Смертельный туман в лондоне. Желтый туман

В 1952 году в Британии зима пришла довольно рано. В ноябре уже начались сильные морозы с сильными снегопадами, а в декабре зимняя погода окончательно поглотила территорию королевства.

Плюс к этому, воздух Лондона активно загрязнялся дымом труб фабрик и заводов, так как страна активно восстанавливала свою разрушенную промышленность после мировой войны.

Свой вклад в загрязнение окружающей среды внесли многочисленные автомобили и общественный транспорт: в это время в Лондоне на смену трамваям пришли автобусы на дизельном топливе.

Сильные морозы заставили на всю катушку работать электростанции, основным топливом для которых являлся уголь. Но, помимо этого, в Лондоне были сотни тысяч, если не миллионы каминов, также отапливавшихся углем. В декабрьские дни 1952 года жители Лондона, чтобы хоть как-то согреться, не жалели угля, не догадываясь, чем это вскоре обернется.

Добыча угля была на территории Англии, но послевоенный кризис заставил страну экспортировать качественный уголь, оставляя для своих нужд более дешевый уголь с примесями серы, использование которого приводило к образованию особенно едкого и вредного дыма.

И вот 4 декабря 1952 года Лондон попал в зону действия антициклона, что привело к так называемой температурной инверсии: застоявшийся холодный воздух оказался «накрыт» теплым воздухом. В результате на столицу Англии опустился холодный туман, который не имел никакой возможности рассеяться. А внутри этого тумана скапливались не имеющие выхода выхлопные газы, заводские выбросы, частицы сажи из сотен тысяч каминов.

Разумеется, лондонцев, было не напугать туманом, но такого странного явления им еще не приходилось видеть. Туман из-за скопления вредных веществ имел желто-черный цвет, за что получил название «гороховый суп».

Из-за абсолютного безветрия туман, или, точнее сказать, смог, провисел над британской столицей с 5 по 9 декабря 1952 года. С каждым днем, из-за того, что концентрация вредных примесей в воздухе увеличивалась, ситуация стремительно ухудшалась.

Видимость понизилась настолько, что пришлось остановить движение общественного транспорта, за исключением метрополитена. Наиболее отчаянные водители автобусов пытались вспомнить зарю автомобилизма, отправляя перед автобусом человека с фонариком, однако ситуацию это не спасало. Люди не видели даже своих ног, а сообщения о задохнувшихся животных приходили с городских окраин все чаще и чаще. Остановили даже работу скорой помощи: возможности забрать больных попросту не было.

Надо отдать должное лондонцам, которые перенесли выпавшее на их долю испытание с чисто английским спокойствием, даже несмотря на то, что в городе в эти дни сотрудники ритуальных служб буквально сбивались с ног от количества заказов, а на кладбищах Лондона выстроились натуральные очереди из траурных процессий.

Но когда дым рассеялся в прямом и переносном смысле, встал вопрос: а что это вообще было? Расследование Великого лондонского смога вышло на уровень парламента, где были озвучены ужасающие цифры. По данным министерства здравоохранения, жертвами смога стали около 4000 человек. Главная причина смертей — проблемы дыхательных органов. Даже взрослые и здоровые люди жаловались на недостаток воздуха, а для престарелых, хронических больных и младенцев Великий смог стал роковым.

По мнению экспертов, главный источник зла оказался в ядовитом сернистом газе, выходившим из печных труб Лондона. Дальнейшие исследования показали, что различные болезни дыхательных путей, связанные с последствиями Великого смога 1952 года, были обнаружены у 100 000 человек. В течение первых месяцев после него общее число жертв увеличилось до 12 000 человек.

Великий лондонский смог 1952 года для всего мира стал наглядной демонстрацией того, чем опасно загрязнение окружающей среды. В Великобритании были приняты меры на ужесточение законодательства с целью недопущения повторения экологической катастрофы таких масштабов.

Старая добрая Британия, немыслимая без каминов наподобие того, у которого коротали вечера Шерлок Холмс и доктор Ватсон, вынуждена была меняться, чтобы выжить.

Туман и Великобритания неразделимы. Само название «Туманный Альбион» указывает на то, насколько важно для образа островного государства это явление природы.

