世界空氣汙染史：一場每個人都在經歷的浩劫

在這裡只講述

關於空氣的故事

20世紀，在這世界環境史上相當揮霍而奇特的100年裡，我們改變生態系統的程度、規模與速度均為人類史上首見。許多足以造成生態變遷的現象以驚人的速度出現：

豐沛的廉價能源與水源、人口大幅增加、經濟快速增長，與之相伴的，當然還有亞馬孫雨林的退化、印度尼西亞的森林砍伐、倫敦的空氣汙染以及愈演愈烈的全球變暖……

今天，這一切似乎還在繼續，特別是發展中國家的空氣汙染。

著名世界環境史大家、美國喬治頓大學環境史教授約翰·R。麥克尼爾名著《太陽底下的新鮮事》對此進行了系統分析，講述了20世紀全球環境的變遷，以及與人類相關的起因與後果。

本文是《大國的興衰》作者、耶魯大學教授保羅·肯尼迪為本書撰寫的推薦序，以及該書正文節選。

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一場每個人都在經歷的浩劫

20世紀初，西方人開始意識到經濟活動正在影響我們的環境。鮭魚再也無法在遭到化學汙染的水域中洄游。工業城市周圍的空氣充斥著化石燃料燃燒後產生的顆粒物，並隨風吹送至田野。每年有數千人因煙霧造成的呼吸道問題失去性命。為獲取煤炭，大地被開挖得千瘡百孔，往昔風景宜人的鄉間也點綴著一堆堆的醜陋礦渣。

這場環境浩劫背後的兩個源頭，連1900年的觀察家都能看得出來。

首先，過去將近400萬年來持續緩慢增加的全球人口，到了18世紀末開始加速增長，而且這股趨勢仍無趨緩跡象。其次，自1760年發生工業革命後，無生命能源（inanimate energy）替代有生命能源（animate energy），人類經濟活動因此加快腳步。這些現象讓古巴的何塞·馬蒂（José Martí）、英國的H。 G。韋爾斯（H。 G。 Wells）等知識分子開始懷疑：這種人類活動大規模增加的現象，是否能持續數十年而不造成大自然退化。

倘若這些作家再多活100年，一定會對20世紀加速變化的狀況感到訝異。在此期間內全球人口增加4倍，經濟規模則擴張14倍，能源用量增加16倍，工業產出則翻了40倍之多。但二氧化碳排放也上升了13倍，水用量增加9倍。這些並非全是壞事。20世紀生產力的提升，的確提高了數億人的生活水平，讓他們脫離先人的赤貧狀態。但這一轉變過程的規模與強度，同時意味著就環境的觀點來看，20世紀曆史的確與過去所有時代大不相同。

全球有識之士目前所面臨的雙重挑戰，首先是要了解過去一個世紀以來環境變遷的規模（及諸多後果）；其次則是必須理智地思考，如何在人類不智的集體行為跨越危險門檻之前處理這些問題。作者麥克尼爾教授精闢又準確地檢視20世紀，呼籲人類必須先行了解環境變遷並有所迴應。

本書書名說得相當明白，《聖經·傳道書》中“日光之下，並無新事”的說法已不盡然正確。麥克尼爾透過本書第一部的七個章節，說明我們四周的各種“圈”，包括岩石圈和土壤圈、大氣圈、水文圈和生物圈，在20世紀所受人類影響已遠遠超越先前歷史的總和。有項資料說明了一切：根據麥克尼爾（粗略）的估計，20世紀這100年人類使用能源的總量，是1900年之前1000年用量加總的10倍。

不過麥克尼爾教授不只是記錄環境變遷。他真正感興趣的，是他口中“地球歷史與人類歷史”之間的互動。這是為何本書第二部也同樣重要，甚至更為重要的原因所在。在這一部分他巧妙地分析了人口增長、遷移、科技變革、工業化、國際政治、觀念等各種要素，還有它們在環境政策領域所造成的諸多“反饋迴路”。

