当前世界环境

简介

COVID-19大流行已成为2020年和2021年的“厄运”，这一事实无需进一步说明。截至今天(5月7日)^th2021年)，该疾病已在223个国家造成约154,815,600例发病率和3,236,104例死亡。¹它是一种由严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (SARS-COV-2)引起的传染病。²这种疾病通过咳嗽、打喷嚏时产生的小飞沫传播(如果不暴露咳嗽，飞沫可以传播4.5米或15英尺)，与感染者密切接触以及直接接触含有飞沫的任何表面时传播。^3、4、5因此，世界卫生组织于3月11日将COVID-19疫情列为大流行^th2020.因此，每天都在计算COVID-19病例数和死亡率的增加。为了理解这种传染性病毒，全世界都宣布了封锁战略，以打破疾病链。⁶结果，街道和市场被遗弃了。工业、商业、交通、飞行、全球会议和聚会、体育、时尚和娱乐都停止了。为控制新冠病毒的传播，商场、剧院、酒吧和所有与社交活动有关的娱乐场所都被关闭。⁷

与此同时，当世界出现这个厄运的时候，一些意想不到的或者可以说是人类从未概念化的东西出现在了表面上，证据在社交媒体上到处都是。由于人类活动的大幅减少，自然界出现了孟买孔雀跳舞、旧金山街头郊狼等恢复系统;⁸意大利威尼斯大运河里清澈的水;⁹臭氧层的愈合。¹⁰据报道，世界各地许多地方的水质也有所改善，空气污染也有所下降，这一切都是由于COVID-19。上述事实部分属实，发生这种情况不是由于疾病，而是由于全球范围内的封锁，以及人类活动的影响减少。此外，地球系统科学家还估计，由于COVID-19，在几个月内可能至少挽救了7.7万人的生命。¹¹

另一方面，一旦封锁结束，人们就会恢复到原来的自我和日常生活，然后，人类就会回到污染阴影下的亭子里，水、空气和生活都是同样的质量。因此，本文重点介绍了COVID-19对环境的一些重大影响，特别涉及空气质量、水质、臭氧层损耗和固体废物状况。在此基础上，提出了降低污染状态或降低污染状态的多方面预防措施。

调查方法

相关文献检索采用谷歌search Engine、PubMed、ScienceDirect和Frontiers Media数据库进行电子检索。最重要的搜索关键词是COVID-19、对环境的积极影响、公众健康、空气质量、水质、臭氧层、废物处理、冠状病毒大流行期间的废物处理、生活垃圾、生物医学垃圾、塑料垃圾、建议性措施、政府机构的作用、教育机构的作用和普通人的作用，这些关键词在文本中反复出现。

空气质量

对于地球上的所有生物来说，空气是健康生存所需的最佳质量之一。然而，空气污染正在对所有生物产生不利影响，现在被认为是全球的主要问题。虽然火山爆发和森林火灾等自然灾害对空气环境产生了污染物，但人类活动的参与在很大程度上造成了空气污染。¹²工业化和城市化的快速发展极大地增加了空气污染。此外，人均能源消耗是直接影响空气污染程度的另一个关键因素。由于我们对工业增长的痴迷，我们的生态系统经历了各种各样的分支和转移，这仍在继续。用于驱动该系统的能源主要由煤炭、石油和天然气等化石燃料主导，这些燃料产生的温室气体被认为是气候变化的主要原因。¹³

一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM_2.5下午,₁₀)、二氧化硫(SO₂)和重金属是主要的空气污染物，它们直接或间接地影响植物、动物和微生物王国，并最终以不同的方式影响生态系统。这些污染物会对人类健康造成严重危害，如刺激眼睛、鼻子和喉咙、气喘咳嗽、呼吸困难、心脏疾病，长期而言可导致癌症、神经系统甚至生殖问题。大气有限公司₂是最危险的温室气体，其浓度已经从前工业时代的280到400ppm增加到目前的全球规模。^{12日,14日,15日}最近，有报道称印度德里的空气质量很差，相当于每天吸6支烟。同样，中国武汉人因吸入不良空气而患有各种空气传播疾病的情况也有报道和证实。¹⁶在全球范围内，2012年空气污染造成的死亡人数约为700万。¹⁷空气污染会导致酸雨和气溶胶的产生，对环境产生负面影响。氮氧化物(NOx)是造成雾霾(由悬浮微粒、烟雾和灰尘形成)的主要原因，对植物的光合作用产生不利影响。在马来西亚，2014年有报道称，由于氮氧化物雾霾，水稻的生长潜力和随后的产量能力降低了一半。¹

