为空气质量而奋斗—— 洛杉矶见闻之四

◆本刊记者 西土瓦/ 文

据说，加州是美国空气质量最差的地方。这次到洛杉矶小住，也就有了心理准备。没想到住了3个多月，天天是湛蓝的天空，耀眼的阳光，偶尔有几朵或浓或淡的云，或下点雨。难道，这就是美国空气质量最差的地方？！

从美国健康协会2017年公布的全美空气质量报告来看，全美各州年平均PM2.5指数排行榜中，加利福尼亚州（加州）处在末尾。

果然，加州是全美空气质量的“差等生”。那为什么我们感觉不出来呢？原来，指数间的差距太小啦。如排名第一的怀俄明州，全年平均PM2.5指数为5。排在末尾的加州，全年平均PM2.5指数是12。5和12，用我们的感官，还真的难以分辨呢。

事实上，加州PM2.5指数12，是来之不易的。加州人为此奋斗了近50年。“哈根烟雾”理论的产生、加州标准的诞生、零排放的追求等等，都是见证。

“哈根烟雾”

“哈根烟雾”，以科学家阿里·哈根·施密特命名，命名地就在洛杉矶。

那是1943年7月，洛杉矶爆发了一场严重的雾霾，震撼了人们。那呛人的浅蓝色浓雾，竟然遮蔽了城市的高楼大厦和街头的汽车（图1）。眼睛刺痛，呼吸极不舒畅。因为正值二战期间，人们以为是日本人发动了化武袭击。政府很快作了辟谣。

那究竟是什么原因导致雾霾？人们对污染物的来源、组成成分、治理方法一无所知。此后一个月，洛杉矶天天被浓雾笼罩。《时代周刊》等媒体，对洛杉矶雾霾进行了大量报道。市民也走上街头抗议。洛杉矶市政府承诺，查出源头、治理污染。

首先怀疑的，是丁二烯的排放。但关闭了相应的化工厂后，雾霾并没有缓解。接着，又怀疑是居民后院焚烧垃圾所致，对此作了禁令。但雾霾并没有减少。一时间，学校停课，工厂停工，医院人满为患。

1950年，又一次严重的雾霾侵袭了洛杉矶，两天内因呼吸系统衰竭而亡的65岁以上老人达400多名，当年逃离洛杉矶的居民超过7.1万人。

最终，一位科学家对空气污染的研究取得了突破性进展，成功地鉴定出雾霾的成分和来源。他就是来自加州理工学院的教授阿里·哈根·施密特。这位荷兰人原来专注于生物香味的研究，后被实验楼外的空气气味所惊到，转而研究空气质量。这位与各方没有利益纠葛的生物化学家，公布了经过严谨实验得出的结论：大量废气在洛杉矶强烈阳光照耀下与紫外线产生化学反应，形成烟雾。这些废气主要来自汽车工业产业链，包括能源采炼、制造，主要是汽车尾气。他在加州理工学院的《工程与科学》杂志上发表文章，阐明洛杉矶雾霾是一种“光化学烟雾”，主要是由废气中的氮氧化物、碳氢化物在强太阳光作用下，发生光化学反应而形成的。随即，类似洛杉矶雾霾的这种“光化学烟雾”，被命名为“哈根烟雾”。

哈根·施密特在文章中写道：洛杉矶分布着几个石油精炼厂，每天处理成千上万吨石油。洛杉矶公路上，则行驶着近50万辆汽车，即使燃烧率高达99%，每天仍有120吨未燃烧的汽油释放到大气中。而洛杉矶东、南、北三面环山，阻止了污染物的扩散和流通，加上高空暖空气轻于密度大的冷空气，犹如给污染物加了“锅盖”，导致洛杉矶容易发生严重的雾霾。

这一突破性的重大发现，激起了千层浪。因为当时的洛杉矶已是美国仅次于纽约的第二大城市，汽车保有量居全美之首。汽车产业也极为发达，产量仅次于底特律。而“轮子上的洛杉矶”，极大地方便了洛杉矶人的出行，也极大地拉动了当地经济。

由此，说了真话的哈根·施密特成了“不受欢迎的人”：“哈根烟雾”既影响了福特、通用、克莱斯勒等汽车巨头的利益，也不讨好以车代步的民众。因为汽车厂商希望汽车产销两旺，而开车人则既不愿承认自己也是“污染源”，也不愿告别心爱的汽车。

直到1955年，哈根·施密特的光化学烟雾理论才被广泛接受。哈根·施密特也被誉为“空气污染控制之父”。这一年，美国颁布了《联邦空气控制法案》。人们将洛杉矶雾霾命名为“哈根烟雾（Haagensmog）”。让人扼腕叹息的是，哈根·施密特本人也成了雾霾的最大受害者之一，1977年被肺癌夺去了生命。

