1952年12月5日开始,逆温层笼罩伦敦,城市处于高气压中心位置,垂直和水平的空气流动均停止,连续数日空气寂静无风.当时伦敦冬季多使用燃煤采暖,市区内还分布有许多以煤为主要能源的的火力发电站.由于逆温层的作用,煤炭燃烧产生的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、粉尘等气体与污染物在城市上空蓄积,引发了连续数日的大雾天气.期间由于毒雾的影响,不仅大批航班取消,甚至白天汽车在公路上行驶都必须打开大灯。
当时在正在伦敦举办一场牛展览会,参展的牛只首先对烟雾产生了反应,350头牛有52头严重中毒,14头奄奄一息,1头当场死亡.不久伦敦市民也对毒雾产生了反应,许多人感到呼吸困难、眼睛刺痛,发生哮喘、咳嗽等呼吸道症状的病人明显增多,进而死亡率陡增,据史料记载从12月5日到12月8日的4天里,伦敦市死亡人数达4000人.根据事后统计,在发生烟雾事件的一周中,48岁以上人群死亡率为平时的3倍；1岁以下人群的死亡率为平时的2倍,在这一周内,伦敦市因支气管炎死亡704人,冠心病死亡281人,心脏衰竭死亡244人,结核病死亡77人,分别为前一周的9.5、2.4、2.8和5.5倍,此外肺炎、肺癌、流行性感冒等呼吸系统疾病的发病率也有显著性增加。
12月9日之后,由于天气变化,毒雾逐渐消散,但在此之后两个月内,由于又有近8000人因为烟雾事件而死于呼吸系统疾病。
事件之后伦敦市政当局开始着手调查事件原因,但未果.此后的1956年、1957年和1962年又连续发生了多达十二次严重的烟雾事件.直到1965年后,有毒烟雾才从伦敦消声匿迹。
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