Makra László:
Szemelvények a környezetszennyezés történetéből,
különös tekintettel a levegő szennyezésére, II. rész
A füst és a londoni köd
Úgy tűnt, hogy a „Füst Kellemetlenségének Csökkentését” célzó törvények hatására csupán idő kérdése, s London légszennyezettségének problémája megoldódik. Úgy gondolták, hogy ha elegendő az éberség mind a lakosság, mind a hatóságok részéről, akkor a szabályozás működni fog. Számos helyen azonban nehézségek voltak a törvény alkalmazását illetően, s igen sok településen az elöljáróságok vonakodtak akkora környezeti bírságot kiszabni, amely elrettentette volna a szennyezőket. Ugyanis a városi vezetők attól féltek, hogy a gyártulajdonosok ez esetben jelentősen csökkentik a termelésüket. Az 1870-es évek végére már nyilvánvalóvá vált, hogy a légszennyezettség csökkentésében elért eredmények nem olyan jelentősek, mint azt korábban remélték.
Mivel Londonban a 19. század végén nem volt légszennyezettség mérő hálózat, senki nem tudta, hogy valójában milyen a levegő szennyezettsége. R.A. Smith vett ugyan néhány csapadékmintát és analizálta azokat 1869-ben és 1870-ben, azonban ezekből az elszigetelt mérésekből nem lehetett következtetni sem a levegőminőség javulására, sem egyéb hosszabb tartamú változásokra. Míg egyfelől a gyártulajdonosok hivatkozhattak a hatalmas kéményekre, s arra, hogy a fekete füst kibocsátás némileg csökkent, másfelől azonban a londoni köd gyakorisága és vastagsága megnőtt, a légköri homály gyakoribbá vált.
Köd mindig is előfordult a Temze mentén, azonban a 19. században különösen figyelemre méltóvá vált. Ekkor kezdték sejteni az emberek, hogy a köd a légszennyezettséghez kapcsolódik. A 19. századi ködök vastagabbak, s gyakoribbak voltak és más volt a színük, mint a múltban. Nehéz megmondani, hogy ezek a változások mikor kezdődtek. A londoni köddel kapcsolatos legkorábbi följegyzések a híres csillagásztól Thomas Harriot-tól (1560-1621) származnak. Ő használta Angliában az első távcsövek egyikét a Nap felszínének a tanulmányozására. Annak érdekében, hogy csökkentse a napkorong fényességét, a megfigyeléseit ködös vagy felhős időben kellett végeznie. Ily módon feljegyzései számos utalást tartalmaznak a légkör tisztaságára vonatkozóan az 17. század első felében. A köd egyáltalán nem volt ritka, viszont egészen biztosan természetes módon keletkezett. Ugyanakkor nem lehetünk biztosak abban, hogy a 17. század végén már a városok nem voltak - legalábbis részben - okolhatók a legkiterjedtebb ködök némelyikéért. John Gadbury csillagász egynémely nagyon vastag és tartós londoni ködöt „nagyon büdös köd”-ként említ időjárási följegyzéseiben, a 17. század végén. H.R. Bentham, egy Németországból érkezett látogató az 1680-as években utazási naplójában beszámol London ködképződésre hajlamos klímájáról. A 17. század végén a londoni ködök gyakori említése a följegyzésekben azt sejteti, hogy a város jóval ködösebb volt a szokásosnál. Ez persze lehetett egy stabilabb légcirkulációs rendszernek az eredménye is, mely meggátolhatta a ködök feloszlását a kis jégkorszaknak ebben e szakaszában.
A viktoriánus Angliában sokak számára nyilvánvalóvá vált, hogy a londoni ködök hosszú tartamú idősorai igen hasznosak lehetnek a város levegőminősége változásának meghatározásában. Mossman egy 200 éves adatsor elemzése során arra a következtetésre jutott, hogy ijesztő növekedés lépett föl a ködök gyakoriságában a vizsgált időszak során. Brodie az 1870-1890 közötti viszonylag rövid időszakon belül is kimutatott egy határozott növekvő trendet.
