雨点 - 铅 - 落在你的头上

第一章原文发表 在地球上 杂志评为“在空气中的东西"

凯莉·基特森(Kelly Kittleson)在家里不可能不间断的交谈。 住在俄勒冈州希尔斯伯勒的基特森是一个有四个孩子的单亲妈妈。 但她的孩子不是分心。 最年轻的两个男孩,一个是2,还有一个是4的女孩,静静地坐在厨房的桌旁。 我们聊天时几乎没有偷看。 相反,大约每五分钟一架低空飞机在屋顶上方尖叫。 Kittleson抱怨说:“他们一直在不停地往前走。 “这很疯狂。 当我第一次搬到这里的时候,感觉就像是要撞上我们的房子了。“

Kittleson的房子就在希尔斯伯勒机场的主要跑道的最后进场的正下方。 围栏从她的后院可以看到,她的孩子在那里花费无数个小时。 但事实证明,噪音只是一个滋扰。 导致Kittleson真的非常恐慌。 和大多数美国人一样,她也不知道它还在使用飞机 - 美国最后一种运输方式是使用含铅燃料。 (随着1996“清洁空气法案”的通过,开始逐步淘汰1970汽车汽油。

当俄勒冈州环境质量部在2005机场进行调查时发现,在希尔斯伯勒上空盘旋着一片铅云,这个圆形的羽流横跨25平方英里。 在它的中心 - 基特勒生活在哪里 - 铅含量是环境保护署(EPA)设定的国家环境空气质量标准的两倍。

铅暴露:儿童和成人的严重后果

在儿童中,铅会损害中枢神经系统,导致学习障碍,发育迟缓,听力下降,并引起贫血。 最近的调查结果显示,反复暴露的儿童在晚年会表现出暴力行为。 成年人可能有肾衰竭,心血管疾病,癌症,中风,流产和早产的风险。


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即使在血液中的微量水平,铅也与ADHD有关。 Kittleson的8岁的儿子被诊断患有这种疾病, 她现在怀疑她的4岁女儿也可能出现症状。 住在附近的Valorie Snider也有一个患ADHD的儿子。 “飞机在我们房子的顶端绕了圈,”她在机场对面的星巴克咖啡店告诉我。 “窗户拨号。 有时候感觉就像是地震。“

两个家庭都有同样的儿科医生James Lubischer。 Snider说:“直到Lubischer博士告诉我,我从来不知道会有多大的影响力。 她自己被诊断为纤维肌痛,桥本氏病(甲状腺疾病)和肾上腺疲劳。 她想知道领头羊是否与这些疾病有关。

Lubischer后来告诉我,他住在飞行训练的路上,他的女儿也患有多动症。 他承认,在特定情况下证明与铅有直接的联系是非常具有挑战性的,就像个人吸烟者的肺癌一样。 虽然我在希尔斯伯勒遇到的无数居民都有健康问题,但证据却是轶事,而且在这些“通用航空”机场附近的人群中没有纵向研究来追踪疾病(这个术语涵盖了几乎所有类型的飞行活动定期商务客运服务)。

即使这样,Lubischer仍认为科学证据是明确的。 他引用了俄勒冈健康与科学大学的精神病学,儿科学和行为神经科学教授乔尔·尼格(Joel Nigg)的工作,他发表了两篇颇有影响力的论文,表明铅水平稍有升高的儿童对多动症的倾向。 现任罗切斯特大学公共卫生科学系教授的托德·尤斯科(Todd Jusko)进行了一项较早的研究,该研究于2008年发表在《环境健康观点》杂志上。 Jusko发现,儿童的认知能力下降,血铅水平为每分升2.1微克,不到疾病控制与预防中心目前认为有毒水平的一半。

有飞机,会行进(和燃烧含铅燃料)

4月中旬,这是一个阳光明媚的工作日上午,当时我在Kittlesons的路上停下来看看Hillsboro机场。 单引擎支柱飞机在近乎连续不断的飞行过程中飙升,将铅引入周边地区。

