二、美国洛杉矶光化学烟雾事件

1943年5-10月，美国加利福尼亚州洛杉矶市的大量汽车废气产生的光化学烟雾[13]，造成大多数居民患了眼睛红肿、喉炎、呼吸道疾患恶化等疾病。1943年以后，又两度发生光化学烟雾事件。1955年发生的光化学烟雾事件，导致400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死。1970年发生的光化学烟雾事件，使全市四分之三的人患病。这是世界上最早出现的新型汽车尾气排放污染的典型——光化学烟雾污染事件。

1.事件经过

洛杉矶是美国西部太平洋沿岸的一座阳光明媚、气候温暖、风景宜人的海滨城市。早期金矿、石油和运河的开发，加之得天独厚的地理位置，使它很快成为一个商业、旅游业都很发达的港口城市。自从1936年在洛杉矶开发石油以来，特别是第二次世界大战后，洛杉矶的飞机制造和军事工业迅速发展，洛杉矶已成为美国西部地区的重要海港，工商业的发达程度仅次于纽约和芝加哥，是美国的第三大城市。

20世纪40年代，随着工业的迅猛发展，洛杉矶的人口猛增到800万，市内高速公路纵横交错，占全市面积的30%，行驶的汽车达400多万辆，每天大约消耗2500万升汽油[14]，排出1000多吨碳氢化合物、300多吨氮氧化合物、700多吨一氧化碳。另外，还有炼油厂、供油站等其他石油燃烧排放的废气。这些排放物聚集在大气中，加之洛杉矶地形不利于污染物扩散，从而造成大气污染。

在这种特殊的环境条件下，洛杉矶的光化学烟雾毒化污染空气极易形成。一天里，由上午9-10点钟开始形成烟雾，一氧化氮浓度增加，其浓度在1毫克/立方米以下就可以积蓄臭氧。到下午2点左右，臭氧浓度达到高峰，氧化氮浓度减少。然后，随太阳西下，烟雾也逐渐消失。这正是形成光化学烟雾的典型特征。

从20世纪40年代初开始，人们发现每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现一种浅蓝色烟雾，使整座城市上空变得浑浊不清（见图2-2）。这种烟雾使人眼睛发红、咽喉疼痛、呼吸憋闷、头昏、头痛。

1943年9月8日，洛杉矶市被一种奇怪的浅蓝色烟雾整整笼罩一天，大气能见度降低，具有浓烈的特殊气味，刺激人的眼睛和咽喉，呼吸困难，致使400多人死亡。街道树木和郊外蔬菜纷纷枯黄叶落，犹如深秋景色。这就是震惊世界的“洛杉矶光化学烟雾事件”。此后的十几年里，几乎每年都发生类似现象。洛杉矶的市民，谈烟色变，心有余悸。

1943年以后，每年5-10月，经常出现烟雾几天不散的严重污染。烟雾肆虐，以致百公里以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，葡萄、柑橘减产。1950-1951年，因大气污染造成的损失达15亿美元。几千居民不同程度地得了红眼病、喉痛和胸痛。

1955年9月，由于大气污染和高温，烟雾的浓度高达0.65毫克/立方米。在两天里，65岁以上的老人死亡400余人，为平时的3倍多。许多人眼睛痛、头痛、呼吸困难。

1970年，约有75%以上的市民患上了红眼病。

当时，洛杉矶失去了它美丽舒适的环境，人们称之为“美国的烟雾城”。

2.烟雾成因

对于20世纪40年代洛杉矶烟雾产生的原因，开始认为是空气中二氧化硫浓度超高。但在减少各工业部门（包括石油精炼）的二氧化硫排放量后，并未收到预期的效果。后来发现，石油挥发物（碳氢化合物）同氮氧化物或空气中的其他成分一起，在阳光（紫外线）作用下，会产生一种有刺激性的有机化合物，这就是洛杉矶烟雾。但是，由于没有弄清大气中碳氢化合物究竟从何而来，尽管当地烟雾控制部门立即采取措施，防止石油提炼厂储油罐石油挥发物的挥发，仍未获得预期效果。

直到20世纪50年代，人们才发现洛杉矶烟雾是由汽车排放物造成的。加利福尼亚工业大学的哈根·斯密特博士，经过长期的调查研究和科学实验，于1953年揭开了洛杉矶烟雾的形成机理，原来罪魁祸首是汽车的有害排放物——“尾气”[15]。当时洛杉矶有250万辆各种型号的汽车，每天消耗1600万升汽油，由于汽车汽化器的气化率低，使得每天有1000多吨碳氢化合物，300多吨氮氧化合物，700多吨一氧化碳进入大气。这些碳氢化合物在阳光作用下，与空气中其他成分起化学作用而产生一种新型的刺激性很强的含剧毒光化学烟雾，这种化学反应被称为光化学反应。

