Het gevaar van stedelijke lucht: oude theorieën en moderniteit

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-16 16:13

Volgens de WHO ademen negen op de tien mensen op aarde lucht met een hoge concentratie aan vervuilende stoffen in. Microscopische verontreinigende stoffen kunnen door de afweersystemen van ons lichaam gaan en een verscheidenheid aan ziekten veroorzaken die elk jaar ongeveer zeven miljoen levens eisen. Dat lucht niet alleen leven schenkt, maar ook schaadt, dacht de mensheid in de oudheid terug. Deze kennis migreerde naar de Middeleeuwen en met de ontwikkeling van de industrie en de wetenschap kreeg het een nieuwe lezing.

Waarschijnlijk heeft ieder van ons minstens één keer in ons leven, toen we het huis op straat verlieten, het gevoel gehad dat er iets mis was met de lucht: ofwel de geur van uitlaatgassen, of afval, of branden.

Dit alles geeft ons natuurlijk wat ongemak, maar zodra we geen vervelende aroma's meer voelen, denken we dat het nu redelijk veilig is om diep te ademen. De afwezigheid van zichtbare smog en onaangename geuren betekent echter helemaal niet dat de lucht rondom veilig, "gezond" is.

Schadelijke mist is als bedrog

In de XIV-XIX eeuw werd de theorie van miasmen wijdverbreid (oud-Grieks μίασμα - "vervuiling", "vuiligheid"). Nu lijkt dit misschien belachelijk, maar de artsen van die tijd gingen ervan uit dat epidemieën werden veroorzaakt door "besmettelijke elementen" die in de atmosfeer leefden, waarvan de aard niet bekend was. Men geloofde dat miasma's (schadelijke dampen) afkomstig zijn van de centra van hun formatie (moeraswater, afvalproducten, rottende lijken van dieren in de bodem, enz.), doordringen in de lucht en van daaruit - in het menselijk lichaam, waardoor destructieve consequenties daarin.

De theorie van miasma's kwam uit het oude Griekenland - Hippocrates zelf geloofde dat pest of ziekte veroorzaakt kon worden door "slechte" lucht en onaangename geuren. Dit idee werd ondersteund door andere Griekse artsen - Galenus was bijvoorbeeld tegen de bouw van steden in de buurt van moerassen, omdat hij geloofde dat hun dampen mensen infecteerden.

De miasmatheorie verspreidde zich later over heel Europa. In de XIV-XV eeuw namen pandemieën van de pest toe in de geneeskunde, en vooral nieuwsgierige medische werkers begonnen de werken van oude Griekse wetenschappers te bestuderen. Dus miasma's wortelden gedurende verschillende eeuwen in de hoofden van mensen en werden een verklaring voor het optreden van ernstige ziekten.

In de 16e eeuw gingen Europese artsen nog verder en veronderstelden dat miasma's ziekte veroorzaakten bij degenen die vaker hun gezondheid op het spel zetten, zoals degenen die graag in bad gaan. Volgens middeleeuwse artsen vergemakkelijkte het wassen van het lichaam, het verwijden van de poriën, de penetratie van miasma's in het lichaam aanzienlijk. Daardoor is onder de bevolking de mening verspreid dat wassen schadelijk is.

De filosoof Erasmus van Rotterdam schreef: "Er is niets gevaarlijker dan wanneer velen zich blootstellen aan de werking van dezelfde damp, vooral wanneer hun lichaam wordt blootgesteld aan hitte." Het leek mensen logisch dat als ziekten door de lucht worden gedragen in de vorm van de kleinste deeltjes van afgebroken stoffen, de stoom het infectieproces versnelt. Dat hoge temperaturen microben doden, wist nog niemand, evenals over de microben zelf.

Het "miasmatische" idee kreeg snel wortel in steden waar er een vreselijke onhygiënische toestand was en onaangename geuren de overhand hadden. Het is de stank die het kenmerk is geworden van de miasmatheorie. Mensen geloofden dat epidemieën werden veroorzaakt door stank. Het beeld van een dikke, giftige wolk, die bij inademing de dood veroorzaakt, verscheen steeds vaker in de werken van illustratoren en veroorzaakte echte hysterie: de stedelingen begonnen niet alleen mist te vrezen, maar zelfs de nachtlucht, dus de ramen en deuren waren stevig op slot naar bed gaan.

