Research press release

環境:COVID-19によるロックダウン期間中の地表の二酸化窒素汚染の格差

Nature

Environment: Variation in ground-level nitrogen dioxide pollution during COVID-19 lockdowns

新型コロナウイルス感染症(COVID-19)によるロックダウン期間中の二酸化窒素(NO2)の地表濃度の低下は、地域とNO2排出部門によって大きく異なっており、国別のNO2の人口加重平均濃度の低減幅は、COVID-19によるロックダウン措置が厳しかった国の方が、ロックダウンのなかった国より約33%大きかったことが明らかになった。この研究結果を報告する論文が、Nature に掲載される。今回の知見は、NO2曝露推定値に関する知識を充実させ、大気質の健康評価を進展させる機会となる。

NO2は、大気汚染に対する重要な寄与因子であり、NO2への曝露は、有害な健康転帰(呼吸器感染症、喘息、肺がんなど)に関連している。COVID-19の流行拡大を抑制するためのロックダウン措置が実施されると、NO2の大気中濃度と地表濃度が低下することがこれまでに報告されている。しかし、人工衛星によるデータを用いて測定されたNO2の大気中濃度と、高所得国でのみ測定されることが多いヒトの健康に関連するNO2の地表濃度との関係については、疑問が残っている。

今回、Matthew Cooperたちは、高解像度の衛星データを用いて、全球的なNO2の地表濃度を算出し、各都市の2020年のCOVID-19によるロックダウン期間中の地表濃度を2019年の地表濃度と比較した。次に、Cooperたちは、人工衛星の測定結果を用いて、200以上の都市でのNO2濃度の変化を定量化した。そのうちの65都市は、ほとんどが低所得地域に位置しており、地表濃度のモニタリングが行われていなかった。Cooperたちは、国別のNO2の人口加重平均濃度の低減幅が、厳しいロックダウン条件を定めた国々(北米や中国など)の方が、そうでない国に比べて、約29%大きいことを明らかにした。COVID-19によるロックダウン期間中のNO2濃度の低減幅は、最近の排出規制による年平均低減幅を上回っており、全球的に約15年間削減が続いた状態に相当することも判明した。

今回の研究結果は、ロックダウンに対するNO2の感受性が、国や排出部門(例えば、発電所や輸送機関)によって異なることを示唆しており、高解像度の衛星データによる地表濃度の推定値に関する情報が必要なことを実証している。

Reductions in ground-level nitrogen dioxide (NO2) concentrations during COVID-19 lockdowns varied considerably by region and emission sector with decreases in mean country-level population weighted NO2 levels being about a third larger in countries with stricter COVID-19 lockdown measures, compared to those without restrictions. The findings, published in Nature, improve our knowledge of NO2 exposure estimates and provide an opportunity for advances in air quality health assessment.

NO2 is an important contributor to air pollution and human exposure is associated with adverse health outcomes, including respiratory infections, asthma and lung cancer. Decreases in atmospheric and ground-level NO2 have previously been reported as a result of lockdown measures to reduce the spread of COVID-19. However, questions remain about the relationship between atmospheric NO2 levels, measured using satellite data, and human health-relevant ground-level NO2 concentrations that are often only measured in higher income countries.

Matthew Cooper and colleagues used high-resolution satellite data to derive global ground-level NO2 concentrations and assess individual cities during COVID-19 lockdowns in 2020 compared to 2019. They then used the satellite measurements to quantify the NO2 level changes in over 200 cities, including 65 cities without available ground level monitoring, largely in lower income regions. The authors found that decreases in mean country-level population-weighted NO2 concentrations were about 29% larger in countries with strict lockdown conditions, such as North America and China, than in those without. NO2 decreases during COVID-19 lockdowns were also found to exceed recent annual mean year-to-year decreases from emission controls, comparable to about 15 years of reductions globally.

The results also suggest that the sensitivity of NO2 to lockdowns varies by country and emission sector (power plants or transportation, for example), demonstrating the need for high-resolution satellite-derived information of ground level concentration estimates.

doi: 10.1038/s41586-021-04229-0

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