◆本刊記者 西土瓦/ 文
據(jù)說,加州是美國空氣質(zhì)量最差的地方。這次到洛杉磯小住,也就有了心理準備。沒想到住了3個多月,天天是湛藍的天空,耀眼的陽光,偶爾有幾朵或濃或淡的云,或下點雨。難道,這就是美國空氣質(zhì)量最差的地方?!
從美國健康協(xié)會2017年公布的全美空氣質(zhì)量報告來看,全美各州年平均PM2.5指數(shù)排行榜中,加利福尼亞州(加州)處在末尾。
果然,加州是全美空氣質(zhì)量的“差等生”。那為什么我們感覺不出來呢?原來,指數(shù)間的差距太小啦。如排名第一的懷俄明州,全年平均PM2.5指數(shù)為5。排在末尾的加州,全年平均PM2.5指數(shù)是12。5和12,用我們的感官,還真的難以分辨呢。
事實上,加州PM2.5指數(shù)12,是來之不易的。加州人為此奮斗了近50年?!肮鶡熿F”理論的產(chǎn)生、加州標(biāo)準的誕生、零排放的追求等等,都是見證。
“哈根煙霧”,以科學(xué)家阿里·哈根·施密特命名,命名地就在洛杉磯。
那是1943年7月,洛杉磯爆發(fā)了一場嚴重的霧霾,震撼了人們。那嗆人的淺藍色濃霧,竟然遮蔽了城市的高樓大廈和街頭的汽車(圖1)。眼睛刺痛,呼吸極不舒暢。因為正值二戰(zhàn)期間,人們以為是日本人發(fā)動了化武襲擊。政府很快作了辟謠。
那究竟是什么原因?qū)е蚂F霾?人們對污染物的來源、組成成分、治理方法一無所知。此后一個月,洛杉磯天天被濃霧籠罩。《時代周刊》等媒體,對洛杉磯霧霾進行了大量報道。市民也走上街頭抗議。洛杉磯市政府承諾,查出源頭、治理污染。
首先懷疑的,是丁二烯的排放。但關(guān)閉了相應(yīng)的化工廠后,霧霾并沒有緩解。接著,又懷疑是居民后院焚燒垃圾所致,對此作了禁令。但霧霾并沒有減少。一時間,學(xué)校停課,工廠停工,醫(yī)院人滿為患。
1950年,又一次嚴重的霧霾侵襲了洛杉磯,兩天內(nèi)因呼吸系統(tǒng)衰竭而亡的65歲以上老人達400多名,當(dāng)年逃離洛杉磯的居民超過7.1萬人。
最終,一位科學(xué)家對空氣污染的研究取得了突破性進展,成功地鑒定出霧霾的成分和來源。他就是來自加州理工學(xué)院的教授阿里·哈根·施密特。這位荷蘭人原來專注于生物香味的研究,后被實驗樓外的空氣氣味所驚到,轉(zhuǎn)而研究空氣質(zhì)量。這位與各方?jīng)]有利益糾葛的生物化學(xué)家,公布了經(jīng)過嚴謹實驗得出的結(jié)論:大量廢氣在洛杉磯強烈陽光照耀下與紫外線產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),形成煙霧。這些廢氣主要來自汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,包括能源采煉、制造,主要是汽車尾氣。他在加州理工學(xué)院的《工程與科學(xué)》雜志上發(fā)表文章,闡明洛杉磯霧霾是一種“光化學(xué)煙霧”,主要是由廢氣中的氮氧化物、碳氫化物在強太陽光作用下,發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而形成的。隨即,類似洛杉磯霧霾的這種“光化學(xué)煙霧”,被命名為“哈根煙霧”。
哈根·施密特在文章中寫道:洛杉磯分布著幾個石油精煉廠,每天處理成千上萬噸石油。洛杉磯公路上,則行駛著近50萬輛汽車,即使燃燒率高達99%,每天仍有120噸未燃燒的汽油釋放到大氣中。而洛杉磯東、南、北三面環(huán)山,阻止了污染物的擴散和流通,加上高空暖空氣輕于密度大的冷空氣,猶如給污染物加了“鍋蓋”,導(dǎo)致洛杉磯容易發(fā)生嚴重的霧霾。