由于全球封锁，上述空气污染情况最近有所改善。中国中部城市武汉的污染水平下降幅度最大。此外，据报道，由于中国最大的6家火电厂减少了40%的煤炭使用，中国的排放量减少了25%。根据中国生态环境部的数据，与去年同期相比，中国337个城市的空气质量增长了11.4%。¹⁹CO显著降低₂据报道，新工作区的排放水平平均下降了50%。¹⁹根据中央污染控制委员会(CPCB)的数据，在印度，空气污染物的减少在不同地区有所不同。阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔航天飞行中心报告说，在COVID大流行期间，印度-恒河平原的气溶胶值急剧下降。^20.根据印度CPCB的数据，2020年3月，德里的空气质量指数中等，有逐步改善的迹象。总体而言，在因新冠肺炎疫情而停工期间，PM10和PM2.5分别减少了44%和8%。²¹来自世界不同国家的美国国家航空航天局(NASA)和欧洲航天局(ESA)也捕捉到了封锁期间空气质量的签署国变化，然而，中国、印度等人口最多的国家以及欧洲地区的空气污染物变化如图1-3所示。^{22日,23日,24日}

图1:COVID-19封锁对中国上空空气中二氧化氮急剧下降的影响。 点击此处查看图

图2:在印度北部，COVID-19封锁对空气中颗粒物水平急剧下降的影响。 点击此处查看图

图3:COVID-19封锁对欧洲空气中二氧化氮急剧下降的影响。 点击此处查看图

水的质量

水是人类赖以生存的重要液体，对天气和气候等自然系统至关重要。它覆盖了地球表面的70%以上，平均占成年人体重的60%。²⁵除此之外，它还在任何国家的经济发展中发挥着重要作用，如旅游业，农业等。²⁶水质受到广泛的自然和人类活动的影响，从而破坏正常的生态系统。工业和污水排放到水体中是人类最严重的污染行为之一，它正在恶化水的质量。水的物理、化学和生物特征与饮用和沐浴等用途的适宜性有关，描述了水的质量，通常用溶解氧浓度、pH值、盐度、浑浊度、农药数量、重金属及其在水生生物量中的浓度等参数来测量。²⁷世界上近80%的未经处理废水被排入天然水道，导致世界各地的水质严重恶化。²⁸2016年，对非洲、拉丁美洲和亚洲各河流水质进行初步评估，发现三分之一的河流被严重致病污染物污染，七分之一的河流受到有机污染，十分之一的河流同时受到重度和中度盐度污染。²⁹

世卫组织表示，至少有20亿人从粪便污染源中饮用水。^30.藻华也源于水污染，污染会降低水中的氧含量，导致富营养化，使水生生物窒息，形成死亡区，还会产生神经毒素。²⁸水中硝酸盐含量的增加对婴儿非常有害，会导致“蓝宝宝综合症”，即婴儿向组织输送氧气的能力降低。³¹工业和城市废水中的重金属会缩短水生动物的寿命和繁殖能力，还会进入食物链。^28日,32重金属还通过破坏参与叶绿素产生的酶来影响光合作用，并通过降低花粉和种子活力来改变植物繁殖。³¹

在2019冠状病毒病导致的封锁期间，向水体排放的工业废物大幅减少，这导致了水质的改善。听到意大利大运河的水变得清澈的消息，全世界都惊呆了。³³同样，在印度，最可怕、污染最严重的恒河变得更干净了。³⁴印度中央污染控制委员会表示，在位于恒河不同地点的36个监测单元中，约有27个单元的水质适合沐浴、渔业和其他水生生物。³⁵根据《今日时代》的报道，恒河的水质已经改善了40-50%。³⁶在封锁期间，Vembanad湖(印度最长的淡水湖)的悬浮颗粒物(SPM)平均减少了15.9%。³⁷

