Опасността от градския въздух: древни теории и съвременност

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 15:58

Според СЗО девет от десет души на планетата дишат въздух с висока концентрация на замърсители. Микроскопичните замърсители могат да преминат през защитните системи на нашето тяло и да причинят различни заболявания, които отнемат около седем милиона живота всяка година. Фактът, че въздухът не само дава живот, но и му вреди, човечеството мислеше още в древни времена. Това знание мигрира в Средновековието и с развитието на индустрията и науката придобива нов прочит.

Вероятно всеки от нас поне веднъж в живота си, излизайки от къщата на улицата, е почувствал, че нещо не е наред с въздуха: или миризмата на отработени газове, или боклук, или изгаряне.

Всичко това, разбира се, ни създава известно неудобство, но щом спрем да усещаме досадни аромати, смятаме, че вече е напълно безопасно да дишаме дълбоко. Липсата на видим смог и неприятни миризми обаче изобщо не означава, че въздухът наоколо е безопасен, „здравословен“.

Вредната мъгла е като измамата

През XIV-XIX век теорията за миазмите придобива широко разпространение (старогръцки μίασμα – „замърсяване”, „мръсотия”). Сега това може да изглежда смешно, но тогавашните лекари предполагаха, че епидемиите са причинени от "инфекциозни елементи", живеещи в атмосферата, чиято природа не беше известна. Смятало се е, че миазмите (вредните пари) излизат от центровете на тяхното образуване (блатна вода, отпадни продукти, разлагащи се животински трупове в почвата и др.), проникват във въздуха, а оттам – в човешкото тяло, причинявайки разрушителни последствията в него.

Теорията за миазмите идва от древна Гърция – самият Хипократ вярвал, че морът или болестта могат да бъдат причинени от „лош“въздух и неприятни миризми. Тази идея била подкрепена и от други гръцки лекари – например Гален бил против строежа на градове в близост до блатата, защото вярвал, че техните изпарения заразяват хората.

По-късно теорията за миазмите се разпространява в цяла Европа. През XIV-XV век пандемиите от чума повишават интереса към медицината и особено любознателните медицински работници започват да изучават трудовете на древногръцките учени. Така миазмите се вкорениха в съзнанието на хората в продължение на няколко века и се превърнаха в обяснение за появата на сериозни заболявания.

През 16-ти век европейските лекари отидоха още по-далеч и предположиха, че миазмите причиняват болести при тези, които рискуват здравето си по-често, като тези, които обичат да се къпят. Според средновековните лекари измиването на тялото, разширяването на порите значително улеснявало проникването на миазмите в тялото. В резултат на това сред населението се разпространи мнението, че миенето е вредно.

Философът Еразъм от Ротердам пише: „Няма нищо по-опасно от това, когато мнозина се излагат на действието на едни и същи пари, особено когато телата им са изложени на топлина“. На хората изглеждаше логично, че ако болестите се пренасят във въздуха под формата на най-малките частици от разложени вещества, тогава парата ускорява процеса на заразяване. Фактът, че високите температури убиват микробите, все още никой не знаеше, както и за самите микроби.

„Миазматичната“идея бързо се вкоренява в градовете, където цареше ужасно антихигиенично състояние и преобладаваха неприятните миризми. Именно вонята се превърна в отличителен белег на теорията за миазмите. Хората вярвали, че епидемиите се причиняват от смрад. Образът на гъст, отровен облак, носещ смърт при вдишване, все по-често се появява в творбите на илюстраторите и предизвиква истинска истерия: жителите на града започват да се страхуват не само от мъгла, но дори и от нощния въздух, така че прозорците и вратите са плътно заключени преди лягане.

Болестите, причинени от миазми, включват чума, коремен тиф, холера и малария. Църквата и правителството се опитали да се спасят от "черната смърт", като пречистили въздуха с помощта на тамян. Дори в маските на чумните лекари краят на клюна беше пълен с миризливи билки, които уж помагаха да не се заразят.

Китай също стана жертва на миазматичната теория. Тук се смяташе, че болестите се причиняват от влажен, „мъртъв“въздух, идващ от планините на Южна Китай. Страхът от южнокитайските блата е повлиял дълбоко върху китайското общество и история. Правителството често прогонва по тези земи престъпници и други хора, виновни за властите. Малцина се преместиха там сами, така че развитието на Южен Китай беше спряно за много години.

