作者：李文杰
《全球科技经济瞭望》 2001年06期
美国空气质量的基本状况
空气中所存污染物的种类和含量构成了空气质量的好坏。美国把主要空气污染物分为6种，即臭氧(O[,3])、微颗粒(PM)、一氧化碳(CO)、铅(Pb)、二氧化氮(NO[,2])和二氧化硫(SO[,2])。空气污染物中的臭氧不同于大气平流层（距地表10～60公里）中的臭氧层，它不是由污染源直接产生后进入空中，而是由排入大气中的挥发性有机化合物(VOCs)与氧化氮(NOx)在太阳光的照射下通过化学反应产生的。
1900～1970年，美国6种空气污染物的排放量显著增加。据统计，NOx的排放量增加了690%，VOCs增加了260%，SO[,2]上升了210%。自1970年实施《净化空气法》以来，除NOx外的其余5种空气污染物都在逐年下降，但1999年全美仍有1.5亿吨的空气污染物排入大气。近20年来，NOx的排放量不但没有下降，反而增长了17%，其主要原因是重柴油车的增多和火电厂的增加。
此外，空气中有害污染物的排放量也呈下降趋势。据统计，1990～1996年间，全美大气有害物的排放量下降了23%。如，通过全美84个监控点的测算，1993～1998年全美排入空气中的苯减少了39%。
美国国家环保署(EPA)根据遍及全美数千个空气监测站的实测数据或通过对不同污染源（如汽车、工厂）排放量的计算推算出有关空气质量的数据。这种推算基于多种因素，如工厂化生产规模、技术开发应用水平、燃料消耗量、控制排放设施、汽车总里程数等。20年来，美国主要空气污染物的排放量除NOx外已显著下降，其中Pb、CO、和SO2分别下降94%、57%和50%。通过对这些监控站一年内所测数据的分析，得出空气质量的发展趋势。
1970～1999年，尽管美国人口增长了33%，汽车总里程数增长了140%，国内生产总值上升了147%，但6种主要空气污染物的总排放量则下降了31%。
在全美大气质量不断得到改善的同时，农村等地区一定程度上却在恶化。一些国家公园受到数英里外污染源的影响，空气污染物的含量较高。1999年是继1998年后的第二个1小时内地面臭氧含量农村地区较城区高的年分。一些工业污染物（如金属汞和氯丹等一些有机化合物）可以沉积于水中，并通过食物链对食鱼动物及人类产生不利影响。当前全美约有2500个水源的水质未达到养鱼标准：约有6200万人口仍生活在至少有一种空气污染物未达标的环境中。
空气污染物来源及危害
1.空气污染物的主要来源
随着人口的增长和生活水平的不断提高，新的污染源不断涌现。按发生类型主要可分为：固定污染源，包括炼油厂、化工厂、电力厂、冶炼厂、工业焚烧炉及医院等；移动污染源是指汽车、飞机、火车及轮船等交通工具；局部污染源是指干洗店、脱油厂、加油站、油漆场等；自然污染源是指尘土、森林大火、火山喷发等自然灾害污染源。
汽车是城市空气有害污染物的最大来源。如加州城区空气中57%的NOx和82%的CO都是由汽车排放的。尽管现代汽车污染物的排放量较60年代的汽车低得多（约60%～80%），但汽车尾气中的VOCs和NOx仍占其总量的近50%，CO约占空气中CO总量的90%（城区）。其主要原因就是汽车数量和总里程数的急剧上升，很大程度上抵销了汽车尾气排放量方面所取得的显著成效。除尾气外，汽车轮胎及刹车片在摩擦时所产生的颗粒污染物，数量很大，与尾气排放量大致相同。
在美国，SO[,2]年排放量的64%和NOx排放量的26%都是由火力电厂排放的。
2.空气污染物造成的危害
空气污染与人类许多疾病有关，如呼吸道疾病、心脏病、肺炎甚至早逝等都可由空气污染所致。
地面臭氧会使人的呼吸道更易受感染，引起肺炎，加剧呼吸道疾病。微颗粒淤积于呼吸道系统会引起各种呼吸道疾病。CO通过肺进入血液，阻碍氧气的供应，对神经、视觉、肢体甚至心脏都会产生毒害。