图1

“加州标准”

“加州标准”诞生于洛杉矶大雾霾年代。直到今天，仍然是全球最严苛的机动车排放标准。其诞生至今，一直领跑世界，见证了加州政府依法治霾的铁腕手段。

记者梳理了一根时间轴。

1947年，法学家、时任加州州长的厄尔·沃伦签署了《空气污染控制法》，创立了美国历史上第一个大气污染治理法规。该法规要求，加州的58个县全部要建立空气污染控制区。从此，空气质量的管理权责首次作了划分，夯实了法制基础。

1955年，加州建立了专门处理烟雾事件的法庭，对违规者进行处罚。

图2

1959年，加州公共健康部出台了全美首部空气质量标准，对汽车尾气CO（一氧化碳）和HC（碳氢化合物）的排放进行控制。与此同时，成立了加州机动车污染管理委员会，赋予其测试车辆排放水平和排放控制设备的权力。

1961年，加州再创全美之先，率先对汽车排放实行强制执行控制。

1964年，加州对1966年产的汽车执行采用最小汽车排放控制系统的法规。

1966年，加州推出汽车尾气CO和HC的排放标准，成为全美、也是全球第一个发布机动车排放标准的地区。至今，加州仍是美国唯一有权力制定本州排放标准的州。

1967年，加州成立空气资源局（CARB），规定只有通过“加州排放标准”、获得CARB认证的汽车产品，方可在加州销售。仅仅通过联邦标准EPA认证的，不能在加州销售。

1970年，加州空气资源局设立了捆绑法规，执行更为严厉的汽车排放标准，强制汽车制造商给所有在加州出售的汽车安装尾气催化器（图2）。

……

正是参考加州对空气污染的经验，美国出台的《清洁空气法（Clean Air Act）》修正案，将大气污染物分为基准空气污染物和有害空气污染物两大类，第一次界定了空气污染物的组成。这条联邦法律赋予环保部门的使命是：不考虑经济成本，而是以公众健康作为唯一目标来制定标准。

目前，世界上机动车排放的标准有“四大流派”：一是美国标准；二是美国加州标准；三是欧洲标准；四是日本标准。美国仍是世界上实施最严排放标准的国家，有美国国家标准和美国加州标准两大体系，后者更严。

“加州标准”不仅包括汽车尾气排放标准，还包括油品质量标准。目前，加州油品执行的硫标准为10×10-6，为全球最严。“加州标准”也为许多国家引用和借鉴。2017年12月1日我国实施的“京六”排放标准，其中轻型汽车排放标准就借鉴了“加州标准”，比国五标准严了约四成。

追求“零排放”

加州开全球风气之先，目前已经开始追求“零排放”。

回顾起来，“加州标准”得以始终领先，与加州的三位铁腕领导分不开。

第一位就是开创“依法治霾”的加州州长法学家厄尔·沃伦。在他任内，《空气污染控制法》得以签署，创立了美国史上第一个大气污染治理法规。

第二位铁腕人物，是执掌南加州空气质量管理局的物理学家和航空航天工程师詹姆斯·伦茨。1986年，他提出了一个革命性的“空气质量管理计划”，制定了到2007年达到清洁空气标准的战略目标，并采取了约束性的法规，强制南加州每天向大气中排放的污染物要减少70%～80%。

由此，发电厂、炼油厂、钢铁厂、玻璃制造厂、航空航天公司等不管情愿不情愿，只好按照这个约束性法规制定各自的排放标准。由此，促进了技术的创新，一个个减排新技术被不断开发出来。包括排放含碳氧化合物的石油基溶剂厂、排放有毒气体的填埋场、排放氮氧化物的电厂，甚至处理动物粪便的工厂等在内，一个个污染问题在新技术的推动下被解决。唯有一个臭氧问题，迟迟无法解决。而且，当时的臭氧峰值水平在标准的四倍以上，越发“显山露水”、问题突出。导致臭氧峰值水平高的主因，是汽车排放。数据显示，当时汽车排放的二氧化碳占加州温室气体的近40%。

第三位是现任加州州长杰里·布朗（图3）。他先后担任了三届加州州长。1976年7月2日，他签署了第250号议会议案，创建了南加州空气质量管理区（AQMD），并发起了一系列保护环境的倡议，呼吁加州居民改变生活方式，尽量拼车或乘公交车上班。包括首倡“屋顶太阳能税收”等。这些先锋倡议，引领了加州在新能源发展方面的领先。如近日，加州5:0全票通过2020年开始新建住宅必须安装屋顶太阳能电池板的强制性新规。总部位于加州的特斯拉公司已开始接受太阳能屋顶的订单。