Ziekten veroorzaakt door miasma's omvatten pest, buiktyfus, cholera en malaria. De kerk en overheid probeerden zichzelf te redden van de "zwarte dood" door de lucht te zuiveren met behulp van wierook. Zelfs in de maskers van pestdokters was het uiteinde van de snavel gevuld met geurige kruiden, die zogenaamd hielpen om niet geïnfecteerd te raken.

China werd ook het slachtoffer van de miasmatische theorie. Hier geloofde men dat ziekten werden veroorzaakt door vochtige, "dode" lucht die uit de bergen van Zuid-China kwam. De angst voor de Zuid-Chinese moerassen heeft de Chinese samenleving en geschiedenis sterk beïnvloed. De regering verdreef vaak criminelen en andere mensen die schuldig waren aan de autoriteiten naar deze landen. Weinigen verhuisden daar alleen, dus de ontwikkeling van Zuid-China lag jarenlang stil.

In het midden van de 19e eeuw verlamde malaria Italië en eiste jaarlijks ongeveer 20 duizend levens. Zelfs de naam van de ziekte is een directe verwijzing naar zijn "miasmatische" oorsprong - in de middeleeuwen betekende de Italiaanse malo "slecht" (+ aria, "lucht").

Rond dezelfde tijd kregen Engeland en Frankrijk te maken met een massale uitbraak van cholera. Het hoogtepunt van de crisis was de zomer van 1858, die de geschiedenis in ging als de Grote Stank. Het warme weer voor Londen, gebrek aan riolering en systematische afvalinzameling leidden tot de vervuiling van de Theems, waar jarenlang de inhoud van kamerpotten, bedorven voedsel en zelfs dode lichamen viel (de granieten oever van de rivier was nog niet gebouwd en mensen verdronken daar vaak).

De stad rook naar rot en vuil, iedereen was bang voor de stank die overal hing. Bovendien dienden de Theems en de aangrenzende rivieren als een bron van drinkwater voor de stedelingen, dus "zomerdiarree" (tyfus) kwam veel voor onder Londenaren, en cholera bleef duizenden levens eisen. Toen kwam het nooit bij iemand op om water te koken, iedereen dronk het rauw.

Maar het was juist dit hoogtepunt van menselijk lijden dat tot beslissende actie leidde: de nutsbedrijven van de stad begonnen aan het grootste technische project van die tijd. Onder leiding van Joseph Baseljet werd in de komende zes jaar een rioleringssysteem aangelegd, waarbij het afval van de hoofdwatervoorziening werd gescheiden en naar elders werd afgevoerd.

De inhoud van het riool werd opgevangen in enorme reservoirs ten oosten van Londen en bij eb in zee gedumpt. Dit principe van de werking van het rioleringssysteem maakte het lange tijd mogelijk om te doen zonder behandelingsfaciliteiten, waarvan de bouw pas in de 20e eeuw werd bijgewoond. De laatste cholera-uitbraak vond plaats in Londen in de jaren 1860, en na verloop van tijd werd de Grote Stank slechts een verre herinnering.

Zo beïnvloedden de miasma's een kwalitatieve sprong in de levensstandaard van Londenaren en vervolgens van Europeanen. Met de ontdekking van micro-organismen aan het einde van de 19e eeuw werd natuurlijk duidelijk dat ziekten niet werden veroorzaakt door "schadelijke" lucht.

De weg om de theorie van miasma's te weerleggen was lang en werd ingeslagen door de anatoom Filippo Pacini, die in Londen onderzoek deed naar de cholera-pandemie. In 1854 ontdekte hij de bacterie Vibrio cholerae (Vibrio cholerae) in vuil water, maar toen geloofde niemand hem - mensen verklaarden de uitbraak die een tijdje was gestopt door het verlies van geur onder de bevolking na een poging van overheidsdiensten om te reinigen de stad met sterke chemicaliën.