空气污染物对生态环境也会造成严重影响。如地面臭氧使美国农业与商业用林因减产而造成的经济损失每年达5亿美元。空气中的SO[,2]和NOx遇到水分、氧和氧化物时会引起化学反应，形成酸性化合物。这些化合物以干性（气态和颗粒状）或湿性（雨、雪、霜）落入地面形成“酸雨”。酸雨可随风而走，飘移距离达数百公里。这就有可能形成跨州甚至跨国界的“外来”酸雨。
能见度是反应空气污染程度最明显的指标之一。能见度的下降是太阳光被空气污染物散射、吸收的结果。空气中的尘土、烟煤灰等主要微颗粒和由气体排放物在空中形成的次要微颗粒（如O[,3]）是影响能见度的根本因素。另外，湿度也能加剧能见度的下降。夏季美国东部能见度较差，就是因为空气中较高含量的硫酸盐和较高湿度的水分凝聚成较大颗粒物的结果。80年代之后，随着SO[,2]等空气污染物排放量的下降，原能见度较差的美东部地区已有明显改观。
美国政府为提高空气质量所采取的主要措施
1.以法规范行为
1970年实施的《净化空气法》为美国联邦政府及各州、各部落、各地方政府保护空气质量提供了主要的法律依据。该法经过20年的实施并经国会修改，1990年《净化空气法》修正案生效实施。该新法较原空气法更明细、更严厉。
根据空气污染程度，新法将未达标区域划分为：轻度污染区、中度污染区、较重区、严重区和极度污染区。对不同的污染区，EPA将提出不同的达标实施要求。对那些未达标地区，联邦政府将在何时、采取何种惩罚性制裁措施，新法都作了明确规定。
为确保全国执行《净化空气法》的各项要求，提高EPA对该法的实施力度，新法规定，污染源所发单位必须向政府提出经营许可申请。当某州未能采用或实施经营许可制度时，EPA将要求该州实施联邦经营许可制度，并对其作出制裁。经营许可文本包含经营者对所排污染物负有责任等内容。经营许可一般有固定期限，最长不超过5年。州政府负责收缴污染物排放单位的许可费用。
根据净化空气法，EPA制定实施了多项原则性措施，其中包括：
·设立国家空气质量标准。针对有害于人类身体健康及生态环境的6种主要空气污染物，国家设立了排放标准和年最高排放量。
·通过与州、部落和地方政府合作，控制各类污染源的排放数量，并确保达标排放。
·减少二氧化硫和氧化氮的排放量，以降低酸雨的危害。
·限制微颗粒、氧化硫和氧化氮的排放，以提高大区域内（包括国家公园和珍贵野生动植物保护区）的空气能见度。
·有效控制导致癌症及其他各种疾病、对生态环境造成破坏的大气有害物的排放，以降低对人类公共卫生与环境的危害。
此外，美国政府实施的有关空气质量法还有：1998年的《代用汽车燃料油法》、1998年的《制药行业国家有害空气污染物排放标准条例》和1999年缩醛树脂等易挥发性化学品在加工及废水处理过程中实施的《最大成效控制技术条例》等等。
2000年实施的还有《国家有害空气污染物——植物油加工过程中的去污溶剂排放标准》等。
2.制定计划，协助推动
·酸雨计划
1995年EPA实施了“酸雨计划”。该计划分两个阶段。第一阶段是1995年针对排放SO[,2]、1996年针对排放NOx的大型燃煤火电厂进行整治，限量排放。第二阶段则是2000年启动的对规模较小的燃煤、汽、油火电厂设立统一的SO[,2]、NOx排放标准。
该计划第一阶段设定了SO[,2]排放总量的最高上限——不超出1980年排放量的一半（1980年为940万吨）。在确保排放量不超限额的前提下，国家允许电力公司采取灵活的办法与手段，在那些技术上较易实施的电厂采取低限额排放，技术上较难实施的地方适当超额排放，但总平均排放量符合国家排放标准的做法，以最大限度地降低生产成本。按计划，1999年列入该计划的398家电力厂SO[,2]的总排放量不得超过590万吨，全年实际排放量则为430万吨，比1999准许排放量低28%。1990年全美NOx的排放量为133万吨，1999年为91万吨，比1990年少42.4万吨，降幅为32%。
