Загрязнение окружающей среды: источники, последствия и меры регулирования.

Введение

Введение загрязняющих веществ, вызывающих неблагоприятные изменения

Загрязнение – это внесение загрязняющих веществ в природную среду, вызывающее неблагоприятные изменения. Загрязнение может проявляться в виде любого вещества (твердого, жидкого или газообразного) или энергии (например, радиоактивности, тепла, звука или света). Загрязнители, составляющие компоненты загрязнения, могут быть как чужеродными веществами/энергией, так и природными загрязнителями. Хотя загрязнение окружающей среды может быть вызвано природными явлениями, термин «загрязнение» обычно подразумевает, что загрязнители имеют антропогенный источник – то есть источник, созданный деятельностью человека, такой как промышленность, добывающая промышленность, ненадлежащее управление отходами, транспорт или сельское хозяйство. Загрязнение часто классифицируется как точечное (исходящее от высококонцентрированного конкретного места, например, завода, шахты, строительной площадки) или неточечное (исходящее от широко распространенных источников, таких как микропластик или сельскохозяйственный сток). Многие источники загрязнения оставались нерегулируемыми в период индустриализации в XIX и XX веках, до появления экологического регулирования и политики в области загрязнения во второй половине XX века. Объекты, где ранее загрязняющие предприятия выбрасывали стойкие загрязнители, могут страдать от накопленного загрязнения даже после прекращения источника загрязнения. Основные формы загрязнения включают загрязнение воздуха, загрязнение воды, мусор, шумовое загрязнение, загрязнение пластиком, загрязнение почвы, радиоактивное загрязнение, тепловое загрязнение, световое загрязнение и визуальное загрязнение. Загрязнение оказывает широкое воздействие на здоровье человека и окружающей среды, систематически влияя на социальные и экономические системы. В 2019 году загрязнение привело к смерти девяти миллионов человек во всем мире (каждая шестая смерть), что не изменилось с 2015 года. Загрязнение воздуха стало причиной 3/4 этих преждевременных смертей. Обзор литературы 2022 года показал, что уровни антропогенного химического загрязнения превысили планетарные границы и теперь угрожают целым экосистемам по всему миру. Это значительное воздействие является ключевой причиной формирования движения за экологическую справедливость и продолжает оставаться важным элементом экологических конфликтов, особенно в странах Глобального Юга. В связи с воздействием этих химических веществ, местная, национальная и международная политика все чаще направлена на регулирование загрязнителей, что приводит к повышению стандартов качества воздуха и воды, а также к регулированию конкретных потоков отходов. Региональная и национальная политика обычно находится под контролем экологических агентств или министерств, в то время как международные усилия координируются Программой ООН по окружающей среде и другими договорными органами. Снижение загрязнения является важной частью всех Целей устойчивого развития.

Pollution is the introduction of contaminants into the natural environment that cause adverse change. Pollution can take the form of any substance (solid, liquid, or gas) or energy (such as radioactivity, heat, sound, or light). Pollutants, the components of pollution, can be either foreign substances/energies or naturally occurring contaminants. Although environmental pollution can be caused by natural events, the word pollution generally implies that the contaminants have an anthropogenic source – that is, a source created by human activities, such as manufacturing, extractive industries, poor waste management, transportation or agriculture. Pollution is often classed as point source (coming from a highly concentrated specific site, such as a factory, mine, construction site), or nonpoint source pollution (coming from a widespread distributed sources, such as microplastics or agricultural runoff). Many sources of pollution were unregulated parts of industrialization during the 19th and 20th centuries until the emergence of environmental regulation and pollution policy in the later half of the 20th century. Sites where historically polluting industries released persistent pollutants may have legacy pollution long after the source of the pollution is stopped. Major forms of pollution include air pollution, water pollution, litter, noise pollution, plastic pollution, soil contamination, radioactive contamination, thermal pollution, light pollution, and visual pollution. Pollution has widespread consequences on human and environmental health, having systematic impact on social and economic systems. In 2019, pollution killed nine million people worldwide (one in six deaths), a number unchanged since 2015. Air pollution accounted for 3/4 of these earlier deaths. A 2022 literature review found that levels of anthropogenic chemical pollution have exceeded planetary boundaries and now threaten entire ecosystems around the world. This outsized impact is a core reason for the formation of the environmental justice movement, and continues to be a core element of environmental conflicts, particularly in the Global South. Because of the impacts of these chemicals, local, country and international policy have increasingly sought to regulate pollutants, resulting in increasing air and water quality standards, alongside regulation of specific waste streams. Regional and national policy is typically supervised by environmental agencies or ministries, while international efforts are coordinated by the UN Environmental Program and other treaty bodies. Pollution mitigation is an important part of all of the Sustainable Development Goals.