麥克尼爾不是盧德運動分子，也不是主張“一成不變”的獨斷環保主義者但他確實警告我們必須謹慎，並採取行動，以免全球社會以比我們想象中更快的速度，逐漸逼近生態門檻。

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保羅·肯尼迪

（《大國的興衰》作者

耶魯大學教授）

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一部空氣汙染史

就是半部人類發展史

1900年之前的空氣汙染

在人類歷史的大部分時間裡，我們所製造的空氣汙染只能算是些許塵埃。接著在50萬年前人類駕馭了火，點亮了地球景觀，也將其他氣體釋放到大氣層中。儘管我們對火如此投入，但對大氣的影響仍然有限。大氣仍由千萬億微生物穩定的作用及偶爾出現的大規模火山爆發等自然過程所支配。

當人類佔據洞穴，開始燃燒薪柴取暖煮食，室內汙染就此開始。幾千年前人類居住過的洞穴，壁面都因煙霧堆積而染色，當時穴居人應該因為暴露在煙霧中而飽受肺部與眼部疾病困擾。舊石器時代木乃伊的共通點就是染黑的肺部。人類開始建造住所後，通常還是無法解決通風問題，（或許是因為要驅趕蚊蟲）只好住在一片室內煙霧中。

當時一些因汙染所造成的健康影響，數千年後仍如影隨形。

只有城市會造成後果嚴重的戶外空氣汙染。早期的城市和現代一樣，會因為腐爛的肉類、食物和糞便而散發出刺鼻的氣味。被臭味籠罩的城市因為無法清理這些令人不快的氣味源頭，可能變得令人無法忍受。古埃及文獻記載了一個例項：赫爾墨波利斯（Hermopolis）的居民因為受不了城內的氣味，寧願向圍城的努比亞（Nubia）人投降。古代的都市煙霧甚至染黑了大理石，不但讓羅馬詩人賀拉斯（Horace）這樣的古典作家們抓狂，古代猶太人也因此制定大量相關法律。初期空氣汙染史乃以煙霧和煤煙為主，而非微量氣體。

古代冶金術帶來了新的汙染物，其中有些會在海洋與各大陸之間漂浮，這是區域性汙染的首例。在古代的地中海地區，採礦與冶金在經濟生活中扮演了重要角色。根據色諾芬和盧克萊修的說法，來自阿提卡地區銀礦的有毒氣體損害了人類健康。銅與鉛是主要的金屬汙染物。在羅馬時期，瑞典、瑞士的沼澤以及格陵蘭的冰核（ice core）都有可觀的鉛沉積物，約為背景比較值的10倍。

檢驗格陵蘭的冰層後發現，工業革命前銅排放到大氣層中的有毒氣體數量曾兩度上揚，一次是古地中海區引進錢幣鑄造之後，另一次則是中國宋朝年間（960—1279）經濟市場化加強導致銅產量飆升。低效率的冶金技術，會讓高達15%的溶解銅有毒氣體進入空氣中。儘管當時銅產量不到現代水平的1％，羅馬與宋朝時代銅的有毒氣體總排放量，約為20世紀90年代的1/10。區域性（其實佔了地球一半）的空氣汙染約有2500年的歷史，至少就銅的有毒氣體排放量而言，1875年以前的嚴重程度均不亞於古羅馬與宋朝時代。

都市的空氣汙染隨都市規模與人口密度而有所不同，端看當地的工業活動，特別是燃料的使用。由於公元1000 年後中國、地中海盆地及西非加速都市化，大量人口居住在煙霧與煤煙當中。哲學家兼物理學家邁蒙尼德（Maimonides，1135—1204）曾遊歷從科爾多瓦（Córdoba）到開羅等諸多城市，他發現都會的空氣“停滯、汙濁、厚重且霧茫茫”，並且認為這會使都市居民“理解力遲鈍、智力不足及記憶缺陷”。

運輸不便也限制了都會空氣汙染的程度：大部分需要燃燒的工業，例如瓷磚、玻璃、陶器、磚窯與冶鐵，都設立在靠近森林的地方，因為大量運輸燃料通常代價昂貴。因此大部分的工業汙染只會弄髒人跡罕至地區的空氣。海港城市有時會出現例外，因為可透過船隻以更低廉的價格運送木材或木炭。因此，威尼斯才能靠外地的木料供給，長期維持玻璃製造工業。中國的城市也曾因為水路運輸系統發達而經歷過嚴重汙染，例如宋朝的首都開封。但多數都會空氣汙染主要源自糞便或木頭等家用燃料，有時還有無煙的木炭。

