徐畅 | 洛杉矶光化学烟雾事件

▲《直面危机——社会发展与环境保护》封面

作者 徐畅（历史学硕士，《光明日报》编辑、记者）

责编 许小编 刘小编

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破解烟雾之谜

▲阳光与烟雾

“二战”期间，美国洛杉矶遭受到了一场严重的袭击，侵略者不是曾经偷袭过珍珠港的日本人，而是弥散在空中的烟雾。据《洛杉矶时报》报道，1943年7月26日，巨大的烟幕降临市区，导致城市中心的能见度急剧下降，让楼房、街道变得朦朦胧胧。在这阳光被遮蔽的白天，洛杉矶的数千居民感到眼睛刺痛，喉咙如同被刮擦一般，伴有咳嗽、流泪、打喷嚏等症状，严重者呼吸不适、头晕恶心，难受至极。他们意识到，自己生活的这个城市出现了很严重的问题。

洛杉矶位于美国西海岸，背靠海岸山脉，面朝太平洋，阳光明媚，气候温暖，风景优美。由于早期金矿、运河等开发，洛杉矶经济发展水平非常迅速。1936年石油的开发，尤其是“二战”爆发以后，在飞机制造和军事工业的带动下，这座城市逐渐成为美国西部地区的重要海港和美国第三大城市，人口和机动车规模迅猛增长。不过，城市的繁荣也带来了空气污染的问题。据气象部门记录，1939—1943年，洛杉矶的能见度迅速下降，在上文提到的那个白天，人们最多只能看见三个街区。有传闻甚至指出，洛杉矶的蒙罗维尔机场一度考虑搬迁，以远离这持续不断的烟雾天气。

洛杉矶的居民越来越担忧那密布于眼前、充斥于肺部的烟雾，并逐渐影响到政府。1943年10月，洛杉矶县议会任命了一个烟雾废气委员会，专门研究该问题。根据这个委员会的建议，县议会于1945年提出禁止浓烟排放，并建立一个大气污染控制机构。不久，洛杉矶市也采取了相似的烟雾废气管理办法，但是洛杉矶县其他城市并未予以行动。

起初，身处烟雾中的洛杉矶人认为工厂是排放烟雾的罪魁祸首，但随着调查的开展，人们的认识有了新的变化。1945年8月，洛杉矶县卫生官员斯沃托特在《帕萨迪纳星报》发表了一系列文章，认为烟雾来源于多处，如柴油卡车、家庭后院焚化炉、城市垃圾场等。他甚至准确地指出了带来烟雾的自然因素，即洛杉矶市处于盆地之中，大气状态以下沉气流为主，再加上逆温层的影响，非常不利于污染物的扩散，极易形成烟雾。1 大气污染专家雷蒙德·塔克也持相同观点。他在1946年的《洛杉矶时报》发表的文章中指出：“将问题完全归罪于工业或工厂时应该慎重，因为每个人都会做出导致污染的事情。”2塔克提出了23条详细的意见，包括禁止在家庭后院焚化炉和垃圾场焚烧垃圾，禁止使用冒烟的卡车。此外，他还建议建立一个强有力的、全县范围的大气污染管理机构，及时采取控污措施。

塔克的建议在1947年得以实现，当年4月15日，洛杉矶县议会批准了建立全县统一的大气污染控制区的法例草案。对此，加州城市联盟表示支持，认为县域范围的大气污染控制比单个城市更为有效。该法案得到了加州参众两院的通过，由州长厄尔·沃伦于6月10日签字生效。四个月后，洛杉矶县空气污染控制区以全美第一个相关机构的身份成立。12月30日，控制区强制实施了空气质量计划，要求所有主要公司必须拥有大气污染许可证。此后10年，奥兰治县、里弗赛德县和圣贝纳迪诺县分别成立了各自的控制区，并在以后合并。

尽管建立了县域统一的大气污染控制区，但是人们依然不清楚烟雾的具体成分和具体成因，也不知道该如何控制它。

1948年，加州南部炼油厂附近的农民抱怨空气污染影响了他们的农作物，让植物叶子漂白，而其他地区没有这种现象。根据这一线索，加州理工大学化学教授J.哈根·斯密特开始研究被烟雾损害的植物。哈根·斯密特注意到，尽管采取了控烟措施，但是在烟雾天居民能闻到一股奇怪的漂白剂的味道。同时，有同事告诉他，自己曾在开车时因眼睛疼痛而流泪，以至于无法再睁眼驾车。于是，他在综合考虑后，开始关注洛杉矶空气中高度氧化的元素。1950年，通过实验，哈根·斯密特最终将目光锁定在能够引起眼睛刺痛，损害呼吸道的臭氧。