自1990以来,波特兰以西15英里的卧室社区希尔斯伯勒的人口几乎翻了三倍,超过了91,000,主要是因为半导体和生物技术公司进入了该地区。 繁荣已经改变了该镇的机场。 曾经是周末飞行员的家,它已经成为公务机,飞行员培训学校和波特兰国际机场溢出设施的中心。 培训航班,特别是有问题的。 学生飞行员进行多次着陆,需要在每次复飞时都要对发动机进行喷射。 他们也在机场上空跑圈。 希尔斯伯勒的起降现在每年比200,000多,这使得它成为美国最繁忙的通用航空机场之一。

虽然喷气式飞机和涡轮螺旋桨飞机以煤油为基础的燃料运行,但大多数通用航空飞机是活塞式的,并且消费航空汽油,或者是几种等级的航空汽油。 最常见的是100飞机使用的100辛烷低铅(或167,000LL),是全国通用航空机队的75百分比。 (业内人士互换使用100LL和avgas。)世界上没有其他国家拥有主要依靠含铅汽油的车队。

由1940s领导成为avgas的前往添加剂,因为它产生了一个低抗爆震性能的燃料,增加马力,同时只增加额外的重量smidgen。 铅的毒性已经在无数的研究中得到了充分的证明。 但大多数科学家(和飞行员)认为小剂量是良性的。 由1960s在血液中检测微量进展告诉了另一个故事。

添加到空气中的铅是一种在技术上称为四乙基铅的清澈液体。 世界上只有一家公司生产:位于科罗拉多州的Innospec化学公司,在英国利物浦附近的一家工厂生产。 除了抗爆震性能之外,四乙基铅在活塞式飞机发动机中还具有多项功能。 它提高了性能并减少了磨损。 它也可以防止所谓的“早期爆炸”,它可以融化活塞并引发爆炸。 目前还没有广泛的替代品。 无铅混合物正在开发中,但仍然是实验性的。 结果是:活塞式发动机飞机每年消耗248百万加仑的氩气,喷出551吨的铅。

只有在美国:舰队依赖含铅气体

这些飞机主要从通用航空机场运营,其中有关于美国的3,000(尽管大多数是小型飞机跑道,看不到任何活动)。 在2010中,EPA汇编了这些机场中最繁忙的机场的气体排放数据 - 每年排放量超过1,000磅的机场数据。 每年XN​​UMX磅的Hillsboro在EPA的1,360名单上排名21st。 许多这些机场位于人口稠密的街区。 例如,在洛杉矶,一些58人住在Van Nuys机场一英里范围内,每年的铅排放总量高于14,000磅。

至少在希尔斯伯勒机场附近就读学校的3,200学生有风险。 蒙台梭利幼儿园位于机场入口的街道对面,日间护理中心位于主跑道尽头的800码。 据自然资源保护委员会统计,全国有三百多万儿童在靠近燃烧空气的机场附近的学校上学。

在2011中,密歇根大学自然资源与环境学院儿科教授Marie Lynn Miranda在环境健康展望上发表了一项关于航空汽油对儿童影响的突破性研究。 米兰达在北卡罗莱纳州的66机场采样,空气质量传感器每年至少记录了448磅的铅排放量,并发现附近儿童的血铅水平惊人地高。 她向我解释说,铅会在人体组织中积累 - 每次接触都会将更多的毒素添加到你的身体中。 米兰达说:“儿童由于代谢率较高而更容易受到伤害。” “所以如果你和你的孩子接触到同样数量的铅,你的孩子会吸收五倍。”

禁止AvGas的基层工作

雨点 - 铅 - 落在你的头上米兰达的研究激发了当地草根组织,如社区工作者Miki Barnes创立的Hillsboro环境倡导组织Oregon Aviation Watch的禁令。 在与城市,州和联邦政策制定者的战斗中,像巴恩斯这样的公民正试图阻止机场扩张,重新调整航线,遏制空中交通。

