Nebezpečí městského vzduchu: starověké teorie a moderna

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Podle WHO devět z deseti lidí na planetě dýchá vzduch s vysokou koncentrací škodlivin. Mikroskopické škodliviny mohou procházet obrannými systémy našeho těla a způsobovat různé nemoci, které si každý rok vyžádají asi sedm milionů životů. To, že vzduch život nejen dává, ale také mu škodí, myslelo lidstvo už v dávných dobách. Tyto znalosti migrovaly do středověku a s rozvojem průmyslu a vědy získaly nové čtení.

Pravděpodobně každý z nás alespoň jednou v životě, opouštějící dům na ulici, cítil, že se vzduchem je něco v nepořádku: buď zápach výfukových plynů, odpadky nebo pálení.

To vše nám samozřejmě přináší určité nepříjemnosti, ale jakmile přestaneme cítit otravná aromata, myslíme si, že nyní je zcela bezpečné zhluboka dýchat. Absence viditelného smogu a nepříjemných pachů však vůbec neznamená, že vzduch kolem je bezpečný, „zdravý“.

Škodlivá mlha je jako podvod

V XIV-XIX století se teorie miasmat rozšířila (starověké řecké μίασμα - "znečištění", "špína"). Nyní se to může zdát směšné, ale tehdejší lékaři předpokládali, že epidemie byly způsobeny „infekčními živly“žijícími v atmosféře, jejichž povaha nebyla známa. Věřilo se, že miasmata (škodlivé výpary) vycházejí z center jejich tvorby (bažinatá voda, odpadní produkty, rozkládající se mrtvoly zvířat v půdě atd.), Pronikají do vzduchu a odtud do lidského těla, což způsobuje destruktivní důsledky v něm.

Teorie miasmat pochází ze starověkého Řecka – sám Hippokrates věřil, že mor nebo nemoc mohou být způsobeny „špatným“vzduchem a nepříjemnými pachy. Tuto myšlenku podporovali i další řečtí lékaři – například Galén byl proti výstavbě měst v blízkosti bažin, protože věřil, že jejich výpary infikují lidi.

Teorie miasmatu se později rozšířila po celé Evropě. V XIV-XV století morové pandemie zvýšily zájem o medicínu a zejména zvídaví zdravotníci začali studovat díla starověkých řeckých vědců. Miasmata se tak na několik staletí zakořenila v myslích lidí a stala se vysvětlením pro výskyt závažných onemocnění.

V 16. století šli evropští lékaři ještě dále a vyslovili hypotézu, že miasmata způsobují onemocnění u těch, kteří častěji riskují své zdraví, například u těch, kteří se rádi koupou. Podle středověkých lékařů mytí těla, rozšiřování pórů, značně usnadnilo pronikání miasmat do těla. V důsledku toho se mezi obyvatelstvem rozšířil názor, že mytí škodí.

Filozof Erasmus Rotterdamský napsal: "Není nic nebezpečnějšího, než když se mnozí vystaví působení stejné páry, zvláště když je jejich těla vystavena teplu." Lidem se zdálo logické, že pokud jsou nemoce přenášeny vzduchem ve formě nejmenších částic z rozložených látek, pak pára urychluje proces infekce. O tom, že vysoké teploty zabíjejí mikroby, zatím nikdo nevěděl, stejně jako o mikrobech samotných.

„Miasmatická“myšlenka rychle zakořenila ve městech, kde panoval hrozný hygienický stav a převládal nepříjemný zápach. Právě zápach se stal charakteristickým znakem teorie miasmatu. Lidé věřili, že epidemie jsou způsobeny zápachem. Obraz hustého, jedovatého mraku, přinášejícího při vdechnutí smrt, se stále častěji objevoval v dílech ilustrátorů a vyvolával skutečnou hysterii: obyvatelé města se začali bát nejen mlhy, ale dokonce i nočního vzduchu, takže okna a dveře byly předtím pevně zamčeny. jít do postele.