1995～1998年，酸雨较为严重的美国东部，降雨中硫酸盐含量在大范围内出现了前所未有的急剧下降（10%～25%），但硝酸盐含量无明显改变。
·净化城市计划
美国能源部实施的净化城市计划是一个由地方政府和企业组织实施的自愿性参与计划。制定该计划的目的是通过推广应用清洁燃料油、清洁燃料汽车(AFVs)和设置清洁燃料加油站等设施，提高空气质量，刺激地方经济，增强社会对选用清洁燃料油的认识。
6年来，约有80年社区参加了该计划，使用清洁燃料车16万辆，设立配套加油站4800个。这些车辆每年节省汽油约4.73亿升，减少CO[,2]排放64.1万吨，到2001年年底，还将减少CO[,2]排放87万吨。
该计划已投入资金约1.8亿美元，其中能源部向38个州投放资金1300万美元，地方配套资金约7900万美元。为扩大社会对清洁燃料车的购买力和鼓励在其相关基础设施（如加油站）的投资，目前已有30多个州制定实施了相应的奖励条例。
3.设奖激励
EPA为奖励那些对保护和提高美国空气质量作出较大贡献的单位和个人，设立了多项空气质量奖，包括：净化空气技术奖、社区进步奖、教育推广奖、政策管理创新奖、交通能效革新奖和杰出个人成就奖。
4.政策咨询
为更多地了解《净化空气法》的执行情况，并就有关技术性问题求得咨询，EPA根据有关法律特设了《净化空气法》咨询委员会。
该咨询委员会建于1990年，是一个专门为EPA提供有关1990年《净化空气法》修正案执行情况的高级政策咨询机构。该机构由高级管理人员和州及地方政府、环保公益性机构、学术机构、工会、电力厂家及企业界的专家代表约60人组成，任期2年，每年就全美《净化空气法》的实施情况召开4次会议进行讨论，并由EPA提供空气质量政策相关的详细数据和技术性报告。
作者：李文杰
《全球科技经济瞭望》 2001年06期
美国空气质量的基本状况
空气中所存污染物的种类和含量构成了空气质量的好坏。美国把主要空气污染物分为6种，即臭氧(O[,3])、微颗粒(PM)、一氧化碳(CO)、铅(Pb)、二氧化氮(NO[,2])和二氧化硫(SO[,2])。空气污染物中的臭氧不同于大气平流层（距地表10～60公里）中的臭氧层，它不是由污染源直接产生后进入空中，而是由排入大气中的挥发性有机化合物(VOCs)与氧化氮(NOx)在太阳光的照射下通过化学反应产生的。
1900～1970年，美国6种空气污染物的排放量显著增加。据统计，NOx的排放量增加了690%，VOCs增加了260%，SO[,2]上升了210%。自1970年实施《净化空气法》以来，除NOx外的其余5种空气污染物都在逐年下降，但1999年全美仍有1.5亿吨的空气污染物排入大气。近20年来，NOx的排放量不但没有下降，反而增长了17%，其主要原因是重柴油车的增多和火电厂的增加。
此外，空气中有害污染物的排放量也呈下降趋势。据统计，1990～1996年间，全美大气有害物的排放量下降了23%。如，通过全美84个监控点的测算，1993～1998年全美排入空气中的苯减少了39%。
美国国家环保署(EPA)根据遍及全美数千个空气监测站的实测数据或通过对不同污染源（如汽车、工厂）排放量的计算推算出有关空气质量的数据。这种推算基于多种因素，如工厂化生产规模、技术开发应用水平、燃料消耗量、控制排放设施、汽车总里程数等。20年来，美国主要空气污染物的排放量除NOx外已显著下降，其中Pb、CO、和SO2分别下降94%、57%和50%。通过对这些监控站一年内所测数据的分析，得出空气质量的发展趋势。
1970～1999年，尽管美国人口增长了33%，汽车总里程数增长了140%，国内生产总值上升了147%，但6种主要空气污染物的总排放量则下降了31%。