Az 1880-as
években a „Köd és Füst Bizottság” volt a legtevékenyebb csoport Londonban, mely
a füst csökkentésével foglalkozott. A kezdetektől nyilvánvaló volt, hogy a
meglévő szabályozók némi szigorítása szükséges a gyárak emisszióit illetően,
ugyanakkor ezek végrehajtása a háztartási fűtéssel kapcsolatosan lehetetlennek
látszott. A Bizottság
- bölcsen - a háztartási emissziók problémáját nem szabályozással, hanem a
helyes fűtéssel kapcsolatos példák terjesztésével kívánta megoldani. Egyesek
úgy gondolták, a probléma abból fakad, hogy a szolgák nem tudják, hogyan kell
megfelelő tüzet rakni. Lehet, hogy ez volt a helyzet az antracittal is, ugyanis
többen javasolták, hogy walesi lányokat kell küldeni a belvárosba, akik
megmutatják, hogyan kell tüzelni a keményebb szénnel.
Londonnak a köddel kapcsolatos hírneve a német utazóktól származik, a 17. század végéről. A látogatók először csalódtak, amikor a köd megakadályozta őket abban, hogy élvezhessék a főváros látképét. A 19. században viszont sokan még inkább csalódtak akkor, amikor nem találkoztak London eme „nevezetességével”. 1888-ban James Russel Lowell költő, aki az USA minisztereként Angliába látogatott, a következőket írta:
Miss Sedgwick részére 1888. október 3.
Radnor Place, 2,
A ködös évszakunk elején vagyunk, ma épp sárga ködünk van, ami mindig felderít engem, oly szellemesen átváltoztatja a dolgokat. Van benne valami rejtélyes, ami hízeleg az ember önbecsülésének, ami lehetővé teszi, hogy ahhoz a kivételes réteghez tartozzunk, amely megteheti, hogy a magány aranypalástjába burkolózzon. És egyúttal nagyon festői látvány. Még a konflisokat is arany glória szegélyezi, és az emberek az utcán mind olyanok, mintha fakuló freskók képeiről léptek volna elénk. Még a szürke, sőt a fekete köd is új és ismeretlen világ, ami vonzza a halandót, aki megunta a megszokott tájakat.
A ködös évszak késő ősszel kezdődött, s egészen a tél elmúltáig tartott, de novemberben volt a helyzet a legrosszabb. A hideg és a köd kedvelt háttere volt a detektívregények történéseinek. Azonban november nemcsak a ködjeiről volt ismert. Frederick Marryat, az „Új erdő gyermekei” című könyv szerzője írja, hogy ez a hónap az emberkerülés és az öngyilkosságok hónapja is. Egy francia mondás szerint: „Októberben az angol fácánt lő, novemberben lelövi saját magát.” Thomas Hood egyik költeményében a következőket írja:
Nincs Nap, nincs Hold …
Nincsenek levelek, nincsenek madarak, -
NOVEMBER
Valószínű, hogy a novemberi ködöknek jóval nagyobb hatásuk volt, mivel sűrűbbek és tartósabbak voltak. Ha csupán a nagyon sűrű ködöket vizsgálnánk, még a 20. századi feljegyzésekben is november mutatja a legnagyobb gyakoriságot. A homály rátelepedett a városra a téli hónapokban. Kétségtelenül szoros kapcsolat volt a köd fellépése és a depressziós esetek gyakorisága között. Olyan sötét volt, hogy a házakban a világítást nappal is be kellett kapcsolni.
Olyan új kifejezések honosodtak meg, mint „nappali sötétség” és „magas köd”. Utóbbi kifejezést azon időszakokra használták a nappal folyamán, amikor a felszínen nem volt köd. Ilyenkor néha egyáltalán nem látszott a Nap, és bár igen sötét volt, az épületek fényei néhány mérföld távolságból még látszottak.
1955. január 16-án is nappali sötétség borult a városra. Mivel ez a korábbiakhoz hasonló esemény volt és aznap széleskörű műszeres megfigyeléseket végeztek, érdemes ezt az eseményt egy kissé részletesebben megvizsgálnunk. A légnyomási kép aznap mély depressziót jelzett igen aktív frontokkal, melyeket sűrű felhőzet kísért. A légkör alsó rétegeiben köd volt és hőmérsékleti inverzió. A reggeli fényben látszott, hogy a szél a füstöt északkelet felé sodorta Londonból. A füst nem tudott eloszlani, mivel az inverzió megakadályozta a vertikális keveredést. Becslések szerint az eredeti füstréteg vastagsága 175 m-t tett ki. Épp akkor érte el Chilterns-t, amikor egy hidegfront keresztezte útját. Lehetséges, hogy a füstöt tartalmazó levegő a front előtti erőteljes konvergencia zónában fölemelkedett. Ez a föláramlás több mint 1 km vastagságú függőleges oszlopba halmozhatta föl a szennyezett levegőt. Repülőgépes megfigyelések szerint ez a felhőréteg vastag és összefüggő volt, s 400 m-től 4000 m magasságig terjedt. Dél körül a füstréteg már erősen fölhalmozódott Chilterns fölött. Röviddel később a szélirány megfordult, s a szél fokozatosan erősödött. Ez a levegőt a fölötte lévő rendkívül sűrű füstoszloppal és felhővel visszavitte London fölé. A megvilágítás erőssége egy napos januári napon a fővárosban kb. 36 kilolux, ami egy erősen borult januári napon kb. 7 kiloluxra csökken. A vizsgált napon, 1315-kor a megvilágítás erőssége 7 kiloluxról 0,03 kiloluxra csökkent. 6 percen át csaknem teljes sötétség borult a városra! A londoniak szerint úgy tűnt, mintha a világvége jött volna el.