Природные причины

Одним из наиболее значительных природных источников загрязнения являются вулканы, которые во время извержений выделяют в атмосферу большое количество вредных газов. Вулканические газы включают в себя углекислый газ, который может быть смертельным в высоких концентрациях и способствует изменению климата, галогеноводороды, вызывающие кислотные дожди, диоксид серы, вредный для животных и разрушающий озоновый слой, и сероводород, способный убить человека при концентрации менее 1 части на тысячу. Вулканические выбросы также содержат мелкие и ультрамелкие частицы, которые могут содержать токсичные химические вещества и элементы, такие как мышьяк, свинец и ртуть. Лесные пожары, часто возникающие из-за ударов молний, также являются значительным источником загрязнения воздуха. Дым от лесных пожаров содержит значительное количество как углекислого газа, так и угарного газа, вызывающего удушье. В дыме лесных пожаров также содержится большое количество мелких частиц, представляющих опасность для здоровья животных.

Человеческое поколение

Выбросы автотранспорта являются одной из основных причин загрязнения воздуха. Китай, США, Россия, Индия, Мексика и Япония – мировые лидеры по объему выбросов загрязняющих веществ. К основным стационарным источникам загрязнения относятся химические заводы, угольные электростанции и нефтеперерабатывающие заводы.

Ежегодно образуется около 400 миллионов метрических тонн опасных отходов. Только в США производится около 250 миллионов тонн. Американцы составляют менее 5% населения мира, но производят примерно 25% мирового объема отходов и генерируют около 30% мировых отходов. В 2007 году Китай обогнал США как крупнейший в мире производитель отходов, хотя все еще значительно отстает по показателю загрязнения на душу населения (занимает 78-е место в мире). Хлорированные углеводороды (ХУВ), тяжелые металлы (такие как хром, кадмий – содержатся в перезаряжаемых батареях, и свинец – содержится в свинцовой краске, авиационном топливе и даже в бензине в некоторых странах), MTBE, цинк, мышьяк и бензол – одни из наиболее распространенных загрязнителей почвы. Серия публикаций в прессе в 2001 году, кульминацией которой стало издание книги «Роковой урожай», выявила широко распространенную практику переработки промышленных отходов в удобрения, что привело к отравлению почвы тяжелыми металлами. Обычные городские свалки являются источником многих химических веществ, попадающих в почву (и часто в грунтовые воды), исходя из разнообразия принимаемых отходов, особенно тех, которые были незаконно выброшены, или со свалок, действовавших до 1970 года, которые могли подвергаться слабому контролю в США или ЕС. Также имели место необычные выбросы полихлорированных дибензодиоксинов, обычно называемых диоксинами для краткости, таких как TCDD. Загрязнение также может возникать в результате стихийных бедствий. Например, ураганы часто приводят к загрязнению сточными водами и разливам нефтепродуктов из затонувших лодок или автомобилей. При авариях на морских нефтедобывающих платформах или нефтеперерабатывающих заводах нередки масштабные экологические повреждения. В случае аварий некоторые источники загрязнения, такие как атомные электростанции или нефтяные танкеры, могут создавать обширные и потенциально катастрофические выбросы. Автотранспорт является наиболее распространенной причиной шумового загрязнения, на него приходится более 90% всего нежелательного шума в мире. Пластиковое загрязнение отравляет наши океаны, образуя пластиковые круговороты, запутывая морских животных, отравляя наши продукты питания и воду, и в конечном итоге нанося ущерб здоровью и благополучию людей и дикой природы во всем мире. За исключением небольшого количества, которое сжигается, практически каждый кусок пластика, когда-либо произведенный, все еще существует в той или иной форме. Поскольку большинство видов пластика не подвергаются биологическому разложению в значительной степени, все эти пластиковые отходы могут существовать сотни или даже тысячи лет. Если производство пластика не будет ограничено, пластиковое загрязнение будет катастрофическим и в конечном итоге превысит количество рыбы в океанах.

