这种表面上的冷漠似乎是美国环境保护署(U.S. Environmental Protection Agency)早期项目的无意后果，在该项目中，监管责任是根据一种污染物分配的。专注于减少指定的污染物，而未探索一项规定对其他污染物的潜在影响。近30年过去了，现在很明显，如果所有人都能获得健康的空气，就需要一种更全面的方法。
背景
1970年《清洁空气法》(Clean Air Act)成立后，美国环境保护署(U.S. Environmental Protection Agency)立即专注于减少三种与健康有关、不致癌的污染物的排放，这些污染物的烟柱通常可以在数英里外的天空中找到。颗粒物、硫氧化物和氮氧化物被称为“标准污染物”，因为它们符合该法案规定的特定健康标准，是首批监管方案的目标。减少其他两种标准污染物——一氧化碳和碳氢化合物——的努力被推迟了;两者都是隐形的，对公众来说不那么令人担忧。几年后铅也被列入了清单。将"碳氢化合物"列为标准污染物是很奇怪的，因为它所描述的一类有机物通常对公众健康没有影响。也许它最初被列为标准污染物只是为了让人们关注它在减少环境臭氧方面的作用，臭氧是一种令人担忧的污染物。
臭氧的独特之处在于它没有重要的人为来源。它作为另外两种空气污染物(有机气体和氮氧化物)的反应产物出现在大气中。早期的大气科学表明，环境臭氧的浓度对有机前体的可用性变化最为敏感。如果可用的有机反应物减少，臭氧水平就会下降。由于碳氢化合物只是能产生臭氧的种类几乎无限的有机气体中的一个子集，它被更广泛的术语取代，挥发性有机化合物或VOC。减少VOC的排放成为限制对流层臭氧的途径。
直到1976年，该机构才将注意力转向减少臭氧水平。1977年《清洁空气法修正案》的早期草案显示，新的条款将要求环保局扩大其监管计划，将减少臭氧纳入其中。环保局迅速作出反应，进行了小规模的重组，提供人员和资金，以规范大量挥发性有机化合物排放的工业来源。一个新的集团将专注于油漆和涂料行业;188BET竞彩另一些则处理来自化工和石油工业的VOC。
那些负责减少环境臭氧的人的注意力很快集中在燃气热氧化剂上;它们可以轻易地销毁95%或更多的交付给它们的VOC，需要很少的劳动力，而且可以简单而廉价地监测合规情况。热氧化剂很快被“认可”为可用的最佳技术。简单和相对便宜的遵从性监测程序(保持最低的火箱温度)使它们受到国家执法官员的喜爱，并帮助它们获得用户的接受。
在人们关注环境问题的早期，美国大量的清洁燃烧天然气被视为解决许多环境问题的办法。除了作为减少挥发性有机化合物(VOC)排放的顶级控制技术的声誉外，电厂还被敦促将燃油和燃煤锅炉改为“双燃料”能力，即允许使用天然气燃烧，以减少较重燃料的氮和硫氧化物的排放。天然气也被许多人认为是汽油作为汽车燃料的实际替代品。这两个市场(更不用说两个市场)都需要大量天然气，这证明未来的天然气短缺是不可想象的。
在制定某一行业的空气污染规则时，EPA确定了减少目标污染物排放的替代技术。提供最大减排的“监管替代方案”通常成为一项规则的基础，除非其成本效益比(每吨减排美元)超过某些先前确定的值。热氧化剂达到成本效益比的部分原因是天然气的普遍低成本反映了其似乎取之不尽的供应。因此，原子能机构制订了若干条例，其中热氧化剂是实现条例所要求的高破坏效率的基础，而且往往是唯一的手段。随着时间的推移，它们几乎成为各种针对VOC(或有害空气污染物，HAP, VOC的一个子集)的法规的通用基础，包括旨在实现最佳可用控制技术(BACT)、最低可实现排放率(LAER)、最大可用控制技术(MACT)和防止显著恶化(PSD)的法规。