В средата на 19 век маларията осакатява Италия и отнема около 20 хиляди живота годишно. Дори самото име на болестта е пряка препратка към нейния „миазматичен” произход – през Средновековието италианското malo означавало „лош” (+ ария, „въздух”).

Приблизително по същото време Англия и Франция са изправени пред масово избухване на холера. Пикът на кризата е лятото на 1858 г., което остава в историята като Голямата воня. Горещото време за Лондон, липсата на канализация и системното събиране на отпадъци доведоха до замърсяването на Темза, където в продължение на много години пада съдържанието на камерни саксии, развалена храна и дори мъртви тела (гранитният насип на реката все още не е изграден и хора често се удавяха там).

Градът миришеше на гниене и мръсотия, всички се уплашиха от вонята, която цареше навсякъде. Освен това Темза и прилежащите към нея реки служели като източник на питейна вода за жителите на града, така че „лятната диария“(коремен тиф) била често срещана сред лондончани, а холерата продължавала да отнема хиляди животи. Тогава на никого не му е хрумвало да вари вода, всички я пиеха сурова.

Но точно тази кулминация на човешкото страдание подтикна към решителни действия: комуналните услуги на града започнаха най-големия инженерен проект на времето. Под ръководството на Джоузеф Базелет през следващите шест години е създадена канализационна система, която отделя отпадъците от основното водоснабдяване и ги отклонява другаде.

Съдържанието на канализацията е събрано в огромни резервоари източно от Лондон и изхвърлено в морето при отлив. Този принцип на работа на канализационната система позволява дълго време да се прави без пречиствателни съоръжения, чието изграждане е присъствало едва през 20-ти век. Последната епидемия от холера се случи в Лондон през 1860-те и с течение на времето Голямата воня се превърна в само далечен спомен.

Така миазмите повлияха на качествен скок в стандарта на живот на лондончани, а след това и на европейците. Разбира се, с откриването на микроорганизмите в края на 19 век става ясно, че болестите не се причиняват от „вреден“въздух.

Пътят към опровергаването на теорията за миазмите беше дълъг и започна от анатома Филипо Пачини, който изследва пандемията от холера в Лондон. През 1854 г. той открива бактерията Vibrio cholerae (Vibrio cholerae) в мръсна вода, но тогава никой не му повярва - хората обясняват огнището, което е спряло за известно време, със загубата на миризма сред населението след опит на държавните служби да прочистят градът със силни химикали.

Опровержения бяха направени и от британския лекар Джон Сноу, който провел експерименти и видял, че клетките на холерата (болест, непозната по това време) делят и размножават видовете си, точно като животинска или растителна материя. След това, през 1857 г., Луи Пастьор показва, че ферментацията се основава на растежа на микроорганизми, а през 1865 г. запознава научната общност със своята сега известна теория, според която болестите се причиняват от бурната дейност на бактериите. През 1883 г. Робърт Кох нанася съкрушителен удар на миазмите, след което терминът става безнадеждно остарял. Ученият доказа микробната основа на туберкулоза, антракс и холера.

Сега, благодарение на тези научни открития, знаем, че маларията се разпространява от комари, бубонната чума от болни бълхи по плъхове, а холерата живее в замърсени водоеми.

Страната има нужда от парни локомотиви …

Въпреки многобройните епидемии, индустриалната революция от 18-19 век все пак се състоя. Светът научи за скрития потенциал на въглищата, химическата индустрия започна да се развива и това не можеше да не се отрази на околната среда. Ако първоначално мисълта за промишлени замърсители не е хрумвала на никого, то към средата на 20-ти век стана очевидно, че в икономически развитите региони - Европа, Северна Америка и Япония - качеството на въздуха се влошава значително и сега всъщност причинява вреда на хората. здраве.

Буквално век по-късно, през 1952 г., в Лондон ще се случи още една трагедия, която ще бъде по-лоша от епидемията от холера. Това събитие влезе в историята като Големия смог: отровна мъгла обви града и го парализира за четири дни. Зимата дойде рано същата година, така че въглищните електроцентрали работеха с пълен капацитет, хората палят камини в домовете си - също с помощта на въглища.

