《从多诺拉灾难到洛杉矶光化雾霾:空气污染治理的艰难历程》 New

一、多诺拉灾难背后的隐情与和解

在1950年,一场与多诺拉灾难相关的集体诉讼引起了广泛关注。当时,美国钢铁公司面临着一个棘手的情况,法官可能会公布在多诺拉灾难高峰时采集的几个美国钢铁公司的空气样本分析报告。这对于钢铁公司来说无疑是巨大的威胁,因为这些报告一旦公开,将会揭露公司在环境管理方面的严重问题。在这种情况下,钢铁公司为了规避可能带来的巨大声誉损失以及潜在的巨额赔偿,选择了庭外和解的方式。而美国公共卫生局也没有发布最终的报告,这其中的原因可能是多方面的,也许是为了避免引发更大的社会动荡,或者是受到了某些利益集团的影响。

同时,在这个时期还发生了一件看似不相关却又有着千丝万缕联系的事情,那就是魏因莱因博士将萨特勒列入了黑名单。这背后可能隐藏着一些复杂的利益纠葛或者行业内的竞争因素。不过,无论是多诺拉灾难还是魏因莱因博士的行为,都反映出当时企业在环境保护方面缺乏足够的自律,政府相关部门在监管上也存在着诸多不足之处。

二、伦敦大雾:惨痛的教训

(一)灾难概况

到了1952年12月5日至9日期间,伦敦遭受了一场令人窒息的有毒雾霾袭击。这场雾霾导致死亡人数比正常情况多了大约3000人,这一数字超过了平时数据的3倍还多。当时的伦敦,就像被一种无形的恶魔笼罩着。这种雾霾不仅仅弥漫在室外,它甚至侵入到了室内。一位伦敦居民回忆起那天上班的情景:“到了下午2点,你都看不到走廊对面。黄色的烟雾又厚又重,有人敲我办公室的门说:‘回家吧,我们要关门了’……我永远都不会忘记,因为烟雾这么浓,你真的感觉好像身处一场战争当中。”这段描述生动地展现了当时伦敦人所面临的恐怖境况。

(二)官方与媒体的态度

然而,英国卫生部却做出了颇为乖张的举动,他们将过量的死亡归结于流感疫情。但事实上,1953年头三个月的意外死亡人数是流感死亡人数的7倍。这种说法显然是站不住脚的,只是为了掩盖真相的一种手段。相比之下,伦敦的媒体则更加清醒,他们称这次事件为“雾霾大杀手”(the Great Killer Fog)。这表明媒体对于事件的本质有着更为准确的认识,他们试图唤起公众的关注并促使政府采取行动。

(三)雾霾成分与应对措施

雾霾的主要成分是二氧化硫混合了煤烟的黑色颗粒。面对这样严重的空气污染问题,英国议会对致命的空气污染证据不想采取什么行动,主要是担心这会对英国工业造成影响。但是,指定的调查委员会却严肃认真地做了工作并提交了一份报告,建议在未来10年内将伦敦的烟雾减少80%。基于这份报告,英国在1956年通过了《净化空气法案》,该法案禁止“从任何建筑物的烟囱往外排放黑烟……”以及燃烧废物或安装任何排放烟雾的炉子或锅炉。地方当局可以指定烟雾控制区域,而政府可以豁免精心设计的壁炉免受这些限制。从1959年开始,该法案实际上规定了供热的能源要从煤炭等固体燃料转为使用煤气——人造燃气、进口液体丙烷等。在1965年,英国在约克郡海岸附近发现了大型天然气田,进而开始使用天然气。由于天然气燃烧的温度高于丙烷或人造燃气,因此有约2000万个燃气装置必须做出调整或更换。从1967年开始的10年时间里英国都在致力于做这件事。这些措施虽然实施起来困难重重,但随着时间的推移,伦敦的空气逐年得到了改善。