对热氧化剂的高挥发性有机化合物破坏效率的执着，加上对不利的环境影响进行量化的复杂性，似乎使环境界对其使用的潜在不利因素视而不见。今天几乎没有关于热氧化剂排放的物种化数据，这一结论得到了证实。对三个国家机构的询问显示，除了新装置启动后不久所需的VOC破坏效率初始性能测试外，排放数据少得惊人。这一主要的空气污染控制技术的排放信息如此之少，这似乎是相当值得注意的。
如今，在VOC减少项目开始近30年后，仍不清楚该机构是否已经开发出一种更广泛的方法来检查监管替代方案的所谓“效益比”。“如果一项法规需要特定的控制技术，那么会引入什么新的污染?”“另一种监管方案将如何影响所有空气污染物的总排放量?”“对跨媒介污染(空气、水和固体废物)会有什么影响?”“需要特定控制技术的规则是否会对上游环境造成影响?”诚然，确定这些标准是困难的，但这种方法将大大改进仅仅根据与目标污染物相关的成本效益来断定一项管制的可接受性。
继续忽视控制装置作为污染源，将使评估一项管制的有效性或可取性的错误基础永久化。在某种程度上，对监管替代方案进行更彻底的检查应该量化第二代环境影响，如水的消耗和污染，不可再生资源的消耗，以及探测、钻探、精炼和输送控制系统使用的燃料的环境成本。
但是，至少应该通过合计目标污染源和每一种适合于污染物的替代控制装置的控制后排放来比较各种管制备选办法。似乎有一个戏剧性的权衡，一个不那么严格的标准将允许使用更清洁的控制技术，两者的结合绝对有利于环境。
更多的复杂性
在EPA成立后的30年里，用于检测空气污染及其影响的更复杂的工具显示，美国的空气污染问题远比最初想象的要复杂。与先前的假设相反，减少环境臭氧的最经济的方法是减少挥发性有机化合物前体的可用性，我们现在知道，在许多地区，挥发性有机化合物的本底水平如此之高，以至于环境臭氧对氮氧化物的变化更加敏感。美国环保署北卡罗莱纳州总部负责科学、政策和新项目的副主任约翰·巴赫曼(John Bachmann)在《EM杂志》2003年12月版上写道，环保署正在“重新思考”有关臭氧的传统智慧。他指出，“认识到自然来源(树木、植物、作物等)在区域范围内贡献了大量挥发性有机化合物，这意味着区域臭氧控制的重点需要着重于人工来源的氮氧化物，而不是非甲烷碳氢化合物(VOC)。”然而，该机构在最近为乙醇制造商制定规则时似乎没有考虑到这一点。2003年农业法案通过后不久，要求将汽油中的乙醇含量增加一倍，EPA(据报道是由塞拉俱乐部推动的)对许多乙醇工厂实施了一项规定，要求对某些挥发性有机化合物(也就是HAP)的破坏效率非常高。该控制水平适用于新厂和现有厂，除热氧化剂外不包括所有的控制选项。
强制使用热氧化剂明智吗?实际上，该规定使天然气成为制造乙醇的必需原料。国会强制要求在汽油中加入乙醇的一个主要原因是为了帮助减少美国对外国石油的依赖。从玉米中提取的乙醇是一种国内可再生资源。如下文所述，在乙醇的生产过程中使用天然气，顶多也只是让我们的能源需求受制于其他国家的不同组合。
此外，由于人们认为大多数乙醇工厂都位于玉米田附近，玉米是它们的主要原料来源，许多乙醇工厂很可能位于农村地区，那里的生物源性VOC背景水平很高。如果这是真的，原子能机构创造了巴赫曼先生所描述的情况，即热氧化剂产生的“人造”氧化氮副产物将使臭氧恶化，而以前由于没有氧化氮副产物，臭氧的形成受到限制。
看来原子能机构的科学研究正在超越其实际应用。据估计，目前投入使用的300种热氧化剂“等价物”中，有许多可能位于空气盆地中，它们的NOX排放会增加环境中的臭氧含量。
也很容易争辩说，直接或间接要求安装热氧化剂的法规与国会的意愿不一致。在1990年《清洁空气法修正案》第112条中，国会指示环境保护署制定HAP标准，要求“有害空气污染物排放的最大减少程度……(包括在可能的情况下禁止此类排放)署长考虑到实现此类减排的成本以及任何非空气质量的健康和环境影响和能源要求，确定对新的或现有源是可以实现的排放...."