Освен това „добрите“въглища в следвоенната криза се изнасяха, а за домашна употреба в страната използваха по-евтини суровини със серни примеси, което доведе до образуването на особено остър дим. Между другото, в онези години градските трамваи бяха активно заменени от автобуси с дизелови двигатели.

На 4 декември Лондон попадна в зоната на действие на антициклона: застоялият студен въздух беше под „покритието“на топъл въздух (ефектът на температурната инверсия). В резултат на това на 5 декември над британската столица се спусна студена мъгла, която не можа да се разсее. Вътре в него не се натрупваха отработени газове, фабрични емисии, частици сажди от стотици хиляди камини.

Както знаете, мъглите не са необичайни за Лондон, така че в началото жителите не придадоха голямо значение на това явление, но в първия ден започнаха масовите посещения в болниците с оплаквания от възпалено гърло. Смогът се разпръсна на 9 декември и според първата статистика негови жертви станаха около 4000 души. За няколко месеца броят на загиналите е 12 хиляди, а различни респираторни заболявания, свързани с последиците от Големия смог, са открити при 100 хиляди души.

Това беше безпрецедентна екологична катастрофа, след която в Англия започна активното развитие на екологичното законодателство и светът започна сериозно да мисли за регулиране на емисиите.

Но Лондонската катастрофа не беше единствената. Преди нея в американския град Донор на 27-31 октомври 1948 г. се случи подобна ситуация. В резултат на температурната инверсия от сместа от мъгла, дим и сажди започват да изпадат сажди, които покриват къщи, тротоари и тротоари с черно одеяло. За два дни видимостта беше толкова лоша, че жителите трудно намираха пътя към дома.

Скоро лекарите започнаха да бъдат обсадени от кашлящи и задавящи се пациенти, които се оплакваха от липса на въздух, хрема, болка в очите, възпалено гърло и гадене. През следващите четири дни, до началото на проливния дъжд, 5910 души от 14 хиляди жители на града се разболяват. През първите дни 20 души починаха от респираторни усложнения, а други 50 починаха в рамките на един месец. Загинаха и много кучета, котки и птици.

Изследователите, след като анализираха събитията, обвиниха американската цинкова фабрика за емисиите на флуороводород и серен диоксид, които унищожиха почти цялата растителност в радиус от половин миля. Донора цинков завод на Steel.

В Америка проблемите със замърсяването на въздуха възникват все повече през годините. Според проучвания от 60-те и 70-те години на миналия век въздухът над голяма част от източната част на страната е хронично замърсен, особено в градове като Чикаго, Сейнт Луис, Филаделфия и Ню Йорк. На западния бряг Лос Анджелис пострада най-много от замърсяването на въздуха.

През 1953 г. шестдневен смог в Ню Йорк причинява около 200 смъртни случая, през 1963 г. гъста мъгла със сажди и дим отнема живота на 400 души, а през 1966 г. поради многократната температурна инверсия загиват 170 жители на града.

Лос Анджелис започна да страда сериозно от замърсяването на въздуха през 30-те години на миналия век, но тук смогът беше различен: в горещите дни имаше суха мъгла. Това е фотохимичен феномен: мъгла се образува, когато слънчевата светлина реагира с въглеводородни емисии (от изгарянето на петрол) и отработените газове на автомобила.

Оттогава смоговете са класифицирани в два основни типа - "Лондон" и "Лос Анджелис". Смоговете от първия тип възникват в умерено влажен климат през преходния и зимния сезон в големите индустриални градове при липса на вятър и температурна инверсия. Вторият тип е характерен за субтропиците и се появява през лятото при тихо време с интензивно излагане на слънчева радиация на въздуха, пренаситен с транспортни и фабрични емисии.

Смъртта на хората от мръсен въздух е настъпила не само поради очевидни причинени от човека бедствия и процъфтяваща индустрия, но и поради природни аномалии и нерационално използване на земята.

Най-странната и неочаквана беше историята, която се разигра в африканския Камерун на езерото Ниос, от чиито води през 1986 г. избяга огромно количество въглероден диоксид, който уби всички живи същества наоколо, включително 2000 местни жители. Но такива естествени случаи на въглеродно отравяне са по-скоро изключение, тъй като в края на 20-ти век хората страдат повече от собствените си неразумни действия в областта на обработката на земеделски земи и горски площи.