臭氧层

我们的地球有它自己的有害紫外线(UV)阻挡剂，即臭氧层，它保护所有在地球上茁壮成长的生物免受有害的太阳辐射。该层通常位于距地球表面10至50公里的大气高度。由于臭氧的反应性相对较强，更容易分解形成臭氧空洞。^38、39臭氧空洞从技术上讲并不是空洞，而是指大气中没有臭氧或臭氧浓度低的区域_3.在特定区域内约为100个多布森单位。O的平均浓度_3.地球表面大约有300du(层厚3毫米)。⁴⁰臭氧空洞的形成是一个季节性现象，每年都会发生，是由复杂的气象和化学过程引起的。^{第四十一条、第四十二条}每年9月、10月和11月在南极洲上空形成臭氧空洞。³⁸类似的洞也出现在北极地区，但它比南极小。虽然臭氧空洞的形成是一种暂时的自然现象，但冰箱、空调、气溶胶推进剂、电子元件等人类使用的合成化合物释放出的氯和溴被认为是主要原因。⁴³

存在于低层大气中的氯在几十年内保持稳定，到达平流层后以盐酸和硝酸氯的形式储存，在冬季极地黑暗的月份，在极涡(温度约为-80°C的平流层风漩涡)的存在下转化为活性形式。随后，当阳光回到极点时，紫外线迅速将这些氯原子分裂为自由氯，参与反应，破坏臭氧分子。一个氯原子就能破坏数千个臭氧分子。由于臭氧空洞的形成依赖于极地平流层云和太阳辐射，因此只有在冬末或初春才会出现。^40岁的44

由于臭氧消耗，紫外线辐射，特别是紫外线b辐射一旦通过地球低层大气，对人类、动物、植物和其他生物都有潜在的有害影响。它会导致皮肤癌，如基底细胞癌和鳞状细胞癌、恶性黑色素瘤、严重的晒伤，还会损害角膜和晶状体。在水生系统中，紫外线辐射会影响构成水生食物网基础的浮游植物的生产力和分布。此外，浮游生物在自然碳循环中起着至关重要的作用，但由于UV-B的增加，边缘冰区浮游植物的产量减少了6-12%，破坏了这一循环。紫外线辐射也会损害水生动物幼虫的发育。^{43岁,45岁,46岁}臭氧消耗还会对植物和作物造成损害，特别是;UV-B辐射降低了植物光系统的量子产率。⁴⁷它还会影响住在水稻根部的蓝藻，这些蓝藻保留了氮，从而最终影响水稻产量。⁴⁸辐射还通过改变环境中的光生物和光化学过程影响生物地球化学循环。⁴⁹气候变化还与臭氧消耗有关，因为消耗臭氧物质(ODSs)，如氟氯化碳(cfc)、氢氟氯烃(hcfc)也是强效温室气体，其中一些物质的危害性约为二氧化碳的1.4万倍。⁵⁰

1月1日，“蒙特利尔议定书”(旨在保护臭氧层的国际协议)成功生效^圣1989年，南极洲臭氧空洞正在缓慢愈合，这一进展表明，臭氧层将在2050年至2070年之间愈合。⁴⁵科学家们还估计，如果没有《蒙特利尔议定书》，到2013年，臭氧空洞的大小将增加40%。⁴¹2018年，世界气象组织表示，自2000年以来，南极臭氧空洞每十年缩小1-3%。⁵¹因此，“由于新冠疫情封锁，污染水平下降，臭氧层正在自愈”的消息引起了争议。

据哥白尼大气监测服务(CAMS)的科学家称，过去35年来南极最小的臭氧空洞已于2019年11月底关闭。这可能是由于南极洲上空平流层突然变暖，导致极地涡旋比平常更温暖，从而减少了臭氧消耗。同样，CAMS也于4月23日宣布^{理查德·道金斯}2020年春季形成的北极臭氧空洞(与南极洲臭氧空洞相比很罕见)是迄今为止最大的臭氧空洞。^51、52CAMS的科学家说，这种不寻常的臭氧空洞愈合不是由人类活动引起的，而是特别强烈的北极涡旋的结果，它的恢复不是由于新冠肺炎封锁期间污染水平的降低，它的愈合也与空气质量的任何变化无关。⁵³因此，在新冠肺炎封锁期间污染水平下降之前，臭氧空洞已经愈合，这主要归功于《蒙特利尔议定书》，全球臭氧消耗物质的消费量减少了98%左右，但封锁的影响无法避免。⁵⁰