A ködnek a depressziós esetek számának a növekedésére és a turizmusra gyakorolt hatását (bár némely turista ténylegesen a ködöt akarta látni Londonban) már említettük. Megnövekedtek a világítási költségek, zavarok léptek föl a közlekedésben, nőtt a balesetek száma, s a tartós köd idején növekedtek a köztisztasági költségek, hiszen ilyenkor erős volt a korom ülepedés.
A ködnek a közlekedésre gyakorolt zavaró hatását már a 17. századi Londonban is megemlítik. Anthony Woods egy nagy ködről ír 1667. november 11-én, amikor „lovak futottak egymásnak, kordék, kocsik, stb. ütköztek össze”. Míg azonban a köd egykoron csak az utazókat akadályozta mozgásukban, a viktoriánus Londonban már teljes közlekedési káoszt okozott. 1873. december 8-14. között olyan sűrű köd volt, hogy – nem látván a Temze partján sem tovább az orruk hegyénél – legalább 15 ember merült el az északi dokkokban.
Ködös időszakokban nőtt a halálozási arányszám. Télen egyébként is magasabb a halálozás, azonban némely esetekben a növekedést már nem lehetett véletlen ingadozásként értékelni. 1873-ban a ködös időszakokban 700-al több ember halt meg Londonban, mint az normálisan várható lehetett volna. A tartósan ködös időszakok a 20. században is folytatódtak. Közülük is a legszélsőségesebb az 1952. évi „Nagy Szmog” (1. táblázat).
Természetesen az állatok is szenvedtek a ködtől. Az 1873. évi világkiállításra érkezett és Islingtonban elhelyezett szarvasmarhák jelentős része elpusztult, de a vadállatok is megsínylették a ködöt.
A köd a Londonban játszódó detektívtörténetek nélkülözhetetlen kelléke lett – nem jelent meg olyan könyv, amelyben ne említették volna. Conan Doyle „A négyes szám” című könyvében Sherlock Holmes, Watson és Miss Morstan egy ködös szeptemberi estén indulnak Upper Norwoodba, de mire odaérnek, a köd már feloszlott.
A szakirodalomban nem található megfelelő magyarázat a köd színére. A legkorábbi leírások bizonytalanok a köd színét illetően, de ahogy haladunk előre az időben, egyre gyakrabban említik a sárga ködöt. Jóllehet a 19. század elején Byron még azt mondta, hogy „London fölé egy szürkésbarna kupola ereszkedik”, a vastag sárga köd már az 1840-es években megérkezett Londonba. Hogy miért volt sárga a színe, azt nehéz kideríteni. Elképzelhető, hogy a légkörben – a ködréteg fölött – található finom füstrészecskék oly módon nyelik el a látható fény kék tartományát, hogy a felszínen a köd sárga színben látszik. Az éjszakai sárga köd színét pedig valószínűleg a gázlámpák fénye és a kirakatok világítása okozta.
Az is elképzelhető, hogy a köd a ködcseppekben találhatók kátrányszármazékoktól kapja a színét. Az egyik Sherlock Holmes történetben – melynek címe: „Bruce-Partington kalandjai” – arról olvashatunk, hogy 1895 novemberében köd telepedett Londonra. A köd negyedik napján Watson – Conan Doyle irodalmi közvetítőjeként – a következőket írja: „olajos, nehéz, barna anyag kavargott körülöttünk a levegőben, mely cseppekké kondenzálódott az ablaküvegeken”. Ez azt feltételezi, hogy a cseppek színes alkotórészeket tartalmazhattak.