Однако в декабре 1952 года Лондон «накрыл» не привычный старый добрый английский туман, а нечто совсем иное. Нечто, вошедшее в историю как Великий лондонский смог 1952 года.

Зима 1952 года в Британии началась очень рано для этой страны. Уже в ноябре установились сильные морозы, сопровождавшиеся снегопадами, а к декабрю зимняя погода окончательно обосновалась на территории королевства.

Воздух Лондона загрязнялся дымом труб фабрик и заводов - промышленность страны активно восстанавливалась после военной разрухи.

Свой вклад давали многочисленные автомобили и общественный транспорт: как раз в этот период в Лондоне трамваи заменяли на автобусы с дизельными двигателями.

Англия добывала уголь на своей территории, однако, в условиях послевоенного кризиса, он шел на экспорт, а для «домашнего пользования» оставался более дешевый уголь с примесями серы, использование которого приводило к образованию особенно едкого и вредного дыма.

Экологическое движение находилось в тот момент в зачаточном состоянии, потому всерьез в возможность масштабного бедствия никто не верил. Но беда очень часто приходит неожиданно.

Проверка воздуха на уровень загрязненности в Лондоне. Фото: www.globallookpress.com

«Гороховый суп»

4 декабря 1952 года Лондон попал в зону действия антициклона, что привело к так называемой температурной инверсии: застоявшийся холодный воздух оказался под «крышкой» теплого воздуха. В результате на столицу Англии опустился холодный туман, который не имел никакой возможности рассеяться. А внутри этого тумана скапливались не имеющие выхода выхлопные газы, заводские выбросы, частицы сажи из сотен тысяч каминов.

Лондонцев, естественно, было не напугать туманом, но такого странного явления им еще не приходилось видеть. Туман из-за скопления вредных веществ имел желто-черный цвет, за что получил название «гороховый суп».

Из-за абсолютного безветрия туман, или, правильнее сказать, смог, провисел над британской столицей с 5 по 9 декабря 1952 года. С каждым днем, из-за того, что концентрация вредных примесей в воздухе увеличивалась, ситуация стремительно ухудшалась.

Люди не видели даже своих ног, а сообщения о задохнувшихся животных приходили с городских окраин все чаще и чаще.

Остановили даже работу скорой помощи: возможности забрать больных попросту не было. Прекратились представления в театре и показ в кино - зрители не видели ни сцены, ни экрана.

Смог в Лондоне. Фото: www.globallookpress.com

Прощание с углем

Но когда дым рассеялся в прямом и переносном смысле, встал вопрос: а что это вообще было?

Расследование Великого лондонского смога вышло на уровень парламента, где были озвучены ужасающие цифры. По данным министерства здравоохранения, жертвами смога стали около 4000 человек. Главная причина смертей - проблемы дыхательных органов. Даже взрослые и здоровые люди жаловались на недостаток воздуха, а для престарелых, хронических больных и младенцев Великий смог стал роковым.

По мнению экспертов, главный источник зла оказался в ядовитом сернистом газе, выходившим из печных труб Лондона.

Дальнейшие исследования показали, что различные болезни дыхательных путей, связанные с последствиями Великого смога 1952 года, были обнаружены у 100 000 человек. В течение первых месяцев после него общее число жертв увеличилось до 12 000 человек.

Великий лондонский смог 1952 года стал наглядной демонстрацией того, чем опасно загрязнение окружающей среды. В Великобритании были приняты меры на ужесточение законодательства с целью недопущения повторения экологической катастрофы таких масштабов.

В 1956 году в стране был принят закон «О чистом воздухе», который ввел прямой запрет на черный дым из печных труб. Топка углем была поставлена в Лондоне вне закона. Британские электростанции стали срочно переводить на другие виды топлива. Гражданам предоставлялись субсидии на переоборудование домашних угольных печей.

Британскую угольную промышленность окончательно добьет премьер-министр Маргарет Тэтчер , но первый удар по ней был нанесен именно Великим смогом 1952 года.

Старая добрая Британия, немыслимая без каминов наподобие того, у которого коротали вечера Шерлок Холмс и доктор Ватсон , вынуждена была меняться, чтобы выжить.

Смог

Смогом называется ядовитая смесь дыма, тумана, пыли.

Различают два типа смога:

зимний смог (лондонского типа);
летний смог (лос-анджелесского типа).