Mezi nemoci způsobené miasmaty patřil mor, tyfus, cholera a malárie. Církev a vláda se snažily zachránit před „černou smrtí“čištěním vzduchu pomocí kadidla. I v maskách morových lékařů byl konec zobáku naplněný vonnými bylinami, které prý pomáhaly nenakazit se.

Obětí miasmatické teorie se stala i Čína. Zde se věřilo, že nemoci způsobuje vlhký, „mrtvý“vzduch přicházející z jihočínských hor. Strach z jihočínských bažin hluboce ovlivnil čínskou společnost a historii. Vláda do těchto zemí často vyháněla zločince a další osoby vinné úřady. Málokdo se tam stěhoval sám, a tak byl rozvoj jižní Číny na mnoho let pozastaven.

V polovině 19. století ochromila Itálii malárie a ročně si vyžádala asi 20 tisíc životů. I samotný název nemoci je přímým odkazem na její „miasmatický“původ – ve středověku italské malo znamenalo „špatný“(+ árie, „vzduch“).

Přibližně ve stejnou dobu čelily Anglie a Francie masivnímu propuknutí cholery. Vrcholem krize bylo léto 1858, které vešlo do dějin jako Velký smrad. Horké počasí pro Londýn, nedostatek odpadních vod a systematický sběr odpadu vedly ke znečištění Temže, kam po mnoho let padal obsah komorových hrnců, zkažené jídlo a dokonce i mrtvá těla (žulové nábřeží řeky ještě nebylo vybudováno a lidé se tam často utopili).

Město páchlo hnilobou a špínou, všichni se děsili smradu, který všude vládl. Navíc Temže a s ní přilehlé řeky sloužily jako zdroj pitné vody pro obyvatele města, takže „letní průjem“(tyfus) byl mezi Londýňany běžný a cholera si i nadále vyžádala tisíce obětí. Pak už nikoho nenapadlo vařit vodu, všichni ji pili syrovou.

Ale bylo to právě toto vyvrcholení lidského utrpení, které podnítilo rozhodnou akci: městské inženýrské sítě zahájily největší inženýrský projekt té doby. Pod vedením Josepha Baseljeta byl během následujících šesti let vytvořen kanalizační systém, který odděloval odpad od hlavního přívodu vody a odváděl jej jinam.

Obsah kanalizace byl shromažďován v obrovských nádržích východně od Londýna a při odlivu vypouštěn do moře. Tento princip fungování kanalizačního systému umožňoval dlouhou dobu obejít se bez čistíren, k jejichž výstavbě došlo až ve 20. století. Poslední epidemie cholery se objevila v Londýně v 60. letech 19. století a postupem času se z Velkého zápachu stala jen vzdálená vzpomínka.

Miasmata tak ovlivnila kvalitativní skok v životní úrovni Londýňanů a poté i Evropanů. S objevem mikroorganismů na konci 19. století se samozřejmě ukázalo, že nemoci nezpůsobuje „škodlivý“vzduch.

Cesta k vyvrácení teorie miasmat byla dlouhá a zahájil ji anatom Filippo Pacini, který v Londýně zkoumal pandemii cholery. V roce 1854 objevil bakterii Vibrio cholerae (Vibrio cholerae) ve špinavé vodě, ale pak mu nikdo nevěřil - lidé si epidemii, která se na čas zastavila, vysvětlovali ztrátou čichu mezi obyvatelstvem po pokusu vládních služeb o očistu. město se silnými chemikáliemi.