About 400 million metric tons of hazardous wastes are generated each year. The United States alone produces about 250 million metric tons. Americans constitute less than 5% of the world's population, but produce roughly 25% of the world's , and generate approximately 30% of world's waste. In 2007, China overtook the United States as the world's biggest producer of , while still far behind based on per capita pollution (ranked 78th among the world's nations). Chlorinated hydrocarbons (CFH), heavy metals (such as chromium, cadmium – found in rechargeable batteries, and lead – found in lead paint, aviation fuel, and even in certain countries, gasoline), MTBE, zinc, arsenic, and benzene are some of the most frequent soil contaminants. A series of press reports published in 2001, culminating in the publication of the book Fateful Harvest, revealed a widespread practise of recycling industrial leftovers into fertilizer, resulting in metal poisoning of the soil. Ordinary municipal landfills are the source of many chemical substances entering the soil environment (and often groundwater), emanating from the wide variety of refuse accepted, especially substances illegally discarded there, or from pre 1970 landfills that may have been subject to little control in the U. S. or EU. There have also been some unusual releases of polychlorinated dibenzodioxins, commonly called dioxins for simplicity, such as TCDD. Pollution can also occur as a result of natural disasters. Hurricanes, for example, frequently result in sewage contamination and petrochemical spills from burst boats or automobiles. When coastal oil rigs or refineries are involved, larger scale and environmental damage is not unusual. When accidents occur, some pollution sources, such as nuclear power stations or oil ships, can create extensive and potentially catastrophic emissions. The motor vehicle is the most common cause of noise pollution, accounting for over 90% of all undesirable noise globally. Plastic pollution is choking our oceans by making plastic gyres, entangling marine animals, poisoning our food and water supply, and ultimately inflicting havoc on the health and well being of humans and wildlife globally. With the exception of a small amount that has been incinerating, virtually every piece of plastic that was ever made in the past still exists in one form or another. And since most of the plastics do not biodegrade in any meaningful sense, all that plastic waste could exist for hundreds or even thousands of years. If plastic production is not circumscribed, plastic pollution will be disastrous and will eventually outweigh fish in oceans.

Выбросы парниковых газов

Углекислый газ, хотя и жизненно важен для фотосинтеза, иногда называют загрязнителем, поскольку повышенный уровень этого газа в атмосфере оказывает влияние на климат Земли. Нарушение экологического баланса также может выявить взаимосвязь между различными видами загрязнения, которые обычно классифицируются отдельно, например, загрязнение воды и воздуха. Недавние исследования изучают возможность долгосрочного повышения уровня углекислого газа в атмосфере, что может привести к незначительному, но критическому увеличению кислотности океанских вод и потенциальным последствиям этого для морских экосистем. В феврале 2007 года в докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), основанном на работе 2500 ученых, экономистов и политиков из более чем 120 стран, было подтверждено, что деятельность человека является основной причиной глобального потепления с 1950 года. Существуют способы сократить выбросы парниковых газов и избежать последствий глобального потепления, как заключено в крупном докладе по климату. Однако, согласно итоговому докладу Межправительственной группы экспертов ООН по изменению климата (МГЭИК) за этот год, для изменения климатической ситуации необходимо осуществить переход от ископаемого топлива, такого как уголь и нефть, в течение нескольких десятилетий.

Здоровье человека

Загрязнение окружающей среды затрагивает людей во всех уголках мира. В октябре 2017 года исследование, проведенное Комиссией Ланцета по загрязнению и здоровью, показало, что глобальное загрязнение, в частности токсичный воздух, вода, почва и условия труда, уносит жизни девяти миллионов человек ежегодно, что в три раза превышает число смертей от СПИДа, туберкулеза и малярии вместе взятых, и в 15 раз больше, чем от войн и других форм насилия. В исследовании заключено, что "загрязнение является одной из главных экзистенциальных проблем эпохи антропоцена. Оно ставит под угрозу стабильность поддерживающих систем Земли и выживание человеческого общества". Высокий уровень смога в Китае может нанести вред организму человека и вызвать различные заболевания. В 2019 году загрязнение воздуха стало причиной 1,67 миллиона смертей в Индии (17,8% от общего числа смертей в стране). По оценкам, ежегодно в Соединенных Штатах от загрязнения умирает более 50 тысяч человек. Исследование, опубликованное в 2022 году в журнале GeoHealth, показало, что выбросы ископаемого топлива, связанные с энергетикой, в Соединенных Штатах приводят к 46 900–59 400 преждевременных смертей в год, а заболевания и смерти, связанные с PM2.5, обходятся стране в 537–678 миллиардов долларов ежегодно. В США пик смертности от загрязнения, вызванного углем, пришелся на 1999 год, но после 2007 года она резко снизилась. К 2020 году этот показатель сократился примерно на 95% благодаря закрытию угольных электростанций и установке очистных сооружений. В 2019 году загрязнение воды стало причиной 1,4 миллиона преждевременных смертей. Загрязнение питьевой воды неочищенными сточными водами в развивающихся странах остается серьезной проблемой: более 732 миллионов индийцев (56% населения) и более 92 миллионов эфиопов (92,9% населения) не имеют доступа к базовым санитарным условиям. В 2013 году более 10 миллионов человек в Индии заболели болезнями, передающимися через воду, и 1535 человек умерли, в основном дети. По состоянию на 2007 год почти 500 миллионов китайцев не имели доступа к безопасной питьевой воде. Острое воздействие определенных загрязняющих веществ может иметь как краткосрочные, так и долгосрочные последствия. Разливы нефти могут вызывать раздражение и сыпь на коже. Шум приводит к потере слуха, повышенному кровяному давлению, стрессу и нарушениям сна. Ртуть связана с нарушениями развития у детей и неврологическими симптомами. Пожилые люди особенно уязвимы к заболеваниям, вызванным загрязнением воздуха. Люди с заболеваниями сердца или легких подвергаются дополнительному риску. Дети и младенцы также находятся в серьезной опасности. Свинец и другие тяжелые металлы могут вызывать неврологические проблемы, интеллектуальные нарушения и поведенческие расстройства. Химические и радиоактивные вещества могут вызывать рак и врожденные дефекты.