Лондонский смог (смесь дыма и тумана) в 1952 г. за 3-4 дня погубил более 4 тыс. человек. Сам по себе туман не опасен для человеческого организма. Он становится вредным, когда чрезвычайно загрязнен токсическими примесями.

Английские специалисты определили, что смог содержал несколько сотен тонн дыма и сернистого ангидрида. В Лондоне в эти дни было обнаружено, что смертность увеличивается прямо пропорционально концентрации в воздухе дыма и сернистого газа.

Ученые считают, что ежегодно тысячи смертных случаев в городах всего мира связаны с загрязнением воздуха .

Смог наблюдается лишь в осенне-зимнее время (с октября по февраль). В настоящее время это метеорологическое явление называют смогом лондонского типа, главным действующим компонентом которого является сернистый газ в сочетании с аэрозолем серной кислоты. При вдыхании этой смеси сернистый газ достигает легочных альвеол и вредно на них действует.

В смоге лондонского типа практически не образуется каких-либо новых веществ, а его токсичность целиком зависит от исходных загрязнителей, и возникает он в результате сжигания больших количеств топлива.

Однако в 30-х гг. над Лос-Анджелесом стал появляться смог и в теплое время года, как правило, летом и ранней осенью, в жаркие дни. Лос-анджелесский смог (фотохимический туман) представляет собой сухой туман с влажностью около 70%, для возникновения которого необходим солнечный свет, вызывающий сложные фотохимические превращения в смеси углеводородов и окислов азота автомобильных выбросов.

В фотохимическом тумане лос-анджелесского типа в ходе фотохимических реакций образуются новые вещества (фотооксиданты, озон, нитриты и др.), значительно превышающие по своей токсичности исходные атмосферные загрязнения. Фотохимический туман образуется при значительно меньших выбросах в атмосферу по сравнению с лондонским смогом, и для него более характерны желто-зеленая или сизая сухая дымка, а не сплошной туман.

Основной причиной фотохимического тумана являются выхлопные газы автомобилей. На каждом километре пути легковой автомобиль выделяет около 10 г оксида азота. А в Лос-Анджелесе, где имеется более 4 млн автомобилей, в воздух поступает около 1000 т этого газа в сутки. Кроме того, здесь часты температурные инверсии - до 260 дней в году.

Слой инверсий располагается на небольших высотах (300-900 м), а интенсивность солнечной радиации достаточно высока, поэтому явно выраженный фотохимический туман наблюдается в Лос-Анджелесе более 69 дней в году. Отсюда и пошла печальная слава этого города как родины фотохимического тумана - явления, искусственно созданного человеком.

При фотохимическом тумане, как и при лондонском смоге, появляется неприятный запах, резко ухудшается видимость; у людей воспаляются глаза, слизистые оболочки носа и горла; отмечаются симптомы удушья, обострение легочных и различных хронических заболеваний. Погибают при этом и домашние животные, главным образом собаки и птицы. Фотохимический туман отрицательно действует на нервно-психическую сферу, вызывает обострение бронхиальной астмы. Повреждает он и растения, особенно салатные культуры, бобы, свеклу, злаки, виноград, декоративные насаждения.

Смог – серьезная экологическая проблема современного общества. Едкий туман накрывает многие города – от Лондона до Пекина. Мы расскажем о причинах образования смога, о его разновидностях и влиянии на здоровье, а также о том, что может сделать каждый из нас для предотвращения смога.

Смог – это смесь дыма, тумана и некоторых загрязняющих веществ. Данный термин английского происхождения («smog») представляет собой слияние двух английских слов «smoke» и «fog» – «дым» и «туман». Впервые это слово было использовано в Лондоне в начале 1900-х годов, чтобы описать экологическую ситуацию в городе.

Согласно нескольким источникам, термин впервые был употреблен доктором Генри Антуаном де Во. Ученый описывал один из типов смога – сочетание дыма и двуокиси серы, результат активного использования угля для обогрева домов и предприятий в Англии.

Сейчас смог характерен не только для Британии, но и для многих промышленно развитых стран. Как возникает это опасное явление, каковы его виды и негативные последствия? Давайте узнаем.

Причины образования смога могут быть следующими:

выхлопные газы автомобилей;
деятельность электростанций и заводов;
природные и торфяные пожары;
горение угля;
курение;
вредные испарения от многих потребительских товаров, включая химические растворители, краску или даже лак для волос.

