从洛杉矶到府南河：1.洛杉矶雾霾斗争史

从洛杉矶到府南河：1.洛杉矶雾霾斗争史

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环境问题在各个国家都是一个很复杂的问题。环境问题本身既需要科学上的解释，又需要在社会分工与协调中寻找矛盾的本源。而解决环境问题除了需要科技的进步，往往更需要在政治与经济利益的取舍。所以非常困难。

不论我国在宣传上如何标榜自身的特殊性，实际我们依然走在‘先污染，后治理’的路途上，我们并不特殊。其他发达国家和地区也这么走过，也曾经历过这样的环境危机，从伦敦光化学污染，到洛杉矶雾霾。最终，他们都找到了与自身合适的解决方案，较好的，或者部分的解决了空气污染的问题。这个过程中，或多或少都有可以借鉴的经验。

今天，我们看一看，洛杉矶历史上是如何与雾霾作斗争的，以给各位一个参考，让大家认识到：环境问题的复杂，与解决环境问题的艰难。

如果从成都或者北京直飞洛杉矶，刚下飞机后你可能会感叹，美国空气真不错，天空真蓝。但实际上，洛杉矶过去曾常年被列为全美各大城市中空气质量倒数第一，在抗争了40年后，才逐渐有所改善。

1. 1940年代污染爆发

在上世纪50年代，对，就是二战时期，洛杉矶的空气污染问题就开始显现。1943年7月8号，在Union Station火车站附近，大白天的就出现浓雾，并伴随刺激性气味，洛杉矶市民一阵惊恐，最初以为是日本人在偷袭珍珠港后终于对洛杉矶下手了（释放芥子气），虽然后来被排除了，又怀疑是不是附近玩忽职守的化工厂废气泄漏，后来又怀疑是不是当时的给前线提供军需品的军工橡胶厂：橡胶厂确实天天冒刺鼻浓烟。当时靠打击腐败而被选上任的市长Fletcher Bowron自信满满，保证4个月内就完全消除这样的浓雾。

 
他们为这样的浓雾取了一个名字，Smog，取义 smoke（烟）和fog（雾）的结合，既是我们现在称的，霾。
当时的洛杉矶盆地已经是个大型工业城市群，在历史的淘金热与二战军火经济的带动下，成为化工产业，飞机与汽车制造重镇，在二战前人口就已经超过了370万。广大的人民群众对大洛杉矶地区的空气质量极为不满，经常一激动就上街，尤其是都1946年了，二战都赢了，美国人民自信心爆棚了，结果连个雾霾都解决不了，刚以为好转了，结果转天又来了，而且更严重。民众情绪都很激动。

当时洛杉矶空气质量确实比较夸张。在城市里面的人有句口头禅：“站到街对面连你妈都认不出来。”雾霾所到之处，城市就变成灰白灰白的，眼睛被熏得流泪，不停得咳嗽。那个时候好莱坞刚刚推出了彩色电影，而真实世界却变成了黑白的。更为可笑的是，雾霾确实太厉害，有个飞行员根本看不到洛杉矶机场的跑道，只能在燃油耗尽之前，迫降在几十英里外的圣塔莫妮卡海滩上。

2. 在协调各方利益中艰难寻找出路

病急乱投医的洛杉矶市民和官员开始猜测各种雾霾原因，尝试各种治霾方法。首先是呼吁不要烧垃圾。当时洛杉矶居民处理生活垃圾的方式就是在后院支个铁桶，或者建个小炉子，然后把垃圾往里面扔，点把火一烧了事。家家户户都这样，熏得难受。
 
于是乎，很多区域禁止烧垃圾。

但这样居民又不干了，凭什么不准我烧？

你们城市的人遇到空气污染了，就不准我烧垃圾了？

那我的垃圾要怎么处理？

什么，运走填埋是唯一的路？

那让谁来处理？谁来出这个钱？你出？

这里又开始了新一轮的争吵。而且产生垃圾的速度太高，洛杉矶很快就会面临垃圾围城的尴尬，不过这是另一个话题，现在按下不表，下次再说。

其次，治污官员McCabe怀疑洛杉矶的雾霾跟市区的石油冶炼厂有关，因为炼化厂会排放大量二氧化硫，而硫化物是底特律等传统工业城市的主要污染物。因此要求将硫化物排量大幅降低。这里面就到处扯皮了。石油厂方代表找人证明，当时空气中的硫化物浓度还不及二战结束前的浓度，以此证明污染并不是硫化物造成的。各方都在吵闹一团，却没有一人实实在在地分析雾霾的质地，就连分离气溶胶和颗粒物都没人做。更不用说去踏踏实实研究雾霾的源头和种类。