1. táblázat
A legnagyobb londoni szmogok
|
év |
hónap |
tartam (nap) |
halálozási többlet |
maximális napi SO2 koncentráció, mg m-3 |
maximális napi füst-koncentráció, mg m-3 |
|
1873 |
december |
3 |
270-1000 |
|
(a) |
|
1880 |
január |
4 |
700-1100 |
|
|
|
1882 |
február |
|
|
|
|
|
1891 |
december |
|
|
|
(b) |
|
1892 |
december |
3 |
» 1000 |
|
|
|
1948 |
november |
6 |
» 300 |
|
|
|
1952 |
december |
5 |
4000 |
3700 |
4460 |
|
1956 |
január |
|
480 |
2800 |
1700 |
|
1957 |
december |
|
300-800 |
2800 |
3000 |
|
1962 |
december |
4 |
340-700 |
4100 |
1900 |
|
1975 |
december |
3 |
(c) |
|
500-600 |
|
1982 |
november |
|
|
560 |
|
(a) a füstkoncentráció a korai ködökben 800 mg m-3, vagy annál nagyobb volt.
(b) a korom ülepedés ebben a ködben 9,4 g m-2 volt.
(c) statisztikailag nem szignifikáns.
A légszennyezettség és London pusztulása közötti párhuzammal foglalkozó legtalálóbb történet Barr könyve, melynek címe: „London végzete”. A könyv nyomasztóan ködös időszakok után készült, s egy dermesztően prófétai látomást vetített előre. A könyvben a szerző közvetlen kapcsolatot feltételez a légszennyezettség és a város pusztulása között. Leírja, hogy London csaknem teljes lakossága megfullad a ködben, mely beborítja a várost.
Conan Doyle is írt egy apokaliptikus művet, melynek címe: „A veszélyes zóna”. Ebben a rövid történetben az emberiség akkor pusztul ki a Földön, amikor bolygónk egy „érzéstelenítő” gáz zónáján halad keresztül.
Ez a világvége látomás helyet talált a 19. századi művészetekben is. Monet pályája elején járt Londonban, s úgy tűnik, egyáltalán nem zavarta a köd. Erre jó példa a „A Temze a Westminster alatt” című festménye, mely a londoni Nemzeti Galériában található. Monet célzatosan télen látogatott Londonba, hogy elkészítse Temze-sorozatát. Számos impresszionista – pl. Pissarro – festményeinek címében még a „köd” szó is szerepel. A köd és a légszennyezettség nem tompította a művészi kibontakozást. Chiang Ye, kínai író – aki gyakran járt Londonban az 1930-as években – az „Egy csendes utazó Londonban” című könyvében ír a ködről, s úgy találta, hogy a köd ihletet ad és segít az ő keleti stílusának a kibontakozásában.
A nagy szmog és ami utána történt
London légszennyezettsége a 20. század elején – a ködgyakoriság enyhe csökkenése ellenére – tovább fokozódott. A különböző anyagok tartós érintkezése a szennyezett levegővel új problémákat hozott a felszínre. A Charing Cross vasútállomás egyik tartóoszlopa kidőlt. A vizsgálat kimutatta, hogy az oszlop anyaga 9 % vas-szulfátot (FeSO4) tartalmazott, mely a kénes szénfüsttel való tartós érintkezése révén keletkezett. A többi állomáson ugyanezek a problémák merültek föl. London kő- és téglaépületei gyorsabban pusztultak a 19-20. század fordulóján, mint valaha. Ezek a károk érintették London nagy építészeti örökségét is. A sűrű füst sötétbe borította a városokat, bevonta az ablakokat, beszüremkedett a lakásokba. Az épületek külső felületeit sötétre festették. A lakásokban a sötét tapéta volt a divat, s állandó probléma volt a függönyök tisztítása. Az ezüst tálak és –evőeszközök népszerűsége csökkent, ami a városi levegőnek a felszínüket erodáló/fakító hatására vezethető vissza, de ritka volt az olyan szolgáló is, aki állandóan fényesítette volna őket.
George Orwell – aki mindig kiállt a szegények mellett – a tűzimádat ékesszóló védelmezője volt. Kitartott amellett, hogy bár a széntüzelés sok problémával jár, koszos és szennyezi a levegőt, mindezek a dolgok viszonylag eltörpülnek, ha az ember az „életmódban” gondolkodik, s nem pusztán a gondok megoldására törekszik. Orwell érvelése miszerint ne törődjünk a szennyezéssel, furcsának tűnik; ugyanakkor aggodalma az addigi életmód érdekében elfogadható.
A városi közlekedés mellett a vonatok és a hajók növekvő forgalma is fokozta a légszennyezettséget. Ugyanakkor a vasút villamosítása – mely kiváltotta volna a szennyező gőz- és dízelmozdonyokat – lassan haladt.
