美國聯邦政府和航空業之間的協作使得航空排放物減少，但是增長的空中交通部分地抵消了這種減少。美國聯邦航空局（FAA）和國家航空航天局（NASA）、環境保護局（EPA）及其他各方一起努力，希望把目前的空中交通管制系統轉換成新一代航空運輸系統（NextGen），提高國家空域系統的效率、安全水平和容量，同時減少航空排放物。這些努力包括能夠減少航空排放物的新技術和空中交通程序。減少航空排放物是重要的，既能將它們對健康和環境的不利影響降到最小，又能減少公眾對約束機場基礎設施和航空運營擴展的航空排放物的關注。 
　　航空排放物的范圍和種類
　　航空活動使得空氣受到污染，產生了引起氣候變化的溫室氣體。飛機產生的排放物占了航空排放物的70％—80％，航空排放物主要影響3000英尺以下的空氣質量，增加了較高空的溫室氣體。在地面，機場運行（包括進出機場的機動車輛）、地面服務設備以及焚化爐和鍋爐等，也產生排放物。總之，機場附近的飛機運行和機場其他來源產生排放物，如一氧化碳、氧化硫、微粒物質、氧化氮、未燃碳氫化合物、危險的空氣污染物和臭氧，污染空氣。另外，這些來源排放二氧化碳和其他溫室氣體，使得氣候變化，但是高空大氣中的飛機運行是航空溫室氣體的主要來源。二氧化碳是主要的飛機排放物和對氣候變化影響最大的因素，它在大氣中可存在100多年。而且，飛機排放的其他氣體和粒子——包括水蒸氣、氧化氮、煙灰、凝結尾、硫酸鹽——也對氣候有影響，但是，這種影響的大小還是未知數。
　　目前，航空在空氣污染物和溫室氣體排放物中占的比例是不大的。在美國，航空排放物占了全國空氣污染的不到1％，但是在機場附近，它們對空氣質量有更大的影響。另外，航空占了美國總的溫室氣體排放物的約2.7％。
　　當空中交通增加時，航空對空氣污染和氣候變化的影響也增加了，盡管正在進行燃油效率的改進。另外，當更高的燃油效率、更安靜的飛機發動機投入服務，航空對空氣質量的影響正在改變。新的飛機發動機技術已經減少了燃油消耗、噪聲和大多數污染物的排放，但是氧化氮排放物沒有同等程度減少，而氧化氮會導致臭氧形成。如果飛機排放技術和空中交通管理沒有改進的話，到2025年，航空氧化氮排放物將增加90％，其他空氣污染物的排放也將增加。加之，航空溫室氣體排放和對氣候變化的潛在影響預計將增加。估計飛機排放物每年可能增加3％，超過了通過技術改進達到的排放物減少速度。而且，就像從其他來源排放物的減少一樣，航空對氣候變化的影響可能比例更大。噴氣飛機仍然不能使用足夠數量的替代燃油，這些替代燃油用于一些其他用途，因此航空業仍然不能采用這種方法來減少它的溫室氣體排放。
　　航空排放物，像其他易燃排放物一樣，包括影響健康的污染物。雖然判斷任何一種來源的污染對健康的影響是困難的，但是飛機發動機產生的氧化氮導致了臭氧的形成，而臭氧是美國和其他工業化國家最受關注的空氣污染。臭氧使呼吸疾病惡化。美國國家研究委員會小組最近推斷，有強有力的證據證明，即使是短時間暴露在臭氧中，也很可能導致患有哮喘、心臟病和其他疾病的人過早死亡。隨著飛機燃油效率的改進和預計的因此引起的氧化氮排放物的增加，航空可能導致更多的臭氧形成。另外，航空也與其他空氣污染物有關，如危險的空氣污染物，包括苯和甲醛、微粒物質，所有這些都對健康有不利影響。
　　飛機運行排放在大氣中的二氧化碳和其他溫室氣體排放物，和逐漸上升到大氣中的地面航空排放物一起，導致了全球變暖和氣候改變。氣候改變影響降水量、海平面、風和氣溫，這些變化反過來又將愈加影響全球的經濟和基礎設施。
　　美國減少航空排放物的努力
　　如果能有效實施美國聯邦政府的兩個主要行動，將有助于減少航空排放物。這兩個主要行動是：近期的NextGen行動和遠期完全實現NextGen、減少飛機排放物的研發項目部署。NextGen行動主要是為了提高航空系統的效率，以處理預期的空中交通的增長，但是這些行動也有助于減少航空排放物。另外，聯邦政府有合適的遠期研發項目以改進對航空排放物影響的科學理解，以此作出關于減少排放物戰略、探究可能的減少排放物替代燃料、研發NextGen和減少飛機排放物的技術的決定。
　　1.NextGen可能有助于減少排放物
　　作為NextGen提高飛機運行效率的一部分研發的技術和程序，也能減少飛機排放物。NextGen的實施能使飛機的溫室氣體排放物減少12％。NextGen的核心技術，是自動相關監視－廣播（ADS-B）衛星飛機航行系統。ADS-B和其他航行技術一起，能夠更加精確地控制飛機的航路飛行、進近和下降。ADS-B將允許飛機之間更近、更安全的間隔，及更直達的航線，這將提高飛機燃油效率、減少二氧化碳排放。這種改進的控制將推進空中交通管制程序的應用，減少社區受到航空排放和噪聲的影響。持續下降到港（CDA）程序使得飛機在向目的地機場進近時能在巡航高度保持更長時間，使用更少的動力，因此減少了著陸期間的排放物和噪聲。少數機場已經把CDA應用到了它們的運營中。例如，在洛杉磯國際機場，在該機場的標準終端進近中，近25％的著陸應用CDA程序。另外，聯合包裹服務公司計劃開始在其樞紐運營中應用路易維爾國際機場設計和試驗的夜間CDA程序。