3. 初步查明雾霾原因

直到1949年，洛杉矶的治污官员才找到加州理工大学化学教授Haagen-Smit来帮忙。Haagy教授之前的研究方向是提取和分离产生菠萝香味的物质。接到治污官员的任命后，直接从Pasadena (加州理工所在城市)大街上抽了3万立方英尺的空气，然后冷冻液化，提取其中的褐色污染物，稍加光谱分析，第一次检测雾霾的特性。这时，距离1943年Union Station光化学污染事件，已有6年时间。
随后Haagen-Smit 教授以此为依据指出：由机动车与炼油产业排放的，未充分燃烧的烃类污染物和NOx，是造成这些雾霾的主要原因（请注意，北京的雾霾起因跟洛杉矶的并不一样，成都的也不尽相同）。其他污染物，如具有强氧化性的臭氧，加剧了空气中烃类污染物的反应，更加恶化了空气质量。而这些臭氧从哪里来的？当时依然是一个问号。另外，地理原因也是造成洛杉矶空气严重污染的重要因素：洛杉矶三面环山的盆地地形与上空逆温层（temperature inversion）的出现，使得雾霾污染物无法扩散，堆积在洛杉矶本地，最终形成大规模环境公害。

4. 前进过程中的各种弯路

在理解洛杉矶雾霾的过程中，斯坦福研究所（Stanford Research Institute, SRI）扮演了一个很不光彩的角色。SRI接受了很多来自石油公司（比如Western Oil & Gas ）的资助，竭力推脱政府和公众对石油冶炼产业的污染指控，贬低Haagen-Smit 教授的研究成果，并一度得逞。但随着雾霾的越演越烈，SRI发现自己也圆不了谎，只有半遮半掩地表达对Haagen-Smit 教授观点的认同，私下里让教授夫人塞给教授一张纸条，写着：“You know what I mean, but I can’t say (你懂我的，但我不能公开说)。”时间就这样慢慢过去，情形还是没有很快好转。公众施加的压力非常大，到了1957年，治污负责人已经换了三个了。洛杉矶市政府也心急如焚，到处调研，直至1957年，教育与公共信息小组打了2万多个电话，发了超过6千封信函，对比了解到很多其他地域的空气污染情况，比如圣地亚哥的卷心菜在经历空气污染后发黄干枯，克利夫兰的政客正准备逮捕污染制造者，等等。但大部分时间还是花在吵架上面，对于研究雾霾主要污染物（臭氧，一氧化碳，二氧化氮，二氧化硫等）形成机理的投入，依然不够。

联邦政府这个时候也在帮倒忙。虽然洛杉矶的雾霾已经全国闻名并受到联邦政府的重视，但艾森豪威尔政府当时要跟苏联竞争，要准备应对核战，所以在研究雾霾的时候，让当地研究人员将重点放在了对放射性尘埃的测量上。比如说我今天在内华达又爆了一颗原子弹，有多少放射性尘埃飘过来啦？如果我点一颗氢弹呢？放射性尘埃会不会少一些？本地研究人员也无可奈何，只能听从指挥。洛杉矶在当时真有可能成为毛子的目标。加州理工大学喷气动力实验室就集结了一堆搞核弹的精英，钱学森就是那里面出来的。在洛杉矶旁边还有若干重要军事基地，要打起仗来，不炸你炸谁？但为此将雾霾的研究方向绕到放射性那边去，确实就分散精力了。

5. 科技进步与公共管理缺一不可

这个时候，大洛杉矶区已经有290万辆汽车。从60年代开始，已经有研究表明，洛杉矶当时重要的空气污染物——烃类污染物，约有2/3是来自汽车的废气排放（其余1/3来自烧油烧煤的工厂，比如热电厂）。于是，政府开始着手让汽车厂改进发动机，并给汽车加装尾气净化装置，减少废气排放。当时有几类净化装置，一类是采用催化器，将废气分解为水和二氧化碳和氮气等无害气体，再排放出来；另外一类是直接燃烧，主要目的是将未充分燃烧的废气再燃一遍，减少一氧化碳和烃类污染物的排放。

