Исторический обзор проблемы загрязнения атмосферного воздуха

1915-1925 гг.

В эти годы война, а затем восстановительный период вызвали заметное снижение интенсивности исследований, связанных с проблемой загрязнения атмосферы. Почти ничего не было написало по вопросу о влиянии атмосферных загрязнений на различные объекты. Имелось лишь несколько сообщений о способах определения загрязнений в воздухе в основном американских авторов и преимущественно обзорного характера.

Не много интересного сообщалось и о методах борьбы с дымом, однако здесь следует отметить три момента: а) инженерная мысль ясно осознала, наконец, что предупреждение выброса дыма из котельных зависит в очень большой степени от правильной конструкции топки, а не просто от добавления "дымосжигателей" к плохо функционирующим печам (Buell, 1923); .6) начало формироваться отрицательное отношение к сжиганию пылевидного топлива, сопровождающемуся образованием летучей золы; в) в 1915 г. был опубликован отчет комиссии, обследовавшей плавильный завод Сельби (Holmes, Franklin a. Gould, 1915). Важность этого обстоятельства заключается в том, что это был один из первых случаев, когда научная помощь компании, отходы предприятий которой представляли серьезную опасность для окружающей среды, привела к открытию серы в качестве побочного продукта производства и внедрению самозаписывающих приборов для непрерывной регистрации концентрации Сернистого ангидрида в атмосферном воздухе вокруг предприятия. Эта компания выстроила также самую высокую дымовую трубу в мире (650 футов, или около 200 м), учтя, что высокие трубы обусловливают уменьшение концентрации атмосферных загрязнений.

1926-1935 гг.

Наиболее трагическим происшествием в этом периоде была катастрофа в долине реки Маас, где в результате загрязнения атмосферного воздуха погибло свыше 60 человек (Firket, 1931; Haldans, 1931; van Lceuwen, 1931). Это несчастье всколыхнуло всю мировую общественность и резко стимулировало проведение интенсивных исследований в этом направлении. В библиографиях стали появляться французские работы, а опасность, создаваемая загрязнением атмосферы, даже стала предметом обсуждения Палаты депутатов Франции. В опубликованных в это время работах французских авторов уделяется большое внимание исследованиям, выполненным в Великобритании и США, по в них почти нет ссылок на французские работы в прошлом за исключением исследований Bordas (Bordas, 1926; de Boissezon, 1927), который работал в Великобритании, США и Германии). Поэтому создается впечатление, что до этого времени во Франции эта проблема разрабатывалась очень слабо.

Библиография немецких работ (Schwartz и др., 1955) за этот период насчитывает 10 сообщений по вопросам влияния атмосферных загрязнений, причем в 5 из них трактуются вопросы вредного влияния на здоровье человека, тогда как до 1925 г. почти все работы касались влияния атмосферных загрязнений на растительность.

Таким образом, медицинское направление, которое было ведущим до 1690 г., но основывалось тогда в большей мере на догадках, чем на реальном знании специфических повреждений, вызываемых загрязнениями атмосферы, вновь получило возможность занять ведущее положение, поскольку проблема потребовала очень активных физиологических и клинических исследований.

Работа в области методов измерения атмосферных загрязнений в этот Период была Представлена сообщением отдела научных и промышленных изысканий Великобритании об установление тесной зависимости между содержанием твердых частиц в дымовом факеле и оптической плотностью этого факела, измеренной с помощью шкалы Рингельмана или какого-либо другого прибора. Это было значительным успехом, поскольку подкрепляло достоверность измерений, производимых при помощи схем Рингельмана, в чем ощущалась большая необходимость. В США была опубликована статья Drinker a. Hazard (1934) с описанием аппарата для непрерывного измерения запыленности воздуха при помощи движущейся прозрачной ленты, на которую подается запыленный воздух через специальную трубку. Огромная трудоемкость последующего анализа этой ленты была, по-видимому, основной причиной, из-за которой данный прибор не вошел в практику. Как в США, так и в Великобритании были разработаны приборы для определения концентрации сажи в газоходах: котла, что помогает контролировать процесс горения топлива. В этих двух странах, а также в Германии начала привлекать к себе внимание опасность, связанная с загрязнением атмосферы выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания (Florention, 1928; Sayers и др., 1929). Основной упор в это время делали НУ окись углерода, поскольку было показано, что ее концентрация на улицах больших городов часто достигают предельно допустимого уровня. Кроме того, в двух опубликованных за это время статьях указывалось, что загрязнение атмосферы значительно повышает опасность пользования воздушным транспортом (Aid-worth, 1930; Connoly, 1934). Это очень важный факт, и удивительно, что специалисты по аэронавтике во всем мире сделали столь мало для привлечения внимания к этой стороне проблемы атмосферных загрязнений.

В начале этого 10-летнего периода наблюдалась интенсивная исследовательская работа в США, однако в Великобритании и других европейских странах количество Исследований уменьшилось вследствие безработицы.

Экономический крах в США в 1928 г. отрицательно отразился на исследованиях и, возможно, что в более благоприятных экономических условиях трагедия в долине Мааса привлекла бы к себе значительно большее внимание.

1936-1945 гг.

