在她家裡與凱莉基特爾森進行不間斷的對話是不可能的。 生活在俄勒岡州希爾斯伯勒的Kittleson是一個有四個孩子的單身母親。 但她的孩子並沒有分心。 兩個最小的孩子 - 一個年齡為2的男孩和一個年齡為4的女孩 - 在廚房的桌子上靜靜地坐著。 我們聊天時他們幾乎沒有偷看。 相反，大約每五分鐘，一架低空飛行的飛機在屋頂上方尖叫。 “他們一直都在不停地走過去，”基特爾森抱怨道。 “這很瘋狂。 當我第一次搬到這裡時，感覺他們會撞到我們家。“
Kittleson的房子位於希爾斯伯勒機場主要跑道的最後進場下方。 從她的後院可以看到圍欄，她的孩子們在那裡度過了無數個小時。 但事實證明，噪音只會令人討厭。 真正令Kittleson感到害怕的是領先優勢。 像大多數美國人一樣，她不知道它仍然在飛機上使用 - 這是美國最後一種使用含鉛燃料的運輸方式。 （在1996通過“清潔空氣法”後開始逐步淘汰後，1970禁止使用汽油。）
當俄勒岡州環境質量部門對2005的機場進行調查時，它發現了一個懸浮在Hillsboro上方的鉛雲，這是一個橫跨25平方英里的圓形羽流。 在其中心 - 關於Kittlesons居住的地方 - 鉛含量是環境保護局（EPA）設定的國家環境空氣質量標準閾值的兩倍。
鉛暴露：兒童和成人的嚴重後果
在兒童中，鉛會損害中樞神經系統，導致學習障礙，發育遲緩和聽力喪失，以及導致貧血。 最近的研究結果表明，反复暴露的兒童在以後的生活中表現出暴力行為。 成年人可能面臨腎衰竭，心血管疾病，癌症，中風，流產和早產的風險。
即使在血液中無限小的水平，鉛也與多動症有關。 Kittleson的8歲兒子被診斷患有這種疾病; 她現在懷疑她的4歲女兒也可能出現症狀。 居住在附近的Valorie Snider也有一個患有ADHD的兒子。 “飛機在我們房子的頂端上空盤旋，”她告訴我在機場馬路對面的星巴克喝咖啡。 “窗戶發出隆隆聲。 有時感覺就像是地震。“
這兩個家庭都有同樣的兒科醫生James Lubischer。 “在Lubischer博士告訴我之前，我從未知道[鉛]對我們有多大影響，”Snider說。 她自己被診斷患有纖維肌痛，橋本氏病（甲狀腺疾病）和腎上腺疲勞。 她想知道領導是否與這些疾病有關。
Lubischer後來告訴我，他住在飛行訓練路徑下，他的女兒也患有多動症。 他承認，在特定情況下證明與鉛的直接聯繫具有挑戰性 - 就像個體吸煙者中的肺癌病例一樣。 雖然我在希爾斯伯勒遇到過多的居民有健康問題，但證據確鑿，並且沒有縱向研究跟踪這些“通用航空”機場附近的人群的疾病（這個術語涵蓋幾乎所有類型的飛行活動，除了預定商業客運服務）。
即使這樣，Lubischer仍認為科學證據是明確的。 他引用了俄勒岡健康與科學大學的精神病學，兒科學和行為神經科學教授喬爾·尼格（Joel Nigg）的工作，他發表了兩篇頗有影響力的論文，表明鉛水平稍有升高的兒童對多動症的傾向。 現任羅切斯特大學公共衛生科學系教授的托德·尤斯科（Todd Jusko）進行了一項較早的研究，該研究於2008年發表在《環境健康觀點》雜誌上。 Jusko發現，兒童的認知能力下降，血鉛水平為每分升2.1微克，不到疾病控制與預防中心目前認為有毒水平的一半。
有飛機，會行進（和燃燒含鉛燃料）
4月中旬，這是一個陽光明媚的平日早晨，當時我停在前往基特斯頓的路上，看看希爾斯伯勒機場。 單引擎螺旋槳飛機在接近恆定的連續上升飆升，將鉛分散到周圍的社區。