Weerleggingen werden ook naar voren gebracht door de Britse arts John Snow, die experimenten deed en zag dat de cellen van cholera (een destijds onbekende ziekte) hun soort delen en vermenigvuldigen, net als dierlijk of plantaardig materiaal. Toen, in 1857, toonde Louis Pasteur aan dat fermentatie gebaseerd is op de groei van micro-organismen, en in 1865 introduceerde hij de wetenschappelijke gemeenschap in zijn nu beroemde theorie, volgens welke ziekten worden veroorzaakt door de gewelddadige activiteit van bacteriën. In 1883 bracht Robert Koch de miasma's een verpletterende slag toe, waarna de term hopeloos achterhaald raakte. De wetenschapper bewees de microbiële basis van tuberculose, miltvuur en cholera.

Dankzij deze wetenschappelijke ontdekkingen weten we nu dat malaria wordt verspreid door muggen, builenpest door zieke vlooien op ratten en dat cholera leeft in vervuilde wateren.

Het land heeft stoomlocomotieven nodig…

Ondanks talrijke epidemieën vond de industriële revolutie van de 18e-19e eeuw plaats. De wereld leerde over het verborgen potentieel van steenkool, de chemische industrie begon zich te ontwikkelen en dit kon niet anders dan het milieu beïnvloeden. Als aanvankelijk niemand aan industriële verontreinigende stoffen dacht, werd het tegen het midden van de 20e eeuw duidelijk dat in economisch ontwikkelde regio's - Europa, Noord-Amerika en Japan - de luchtkwaliteit merkbaar verslechterde en nu daadwerkelijk schade toebrengt aan de mens Gezondheid.

Letterlijk een eeuw later, in 1952, zal er in Londen nog een tragedie plaatsvinden, die erger zal zijn dan de cholera-epidemie. Deze gebeurtenis ging de geschiedenis in als de Grote Smog: een giftige mist omhulde de stad en legde haar vier dagen lam. De winter viel dat jaar vroeg, dus kolencentrales draaiden op volle capaciteit, mensen stookten open haarden in hun huizen - ook met behulp van kolen.

Bovendien werd in de naoorlogse crisis "goede" kolen geëxporteerd en voor thuisgebruik in het land gebruikten ze goedkopere grondstoffen met zwavelverontreinigingen, wat leidde tot de vorming van een bijzonder scherpe rook. Trouwens, in die jaren werden stadstrams actief vervangen door bussen met dieselmotoren.

Op 4 december viel Londen in de anticycloonactiezone: stilstaande koude lucht bevond zich onder de "dekking" van warme lucht (het effect van temperatuurinversie). Als gevolg daarvan daalde op 5 december een koude mist neer over de Britse hoofdstad, die niet kon verdwijnen. Binnenin verzamelde het geen uitlaatgassen, fabrieksemissies, roetdeeltjes van honderdduizenden open haarden.

Zoals u weet, is mist niet ongewoon voor Londen, dus aanvankelijk hechtten bewoners niet veel belang aan dit fenomeen, maar op de eerste dag begonnen massale bezoeken aan ziekenhuizen met klachten van een zere keel. De smog verspreidde zich op 9 december en volgens de eerste statistieken werden ongeveer 4.000 mensen het slachtoffer. Gedurende enkele maanden was het dodental 12 duizend en werden bij 100 duizend mensen verschillende aandoeningen van de luchtwegen gevonden die verband hielden met de gevolgen van de Grote Smog.

Het was een ongekende milieuramp, waarna in Engeland de actieve ontwikkeling van milieuwetgeving begon en de wereld serieus begon na te denken over het reguleren van emissies.

Maar de ramp in Londen was niet de enige. Voor haar in de Amerikaanse stad Donor op 27-31 oktober 1948 deed zich een soortgelijke situatie voor. Als gevolg van de temperatuurinversie begon roet uit het mengsel van mist, rook en roet te vallen, dat huizen, trottoirs en trottoirs bedekte met een zwarte deken. Twee dagen lang was het zicht zo slecht dat de bewoners de weg naar huis nauwelijks konden vinden.

Al snel werden artsen belaagd door hoestende en verstikkende patiënten die klaagden over gebrek aan lucht, loopneus, pijn in de ogen, keelpijn en misselijkheid. In de komende vier dagen, totdat de zware regen begon, werden 5910 mensen van de 14 duizend inwoners van de stad ziek. In de eerste dagen stierven 20 mensen aan luchtwegcomplicaties en nog eens 50 stierven binnen een maand. Ook stierven veel honden, katten en vogels.

