U prosincu 1952. nad Londonom se naselio smrtonosni smog. Zarobljen hladnijim zrakom iznad, prljavi oblak je četiri dana oblagao grad. Bogat čađom iz tvornica i niskokvalitetnim ugljenom u kući, Veliki smog, kako se doznalo, te je zime uzrokovao oko 12 000 smrti.
Slični, iako manji, smrtonosni oblaci gušili su 1930. Liege u Belgiji, ubivši najmanje 60 ljudi, i Donoru u Pensilvaniji 1948. godine, što je činilo rezultat smrti.
Te su katastrofe prisilile svijet da se suoči sa opasnostima zagađenja zraka i nadahnuli su neprekidni pokret za čistiji zrak. Velika Britanija je usvojila široke propise o onečišćenju zraka 1956. godine, prva zemlja koja je to učinila. 1970. SAD su stvorile Agenciju za zaštitu okoliša i donijele Zakon o čistom zraku. Akt je izvorno ovlašćen EPA da utvrđuje sigurne granice i regulira šest glavnih zagađivača zraka, a sada je proširen na 189 potencijalnih prijetnji.
"To je ogroman čin", kaže Jonathan Samet, istraživač zagađenja zraka i profesor javnog zdravlja na Sveučilištu Južna Kalifornija. "Kao posljedica toga imali smo ogroman pad glavnih zagađivača zraka."
Zahvaljujući ovim strožim propisima i poboljšanoj tehnologiji, Sjedinjene Države uživale su ogromna smanjenja olova, sumpornih spojeva i klorofluoro-ugljikovodika u zraku. Koncentracije ugljičnog monoksida - nekoć ih je izbacivao svaki automobil i kamion, ali sad ih uklanjaju katalitički pretvarači - u velikim američkim gradovima pale su za oko 90 posto, kaže Samet. Koncentracije čestica, klasifikacija koja pokriva širok raspon onečišćujućih tvari u mikroskopskom i gotovo mikroskopskom rasponu, pale su za oko 80 posto s njihovog vrhunca, a ozon je također opao. Rezultat: Od 1980. do 2000., prema studiji iz 2009. godine u časopisu New England Journal of Medicine, prosječni životni vijek se povećao za pet mjeseci zbog pada zagađenja zraka u cijeloj državi.
Ali čak i ova dramatičnije nebo može biti opasno: Desetljeća sve sofisticiranijeg istraživanja ukazuju na to da nijedna količina onečišćenja zraka nije sigurna. Zagađenje zraka još uvijek uzrokuje desetine tisuća smrti svake godine u Sjedinjenim Državama. Zakon o čistom zraku zahtijeva da EPA svoja ograničenja zagađenja temelji na najnovijoj dostupnoj znanosti, pa kako su istraživanja ukazivala na sve više zdravstvenih rizika, EPA je kontinuirano pooštravala svoje standarde.
EPA je postavila neke od svojih ranih standarda zagađenja na temelju „izazovnih studija“ na ljudskim dobrovoljcima. U 1970-ima su ljudi s astmom, koronarnom arterijskom bolešću i drugim stanjima bili izloženi ozonu i ugljičnom monoksidu u laboratoriju. Kapacitet pluća im se smanjio, a krvne žile sužale "na nižim razinama izloženosti nego što se očekivalo", kaže Daniel Greenbaum, predsjednik Instituta za zdravstvene učinke, kojeg financiraju EPA i proizvođači automobila. Kao rezultat toga, EPA je zagovarao strože standarde, a do 1975. godine katalitički pretvarači bili su obvezni na novim vozilima.
Kvaliteta zraka u zatvorenom prostoru prva je postala žarište pozornosti 1980-ih. Kako se znanje o opasnosti od pušenja povećavalo, stjuardesi su postali prva grupa koja se zalagala za zabranu pušenja. Pušenje je bilo sve više i više ograničeno na avione sve dok nije konačno zabranjeno 2000. godine, kada su ukinute iznimke za letove za Sjedinjene Države i iz nje. Unutarnje zabrane pušenja sada su de rigueur diljem zemlje.
Planona radona sredinom 1980-ih odjeknula je zemljom nakon što je pronađeno da jedna kuća u Pensilvaniji sadrži dovoljno radioaktivnog elementa u zraku da zatvori rudnik urana. Ubrzo nakon toga, EPA je započela preporuku radonskog ispitivanja za sve domove. Unatoč povećanoj pažnji i širokom testiranju kod kuće, radon ostaje drugi vodeći uzrok raka pluća u Sjedinjenim Državama; Nacionalna akademija znanosti izvještava da oko 20 000 ljudi umire od raka pluća izazvanog radonom svake godine.