在全美大气质量不断得到改善的同时，农村等地区一定程度上却在恶化。一些国家公园受到数英里外污染源的影响，空气污染物的含量较高。1999年是继1998年后的第二个1小时内地面臭氧含量农村地区较城区高的年分。一些工业污染物（如金属汞和氯丹等一些有机化合物）可以沉积于水中，并通过食物链对食鱼动物及人类产生不利影响。当前全美约有2500个水源的水质未达到养鱼标准：约有6200万人口仍生活在至少有一种空气污染物未达标的环境中。
空气污染物来源及危害
1.空气污染物的主要来源
随着人口的增长和生活水平的不断提高，新的污染源不断涌现。按发生类型主要可分为：固定污染源，包括炼油厂、化工厂、电力厂、冶炼厂、工业焚烧炉及医院等；移动污染源是指汽车、飞机、火车及轮船等交通工具；局部污染源是指干洗店、脱油厂、加油站、油漆场等；自然污染源是指尘土、森林大火、火山喷发等自然灾害污染源。
汽车是城市空气有害污染物的最大来源。如加州城区空气中57%的NOx和82%的CO都是由汽车排放的。尽管现代汽车污染物的排放量较60年代的汽车低得多（约60%～80%），但汽车尾气中的VOCs和NOx仍占其总量的近50%，CO约占空气中CO总量的90%（城区）。其主要原因就是汽车数量和总里程数的急剧上升，很大程度上抵销了汽车尾气排放量方面所取得的显著成效。除尾气外，汽车轮胎及刹车片在摩擦时所产生的颗粒污染物，数量很大，与尾气排放量大致相同。
在美国，SO[,2]年排放量的64%和NOx排放量的26%都是由火力电厂排放的。
2.空气污染物造成的危害
空气污染与人类许多疾病有关，如呼吸道疾病、心脏病、肺炎甚至早逝等都可由空气污染所致。
地面臭氧会使人的呼吸道更易受感染，引起肺炎，加剧呼吸道疾病。微颗粒淤积于呼吸道系统会引起各种呼吸道疾病。CO通过肺进入血液，阻碍氧气的供应，对神经、视觉、肢体甚至心脏都会产生毒害。
空气污染物对生态环境也会造成严重影响。如地面臭氧使美国农业与商业用林因减产而造成的经济损失每年达5亿美元。空气中的SO[,2]和NOx遇到水分、氧和氧化物时会引起化学反应，形成酸性化合物。这些化合物以干性（气态和颗粒状）或湿性（雨、雪、霜）落入地面形成“酸雨”。酸雨可随风而走，飘移距离达数百公里。这就有可能形成跨州甚至跨国界的“外来”酸雨。
能见度是反应空气污染程度最明显的指标之一。能见度的下降是太阳光被空气污染物散射、吸收的结果。空气中的尘土、烟煤灰等主要微颗粒和由气体排放物在空中形成的次要微颗粒（如O[,3]）是影响能见度的根本因素。另外，湿度也能加剧能见度的下降。夏季美国东部能见度较差，就是因为空气中较高含量的硫酸盐和较高湿度的水分凝聚成较大颗粒物的结果。80年代之后，随着SO[,2]等空气污染物排放量的下降，原能见度较差的美东部地区已有明显改观。
美国政府为提高空气质量所采取的主要措施
1.以法规范行为
1970年实施的《净化空气法》为美国联邦政府及各州、各部落、各地方政府保护空气质量提供了主要的法律依据。该法经过20年的实施并经国会修改，1990年《净化空气法》修正案生效实施。该新法较原空气法更明细、更严厉。
根据空气污染程度，新法将未达标区域划分为：轻度污染区、中度污染区、较重区、严重区和极度污染区。对不同的污染区，EPA将提出不同的达标实施要求。对那些未达标地区，联邦政府将在何时、采取何种惩罚性制裁措施，新法都作了明确规定。
为确保全国执行《净化空气法》的各项要求，提高EPA对该法的实施力度，新法规定，污染源所发单位必须向政府提出经营许可申请。当某州未能采用或实施经营许可制度时，EPA将要求该州实施联邦经营许可制度，并对其作出制裁。经营许可文本包含经营者对所排污染物负有责任等内容。经营许可一般有固定期限，最长不超过5年。州政府负责收缴污染物排放单位的许可费用。
