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洛杉矶如何“控车”

2015年09月18日 10:05
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洛杉矶曾是美国“霾都”。不限行,不摇号,从差到优的秘密是什么?
news 2006年9月20日,美国洛杉矶市区被雾霾笼罩。近十年,这样的场景在当地已很少见。经过几十年努力,洛杉矶已摘掉“霾都”帽子。
《财新周刊》 财新特派记者 孔令钰(发自洛杉矶) 记者 崔筝(发自北京)

  发生在上世纪50年代前后英国伦敦和美国洛杉矶空气污染,是人类空气污染史上的两桩公案。近几年,中国大中城市的空气污染也为全球关注,于是人们经常会讨论:到底是今天北京的空气污染重,还是当年伦敦或洛杉矶空气污染重?

  关于此命题,仁者见仁,智者见智。但多数学者承认的是,伦敦当年主要是工业污染,洛杉矶主要是机动车污染引发的光化学污染,以北京为代表的中国大中城市则是工业、机动车、燃煤、扬尘等皆有的复合污染,且前两者缺乏PM2.5数据,因此,三者可比性并不强。

  但值得中国学习的是,伦敦与洛杉矶经几十年治气,早已摘掉“霾都”帽子。伦敦PM2.5全年平均值均为20微克/立方米左右,洛杉矶地区PM2.5年均浓度降至15微克/立方米以下(北京2014年年均浓度为85.9微克/立方米)。

  伦敦和洛杉矶如何做到的?财新记者近期赴美国加州参访了其空气资源局(下称加州空气局或空气局)等部门,并走访了相关学者,力图呈现洛杉矶经验。

  加州官方和环境学者,皆认为洛杉矶空气能“逆袭”成功,主要源于对机动车排放的有效控制。在这个“车轮上的国家”,美国并未采取限行、摇号等办法,而是通过严格的法律和标准,倒逼技术升级,来减少污染物的排放。

  上世纪40年代始,洛杉矶在夏季经常爆发光化学烟雾污染事件。洛杉矶汽车尾气和工业废气排放量大,加上位于山谷,东、南、北三面环山,西临太平洋,以下沉气流为主,不利于污染物扩散。

  上世纪50年代,加州理工学院的哈根·斯密特教授发现,炼油厂、汽油不完全燃烧和挥发等产生的大量废气,含有碳氢化合物、氮氧化物等,在夏季强烈的阳光作用下,产生了光化学反应,生成的光化学烟雾中,含有臭氧、乙醛等,致人眼睛疼痛、呼吸困难甚至早死。

  机动车是罪魁祸首。1953年的一项调查报告称,机动车每天排放出来的碳氢化合物约1300吨,石油工业为500吨。1957年的调查指出,机动车排放的废气约占洛杉矶每天废气排放总量(2500吨)的80%。

  控制机动车污染,由此成为加州治气的主要抓手。

  2015年上半年,中国完成数十个重点城市的空气污染源解析。研究结果表明,机动车、工业生产、燃煤、扬尘等,是当前中国大部分城市空气中颗粒物的主要污染来源,约占85%-90%,其中北京、杭州、广州、深圳的首要污染来源是机动车。

  虽然机动车污染对北京等中国城市的空气污染贡献一般只有30%-40%左右,远未达到洛杉矶当年的80%,但机动车污染治理是当下中国治气最难的一块。显然,洛杉矶经验学习价值依然巨大。

污染
2008年1月2日,美国加州旧金山,工作人员在检测汽车尾气排放。

管好油品和排放

  发达国家控制机动车排放,一般从三个方面着手:油品、引擎效率和里程。洛杉矶在这三方面,管理均达极致。

  其中油品最为关键,加州大学洛杉矶分校清洁空气中心主任Suzanne Paulson称其为“银子弹”(Silver bullet),这是传说中用来射杀吸血鬼的致命武器。提升油品,就是洛杉矶减少汽车尾气排放的“银子弹”。