A 19-20. század fordulóján a légszennyezettség szabályozása a Népegészségügyi Törvény (1891) kereteiben belül valósult meg Londonban, mely az 1875. évi azonos nevű törvényen alapult. A törvény nem vonatkozott a lakóépületek kéményeire, viszont a sütödéket és egyéb égetőkemencéket működtető iparosok kötelesek voltak az összes füstkibocsátásukat megszűntetni. Ez ugyan igen ésszerűnek tűnik, azonban a gond az volt, hogy a törvény azt mondta ki, hogy „használaton kívül kell helyezni azokat a kéményeket, amelyek fekete füstöt bocsátanak ki”. De hogyan definiáljuk a fekete füstöt? Ez a hiányosság még sokáig problémát jelentett a törvény alkalmazásában.
Néhány fontos évszám a füst elleni küzdelemben: 1926-ban elfogadták a Népegészségügyi (Füstcsökkentési) Jegyzéket, 1932-ben 155 helyhatóság hozott rendeleteket a füst csökkentésére, de ezek lényegében csak a fekete füstre és emissziójának időtartamára vonatkoztak. 1946-ban London és Manchester vezetése törvényt hozott füstmentes zónák kialakítására. A környezetvédelmi törvények meghozatala a füst szabályozása érdekében felgyorsult a II. világháború utáni években. Azonban mindezen változások eltörpültek azok mellett, amelyek az 1952. évi „Nagy Szmog” után történtek.
A füst és köd keveréke, mely Londonra települt, a viktoriánus időkben általánossá vált. 1905-ben Des Voeux javasolta, hogy ez a keverék kapja a „szmog” nevet. A 20. század első felében úgy tűnt, hogy a híres londoni szmog ritkábban jelentkezett, s a vele kapcsolatos megnövekedett halálozási rátákra már csak az egészségügyi kimutatások emlékeztettek.
Úgy tűnt, hogy Robert Barr-nak a „London végzete” című könyvében tett jövendölése örökre merő fikció marad. Azonban – bár nem egészen úgy, ahogy Barr megjövendölte – az mégis bekövetkezett. Ez volt a „Nagy Szmog”. Emlékeztetve Barr jóslatára, viszonylag jó idő volt a szmogot megelőző héten, 1952-ben. Mindennap lágy szellő fújt, pillanatokra kisütött a Nap, azonban december 14-én, csütörtökön az időjárási feltételek hirtelen romlani kezdtek. A szél gyengült, a levegő nyirkosabbá vált, az ég beszürkült. Egy lassan mozgó anticiklon megállt London fölött. Csütörtök estére már nyilvánvalóvá vált, hogy nagyon nagy köd fog ereszkedni Londonra. Péntekre már határozottan dickensi kép ült a városon:
„Köd volt mindenütt, köd a folyón fölfelé, ahonnan érkezik, zöld szigetecskéi és rétjei felé, köd a folyón lefelé, amerre folyik bemocskolva, egy nagy és koszos város kikötői és vízparti szennyei között. Köd terjeng az essexi mocsarak fölött, köd borul a kenti magaslatokra. Köd kúszik a kétárbocos szénszállítók fölé; köd terpeszkedik a dokkokban, lebegve a nagy hajók vitorláin; köd szitál az uszályokra és kis hajókra. Köd van a régi Greenwich nyugdíjasainak szemében és torkában, kik zihálva veszik a levegőt kandallóik mellett; köd burkolja a haragos hajóskapitány délutáni pipáját levegőtlen kabinjában; köd csípi kegyetlenül a didergő kis tanoncának lábát és ujjait a fedélzeten.”
A köd sűrűbb volt azon a péntek reggelen, mint sokak szerint valaha. A nap folyamán még sűrűbbé vált. Délután az emberek már rosszul érezték magukat, fullasztó szagot éreztek a levegőben. Akik ekkor a szabadban voltak, egészen rövid idő elteltével koszosnak találták bőrüket és ruházatukat. Péntek éjszakára a légzőszervi panaszokkal kezelt betegek száma a szokásosnak a kétszeresére nőtt, s az anticiklon teljes egészében megrekedt. Eközben milliónyi kémény ontotta a füstöt a pangó, ködös levegőbe.