В начале этого периода количество научно-исследовательских и технических работ значительно увеличилось прежде всего в связи с вредностями летучей золы, выбрасываемой котельными; затем пылевые бури в центральной части США заставили обратить особое внимание на кремниевую и другие виды пыли как опасные для здоровья населения. Служба здравоохранения США решила провести в общегосударственном масштабе обследование степени загрязнения атмосферы городов и начала определение концентраций дыма, сажи и сернистого ангидрида в воздухе 14 городов (Ives и др., 1986). Не менее четырех статей касалось причин гибели людей во время катастрофы в долине Мааса в 1930 г. По мнению одних авторов, виновником несчастья являлся сернистый ангидрид, по мнению других, фтористые соединения.

Появилась монография, посвященная интоксикации фтором, (Roholm, 1937), показывающая, какие производственные процессы сопряжены с загрязнением атмосферы фтористыми соединениями и какова опасность этих загрязнений для растений, животных и человека. В 1937 г. были опубликованы две статьи (в том числе одна из Франции) по вопросу образования альдегидов в процессе работы двигателей внутреннего сгорания (Maillard, 1937; Pardoe, 1937). В них указывалось, что концентрация альдегидов в автомобильных выхлопах в 40 раз выше во время торможения (с закрытым дросселем), чем во время ускорения или движения. В следующем году на ту же тему было опубликовано еще 4 статьи (Grunder a. Rich., 1938; Maurin a. Kling, 1938; Pardoe, 1938; Roberts, 1938), в одной из которых указывалось, что выбросы подобного характера можно ожидать и из нефтяных топок в случае избыточного поступления воздуха и неполного сгорания. Таким образом, уже в эти годы имелись такие сведения, которые оказались весьма ценными для исследователей в Лос-Анжелосе 10 лет спустя. В это время (1937) Отдел научных и промышленных Изысканий сообщил, что задымленность многих английских городов заметно понизилась в период депрессии; однако разразившаяся война поставила страну в еще худшие условия. В одной из японских статей было описано Применение фотоэлементов для измерения оптической плотности бумажных фильтров, содержащих атмосферную пыль (Kashiwai, 1938). Конечно, принцип этого прибора был не новым, если не считать использование сравнительно нового в то время фотоэлемента. Поэтому сомнительно, чтобы эта работа значительно обогатила научные методы. Изучение массивных выбросов сернистого ангидрида из труб плавильных заводов в г. Трейл (Канада), которые причиняли значительный ущерб по ту сторону границы, в США, началось в 1929 г. Однако Международная комиссия лишь в Ш37 г. представила предварительный отчет, а заключение было опубликовано только в 1941 г. (Dean a. Swain, 1944). Эту работу важно отметить в хронологическом обзоре исследований как первый случай специального использования методов метеорологического контроля для предупреждения загрязнения атмосферного воздуха промышленными выбросами. В результате этого предприятия были вынуждены прекращать определенные технологические процессы всякий раз, когда метеорологические наблюдения в окрестностях заводов свидетельствовали о существовании условий, благоприятных для образования инверсии и, благодаря этому для загрязнения промышленными газами атмосферного воздуха в долине, расположенной к югу от дымовых труб заводов.

1942 г. интересен появлением работы по вопросу о токсическом эффекте атмосферных загрязнений (Easton, 1942), в которой указывалось, что одновременное присутствие в воздухе двух вредных веществ при концентрации каждого из них ниже предельно допустимой может обусловить токсический эффект в результате суммирования эффектов обоих веществ. Это не первое, но, конечно, одно из ранних указаний о возможности синергия ее кого влияния атмосферных загрязнений.

В 1943 г., в самый разгар мировой войны, в Великобритании сочли возможным созвать конференцию для рассмотрения требований к чистоте воздуха при реконструкции английских городов после войны (National Smoke Abatement Society, 1943). В 1944 г. возрос интерес к изучению роли метеорологических факторов, влияющих на концентрацию атмосферных загрязнений (Fleischer a. Smith, 1944), и в США появились предложения об использовании городскими органами, контролирующими загрязнения атмосферы, данных бюро погоды (.Fletcher, 1945). В 1945 г. Лос-Анже-лосский центр, контролирующий с 1942 г. загрязнение городского воздуха дымовым туманом (смогом), опубликовал статью о различных источниках сернистого ангидрида, который, как тогда полагали, был основной причиной раздражения глаз (Swartout JJ a. Deutch, 1945). В это же время Отдел Научных и промышленных изысканий в Англии опубликовал задержанное во время войны сообщение, привлекшее внимание к той важной роли, которую играет турбулентность воздуха в распространении атмосферных загрязнений.

B течение этого периода, насколько позволяют судить имеющиеся сведения, значительно повысил интерес к проблеме в Германии. Известно 28 публикаций, посвященных таким .вопросам, как распространение выбросов пыли из труб (Lobner, 1937a), метеорологические факторы, влияющие на распространение атмосферных загрязнений (Lettau a. Schwerdtfeger, 1937; Roetschke, 1937), измерение концентраций сернистого ангидрида (iMiiller, 1941; Schepp a. Fiomme, 1938), окиси углерода (iBayer, 1938; Wirth a. Miintsch, 1940) и пыли (Lobner, 1937b).

Очень немного известно относительно разработки этой проблемы во Франции в течение рассматриваемого периода. Две статьи касаются альдегидов, выпускаемых в воздух с выхлопными газами двигателями внутреннего сгорания, одна - задымленности воздуха Парижа (в которой указывается, что 90% потребляемого в Париже каменного угля приходится на домашние очаги) (Kling, 3938); В нескольких статьях обсуждаются медицинские аспекты катастрофы в долине Мааса.