Когда солнечный свет и тепло вступают в реакцию с вредными газами и частицами в атмосфере, тогда и возникает вредоносный туман.

Основные случаи появления смога часто связаны с интенсивным движением автотранспорта, высокой температурой воздуха, солнечным светом и безветренной погодой. Так, низкая скорость ветра позволяет смогу застаиваться в определенном районе. Застою может поспособствовать и температурная инверсия, при которой теплый воздух у поверхности земли и все загрязнители в нем блокируются «крышкой» из холодного воздуха.

Кроме прочих вредных веществ и газов, в смоге содержится оксид углерода, знакомый нам как угарный газ. Он не заметен для нас, поскольку не имеет ни запаха, ни цвета, но его удушающее воздействие может значительно повлиять на здоровье и даже привести к гибели.

Виды смога

Известны по крайней мере четыре разновидности смога: серный, фотохимический, вулканический и ледяной.

Этот тип также называют серным. Он является результатом высокой концентрации оксидов серы в воздухе и обусловлен использованием серосодержащих видов топлива, в частности угля. Опасность этого типа усугубляется и высокой концентрацией взвешенных частиц в воздухе.

Одно из наиболее серьезных происшествий, связанных с данным типом, произошло в Лондоне в 1952 году. Уголь, активно использовавшийся горожанами в то время для отопления, содержал серу, из-за чего в воздухе повысилось содержание диоксида серы. Также увеличивали загрязнение выхлопные газы машин и деятельность угольных электростанций.

«Великий смог», нависший над городом, был настолько густым, что мешал движению машин. Перестали работать общественный транспорт и скорая помощь. Туман проникал и в помещения. В Лондоне отменили многие культурные мероприятия и кинопоказы: из-за плотной завесы не было видно сцену и экран. Образовавшийся городской смог унес жизни более 12 тысяч человек; более 100 тысяч заболели респираторными заболеваниями.

Фотохимический, или белый, смог – это наиболее распространенный на сегодняшний день тип. Он образуется при взаимодействии нескольких веществ:

Оксиды азота. Они образуются при сжигании топлива из-за деятельности ТЭС, ТЭЦ, металлургии и других областей промышленного производства. Также на появление оксидов азота влияют выхлопные газы. Минимальные последствия этих соединений – раздражение глаз и носоглотки и затрудненное дыхание.
Озон . Озон является одним из основных факторов, влияющих на формирование фотохимического смога, и, хотя в верхних слоях атмосферы он является полезным химическим веществом, которое защищает нас от солнечной радиации, в нижних слоях это загрязнитель, который может быть вреден для здоровья людей.
Взвешенные частицы PM2.5. Это мельчайшие частицы пыли, сажи, золы и других загрязнений, которые мы не можем увидеть невооруженным глазом. PM2.5 очень опасны для здоровья человека: они сокращают продолжительность жизни, их связывают с раком легких и заболеваниями дыхательной и сердечно-сосудистой систем. К счастью, сейчас существуют , блокирующие поступление этих частиц в помещение.
Летучие органические соединения. Это пары красок, растворителей, бензина и прочих токсичных веществ.

Фотохимический смог представляет собой аэрозоль, возникающий при воздействии солнечного света на оксиды азота, углеводороды и летучие органические соединения, которые можно обнаружить в выхлопных газах и выбросах заводов и электростанций. В результате смог имеет светло-коричневую окраску.

В противоположность лондонскому данный тип называют лос-Анджелесским – ведь в городе ангелов миллионы автомобилей выбрасывают более тысячи тонн оксидов азота за сутки.

– это разновидность, которая образуется в атмосфере в результате извержения вулкана. Вредные газы и частицы высвобождаются из жерла и вступают в реакцию с солнечным светом и кислородом. Некоторые химические вещества в вулканическом смоге могут наносить ущерб и людям, и животным, и растениям. Люди могут испытывать проблемы с дыханием, раздражение слизистой и боль в горле. Этот тип свойственен странам, на территории которых есть действующие вулканы, например для Гавайских островов.

Этот тип встречается в природе значительно реже остальных.