這一突破性的重大發(fā)現(xiàn),激起了千層浪。因為當(dāng)時的洛杉磯已是美國僅次于紐約的第二大城市,汽車保有量居全美之首。汽車產(chǎn)業(yè)也極為發(fā)達,產(chǎn)量僅次于底特律。而“輪子上的洛杉磯”,極大地方便了洛杉磯人的出行,也極大地拉動了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟。
由此,說了真話的哈根·施密特成了“不受歡迎的人”:“哈根煙霧”既影響了福特、通用、克萊斯勒等汽車巨頭的利益,也不討好以車代步的民眾。因為汽車廠商希望汽車產(chǎn)銷兩旺,而開車人則既不愿承認自己也是“污染源”,也不愿告別心愛的汽車。
直到1955年,哈根·施密特的光化學(xué)煙霧理論才被廣泛接受。哈根·施密特也被譽為“空氣污染控制之父”。這一年,美國頒布了《聯(lián)邦空氣控制法案》。人們將洛杉磯霧霾命名為“哈根煙霧(Haagensmog)”。讓人扼腕嘆息的是,哈根·施密特本人也成了霧霾的最大受害者之一,1977年被肺癌奪去了生命。
圖1
“加州標(biāo)準”誕生于洛杉磯大霧霾年代。直到今天,仍然是全球最嚴苛的機動車排放標(biāo)準。其誕生至今,一直領(lǐng)跑世界,見證了加州政府依法治霾的鐵腕手段。
記者梳理了一根時間軸。
1947年,法學(xué)家、時任加州州長的厄爾·沃倫簽署了《空氣污染控制法》,創(chuàng)立了美國歷史上第一個大氣污染治理法規(guī)。該法規(guī)要求,加州的58個縣全部要建立空氣污染控制區(qū)。從此,空氣質(zhì)量的管理權(quán)責(zé)首次作了劃分,夯實了法制基礎(chǔ)。
1955年,加州建立了專門處理煙霧事件的法庭,對違規(guī)者進行處罰。
圖2
1959年,加州公共健康部出臺了全美首部空氣質(zhì)量標(biāo)準,對汽車尾氣CO(一氧化碳)和HC(碳氫化合物)的排放進行控制。與此同時,成立了加州機動車污染管理委員會,賦予其測試車輛排放水平和排放控制設(shè)備的權(quán)力。
1961年,加州再創(chuàng)全美之先,率先對汽車排放實行強制執(zhí)行控制。
1964年,加州對1966年產(chǎn)的汽車執(zhí)行采用最小汽車排放控制系統(tǒng)的法規(guī)。
1966年,加州推出汽車尾氣CO和HC的排放標(biāo)準,成為全美、也是全球第一個發(fā)布機動車排放標(biāo)準的地區(qū)。至今,加州仍是美國唯一有權(quán)力制定本州排放標(biāo)準的州。
1967年,加州成立空氣資源局(CARB),規(guī)定只有通過“加州排放標(biāo)準”、獲得CARB認證的汽車產(chǎn)品,方可在加州銷售。僅僅通過聯(lián)邦標(biāo)準EPA認證的,不能在加州銷售。
1970年,加州空氣資源局設(shè)立了捆綁法規(guī),執(zhí)行更為嚴厲的汽車排放標(biāo)準,強制汽車制造商給所有在加州出售的汽車安裝尾氣催化器(圖2)。
……
正是參考加州對空氣污染的經(jīng)驗,美國出臺的《清潔空氣法(Clean Air Act)》修正案,將大氣污染物分為基準空氣污染物和有害空氣污染物兩大類,第一次界定了空氣污染物的組成。這條聯(lián)邦法律賦予環(huán)保部門的使命是:不考慮經(jīng)濟成本,而是以公眾健康作為唯一目標(biāo)來制定標(biāo)準。
目前,世界上機動車排放的標(biāo)準有“四大流派”:一是美國標(biāo)準;二是美國加州標(biāo)準;三是歐洲標(biāo)準;四是日本標(biāo)準。美國仍是世界上實施最嚴排放標(biāo)準的國家,有美國國家標(biāo)準和美國加州標(biāo)準兩大體系,后者更嚴。
“加州標(biāo)準”不僅包括汽車尾氣排放標(biāo)準,還包括油品質(zhì)量標(biāo)準。目前,加州油品執(zhí)行的硫標(biāo)準為10×10-6,為全球最嚴?!凹又輼?biāo)準”也為許多國家引用和借鑒。2017年12月1日我國實施的“京六”排放標(biāo)準,其中輕型汽車排放標(biāo)準就借鑒了“加州標(biāo)準”,比國五標(biāo)準嚴了約四成。