Pollution affects humans in every part of the world. An October 2017 study by the Lancet Commission on Pollution and Health found that global pollution, specifically toxic air, water, soil and workplaces, kills nine million people annually, which is triple the number of deaths caused by AIDS, tuberculosis and malaria combined, and 15 times higher than deaths caused by wars and other forms of human violence. The study concluded that "pollution is one of the great existential challenges of the Anthropocene era. Pollution endangers the stability of the Earth's support systems and threatens the continuing survival of human societies." China's high smog levels can damage the human body and cause various diseases. In 2019, air pollution caused 1.67 million deaths in India (17.8% of total deaths nationally). Studies have estimated that the number of people killed annually in the United States could be over 50,000. A study published in 2022 in GeoHealth concluded that energy related fossil fuel emissions in the United States cause 46,900–59,400 premature deaths each year and PM2.5 related illness and death costs the nation $537–$678 billion annually. In the US, deaths caused by coal pollution were highest in 1999, but decreased sharply after 2007. The number dropped by about 95% by 2020, as coal plants have been closed or have scrubbers installed. In 2019, water pollution caused 1.4 million premature deaths. Contamination of drinking water by untreated sewage in developing countries is an issue, for example, over 732 million Indians (56% of the population) and over 92 million Ethiopians (92.9% of the population) do not have access to basic sanitation. In 2013 over 10 million people in India fell ill with waterborne illnesses in 2013, and 1,535 people died, most of them children. as of 2007, nearly 500 million Chinese lack access to safe drinking water. Acute exposure to certain pollutants can have short and long term effects. Oil spills can cause skin irritations and rashes. Noise pollution induces hearing loss, high blood pressure, stress, and sleep disturbance. Mercury has been linked to developmental deficits in children and neurologic symptoms. Older people are significantly exposed to diseases induced by air pollution. Those with heart or lung disorders are at additional risk. Children and infants are also at serious risk. Lead and other heavy metals have been shown to cause neurological problems, intellectual disabilities and behavioural problems. Chemical and radioactive substances can cause cancer and birth defects.

Социально-экономические последствия

Влияние загрязнения на здоровье имеет как прямые, так и долгосрочные социальные последствия. Исследование 2021 года показало, что воздействие загрязнения вызывает рост числа насильственных преступлений. В статье, опубликованной в 2019 году, была установлена связь между загрязнением и негативными результатами обучения детей в школе. Многочисленные исследования демонстрируют, что загрязнение отрицательно сказывается на производительности труда работников как в помещении, так и на открытом воздухе.

Контроль

Контроль загрязнения — это термин, используемый в природопользовании. Он относится к регулированию выбросов и сбросов в воздух, воду или почву. Без контроля загрязнения отходы, образующиеся в результате чрезмерного потребления, отопления, сельского хозяйства, добычи полезных ископаемых, производства, транспорта и другой человеческой деятельности, будь то их накопление или рассеивание, приведут к деградации окружающей среды. В иерархии мер по контролю предотвращение загрязнения и минимизация отходов предпочтительнее самого контроля загрязнения. В сфере землеустройства методы экологически устойчивого развития являются аналогичным подходом к предотвращению поверхностного стока в городах. Для контроля загрязнения могут быть разработаны и внедрены меры политики, законодательства и экономические инструменты, связанные с мониторингом, прозрачностью и оценкой жизненного цикла. Обзор показал, что существует недостаток внимания и действий, например, в работе над глобально поддерживаемым "формальным интерфейсом между наукой и политикой", для "обеспечения информацией при принятии решений, влияния на научные исследования и направления финансирования".