Na analyse van de gebeurtenissen gaven onderzoekers de Amerikaanse zinkfabriek de schuld van de uitstoot van waterstoffluoride en zwaveldioxide, die bijna alle vegetatie binnen een straal van 800 meter vernietigden. Steel's Donora Zinc Works.

In Amerika zijn er in de loop der jaren steeds meer problemen ontstaan met luchtvervuiling. Volgens studies uit de jaren zestig en zeventig was de lucht boven een groot deel van het oostelijke deel van het land chronisch vervuild, vooral in steden als Chicago, St. Louis, Philadelphia en New York. Aan de westkust had Los Angeles het meest te lijden van luchtvervuiling.

In 1953 veroorzaakte een zesdaagse smog in New York ongeveer 200 doden, in 1963 kostte een dichte mist met roet en rook het leven aan 400 mensen en in 1966 stierven 170 inwoners van de stad als gevolg van de herhaalde temperatuurinversie.

Los Angeles begon in de jaren dertig ernstig te lijden onder luchtvervuiling, maar hier was de smog anders: droge mist ontstond op warme dagen. Dit is een fotochemisch fenomeen: nevel wordt gevormd wanneer zonlicht reageert met koolwaterstofemissies (van aardolieverbranding) en auto-uitlaatgassen.

Sindsdien zijn smogs ingedeeld in twee hoofdtypen - "Londen" en "Los Angeles". Smogs van het eerste type ontstaan in matig vochtige klimaten tijdens de overgangs- en winterseizoenen in grote industriële steden bij afwezigheid van wind en temperatuurinversie. Het tweede type is kenmerkend voor de subtropen en verschijnt in de zomer bij rustig weer met intense blootstelling aan zonnestraling op de lucht die oververzadigd is met transport- en fabrieksemissies.

De dood van mensen door vuile lucht vond niet alleen plaats door duidelijke door de mens veroorzaakte rampen en een bloeiende industrie, maar ook door natuurlijke afwijkingen en irrationeel landgebruik.

Het vreemdste en meest onverwachte was het verhaal dat zich afspeelde in Afrikaans Kameroen aan het Nyos-meer, uit de wateren waarvan in 1986 een enorme hoeveelheid kooldioxide ontsnapte, waarbij alle levende wezens om het leven kwamen, waaronder 2.000 lokale mensen. Maar dergelijke natuurlijke gevallen van koolstofvergiftiging zijn eerder een uitzondering, want tegen het einde van de 20e eeuw hadden mensen meer last van hun eigen onredelijke acties op het gebied van de omgang met landbouwgrond en bosgebieden.

De Indonesische branden van 1997-1998, waaronder Singapore, Maleisië, Thailand, Vietnam en Brunei, waren destijds de ergste ooit. Tijdens deze periode nam de industriële houtkap in het land toe en werden veenmoerassen en moerassen drooggelegd voor het planten van oliepalmen en rijst. Indonesische bossen zijn altijd bestand geweest tegen verbranding, zelfs toen mensen slash-and-burn-landbouw beoefenden, maar nu zijn ze kwetsbaar voor branden tijdens droogte.

Sulfiden, stikstofoxiden en as die vrijkomen bij verbranding, gecombineerd met industriële vervuiling, hebben een verstikkende waas gecreëerd die de concentratie van verontreinigende stoffen in de lucht tot ongekende hoogten heeft doen stijgen. Toen werden meer dan 200.000 inwoners in het ziekenhuis opgenomen met hart- en luchtwegaandoeningen, 240 mensen stierven.

De branden hebben ook een langdurige impact gehad op de gezondheid van de 70 miljoen mensen in Zuidoost-Azië. Volgens een onderzoek van een groep wetenschappers uit Australië, de VS en Canada werd de hoogste sterfte door rook van branden in natuurgebieden voor de periode van 1997 tot 2006 geregistreerd in Zuidoost-Azië (110 duizend mensen per jaar) en Afrika (157 duizend mensen in jaar).

