自2019年底在武汉爆发新冠肺炎疫情以来，疫情快速蔓延到全国及世界其他国家，中国本着人民至上、生命至上的原则，采取了及时有效的防御措施，包括封城、居家令、工厂暂缓复工等，使得疫情在最短时间内得到了控制。尽管抗击疫情的战争取得了阶段性的胜利，但这场突如其来的疫情依然给中国的经济造成了负面的影响。2020年一季度GDP增长下降6.8%，虽然第二季度的GDP同比增长3.2%，使得中国成为自疫情爆发以来第一个实现增长的主要经济体，但是中国仍不设GDP增长目标。不可否认，中国经济仍在缓慢复苏中。当人们为疫情带来的经济损失和生命逝去而感到惋惜时，我们也直观地看见抗击疫情举措也带来计划之外的积极影响，那就是随着人为活动减少和工厂关闭带来的潜在的空气污染的改善。面对这疫情困扰下难能可贵的积极面，我们怎样量化空气污染的改善情况，改善是否显著，长期的效应和短期效应有何差别？针对这些疑问，不同学者给出了不同的答案，让我们来一一进行解读。

正面的证据

He et al. (2020) 发表在Nature Sustainability上的论文采用了因果分析中的双重差分法（difference-in-differences），发现在短期内相比于没有封城的城市，采取了封城措施的城市空气质量得到了大幅度提升。具体而言，近乎三分之一的中国城市采取了封城措施来抗击疫情，相对于没有封城的控制组，空气质量指数（Air Quality Index）在采取了封城的城市下降了19.84点 （空气质量指数是对空气污染的综合度量，数值越小代表空气质量越好），直径小于2.5微米（μg）的悬浮颗粒物（PM2.5）下降了14.07μgm-3。对于没有封城的城市，跟去年同期相比，空气质量指数下降了6.34点，直径小于2.5微米的悬浮颗粒物下降了7.05μgm-3 。

封城的效果在更寒冷的、更富裕的和工业化程度越高的城市越明显。上述研究把封城定义为禁止非必要商业活动，不准集聚和限制私有和公共交通出行的城市。该研究采用了中国生态环境部公布的2020年1月1日到3月1日324个城市每天的数据。He et al. (2020) 也指出，通过封城来减轻空气污染与其他控制空气污染的措施相比是十分没有效率的，其他更高效对经济影响更小的措施可以得到相同的改善污染的目标。

对于未来的研究，上述研究提出三个可行的方向，一是提出可以研究封城对空气污染的长期的效应，看空气污染在长期是否会出现反弹。二是考虑到封城导致的经济停摆对人类健康有负面影响，结合死亡率的数据可以估计封城对健康的总体影响。三是通过获取工业生产的数据来看工厂减少产出来达到改善空气质量的成本。

Le et al. (2020) 发表在Science上的论文利用封城措施下交通和工厂减排来研究空气质量的变化。该研究着眼于2020年1月23号到2月13号的TROPOspheric Monitoring instrument监测到的氮氧化物，特别是二氧化氮（NO2），并发现其在中国东部城市减少了5.7mgm-2 ，相当于-71.9%的变化，疫情的重灾区武汉二氧化氮减少了93%，比2014年的APEC蓝的二氧化氮排放减少了约40%。该研究发现在武汉封城期间，直径小于2.5微米的悬浮颗粒物减少了23.2μgm-3（-32.4%），但是在北方地区，例如在北京，直径小于2.5微米的悬浮颗粒物增加了16.3μgm-3（+23.4%）。

对污染物增加的可能解释包括湿度变化，地表风速和方向，行星边际层的高度和降雨量。根据Fifth-generation European Centre for Medium-Rage Weather Forecasts的观测，在原本干燥的冬日北京，在封城期间有巨大的湿气在地表聚集，导致相对湿度增加了30%到50%，同时北京的风速也减少了20%，风向也从原本受污染的河北省工业区转向南方，行星边际层降低，这些都导致直径小于2.5微米的悬浮颗粒物增加。为了解释在封城期间中国北方直径小于2.5微米的悬浮颗粒物的增加，上述研究使用天气研究和预测模型进行了大气化学和运输模拟，很好地拟合了京津冀地区的不合寻常的高浓度的直径小于2.5微米的悬浮颗粒物。该研究还进行了模型敏感性检验，考虑了不同的空气污染排放量，不同的气象条件和化学构成，结果依然稳健。

上述研究显示了交通和工厂污染物的减排对空气质量改善的作用受到气象条件、化学构成、二级气雾形成的影响。该研究指出直径小于2.5微米的悬浮颗粒物不合寻常的高浓度对新冠病毒的传播具有潜在巨大的含义。最新的研究表明新冠病毒会通过气溶胶在人口密集的地方传播，同时暴露在高浓度的直径小于2.5微米的悬浮颗粒物下也会影响呼吸系统和心血管系统，从而增加新冠状肺炎的死亡率。未来的工作可以聚焦在关于气溶胶污染和新冠状肺炎之间的因果关系。