显然，该机构对人造NO排放的新担忧X建议在某些地理区域强制使用热氧化剂会对空气质量、健康和环境产生影响。人们也可以得出这样的结论:当国会将“能源需求”和“实现成本”指定为四个考虑因素中的两个时，它就正确地预见到了美国国内燃料来源的显著减少，这两个因素将证明标准的严格程度是合理的。今天，很明显，在颁布要求使用热氧化剂的标准之前，天然气的成本和可用性(现在和未来)都应该得到考虑。重新审视过去的监管决定，量化它们目前的成本效益比、能源需求、不利环境影响和低能源替代方案，这似乎符合国家的最佳利益，具体如下所述。
燃料成本，消耗和可用性
在天然气的典型历史价格为每千立方英尺3美元的情况下，一台典型的热氧化剂以非常高的热效率处理50,000立方英尺的污染空气，每年消耗价值约25万美元的天然气。然而，在过去的两年里，天然气价格攀升到6美元，短暂达到10美元的峰值，然后回到6美元的水平，预计今年冬天将再次攀升到7.50美元。当然，这些较高的费用在二十多年前并没有用于计算工程处的成本效益比。在这些较高的价格下，5万立方米热氧化剂的燃料费用每年将增加到50万至85万美元。尽管这一增长发人深省，但当人们看到美国在获取能源方面面临的日益严峻的挑战时，成本问题就显得微不足道了。正如40年前美国越来越依赖外国石油资源一样，我们现在正处于依赖外国天然气的门槛上。2003年6月，美联储主席艾伦·格林斯潘在国会作证时，在提到国内和加拿大天然气产量下降时，警告依赖天然气的制造工厂和其他企业可能会因为供应紧张和价格上涨而关闭。“有些人已经这样做了，”他说。
Knight Ridder Newspapers曾报道，美国的天然气生产能力正接近一个时代的终结。根据文章#，美国已将特立尼达和多巴哥共和国作为液化天然气(LNG)的潜在供应商，并解释说，在过去几个月里，大多数运往西班牙的液化天然气都改道运往美国。从西班牙到美国需要16天，而从美国到西班牙只需要8天，而且“运往美国的运费也更高，”文章称。2004年初，Knight Ridder Newspapers#报道，2003年，玻利维亚政府计划向美国出口天然气，引发了一场公众起义，导致近60人死亡，总统也因此倒台。
为了经济地通过海上运输天然气，首先必须将其冷却到零下170华氏度以下进行液化。远洋油轮在运输过程中必须保持低温。需要特殊的卸载设备来重新气化低温液体。格林斯潘警告说，大量进口液化天然气所需的基础设施目前还不存在，应该迅速在所有三个海岸开始建设。随着我们转向海上天然气来源，显然，成本将会增加。唯一的问题是:多少钱?