De auteurs merken op dat de belangrijkste schadelijke factor deeltjes zijn met een diameter van minder dan 2,5 micron, bestaande uit koolstof en organisch materiaal. Naast het letterlijk doden van mensen, hebben de branden de economieën van landen getroffen, beschermde natuurgebieden, natuurreservaten, regenwouden vernietigd en de biodiversiteit verminderd.

De trend om productiecapaciteit over te hevelen van ontwikkelde naar ontwikkelingslanden dateert van de jaren zestig. Terwijl ontwikkelde landen, geleerd door bittere ervaring, nieuw beleid introduceerden dat gericht was op het beheersen van emissies en zorg voor het milieu, in China, India, Azië en Latijns-Amerika, namen de hoeveelheden schadelijke productie toe. Tegen de jaren negentig verhuisden olieraffinaderijen hierheen, de pulp- en papier-, rubber-, leer- en chemische industrie begonnen zich te ontwikkelen, de winning van niet-metalen mineralen begon, evenals het werk met ijzer, staal en andere metalen.

Modder boven je hoofd is gevaarlijker dan modder onder je voeten

Al in het eerste decennium van de eenentwintigste eeuw werd het duidelijk dat milieuvervuiling in landen - industriële reuzen een impact heeft op de hele wereld.

In de race voor economische groei in het begin van de jaren 2000 was de Chinese regering zich totaal niet bewust van de milieu-impact van haar vele industrieën. Als gevolg hiervan heeft China in 2007 de Verenigde Staten overtroffen wat betreft de uitstoot van broeikasgassen en neemt het nog steeds een leidende positie in op het gebied van CO2-productie. Slechte luchtkwaliteit in China veroorzaakt 1,6 miljoen doden per jaar, volgens een onderzoek uit 2015 van de non-profitorganisatie Berkeley Earth.

En het is niet alleen China dat lijdt - volgens het State of Global Air-rapport behoren India, Pakistan, Indonesië, Bangladesh, Nigeria, de Verenigde Staten, Rusland, Brazilië en de Filippijnen tot de top 10 van landen met de meeste doden door lucht vervuiling.

In 2015 veroorzaakte luchtvervuiling wereldwijd ongeveer 8,8 miljoen vroegtijdige sterfgevallen. En in een recent gepubliceerd onderzoek van de wetenschappelijke publicatie Cardiovascular Research wordt gezegd dat door luchtvervuiling de levensverwachting per hoofd van de bevolking gemiddeld met 2,9 jaar is afgenomen, voornamelijk als gevolg van de ontwikkeling van hart- en vaatziekten. Ter vergelijking: roken vermindert dezelfde levensverwachting met 2, 2 jaar, en ziekten zoals hiv en aids - met 0, 7 jaar.

Volgens de auteurs van het werk, als we nu de schadelijke uitstoot van fossiele brandstoffen in de atmosfeer verminderen, kan de levensverwachting met 2 jaar toenemen.

Het idee dat verhoogde niveaus van luchtvervuiling niet alleen de luchtwegen aantasten, maar ook het risico op aanvallen, hartaanvallen en andere hart- en vaatziekten verhogen, werd in 2010 bevestigd door de American Heart Association. Volgens een groep deskundigen die gegevens uit epidemiologische, toxicologische en andere medische onderzoeken over de periode 2004-2010 analyseerden, wordt dit risico het sterkst verhoogd door luchtverontreiniging met fijne aerosoldeeltjes tot 2,5 micron groot. De uitstoot van deze deeltjes is voornamelijk afkomstig van transport, elektriciteitscentrales, verbranding van fossiele brandstoffen en bosbranden.

Later bleek dat niet alleen het hart en de longen, maar ook de hersenen werden geraakt. In het experiment deden ongeveer 20.000 mensen in China gedurende vier jaar regelmatig tests in wiskunde en talen. Op de plaatsen waar de proefpersonen woonden, werden metingen gedaan aan het gehalte aan zwaveldioxide, stikstof en deeltjes kleiner dan 10 micron in de lucht. Volgens de definitieve gegevens bleek luchtvervuiling een negatief effect te hebben op de cognitieve vermogens van volwassen mannen en laagopgeleiden. Ook verhoogt de bevolking die in een ongunstige luchtomgeving leeft het risico op degeneratieve ziekten (Alzheimer en andere vormen van dementie).