Chen et al. (2020) 发布在The Lancet Planetary Health上的论文检验了由限制交通和居家令等隔离措施导致的空气污染改善，以及由此导致的减少的潜在的由空气污染导致死亡的关系。该研究把2020年2月10日-3月14日定义为隔离期，2020年1月5日-20日定义为隔离之前的时期。同时，为了避免同农历新年假期带来的空气污染改善混淆，他们排除了中国农历新年假期。该研究使用了从2020年1月1日到3月14日367个中国城市的二氧化氮和直径小于2.5微米的悬浮颗粒物的浓度。该研究也采用了双重差分法，具体而言，他们将在隔离期间和在隔离期之前的空气质量与2016到2019年的数据进行比较。为了验证空气质量的变化，他们也是使用了来自TROPOspheric Monitoring instrument的卫星图像来获得平均对流层的二氧化氮的浓度。

然后上述研究计算了由于二氧化氮和直径小于2.5微米的悬浮颗粒物减少而导致的死亡率的减少，他们使用了之前272中国城市的浓度反应函数的短期数据和来自中国卫生和计划生育统计年鉴由空气污染导致死亡的死亡率数据。该研究发现由于隔离措施，二氧化氮在武汉降低了22.6μgm-3，在全国降低了12.9μgm-3 。直径小于2.5微米的悬浮颗粒物在武汉减少了1.4μgm-3，在全国367个城市减低了18.9μgm-3。该研究估计在隔离期间改善的空气质量减少了8911例二氧化氮相关的死亡，3214例直径小于2.5微米的悬浮颗粒物相关的死亡。

上述研究指出解读他们的估计值需要注意二氧化氮相关的死亡和直径小于2.5微米的悬浮颗粒物相关的死亡之间会有重叠，同时也要注意到有些死亡是由于隔离期间不能及时就医。他们的估计显示了由于空气污染改善而避免的死亡，可以潜在地超过由于新冠状肺炎导致的死亡。所以他们的结果显示了心血管疾病的发病率和死亡率可以通过严格控制车辆排放来减少，从而昭示了控制交通的措施和对尽快向电动汽车转型的政策启示。

质疑的声音

尽管广泛的文献都指出抗击新冠状肺炎改善了中国的空气质量，但是Almond et al. (2020) 发布在NBER的工作论文指出几点值得思考的方向来质疑新冠状肺炎对空气污染的改善程度。一是中国的空气质量一直在改善，将2020年的污染情况与之前的年份相比较会夸大新冠疫情对减少污染的影响。二是武汉封城之后2天便是中国的农历新年，而以前的研究显示中国的农历新年对污染有短期的效应，忽略由农历新年带来的空气污染改善也会夸大疫情对减少空气污染的作用。三是除了二氧化氮，二氧化硫、臭氧、一氧化碳都是在化石燃料燃烧时的产物（其中臭氧不会直接产生，而是在氮氧化物和活跃的有机成分在热和阳光下产生），这些化学物质都会损害人体的健康。

至于实证方法，上述研究对年度空气质量差别数据和中国农历新年之后紧接着的预期的污染减少数据采用双重差分。同时，他们移除了污染检测器的平均差异从而移除了平均污染的省级差异。然后，他们将数据放入事件研究法。他们的数据分为湖北的数据、湖北临近省份的数据、与湖北没有交界的省份的数据。最后，他们开展了依据与湖北的距离、年份、中国农历新年三个因素的三重差分研究。除了二氧化氮之外，中国的空气污染改善在重灾区湖北附近要小于我们的预期。与2018和2019年的中国农历新年的空气质量改善相比，该研究的估计显示二氧化硫的较小的改进，同时估计到臭氧浓度相对和绝对的增加。类似的模式在与湖北毗邻的六个省份也同样观察到。

上述研究认为新冠状肺炎对中国的空气污染有模棱两可的效果，特别对重灾区武汉毗邻的省份有空气污染相对恶化证据。该研究并指出未来的研究可以探寻与武汉毗邻的省份为什么二氧化硫改善得那么少而臭氧增加得那么快？对于重灾区武汉，在新冠状肺炎爆发后为什么臭氧增加得比其他省份都要多？且为什么直径小于2.5微米的悬浮颗粒物也在武汉改善得最少等也值得探讨。

空气污染在中国造成了巨大的人力和财力的损失。以上几位学者的研究采用了不同的数据来源、时间轴、空气污染指标和处理数据的方法，得出的结论见仁见智。虽然这些研究没有得到一个统一的结论，但是抗击新冠状肺炎疫情带来的潜在可能的空气污染改善，显示了在经济发展和环境保护之间的权衡。长期来看，由于我们不能依靠经济停摆来支持空气质量改善，这使得出台更多有效且低成本的治理空气污染的政策变得更加紧迫。让我们期待中国在向可再生能源转型的过程中加快步伐，早日以更小的经济代价获得空气污染的改善。

参考文献：

[1] Almond, Douglas, Xinming Du, and Shuang Zhang. Ambiguous pollution response to COVID-19 in China. No. w27086. National Bureau of Economic Research, 2020.

[2] Chen, Kai, Meng Wang, Conghong Huang, Patrick L Kinney, and Paul Anastas.“Air pollution reduction and mortality benefit during the COVD-19 outbreak in China.” The Lancet Planetary Health 4.6 (2020): e210-e212.

[3] He, Guojun, Yuhang Pan, and Takanao Tanaka. “The short-term impacts of COVID-19 lockdown on urban air pollution in China.” Nature Sustainability (2020): 1-7.

[4] Le, Tianhao, Yuan Wang, Lang Liu, Jiani Yang, Yuk L. Yung, Guohui Li, and John H. Seinfeld. “Unexpected air pollution with marked emission reduction during the COVID-19 outbreak in China.” Science 369.6504 (2020): 702-706.