  早年加州并未认识到这颗“银子弹”的威力。1959年,加州成立机动车污染控制管理局,负责尾气监测和污染减排设施认证。1975年,市政府要求汽车加装催化转化器,减排效果显著。上世纪70年代末期,洛杉矶市要求车辆年检,必须确保加装的减排设施正常工作。然而,尽管尾气处理设备不断升级,但臭氧等污染物浓度依然高居不下。1979年9月17日,洛杉肌大气保护局发出“烟雾紧急通告第二号”,当时空气中臭氧含量已经超过350ppb。

  直到上世纪80年代,加州才意识到油品的重要性。上世纪70年代,全球石油危机,海湾国家限产,迫使美国等发达国家开始研发机动车替代能源,加州当时由此发现,以天然气作为燃料,排放出的污染物更少。

  加州空气资源局负责整个加州的机动车排放管理。该局移动源控制项目执法经理Martina Diaz向财新记者介绍,加州制定政策,要求油品质量比美国其他各州更加严格,油价也更高。由于夏季日照强烈,更易生成臭氧,所以就在加州内部,夏季油品的标准和价格,也比其他季节更高。

  加州空气局设了专门的移动实验室(Mobile Bus)检查油品。“有的厂商为了省钱,会在一些步骤造假。”负责运输排放检测和研究项目主管Tao Huai说,所以从炼油厂开始,一直到加油站,整条线上的每个节点都不能掉以轻心。

  一般情况下,可以把油品取样,送回实验室检测,但往往耗时颇长。移动实验室则更加敏捷。如果怀疑某加油站油品有问题,这辆Bus可以直接开过去。Bus里有5个人,两个人有执法权,负责提取油样,另外三人是分析师,最快可在几小时内定性油品是否超标。一旦超标,整条线上的油品立刻封存,然后再仔细排查,究竟哪个节点出了问题。

  “直到一层一层分析出来为止。如果查到是炼油厂,那么炼油厂将面临数百万美元的罚单。”Tao Huai说。

  加州是资源消耗大州。他解释,执法人员无法一一检查,所以采取抽查、高罚单的策略。

  油品之外的汽车尾气污染,则涉及汽车的引擎效率和一定里程之后的实际排放。

  空气局共有1400人,其中130人负责机动车执法。这支执法队伍权力很大,除了油品检测,还可以在路边叫停车辆,检测尾气,也会有人专门在网上(eBay、亚马逊等)调研零配件产品销售,如果发现新产品上市,可要求厂商提供符合达标排放的证据。如果对方不配合执法,空气局便会对其提起诉讼。

  路边检测员有20人-25人。他们如果发现路边有大卡车冒着黑烟,可以随时叫停车辆,当场检测尾气,如不合格,即开罚单。

  但是,空气局并没有强制车辆不能上路的权力,因此只能与交通管理部门合作,两个部门签订合约,每五年更新一次。交通管理部门可以强令不合格车辆去保养、维修,否则不发给第二年的通行证。交管部门工作人员的这部分工资由空气局支付。

  还有专人负责汽车零配件市场的监管。对于在eBay、亚马逊等网站上销售的产品,空气局有权要求卖家提供产品符合达标排放的证据,如果没有相应证据,那么卖家必须出示前三年的销售数据,若不回应,则进入司法程序,对卖家进行强制搜查。

  罚单要开多重?有8项指标可供参考,包括对公众健康和安全的损害程度、过往的违法记录、合作态度、经济负担等。

  在空气局的整个执法过程中,始终贯彻“司法至上”的理念。一旦违法者拒不合作,那么结局就是法庭上见。

  话虽如此,但Martina Diaz说,大约90%的官司,还未上庭已经和解。她解释,执法的目的不是为了让厂商破产,而是督促其达标,如果对方承诺会积极整改,往往到不了对簿公堂那一步。

  过去5年,真正打过70多起官司,空气局几乎全胜。这些案例资料在其官网上全部公开,一些重要判例还有专门的新闻稿,以儆效尤。

  Martina Diaz介绍,就柴油机控制项目而言,1991年的时候,开了380多张罚单,到了1998年,上升至1200多张,2014年只开出70多张罚单,这意味着路上跑的柴油车,整体变得更加清洁。