Szombaton a köd tovább erősödött. A látástávolság fokozatosan csaknem nullára csökkent, a közlekedés teljesen leállt. A londoniak tovább szenvedtek, sokan meghaltak. Vasárnap nem történt semmi változás, tovább nőtt a halálesetek száma. A mentők már nem tudták ellátni a feladatukat. Kétséges, hogy sok ember vajon fölmérte-e a tragédia természetét. A viktoriánus kor embere tudta, hogy az ilyen köd ölni tud, azonban a 20. században ez már ismeretlen volt. Mire eljött a hétfő reggel, az időjárás kissé javult, a közlekedés fokozatosan újra megindult, bár még óriási késések voltak. Keddre a „Nagy Szmog” eltűnt.
Nehéz leírni, hogy egészen pontosan mi történt. A légszennyezettség monitoring hálózat még elég kezdetleges volt akkoriban, azonban mégis sikerült a szmog lefolyásáról egy áttekintő képet kapni. A füst és a kén-dioxid koncentráció változásait összevetették a mortalitással. A füst maximális napi koncentrációja (december 5.) elérte a 4460 mg m-3-t, a kén-dioxidé a 3700 mg m-3-t, egyes rövidebb időszakokban azonban ezek az értékek nyilván jóval magasabbak is lehettek. A legsűrűbb füst négy órájának átlagában hihetetlenül magas, 14.000 mg m-3 füstkoncentrációt mértek. A Nemzeti Galéria légkondicionáló rendszere többször eltömődött a londoni levegőben felhalmozódott nagy mennyiségű szilárd anyagtól. (Azt a diszperz rendszert, amelyben a diszperziós közeg gáz halmazállapotú, míg a diszpergált anyag, vagyis a diszperz rész szilárd, füstnek nevezzük. A füstben a diszpergált anyag részecskéi tüzelőanyagok égéstermékei; átmérőjük kisebb 1 mm-nél.)
Erről a szmogról már nem lehetett nem tudomást venni. 1953-ban megalakult a Beaver-bizottság, mely 1954-ben hozta meg végső jelentését. Ez nem tartalmazott különösebb újdonságokat, azonban összegyűjtött számos elképzelést a füst csökkentésére vonatkozóan, melyek a korábbi évtizedek során fölhalmozódtak. A kormány 1955-ben tervezetet nyújtott be a parlamentnek a levegő szennyezésének szabályozására. A választásokat követően, 1956. július 5-én az új kormány hatályba helyezte a Tiszta Levegő Törvényt.
E törvény talán legradikálisabb eleme az volt, hogy először szabályozta az ipari mellett a háztartási szennyező forrásokat. A törvény a füst kibocsátását korlátozta, a fekete füstét viszont megtiltotta. Ahhoz, hogy a törvény elérje célját, a társadalmi feltételeket is meg kellett változtatni. Ha a szolgáló ezután is kihamuz és őrzi a tüzet, kit lehet változtatásra kényszeríteni? Ha az elektromos áram és a gáz nem versenyképes, kinek lehet megtiltani, hogy olcsóbb fűtőanyagot használjon. A kerületi önkormányzatok füstmentes zónákat hoztak létre. 1974-re mindegyikük tett lépéseket a törvény végrehajtása érdekében. Az ipari üzemek magas kéményeket építettek és nagy hatékonyságú filtereket alkalmaznak. A háztartási emissziók a levegőben található összes füst 90 %-át adják, de még így is jelentősen csökkentek ezek a kibocsátások az 1970-es évekhez viszonyítva.
London levegője drámai módon kitisztult. Mindez azt bizonyítja, hogy ha van elegendő jóakarat, a társadalom egyidejűleg lehet gazdagabb és élhet tisztább környezetben. Európa egykoron legködösebb és legkoszosabb városára ma már egyáltalán nem illik ez az elnevezés. Jóllehet vannak ma is ködök a fővárosban, sok olyan kisváros - melyek egészen tiszta levegőjűnek számítanak - néha füstösebb, mint London.
A levegőminőség kezelésének tudományos mérföldkövei
A fizikai tudományok és a matematika fejlődése, különösen a 18. és a 19. században, jelentős tudományos előrehaladást eredményezett a szennyezőanyagok légköri szállítása terén. A. Fick egy egydimenziós diffúziós egyenletet állított föl 1855-ben. 27 évvel később Reynolds publikálta az első jelentős tanulmányt a turbulencia elméletről, melyben definiálta az ún. Reynolds-féle számot, ami az áramlási mezőben az inercia-erő és a viszkozitási erő hányadosa. Később, 1894-ben szemléltette a kétségtelenül a turbulencia által előidézett diffúziót és viszkozitást. 1912-1914. között a Mellon Institute of the University Pittsburg kutatói által készített tanulmányok feltételezték, hogy a légszennyezettség káros az egészségre. G.I. Taylor az „Örvényesség a légkörben” c. munkájában – melyet 1915-ben publikált – bevezette a keveredési út fogalmát. A kémény magasságának a szerepét A.E. Wells ismerte föl 1917-ben, mint fontos tényezőt a talajszinti légszennyezettség koncentrációk csökkentésében.