Индонезийските пожари от 1997-1998 г., включително Сингапур, Малайзия, Тайланд, Виетнам и Бруней, бяха най-тежките в историята по това време. През този период в страната се засилва промишлената сеч, пресушават се торфени блата и блата за засаждане на маслена палма и ориз. Индонезийските гори винаги са били устойчиви на изгаряне, дори когато хората са практикували селско стопанство, но сега те са уязвими от пожари по време на суша.

Сулфидите, азотните оксиди и пепелта, отделяни от изгарянето в комбинация с промишленото замърсяване, създадоха задушаваща мъгла, която повиши концентрацията на замърсители във въздуха до безпрецедентни височини. Тогава повече от 200 000 жители бяха хоспитализирани със сърдечно-съдови и респираторни заболявания, 240 души загинаха.

Пожарите също са имали дългосрочно въздействие върху здравето на 70-те милиона души в Югоизточна Азия. Според проучване на група учени от Австралия, САЩ и Канада, най-високата смъртност, причинена от дим от пожари в природни зони за периода от 1997 до 2006 г., е регистрирана в Югоизточна Азия (110 хиляди души годишно) и Африка (157 хиляди души годишно).

Авторите отбелязват, че основният увреждащ фактор са частици с диаметър под 2,5 микрона, състоящи се от въглерод и органична материя. Освен че буквално убиват хора, пожарите засегнаха икономиките на страните, унищожиха защитени природни територии, природни резервати, тропически гори и намалиха биоразнообразието.

Тенденцията за прехвърляне на производствен капацитет от развитите към развиващите се страни датира от 60-те години на миналия век. Докато развитите страни, научени от горчив опит, въведоха нови политики, насочени към контрол на емисиите и грижа за околната среда, в Китай, Индия, Азия и Латинска Америка обемите на вредното производство нараснаха. До 90-те години на миналия век тук се преместват предприятия за рафиниране на нефт, започват да се развиват целулозно-хартиената, каучуковата, кожената, химическата промишленост, започва добивът на неметални минерали, както и работата с желязо, стомана и други метали.

Калта над главата ви е по-опасна от калта под краката ви

Още през първото десетилетие на XXI век стана очевидно, че замърсяването на околната среда в страните - индустриални гиганти оказва влияние върху целия свят.

В надпреварата за икономически растеж в началото на 2000-те китайското правителство напълно не обръща внимание на въздействието върху околната среда на многобройните си индустрии. В резултат на това до 2007 г. Китай изпревари Съединените щати по отношение на емисиите на парникови газове и все още заема водеща позиция в производството на CO2. Лошото качество на въздуха в Китай причинява 1,6 милиона смъртни случая годишно, според проучване от 2015 г. на организацията с нестопанска цел Berkeley Earth.

И не само Китай страда - според доклада на State of Global Air Индия, Пакистан, Индонезия, Бангладеш, Нигерия, Съединените щати, Русия, Бразилия и Филипините са сред първите 10 на страните с най-много смъртни случаи поради въздух замърсяване.

През 2015 г. замърсяването на въздуха причини около 8,8 милиона преждевременни смъртни случаи в световен мащаб. А в проучване, публикувано наскоро от научното издание Cardiovascular Research, се казва, че поради замърсяването на въздуха, продължителността на живота на глава от населението е намаляла средно с 2,9 години, главно поради развитието на сърдечно-съдови заболявания. За сравнение: тютюнопушенето намалява същата продължителност на живота с 2,2 години, а болестите като ХИВ и СПИН - с 0,7 години.

Според авторите на работата, ако в момента намалим вредните емисии на изкопаеми горива в атмосферата, тогава продължителността на живота може да се увеличи с 2 години.

Идеята, че повишените нива на замърсяване на въздуха засягат не само дихателната система, но и повишават риска от пристъпи, инфаркти и други сърдечно-съдови заболявания, беше потвърдена още през 2010 г. от Американската сърдечна асоциация. Според група експерти, анализирали данни от епидемиологични, токсикологични и други медицински изследвания за периода от 2004 до 2010 г., този риск се повишава най-силно от замърсяването на въздуха с фини аерозолни частици с размер до 2,5 микрона. Емисиите на тези частици идват главно от транспорт, електроцентрали, изгаряне на изкопаеми горива и горски пожари.