2017年6月1日，杰里·布朗与纽约州州长安德鲁·库墨、华盛顿州州长杰伊·莫斯利共同发表声明，对抗特朗普美国退出“巴黎气候协定”的决定。他表示，三个州将继续实现美国当年承诺，即在2025年前将温室气体排放量在2005年的水平再削减26%～28%，达到和超过联邦清洁能源计划的标准。

2017年7月，杰里·布朗签署立法，将加州碳排放总量与交易制度的实施时间延长到2030年，以确保该州能继续通过销售排放许可实现创收。而旧金山某智库认为，其相关收入可高达240亿美元。

杰里·布朗与联合国城市和气候变化问题特使迈克尔·布隆伯格一道，就气候变化问题推出《美国的承诺》。2018年9月，加州还将举办“全球气候行动峰会”，为“减排”呼吁。

加州追求“零排放”，最具革命性的法规是1990年出台的具有里程碑意义的汽车零排放（ZEV）强制法规。该法规要求到2025年，全加州交通温室气体排放削减八成；路上跑的车中，要有150万辆为零排放车。为此制定的销售排放许可的积分制度，强制规定了车企销售相应电动车的比例。该制度规定，续航里程超过300英里、15分钟充电能够行驶285英里的电动车，可获取最高的7个积分；续航不超过75英里的普通电动车，为2个积分；小区低速电动车，只有0.3个积分。此外，低排放汽车也可以结合相应技术指标，获得一定的积分。车企少一个积分，就将被罚款5000美元。

图3

图4

据测算，一个年销量达10万辆的车企，每年必须卖出至少3000辆ZEV规则下的零排放车，至少1.4万辆符合标准的零排放车或低排放车。车企多余的积分可以存储；而达不到标准的，要向有多余积分者购买。更重要的是，加州的补贴是直接给消费者的，而不是先补贴给车企的。

要达到该法规的要求，靠传统技术再怎么努力，也无法企及。“ZEV法规”这项专门政策，要扶持的正是“零排放”汽车的新技术。

正是追求“零排放”的“ZEV法规”，令著名的特斯拉（图4）等新能源、新技术企业纷至沓来，落户加州。目前，加州正在雄心勃勃地建设普及化的电动车充电设施，目标是未来有加油站的地方也会有充电桩。在2015年年末，全世界第一座加氢站在加州首府萨克拉门托投入使用，现在已经扩展到加州多座城市。加氢成本相当于3.5美元一加仑的油，续航里程能达到700英里，比传统汽油车要实惠。

在现阶段，由于市场上既有纯电动汽车、燃料电池汽车这样的零排放汽车，也有混合动力汽车这样的低排放汽车，加州的政策是通过一段时间的过渡，逐渐提高零排放汽车的比例。而在过渡期内，允许低排放的汽车也能适度发展。加州为此制定了详尽到堪称复杂的规则。

此外，采用新技术加大执法力度的措施，也功不可没。每天有几百万辆汽车在加州各大公路上迅疾奔驰，全部检测是“不可能完成的任务”。加州空气资源局采取的执法模式是：抽查车型模拟实验，一旦落网就重罚。

图5

图6

2015年9月，德国大众集团柴油车使用作弊软件用以识别汽车是否处于检测状态，以调控尾气排放，导致车辆运行时真实排放的氮氧化物超标达到限值的40倍。这一给大众带来巨亏的惊天丑闻，就是在这样的模拟实验中被抽查现形的。最终，大众向联邦环保局和加州空气资源局支付了高达27亿美元的天价罚金，另有20亿美元将用于一项开发清洁排放技术的新项目。美国消费者所获得的赔偿总额是100.3亿美元，包括车辆回购款以及现金赔偿。由此，这一案例成了美国历史上规模最大的一次消费者集体诉讼和解案。

双管齐下的重拳治理，带来空气质量的巨大改变。在过去的四十余年中，洛杉矶的汽车总量增加了三倍，而尾气污染却降低了70%（图5）。

尽管如今的洛杉矶，比起雾霾肆虐的20世纪，空气质量已经好了很多（图6），但它依然是全美空气污染最为严重的城市，而加州也依然是空气质量相对较差的州。如今，这里的主要污染物就是臭氧。与张牙舞爪的细颗粒物PM2.5、PM10相比，臭氧要“低调”得多。然而，它其实更加可怕。地面臭氧这种带有特殊臭味的淡蓝色气体，是光化学烟雾的标志性污染物，可增加心血管疾病，导致卒中死亡率上升。

2015年10月1日，美国联邦环保局发布了未来十年更加严格的雾霾限制指数，把2008年小布什政府执政期间的75×10-9，即十亿分之75再度降至十亿分之70，相当于每立方米0.07微克。“轮子上的洛杉矶”正在为空气质量提升，继续奋斗！