更严苛的加州标准

  加州是美国第一个发布机动车排放标准的州,至今仍是美国惟一有权力制定自己排放标准的州,其标准一般都比EPA(美国环保局)更严格。至今,美国的汽车厂商都会以执行加州标准为荣。

  获得EPA证书的产品,只能在美国除加州外的49个州出售。若要将车出售到加州,厂商必须获得单独的加州空气资源局证明。

  “加州人口多,经济发达,机动车厂商不愿意放弃加州市场,过了几年之后,发现与其造成两个标准,不如都造成加州标准。”加州大学洛杉矶分校清洁空气中心副主任朱怡芳说。加州标准,客观上推动了整个美国的机动车排放设备的升级。

  生于1900年的哈根•斯密特教授,在1968年成为加州空气资源局的第一任主席。该局位于El Monte的实验室即以他的名字命名。2015年8月,财新记者参访了哈根•斯密特实验室,目前该实验室承担移动源控制项目的检测任务,如前述的路边检测、移动实验室等,以及对汽车排放的抽样检测。

  对于汽车排放的检测,分两部分,一是对车主,二是对厂商。前者是常规年检,该实验室主做后者,即针对厂商某种型号车辆做测试。

  主管官员介绍,当他们发现某款型号的车可能有问题,拟要求厂商召回时,会对该型号车辆随机抽检。“我们会给所有这款车的用户发信,如果有人愿意参加我们的项目,我们就把车调进来。先测5辆车,如果平均值超标,就给厂商打电话,说你要准备,我们要坐下来谈判,罚你多少钱。”

  对于厂商车辆的检测,有新车和老车(in use)之分。该实验室对于新车只是审数据,不做测试,主要测试对象还是老车。

  该实验室负责人说,他们也测试摩托车,比如很多中国的摩托车进口到美国市场,如果想要在加州销售,必须将尾气检测结果送到实验室。“我们不可能全部检测。如果我怀疑数据作假,你就必须把车送过来,你有这个义务。”

  “加州尾气测试也曾有问题,对旧车排放要求不够。后来加州立法,要求长时间的排污量也要降下来。90年代之后要求低排放或者零排放。”加州大学洛杉矶分校Luskin公共事务学院助理教授王锐说。

  美国最新的法规Level3要求车辆行驶15万英里之后再来测试,要保证这段时间内排放达标。“因为新车达标,并不能代表未来几年依然达标。”

  但这并不意味着新车可以暂时避责。新车出厂时,公司必须提供实验证据,说明以何种技术,保证新车在行驶15万英里后依然排放达标。

  Tao Huai说,“如果标准设为10,厂商不会跟你玩9或8,一般要照着3或4去做,给自己留余量。”

  “工业界也很聪明,他们永远比我们聪明,这是不变的原则,他们永远能想出比我们更好的办法。”他说,“你只有去推他,他才会动。”

  空气局官员举例说,以前检测台都是两轮驱动,现在改为四轮驱动,是因为车一旦发现自己只有前轮转、后轮不转时,便知道“有人在检查我”,于是切换为达标排放模式。

  他们介绍,最近几年新车已经不再做尾气检测,全部用车载诊断系统(OBD,On-Board Diagnostic)来观测排放元件,因此不需要再经检测台测试尾气,只需要OBD提供数据即可。

  “以前可以做假的东西,现在做不了了。OBD里有很多细节,比如车门型号。”

  Tao Huai介绍,目前也有一些新设想,比如OBD自检发现排放超标时,会自动降低功率,强制停车;或者装GPS,将OBD的数据不断向外播放,经过检查站时,数据可被扫出,但在重视隐私保护的美国,这个设想可能很难实现。

  “我们出台法规,一般有制定周期。从想法提出,到最后接受,一般都要三四年。去年出台的法规,要求2022年开始实施,我给了你7年时间,到时候再做不到,就没什么好说了。”Tao Huai说。

