Останніми роками у великих містах все частіше з’являються стійкі тумани, що можуть залишатись у повітрі годинами чи навіть днями. Самі тумани безпечні, проте якщо вони виникають у місцях з інтенсивною промисловістю — то можуть перетворюватися на смог. Розберемося за яких умов тумани можуть стати небезпечними для людей.
Туман — це атмосферне явище, при якому у повітрі над земною поверхнею скупчуються продукти конденсації водяної пари — дрібні краплі води, кристали льоду або їхня суміш. Виділяють тумани охолодження та тумани випаровування. Тумани охолодження виникають через конденсацію водяної пари під час охолодження повітря нижче точки роси — саме вони утворюються зимою. Тумани випаровування є парами з теплішої поверхні, що випаровуються в холодне повітря над водоймами та вологими ділянками суходолу — ці тумани можна побачити літнім ранком над ставками та озерами.
Внаслідок охолодження земної поверхні утворюються радіаційні тумани. Зазвичай, вони виникають вночі в антициклоні, й, після сходу сонця, швидко розсіюються. Часто радіаційні тумани утворюються в умовах температурної інверсії, що перешкоджає підйому повітряної маси, й у холодну пору року в стійких антициклонах можуть зберігатися іноді багато діб поспіль. За таких умов у промислових районах може виникнути крайня форма радіаційного туману — смог.
Тумани в населених пунктах бувають частіше, ніж поза ними. Цьому сприяє підвищений уміст гігроскопічних ядер конденсації (пилу, кіптяви тощо) в міському повітрі. Вважається, що в Україні в середньому за рік фіксується 35 днів із туманом. У Києві, наприклад, туман найчастіше спостерігається з жовтня по квітень, а на жовтень–березень припадає 80 % випадків.
Як було сказано раніше, крайньою формою радіаційного туману є смог – сукупність туману, диму і пилу. Смог буває декількох типів: димовий, крижаний, що утворюється при температурі менше ніж -30, та фотохімічний, що утворюється при температурі більше ніж +30. Димовий смог формується при вологості повітря близько 100 % і нульовій температурі, а також тривалій штильовій погоді та високій концентрації продуктів спалювання твердого і рідкого палива (SO2, СО, сажа тощо). Саме димовий смог може утворюватись у великих містах під час відключень електроенергії, оскільки під час роботи генераторів виділяються продукти згоряння палива – вихлопні гази, що містять зокрема чадний і вуглекислий гази, оксиди азоту, вуглеводні та альдегіди.
В історії вже були випадки, коли через масштабний димовий смог гинули тисячі людей. На початку 1952 року на Лондон опустився надзвичайно холодний туман, й, щоб зігрітися, містяни стали активно обігрівати свої домівки вугіллям. Це були ще часи повоєнної відбудови Великої Британії, тому якісний та дорогий антрацит експортували, а підприємства та приватні споживачі використовували низькосортний різновид бурого вугілля — лігніт. З численних димарів Лондона щодня викидалось до 1000 тонн диму, 14 тонн сполук фтору та 370 тонн діоксиду сірки, який взаємодіючи із водою, перетворювався у сотні тон сірчаної кислоти.
Лондон у 1952 році був одним із найбільш заселених міст у світі, в ньому мешкало понад 8 мільйонів осіб. Також місцева влада тоді щойно провела модернізацію, й замінила трамваї на автобуси із дизельним двигуном. Тож коли опустився холодний туман, до звичайних обсягів викидів промисловості й транспорту, додались колосальні за обсягом викиди з домашніх господарств, де люди намагалися зігріти домівку вугіллям.
У звичайних умовах дим, а потім і утворений смог, підіймався б в атмосферу і розсіювався. Але цього разу над Лондоном сформувався антициклон, який штовхав повітря вниз. Це створило температурну інверсію, коли повітря ближче до землі холодніше, ніж те, що вище. Фактично місто було замкнено в куполі забрудненого повітря.
Туман був таким густим, що перешкоджав руху автомобілів. Були скасовані концерти, припинена демонстрація кінофільмів, оскільки смог легко проникав всередину приміщень. Глядачі іноді просто не бачили сцену або екран.
Спочатку лондонці були спокійні, адже місто огортало туманами доволі часто. Але вже з 6 по 8 грудня, було зафіксований сплеск смертей уві сні та масова загибель домашніх тварин. За весь час Великого смогу — з 5 по 9 грудня, було зареєстровано близько 4 тисяч смертей, жертвами найчастіше ставали немовлята, літні люди та хворі на респіраторні захворювання. Ще близько 25 тисяч людей звернулися по медичну допомогу і 8 тисяч померли до кінця року, у переважній більшості через спричинену інфекціями дихальних шляхів гіпоксію і гострий гнійний бронхіт.
Великий лондонський смог 1952 року став трагедією та жорстоким уроком, що змусив владу Великої Британії переглянути закони щодо стану та захисту довкілля. В Результаті були прийняті нові екологічні стандарти, спрямовані на обмеження використання брудних видів палива в промисловості та на заборону сажевмісних вихлопних газів. Серед вжитих заходів — введення в дію Закону «Про чисте повітря» і аналогічного Закону міста Лондона.
Чи можливе в Україні повторення настільки масштабного димового смогу зараз? Найбільш ймовірно, що – ні. В наших містах дуже сильно збільшилась кількість генераторів та автобусів, що викидають в атмосферу вихлопні гази, проте багато промисловостей зупинилося, що дає змогу припустити, що обсяг забруднення може бути нівельований.
Локально якість повітря під час туману знижується, й вихлопи вступають у хімічні процеси із молекулами води, що зависають в повітрі. Продукти цих хімічних процесів, про що ми писали раніше, є небезпечними для здоров’я, особливо для дітей, людей похилого віку та хворих на респіраторні захворювання.
Щоб убезпечити себе під час туманів, а особливо коли активно працюють генератори, краще планувати свій маршрут якомога далі від генераторів та доріг. А якщо у повітрі відчувається чітко виражений та стійкий запах вихлопів — краще відмовитися від прогулянки. І пам’ятайте, що якість повітря завжди можна перевірити на нашій мапі.