自從1990以來，位於波特蘭以西15英里的Hillsboro人口幾乎增加了兩倍，超過了91,000，主要是因為半導體和生物技術公司已遷入該地區。 繁榮改變了該鎮的機場。 曾經是周末飛行員的家，它已成為公務機，飛行員培訓學校和波特蘭國際機場溢出設施的樞紐。 特別是訓練飛行是有問題的。 學生飛行員執行觸摸式飛行 - 重複著陸需要在每次復飛時發動引擎。 他們也在機場上空跑圈。 希爾斯伯勒的起飛和降落現在每年超過200,000，使其成為美國最繁忙的通用航空機場之一。
雖然噴氣式飛機和渦輪螺旋槳飛機使用基於煤油的燃料，但大多數通用航空飛機都是活塞驅動的，並且消耗航空汽油或航空汽油，這些汽油是由幾種等級生產的。 最常見的是100飛機使用的100-辛烷值低鉛或167,000LL，約佔該國通用航空機隊的75百分比。 （業內人士可互換地使用100LL和航空汽油這兩個術語。）世界上沒有其他國家擁有仍主要依賴含鉛汽油的車隊。
通過1940s鉛已成為航空汽油的首選添加劑，因為它生產的燃料具有低抗爆性能，增加了馬力，同時僅增加了額外重量的smidgen。 在無數的研究中已經充分記錄了鉛的毒性。 但大多數科學家（和飛行員）認為小劑量是良性的。 通過1960s檢測血液中痕量的進展告訴了一個不同的故事。
添加到航空汽油中的鉛是一種透明液體，在技術上稱為四乙基鉛。 世界上只有一家公司成立：Innospec，一家位於科羅拉多州的化學公司，在英國利物浦附近的一家工廠生產。 除了抗爆性能外，四乙基鉛還可在活塞式飛機發動機中發揮多種功能。 它可以提高性能並減少磨損。 它還可以防止稱為“早期爆炸”的東西，它可以熔化活塞並引發爆炸。 目前，沒有廣泛可用的替代品。 無鉛混合物正在開發中，但仍處於試驗階段。 結果：活塞發動機飛機每年消耗大約248百萬加侖的航空汽油，噴出551噸的鉛。
僅在美國：艦隊依賴含鉛天然氣
這些飛機主要從通用航空機場運營，其中美國大約有3,000（儘管大多數都是看不到活動的小型簡易機場）。 在2010中，美國環保署在這些機場中最繁忙的機場編制了關於航空氣體排放的數據 - 那些排放量超過每年1,000磅鉛的機場。 Hillsboro每年1,360磅，在EPA的21名單中排名第58st。 其中許多機場位於人口稠密的社區。 例如，在洛杉磯，一些14,000人居住在距離Van Nuys機場一英里的範圍內，該機場每年的鉛排放總量超過1,500磅。
至少在希爾斯伯勒機場附近上學的3,200學生面臨風險。 蒙特梭利幼兒園位於機場入口的街對面，日託中心距離主跑道盡頭僅有800碼。 根據自然資源保護委員會收集的統計數據，全國有300多萬兒童在靠近機場的地方上學，那裡的航空公司被燒毀。
在2011，密歇根大學自然資源與環境學院兒科學教授瑪麗·林恩·米蘭達（Marie Lynn Miranda）發表了一篇關於航空汽油對兒童影響的環境健康觀點的開創性研究。 米蘭達對北卡羅來納州的66機場進行了抽樣調查，其中空氣質量傳感器每年至少記錄448磅的鉛排放量，發現附近居住的兒童的血鉛水平非常高。 她向我解釋說鉛會在人體組織中積聚 - 每次暴露都會給你的身體增加更多的毒素。 米蘭達說：“由於代謝率較高，兒童更容易受到傷害。” “因此，如果您和您的孩子接觸到相同數量的鉛，您的孩子將會吸收五倍的攝入量。”
基層禁止AvGas工作
米蘭達的研究激發了當地基層組織禁止航空公司的努力，例如俄勒岡航空觀察，一個由社會工作者米基巴恩斯創立的希爾斯伯勒環境倡導組織。 在與城市，州和聯邦政策制定者的鬥爭中，像巴恩斯這樣的公民正試圖 - 迄今為止基本上沒有成功 - 阻止機場擴建，改變航線，以及限制空中交通。
在我訪問希爾斯伯勒期間，波特蘭港和聯邦航空管理局（FAA）的代表在該鎮的市政中心舉行了一次會議，聽取公眾對港口增加第三條跑道到機場的建議的意見。 港口官員帶來了他們的246頁面環境評估的副本，由於飛行交通量增加（儘管不一定是擬議的跑道），因此40的鉛排放量每年增加近2021％，達到1,840磅。