  他认为,对于汽车排放标准提高,有些厂商喊难,但其实现有技术都可以达到,只是成本问题而已。

  空气局官员参观过北京、天津的实验室。他们认为,中国的硬件设施比哈根•斯密特实验室更好,但可能管理流程和人员素质上仍有差距。

人群健康重于成本

  回顾洛杉矶的空气污染治理历程,成功的核心是“倒逼”——以严格标准促进技术升级。每一次标准修订,都伴随着工业界的反对、游说,但是联邦法律授予环保局的使命是,不考虑经济成本,而以人群健康作为惟一目标来制定标准。

  美国在1963年颁布《清洁空气法》(CAA),分别于1977年和1990年修订。《清洁空气法》的核心是“全国统一的空气质量标准”。目前纳入清单的空气污染物有6项:可吸入颗粒物(PM)、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物(NOX)、臭氧和铅。

  根据《清洁空气法》第109条,该标准分为一级和二级,一级标准以保护公众健康为目标,不需要考虑实现该目标的成本;二级标准则以保护公众福利为要,需要考虑已知或可预见的不利影响,比如经济损失。

  上述标准都要根据最新科研成果调整。著名环境法专家、美国马里兰大学法学院环境法项目主任罗伯特•V•珀西瓦尔曾说过:“美国设立或修改环境空气质量标准的规制负担非常重,环保局有强烈动机避免标准的频繁变动,更不用说颁布新的空气质量标准。”

  因此,《清洁空气法》要求环保局至少每5年审查和修订环境空气质量标准。事实上,随着科学界提供越来越多空气污染对健康影响的证据,环保局确实在不断收严标准。

  历史上确实有过新订标准超越现有技术的现象。1970年,《清洁空气法》要求汽车工业在5年内将新造汽车的碳氢化合物和一氧化碳排放量降低90%,这是典型的技术倒逼的规定,因为国会在颁布这项规定之时,清楚知道当时还没有满足这个要求的技术,他们也知道,直到截止日可能这种技术也仍未诞生。

  1990年,加州空气资源局推出“低(零)排放”机动车项目法案,要求零排放车(Zero Emission Vehicle)在总销量中的比例必须在1998-2000年之间达到2%,2001-2002年之间达到5%,最终在2003年及以后达到10%。

  该要求过于激进,当时的电动车技术并未成熟到实现该目标。空气局不得不在1996年投票取消1998年和2001年的销售目标。之后该项目数次更新,还遭到过车企上诉。但在一次又一次的博弈中,电动车技术迅速发展起来,同时美国另外十几个州也开始效仿,采用加州标准。

  朱怡芳告诉财新记者,“环保局在制定大气质量指标时,是不允许考虑经济因素的,经济不在他们的考量范围之内。都是从保护人群健康的角度来制定的。”

  例如臭氧标准过去采取1小时均值,预计要到2022年才能达标,后来增加了8小时均值,达标年份又要后推至2040年。但是1小时通常反映的最高浓度点,其跟人体健康的关联度没有8个小时强。人的活动剧烈时段,差不多是8个小时,这也是臭氧在日照时间内的较高浓度时段,所以8个小时更能反映对健康的影响情况。

  “以前都是采用1小时均值,但在臭氧对健康危害文献发表越来越多后,美国环保局决定采用8小时均值,在全球臭氧背景值已经是40ppb的情况下,环保局依然设定了75ppb这一很难实现的目标。”她说,“环保局不管洛杉矶地区有多少企业会破产,这不是它关心的事。怎么达标是地方的事。”

  虽然相比北京,洛杉矶有自豪的资格,但在全美,洛杉矶至今依然是空气污染最严重的城市之一。因此加州也有加州的烦恼。

  与最新联邦空气质量标准相比较,洛杉矶地区的CO、PM10已经达标,但最重要的两项污染物——PM2.5和臭氧仍是超标。目前洛杉矶地区已经将PM2.5降至15微克/立方米以下,但要达到12微克/立方米的新标准,预计要到2018年。而要达到8小时臭氧浓度75ppb的标准,科学家认为可能要到2040年。

  一位加州当地空气治理官员如今提起洛杉矶仍然觉得犯难:“虽然空气比以前好,但是刚刚勉强达到了旧标准,新的标准又出来,达标永远很困难。”■

  本文得到朱怡芳教授和加州大学洛杉矶分校清洁空气中心的支持

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