加州開全球風(fēng)氣之先,目前已經(jīng)開始追求“零排放”。
回顧起來,“加州標(biāo)準”得以始終領(lǐng)先,與加州的三位鐵腕領(lǐng)導(dǎo)分不開。
第一位就是開創(chuàng)“依法治霾”的加州州長法學(xué)家厄爾·沃倫。在他任內(nèi),《空氣污染控制法》得以簽署,創(chuàng)立了美國史上第一個大氣污染治理法規(guī)。
第二位鐵腕人物,是執(zhí)掌南加州空氣質(zhì)量管理局的物理學(xué)家和航空航天工程師詹姆斯·倫茨。1986年,他提出了一個革命性的“空氣質(zhì)量管理計劃”,制定了到2007年達到清潔空氣標(biāo)準的戰(zhàn)略目標(biāo),并采取了約束性的法規(guī),強制南加州每天向大氣中排放的污染物要減少70%~80%。
由此,發(fā)電廠、煉油廠、鋼鐵廠、玻璃制造廠、航空航天公司等不管情愿不情愿,只好按照這個約束性法規(guī)制定各自的排放標(biāo)準。由此,促進了技術(shù)的創(chuàng)新,一個個減排新技術(shù)被不斷開發(fā)出來。包括排放含碳氧化合物的石油基溶劑廠、排放有毒氣體的填埋場、排放氮氧化物的電廠,甚至處理動物糞便的工廠等在內(nèi),一個個污染問題在新技術(shù)的推動下被解決。唯有一個臭氧問題,遲遲無法解決。而且,當(dāng)時的臭氧峰值水平在標(biāo)準的四倍以上,越發(fā)“顯山露水”、問題突出。導(dǎo)致臭氧峰值水平高的主因,是汽車排放。數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)時汽車排放的二氧化碳占加州溫室氣體的近40%。
第三位是現(xiàn)任加州州長杰里·布朗(圖3)。他先后擔(dān)任了三屆加州州長。1976年7月2日,他簽署了第250號議會議案,創(chuàng)建了南加州空氣質(zhì)量管理區(qū)(AQMD),并發(fā)起了一系列保護環(huán)境的倡議,呼吁加州居民改變生活方式,盡量拼車或乘公交車上班。包括首倡“屋頂太陽能稅收”等。這些先鋒倡議,引領(lǐng)了加州在新能源發(fā)展方面的領(lǐng)先。如近日,加州5:0全票通過2020年開始新建住宅必須安裝屋頂太陽能電池板的強制性新規(guī)??偛课挥诩又莸奶厮估疽验_始接受太陽能屋頂?shù)挠唵巍?/p>
2017年6月1日,杰里·布朗與紐約州州長安德魯·庫墨、華盛頓州州長杰伊·莫斯利共同發(fā)表聲明,對抗特朗普美國退出“巴黎氣候協(xié)定”的決定。他表示,三個州將繼續(xù)實現(xiàn)美國當(dāng)年承諾,即在2025年前將溫室氣體排放量在2005年的水平再削減26%~28%,達到和超過聯(lián)邦清潔能源計劃的標(biāo)準。
2017年7月,杰里·布朗簽署立法,將加州碳排放總量與交易制度的實施時間延長到2030年,以確保該州能繼續(xù)通過銷售排放許可實現(xiàn)創(chuàng)收。而舊金山某智庫認為,其相關(guān)收入可高達240億美元。
杰里·布朗與聯(lián)合國城市和氣候變化問題特使邁克爾·布隆伯格一道,就氣候變化問題推出《美國的承諾》。2018年9月,加州還將舉辦“全球氣候行動峰會”,為“減排”呼吁。
加州追求“零排放”,最具革命性的法規(guī)是1990年出臺的具有里程碑意義的汽車零排放(ZEV)強制法規(guī)。該法規(guī)要求到2025年,全加州交通溫室氣體排放削減八成;路上跑的車中,要有150萬輛為零排放車。為此制定的銷售排放許可的積分制度,強制規(guī)定了車企銷售相應(yīng)電動車的比例。該制度規(guī)定,續(xù)航里程超過300英里、15分鐘充電能夠行駛285英里的電動車,可獲取最高的7個積分;續(xù)航不超過75英里的普通電動車,為2個積分;小區(qū)低速電動車,只有0.3個積分。此外,低排放汽車也可以結(jié)合相應(yīng)技術(shù)指標(biāo),獲得一定的積分。車企少一個積分,就將被罰款5000美元。