三、洛杉矶光化雾霾:新的挑战

(一)洛杉矶雾霾的独特性

在第二次世界大战后的10年及其后的时间里,即1940年至1950年及之后,洛杉矶市的空气开始受到一种不同的“迷雾”的影响。人们用“雾霾”这个词来形容这种现象,但它与传统的烟雾有所不同。专家们仍然将旧的含义附加到“烟雾”这个词上,即烟雾缭绕的尘雾。从1945年至1955年间,美国机动车的注册登记量增加了一倍多,从大约2600万辆增加到超过5200万辆,这些未经过滤的发动机尾气有很多都排放到了洛杉矶郡的天然盆地里。这就使得空气变得混沌,天空变成棕色,让人呼吸困难,居民怨声载道。洛杉矶山谷里45个市镇的居民投票换选了一位又一位市长,试图找到解决这个问题的办法。然而,最初人们并没有意识到发动机的尾气是主要问题,而是把糟糕的空气归咎于建在这个盆地里的工厂、炼油厂甚至是人们在家里后院烧的垃圾。石油行业的期刊甚至以傲慢的方式提出了一些荒诞的说法,比如把雾霾归咎于墨西哥火山帕里库廷(Paricutin)的爆发,有人提出要怪原子弹,甚至还有一些人认为烟雾是超自然的一种表现。

(二)研究过程中的争议与突破

加州理工学院的化学家阿诺德·贝克曼(Arnold Beckman)回忆起当时的情况:“当时,人们对于雾霾的起因以及应该采取什么样的措施来消除雾霾还面临着很大的认识混乱和不确定性。许多律师和政客在咆哮,无数的公民团体热切地呼吁马上处理好雾霾问题。”为了应对这个问题,专家们进行了大量的研究。爱德华·魏因莱因博士曾经参与其中,他来自匹兹堡的梅隆工业研究所,被认为是“友好”于业界的主任。他的研究团队根据自己的测试,主要是测量烟灰和二氧化硫的浓度,得出洛杉矶受污染的空气都还比匹兹堡的净化空气要清洁一些的结论,这让研究陷入了困惑。

当时,大多数人认为造成洛杉矶雾霾的主要原因是二氧化硫。贝克曼说:“人们认为这是理所当然的,二氧化硫造成了雾霾和让眼睛觉得刺激的化学反应。这种观点有一些道理,因为在匹兹堡和圣路易斯,空气污染的恶魔确实是煤烟和二氧化硫。由于洛杉矶地区没有煤烟,显然只有二氧化硫是令人讨厌的污染物。”但是贝克曼却不这样认为,原因很简单:作为化学工程师,他知道二氧化硫具有特征性的刺激性气味,就像臭鸡蛋一样。他说:“我没有在空气中闻到二氧化硫,因此不愿意相信这是造成洛杉矶雾霾的原因。”

为了深入研究,他们需要一位熟练的微量化学家。有机化学家阿里·哈根·斯密特(Arie Haagen – Smit)被推荐出来。哈根·斯密特通过一扇敞开的窗户吸取了学院所在的帕萨迪纳市3万立方英尺的雾霾,然后让空气透过一个充满液态空气的疏气阀。除了冷冻的水蒸气,他的疏气阀还捕捉到了被贝克曼称为“几滴深褐色的有臭味的液体”。当这位荷兰化学家对其进行分析的时候,他报告说样品是来自石油产品和工业溶剂的饱和的以及未经饱和的碳水化合物。他补充说:“这些东西里包括有在油田、炼油厂、加油站和汽车等污染源排到空气中的所有物质。”这个新发现看到了空气污染源的不同寻常之处,在于它是经过两个阶段形成的。污染源从哈根·斯密特列出的所有来源中无形地进入空中,但随后被氧化——生锈并变成褐色的雾霾。“在阳光和臭氧的影响下以及其他空气污染物,如氮氧化物……这些化合反应形成的气溶胶具有刺激眼睛的特性,并且由于其颗粒尺寸小,会降低能见度”。

造成洛杉矶雾霾的,不只是烟和雾的组合,而是氧化烃。由于“雾霾”(smog)这个词太过普及——人们不想抛开这个词——因此人们在它前面加了个形容词,来描述其产生的两个阶段:光化雾霾(photochemical smog)。哈根·斯密特的这一发现意义重大,它表明雾霾问题没那么简单,不是靠禁止居民焚烧垃圾或不用煤炭而用其他燃料就能解决问题。哈根·斯密特估计,在严重雾霾发生期间,洛杉矶盆地的臭氧量约为500吨重。而在25英里×25英里的范围内,1000英尺厚的雾霾层的实际重量不少于6.5亿吨。他还指出了一些具体的污染源管理问题,例如石油公司让汽油类产品从大如湖泊的开放式的蓄油池中蒸发,并将汽油储存于有屋顶的油罐里,而在屋顶和油料表面之间却留有空间,从而导致汽油持续蒸发。不过,他最终说服了石油公司去盖住蓄油池,并在储油罐上安装了浮动顶盖,既为公司省了钱又减轻了污染。