Погодные условия, способствующие образованию ледяного смога, следующие:

очень низкая температура воздуха;
отсутствие ветра;
высокая влажность воздуха.

Когда при такой погоде в воздухе образуются небольшие кристаллики льда, к ним как бы прикрепляются все загрязнители. Сочетание кристаллов льда и частиц вредных веществ образует густой туман, который негативно воздействует на кровообращение и органы дыхания человека.

Экологические последствия смога

Мало того, что смог уменьшает видимость, он также оказывает отрицательное воздействие на здоровье. Последствия его воздействия на здоровье человека варьируются от небольшого раздражения глаз и носоглотки до потенциально смертельных заболеваний, таких как рак легких. Сила этих последствий зависит от длительности существования тумана, его плотности, концентрации и уровня опасности веществ, которые в нем содержатся. Смог может вызвать или усугубить такие заболевания, как , эмфизема, хронический бронхит и т.д. Кроме того, он снижает устойчивость к простудам и легочным инфекциям.

Особенно чувствительны к смогу четыре группы людей:

Дети. Активные дети, проводящие много времени на улице, подвергаются наибольшему риску от воздействия едкой смеси дыма и тумана. Также исследования, проведенные в Лондоне, показали, что младенцы, пережившие смог, более склонны к развитию у них астмы и других респираторных заболеваний.
Взрослые, проводящие много времени на открытом воздухе. Здоровые взрослые любого возраста, которые много гуляют, занимаются спортом или работают на улице, считаются более подверженными проблемам со здоровьем от смога.
Люди с респираторными заболеваниями. Люди с астмой или другими хроническими респираторными заболеваниями более чувствительны и уязвимы к влиянию загрязняющих веществ. Как правило, они начинают испытывать неблагоприятные эффекты раньше и при более низком уровне воздействия, чем остальные.
Люди с повышенной восприимчивостью. Все мы индивидуальны, поэтому некоторые здоровые люди просто более чувствительны к озону и другим газам и частицам в смоге, чем другие, и могут подвергнуться более неблагоприятным последствиям для здоровья.

Однако последствия смога не ограничиваются влиянием на здоровье людей. Ученые утверждают, что он также влияет на растения и животных. Известно также, что туман вызывает коррозионные повреждения зданий и транспортных средств. Негативным эффектом обладает и озон в смоге: он препятствует росту растений и повреждает сельскохозяйственные культуры и леса.

Лондонский смог формируется при влажности воздуха около 100%, температуре 0С, длительной штилевой погоде и высокой концентрации продуктов сгорания твёрдого и жидкого топлива. Наблюдается чаще в осенне-зимний период, характерен для умеренных широт с влажным морским климатом.

Загрязнение воздуха городов происходит в основном в результате процессов сгорания. Топливо обычно состоит из углеводородов, за исключением в основном экзотических примесей, таких, как ракетная промышленность, где иногда используются азот, алюминий и даже бериллий. Сжигание топлива первоначально кажется безвредным, но оно может привести к образованию ряда загрязняющих соединений углерода.

Топливо обычно состоит из углеводородов и обычный процесс сгорания его идет согласно уравнению:

4CH + 5O2 (г) 4CO2 (г) + 2H2O(г)

Топливо + кислород диоксид углерода + вода.

фотохимический смог промышленный загрязнение

Этот процесс не является особо опасным, поскольку ни CO2, ни вода не являются токсичными веществами. Однако, когда в процессе сжигания имеет место недостаток кислорода, что может случиться внутри двигателя или котла, тогда могут образоваться токсичные компоненты. Уравнение можно записать в виде:

4CH + 3O2 (г) 4CO2 (г) + 2H2O(г)

Топливо + кислород моноксид углерода + вода.

Здесь образуется оксид углерода (CO2), ядовитый газ. Если кислорода меньше, можно получить углерод (т.е. сажу):

4CH + O2 (г) 4C(г) + 2H2O(г)

Топливо + кислород сажа + вода

При низких температурах и в случаях относительно небольшого количества О2 реакции пиролиза (т.е. реакции, когда разрушение происходит в результате нагревания) могут вызвать изменения в расположении атомов, приводящие к образованию полициклических ароматических углеводородов в процессе сжигания. Наиболее печально известен - бенз(а) пирен, соединение, вызывающее рак.