可是，臭氧又来自哪里？为了弄清问题，哈根·斯密特亲自前往炼油厂收集了一些空气样本，并通过实验得出了最终结论：在阳光的照射下，来自炼油厂的碳氢化合物与来自汽车汽油不完全燃烧排放的氮氧化合物发生了光化学反应，形成了臭氧。实际上，除了臭氧，光化学烟雾还包括氧化氮、乙醛和其他氧化剂，正是它们对人类的健康造成了危害。

行动起来，控制烟雾

掌握了光化学烟雾的原因，洛杉矶政府也随即采取行动，他们把视线集中于排放碳氢化合物的油田、炼油厂等遍及当地的石油工业。由于采取的措施极为严格，碳氢化合物从1947年每天排放2100吨，降为1957年每天250吨。可以说，这样的成绩相当喜人。与此同时，当地政府还妥善处理了垃圾场的露天焚烧问题、减少工厂烟气排放，对冒黑烟的家庭后院的焚化炉予以禁止，并调整了南加州果园的加热问题。3

然而，即便如此，光化学烟雾依然大量存在，甚至呈愈演愈烈之势。上文提到的1943年洛杉矶光化学烟雾事件导致400多人死亡，这一数字仅仅是1952年12月同样事件中洛杉矶市65岁以上老人的死亡数。而在1955年9月，光化学烟雾又造成400多名老人在短短2天内死亡，更多人因受到烟雾刺激而出现眼睛刺痛、呼吸困难等症状。有学者统计了洛杉矶县报道居民患眼睛过敏症的天数，其中1959年是187天，1960年是198天，1961年是186天，1962年是212天。4这样的数据，显示出洛杉矶县的空气污染非但没有好转，反而继续恶化。

真正发生改变的时间是1953年。头一年冬，伦敦的杀人烟雾夺走了4000人的生命。由于害怕同样的灾难会降临洛杉矶，州长古德温·奈特任命化学家阿诺德·贝克曼组建一个委员会调查并提出空气污染治理的建议。经过一年多的努力，贝克曼领导的委员会提出了几条影响深远的建议，计划由政府空气管理机构在未来几年实施。他们提出：

1 削减炼油厂，减少加油行为过程中的蒸发泄漏，进一步降低碳氢化合物排放。

2 建立汽车尾气排放标准。

3 柴油卡车和公共汽车采用丙烷作为燃料，取代以前的柴油。

4 重污染行业考虑放慢发展速度。

5 禁止室外垃圾燃烧。

6 发展快速运输系统。5

1 削减炼油厂，减少加油行为过程中的蒸发泄漏，进一步降低碳氢化合物排放。

2 建立汽车尾气排放标准。

3 柴油卡车和公共汽车采用丙烷作为燃料，取代以前的柴油。

4 重污染行业考虑放慢发展速度。

5 禁止室外垃圾燃烧。

6 发展快速运输系统。5

▲光化学烟雾笼罩的洛杉矶

在这几条建议中，委员会注意到了汽车尾气的排放问题。实际上，在石油工业每天排放500吨碳氢化合物的同时，汽车的排放量为1300吨——这正是洛杉矶发生光化学烟雾最大的“元凶”。不过，在美国这样一个车轮上的国度，汽车不仅拉动了制造业的发展，还创造了丰富的经济、文化效益。而在洛杉矶更为都市化的过程中，汽车更是扮演了不可替代的角色。20世纪40年代初，洛杉矶就拥有汽车250万辆，每天消耗石油1100吨，排出碳氢化合物1000多吨，氮氧化合物300多吨，一氧化碳700多吨。6如此之多的废气，一经当地灿烂温暖的阳光照射，形成的刺激性的光化学烟雾浓度可想而知。因此，在这里治理汽车问题，面临的挑战是巨大的。