缺乏薪柴的海港城市，可改用煤炭作為家用燃料。13世紀的倫敦就少量改用煤炭，16世紀比例更高，將當地的空氣汙染史帶入新的一頁。家用煤炭讓17 世紀的倫敦空氣一片煤煙，好似人間地獄，天色霧濛濛有如身處火山中—致命的煙霧侵蝕鐵，損害所有會活動的物體，所到之處都覆蓋上煤煙；損害居民肺部其致命程度之深，幾乎沒人能逃過咳嗽與肺病之苦。

接下來的幾個世紀裡，由於人口增長造成爐床及煙囪數量增加，倫敦的空氣質量仍然未見好轉。英國詩人雪萊記錄了這個有如煉獄的景象：

倫敦有如地獄，

一個人口稠密又煙霧瀰漫的城市。

同時期的詩人羅伯特·騷塞（Robert Southey ）也不喜歡倫敦的空氣，因而在1808 年的詩作中將之描述成“沼澤霧氣、炊煙、煤煙和碎馬糞的混合物”。

1780年後煤炭崛起成為工業革命的主要燃料，汙染的天空開始在英國其他地區萌芽，最後甚至向外擴大。1870年英國約有10萬臺以煤發動的蒸汽機，不斷噴出煙霧及二氧化硫。英格蘭中部成了著名的“黑鄉”（Black Country ）。韋爾斯的斯旺西（Swansea）谷區銅冶煉工業產生的酸雨，破壞了植物生態。居民也深受其害：維多利亞時代英國有將近1/4的人口死亡與肺部疾病有關，大部分為支氣管炎與肺結核，而這些疾病多半因為以微粒為主的空氣汙染而加劇，有時正是因為空氣汙染而染病。空氣汙染在維多利亞時代奪去英國人性命的數量，粗估約為20 世紀90 年代全球平均數字的4～7 倍。

1900年以來的空氣汙染

20世紀空氣汙染史有黑暗面也有光明面。現代空氣汙染諸多原因當中，最重要的當屬燃燒化石燃料。在1900 年，空氣汙染多由燃燒煤炭所造成，讓天空中充滿了煙霧、煤煙、二氧化硫與各種氣味難聞的物質。煤造成的汙染來自工廠煙囪及家用煙囪。自20 世紀60 年代以來，汽車尾氣管挑戰了工廠煙囪及家用煙囪的地位，到了1990 年，道路交通已成為“全球最大的單一空氣汙染來源”。汙染的歷史與工業化及汽車普及的歷史亦步亦趨。

以燃煤為主的工業化從英國開始向外擴張，也隨之帶來空氣汙染。19世紀末第二次工業革命確立，並以鋼、鐵及化學物為主，還有取之不盡的煤炭。煙囪工業在歐洲成功崛起，其中尤以比利時與德國最盛；美國則有賓夕法尼亞州及俄亥俄州；沙皇時代的俄國以烏克蘭為最；日本則為大阪附近。1800—1920年間，以燃煤為主的工業也在印度、南非、澳大利亞等面積較小的孤立地區開始發展。20世紀10 年代和20年代，北美與歐洲城市開始出現靠燃煤發電的輸電網。在這些地方，煙霧、煤煙和二氧化硫籠罩了工業地區。

許多人對此表示反感，尤其是負責操持家務和清洗床單的女性，但隨著空氣汙染帶來的繁榮景氣，即便引發反對聲浪還是相當值得。

匹茲堡地方政府要員及產業工會會員、德國工業領袖，還有俄國大臣，都認為不斷冒煙的工業煙囪是進步、繁榮與權力的象徵。正如芝加哥商人倫德在1892年所言：“煙霧是工業祭壇上所焚燒的香。這在我看來很美。它代表人類正在改變大自然力量的潛力，讓人類生活更為舒適。”日本第一個大型鋼鐵城八幡，也在市歌中表達了同樣的看法：

滾滾煙霧瀰漫天際

我們的鋼鐵廠，雄偉無人能比

八幡啊八幡，我們的城市！

以燃煤為主的工業化腳步，一直持續到1920年。這股趨勢在歐洲及北美繼續發展，但其他地方的成長更快。1929年之後蘇聯實施第一個五年計劃，工業化因此以驚人速度邁進。斯大林鞏固對東歐的掌控之後（1946—1948 年），高度能源與汙染密集的蘇維埃式工業，在1948年到大約1970年間擴散至波蘭、捷克與匈牙利，同時也將觸角伸至西伯利亞領土。日本約在1950年再度展開工業化，雖對石油依賴加深，但仍以煤為主。20世紀60年代與70年代，鋼鐵、造船、化學及其他高耗能的產業也在東亞其他地方崛起，尤其是韓國、中國臺灣、馬來西亞以及1978年後的中國大陸。在1980年前，上述地區可以說完全不重視空氣汙染管制。