Стоимость

Загрязнение имеет свою цену. Производственная деятельность, вызывающая загрязнение воздуха, накладывает расходы на здоровье и ликвидацию последствий загрязнения на все общество. Производственная деятельность, вызывающая загрязнение воздуха, является примером отрицательной внешней эффекта в производстве. Отрицательный внешний эффект в производстве возникает "когда производство фирмы снижает благосостояние других, которые не получают от фирмы компенсации". Например, если прачечная находится рядом с загрязняющим сталелитейным предприятием, расходы прачечной возрастут из-за грязи и дыма, производимых сталелитейным предприятием. Если существуют внешние издержки, такие как те, что возникают из-за загрязнения, производитель будет производить больше продукции, чем если бы он был обязан оплачивать все связанные с этим экологические издержки. Поскольку ответственность или последствия самостоятельных действий частично ложатся на других, имеет место элемент переноса издержек (экстернализация). Если существуют внешние выгоды, например, в сфере общественной безопасности, может быть произведено меньше товара, чем в случае, если бы производитель получал оплату за внешние выгоды, предоставляемые другим. Товары и услуги, связанные с отрицательными внешними эффектами в производстве, такие как те, что производят загрязнение, как правило, перепроизводятся и стоят дешевле, поскольку внешние эффекты не учитываются рынком. В 2005 году капитальные затраты и операционные расходы на сокращение загрязнения в США составили почти 27 миллиардов долларов.

Отрасли, связанные с ископаемым топливом

Загрязнение наружного воздуха, вызванное исключительно использованием ископаемого топлива, приводит к примерно 3,61 миллиона смертей ежегодно, что делает его одним из основных факторов, вызывающих гибель людей, помимо того, что оно является ключевым двигателем изменения климата, при котором парниковые газы сами по себе рассматриваются как форма загрязнения.

Социально оптимальный уровень

Общество извлекает некоторую косвенную выгоду из загрязнения; иначе не было бы стимула загрязнять окружающую среду. Эта выгода может быть связана с потреблением товаров и услуг, которые по своей природе создают загрязнение (хотя его уровень может варьироваться), или с более низкими ценами, меньшими усилиями (или неудобствами), необходимыми для отказа от этих товаров и услуг или их замены. Поэтому важно, чтобы политики стремились сбалансировать эти косвенные выгоды с издержками загрязнения для достижения эффективного результата. Экономика окружающей среды может быть использована для определения уровня загрязнения, который считается социально оптимальным. Для экономистов загрязнение – это «внешние издержки, возникающие только тогда, когда благосостояние одного или нескольких индивидуумов снижается». Существует социально оптимальный уровень загрязнения, при котором благосостояние максимизируется. Это происходит потому, что потребители получают выгоду от производимого товара или услуги, которая до определенного момента перевешивает социальные издержки загрязнения. В этой точке ущерб, наносимый обществу каждой дополнительной единицей загрязнения – предельные издержки загрязнения – точно равен предельной выгоде от потребления еще одной единицы товара или услуги. Кроме того, возможность снижения уровня загрязнения также может быть фактором при расчете оптимальных уровней. Исследование оценивает глобальную среднюю потерю ожидаемой продолжительности жизни (LLE; аналогично YPLL) от загрязнения воздуха в 2015 году в 2,9 года (значительно больше, чем, например, 0,3 года от всех форм прямого насилия), но также показало, что значительная часть LLE неизбежна с точки зрения текущей экономической и технологической осуществимости, например, контроль за выбросами эоловой пыли и лесных пожаров. На рынках с загрязнением или другими негативными внешними эффектами в производстве рыночное равновесие не учитывает издержки загрязнения для общества. Если социальные издержки загрязнения выше, чем частные издержки, понесенные предприятием, то истинная кривая предложения будет располагаться выше. Точка пересечения социальных предельных издержек и рыночного спроса определяет социально оптимальный уровень загрязнения. В этой точке количество будет меньше, а цена – выше по сравнению с рыночным равновесием. Производство металла, по-видимому, стало ключевым поворотным моментом в создании значительных уровней загрязнения воздуха за пределами жилища. Анализ кернов ледников в Гренландии показывает увеличение загрязнения, связанного с металлургическим производством в Древней Греции, Риме и Китае. Сжигание угля и дров, а также большое количество лошадей в густонаселенных районах сделали города основными источниками загрязнения. Король Англии Эдуард I запретил сжигание морского угля в Лондоне в 1272 году после того, как его дым стал проблемой; это топливо было настолько распространено в Англии, что получило свое раннее название, поскольку его можно было вывозить с некоторых берегов на тачке.