(三)研究成果的推广与产业的转变

哈根·斯密特的研究成果引来了激烈的抗议,特别是石油公司和汽车制造商。他们声称哈根·斯密特大错特错。由业界赞助的斯坦福研究所(Stanford Research Institute)进行了自己的测试,得出了不同的结果并声称这位荷兰化学家犯了一个严重的错误。但实际上,斯坦福研究所的测试存在缺陷,他们在测量中使用了不切实际的高浓度汽油,这些气体抑制了雾霾的反应。而哈根·斯密特则通过更科学的方法验证了自己的结论。贝克曼总结道:“他(斯密特)引入了一个全新的空气污染概念,这为实现清洁空气的努力带来了革命。他发现并勇敢地将空气污染的主要来源确定为:汽车、炼油厂、发电厂和钢铁厂。”他的研究成果为长期以来争论激烈的为美国汽车业制定污染控制系统和建立更严格的工业标准铺平了道路。洛杉矶以及那个快乐宫殿之外的世界,这些地方之所以能有较为清新的空气,应该部分归功于这位具有科学技能和道义感的倔强的荷兰人。

四、全球范围内的空气污染治理趋势

在接下来的几十年中,产业不再抗拒,而是不情不愿地遵守规范。1970年7月,理查德·尼克松(Richard Nixon)总统签署行政命令,创建了美国环境保护局(Environmental Protection Agency),这是美国从整个联邦范围内有效地控制空气污染的真正开端。5个月之后,国会以绝大多数赞成票通过了《清洁空气法案》(Clear Air Act)。随后,权力转移到联邦监管机构,后者在全国范围内制定了越来越严格的标准。新车在1975年被要求使用无铅汽油,不是为了减少大气中的铅污染量,而是为了保护所有新车型里排气系统所要用的催化转换器。随着研究发现铅会引起对儿童神经的损伤,促成了含铅汽油在20世纪80年代被逐步淘汰。研究人员还发现,纽约市大部分烟尘污染不是来自汽车,而是来自未经过滤的废物焚烧,那个情况最终也得到了控制。

普林斯顿大学的两位经济学家在1991年研究了美国、加拿大和墨西哥正在谈判的北美自由贸易协定会对环境造成怎样的影响的时候,发现了一种奇怪的趋势。在对比42个国家城市地区的空气污染水平与收入增长之间的关系时,他们发现,有两种污染物——二氧化硫和“烟雾”——在人均国民生产总值(GDP)水平低时,它们的浓度会随着收入的增加而增高,但在GDP水平较高时,反而会随着收入的增加而下降。在他们1991年发表的很有影响的论文中,二氧化硫浓度的图表看起来像库兹涅茨曲线(Kuznets curve)。库兹涅茨曲线是一个以20世纪白俄罗斯裔美国经济学家西蒙·库兹涅茨(Simon Kuznets)命名的有争议的经济理论的可视化图表,原本是用来说明收入的日益增加和收入不平等现象的关系。普林斯顿大学经济学家的研究被称为库兹涅茨环境曲线。这表明随着经济的发展,在达到一定阶段后,人们会更加重视环境质量,从而促使政府和企业采取措施来减少污染。

总之,从多诺拉灾难到伦敦大雾再到洛杉矶光化雾霾,人类在空气污染治理的道路上经历了漫长而艰难的过程。每一个阶段都有其特定的历史背景、利益博弈和技术挑战。但正是这些经验和教训,推动着我们在环境保护方面不断进步。如今,我们已经认识到空气污染不仅仅是某个地区的问题,而是全球性的挑战,需要各国共同努力,制定合理的政策,采用先进的技术,提高公众的环保意识,才能实现空气质量的根本改善,让我们共同生活的地球家园拥有更加清新、健康的空气。💪🌍

发表评论

人生梦想 - 关注前沿的计算机技术 acejoy.com