Vyvrácení předložil také britský lékař John Snow, který provedl experimenty a zjistil, že buňky cholery (nemoc v té době neznámá) se dělí a množí svůj druh, stejně jako živočišná nebo rostlinná hmota. V roce 1857 pak Louis Pasteur ukázal, že fermentace je založena na růstu mikroorganismů a v roce 1865 seznámil vědeckou komunitu se svou dnes již slavnou teorií, podle níž jsou nemoci způsobeny násilnou činností bakterií. V roce 1883 zasadil Robert Koch miasmatům zdrcující ránu, po níž se tento termín stal beznadějně zastaralým. Vědec prokázal mikrobiální základ tuberkulózy, antraxu a cholery.

Nyní díky těmto vědeckým objevům víme, že malárii šíří komáři, dýmějový mor nemocné blechy na krysách a cholera žije ve znečištěných vodních plochách.

"Země potřebuje parní lokomotivy…"

Přes četné epidemie průmyslová revoluce 18.-19. století skutečně proběhla. Svět se dozvěděl o skrytém potenciálu uhlí, začal se rozvíjet chemický průmysl a to nemohlo ovlivnit životní prostředí. Pokud zprvu nikoho nenapadla myšlenka na průmyslové znečišťující látky, pak v polovině 20. století bylo zřejmé, že v hospodářsky vyspělých regionech – Evropě, Severní Americe a Japonsku – se kvalita ovzduší znatelně zhoršuje a nyní skutečně škodí lidem. zdraví.

Doslova o století později, v roce 1952, dojde v Londýně k další tragédii, která bude horší než epidemie cholery. Tato událost vstoupila do dějin jako Velký smog: město zahalila jedovatá mlha a na čtyři dny ho paralyzovala. Zima toho roku přišla brzy, a tak uhelné elektrárny fungovaly na plný výkon, lidé roztápěli v domácnostech krby – také pomocí uhlí.

Navíc se „dobré“uhlí v poválečné krizi vyváželo a pro domácí použití v zemi používali levnější suroviny se sirnými příměsmi, což vedlo ke vzniku zvláště štiplavého kouře. Mimochodem, v těchto letech byly městské tramvaje aktivně nahrazeny autobusy s dieselovými motory.

4. prosince se Londýn propadl do anticyklonální akční zóny: stojatý studený vzduch byl pod „krytem“teplého vzduchu (efekt teplotní inverze). V důsledku toho se 5. prosince snesla na britskou metropoli studená mlha, která se nemohla rozptýlit. Uvnitř se nehromadily žádné výfukové plyny, tovární emise, částice sazí ze stovek tisíc topenišť.

Jak víte, pro Londýn nejsou mlhy neobvyklé, takže obyvatelé zpočátku tomuto jevu nepřikládali velký význam, ale první den začaly hromadné návštěvy nemocnic se stížnostmi na bolest v krku. Smog se rozptýlil 9. prosince a jeho obětí se podle prvních statistik stalo asi 4000 lidí. Několik měsíců bylo obětí 12 tisíc a různá respirační onemocnění spojená s následky Velkého smogu byla zjištěna u 100 tisíc lidí.

Byla to bezprecedentní ekologická katastrofa, po které se v Anglii rozběhl aktivní vývoj environmentální legislativy a svět začal vážně uvažovat o regulaci emisí.

Londýnská katastrofa ale nebyla jediná. Před ní v americkém městě Donor ve dnech 27. – 31. října 1948 nastala podobná situace. V důsledku teplotní inverze začaly ze směsi mlhy, kouře a sazí vypadávat saze, které pokrývaly domy, chodníky a chodníky černou pokrývkou. Dva dny byla viditelnost tak špatná, že obyvatelé stěží našli cestu domů.

Brzy začali být lékaři v obležení kašlajících a dusivých pacientů, kteří si stěžovali na nedostatek vzduchu, rýmu, bolesti očí, bolest v krku a nevolnost. Během následujících čtyř dnů, dokud nezačal silný déšť, onemocnělo 5910 lidí ze 14 tisíc obyvatel města. V prvních dnech zemřelo na respirační komplikace 20 lidí, dalších 50 zemřelo do měsíce. Mnoho psů, koček a ptáků také zemřelo.