Society derives some indirect utility from pollution; otherwise, there would be no incentive to pollute. This utility may come from the consumption of goods and services that inherently create pollution (albeit the level can vary) or lower prices or lower required efforts (or inconvenience) to abandon or substitute these goods and services. Therefore, it is important that policymakers attempt to balance these indirect benefits with the costs of pollution in order to achieve an efficient outcome. It is possible to use environmental economics to determine which level of pollution is deemed the social optimum. For economists, pollution is an "external cost and occurs only when one or more individuals suffer a loss of welfare". There is a socially optimal level of pollution at which welfare is maximized. This is because consumers derive utility from the good or service manufactured, which will outweigh the social cost of pollution until a certain point. At this point the damage of one extra unit of pollution to society, the marginal cost of pollution, is exactly equal to the marginal benefit of consuming one more unit of the good or service. Moreover, the feasibility of pollution reduction rates could also be a factor of calculating optimal levels. While a study puts the global mean loss of life expectancy (LLE; similar to YPLL) from air pollution in 2015 at 2.9 years (substantially more than, for example, 0.3 years from all forms of direct violence), it also indicated that a significant fraction of the LLE is unavoidable in terms of current economical technological feasibility such as aeolian dust and wildfire emission control. In markets with pollution, or other negative externalities in production, the free market equilibrium will not account for the costs of pollution on society. If the social costs of pollution are higher than the private costs incurred by the firm, then the true supply curve will be higher. The point at which the social marginal cost and market demand intersect gives the socially optimal level of pollution. At this point, the quantity will be lower and the price will be higher in comparison to the free market equilibrium. Metal forging appears to be a key turning point in the creation of significant air pollution levels outside the home. Core samples of glaciers in Greenland indicate increases in pollution associated with Greek, Roman, and Chinese metal production. The burning of coal and wood, and the presence of many horses in concentrated areas made the cities the primary sources of pollution. King Edward I of England banned the burning of sea coal by proclamation in London in 1272, after its smoke became a problem; the fuel was so common in England that this earliest of names for it was acquired because it could be carted away from some shores by the wheelbarrow.

19 век

Именно промышленная революция породила загрязнение окружающей среды в том виде, в котором мы знаем его сегодня. В Лондоне также был зафиксирован один из первых крайних случаев проблем с качеством воды – Великий смрад на Темзе в 1858 году, что вскоре привело к строительству лондонской канализационной системы. Проблемы загрязнения усугубились, поскольку рост населения значительно превысил возможности районов справляться со своими отходами. Реформаторы стали требовать строительства канализационных систем и обеспечения чистой водой. В 1870 году санитарные условия в Берлине были одними из самых плохих в Европе. Август Бебель вспоминал условия, существовавшие до строительства современной канализационной системы в конце 1870-х годов:

Сточные воды из домов собирались в желобах вдоль тротуаров и издавали поистине ужасный запах. Общественных туалетов на улицах и площадях не было. Посетители, особенно женщины, часто оказывались в отчаянном положении, когда им нужно было воспользоваться уборной. Санитарные условия в общественных зданиях были невероятно примитивными. Берлин, как мегаполис, не вышел из состояния варварства к цивилизации до 1870 года.