也许更重要的是，人口不到世界5%的美国，在能源需求上比世界其他国家出价更高，还能坚持多久?当世界上超过20%的人口无法获得现代社会认为理所当然的能源服务，而中国和印度都在经历两位数的增长时，欠发达国家还会允许我们竞标多久?据《纽约时报》报道，“印度已经加入中国的行列，对石油的需求不断增长，这两个世界上人口最多的国家(占世界人口的37%)提高了能源价格，相互竞争，与全球能源公司竞争，争夺世界各地的石油和天然气。”
据报道，一种典型的热氧化剂燃烧的气体足以为近1500户家庭供暖，目前大约有300个这样的系统在运行，它们的总燃料需求将为一个100多万人口的城市供暖。随着供应量的减少(而且由于房主经历了过去两个冬天，价格已经在上涨)，将剩余的北美存款储存在全国各地的房屋中使用似乎是审慎的做法。
对热氧化剂的使用提出质疑的另一个原因是，全球对全球变暖的担忧日益加剧，人们的注意力集中在二氧化碳上。二氧化碳是一种温室气体，其大气浓度在2003年冬天创下了记录。当人们意识到热氧化剂在减少VOC方面的效率几乎被其产生二氧化碳的效率所掩盖时，对热氧化剂极高的破坏效率的迷恋就更加褪色了。热氧化剂释放的二氧化碳中，高达80%是燃料燃烧的产物(是污染物氧化产生的四倍多)，约为三吨CO2每吨天然气燃烧。
低能耗的替代品
上述令人困惑的现实为空气污染控制机构提供了多个理由，重新审视热氧化剂是理想的VOC(或HAP)控制系统的过去看法。这一点在污染控制领域尤为明显，他们逐渐对替代氧化技术产生了越来越多的信心。根据有机污染物的不同，生物氧化有时可以与热氧化剂在破坏VOC的效率上竞争，但对国家的天然气储量没有直接要求。这些空气污染控制系统利用微生物种群(来自后院堆肥堆)催化氧化VOC。虽然通常比热氧化剂的效率稍低，特别是在处理较大和更复杂的有机分子时，这种折衷是重要的，因为它们通常是无能量的。有些只需要足够的热量就能将入口空气温度提高到85华氏度左右。由于操作温度较低，没有副产物氮氧化物，CO2排放量很小，可能只有热氧化剂的20%，而且它们很少的能源需求不仅节省了燃料和燃料成本，而且还避免了与生产、精炼和运输热氧化剂所需燃料相关的环境成本。
自圣经时代以来，生物工艺就被用于发酵和发酵，半个多世纪以来一直被用于减少由VOC浓度低至十亿分之一而产生的令人讨厌的气味。最近，微生物已被化工和制药公司用于生产用于药品和化学品生产的化学品。
在类似的时期，一些公司已经开始应用各种微生物技术来保护环境。通过少数“生物氧化剂”制造商的努力，微生物控制空气污染的开创性工作的成果正在慢慢进入挥发性有机化合物控制装置的市场。表1说明了若干这种装置的破坏效率。
基于上述原因，政府和工业界都意识到，在可预见的未来(20年、50年或200年，取决于个人对子孙后代的关心)，环境挑战将需要资源，应联合起来充分利用自然界的天然可再生氧化剂。生物氧化剂是最有效的，可以与热氧化剂直接竞争，破坏水溶性、低分子量有机物(如乙醇工厂释放的甲醛、甲醇、乙醇和乙醛)。在最坏的情况下，进口VOC由百万分之几百的主要大型、复杂、防水化合物(如萘)组成，破坏效率可能平均略低。与所有控制技术一样，当入口浓度较低时，微生物氧化剂的破坏效率也会下降。
结论
回顾大量使用生物氧化剂对工业、环境和国家的好处是有启发意义的。它们不消耗化石燃料(尽管在某些情况下，进口气体必须加热到约85华氏度)，二氧化碳的形成是最小的(基本上与进口VOC的化学计量)，而且反应温度太低，无法产生no X ．政府对目标污染源的综合排放和用于限制其排放的热控制装置的认真调查可能会说服人们，在选定的空气污染法规(为微生物氧化打开大门)的严格程度上稍微降低几个百分点，就会导致空气污染下降。目标源排放的轻微增加可能被控制装置排放的减少所抵消。
当给生物氧化剂喂食小的水溶性分子时，即乙醇工业排放的那种分子时，生物氧化剂的效果最好。由于从玉米中提取乙醇本身就是一个生物过程，因此该行业习惯于依赖微生物化学。美国能源部或环境保护署(或两者)仔细检查这两种技术看似理想的结合，似乎符合国家的最大利益。
引用:
1美联社，刊载于2003年夏季和冬季(6月11日和12月13日)和2004年春季的《罗利新闻与观察家》上。< p >2美联社2003年6月11日刊登在《罗利新闻与观察家报》上。3 Knight Ridder Newspapers, 2003年11月3日发表在《罗利新闻与观察家》上。
4 Knight Ridder Newspapers, 2004年2月6日发表在《罗利新闻与观察家》上。
5 .埃克森美孚公司的杂志《灯》。
据《罗利新闻与观察家报》2005年2月21日报道。
7美联社2004年3月21日刊登在《罗利新闻与观察家报》上。