Výzkumníci po analýze událostí obvinili americkou zinkovou továrnu za emise fluorovodíku a oxidu siřičitého, které zničily téměř veškerou vegetaci v okruhu půl míle. Steel's Donora Zinc Works.

V Americe se v průběhu let stále častěji objevují problémy se znečištěním ovzduší. Podle studií z 60. a 70. let 20. století byl vzduch nad velkou částí východní části země chronicky znečištěný, zejména ve městech jako Chicago, St. Louis, Philadelphia a New York. Na západním pobřeží trpělo znečištěním ovzduší nejvíce Los Angeles.

V roce 1953 šestidenní smog v New Yorku způsobil asi 200 mrtvých, v roce 1963 hustá mlha se sazemi a kouřem připravila o život 400 lidí a v roce 1966 kvůli opakované teplotní inverzi zemřelo 170 obyvatel města.

Los Angeles začalo těžce trpět znečištěním ovzduší ve 30. letech 20. století, ale zde byl smog jiný: v horkých dnech se vyskytovala suchá mlha. Jde o fotochemický jev: zákal se tvoří, když sluneční světlo reaguje s emisemi uhlovodíků (ze spalování ropy) a výfukovými plyny automobilů.

Od té doby byly smogy klasifikovány do dvou hlavních typů - "Londýn" a "Los Angeles". Smogy prvního typu vznikají v mírně vlhkém klimatu během přechodného a zimního období ve velkých průmyslových městech bez větru a teplotní inverze. Druhý typ je charakteristický pro subtropy a objevuje se v létě za klidného počasí s intenzivním působením slunečního záření na ovzduší přesycené dopravou a továrními emisemi.

Smrt lidí ze špinavého vzduchu nastala nejen kvůli zjevným katastrofám způsobeným člověkem a prosperujícímu průmyslu, ale také kvůli přírodním anomáliím a iracionálnímu využívání půdy.

Nejpodivnější a nejneočekávanější byl příběh, který se odehrál v africkém Kamerunu na jezeře Nyos, z jehož vod v roce 1986 uniklo obrovské množství oxidu uhličitého, který zabil vše živé kolem, včetně 2000 místních lidí. Takovéto přirozené případy otrav uhlíkem jsou ale spíše výjimkou, protože koncem 20. století lidé více trpěli vlastním nepřiměřeným jednáním v oblasti nakládání se zemědělskou půdou a lesními plochami.

Indonéské požáry v letech 1997-1998, včetně Singapuru, Malajsie, Thajska, Vietnamu a Bruneje, byly v té době nejhorší v historii. Během tohoto období v zemi zesílila průmyslová těžba dřeva a rašeliniště a bažiny byly vysušeny pro výsadbu palmy olejné a rýže. Indonéské lesy byly vždy odolné vůči vypalování, i když lidé provozovali zemědělství typu „slash-and-burn“, ale nyní jsou během sucha zranitelné vůči požárům.

Sulfidy, oxidy dusíku a popel ze spalování v kombinaci s průmyslovým znečištěním vytvořily dusivý opar, který zvýšil koncentraci znečišťujících látek ve vzduchu do bezprecedentních výšek. Poté bylo hospitalizováno více než 200 000 obyvatel s kardiovaskulárními a respiračními chorobami, 240 lidí zemřelo.

Požáry mají také dlouhodobý dopad na zdraví 70 milionů lidí v jihovýchodní Asii. Podle studie skupiny vědců z Austrálie, USA a Kanady byla nejvyšší úmrtnost způsobená kouřem z požárů v přírodních oblastech za období 1997 až 2006 zaznamenána v jihovýchodní Asii (110 tisíc lidí ročně) a Africe (157 tisíc lidí za rok).