Azonban a levegőminőség kezelésére (pl. a légszennyezettség ellenőrzésére, elsősorban a füst és a bűz csökkentésére) irányuló intézkedések a 20. században jelentek meg. 1918-ban J.S. Owen publikálta az „A légszennyezettség mérése” című művét, majd nyolc évvel később Shaw-val közösen megjelentették az első átfogó munkát a városi légszennyezettség problémáiról, melynek címe: „Nagyvárosok füstproblémái”. Abban az időszakban az antropogén kibocsátás két fő forrásból származott: az ipari tevékenységből, valamint az elektromos energia termeléséből. E tevékenységek zöme a szilárd tüzelőanyagok elégetésén alapult. Ekkoriban a kibocsátást nem szabályozták, s az közvetlenül jutott a légkörbe a kéményeken keresztül. A korai szabályozási erőfeszítések vagy az adott üzemből kibocsátott anyagok (pl. savak) visszanyerését célozták, vagy a füstkibocsátás csökkentésére törekedtek. Ebben az időszakban erőfeszítéseket tettek arra, hogy megértsék nem csupán a kibocsátásokat, hanem azok diszperzióját is. A légszennyező anyagok diszperziójának megismerésével kapcsolatos legelső kísérletek a repülőgépek elleni légvédelmi ágyúk lövedékeinek a robbanásain alapuló megfigyelések voltak. Richardson 1920-ban időeltolással készült fényképeket használt a füst diffúziójának tanulmányozására. G.I. Taylor 1921-ben bevezette a Fick-féle diffúzió átvitel elméletét, valamint a homogén turbulencia fogalmát, majd 14 évvel később a homogén és izotróp turbulencia fogalmát. 1923-ban O.F.T. Roberts javaslatot tett a Fick-féle diffúziós egyenlet megoldására pillanatnyi pontforrások esetén, Schmidt pedig elméletileg foglalkozott a háromdimenziós diffúziós problémával. Később Bosanquet és Pearson pontforráson alapuló diffúziós modellt fejlesztettek ki. Egyszerű mechanikai műszereket használtak ekkoriban, melyek értelemszerűen igen bizonytalan adatokat szolgáltattak a kutatók számára. 1925-ben pl. Richardson és Proctor nagy távolságokból származó diffúziós adatokhoz jutottak fölbocsátott ballonok segítségével. 1937-ben Rotschke korrelálta a légszennyező anyagok tipikus napi változását a légköri stabilitás periodikus változékonyságával.
A II. világháború idején lelassultak a légszennyezettség kutatások. A háborút követően a légszennyezettséggel kapcsolatos problémák tovább növekedtek a városokban. Az 1940-es évek végétől, az elektronikus számítógépek fejlődésével a légkörnek, valamint a légszennyező anyagoknak a számítógépes modellezése is fejlődésnek indult. Folytatódott a turbulens légköri diffúzió területének a fejlődése. 1941-ben Kolmogorov fölállította a kis-skálájú turbulencia hasonlósági hipotézisét, mely később a turbulencia lokális struktúrájára vonatkozó elméletek és azok alkalmazásai fejlődésének az alapja lett. 1959-ben Monin hasonlósági elveket alkalmazott az egy forrásból származó diffúzióra. Sutton pontforráson alapuló gaussi egyenletét kiterjesztették magas forrásokra. A turbulens diffúzió matematikai elméletével kapcsolatos munka Batchelor révén 1949-ben megújult. A sy és sx paramétereket (a füst koncentráció horizontális/vertikális eloszlásának szórását) néhány évvel később beépítették a diffúziós egyenletbe, s végül 1958-ban Machta volt az, aki kifejlesztette az első használható modellt a globális skálájú diffúziókra. Az 1960-as években jelentős haladást ért el a légszennyezettség meteorológia, valamint a kapcsolódó tudományterületek. A számítógépek fejlődése gyorsabb gépeket produkált, nagyobb memóriával, mely lehetővé tette a diffúziós modellek gyors fejlődését. A mikrometeorológia, a turbulencia elmélet, a mezometeorológia, a felhőfizika és a műszerezettség fejlődése elősegítette a légszennyezettség hatékonyabb tanulmányozását. Ezzel egyidejűleg a légszennyezettséget szabályozó technológiákkal, valamint a légszennyezettségnek az emberre, a bioszférára, s a különböző anyagokra gyakorolt hatásával kapcsolatos ismeretek is gyorsan fejlődtek. Az 1960-as években a nyugati társadalmakban a környezeti tudatosság igen gyorsan nőtt, s a nyugati kormányok rá voltak kényszerítve arra, hogy lépéseket tegyenek a légszennyezettség által előidézett problémák tanulmányozására, s a jelenség szabályozására. Ez maga után vonta az ide vonatkozó törvénykezés fejlődését, miközben az első leegyszerűsített levegőminőségi szabályozási rendszerek is megjelentek.