Таким образом, не смотря на то, что сжигание топлива первоначально кажется безвредным, оно может привести к образованию ряда загрязняющих соединений углерода.

Кроме того, загрязнение воздуха могут вызвать примеси, входящие в состав топлива. Наиболее распространенной примесью в ископаемом топливе является сера (S), частично представленная в виде минерала пирита - FeS2. В некоторых углях может содержатся до 6% серы, которая превращается при сжигании в SО2:

4FeS2 (тв) +11О2 8О2 (г) + 2Fe2O3.

В топливе присутствуют и другие примеси, но сера всегда считалась наиболее типичным промышленным загрязнителем воздуха. Сажа, СO2 и SO2 являются первичными загрязнителями.

Диоксид серы хорошо растворим и поэтому может растворятся в атмосферном воздухе, которое конденсирует вокруг частиц, например, дыма:

SO2 (г) + H2O(ж) H+ (водн) + HSO3 - (водн)

Следы металлов - загрязнителей железа (Fe) или марганца (Mn) катализируют переход растворенного SO2 в H2SO4:

2HSO3 - (водн) + O2 (водн) 2H+(водн) + 2SO22 - (водн)

Серная кислота обладает большим сродством к воде, поэтому образовавшаяся капелька дополнительно адсорбирует воду. Капельки постоянно растут и «туман-убийца», влажный смог, сгущается, достигая очень низких значений pH.

Переход от угля к углеводородным топливам уменьшил опасность загрязнения воздуха частицами сажи. Однако появились новые виды загрязнения, как первичного, так и вторичного, возникающего в результате реакций первичных загрязнителей с несгоревшим топливом и кислородом воздуха

Лондонский смог формируется при влажности воздуха около 100%, температуре 0°С, длительной штилевой погоде и высокой концентрации продуктов сгорания твердого и жидкого топлива (SO2, сажа, NOx и СО). Наблюдается чаще в осенне-зимний период, характерен для умеренных широт с влажным морским климатом. Смог получил свое название после происшедшей в столице Великобритании в декабре 1952 г. катастрофы, связанной с высокой загрязненностью воздуха и длительным штилем в течение двух недель. В этот период резко повысилось число легочных и сердечнососудистых заболеваний, смертность увеличилась более, чем в 10 раз. Подобные ситуации повторялись в декабре 1956 и январе 1957 г. Благодаря принятым мерам по ограничению пылегазовых выбросов загрязнение атмосферного воздуха в Лондоне значительно снизилось. Так, в период 1952-1970 гг. выбросы сажи при отоплении жилых домов сократились с 130 тыс. т в год до 10 тыс. т, а от промышленных предприятий с 50 тыс. т до 5,0 тыс. т в год. Сильный туман, который образовался в декабре 1972 г., висевший над городом на протяжении двух недель, на этот раз не вызвал серьезных последствий для населения.

Смог типа лондонского характерен для Мариуполя, Одессы и других приморских городов.

Но возвратимся к истории для того, чтобы узнать почему лондонский смог сделали отдельным типом. Велимкий смог (англ. Great Smog) - серьёзное загрязнение воздуха, произошедшее в Лондоне в декабре 1952 года. Во время антициклона, принёсшего холодную и безветренную погоду, загрязняющие вещества - в основном уголь - собрались над городом, образовав толстый слой смога. Это продолжалось с пятницы 5 по вторник 9 декабря 1952 года, после чего погода сменилась, и туман разошёлся.

Хотя смог и ухудшил видимость и к тому же проникал в помещения, реакция горожан была спокойной, поскольку в Лондоне туманы не редкость. В последующие недели, однако, статистические данные, собранные медицинскими службами города, выявили смертоносный характер бедствия - количество смертей среди младенцев, престарелых и страдающих респираторными заболеваниями к 8 декабря достигло четырёх тысяч человек; более 100 тысяч человек заболели. Более поздние исследования показали, что общее число погибших было значительно больше, около 12 000 человек.

Великий смог считается худшим событием, связанным с загрязнением воздуха, произошедшим в Великобритании, и наиболее важным с точки зрения влияния на экологические исследования, правительственные действия и общественное информирование о взаимосвязи между чистотой воздуха и человеческим здоровьем. Оно привело к некоторым изменениям в законодательстве, включая принятие в 1956 году Закона о чистом воздухе.