催化器发展到今天，就是最著名的三元催化器：即可以将碳氢化合物，一氧化碳，氮氧化物一并催化，实现尾气净化。本世纪初的单辆汽车尾气废气排量，是上世纪70年代废气排量的1%。 没有看错，是1%！试想一下，当年大洛杉矶地区已经有300万辆汽车了，每一辆都是现在废气排量的100倍，那么总共废气排量相当于现在3亿辆机动车的废气总排量！
这么重要的净化装置，当时的汽车生产厂却不愿意装，因为会使价格上升，影响汽车的销量。当时底特律四大巨头，GM, Ford, Chrysler, American Motors Corp. (1987年倒闭，但其1983年在中国的合资公司还在，就是北京吉普), 一一被洛杉矶政府代表约谈，要求他们投入更多研发资金，研究更清洁的燃烧技术，并使用尾气净化装置。四大巨头最开始答应得很好，表决心，一定减排。但后来就以各种理由推脱，一会说技术不成熟，一会儿说汽车尾气跟雾霾的关系有待进一步论证，反正就是不愿意投钱研发或者加装净化装置。为这事儿，加州与四大汽车巨头来来回回扯皮扯了好几年，最后闹到了高院，获得了高院的支持，才让四大巨头服软。这之后，美国终于在1970年颁布了《清洁空气法案》，规定美国环保局可以对污染排放源的经营者和所有者提起民事诉讼，甚至刑事诉讼。加州政府也开始执行全美最严格的空气质量管理，连燃油都要按季节分冬季燃油和夏季燃油（品质不同），以降低夏季尾气排放。同时，若干炼油厂也需要在夏季停工几个月，保证空气质量。带来的副作用就是：加州的燃油价格是全美最贵的，而且夏季的油要比冬季的贵。这样严格的监管，效果也不是立竿见影。直到1990年后，洛杉矶才有了较好的空气质量，但在美国各大城市里，依然排名靠后。
这距离1943年Union Station雾霾污染事件，已经过去了40余年。

一个小结 （本系列还有第二部分，稍后上传）

虽然洛杉矶的雾霾形成因素跟北京，成都的不尽相同，但从洛杉矶的雾霾治理历史中，我们可以看到很多值得借鉴的地方。我在本系列的第二篇文章会在讲到对比与借鉴，这里先提几点。

1. 要有持久战的准备。

洛杉矶与雾霾斗争了40余年，匹兹堡也有30多年，我国虽然一再强调自己的特殊性，但我们也要认识到事物的普遍规律，不要太过乐观。政治人物都喜欢表态，立军令状，几个月或者几年之内解决雾霾。我们需要清醒，与雾霾作斗争，需要有长期的准备。为什么需要这么长的时间？因为既需要科技的进步，又需要政策管理的跟进，协调各方利益。政治，本来就是一种妥协的艺术。但我国从民间到官方，并没有形成这种成熟的妥协的习惯。很多时候还是成王败寇。这对协调各方利益并不利。我们肯定还要在这之中跌跌撞撞很长时间。我会在本系列文章的第二部分再谈到这个问题。

2. 在吵架之前，该做的研究还是要做，先查明雾霾的形成原因最重要。

洛杉矶为此耽误了6年。北京吸取了教训，在雾霾发生后支持各高校做了很多调查研究，初步查明了雾霾的来源。但雾霾的形成会随着时间变化而变化，所以还要继续跟踪。成都的雾霾来源是什么？污染源有哪些？我还没有看到这方面的研究。官方需要支持这样的研究，而且需要尽快有独立的研究。在这之前，各种争吵，或者情绪化的发泄，都无助于解决雾霾问题。

感谢南加州大学环境系张佳辰博士为本文提出的意见。

 作者简介 
陈晓理，四川成都人，石室中学校友，数学竞赛保送北京大学力学系，加州大学圣巴巴拉分校环境工程博士。现居洛杉矶，数据应用学院运营VP，Data Scientist。

参考资料：

Neela Banerjee, David Hasemyer, Lisa Song. For Oil Industry, Clean Air Fight Was Dress Rehearsal for Climate Denial.  https://insideclimatenews.org/news/05062016/oil-industry-clean-air-fight-smog-los-angeles-dress-rehearsal-climate-change-denial-exxon

Chip Jacobs and William J Kelly (2008). Smogtown: The lung-burning history of pollution in Los Angeles. 

What is the difference between summer and winter blend gasoline? http://newsroom.aaa.com/2013/06/what-is-the-difference-between-summer-and-winter-blend-gasoline/

March 31, 2017 | Blog | Tags: , , , , , , ,
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