圖3
圖4
據(jù)測算,一個年銷量達10萬輛的車企,每年必須賣出至少3000輛ZEV規(guī)則下的零排放車,至少1.4萬輛符合標(biāo)準的零排放車或低排放車。車企多余的積分可以存儲;而達不到標(biāo)準的,要向有多余積分者購買。更重要的是,加州的補貼是直接給消費者的,而不是先補貼給車企的。
要達到該法規(guī)的要求,靠傳統(tǒng)技術(shù)再怎么努力,也無法企及?!癦EV法規(guī)”這項專門政策,要扶持的正是“零排放”汽車的新技術(shù)。
正是追求“零排放”的“ZEV法規(guī)”,令著名的特斯拉(圖4)等新能源、新技術(shù)企業(yè)紛至沓來,落戶加州。目前,加州正在雄心勃勃地建設(shè)普及化的電動車充電設(shè)施,目標(biāo)是未來有加油站的地方也會有充電樁。在2015年年末,全世界第一座加氫站在加州首府薩克拉門托投入使用,現(xiàn)在已經(jīng)擴展到加州多座城市。加氫成本相當(dāng)于3.5美元一加侖的油,續(xù)航里程能達到700英里,比傳統(tǒng)汽油車要實惠。
在現(xiàn)階段,由于市場上既有純電動汽車、燃料電池汽車這樣的零排放汽車,也有混合動力汽車這樣的低排放汽車,加州的政策是通過一段時間的過渡,逐漸提高零排放汽車的比例。而在過渡期內(nèi),允許低排放的汽車也能適度發(fā)展。加州為此制定了詳盡到堪稱復(fù)雜的規(guī)則。
此外,采用新技術(shù)加大執(zhí)法力度的措施,也功不可沒。每天有幾百萬輛汽車在加州各大公路上迅疾奔馳,全部檢測是“不可能完成的任務(wù)”。加州空氣資源局采取的執(zhí)法模式是:抽查車型模擬實驗,一旦落網(wǎng)就重罰。
圖5
圖6
2015年9月,德國大眾集團柴油車使用作弊軟件用以識別汽車是否處于檢測狀態(tài),以調(diào)控尾氣排放,導(dǎo)致車輛運行時真實排放的氮氧化物超標(biāo)達到限值的40倍。這一給大眾帶來巨虧的驚天丑聞,就是在這樣的模擬實驗中被抽查現(xiàn)形的。最終,大眾向聯(lián)邦環(huán)保局和加州空氣資源局支付了高達27億美元的天價罰金,另有20億美元將用于一項開發(fā)清潔排放技術(shù)的新項目。美國消費者所獲得的賠償總額是100.3億美元,包括車輛回購款以及現(xiàn)金賠償。由此,這一案例成了美國歷史上規(guī)模最大的一次消費者集體訴訟和解案。
雙管齊下的重拳治理,帶來空氣質(zhì)量的巨大改變。在過去的四十余年中,洛杉磯的汽車總量增加了三倍,而尾氣污染卻降低了70%(圖5)。
盡管如今的洛杉磯,比起霧霾肆虐的20世紀,空氣質(zhì)量已經(jīng)好了很多(圖6),但它依然是全美空氣污染最為嚴重的城市,而加州也依然是空氣質(zhì)量相對較差的州。如今,這里的主要污染物就是臭氧。與張牙舞爪的細顆粒物PM2.5、PM10相比,臭氧要“低調(diào)”得多。然而,它其實更加可怕。地面臭氧這種帶有特殊臭味的淡藍色氣體,是光化學(xué)煙霧的標(biāo)志性污染物,可增加心血管疾病,導(dǎo)致卒中死亡率上升。
2015年10月1日,美國聯(lián)邦環(huán)保局發(fā)布了未來十年更加嚴格的霧霾限制指數(shù),把2008年小布什政府執(zhí)政期間的75×10-9,即十億分之75再度降至十億分之70,相當(dāng)于每立方米0.07微克?!拜喿由系穆迳即墶闭跒榭諝赓|(zhì)量提升,繼續(xù)奮斗!