XX и XXI века

Примитивные условия были невыносимы для мировой столицы, и правительство Германской империи привлекло своих ученых, инженеров и градостроителей не только для устранения недостатков, но и для того, чтобы создать Берлин как образцовый город мира. В 1906 году британский эксперт заключил, что Берлин представляет собой «наиболее полное применение науки, порядка и методики в общественной жизни», добавив, что «это чудо гражданского управления, самый современный и наиболее идеально организованный город». Появление крупных фабрик и потребление огромного количества угля привели к беспрецедентному загрязнению воздуха, а значительный объем промышленных химических выбросов усугубил растущую нагрузку от необработанных бытовых отходов. Чикаго и Цинциннати стали первыми американскими городами, принявшими законы, обеспечивающие более чистый воздух в 1881 году. Загрязнение стало серьезной проблемой в Соединенных Штатах в начале XX века, когда прогрессивные реформаторы выразили обеспокоенность загрязнением воздуха, вызванным сжиганием угля, загрязнением воды из-за плохой санитарии и загрязнением улиц из-за трех миллионов лошадей, работавших в американских городах в 1900 году, производящих большое количество мочи и навоза. Как отмечает историк Мартин Мелози, поколение, которое впервые увидело, как автомобили заменяют лошадей, рассматривало автомобили как «чудо чистоты». К 1940-м годам смог, вызванный автомобилями, стал серьезной проблемой в Лос-Анджелесе. Другие города последовали этому примеру по всей стране до начала XX века, когда в Министерстве внутренних дел было создано недолговечное Управление по борьбе с загрязнением воздуха. Города Лос-Анджелес и Донора, штат Пенсильвания, пережили экстремальные эпизоды смога в конце 1940-х годов, что послужило еще одним напоминанием общественности. Загрязнение воздуха оставалось проблемой в Англии, особенно в период промышленной революции, и продолжалось в недавнем прошлом с Великим смогом 1952 года. После Второй мировой войны возросла осведомленность об атмосферном загрязнении, вызванная опасениями по поводу радиоактивных осадков от ядерной войны и испытаний. Затем неядерное событие – Великий смог 1952 года в Лондоне – унесло жизни по меньшей мере 4000 человек. Это привело к принятию первого крупного современного природоохранного законодательства: Закона о чистом воздухе 1956 года. Загрязнение начало привлекать широкое внимание общественности в Соединенных Штатах в период с середины 1950-х по начало 1970-х годов, когда Конгресс принял Закон о контроле шума, Закон о чистом воздухе, Закон о чистой воде и Закон о национальной экологической политике. Серьезные инциденты загрязнения помогли повысить осведомленность. Сброс полихлорированных бифенилов (ПХБ) в реку Гудзон привел к запрету Управления по охране окружающей среды (EPA) на употребление ее рыбы в 1974 году. Национальные новости в конце 1970-х годов – особенно долгосрочное загрязнение диоксином в Лав-Канал, начавшееся в 1947 году, и неконтролируемые сбросы в Долине барабанов – привели к принятию Закона о Суперфонде в 1980 году. Загрязнение промышленных земель привело к появлению термина «браунфилд», который сейчас широко используется в городском планировании. Развитие ядерной науки привело к радиоактивному загрязнению, которое может оставаться смертельно опасным в течение сотен тысяч лет. Озеро Карачай – названное Институтом «Ворлдвотч» «самым загрязненным местом» на Земле – служило местом захоронения отходов для Советского Союза в 1950-х и 1960-х годах. Челябинск, Россия, считается «самым загрязненным местом на планете». Ядерное оружие продолжало испытываться во время холодной войны, особенно на ранних этапах его разработки. Тяжелые последствия для наиболее пострадавших групп населения и растущее понимание критической угрозы для здоровья человека, исходящей от радиоактивности, также стали серьезным препятствием, связанным с ядерной энергетикой. Хотя в этой отрасли практикуется крайняя осторожность, потенциал катастрофы, продемонстрированный такими инцидентами, как на Три-Майл-Айленде, в Чернобыле и на Фукусиме, создает постоянный призрак общественного недоверия. Эти катастрофы получили широкую огласку во всем мире. Широкая поддержка договоров о запрете испытаний привела к прекращению почти всех ядерных испытаний в атмосфере. Международные катастрофы, такие как крушение нефтяного танкера Amoco Cadiz у берегов Бретани в 1978 году и катастрофа в Бхопале в 1984 году, продемонстрировали универсальность подобных событий и масштаб усилий, необходимых для их решения. Безграничный характер атмосферы и океанов неизбежно привел к глобальным последствиям загрязнения, включая проблему глобального потепления. В последнее время термин «стойкие органические загрязнители» (СОЗ) используется для описания группы химических веществ, таких как полибромированные дифениловые эфиры (ПБДЭ) и перфторированные соединения (ПФС) и другие. Хотя их воздействие остается в некоторой степени менее понятным из-за недостатка экспериментальных данных, они были обнаружены в различных экологических средах обитания, удаленных от промышленных объектов, таких как Арктика, что демонстрирует диффузию и биоаккумуляцию даже после относительно короткого периода широкого использования. Недавно обнаруженной проблемой является Большое Тихоокеанское мусорное пятно – огромное скопление пластика, химического шлама и другого мусора, собранного в обширной области Тихого океана Северо-Тихоокеанским круговоротом. Эта проблема загрязнения менее известна, чем другие, описанные выше, но тем не менее имеет многочисленные и серьезные последствия, такие как увеличение смертности диких животных, распространение инвазивных видов и попадание токсичных химических веществ в организм человека. Организации, такие как 5 Gyres, изучают это загрязнение, а художники, такие как Марина Дебрис, работают над привлечением внимания общественности к этой проблеме. Световое загрязнение ночью становится глобальной проблемой, особенно остро проявляющейся в городских центрах, но тем не менее загрязняющей и обширные территории, удаленные от городов. Растущие доказательства локального и глобального загрязнения и все более информированная общественность со временем привели к возникновению экологизма и экологического движения, которые в целом стремятся ограничить воздействие человека на окружающую среду.

