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煤炭城市和烟雾城市,它们是 20 世纪的环境变迁史的缩影

“我们的思想、行为、生产及消费模式乃因应现今环境而生,也就是为了适应现在的气候与全球生物地球化学(biogeochemistry)、 20 世纪丰沛的廉价能源与水源、人口快速增长,以及日益快速增长的经济等现象。如果环境产生变迁,表示这些偏好与模式适应性不足。”

作者简介:

约翰• R. 麦克尼尔(John R. McNeill,1954— )美国乔治敦大学环境史教授,著名世界环境史大家。与其父威廉•麦克尼尔(《西方的兴起》《世界史》作者)合著全球史经典佳作《人类之网》,引发巨大关注。主要著作有《太阳底下的新鲜事》(Something New Under the Sun)、《蚊子帝国》(Mosquito Empires)、《大加速》(The Great Acceleration,与彼得•恩格尔克合著)等,并主编《全球环境史指南》(A Companion to Global Environmental History)。

《太阳底下的新鲜事》被《泰晤士报》评为“最优秀的科学作品”,并荣获美国世界史学会 2001 年度最佳图书奖及森林学会图书奖;《蚊子帝国》获颁美国历史学会贝弗里奇奖,同年获得汤因比基金会颁发的人文学术及公共贡献奖。

书籍摘录:

煤炭城市

有两个极度依赖煤炭的城市后来戒掉了这种燃料,就是一度被称为“雾都”(Big Smoke)的伦敦,以及绰号“烟雾之城”(Smoke City)的匹兹堡。

伦敦空气污染的历史极长,甚至可回溯到 13 世纪燃煤首度在伦敦家庭间普及。伦敦向来以雾著名,一部分就是因为燃煤烟尘所造成。 1952 年 12 月 4 — 10 日的一周期间,伦敦发生了全球纪录中最严重的空气污染灾难,造成 4000 人提早死亡。图为河岸街(the Strand)街景,中午时分即为硫黄烟雾垄罩。几年之内,伦敦大部分燃料都改为石油

伦敦

伦敦是维多利亚时代末期全球最大的城市( 1900 年人口 660 万),这个不断向外扩张的大都会里有数十万个烟囱、数千台蒸汽机,全部都烧煤炭。当时无人仔细监控空气污染,但从伦敦降雾(污染为部分原因)的频率来判断, 1870 — 1900 年的空气质量应该是最恶劣的。

1873 年的一场雾让人看不清前方路面,有些人因此误坠泰晤士河。这一期间有几千人因伦敦的雾而早逝,仅 1879 — 1880 年间冬天就有约 3000 人,大多是因为肺部状况恶化。虽然 1892 — 1948 年间并无因降雾致死的记录,但 1909 年格拉斯哥却有一场雾造成 1063 人死亡,此外 1930 年比利时列日附近河谷,则在数日内有 70 ~ 100 人死于严重污染。减少黑烟的行动在伦敦有所进展,直到 1950 年都一直是反污染行动的焦点。伦敦都会区不断扩张,加上工业燃烧效率提高,均有助于分散及控制污染。但改革者不去碰触燃煤的家用炉床,因为它对于 1950 年前英国人的重要性,就好比汽车之于现代美国人。 1945 年,部分政府机关试图趁战后伦敦重建之际,建构一个无烟城市,乔治·奥威尔却以热切的形容词为炭火辩护,说它是生而自由的英国人与生俱来的权利。

1952 年 12 月 4— 10 日一场大雾夺走伦敦 4000 人性命,煤炭这种燃料因此步入绝路。严寒气候加上空气停滞,有上百万烟囱的黑烟盘绕在伦敦街道上方达一周之久,能见度几乎等于零。连健康的人都呼吸不顺,肺部有病的人常感觉命在旦夕。在 20 世纪,只有 1918 年一场流感疫情带走的人命数量可堪比拟。公众的抗议引发政府调查,最后造就了 1956 年的《清洁空气法》(Clean Air Act),大力规范家用煤炭黑烟。这使伦敦逐渐转向瓦斯与电热。伦敦断了对煤炭的依赖后, 1956 年以后几乎没有黑烟问题。当地的硫排放尽管到 1972 年才加以规范,也降低了 90% ( 1962 — 1988 年),主要是因为改用其他燃料。20 世纪60 年代后,伦敦空气质量受到汽车尾气的影响远超过烟囱排放。