根据净化空气法，EPA制定实施了多项原则性措施，其中包括：
·设立国家空气质量标准。针对有害于人类身体健康及生态环境的6种主要空气污染物，国家设立了排放标准和年最高排放量。
·通过与州、部落和地方政府合作，控制各类污染源的排放数量，并确保达标排放。
·减少二氧化硫和氧化氮的排放量，以降低酸雨的危害。
·限制微颗粒、氧化硫和氧化氮的排放，以提高大区域内（包括国家公园和珍贵野生动植物保护区）的空气能见度。
·有效控制导致癌症及其他各种疾病、对生态环境造成破坏的大气有害物的排放，以降低对人类公共卫生与环境的危害。
此外，美国政府实施的有关空气质量法还有：1998年的《代用汽车燃料油法》、1998年的《制药行业国家有害空气污染物排放标准条例》和1999年缩醛树脂等易挥发性化学品在加工及废水处理过程中实施的《最大成效控制技术条例》等等。
2000年实施的还有《国家有害空气污染物——植物油加工过程中的去污溶剂排放标准》等。
2.制定计划，协助推动
·酸雨计划
1995年EPA实施了“酸雨计划”。该计划分两个阶段。第一阶段是1995年针对排放SO[,2]、1996年针对排放NOx的大型燃煤火电厂进行整治，限量排放。第二阶段则是2000年启动的对规模较小的燃煤、汽、油火电厂设立统一的SO[,2]、NOx排放标准。
该计划第一阶段设定了SO[,2]排放总量的最高上限——不超出1980年排放量的一半（1980年为940万吨）。在确保排放量不超限额的前提下，国家允许电力公司采取灵活的办法与手段，在那些技术上较易实施的电厂采取低限额排放，技术上较难实施的地方适当超额排放，但总平均排放量符合国家排放标准的做法，以最大限度地降低生产成本。按计划，1999年列入该计划的398家电力厂SO[,2]的总排放量不得超过590万吨，全年实际排放量则为430万吨，比1999准许排放量低28%。1990年全美NOx的排放量为133万吨，1999年为91万吨，比1990年少42.4万吨，降幅为32%。
1995～1998年，酸雨较为严重的美国东部，降雨中硫酸盐含量在大范围内出现了前所未有的急剧下降（10%～25%），但硝酸盐含量无明显改变。
·净化城市计划
美国能源部实施的净化城市计划是一个由地方政府和企业组织实施的自愿性参与计划。制定该计划的目的是通过推广应用清洁燃料油、清洁燃料汽车(AFVs)和设置清洁燃料加油站等设施，提高空气质量，刺激地方经济，增强社会对选用清洁燃料油的认识。
6年来，约有80年社区参加了该计划，使用清洁燃料车16万辆，设立配套加油站4800个。这些车辆每年节省汽油约4.73亿升，减少CO[,2]排放64.1万吨，到2001年年底，还将减少CO[,2]排放87万吨。
该计划已投入资金约1.8亿美元，其中能源部向38个州投放资金1300万美元，地方配套资金约7900万美元。为扩大社会对清洁燃料车的购买力和鼓励在其相关基础设施（如加油站）的投资，目前已有30多个州制定实施了相应的奖励条例。
3.设奖激励
EPA为奖励那些对保护和提高美国空气质量作出较大贡献的单位和个人，设立了多项空气质量奖，包括：净化空气技术奖、社区进步奖、教育推广奖、政策管理创新奖、交通能效革新奖和杰出个人成就奖。
4.政策咨询
为更多地了解《净化空气法》的执行情况，并就有关技术性问题求得咨询，EPA根据有关法律特设了《净化空气法》咨询委员会。
该咨询委员会建于1990年，是一个专门为EPA提供有关1990年《净化空气法》修正案执行情况的高级政策咨询机构。该机构由高级管理人员和州及地方政府、环保公益性机构、学术机构、工会、电力厂家及企业界的专家代表约60人组成，任期2年，每年就全美《净化空气法》的实施情况召开4次会议进行讨论，并由EPA提供空气质量政策相关的详细数据和技术性报告。