In december 1952 vestigde zich een dodelijke smog boven Londen. Gevangen door koelere lucht boven, omhulde de vuile wolk de stad gedurende vier dagen. De Smog, rijk aan roet uit fabrieken en zelfgebrande steenkool van lage kwaliteit, veroorzaakte in de winter zo'n 12.000 doden.
Soortgelijke, hoewel kleinere, dodelijke wolken verstikten Luik, België, in 1930, waarbij minstens 60 mensen werden gedood, en Donora, Pennsylvania, in 1948, goed voor een aantal sterfgevallen.
Deze rampen dwongen de wereld om de gevaren van luchtvervuiling het hoofd te bieden en inspireerden een voortdurende beweging voor schonere lucht. Het Verenigd Koninkrijk heeft in 1956 brede luchtverontreinigingsverordeningen aangenomen, het eerste land dat dit doet. In 1970 hebben de Verenigde Staten het Environmental Protection Agency opgericht en de Clean Air Act aangenomen. De wet gaf oorspronkelijk de EPA de bevoegdheid om veilige limieten te bepalen en zes belangrijke luchtverontreinigende stoffen te reguleren, nu uitgebreid met 189 potentiële bedreigingen.
"Het is een enorme daad, " zegt Jonathan Samet, een onderzoeker van luchtvervuiling en professor in de volksgezondheid aan de Universiteit van Zuid-Californië. "Als gevolg hiervan hebben we een enorme daling van de belangrijkste luchtverontreinigende stoffen gehad."
Dankzij deze strengere voorschriften en verbeterde technologie, hebben de Verenigde Staten een enorme vermindering van lood in de lucht, zwavelverbindingen en chloorfluorkoolstoffen gehad. Concentraties van koolmonoxide - ooit uitgespuwd door elke auto en vrachtwagen maar nu verwijderd door katalysatoren - zijn met ongeveer 90 procent gedaald in grote Amerikaanse steden, zegt Samet. Concentraties van deeltjes, een classificatie die een breed scala aan verontreinigende stoffen in het microscopische tot bijna-microscopische bereik omvat, zijn met ongeveer 80 procent gedaald ten opzichte van hun piek en ook de ozonlaag is sterk gedaald. Het resultaat: van 1980 tot 2000, volgens een studie uit 2009 in het New England Journal of Medicine, steeg de gemiddelde levensverwachting met vijf maanden vanwege de landelijke daling van de luchtvervuiling.
Maar zelfs deze dramatisch helderdere luchten kunnen gevaarlijk zijn: tientallen jaren van steeds geavanceerder onderzoek suggereren dat geen enkele hoeveelheid luchtvervuiling veilig is. Luchtvervuiling is nog steeds goed voor tienduizenden doden per jaar in de Verenigde Staten. De Clean Air Act vereist dat de EPA haar vervuilingslimieten baseert op de nieuwste beschikbare wetenschap, dus omdat onderzoek steeds meer gezondheidsrisico's heeft aangetoond, heeft de EPA zijn normen gestaag aangescherpt.
De EPA stelde enkele van haar vroege vervuilingsnormen vast op basis van "uitdagingsstudies" bij menselijke vrijwilligers. In de jaren zeventig werden mensen met astma, kransslagaderaandoeningen en andere aandoeningen in een laboratorium blootgesteld aan ozon en koolmonoxide. Hun longcapaciteit daalde en hun bloedvaten vernauwden "bij lagere blootstellingsniveaus dan verwacht", zegt Daniel Greenbaum, president van het Health Effects Institute, dat wordt gefinancierd door de EPA en autofabrikanten. Als gevolg hiervan drong de EPA aan op strengere normen en in 1975 waren katalysatoren verplicht voor nieuwe voertuigen.
Binnenluchtkwaliteit werd voor het eerst een aandachtspunt in de jaren tachtig. Naarmate de kennis van de gevaren van roken toenam, werden stewardessen de eerste groep die aandrong op het verbod op roken. Roken werd in vliegtuigen steeds meer beperkt totdat het in 2000 helemaal werd verboden, toen uitzonderingen voor vluchten van en naar de Verenigde Staten werden afgeschaft. Rookverboden binnenshuis zijn nu de rigueur in het hele land.
Een radon-schrik in het midden van de jaren tachtig trok door het land nadat een huis in Pennsylvania genoeg van het radioactieve element in de lucht had gevonden om een uraniummijn te sluiten. Kort daarna begon de EPA radontesten voor alle huizen aan te bevelen. Ondanks de toegenomen aandacht en uitgebreide thuistests, blijft radon de tweede belangrijkste oorzaak van longkanker in de Verenigde Staten; de National Academy of Sciences meldt dat elk jaar ongeveer 20.000 mensen sterven aan door radon geïnduceerde longkanker.