废物处理

在世界以同样的速度向增长和发展的阶梯攀升的同时，也留下了大量的废物。在工业化、城市化和相关的人为活动下降的背景下，全球各地产生的废物迅速激增，造成了令人震惊的空气、水和土壤污染。这迫切需要环保人士的关注和行动，以有效地管理废物。家庭、生物医学、工业和塑料废物是目前情况下产生的最常见的废物类型。同时，更令人震惊的是，发展中国家大约一半的人口不具备适当处理废物的技术知识。此外，据报道，根据世界银行的报告，大约40-70%的废弃材料仍处于未收集状态。⁵⁴

最广泛和常用的方法，填土排放各种空气污染物，如甲烷，参与全球变暖是一种温室气体。据报道，在垃圾填埋场附近的水体中，硫酸盐、镉、氯化物等化合物的浓度不断增加，从而超过了饮用水中的标准值。⁵⁵通常，在生物医学废物处理方面，焚烧是世界各地最受欢迎的方法，它会导致排放一些持久性有机污染物，如二恶英和呋喃。这些污染物被美国环境保护署记录为人类致癌和激素失衡物质。⁵⁶除此之外，非法倾倒生活垃圾为更多的环境污染铺平了道路。通常，这些倾倒的废物会被带入水体，造成污染。苍蝇、蚊子、昆虫、啮齿动物、牛和其他街头动物在这些露天垃圾填埋场里寻找食物，导致疾病和感染激增。工业废物无论以水、固体或空气排放的形式都对环境产生有害影响，因为它们含有许多有毒物质、重金属和化学物质。⁵⁷

冠状病毒大流行期间的废物处理

在当前的形势下，在冠状病毒大流行的情况下，一个关于废物管理的重大问题值得我们关注。大量数据和研究结果表明，冠状病毒在环境中的生存能力从几小时到几天不等(取决于表面)。⁵⁸因此，有效地处理废物是令人担忧和迫切的，这就是为什么废物管理应该适当，以防止这种疾病的二次传播。⁵⁹COVID-19期间与废物处理有关的一些问题如下:

国内浪费

为了切断感染链，从而减轻医院的负担，世界各地大多都在实行家庭隔离和隔离。移民和轻症患者建议居家隔离。许多酒店和学生宿舍也被临时改为检疫中心，以应对大流行的压力。这些家庭产生的废物符合医疗废物的定义，并可能被COVID-19污染，从而对废物收集、处理和处置造成问题。⁵⁹受污染的口罩、手套、用过或过期的药品等医疗废物很容易与生活垃圾混合在一起。⁶⁰这些垃圾也对垃圾处理工人和拾荒者构成了威胁，他们通过这些垃圾来赚钱。⁵⁷据城市和地区可持续资源管理协会(Association of Cities and Region for Sustainable Resource management)称，欧洲正在向感染COVID-19的家庭和检疫设施提供单独的收集服务，以保护一线垃圾处理工人，并下令将这些垃圾直接运往垃圾填埋场和焚烧，不进行隔离。⁵⁹意大利已经禁止所有受感染的房屋进行垃圾分类。美国一些城市甚至停止了垃圾回收，以防止在回收中心传播COVID-19的风险。⁶¹这样的行动很可能造成废物堆积的不必要情况，并引起环境问题。

生物医学垃圾

近十年来，生物医学废物一直是人们非常关注的问题，在这次大流行期间，生物医学废物的数量越来越多。与大多数医疗中心一样，医院位于离居民区较近的城市;⁵⁷必须有效和谨慎地管理生物医学废物。与生活垃圾相比，卫生保健设施产生的垃圾中有75-90%是非传染性的一般废物。⁶²但在当前大流行的情况下，由于COVID-19的持久性和传播方式，它主要是传染性的。例如，由于COVID-19病例的增加，生物医学废物的产生也大幅增加;在新冠肺炎期间，武汉市平均每天产生240公吨医疗废物，而之前的医疗废物产量不到50吨。⁶¹在发展中国家，由于普通人更多地使用个人防护装备和处理不当，COVID-19传播的风险增加。⁶⁰由于资金和技术方面的挑战，许多国家在生物医学废物管理方面仍然面临问题。此外，由于缺乏意识，大多数时候值班人员的适当培训，这可能导致非正式倾倒成为普遍做法。有强有力的证据表明，传染病是通过生物医学废物传播的。在这种废物管理不当的情况下，这些废物会重新排入附近的水体，从而可能导致水传播疾病的流行，并影响公共供水中多种耐药病原体的增加。⁵⁷根据对世界各地废物产生率数据的评估，医院每天每张病床产生约0.5公斤的生物医学废物。⁶²综上所述，对于确保公众健康安全，合理的生物医学废物管理具有重要意义。