The primitive conditions were intolerable for a world national capital, and the Imperial German government brought in its scientists, engineers, and urban planners to not only solve the deficiencies, but to forge Berlin as the world's model city. A British expert in 1906 concluded that Berlin represented "the most complete application of science, order and method of public life," adding "it is a marvel of civic administration, the most modern and most perfectly organized city that there is." The emergence of great factories and consumption of immense quantities of coal gave rise to unprecedented air pollution and the large volume of industrial chemical discharges added to the growing load of untreated human waste. Chicago and Cincinnati were the first two American cities to enact laws ensuring cleaner air in 1881. Pollution became a major issue in the United States in the early twentieth century, as progressive reformers took issue with air pollution caused by coal burning, water pollution caused by bad sanitation, and street pollution caused by the three million horses who worked in American cities in 1900, generating large quantities of urine and manure. As historian Martin Melosi notes, the generation that first saw automobiles replacing the horses saw cars as "miracles of cleanliness". By the 1940s, automobile caused smog was a major issue in Los Angeles. Other cities followed around the country until early in the 20th century, when the short lived Office of Air Pollution was created under the Department of the Interior. Extreme smog events were experienced by the cities of Los Angeles and Donora, Pennsylvania, in the late 1940s, serving as another public reminder. Air pollution would continue to be a problem in England, especially later during the industrial revolution, and extending into the recent past with the Great Smog of 1952. Awareness of atmospheric pollution spread widely after World War II, with fears triggered by reports of radioactive fallout from atomic warfare and testing. Then a non nuclear event – the Great Smog of 1952 in London – killed at least 4000 people. This prompted some of the first major modern environmental legislation: the Clean Air Act of 1956. Pollution began to draw major public attention in the United States between the mid 1950s and early 1970s, when Congress passed the Noise Control Act, the Clean Air Act, the Clean Water Act, and the National Environmental Policy Act. Severe incidents of pollution helped increase consciousness. PCB dumping in the Hudson River resulted in a ban by the EPA on consumption of its fish in 1974. National news stories in the late 1970s – especially the long term dioxin contamination at Love Canal starting in 1947 and uncontrolled dumping in Valley of the Drums – led to the Superfund legislation of 1980. The pollution of industrial land gave rise to the name brownfield, a term now common in city planning. The development of nuclear science introduced radioactive contamination, which can remain lethally radioactive for hundreds of thousands of years. Lake Karachay – named by the Worldwatch Institute as the "most polluted spot" on earth – served as a disposal site for the Soviet Union throughout the 1950s and 1960s. Chelyabinsk, Russia, is considered the "Most polluted place on the planet". Nuclear weapons continued to be tested in the Cold War, especially in the earlier stages of their development. The toll on the worst affected populations and the growth since then in understanding about the critical threat to human health posed by radioactivity has also been a prohibitive complication associated with nuclear power. Though extreme care is practiced in that industry, the potential for disaster suggested by incidents such as those at Three Mile Island, Chernobyl, and Fukushima pose a lingering specter of public mistrust. Worldwide publicity has been intense on those disasters. Widespread support for test ban treaties has ended almost all nuclear testing in the atmosphere. International catastrophes such as the wreck of the Amoco Cadiz oil tanker off the coast of Brittany in 1978 and the Bhopal disaster in 1984 have demonstrated the universality of such events and the scale on which efforts to address them needed to engage. The borderless nature of atmosphere and oceans inevitably resulted in the implication of pollution on a planetary level with the issue of global warming. Most recently the term persistent organic pollutant (POP) has come to describe a group of chemicals such as PBDEs and PFCs among others. Though their effects remain somewhat less well understood owing to a lack of experimental data, they have been detected in various ecological habitats far removed from industrial activity such as the Arctic, demonstrating diffusion and bioaccumulation after only a relatively brief period of widespread use. A more recently discovered problem is the Great Pacific Garbage Patch, a huge concentration of plastics, chemical sludge and other debris which has been collected into a large area of the Pacific Ocean by the North Pacific Gyre. This is a less well known pollution problem than the others described above, but nonetheless has multiple and serious consequences such as increasing wildlife mortality, the spread of invasive species and human ingestion of toxic chemicals. Organizations such as 5 Gyres have researched the pollution and, along with artists like Marina DeBris, are working toward publicizing the issue. Pollution introduced by light at night is becoming a global problem, more severe in urban centres, but nonetheless contaminating also large territories, far away from towns. Growing evidence of local and global pollution and an increasingly informed public over time have given rise to environmentalism and the environmental movement, which generally seek to limit human impact on the environment.