在我访问希尔斯伯勒期间,来自波特兰港和联邦航空管理局(FAA)的代表在镇上的市民中心举行了一次会议,听取公众对港口建议在机场增设第三条跑道的建议。 港口官员带来了246页面环境评估的副本,由于增加的航班交通(尽管不一定是建议的跑道),每年40的铅排放量增加近2021,1,840每年增加XNUMX磅。

听证会只是站在房间里。 60的居民超过了他们,有将近二十几个人走上讲台,慷慨激昂地不批准这个项目。 “你知道铅是什么吗?”巴恩斯当她作证时问道。 “这会降低智商。 它与ADHD有关。 这与流产有关。 这与出生缺陷有关。 这绝对是有毒的。 [跑道项目]是可耻的。“每个居民都可以说五分钟,但只有两个巴恩斯才得到了眼泪。

在诉讼中断期间,我与波特兰港项目经理Renee Dowlin进行了交谈。 领导,她告诉我,“不是波特兰港的问题。 这是一个联邦问题,EPA和FAA将会处理这个问题。 我们也不能控制可以来到机场的飞机数量。 我们被FAA抢先,因为我们接受联邦资金。“

巴恩斯不服气。 她坚称:“机场运营商有限制这些航班的法律先例。 波特兰港只是选择不这样做,因为它把销售含铅汽油所带来的收入看作是社区的福利。“

联邦政府和EPA

那么为什么联邦政府没有采取任何措施来阻止使用avgas? 根据法律规定,当环保局认为污染物或毒素对公众健康构成迫在眉睫的威胁时,要求“危害调查”,铅的健康风险已经确定。 根据“清洁空气法案”,该机构一旦做出这样的决定,必须及时制定规则,以规范或禁止任何来源的有害排放。 但是,尽管已经发表了数十项关于铅的毒性的研究报告,但是还没有这样做,包括2000报告警告说“目前没有证实血液中铅的安全浓度,在较低的浓度下会出现不良的健康影响”。

2012 3月份,“地球之友”对美国环保局提起了诉讼,指责该机构“无理拖延”了其发现危害的责任。 在1970和2007的“清洁空气法案”通过之后,活塞式飞机烧毁了14.6十亿加仑的汽油,将34,000吨铅排放到环境中。 每年,avgas占美国铅排放总量的近60%。 (其余的主要来自金属工业。)

加州大学洛杉矶分校的环境健康科学教授John Froines说:“我们摆脱了汽车铅”,没有任何理由说我们应该允许它在飞机上。“Froines指导职业安全与卫生管理局的毒性办公室在1970s中,他写了第一个铅标准的物质。

与此同时,美国环保局已经开始另一项研究,预计将在5月份完成2014。 该机构运输和空气质量办公室的交流主管贾斯廷·科恩(Justin Cohen)不会谈论这项新的研究,也不会允许我在环保署(EPA)就任何与之有关的记录(或其他任何与航空汽油有关的)进行采访。 相反,他把我指向该机构的网站,在那里我了解到科学家将如何使用计算机模型计算各机场的铅排放量。 但是,如果电脑已经可以在任何机场确定铅污染,为什么美国环保局需要再次进行调查才能得出结论:航空汽油危害公众健康? 科恩不会评论,环保局空气部门的空气毒物风险协调员金晃,其工作人员在2011中创建电脑模型,拒绝接受采访的要求。

领导地球之友法律小组的地球正义律师Marianne Engelman Lado对我说:“环保署认为他们需要做更多的监督。 在研究结果之后,他们可以考虑做一个危害发现。 所以我们可能会看多少年,甚至还没有任何时间让铅脱离空气。 但是当你想到导致的危害时,就有理由呼吁以非常快的速度进行重大改变。“

Froines说:“我们知道铅问题的答案是什么。 “这不是需要进一步研究的东西。 这是荒谬的。”

“清洁空气法案”不是直接处理航空燃料中的铅,而是将其交给环保局管理人员,以决定是否处理废气排放; 如果发生这种情况,任何新的规定都不能“不利地影响安全”。请记住关于铅防止发动机爆炸的部分吗? 这就是为什么包括飞机所有者和飞行员协会,国家航空运输协会以及通用航空制造商协会在内的行业组织一直不愿意支持禁止使用汽油,直到获得“可用”替代燃料。 他们坚持认为,这样的燃料必须与所有参数的空气动力学性能相匹配,成本相同或更低(现在每加仑约为6),并且不需要改变飞机或燃料分配基础设施,例如泵站,油罐车,和管道。