Een staking van een maand in een staalfabriek in de buurt van Provo, Utah, eind jaren tachtig, gaf een levendige demonstratie van de gezondheidsrisico's van deeltjes in de lucht, vooral die van metaal, die in het gebied heersen. Onderzoeker Arden Pope van Brigham Young University greep de sluiting aan als een natuurlijk experiment, een gelegenheid om deeltjesmetingen in de lucht te correleren met ziekenhuisgegevens. Zijn bevindingen, gepubliceerd in 1989, waren opvallend. Toen de molen werd gesloten, daalde het lokale ziekenhuisopname voor kinderen met ademhalingsproblemen tot een derde van wat ze waren toen de molen open was. Het aantal opnames voor volwassenen met ademhalingsproblemen daalde met ongeveer de helft. "Het is een klassieke oorzaak-en-gevolgstudie met een krachtige conclusie", zegt Greenbaum.
Twee grote studies in de jaren negentig hebben deeltjesvervuiling verder als een gevaar aangemerkt. Beide studies verzamelden immense datasets over gewone Amerikanen en hun omgeving. De zogenaamde Six Cities-studie, begonnen in 1974 in Harvard, toonde aan dat in het studiegebied met de minste deeltjes, Portage, Wisconsin, 26 procent minder sterfgevallen door long- en hartziekten waren dan in de stad met de smerigste lucht, Steubenville, Ohio. De hart- en longbeschadigende effecten van deeltjes met een diameter van 10 micron en kleiner zijn sindsdien gereproduceerd door vele andere studies, waaronder het onderzoek van de American Cancer Society naar luchtkwaliteit in 150 Amerikaanse steden. In 1997 hebben deze studies de EPA ertoe aangezet zijn voorschriften voor deeltjesvervuiling aan te scherpen en het bureau begon zelfs nog kleinere deeltjes te reguleren, die slechts 2, 5 micron groot waren.
Deze kleine deeltjes dringen diep in de longen, waar ze astma-aanvallen kunnen veroorzaken en littekens als gevolg van het roken van sigaretten kunnen veroorzaken, zegt luchtkwaliteitonderzoeker Francesca Dominici van Harvard University. Mensen met astma en andere longziekten lopen risico op longschade door deeltjesvervuiling, maar de grote onderzoeken tonen ook risico's aan voor mensen met hartaandoeningen en diabetes. Een doorlopend onderzoek naar ziekenhuisopnames bij Medicare, voor het eerst gepubliceerd in 2006, geeft aan dat deeltjesvervuiling 'honderdduizenden doden per jaar veroorzaakt' door beroertes, hartfalen en longziekten, zegt milieu-epidemioloog Joel Schwartz van Harvard.
"In de onderzoeksgemeenschap heeft niemand meer de vraag dat zelfs lage niveaus van zwevende deeltjes en ozon geassocieerd zijn met nadelige gezondheidseffecten, " zegt Dominici. Bovendien tonen de grote studies aan dat vervuiling een onevenredige impact heeft op de armen, die meestal in de buurt van industriële gebieden en snelwegen wonen.
De EPA herziet deze onderzoeken nu tijdens haar jarenlange proces van het bijwerken van haar voorschriften voor deeltjes. Dominici zegt dat de uitdaging ligt in het identificeren van bronnen van deeltjes die kunnen worden geregeld, aangezien elektriciteitscentrales, fabrieken, voertuigen en door de wind geblazen stof allemaal bijdragen aan het probleem. "Het verlagen van de niveaus van deze verontreinigende stoffen is niet zo eenvoudig", zegt ze.
Het verlagen van de ozonconcentraties, een andere belangrijke verontreinigende stof van industrie en voertuigen en het hoofdbestanddeel van smog, vormt een andere grote uitdaging. Ozon vormt zich wanneer zonlicht reageert met verschillende verontreinigende stoffen, zodat concentraties kunnen stijgen op warme, zonnige dagen. De EPA heeft haar ozonlimiet in 2008 aangescherpt en in januari 2010 een nog strengere norm voorgesteld. Maar terwijl het stellen van een norm één zaak is, is het bereiken van een andere een kwestie. Ongeveer 174 miljoen mensen wonen in provincies die niet voldoen aan de ozonvereisten van 2008, volgens de American Lung Association.
In 2009 keek de EPA naar de toekomst en verklaarde zes broeikasgassen, waaronder koolstofdioxide en methaan, gevaren voor de menselijke gezondheid. Het agentschap zei dat het verwachtte dat de klimaatverandering de ozon op leefniveau zou verhogen en kwetsbare bevolkingsgroepen verder in gevaar zou brengen door hittegolven, ander extreem weer en overdraagbare ziekten die gedijen in warme klimaten. De implicaties van de verklaring van de EPA, die volgde op een uitspraak van het Hooggerechtshof uit 2007 dat broeikasgassen onder de Clean Air Act vallen, zijn onduidelijk. De EPA heeft geen gereguleerde emissies van de gassen; in plaats daarvan drong het er bij het Congres op aan om alomvattende wetgeving inzake klimaatverandering aan te nemen.
Luchtvervuiling tot nul verlagen - het enige bekende veilige niveau - is waarschijnlijk onpraktisch. Maar onderzoekers zeggen dat er genoeg kansen zijn om de luchtkwaliteit en de menselijke gezondheid te blijven verbeteren. "Er zijn nog veel voordelen te behalen door de vervuiling terug te dringen", zegt Samet.