Višemjesečni štrajk u čeličani blizu Prova, Utah, krajem 1980-ih pružio je jasan prikaz zdravstvenih rizika od čestica u zraku, posebno onih izrađenih od metala, koje su prevladavale u tom području. Istraživač Arden Pope sa Sveučilišta Brigham Young iskoristio je zatvaranje kao prirodni eksperiment, priliku da se podaci o česticama u zraku povežu sa bolničkim podacima. Njegova otkrića, objavljena 1989. godine, bila su upečatljiva. Kad je mlin zatvoren, upis u lokalnu bolnicu za djecu koja imaju respiratorne probleme pao je na trećinu onoga što je bilo kad je mlin bio otvoren. Prijave za odrasle s respiratornim problemima pale su za oko polovicu. "To je klasična studija uzroka i posljedica sa snažnim zaključkom", kaže Greenbaum.
Dvije velike studije iz devedesetih godina nadalje zagradile su zagađenje česticama kao opasnost. Obje studije su sastavile ogromne skupove podataka o običnim Amerikancima i njihovom okruženju. Takozvana studija šest gradova, započeta na Harvardu 1974. godine, utvrdila je da je na području istraživanja s najmanje čestica, Portagea, Wisconsin, bilo 26 posto manje smrtnih slučajeva od bolesti pluća i srca nego u gradu s najprljavijim zrakom, Steubenville, Ohio. Mnoge druge studije reproducirale su djelovanje čestica promjera 10 mikrona i manje na srce i pluća, uključujući istraživanje kvalitete zraka Američkog društva za rak u 150 američkih gradova. Godine 1997. ove studije potaknule su EPA da pooštri svoje propise o onečišćenju čestica, a agencija je započela s reguliranjem još manjih čestica, kojih je bilo svega 2, 5 mikrona.
Te sitne čestice prodiru duboko u pluća gdje mogu izazvati napade astme i uzrokovati ožiljke poput pušenja cigareta, kaže istraživačica kvalitete zraka Francesca Dominici sa Sveučilišta Harvard. Ljudi koji imaju astmu i druge plućne bolesti izloženi su riziku od oštećenja pluća uslijed onečišćenja česticama, ali velika ispitivanja pokazuju i rizik za ljude koji imaju srčane bolesti i dijabetes. Stalni pregled hospitalizacija Medicare, prvi put objavljen 2006. godine, pokazuje da onečišćenje česticama predstavlja „stotine tisuća smrti svake godine“ od moždanih udara, zatajenja srca i plućnih bolesti, kaže ekološki epidemiolog s Harvarda Joel Schwartz.
"U istraživačkoj zajednici više nitko ne postavlja pitanje da su čak i niske količine čestica i ozona povezane s štetnim utjecajima na zdravlje", kaže Dominici. Osim toga, velika istraživanja pokazuju da zagađenje nesrazmjerno utječe na siromašne, koji imaju tendenciju da žive u blizini industrijskih područja i autocesta.
EPA sada pregledava ove studije tijekom višegodišnjeg procesa ažuriranja svojih propisa o česticama. Dominici kaže da je izazov pronalazak izvora čestica koje se mogu kontrolirati, jer elektrane, tvornice, vozila i prašina puhana vjetrom doprinose tom problemu. "Smanjivanje razine tih zagađivača nije tako lako", kaže ona.
Snižavanje koncentracija ozona, još jednog velikog zagađivača iz industrije i vozila i glavne komponente smoga, predstavlja još jedan veliki izazov. Ozon nastaje kada sunčeva svjetlost reagira s različitim zagađivačima, tako da se koncentracije mogu povećati za vrućih, sunčanih dana. EPA je pooštrila granicu za ozon u 2008. godini i predložila još stroži standard u siječnju 2010. Ali, iako je postavljanje standarda jedno, pitanje je postizanje drugog. Oko 174 milijuna ljudi živi u županijama koje ne ispunjavaju potrebe za ozonom iz 2008. godine, prema američkoj udruzi za pluća.
U 2009. godini EPA je gledala u budućnost i proglasila šest stakleničkih plinova, uključujući ugljični dioksid i metan, opasnostima po ljudsko zdravlje. Agencija je naglasila da očekuje da će klimatske promjene povećati prizemni ozon i dodatno ugroziti ranjivo stanovništvo od toplinskih valova, drugih ekstremnih vremenskih prilika i prenosivih bolesti koje uspijevaju u toplim klimama. Posljedice izjave EPA-e koja je uslijedila nakon presude Vrhovnog suda iz 2007. da staklenički plinovi potpadaju pod Zakon o čistom zraku nisu jasni. EPA nije regulirala emisiju plinova; umjesto toga pozvao je Kongres da donese sveobuhvatno zakonodavstvo o klimatskim promjenama.
Spuštanje onečišćenja zraka na nulu - jedina poznata sigurna razina - vjerojatno je nepraktično. No, istraživači kažu kako postoje mogućnosti za nastavak poboljšanja kvalitete zraka - i ljudskog zdravlja. "Još uvijek ima puno koristi od smanjenja zagađenja", kaže Samet.