聽證會只是站著的。 超過60的居民結果出來了，其中近二十幾人帶著激情的請求不批准該項目。 “你知道領導的作用嗎？”巴恩斯在作證時問道。 “它降低了智商。 它與ADHD有關。 它與流產有關。 它與出生缺陷有關。 它絕對有毒。 [跑道項目]是可恥的。“每個居民可以說五分鐘，但是在她眼淚汪汪之前，巴恩斯只用了兩個。
在訴訟中斷期間，我採訪了波特蘭港口項目經理蕾妮·道林。 她告訴我，鉛不是波特蘭港的問題。 這是一個聯邦問題，EPA和FAA將處理這個問題。 我們也無法控制可以到達機場的飛機數量。 我們被美國聯邦航空局取代，因為我們接受聯邦資金。“
巴恩斯不相信。 “機場運營商有限制這些航班的法律先例，”她堅持說。 “波特蘭港口只是選擇不這樣做，因為它重視因出售含鉛汽油而產生的收入超過了社區的福祉。”
聯邦政府和EPA
那麼為什麼聯邦政府沒有採取措施停止使用航空汽油？ 根據法律，當環境保護局認為污染物或毒素對公共健康構成迫在眉睫的威脅時，要求它進行“危害發現” - 鉛的健康風險已經確立。 根據“清潔空氣法”，該機構必須立即制定規則，以便在發現此類調查結果後，對任何來源的有害排放進行管製或禁止。 但是，儘管已經發表了數十項關於鉛毒性的研究，包括2000報告警告說“目前沒有證明血液中鉛的安全濃度，並且在較低濃度下可能發生不良健康影響”，但對於航空公司尚未這樣做。
3月2012，地球之友對美國環保署提起訴訟，指控該機構“無理拖延”了發現危害的責任。 在1970和2007的清潔空氣法案通過之間，活塞動力飛機燃燒了14.6十億加侖的航空汽油，將34,000噸鉛排放到環境中。 每年，航空汽油占美國鉛排放總量的近60％。 （其餘部分主要來自金屬行業。）
“我們擺脫了汽車中的鉛，”加州大學洛杉磯分校環境健康科學教授John Froines說，“沒有任何論據說我們應該允許它在飛機上。”Froines指示職業安全與健康管理局的毒性辦公室1970s中的物質，他在那裡寫了第一個鉛標準。
與此同時，EPA已開始另一項研究，預計將於5月2014完成。 該機構運輸和空氣質量辦公室的通訊主管賈斯汀科恩不會談論這項新研究或允許我在EPA上採訪任何有關它的人（或其他任何與航空有關的事件）。 相反，他向我指出了該機構的網站，在那裡我學習了科學家將如何使用計算機模型來計算各個機場的鉛排放量。 但如果計算機已經可以確定任何機場的鉛污染，為什麼美國環保署需要進行另一項調查來得出航空公司危害公共健康的結論呢？ 科恩不會發表評論，美國環保署航空部門的空氣毒物風險協調員Kim Hoang拒絕接受采訪，該部門的工作人員在2011中創建了計算機模型。
領導地球之友法律團隊的Earthjustice的律師Marianne Engelman Lado告訴我，“[EPA]認為他們需要做更多的監控。 在他們研究結果後，他們可以考慮做一個危害發現。 因此，我們可能會看到許多年前的事情，甚至還有任何一套截止日期，以便從航空公司領先。 但是當你考慮到導致的危害時，有理由要求以非常快的速度進行重大改變。“
“我們知道關於鉛問題的答案是什麼，”弗羅伊斯說。 “這不是需要進一步研究的東西。 這是荒謬的。”
“清潔空氣法”不是直接處理航空燃料中的鉛，而是將其交給EPA管理員決定是否應對航空燃氣排放; 如果發生這種情況，任何新的法規都不會“對安全產生不利影響。”還記得有關鉛防止發動機爆炸的部分嗎？ 這就是為什麼包括飛機所有者和飛行員協會，國家航空運輸協會和通用航空製造商協會在內的行業團體一直不願意支持禁止使用航空汽油，直到有“替代”替代燃料可用。 他們堅持認為，這種燃料必須與所有參數的航空汽油性能相匹配，成本相同或更低（現在每加侖約6），並且不需要改變飛機或燃料分配基礎設施，如泵站，油罐車，和管道。