In 2018 publiceerde een groep wetenschappers die gespecialiseerd zijn in aandoeningen van de luchtwegen, de conclusie dat luchtvervuiling mogelijk alle organen van het menselijk lichaam kan schaden, aangezien kleine verontreinigende stoffen bij inademing de bloedbaan binnendringen en de werking van veel lichaamssystemen beïnvloeden. Dit leidt tot het risico op het ontwikkelen van totaal verschillende ziekten - van diabetes tot miskramen en vroeggeboorte.

De onderzoekers leerden over de langetermijneffecten van luchtvervuiling op de volksgezondheid toen ze 60 jaar na het incident de gevolgen van de Grote Smog gingen analyseren. Vrijwilligers - 2.916 mensen - vulden vragenlijsten in en gaven de aanwezigheid van longziekten in de kindertijd en volwassenheid aan. De reacties zijn vergeleken met die van mensen die in 1945-1955 buiten Londen zijn geboren of die later aan smog zijn blootgesteld. Het bleek dat degenen die de Grote in de baarmoeder of op de leeftijd van één jaar kon vinden, meer kans hadden op astma - met respectievelijk 8% en 9,5%.

Een van de auteurs van de studie, Matthew Nadell, stelt ook dat het verrichte werk niet alleen relevant is voor Londen in het midden van de 20e eeuw."De resultaten laten zien dat de gezondheid van jonge kinderen die in sterk vervuilde gebieden zoals Peking wonen, in de loop van hun leven waarschijnlijk aanzienlijk zal veranderen", besluit hij.

Wat Rusland betreft, worden meer dan 70 miljoen mensen getroffen door de verhoogde concentraties van zwevende deeltjes in de lucht, d.w.z. bijna elke tweede inwoner van het land, schrijven de auteurs van het boek "Basis van het beoordelen van de impact van een vervuilde omgeving op de menselijke gezondheid" B. A. Revich, S. A. Avaliani en P. I. Tikhonova. Zwevende stoffen zijn stikstof- en zwaveldioxiden, koolmonoxide. De meeste van deze stoffen zijn irriterend en hebben een negatieve invloed op de toestand van de luchtwegen.

Ook in de lucht van sommige steden in ons land zijn er specifieke anorganische stoffen als koper, kwik, lood, waterstofsulfide, koolstofdisulfide en fluorideverbindingen. Luchtvervuiling in Russische steden leidt tot een toename van het aantal kinderen (faryngitis, conjunctivitis, bronchitis, bronchiale astma, enz.), veranderingen in de functies van externe ademhaling bij volwassenen en extra sterfte van ongeveer 40.000 mensen per jaar.

De ongunstige milieusituatie schaadt ook de economieën van veel landen - verliezen als gevolg van het verlies van arbeidskrachten, de behandeling van ziekten en verzekeringsuitkeringen bedragen ongeveer $ 4,6 biljoen per jaar, of 6% van het wereldwijde BBP, volgens het medische tijdschrift "Lancet". De studie zegt ook dat er elk jaar meer mensen sterven aan lucht-, water- en bodemverontreiniging dan aan zwaarlijvigheid, overmatig alcoholgebruik, auto-ongelukken of een hoog natriumgehalte in voedsel.

En natuurlijk heeft vervuilde lucht een enorme impact op het klimaat op aarde. De schade van de opwarming van de aarde, zoals de opwarming zelf, wilde lange tijd niet serieus worden genomen. Het is echter moeilijk om te argumenteren met de ongekende toename van de concentratie van koolstofdioxide in de atmosfeer - onlangs overschreed de concentratie voor het eerst in de afgelopen 650 duizend jaar de 413 delen per miljoen. Was in 1910 het CO2-gehalte in de atmosfeer ongeveer 300 delen per miljoen, dan is het cijfer in de afgelopen eeuw met meer dan 100 delen per miljoen toegenomen.

De reden voor de groei was dezelfde verbranding van fossiele brandstoffen en de ontbossing van belangrijke stukken bos, met name voor de uitbreiding van landbouwgrond en stedelijke gebieden. Deskundigen en wetenschappers in veel onderzoeken merken op dat de overgang naar schonere energiebronnen de gezondheid van de bevolking en de ecologische toestand van de planeet aanzienlijk zou moeten verbeteren.