家用爐床及鼓風爐也都燒煤。隨著都市人口增長，有越來越多的人需要運輸方便的燃料來取暖及煮食。都會家庭因為住處不易取得薪柴而選擇燃煤，所以有越來越多的城市步上倫敦的後塵，以煤炭作為主要的家用燃料。西歐與北美東部城市也在1850年後開始轉向煤炭。1890年後則輪到中國與美國中西部城市。家用爐床通常燃燒效率極差，不但煙囪中有大量煤煙與煙霧，也會排放到安裝有暖氣的房屋裡面。同時在工業與家用上使用煤炭，造就了汙染嚴重的煤炭城市，比如倫敦、匹茲堡及大阪。

20世紀地方及區域空氣汙染背後第二隻主要推手就是汽車。尾氣管排放出各種汙染物，其中有些會與陽光作用產生煙霧，有些則會使酸雨加劇，1921年之後甚至產生鉛。汽車普及的過程中曾三度出現鉛數量大幅上揚。第一次發生在20世紀20年代的美國，當時由於裝配生產線的新科技，讓數百萬美國人買得起汽車。一直到1950年，美國開車人口仍佔全球半數以上。汽車也在西歐變得相當普遍（1950—1975）。以日本為首的東亞汽車普及化則仍在進行當中（1960 年迄今）。

1997年中國僅有200萬輛汽車。全球機動車總數量在1910年不到100萬，在1930年達到約5000萬，到了1955年便超越了1億輛，1985年更達到5億輛。1995年全球共有7。77億輛小汽車、卡車及摩托車。

除此之外，人們開車的次數也日漸增加。在美國，汽車行駛總里程數在1950—1990年間增長4倍（達1。9萬億英里）。所幸20世紀70年代汽車燃料效率提升，新科技也有助於降低尾氣的排放量。一氧化碳與鉛的排放量大幅下降。但汽車仍繼續排放其他汙染物，舉例來說，大氣中多出的二氧化碳中即有5% 來自汽車。

20世紀工業化與汽車普及快速發展，空氣汙染總量卻可能沒有同步惡化。特別是在1945—1980年間，許多城市大幅改善了空氣質量。這其中有三重原因：經濟、政治與地理。

首先是經濟因素。1920年後全球燃料組合變得比較乾淨。石油在許多應用面均取代煤炭（以英聯邦皇家海軍為其中首項大宗），而這股風潮始於1910年，到1950年後更是明顯。這主要源於價格因素：美洲與中東開發出大型油氣田，加上油管與超大油輪等基礎建設，價格在1945—1973 年間開始下滑。至於家用暖氣、發電等其他用途，石油與天然氣也取代了煤炭。另一個較不重要的因素是水力發電、核能等其他形式的商用能源崛起，進一步降低了煤炭的重要性。這股因為價格而帶動燃料價格下滑的趨勢，降低了來自工廠及家用煙囪的汙染物，但並沒有減少來自汽車尾氣管的廢氣。

其次，汙染在政治上所引發的反彈也收到效果。公民針對工業汙染所發動的零星抗議是全球各地工業化的一部分，但在20世紀40年代以前，這對減少汙染成效不大。聖路易市在1940年成為第一個成功採用降低空氣汙染政策與技術的城市，這一做法在第二次世界大戰後迅速普及。政治壓力主要透過立法與新科技抑制了汙染，而這股風潮主要發生在1966年後的美國、1970年以後的西歐與日本、1980年以後的韓國，還有1990年之後的東歐。透過政治減少空氣汙染，影響的範圍包括工業煙囪、家用煙囪及汽車尾氣管。

