อเทียบกับช่วงเวลาเดียวกันในปี 2019 อย่างไรก็ตาม ผลการศึกษาพบว่ามลพิษจากไนโตรเจนไดออกไซด์ไม่ได้ลดลงเหนืออิหร่าน ซึ่งเป็นหนึ่งในประเทศแรกเริ่มและได้รับผลกระทบหนักที่สุด ผู้เขียนสงสัยว่าเป็นเพราะการล็อกดาวน์ทั้งหมดไม่ได้เกิดขึ้นจนถึงปลายเดือนมีนาคม และก่อนหน้านั้น คำสั่งให้อยู่ที่บ้านมักถูกเพิกเฉย ผู้เขียนเห็นว่าการปล่อยมลพิษลดลงในช่วงวันหยุดปีใหม่ของอิหร่านหลังวันที่ 20 มีนาคม แต่การลดลงนี้เกิดขึ้นระหว่างการเฉลิมฉลองทุกปี คุณภาพอากาศในจีน การศึกษาครั้งที่สองดูที่การเปลี่ยนแปลงคุณภาพอากาศทางตอนเหนือของจีนซึ่งมีรายงานไวรัสเป็นครั้งแรกและที่ที่มีการปิดเมืองเข้มงวดที่สุด Brasseur วิเคราะห์ระดับของไนโตรเจนไดออกไซด์และมลพิษทางอากาศประเภทอื่นๆ อีกหลายประเภทที่วัดโดยสถานีตรวจวัดคุณภาพอากาศระดับพื้นดิน 800 แห่งในภาคเหนือของจีน Brasseur และเพื่อนร่วมงานของเขาพบว่ามลพิษของฝุ่นละอองลดลงโดยเฉลี่ยร้อยละ 35 และไนโตรเจนไดออกไซด์ลดลงโดยเฉลี่ยร้อยละ 60 หลังจากเริ่มการล็อกดาวน์เมื่อวันที่ 23 มกราคม อย่างไรก็ตาม พวกเขาพบว่าความเข้มข้นของโอโซนบนพื้นผิวโดยเฉลี่ยเพิ่มขึ้น 1.5-2 เท่าในช่วงเวลาเดียวกัน ที่ระดับพื้นดิน โอโซนก่อตัวขึ้นจากปฏิกิริยาที่ซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับไนโตรเจนไดออกไซด์และสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ก๊าซที่ปล่อยออกมาจากผลิตภัณฑ์ในครัวเรือนและอุตสาหกรรมต่างๆ แต่ระดับโอโซนอาจได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศและปัจจัยอื่นๆ ด้วยเช่นกัน