讽刺的是, 20 世纪 50 年代中期后变得干净的空气,使得更多阳光能够射进城市街道,与汽车尾气排放交互作用后形成光化学烟雾。伦敦人对开车权利的感情,不亚于奥威尔对煤炭炉火的感情。

在 1952 年伦敦雾霾事件期间,一名男子凝望塔桥(图片来源:Fox Photos/Hulton Archive/Getty Images)

匹兹堡

1850 — 1900 年间,美国许多城市根据煤炭来打造能源系统。圣路易及芝加哥利用南伊利诺伊州的烟煤(bituminous coal ),匹兹堡及辛辛那提则仰赖宾州西部矿藏。这些城市都有污染问题,自 1868 年起便开始制定降低烟雾法令。但这些措施仍无法满足需要, 1940 年以前每个地方仍为烟雾及硫污染所苦。 1861 年丽贝卡·哈丁·戴维斯(Rebecca Harding Davis )在其短篇小说《炼铁厂人生》(Life in the Iron-Mills)一开头便写道:

阴暗多云的一天:你知道炼铁城市是什么样子吗?天还没亮天空就往下沉,污浊、无力且纹丝不动。这座城的特色就是黑烟。它会突然从炼铁厂的大型烟囱中缓缓冒出,然后落在泥泞街道上黑漆漆、黏糊糊的水坑中。码头上的黑烟、小艇上的黑烟、黄色河水中的黑烟,房屋门面、两株凋零的白杨木,还有过往行人的脸上,都黏着一层油腻的煤烟。

这段描述反映了戴维丝在西弗吉尼亚州惠灵(Wheeling)所度过的年轻岁月。 1919 年记者沃尔多·弗兰克(Waldo Frank )这样描述芝加哥:“充满煤烟的天空不断下沉。天空就像一块污渍:空气中满是流动的油脂与黑烟。这片脏污的落尘覆盖了草原,像黑色的降雪,一场不停息的风暴。”惠灵、芝加哥,还有其间众多工业城市,数十年间都因为煤炭黑烟而窒息。匹兹堡则是其中最严重者。

匹兹堡在 1758 年首度采用煤炭,当时它只是英国人在美洲殖民地屯垦区边缘的一个小型要塞。丰沛的煤炭供给让人舍木材而选择煤炭。南北战争结束时(1865 年),美国有半数的玻璃与四成的铁来自匹兹堡地区的阿列格尼(Allegheny)。 1866 年有人造访当地看到黑烟后,形容这个拥有 10 万人口的城市是“一个掀了盖的地狱”。接下来第二次工业革命降临匹兹堡,钢铁业也就此起飞。 1884 年,这座人口 30 万的城市共耗掉 300 万吨的煤,相当于全国的 5% 。 1887 — 1891 年的四年间,来自阿巴拉契亚山脉的天然气一度使得匹兹堡煤用量下降,当地天空也干净起来。但天然气供给用罄后再度恢复用煤,钢铁业兴盛的匹兹堡也随之扩张,黑烟再度死灰复燃。即使像安德鲁·卡内基(Andrew Carnegie )这个因经营燃煤钢铁厂而成为全球顶尖富豪的人,也曾在 1898 年抱怨黑烟。降低黑烟的法令效果不彰。从 19 世纪 90 年代到 20 世纪 40 年代初,匹兹堡成了一座加盖密封的地狱。

来自:亚马逊

对于匹兹堡的空气而言,战争同时是地狱也是救赎。 1940 年及 1941 年,在军方命令下钢铁产量大增,而且不论老旧或效率太低,所有堪用设备均须上阵,一开始便让匹兹堡的黑烟与污染问题雪上加霜。但 1940 年圣路易在工程师、市民及政府通力合作下制定出有效黑烟防制法的前例,匹兹堡也起而仿效。 1941 年底当地通过类似法令。战争期间暂停实施,在煤炭利益团体、矿工联合会和铁路业者的反对下,法令仍于 1946 年从工厂开始实施, 1947 年则扩及家庭。匹兹堡改用比较干净的无烟煤、石油及以管道自德州输入的天然气。蒸汽火车头与内河船只也都改用电力或柴油。到了 1953 年,匹兹堡的空气比南北战争后任何时期都要干净,可能除了 1887 年与 1891 年以外。 20 世纪 50 年代与 60 年代,匹兹堡的空气因为严格法令及更有效率的燃料使用而持续改善。接着在 20 世纪 70 年代中期过后钢铁业垮台,造成工厂关闭且人口下滑,而匹兹堡也不再是顶尖的制造业重镇,因此空气越来越干净。 1985 年,有份周刊还评定匹兹堡为美国最宜居的城市。