Autoři poznamenávají, že hlavním škodlivým faktorem jsou částice o průměru menším než 2,5 mikronu, skládající se z uhlíku a organické hmoty. Kromě toho, že požáry doslova zabíjely lidi, zasáhly ekonomiky zemí, zničily chráněná přírodní území, přírodní rezervace, deštné pralesy a snížily biodiverzitu.

Trend přesunu výrobní kapacity z rozvinutých do rozvojových zemí se datuje od 60. let 20. století. Zatímco rozvinuté země, poučené hořkými zkušenostmi, zaváděly nové politiky zaměřené na kontrolu emisí a péči o životní prostředí, v Číně, Indii, Asii a Latinské Americe objemy škodlivé produkce rostly. Do 90. let se sem přestěhovaly podniky na zpracování ropy, začal se rozvíjet průmysl celulózy a papíru, gumárenský, kožedělný, chemický, začala těžba nerudných nerostů a také práce se železem, ocelí a dalšími kovy.

Bláto nad hlavou je nebezpečnější než bláto pod nohama

Již v prvním desetiletí 21. století se ukázalo, že znečištění životního prostředí v zemích - průmyslových gigantech má dopad na celý svět.

V závodě o ekonomický růst na počátku 21. století byla čínská vláda zcela lhostejná k dopadu mnoha průmyslových odvětví na životní prostředí. V důsledku toho Čína do roku 2007 předstihla Spojené státy v emisích skleníkových plynů a stále zaujímá vedoucí pozici v produkci CO2. Podle studie neziskové organizace Berkeley Earth z roku 2015 způsobuje špatná kvalita ovzduší v Číně 1,6 milionu úmrtí ročně.

A není to jen Čína, kdo trpí – podle zprávy State of Global Air patří Indie, Pákistán, Indonésie, Bangladéš, Nigérie, Spojené státy americké, Rusko, Brazílie a Filipíny mezi 10 zemí s nejvyšším počtem úmrtí v důsledku letecké dopravy. znečištění.

V roce 2015 způsobilo znečištění ovzduší asi 8,8 milionu předčasných úmrtí po celém světě. A ve studii, kterou nedávno zveřejnila vědecká publikace Cardiovascular Research, se říká, že kvůli znečištění ovzduší se průměrná délka života na hlavu snížila v průměru o 2,9 roku, a to především kvůli rozvoji kardiovaskulárních onemocnění. Pro srovnání: kouření snižuje stejnou délku života o 2, 2 roky a nemoci jako HIV a AIDS - o 0, 7 let.

Podle autorů práce, pokud snížíme škodlivé emise fosilních paliv do atmosféry právě teď, pak se délka života může zvýšit o 2 roky.

Myšlenku, že zvýšená úroveň znečištění ovzduší ovlivňuje nejen dýchací soustavu, ale také zvyšuje riziko záchvatů, srdečních infarktů a dalších kardiovaskulárních onemocnění, potvrdila již v roce 2010 American Heart Association. Podle skupiny odborníků, kteří analyzovali data z epidemiologických, toxikologických a dalších lékařských studií za období 2004 až 2010, toto riziko nejvýrazněji zvyšuje znečištění ovzduší jemnými aerosolovými částicemi do velikosti 2,5 mikronu. Emise těchto částic pocházejí především z dopravy, elektráren, spalování fosilních paliv a lesních požárů.

Později se ukázalo, že zasaženo nebylo jen srdce a plíce, ale i mozek. V experimentu asi 20 000 lidí v Číně pravidelně během čtyř let absolvovalo testy z matematiky a jazyků. V místech, kde testované osoby žily, byla provedena měření hladiny oxidu siřičitého, dusíku a částic o velikosti menší než 10 mikronů ve vzduchu. Podle konečných údajů se ukázalo, že znečištění ovzduší negativně ovlivňuje kognitivní schopnosti zralých mužů a lidí s nízkým vzděláním. Rovněž populace žijící v nepříznivém vzdušném prostředí zvyšuje riziko degenerativních onemocnění (Alzheimerova a další formy demence).