管理美國聯邦航空局新的燃料計劃辦公室的彼得·懷特專門致力於研究航空公司 - 懷疑許多石油公司會投入所需的現金和資產來開發符合規範的替代品，直到美國環保署被迫採取行動。 2月2012，美國聯邦航空局宣布了一系列正式建議，稱為“燃料開發路線圖”，以“支持向無鉛航空汽油的過渡。”美國環保署官員表示他們不會禁止航空汽油（除非被法官強迫） ）直到找到合適的替代品。 他們說，這樣做會造成經濟破壞，使大多數通用航空機隊陷入困境。 燃料計劃辦公室正在以前所未有的伙伴關係將EPA和FAA聯合起來，以解決僵局。 “我們正試圖激勵燃料生產商幫助開發新的[無鉛]候選人，”懷特告訴我。
儘管如此，他認為自由市場解決方案需要一些立法刺激。 加利福尼亞的代表Henry Waxman也是如此。 去年10月，民主黨人瓦克斯曼寫信給美國聯邦航空管理局局長邁克爾·韋爾塔，請求他快速跟踪無鉛航空公司的供應情況。 “對於100LL的未來而言，存在著一片不確定因素，它正在阻礙增長，”懷特說。 “如果沒有某種形式的監管變化，某種要求，實際上沒有其他力量可以推動100LL退出市場並帶來替代品。”
尋找AvGas的替代品
目前只有兩家小公司正在探索100LL的替代品。 總部位於印第安納州西拉斐特的Swift Fuels通過將異戊烷（一種在漱口水中發現的化學物質）與工業溶劑均三甲苯混合，開發出一種無鉛航空香氣。 根據項目聯合創始人Jon Ziulkowski的說法，這種名為100SF的燃料可以用可再生生物質來源製造，例如柳枝稷和高粱，燃燒比100LL更清潔，溫室氣體排放量減少30％。
在美國俄克拉荷馬州的阿達，通用航空改裝公司（GAMI）的工程師開發了一種名為G100UL的Swift混合燃料。 GAMI的聯合創始人George Braly希望將一項正在申請專利的配方許可給一家大型煉油廠，如美國最大的航空汽油生產商Phillips 66。 “但是航空汽油是一種特種燃料，”布萊爾說。 “這對[菲利普斯和其他公司]來說是一件痛苦的事情，因為音量很小。 所以他們想要現狀直到沒有其他選擇。“菲利普斯拒絕發表評論。
這兩種燃料都可以作為直接替代品出現嗎？ Innospec負責戰略規劃和監管事務的副總裁Brian Watt表示懷疑。 “人們一直在尋找100LL替換40年，並且仍然沒有可靠的選擇，”他告訴我。 “立法會有所幫助。”
彼得懷特對事物的看法不同 “我不想說是或否，直到我們真的有機會評估所有數據，”他說。 美國聯邦航空局（FAA）需要對允許燃燒任何新燃料的特定發動機型號進行認證，但這需要數年時間。 “這是一項巨大的努力，”懷特說。 “你需要收集數據，有材料兼容性問題，有可操作性問題，有性能，有重量 - 需要解決的一大堆問題以及大量的模型。”
美國聯邦航空局官員表示，他們已承諾通過2018認證替代航空公司的替代品。 但正如Waxman在給Huerta的信中指出的那樣，認證只是最初的一步。 在2018之後，他寫道，“在新燃料分階段實施之前，可能需要數年或更長時間。考慮到鉛暴露給人類健康帶來的某些嚴重危害，這個延長的時間範圍太長了。”
事實上，普通的無鉛汽油 - 莫加斯 - 可能提供最簡單，最快捷的臨時解決方案。 雖然它的辛烷值低於100LL，但“已經確定地顯示，目前所有活塞式發動機飛機的80百分比都可以在摩加斯上運行，”航空燃料俱樂部主任肯特·米塞加德斯說道，該俱樂部是一個非營利組織100LL的無鉛替代品。 與mogas的障礙是在沒有乙醇的情況下找到它。 由於EPA的2005可再生燃料標準（RFS）要求，美國的汽車燃料必須與乙醇混合。 這適用於汽車，但在飛機上可能是災難性的。