伦敦与匹兹堡都经历过 1900 年或 1930 年当时居民所无法想象的转型。两者的转变约发生在同期,部分出于巧合但并不尽然。两地的转型都必须有替代燃料,这样才能造就清洁的能源系统而无须在经济上有所牺牲。转变过程中当然有人受害—煤炭货运工、烟囱清洁工、

洗衣业者,却也造福了油管安装工人、电工及电器销售员。都会能源正如伦敦、匹兹堡和其他工业城市,纽约直到 1949 年仍在使用煤炭,市内有数千座家用与工业用烟囱。图为帝国大厦顶楼东南方的景观。 1970 年纽约也追随圣路易和匹兹堡,开始停止使用煤炭作为燃料,纽约人的呼吸也较为顺畅。系统发生如此变革的数十年后,煤炭工业仍在英国与美国宾州存活了下来。两地都是因为分散化有利转型,也就是汽车普及后人口移至郊区。尽管整个集合城市区域并未大幅改变,但两个城市的人口都渐渐流失:伦敦人口高峰出现在 1940 年,匹兹堡则于 1950 年达到高点。美国与西欧数十个煤炭城市都依循着类似模式,数千万都市居民的生活因此得以改善。

来自:亚马逊

烟雾城市

“烟雾”(Smog)是在 1905 年由伦敦一名医生首创的名词,指黑烟(smoke)加上雾(fog),后来泛指任何由污染所引起的霾害,特别是阳光与氧化氮或碳氢化合物的交互作用。(我将以此限定意义使用此一名词)。这些污染物,也就是烟雾的前身,主要来自汽车尾气。但它们也可能来自燃烧生物量或工业燃烧。在阳光下这可能产生臭氧,也就是烟雾中最麻烦的成分。烟雾会造成人类眼部不适及肺部问题,也会损害植物。

地理因素对烟雾的形成也相当重要。它只会在日照充裕的地方产生,如有地形与风向配合使得污染物无法扩散,则情况更为严重。因此,阳光充足且四周有山的盆地城市最容易产生烟雾。墨西哥市就完全符合这些条件。其次为只符合地理标准的圣地亚哥、洛杉矶、雅典、德黑兰、成都和首尔。

洛杉矶

洛杉矶的光化学烟雾(photochemical smog),让人类在 20 世纪 40 年代初开始意识到这个问题。第二次世界大战期间,严重烟雾被误认为是日本发动的毒气攻击;不久之后,烟雾成了雷蒙德·钱德勒(Raymond Chandler)笔下小说等洛杉矶文学中经常出现的特色。自此之后,这就成了南加州最热门的申诉原因及政治议题。

当地的地形与历史共同造就了这个问题。洛杉矶是一块小型的海岸平原,三面环山。这里每天都有海风吹拂,常会将前一天的污染吹回市区内,且经常出现逆温现象(thermal inversion ),让污染无法向高空扩散。如果不是化石燃料时代廉价能源的特色,美国西南部就不会出现大都市或烟雾的问题。廉价的能源及水源,让大洛杉矶地区人口从 1900 年的 10 万增至 1930 年的 140 万, 1960 年又上升至 600 万。建设于1920 年后的美国城市,都是因为汽车大量普及而兴起,其中尤以占地广大、公路密布的洛杉矶为甚。 20 世纪 40 年代,洛杉矶就像其他几个美国城市,开始拆除大众火车系统好让位给汽车。洛杉矶的汽车数量在

1950 — 1990 年间增加了 4 倍(达 1100 万辆)。洛杉矶这个为了汽车而打造的城市,成了最适合制造烟雾的场地。

烟雾在 20 世纪 40 年代成为政治议题。《洛杉矶时报》清圣路易反烟雾活动主帅雷蒙德·塔克(Raymond Tucker ),针对空气污染问题发动媒体攻势。 1947 年洛杉矶成立空气质量委员会,开始规范炼油厂、工厂,最后甚至扩及汽车。到了 60 年代,上千万居民一年当中受烟雾困扰的时间至少有好几百天,阻碍了至少 80 公里(50 英里)范围内的树木生长。 20 世纪 70 年代初期法规更为严格,尽管汽车数量增加,洛杉矶盆地的臭氧与烟雾因此减少了大约一半。不过在 1976 年,四天之中仍有三天的空气质量达到官方所设定的危害健康水平。在 20 世纪 90 年代,洛杉矶烟雾对健康仍是一大危害,成为美国最严重的都会空气污染问题。