V roce 2018 skupina vědců specializujících se na onemocnění dýchacích cest zveřejnila závěr, že znečištěné ovzduší může potenciálně poškodit všechny orgány lidského těla, protože drobné znečišťující látky se vdechováním dostávají do krevního oběhu a ovlivňují fungování mnoha tělesných systémů. To vede k riziku vzniku zcela jiných onemocnění – od cukrovky po potraty a předčasný porod.

Vědci se dozvěděli o dlouhodobém dopadu znečištění ovzduší na veřejné zdraví, když se 60 let po incidentu zavázali analyzovat důsledky velkého smogu. Dobrovolníci - 2 916 osob - vyplňovali dotazníky a indikovali přítomnost plicních onemocnění v dětství a dospělosti. Odpovědi byly porovnány s odpověďmi lidí narozených v letech 1945-1955 mimo Londýn nebo těch, kteří byli později vystaveni smogu. Ukázalo se, že ti, které Veliký našel v děloze nebo ve věku jednoho roku, měli vyšší pravděpodobnost, že onemocní astmatem – o 8 %, respektive o 9,5 %.

Jeden z autorů studie Matthew Nadell také tvrdí, že odvedená práce je relevantní nejen pro Londýn poloviny 20. století.„Výsledky ukazují, že zdraví malých dětí žijících ve vysoce znečištěných oblastech, jako je Peking, se pravděpodobně v průběhu jejich života výrazně změní,“uzavírá.

Pokud jde o Rusko, více než 70 milionů lidí je postiženo zvýšenou koncentrací suspendovaných částic v ovzduší, tzn. téměř každý druhý obyvatel země píší autoři knihy „Základy posuzování vlivu znečištěného životního prostředí na lidské zdraví“B. A. Revich, S. A. Avaliani a P. I. Tikhonova. Suspendovanými látkami jsou oxidy dusíku a siřičité, oxid uhelnatý. Většina těchto látek je dráždivá a negativně ovlivňuje stav dýchacího systému.

Také v ovzduší některých měst u nás jsou tak specifické anorganické látky jako měď, rtuť, olovo, sirovodík, sirouhlík a fluoridové sloučeniny. Znečištění ovzduší v ruských městech vede ke zvýšení výskytu dětí (faryngitida, konjunktivitida, bronchitida, bronchiální astma atd.), změnám ve funkcích vnějšího dýchání u dospělých a další úmrtnosti asi 40 000 lidí ročně.

Nepříznivá situace v oblasti životního prostředí poškozuje také ekonomiky mnoha zemí – ztráty v důsledku ztráty pracovní síly, léčby nemocí a plateb pojištění dosahují podle lékařského časopisu „Lancet“přibližně 4,6 bilionu dolarů ročně, neboli 6 % světového HDP.. Studie také uvádí, že ročně zemře více lidí na znečištění ovzduší, vody a půdy než na obezitu, nadměrnou konzumaci alkoholu, dopravní nehody nebo vysokou hladinu sodíku v potravinách.

A samozřejmě, znečištěný vzduch má obrovský vliv na klima planety. Škody způsobené globálním oteplováním, stejně jako oteplování samotné, se dlouho nechtěly brát vážně. S bezprecedentním nárůstem koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře však lze jen těžko polemizovat – nedávno koncentrace poprvé za posledních 650 tisíc let přesáhla 413 ppm. Jestliže v roce 1910 byl obsah CO2 v atmosféře asi 300 ppm, pak za poslední století toto číslo vzrostlo o více než 100 ppm.

Důvodem růstu bylo stejné spalování fosilních paliv a odlesňování významných ploch lesů, zejména pro rozšiřování zemědělské půdy a městských oblastí. Odborníci a vědci v mnoha studiích upozorňují, že přechod na čistší zdroje energie by měl výrazně zlepšit zdraví obyvatel a ekologický stav planety.