从地形看，洛杉矶地处太平洋沿岸的一个口袋形地带之中，只有西面临海，其他三面环山，形成一个直径约50公里的盆地，空气在水平方向流动缓慢。虽然在海上有相当强劲的通常从西北方吹来的地面风，但海岸线上吹的基本是西风或西南风，而且风力弱小。这些风将城市上空的空气推向山岳封锁线。另一个促使逆温层形成的因素是，沿着加利福尼亚州海岸向南方和东方流动的是一股大洋流——加利福尼亚潮流。在春季和初夏，海水较冷。来自太平洋上空的温暖的空气，越过海岸向洛杉矶地区移动，经过这一寒冷水面上空后变冷。这就出现了接近地面的空气变冷，同时高空的空气由于下沉运动而变暖的态势，于是便形成了洛杉矶上空强大的持久性的逆温层。每年约有300天从西海岸到夏威夷群岛的北太平洋上空出现逆温层，它犹如帽子一样封盖了地面的空气，使大气污染物不能上升到越过山脉的高度。

洛杉矶烟雾除威胁人类生命健康外，还造成家畜患病，妨碍农作物及植物的生长，使橡胶制品老化，导致建筑物受腐蚀而损坏。光化学烟雾还使大气浑浊，降低大气能见度，影响汽车、飞机安全运行，造成车祸、飞机坠落事件。

3.事件处置

从20世纪50年代开始，洛杉矶当地政府每天向居民发出光化学烟雾预报和警报。光化学烟雾中的氧化剂以臭氧为主，所以常以臭氧浓度高低作为警报的依据。1955-1970年，洛杉矶曾发出臭氧浓度的一级警报80次，每年平均5次，其中1970年高达9次。

1979年9月17日，洛杉矶大气保护局发出了“烟雾紧急通告第二号”，当时空气中臭氧含量超过了0.35毫克/立方米，几乎达到了“危险点”。

之后，洛杉矶经历了近半个世纪的治理，取得了显著成效。

4.洛杉矶光化学烟雾的治理

1943-1970年，洛杉矶市的大量汽车废气产生的光化学烟雾，不仅使洛杉矶的民众饱受大气污染灾难之苦，而且造成严重的经济损失。科学家的研究让洛杉矶市民意识到，自己选择的生活方式造成了目前的污染，心爱的汽车就是污染源，这需要很大勇气来面对。随着“把汽车整干净”和“把燃料整干净”的理念渐成共识，从市到州，一系列级别越来越高的法规被制定出来。

1970年，联邦政府颁布了《清洁空气法》。法案规定，由联邦政府制定空气质量标准，列出了空气污染物质名单，制定了车辆的认证、检测、减排配件应用等多项制度，对燃料的生产也做出明确规定。1971年，美国政府颁布了《国家环境空气质量标准》，要求对6种空气污染物进行管制。1987年联邦环保署废除了总悬浮颗粒物的标准，制定了PM10（指大气中直径≤10微米的可吸入颗粒物）的标准，并展开更小的颗粒物，即PM2.5（指大气中直径≤2.5微米的可吸入颗粒物）的科学研究。1997年，美国联邦环保署首次增加了PM2.5的标准，要求各州年均值不超过15微克/立方米，日均值不超过65微克/立方米。2006年，PM2.5的日均值收紧至35微克/立方米。

1988年，加州通过了《加州洁净空气法》，对未来20年的加州空气质量进行全面规划。加州空气资源局负责制定路面和非路面移动污染源的排放标准、汽车燃料标准，以及消费产品管制规定。加州空气资源局同时负责根据联邦《洁净空气法》制订州政府的空气质量实施计划。

与此同时，加州和洛杉矶市在不同时期采取不同的防控措施。20世纪40-50年代初，规范露天垃圾燃烧、禁止后院焚烧、减少工厂烟雾排放、削减炼油厂二氧化硫的排放等。50年代以后，通过削减炼油厂和加油操作过程中的油气挥发减少碳氢化合物的排放；建立机动车尾气排放标准；柴油货车及公共汽车采用丙烷代替柴油；减缓重污染企业的发展；禁止露天焚烧垃圾；发展快速公交系统。60年代空气质量规章制度的实施显著地减少了排放，治理含有碳氢化合物的化工溶剂、垃圾填埋场有毒气体、热电厂氮氧化物、处理动物工厂的排放。60-70年代重点是机动车，规范加油站油气回收、催化转化装置、机动车强制排放检测。70年代开始，淘汰含铅汽油的使用。直到80年代，重点都放在控制以下6种污染物上：臭氧、悬浮颗粒物、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫和铅。80年代，要求石化企业提供清洁汽油。90年代，提出了清洁车辆和燃料的目标。

由于美国联邦政府和州政府采取了一系列卓有成效的措施，经过50多年的治理，到20世纪80年代末，洛杉矶治理雾霾的成果开始逐步显现出来，城市空气质量有了明显改善。

除臭氧、短时可吸入颗粒物PM2.5和全年可吸入颗粒物的污染指标未能达到联邦空气质量标准外，其他污染物指标均达到联邦标准。据一份2012年公布的报告披露，2011年，加州空气污染达到不健康水平的次数比10年前大幅减少。与2000年时相比，加州全境内2012年达到“不健康空气”水平的日子减少了约74%。1980年至2011年间，加州全境内臭氧污染都有所下降；在同一时间框架内，颗粒物质排放也有所减少。洛杉矶的居民通过近50年的努力与抗争，将洛杉矶市从烟雾蔽日恢复到蓝天白云。