Levegőminőségi szabályozási rendszerek és az AQ keret direktíva (levegőminőségi útmutató)
A tudományos fejlődést, valamint egy integrált városi levegőminőség-kezelés szükségességén alapuló új szabályozást követően az Európa Tanács 1996 szeptemberében elfogadta a környezeti levegő minőségének a becslésére és szabályozására vonatkozó 96/62/EC direktívát, melyet a „levegőminőséggel kapcsolatos keretdirektíva”-ként is emlegetnek. Ez a direktíva a városi levegőminőség szabályozására vonatkozóan egy új koncepciót vezetett be, mely visszatükrözi az alkalmazások új igényeit:
· monitoring hálózat létrehozása
· adatbázis létrehozása és adatkezelés
· földrajzi információs rendszer (FIR; angol megfelelője: GIS = Geographical Information System) használata a térbeli adatok kezelésére
· modellek kifejlesztése a levegőminőségi paraméterek megfelelő és statisztikailag ellenőrzött bemutatására
· megfelelő rendszer létrehozása az ellenőrzési mechanizmusok kialakításának és értelmezésének a segítésére, valamint a vizsgálatra kerülő alternatív szcenáriók megtervezésére
· hálózati kommunikációs infrastruktúra kialakítása a levegőminőséggel kapcsolatos információknak a nyilvánosság számára történő eljuttatása céljából
· integrált információs platform, mely lehetővé teszi az összes rendszerkomponens - fejlett információ áramlás révén történő - hatékony együttműködését.
Megköszönöm Peter Brimblecombe segítségét, aki igen széleskörű irodalommal látott el és személyes beszélgetéseink során számos hasznos tanácsot adott. Köszönet Kostas Karatzas segítségéért, aki felhívta figyelmem a témához kapcsolódó munkáira. Megköszönöm a további kollégák segítségét: Noa Feller, Ian Strachan, Keith Boucher.
Hivatkozások
Ausset, P., Bannery, F., Del Monte, M., és Lefervre, R.A., 1998: Recording the pre-industrial atmospheric environment by ancient crusts on stone movements. Atmospheric Environment, 32, 2859-2863.
Bowler, C. és Brimblecombe, P., 2000: Control of Air Pollution in Manchester prior to the Public Health Act, 1875. Environment and History, 6, 71-98.
Bowler, C. és Brimblecombe, P., 2000: Environmental Pressures on Building Design and Manchester’s John Rylands Library. Journal of Design History, 13/3, 175-191.
Brimblecombe, P., 1987: The big smoke. A history of air pollution in London since medieval times. Methuen, London and New York, 184 p. ISBN 0-416-90080-1
Brimblecombe, P. és Pfister, C., 1990: The silent countdown. Essays in European Environmental History. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, ISBN 3-540-51790-1
Heidorn, K.C., 1978: A chronology of important events in the history of air pollution meteorology to 1970. Bulletin of American Meteorological Society, 59, 1589-1597.
Karatzas, K., 2000: Preservation of environmental characteristics as witnessed in classic and modern literature: the case of Greece, The Science of the Total Environment, 257, 213-218.
Karatzas, K., 2001: Some historical aspects of urban air quality management. The Third International Conference on Urban Air Quality and Fifth Saturn Workshop. Measurement, Modelling and Management. 19-23 March 2001. Loutraki, Greece. Institute of Physics, Extended Abstracts CD-ROM, Canopus Publishing Limited.
Plato, Critias 111c, http://www.perseus.tufts.edu (the Perseus Project, Tufts University)
Salares, R., 1991: The ecology of the ancient Greek world. Duckworth, London.
Thucydides Historiae, II, 77. Malliaris-Paidia Publishers, Thessaloniki, 1983