Немногие американцы могут знать об этом, но в 1952 году смертельный туман, содержащий загрязняющие вещества, накрыл Лондон на пять дней, вызвав проблемы с дыханием и убив тысячи жителей. Точная причина и природа тумана оставались в основном неизвестными на протяжении десятилетий, но международная группа ученых, в которую входят несколько исследователей из Техасского университета A&M, считает, что загадка решена и что такой же химический состав воздуха также происходит в Китае и других местах..
Техасский исследователь A&M Реньи Чжан, заслуженный профессор университета и Гарольд Дж. Хейнс, заведующий кафедрой атмосферных наук и профессор химии, вместе с аспирантами Юн Линь, Уилмари Марреро-Ортис, Джереми Секрест, Исинь Ли, Цзяси Ху и Боуэном Паном, а также исследователями из Китая, Флориды, Калифорнии, Израиля и Великобритании опубликовали свои работы. в текущем выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
В декабре 1952 года туман окутал весь Лондон, и жители поначалу не обратили на него внимания, потому что он ничем не отличался от знакомых естественных туманов, которые нависли над Великобританией на протяжении тысячелетий.
Но в течение следующих нескольких дней условия ухудшились, и небо буквально потемнело. Во многих частях города видимость сократилась до трех футов, весь транспорт был остановлен, и у десятков тысяч людей возникли проблемы с дыханием. К тому времени, когда туман рассеялся 9 декабря, по меньшей мере 4000 человек погибли и более 150 000 были госпитализированы. Тысячи животных в этом районе также были убиты.
Недавние британские исследования теперь говорят, что число погибших, вероятно, было намного выше - более 12 000 человек всех возрастов погибли от тумана-убийцы. Давно известно, что многие из этих смертей, вероятно, были вызваны выбросами от сжигания угля, но точные химические процессы, которые привели к смертоносной смеси тумана и загрязнения, не были полностью изучены за последние 60 лет..
Убийственный туман 1952 года привел к принятию Закона о чистом воздухе в 1956 году британским парламентом и до сих пор считается самым сильным загрязнением воздуха в европейской истории.
Благодаря лабораторным экспериментам и атмосферным измерениям в Китае команда ученых нашла ответы.
«Люди знали, что сульфат вносил большой вклад в образование тумана, а частицы серной кислоты образовывались из двуокиси серы, выделяемой при сжигании угля для бытового использования, на электростанциях и в других целях», - говорит Чжан.
"Но как двуокись серы превратилась в серную кислоту, было неясно. Наши результаты показали, что этому процессу способствовал диоксид азота, еще один побочный продукт сжигания угля, и первоначально он происходил в естественном тумане. Еще один ключевой момент в превращении диоксида серы в сульфат заключается в том, что при этом образуются кислые частицы, которые впоследствии тормозят этот процесс. Природный туман содержал более крупные частицы размером в несколько десятков микрометров, а образовавшаяся кислота была достаточно разбавлена. После испарения этих частиц тумана остались более мелкие частицы кислой дымки, которые покрыли город."
Исследование показывает, что подобная химия часто происходит в Китае, который десятилетиями боролся с загрязнением воздуха. Из 20 самых загрязненных городов мира в Китае находится 16 из них, и Пекин часто во много раз превышает допустимые нормы воздуха, установленные Агентством по охране окружающей среды США.
«Разница в Китае заключается в том, что дымка начинается с гораздо более мелких наночастиц, а процесс образования сульфатов возможен только с аммиаком для нейтрализации частиц», - добавляет Чжан.
В Китае двуокись серы в основном выбрасывается электростанциями, двуокись азота - электростанциями и автомобилями, а аммиак - продуктами использования удобрений и автомобилями. Опять же, для создания смертельной дымки необходимо взаимодействие правильных химических процессов. происходят в Китае. Интересно, что в то время как лондонский туман был очень кислым, современный китайский туман в основном нейтрален».
Чжан говорит, что Китай усердно работал в течение последнего десятилетия, чтобы уменьшить проблемы с загрязнением воздуха, но постоянно плохое качество воздуха часто требует, чтобы люди носили дыхательные маски в течение большей части дня. Взрывной промышленный и производственный рост Китая, а также урбанизация за последние 25 лет усугубили проблему. «Лучшее понимание химического состава воздуха является ключом к разработке эффективных регулирующих мер в Китае», - добавляет он.
«Правительство пообещало сделать все возможное для сокращения выбросов в будущем, но на это потребуется время», - отмечает он.«Мы думаем, что помогли разгадать загадку лондонского тумана 1952 года, а также дали Китаю некоторые идеи о том, как улучшить качество воздуха. Сокращение выбросов оксидов азота и аммиака, вероятно, эффективно остановит этот процесс образования сульфатов».