塑料垃圾

随着新冠肺炎疫情在全球范围内的蔓延，出于卫生和方便的目的，对一次性塑料的需求和使用也在增加。在过去，塑料垃圾的管理已经是主要问题之一，现在它超过了现有的废物管理系统及其容量。全球范围内的封锁迫使人们在网上购买基本需求，比如食品，这些食品大多装在塑料袋或塑料容器里。⁶¹用作消毒剂的瓶子、一次性使用过的袋子、杯子和容器，以及在此期间用于对抗感染的包装材料，是对环境的主要关注。塑料是一种用途广泛且具有成本效益的材料，以多种形式用于卫生部门，如医疗器械和药品的包装、静脉输液袋、一次性注射器、口罩、手套、导管等，由于COVID-19病例的增加，塑料使用量现在有所增加。⁶³由于这种病毒可以在塑料表面存活2-3天，⁶⁰因此，塑料垃圾的产生是一个具有挑战性的因素，因为它们的妥善处理以及在二级层面上参与疾病的传播。

塑料严重影响环境，因为它在环境中持续存在几十年而不降解。⁶³如果倾倒在垃圾填埋场，土地就不适合任何其他用途。大量的塑料(每年约300 - 500万吨)被倾倒在海洋系统中，这对海洋物种是危险的。⁶⁴大约260种无脊椎动物、海龟、哺乳动物、海鸟、鱼类被发现受到影响，它们要么被塑料缠住，要么摄入塑料，导致运动和进食受损、撕裂伤、溃疡、生殖产量下降和死亡。⁶⁵另一方面，以卫生和预防的名义，塑料行业反对禁止使用一次性塑料袋，这是对环境的一种危险态度，而不是投机取巧。⁶⁶因此，迫切需要遏制塑料垃圾的增长，并对其进行安全处理。

暗示的措施

尽管温室气体排放量有所下降，水和空气质量有所改善，但COVID-19仍不能被视为环境的福音或一线希望。除了一些暂时的积极影响外，COVID-19还带来了一些关键的故障，特别是废物处理管理，从长远来看，这是更严重和更关键的问题，其影响令人不安。目前，我们必须在两个方面进行斗争，首先是保持已降低的污染水平，其次是适当的废物处理和管理，以防止二级感染。

为了实现这一目标，政府、不同的环保组织和教育机构已经在尽自己的努力，但仍然需要做更多的事情，并将努力引导到正确的轨道上。除此之外，每个人都必须做好准备，了解自己对环境的责任。我们大家必须共同努力实现这一目标，下文将讨论其中一些措施。

政府机构的角色

为了管理废物和塑料废物的产生，政府必须确保废物回收、处理和处置等废物管理服务不应以任何代价中断。政府应努力增加回收站的容量，建立有效的消毒中心，特别是可回收物品的缓冲储存。在这种大流行期间，要处理以PPE为形式的塑料垃圾，政府必须鼓励并尝试在可重复使用PPE套件制造领域的工作中找到更好的解决方案。最近，印度公司“Sure Safety”设计了可重复使用的个人防护装备包，以应对大流行形势[67,68]。世界各地的政府也应该考虑对PPE套件进行紫外线杀菌再利用，这为环境提供了积极的思考。⁶⁹由于倾倒和焚烧塑料对环境不是很好，因此通过基因工程微生物实施各种降解策略得到了有效的管理。^70、71、72同时，政府必须严格遵守纸张或生物降解袋的广泛应用。