原因是乙醇是吸濕的，這意味著它吸收水 - 例如，由燃料箱中的冷凝形成的水。 在汽車中，乙醇會損壞發動機，但（通常）不會危及生命。 然而，在飛機中，乙醇不僅具有腐蝕性，而且可以保留可能在較高海拔的寒冷空氣中凍結的水分。 “這就像在你的燃料系統中投擲冰塊一樣，”Ziulkowski解釋說。 “這將導致發動機停在半空中。”
對他而言，Misegades正在取得進展。 他說，“儘管我們面臨各種困難 - 在沒有FAA，EPA，航空供應商或我們自己的航空遊說團體的幫助下 - 我們已經能夠慢慢增加現在提供mogas的機場數量。”在美國，所有汽油最初都是不含乙醇生產的。 石油精煉廠的增加足以滿足其RFS配額。 一旦達到這一點，無污染的剩餘物就會出售給喜歡它的消費者，這些消費者更容易受到乙醇損害，包括船隻，雪地車，農場設備，電動工具，割草機和老式汽車。 Misegades的團隊利用這一供應。 在攜帶航空汽油的3,600機場中，至少118有一個相鄰的泵供應無乙醇的沼氣。 至於100LL，作為航空航天工程師和休閒飛行員的Misegades承認，“我們繼續使用幾十年前在汽車中被禁止使用的物質，這讓我們看起來像個穴居人。”
接下來是什麼？
3月，美國地方法院法官艾米·伯曼傑克斯駁回了地球之友對美國環保署的訴訟。 她沒有解決航空汽油的明顯危害，也沒有解決減少鉛排放是“清潔空氣法”的主要目標之一。 相反，她的書面意見取決於該法案的語言，她發現這種語言含糊不清。 她裁定，環保署負責制定瀕危物品是酌情決定的，而不是強制性的。
接下來會發生什麼？ “我們正在權衡我們的選擇，”地球正義的Lado說。 “我認為仍然需要採取法律行動來施加壓力。”一種可能性是向美國哥倫比亞特區巡迴上訴法院上訴。 但也有一張外卡：消除航空汽油中鉛含量最大的實體可能是其唯一的生產商Innospec。 在2012中，tetraethyllead產生的收入是Innospec的776百萬美元的十分之一，低於90的2000百分比。 如今，四乙基鉛對航空汽油生產商的銷售僅佔Innospec業務的3百分比。 其餘來自阿爾及利亞，伊拉克和也門的客戶，他們仍然將添加劑混合到舊車的汽油中。 但隨著這些國家逐步淘汰，需求正在快速減少。 “一旦他們的煉油廠和機動車隊整理出來，[四葉草]就會消失，”Innospec的瓦特預測道。
目前，Watt表示該公司致力於保持其利物浦工廠的運行，直到有一個合適的100LL替代品。 然而，他承認，“如果我們不賺錢，我們顯然會採取不同的做法。”每年，Innospec向航空汽油生產商出售大約450,000加侖的四乙基鉛。 “但我們每年都在逐步減產[生產]，”瓦特說。 在美國以外，有大約60,000飛機需要航空汽油，但大多數都可以在世界其他地方隨時可用的沼氣上運行，而這些沼氣不會將乙醇與燃料混合。 “我們在航空市場的立場是，我們不希望長期從事這項業務，”他說。 “四乙基鉛沒有前途。”
所有更多的理由，敦促Lado，“現在正在進行逐步淘汰過程。 [美國環保署]正在浪費時間。 手寫在牆上，鉛是壞的，鉛是從這些飛機噴出的，而鉛必須走。“
* InnerSelf的標題和副標題
關於作者
OnEarth的特約編輯Michael Behar撰寫了有關冒險旅行，環境和科學創新的文章，包括Outside，Men's Journal，Mother Jones，Popular Science和Discover等雜誌。 以前，他是Wired的高級編輯和國家地理的科學編輯。 訪問他的網站 www.michaelbehar.com
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