负责管理美国联邦航空管理局新燃料计划办公室的彼特·怀特(Peter White)专门研究航空汽油,他怀疑许多石油公司会投入现金和资产来开发一个规格替代品,直到环保局被迫采取行动。 在2月份的2012上,FAA宣布了一套正式的建议,被称为燃料开发路线图,以“支持向无铅航空汽油的过渡”。环保局官员表示,他们不会禁止AVG(除非被法官强迫),直到有合适的替代品可用。 他们说,这样做会造成经济混乱,使大多数通用航空机队陷入困境。 燃料计划办公室正在把EPA和FAA联合起来,以前所未有的方式解决僵局。 怀特告诉我说:“我们试图激励燃料生产商帮助开发新的(无铅)候选人。

尽管如此,他认为自由市场解决方案将需要一些立法推动。 加州代表Henry Waxman也是如此。 去年十月,民主党人瓦克斯曼(Waxman)写信给美国联邦航空管理局(FAA)的管理员迈克尔·韦尔塔(Michael Huerta),请求他快速提供无铅汽油。 怀特说:“100LL的未来笼罩着一片云雾,而且这种增长势不可挡。” “如果没有某种规定的改变,某种程度的要求,那么真的没有其他力量可以推动100LL退出市场并带来替代。”

寻找AvGas的替代品

目前只有两家小公司正在探索100LL的替代品。 总部位于印第安纳州西拉法叶的斯威夫特燃料公司已经开发出一种无铅汽油,通过混合异戊烷(一种在漱口水中发现的化学物质)和一种工业溶剂1,3,5-三甲苯。 根据项目联合创始人Jon Ziulkowski的说法,名为100SF的燃料可以由可再生生物质来源制造,如柳枝稷和高粱,比100LL燃烧得更干净,30的温室气体排放量减少了一半。

在俄克拉荷马州的Ada,通用航空改装公司(GAMI)的工程师们已经开发了一种名为G100UL的Swift混合燃料。 GAMI的联合创始人乔治·布雷利(George Braly)希望将这项正在申请专利的配方授权给一家主要的炼油厂,比如美国最大的航空汽油生产商菲利普斯(XilliX)。 “但是avgas是特种燃料,”Braly说。 “菲利普斯和其他公司很难做到这一点,因为数量太小了。 所以他们希望维持现状,直到没有别的选择。“菲利普斯拒绝发表评论。

任何一种燃料都可能成为一种直接替代品? Innospec战略规划和监管事务副总裁Brian Watt对此表示怀疑。 “人们一直在寻找100L的40LL替代品,而且还没有一个可靠的替代品,”他告诉我。 “立法会有帮助的。”

彼得怀特看待事情的方式不同 他说:“在我们真正有机会评估所有数据之前,我不想说是或否。 FAA需要认证允许燃烧任何新燃料的具体发动机型号,但这需要数年的时间。 “这是一个巨大的努力,”怀特说。 “你需要收集数据,有材料兼容性问题,有可操作性问题,有性能,有重量 - 你需要解决的一大堆事情,还有大量的模型。

美国联邦航空局官员表示,他们正在致力于认证2018的一种替代品。 但是瓦克斯曼在给韦尔塔的信中指出,认证只是第一步。 2018之后,他写道:“在新燃料将逐步投入使用之前,可能需要11年以上的时间。鉴于铅暴露给人类健康带来的某些严重危害,延长的时间过长。

普通的无铅汽油--Mogas--实际上可以提供最简单和最快速的临时解决方案。 虽然它的辛烷值低于100LL,但“已确定地表明,在当前活塞式发动机飞机的80%以上可以使用汽油发动机,”非营利组织的航空燃料俱乐部(Aviation Fuel Club)主任Kent Misegades指出,无铅的替代100LL。 与mogas的障碍是找到它没有乙醇。 由于EPA的2005可再生燃料标准(RFS)的要求,美国的汽车燃料必须与乙醇混合。 这适用于汽车,但在飞机上可能是灾难性的。