为了减少空气污染和臭氧消耗，许多国家已经实施了碳税，这必须继续下去。在减少臭氧消耗物质方面，《蒙特利尔议定书》已经成功实施，在减少臭氧消耗物质方面取得了良好的成果。⁷³政府有关污染控制的政策需要定期调整，以减少大规模工业排放为目标。政府必须强制要求每个行业使用一些技术，如污染吞噬纳米颗粒和在排放源点使用过滤器，以减少空气和水污染。⁷⁴政府应推出并鼓励在制造业使用生物燃料(生物柴油、生物乙醇)、绿色汽车(电动汽车、插电式混合动力汽车等)和可再生能源。对于任何行业的废水处理，政府都应该严格发放许可证。必须考虑在废水排入水体之前使用微生物和真菌来清除废水中的重金属和有机化合物，并予以优先考虑。政府必须认真执行监测计划和研究，检查污染情况，必须定期修订有关污染控制的行动计划、战略和政策，并确保其在基层得到成功实施。

教育机构的角色

教育机构是建立健康环境的重要支柱之一，因为它们的意识项目涉及任何国家的年轻人和创造性思维，而这些思想在社会发展和增长中起着至关重要的作用。因此，如果改变我们的社会是关注或他们的观点，有必要首先通过教育他们环境和如何保护它来塑造年轻一代。教育机构必须塑造他们走向绿色、思考绿色、保持绿色。

教育机构应该帮助普通人了解环境，也必须有责任帮助附近的居民实践不同的技术和过程，如不同类别的废物处理标准，废物回收，有机农业，沼气厂等。必须对学生进行实际教育，了解他们日常使用的每一种消耗品的环境影响信息。其中一项工作是“家庭产品数据库”，其中有关于各种家庭产品的潜在健康影响、安全性和处理方法的信息，基本上是为研究人员和消费者设计的。⁷⁵因此，教育机构应该与国家或中央政府一起携手创造健康和繁荣的环境。

一个普通人的角色

我们每个人都与社会和整个世界有直接的联系，如果我们付出一点努力来拯救我们周围的环境，就可以改变。对于一个大的变化，一个人必须先改变自己，然后这种趋势自然会有助于整个世界的发展。作为一个普通人，我们必须扮演一些重要的角色，以拯救我们的环境，并帮助减少污染，只需改变我们的生活方式和消费模式。一些常见的问题，如使用拼车，公共交通和自行车交通是非常简单的做法，不仅节省燃料能源，也有助于减少污染物沉积到空气环境。同样，生物肥料、生物杀虫剂、农药和有机农业的使用也有助于减少土壤和水污染。在购买任何家用电器或办公设备时，都必须考虑到能源之星的标签，这些明智的做法将有助于减少消耗臭氧层物质和消耗更多的能源。自我意识，如在交通信号时停车，这将减少不必要的燃料浪费和空气污染。此外，可回收的废物应该回收，并在废物产生的地点进行隔离，这将有助于废物的管理。特别是在这次大流行期间，每个人在处理任何家庭垃圾时都必须遵循政府的指导方针。使用过的口罩和手套，应按说明弃置，放在一个盒子里，包装好，防止散落，并交给相应的弃置机构或值班人员。 In addition, limiting the use of plastic until it is highly necessary is one more practices which will definitely help for better environment. Other than these small changes in our lifestyle, forming a small communities or groups at society level with an aim to protect environment and aware of others is of great benefit. One must pledge to cooperate with the government in order to save our environment and progress towards sustainable continuous improvement.

结论

最后，可以说，COVID-19对全球卫生、社会、经济和文化活动的影响最大，这一点无需进一步解释。但另一方面，大流行期间受管制的人类活动帮助我们的环境场景开花结果，唤醒了人类，为改善环境指明了正确的道路，也是全球可持续发展的先决条件。此外，还提出了维持正常或减少污染状况的各方面预防专业。如果这些建议付诸实践，将对人类和自然都有益。总而言之，新冠肺炎教会人类做出某些可能的改变，以最大限度地减少对自然的负面影响。最后，最好是对大自然赋予人类的变化作出反应，并共存，因为很明显，即使没有人类的帮助，大自然仍然会找到一种生存方式。

致谢

作者要感谢AIPH大学生物科学学院院长Niranjan Behera教授对手稿的审阅和AIPH大学高级领导的不断鼓励。

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