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雅典

雅典城建于汽车问世之前 2500 年。但当地还是有很严重的空气污染问题,数十年来雅典人称之为 to nephos (希腊语中“云”的意思)。这个城市三面环山,另一面则靠海。春秋时节常见逆温现象。和洛杉矶一样,雅典也有适合烟雾形成的晴朗气候。

1834 年雅典成为希腊首都后,逐渐发展为现代城市。 1830 — 1920 年间人口从 1.5 万增长到 50 万,接着因为希腊在安纳托利亚(Anatolia) 军事行动失利后难民涌入,雅典人口因此倍增。 20 世纪 60 年代初人口达 200 万,在 1980 年突破 300 万时,海洋与山区之间的所有土地都住满了人,占全国人口的 1/3 。

大雅典地区素为希腊工业重镇,特别是在比雷埃夫斯(Piraeus)附近。涂料、纸类、化学、制革、钢铁、造船等众多工业, 1960 年以前占希腊工业半数比重的工业都挤在这一首都地区。多数工厂规模不大,未登记注册且能源效率低。凭借着雅典西区燃烧化石燃料产生动力的发电厂, 1950 年后电气化出现倍数增长。

家用暖气也是造成污染的来源之一。 1920 年雅典人仍以烧柴与木炭为主,但后来逐渐仰赖进口煤炭,直到 1931 年爆发经济大萧条。后来又有第二次世界大战及希腊内战( 1940 — 1949 年)搅局,希腊人才改以进口石油及本地产褐煤(lignite,一种相当肮脏的煤)作为主要能源。在 1965 年以前,工业与家用烟囱为雅典污染的最大来源,以黑烟及二氧化硫为主要污染物。但这还不是最糟糕的时代。

作者本人,来自:e-ir

1955 年后汽车大举入侵雅典。雅典的地铁(为全球最早的地铁之一)直到 1997 年都只行驶一线:因为对大部分的雅典人来说,没有交通工具比得上地面运输。 1965 年当地有十万辆汽车,到 1983 年达到百万。由于希腊人不常换车,当地车辆多半是老爷车,在雅典明亮的阳光下排放出特殊的烟雾成分。由于都会增长超过预期,造就了有如迷宫的街道模式,交通因此经常堵塞。午睡的传统代表雅典每天有四次交通尖峰。 1975 年,不管任何时段,雅典街上的汽车多半停在空档,发动机空转等待交通净空。 20 世纪 90 年代末期,雅典公交车(多半进口自东欧)成了恶名昭彰的污染来源。种种情况都让每辆汽车的平均废气排放量达到最高。

至少从 20 世纪 30 年代起,雅典偶尔会有霾害阻绝能见度的现象,但“to nephos ”只出现在 20 世纪 70 年代。烟雾及二氧化硫含量确实在 1977 年后下滑,相关规范造成了不小的政治挑战。但烟雾的问题仍旧存在,而且 1975 年后雅典经济景气大好,以致多数家庭有意购车,问题因此加剧。最惨的一次发生在 1987 年一波热浪来袭,死亡人数因此增加约 2000 人。 20 世纪 80 年代末的臭氧含量,是 1900 — 1940 年期间的两倍。控制汽车数量成了比抑制烟雾与硫排放更为严峻的政治挑战。

To nephos 在 1981 年大选期间成为希腊政治议题,当时社会主义党派(PASOK )竟承诺要在三年内根除空气污染问题,希望借此骗取选票(仅占雅典选区一小部分)。社会主义党获胜后限制工业燃料使用(1982 年)、引进低铅汽油(1983 年),并制定法令规定依车牌号码奇数或偶数排序,每隔一天才能开车进入市中心(1983 年)。富有的雅典人以购买第二辆车来应对。 20 世纪 90 年代初开始检查排放量。一连串措施仍嫌不足,部分原因是雅典地理条件不佳,另一方面是因为反污染规定执行不力。到了 20 世纪 90 年代初期,雅典的烟雾是洛杉矶的 2~ 6 倍。

洛杉矶、雅典或其他地方的都会烟雾问题迟迟无法解决,是因为多数市民宁愿开着车吸入烟雾,也不愿限制开车而享受较少的烟雾。这个问题之所以挥之不去,也由于居民在以下两方面选择不多:当地公共运输系统不佳,汽车发动机技术也还不完善。


题图来自:flickr

  • 环境史