最後，地理方面的變化也減少了汙染對人類的影響，甚至減少了汙染總量。長久以來集中在少數鄰近煤礦與鐵礦地區［例如美國賓州西部或德國魯爾（Ruhr）地區］的能源密集產業，在1960 年後逐漸擴散到世界各地。除此之外，這些產業開始從城市外遷至工業區或“綠化區”（greenfield），這樣汙染所能影響的人數較少。當然，遷廠並不能降低整體汙染水平，而且會對過去汙染所未及的生態產生危害。只有從人類、特別是城市居民的角度來看，才會覺得汙染降低了。經濟、政治及地理的變革結合之下，為空氣汙染這片烏雲帶來了一絲希望。

某些案例降低鉛排放的成效相當驚人。1921年，化學工程師托馬斯·米奇利（Thomas Midgley ）發現把鉛加入汽油能提高燃燒效率，防止發動機敲缸。兩年後，被第一家銷售商稱為“上帝的禮物”的含鉛汽油在俄亥俄州達頓（Dayton）上市。在接下來的半個世紀裡，汽車大約消耗了25萬億兆公升（約合6萬億加侖）的含鉛汽油，其中1/3出自美國。儘管1920年起輿論表示關心，政府也開始調查，但通用汽車與杜邦［DuPont，旗下合資子公司生產四乙鉛（tetraethyl lead）］仍設法阻撓，因此美國直到20世紀70年代才針對汽油新增鉛製定法規。

但醫學研究早就顯示，多數美國人血液鉛含量升高，而且這些鉛都是來自汽油。類似的發現引發蘇聯在1967年於大都市禁止含鉛汽油，對蘇聯來說是少見在環保方面領先全球的做法。1970年美國下令，1975年前加油站必須出售低鉛汽油。日本企業率先針對美國這項法令而調整業務，從1972年起將汽車發動機改為適用低鉛汽油。日本在1987年禁止含鉛汽油。因為相關製造商提出訴訟而延誤，美國在20世紀70年代末期才漸漸禁用含鉛汽油。西歐在20世紀80年代末期也遵循此一做法，其他國家則要到20世紀90年代。

1977—1994年間，美國空氣中的鉛濃度減少了大約95%。透過檢驗很快就發現美國兒童血液中鉛濃度大幅降低。歷來測得最高的空氣中鉛濃度並非來自美國，而是20世紀80 年代的曼谷、雅加達與墨西哥市。非洲與中國因為直到20世紀90年代末仍在使用含鉛汽油，都市兒童血液中鉛濃度足以造成各種健康問題。全球大氣中鉛汙染濃度下降的速度，則落後於美國及日本。

1945 年後，富國大幅降低了都會中的煤炭煙霧、煤煙和灰塵；1975年後，二氧化硫、一氧化碳與部分其他汙染物也都適度減少。這是因為從用煤轉為使用石油（約在1920—1970年），以及節能防汙等相關法規（主要在1970年之後）。20世紀初期在蘇格蘭工業之都格拉斯哥，汙染煙霧嚴重時報社編輯甚至必須為訃聞版預留版面。直到1950 年，格拉斯哥人每年仍吸入大約兩磅的煤煙。但到了1990年，格拉斯哥已將黑煙、煤煙與二氧化硫汙染降低了70%～95%，幾個其他煤炭城市也創下類似佳績。雖是一大成就，這一線曙光仍只侷限在北美、西歐、澳大利亞、大洋洲及日本等地20個富國，只佔全人類的1/8。

測量汙染的方法充滿地雷。忽略重要的警告，我估計20世紀90年代全球地方與區域空氣汙染物排放量約為1900年的5 倍。在西方與日本，20世紀60年代末期之後空氣汙染水平開始下降（黑煙則於20世紀40年代之後）。過去一個世紀裡這些國家是全球空氣汙染的大宗，1950年之後則改為東歐，1970年之後是東亞及比重較低的拉丁美洲，因此20世紀末全球空氣汙染仍持續加重。

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約翰·R。麥克尼爾

著名世界環境史大家

空氣汙染問題由來已久，從一百多年前的霧都倫敦，到今天的“新霧都” 北京，空氣汙染這個惡魔，人類從未遠離過他黑色的羽翼。面對這個世紀惡魔，現在的我們有了更多的選擇，空氣清淨機，讓人類在這場世紀之戰中擁有了強大的制勝武器，可怕的不再是空氣汙染，而是我們是否認識到它的可怕和頑強。一部空氣汙染史，就是半部人類發展史~

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我們可能無法快速戰勝

但是我們現在就要保護