洛杉矶人没有退缩。在制度层面，认识到一个县无法有效控制机动车的污染，加州议会创立了加州机动车车污染控制局，赋予其“测试汽车尾气排放并核准排放控制装置”7的权力。同时，部分官员为了自己和民众的身体健康，据理力争。其中，洛杉矶县监察官肯尼思·哈恩就通过自己的努力，迫使底特律的汽车大亨生产和安装了尾气污染控制装置。1953年2月，哈恩致信福特公司总经理，询问其公司是否在进行消除或减少尾气排放的研究，但得到了所有汽车厂商都没有该研究计划的答案。哈恩坚持不懈，不断催促汽车厂商研制尾气控制装置。到1953年底，汽车厂商表示已经开始启动该装置研究，并在哈恩的一再追问下，于1955年回应称将会研发出这样一项减少尾气中碳氢化合物的装置。18个月后，哈恩又一次追问该装置是否安装于1957年产的汽车上，回答是次年有可能。通信继续，到1960年11月18日，通用汽车公司告知哈恩，一种曲轴箱净化器将安装在1961年为加州生产的汽车上，但效果不佳。直到1966年，改进后的尾气控制装置才正式安装于加州的新汽车上。

由于安装了尾气控制装置，1966—1968年，洛杉机机动车每天排放的碳氢化合物下降了200吨，一氧化碳和二氧化碳排放量亦下降了不少。但这些有害物质减少的同时，另一种有毒物质过氧化氮却呈增加趋势。为了解决这一问题，加州于1975年首次作了要求汽车安装催化转换器的强制规定，以此减少碳氢化合物、碳化物以及产生过氧化氮的氧化氮的排放。正如有人所言：“洛杉矶的空气质量因为政府的这种强制措施而得到了改善。”8

▲烟雾中的洛杉矶

同时，洛杉矶及其所在的加州还采取了其他方法来限制汽车尾气。自1970年起，洛杉矶坚定地执行美国政府通过的《清洁空气法》，逐步淘汰含铅汽油的使用，并于20世纪七八十年代倡导使用甲醇和天然气代替汽油，以削减一半的机动车烟雾。

值得注意的是，尽管洛杉矶政府在1943年以后就不断想办法控制空气污染，但仅仅起到烟雾减轻的效果，并没能完全摘掉美国“烟雾城”的帽子，因为包括洛杉矶在内的整个美国的汽车消费俨然已成为一种特有的文化。直到2007年，经过多年的努力，这顶扣了60年的耻辱的帽子才真正被摘了下来。此时的洛杉矶，终于达到了清洁空气的标准。

作为欧美空气污染史上的两个经典案例，1952年的伦敦烟雾与20世纪中期的洛杉矶烟雾有着不同的特点。1952年伦敦烟雾是比较典型的由燃煤废气和天气因素共同造成的环境灾害，属煤烟型的空气污染。此类灾害的历史可追溯到19世纪上半叶，是一种以煤炭为基础的传统工业带来的空气污染。与之相比，洛杉矶烟雾则发生在石油资源大规模开发与利用的20世纪，是一种较为新型的空气污染形式，已经成为工业发达、汽车众多的大城市的发展隐患。从形成气候上来看，二者爆发时的空气都不流通，但前者多出现在寒冷、潮湿的情况下，而光化学烟雾则需要夏季温暖阳光的照射。尽管存在以上不同之处，这两种空气污染都带来了巨大的人员伤亡和巨额的财产损失，给那个时代的人们带来了严重的创伤。值得庆幸的是，不管面对的灾难多么可怕，付出的代价多么沉重，当地人始终没有选择放弃，为了自己，也为了子孙后代的健康生活，他们不懈地斗争，哪怕每一次的努力只是换回微小的进步。这便是希望所在。

▲《直面危机——社会发展与环境保护》

（本文摘自于《直面危机——社会发展与环境保护》，中国科学技术出版社，2014.1.）

参考文献

冬雪. 洛杉矶治理雾霾的艰难历程[J]. 百科知识，2013（9）: 35.

http://www.aqmd.gov/news1/archives/history/marchcov.html，2013-11-04.

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Arnold Thackray, Minor Myers Jr. Arnold O. Beckman: One Hundred Years of Excellence[M]. Philadelphia: ChemicalHeritage Foundation, 2000: 225.

梅雪芹. 和平之景——人类社会环境问题与环境保护[M]. 南京：南京出版社，2006: 27.

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