По-късно се оказа, че са ударени не само сърцето и белите дробове, но и мозъкът. В експеримента около 20 000 души в Китай редовно се явяват на тестове по математика и езици в продължение на четири години. На местата, където са живели изследваните, са направени измервания на нивото на серен диоксид, азот и частици с размер под 10 микрона във въздуха. Според окончателните данни се оказа, че замърсяването на въздуха се отразява негативно на когнитивните способности на зрели мъже и хора с ниско ниво на образование. Също така населението, живеещо в неблагоприятна въздушна среда, повишава риска от дегенеративни заболявания (болест на Алцхаймер и други форми на деменция).

През 2018 г. група учени, специализирани в респираторни заболявания, публикуваха заключение, че замърсяването на въздуха може потенциално да навреди на всички органи на човешкото тяло, тъй като малките замърсители навлизат в кръвния поток с вдишване и засягат функционирането на много телесни системи. Това води до риск от развитие на съвсем различни заболявания – от диабет до спонтанни аборти и преждевременно раждане.

Изследователите научиха за дългосрочното въздействие на замърсяването на въздуха върху общественото здраве, когато се заеха да анализират последиците от Големия смог 60 години след инцидента. Доброволци - 2916 души - попълниха въпросници и посочиха наличието на белодробни заболявания в детска и зряла възраст. Отговорите са сравнени с тези на хора, родени през 1945-1955 г. извън Лондон или които са били изложени на смог по-късно. Оказа се, че тези, които Великият е успял да намери в утробата или на възраст от една година, са по-склонни да се разболеят от астма – съответно с 8% и 9,5%.

Един от авторите на изследването Матю Надел също твърди, че извършената работа е актуална не само за Лондон от средата на 20-ти век.„Резултатите показват, че здравето на малките деца, живеещи в силно замърсени райони като Пекин, вероятно ще се промени значително в хода на живота им“, заключава той.

Що се отнася до Русия, повече от 70 милиона души са засегнати от повишените концентрации на суспендирани частици във въздуха, т.е. почти всеки втори жител на страната, пишат авторите на книгата "Основи на оценката на въздействието на замърсената околна среда върху човешкото здраве" B. A. Revich, S. A. Avaliani и P. I. Tikhonova. Суспендираните вещества са азотен и серен диоксид, въглероден окис. Повечето от тези вещества са дразнещи и влияят негативно на състоянието на дихателната система.

Също така във въздуха на някои градове у нас има такива специфични неорганични вещества като мед, живак, олово, сероводород, въглероден дисулфид и флуорни съединения. Замърсяването на въздуха в руските градове води до увеличаване на заболеваемостта при деца (фарингит, конюнктивит, бронхит, бронхиална астма и др.), промени във функциите на външното дишане при възрастни и допълнителна смъртност от около 40 000 души годишно.

Неблагоприятната екологична ситуация вреди и на икономиките на много страни - загубите поради загуба на работна ръка, лечение на заболявания и осигурителни плащания възлизат на около 4,6 трилиона долара годишно, или 6% от световния БВП, според медицинското списание "Lancet". Проучването също така казва, че повече хора умират всяка година от замърсяване на въздуха, водата и почвата, отколкото от затлъстяване, прекомерна консумация на алкохол, автомобилни катастрофи или високи нива на натрий в храната.

И, разбира се, замърсеният въздух оказва огромно влияние върху климата на планетата. Вредата от глобалното затопляне, както и самото затопляне, дълго време не искаха да се приемат сериозно. Трудно е обаче да се спори с безпрецедентното увеличение на концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата - наскоро концентрацията надхвърли 413 части на милион за първи път от последните 650 хиляди години. Ако през 1910 г. съдържанието на CO2 в атмосферата е около 300 части на милион, то през последния век цифрата се е увеличила с повече от 100 части на милион.

Причината за растежа беше същото изгаряне на изкопаеми горива и обезлесяването на значителни участъци от гори, по-специално за разширяването на земеделските земи и градските райони. Експерти и учени в много изследвания отбелязват, че преходът към по-чисти енергийни източници трябва значително да подобри здравето на населението и екологичното състояние на планетата.