原因在于乙醇是吸湿性的,意思是说它吸收水分,例如在燃料箱内冷凝形成的水分。 在汽车中,乙醇会损坏发动机,但通常不会危及生命。 然而,在飞机上,乙醇不仅具有腐蚀性,而且可以保持较高海拔地区寒冷空气中的水分。 Ziulkowski解释说:“这就像是通过燃料系统投掷冰块。 “这将导致发动机停在半空中。”

对于他来说,Misegades正在取得进展。 他说:“尽管我们有所​​不同 - 在FAA,EPA,航空汽油供应商或我们自己的航空大厅没有任何帮助的情况下,我们现在能够慢慢增加现在提供汽油的机场的数量。”在美国,所有的汽油都是在没有乙醇的情况下生产 炼油厂增加了足够的资源来满足他们的RFS配额。 一旦达到这个标准,那些被污染的剩余物就会卖给那些喜欢那些更容易受到乙醇破坏的发动机的消费者,包括船只,雪地汽车,农用设备,电动工具,割草机和老式汽车等。 Misegades的小组进入这个供应。 在携带航空汽油的3,600机场中,至少118有相邻的泵提供无乙醇汽油。 至于100LL,航天航空工程师兼娱乐飞行员Misegades承认:“我们继续使用几十年前被禁止使用的物质,使我们看起来像穴居人。

接下来是什么?

3月,美国地方法院法官艾米·伯曼杰克斯驳回了地球之友对美国环保署的诉讼。 她没有解决航空汽油明显的危害,也没有提到减少铅排放是“清洁空气法”的主要目标之一。 相反,她的书面意见取决于该法案的语言,她发现这种语言含糊不清。 她裁定,环保署负责制定濒危物品是酌情决定的,而不是强制性的。

那么接下来呢? Earthjustice的Lado说:“我们正在权衡我们的选择。 “我认为还需要采取法律行动来施加压力。”一种可能性是请求美国哥伦比亚特区巡回上诉法院。 但是也有一个通配符:消除avgas中铅含量最大的实体可能是Innospec,它的唯一生产商。 在2012 tetraethyllead产生Innospec的776百万收入的十分之一,从90百分之2000。 今天,四氯乙烷销售给汽油生产商仅占Innospec业务的3%。 其余的来自他们在阿尔及利亚,伊拉克和也门的客户,这些客户仍然将添加剂混入老旧汽油中。 但是随着这些国家的淘汰,需求正在迅速减少。 Innospec的瓦特预测说:“一旦他们把炼油厂和机动车队整理出来,[tetraethyllead]就会消失。

目前,瓦特说,该公司承诺保持利物浦工厂运行,直到有一个合适的100LL替代品。 然而,他承认:“如果我们没有赚钱,我们显然会做一些不同的事情。”每年,Innospec向航空汽油生产商销售大约四十万加仑的四乙基铅。 瓦特说:“但是我们每年都在降低产量。 在美国之外,大约有450,000飞机需要空气动力,但大多数可以在世界其他地方容易得到的,不掺乙醇和燃料的沼气运行。 他说:“我们对航空市场的立场是,我们不希望长期从事这项业务。” “四乙基铅没有未来。”

更有理由,敦促拉多“现在正在进行淘汰过程。 [EPA]正在浪费时间。 手写在墙上,铅是坏的,领导是从这些飞机喷出,而铅必须走了。“

*由InnerSelf标题和字幕


关于作者

迈克尔·贝哈尔OnEarth的特约编辑迈克尔·贝哈尔(Michael Behar)在“外部”,“男性杂志”,“琼斯母亲”,“大众科学”和“发现”等杂志中撰写了关于冒险旅行,环境和科学创新的文章。 此前,他曾担任Wired的高级编辑和国家地理杂志的科学编辑。 访问他的网站 www.michaelbehar.com


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