　　兩個密切相關的NextGen行動——區域導航（RNAV）和所需導航性能（RNP），為飛行員提供了增強的導航能力，可能改變航空對環境的影響。RNAV設備能夠計算飛機的位置、實際航跡和地速，然后提供飛行員選擇的航線上的有價值的信息。RNP將使得飛機在避開居民區的精確航線上下降，降低燃油消耗量，減少二氧化碳和氧化氮的排放。目前，超過350個RNAV/RNP程序在54家機場應用，包括達拉斯/沃斯堡國際機場、邁阿密國際機場、華盛頓杜勒斯機場和亞特蘭大哈茨菲爾德機場。
　　還有另一個NextGen行動——高密度終端和機場運行，目的在于改進繁忙機場的飛機運行效率，在這個過程中，也減少了排放物。在高密度機場，使用跑道的需求是很多的，到港和離港在多條跑道上發生。到港、離港和滑行運行的結合可能導致擁擠，反過來當飛機等待起飛和著陸時，又會產生延誤、排放物和噪聲。根據FAA剛開始實施的高密度終端和機場運行行動，從不同方向到港和離港的飛機將被分配給多條跑道，即使天氣不好、能見度低，飛機也能安全地進入持續的流量中。為了保證安全的間隔，這些機場將需要增強導航能力和管制員利用增強的自動化。根據該行動，飛機也將效率更高地在地面上運動，應用程序減少間隔需求，增大進出繁忙大都市空域的空中交通流量。效率更高的飛機運動將增加燃油效率、減少排放物和噪聲。雖然該行動的實施是在早期階段，但是FAA已經確定了需要的研發工作以推進該行動。
　　NextGen計劃的技術和程序也有助于提高美國和其他國家之間的航班效率，進一步減少排放物，尤其是溫室氣體。計劃在2008年秋季開始的一個試驗項目，稱之為“大西洋減少排放物協同行動（AIRE）”，由FAA、歐洲委員會、波音公司、空客公司發起，將包括改進飛機離港和到港期間機場場面程序以及飛機在大洋上空巡航程序的門到門的試驗。一些被試驗的程序將應用如ADS-B技術。同樣，亞洲和南太平洋減少排放物的行動（ASPIRE）今年年初發起，涉及美國、澳大利亞和新西蘭。
　　2.聯邦研發行動著重于解決航空排放物的遠期方法
　　通過過去的研發努力，聯邦政府和航空業已經在減少飛機的一些排放物（如二氧化碳）上取得了較大成績，聯邦官方和航空業專家認為這些努力是達到遠期進一步減少排放物的最有效的方法。作為白宮科學技術政策辦公室發布的航空研發國家計劃的一部分，聯邦政府支持對航空排放物的一種綜合研發方法，該方法涉及FAA、NASA和其他聯邦機構。根據FAA，這種方法包括努力改進對航空排放物的種類和影響的科學理解，因此研發燃油效率更高的飛機、可減少飛機排放物的替代燃油以及進一步提高航空運行效率的空中交通管理技術。NASA、航空業和學術界在該項工作中起了重要作用。但是很顯然，突破技術（如排放較少溫室氣體和空氣污染物的高燃油效率飛機發動機）的研發是昂貴的，進行這項研究，并在新飛機設計上應用新技術及把這些新飛機引進機隊可能要花費很長的時間。成功地研發這些新技術，也需要航空業各利益相關方的支持和合作。
　�。�1）FAA支持改進對航空排放物的科學理解及可替代燃油的研究。
　　通過提高飛機制造商、飛機營運人和政策制定者評估替代燃油政策措施的環境利益和成本的能力，改進對航空排放物的科學理解有助于指導降低排放物方法的研發。這樣一個評估能使得可替代燃油的選擇達到最大的凈環境利益。例如，一種技術可能大大提高了燃油效率，但是比另一種燃油效率低一些的技術產生更多的氧化氮排放物�？傮w來說，成本效益分析可能指出燃油效率較低的技術將對環境產生更大的凈利益。
　　FAA目前支持幾項最近的聯邦工作：通過改進排放物措施技術和建模能力，更好地量化航空排放物及其影響。航空運輸噪聲和排放物降低合作（PARTNER）中心包括了航空公司、飛機、發動機制造商的代表和航空環境研究專家。該團隊工作是測量飛機排放物，評估航空排放物和噪聲對人的健康風險。例如，研究人員正在研發一套綜合的分析工具，包括環境設計空間、航空環境設計工具和航空環境組合管理工具3個分析工具，能夠被用來確定噪聲和排放物之間的相互關系。從這3個工具得來的數據將與航空環境設計工具一起，用來評估航空環境政策的利益和成本。另一個研發行動——機場合作研究項目（ACRP），對航空排放和機場面臨的其他環境問題進行應用研究。該項目由國家科學學會管理，根據與FAA的協議，FAA在2007年與今年共為該項目提供了1000萬美元。
　�。�2）NASA進行基礎的航空研發工作支持NextGen，包括有助于減少排放物的努力。
　　NASA很大部分的航空研發項目是研制實施NextGen的關鍵技術，以及飛機和發動機新技術，這兩者都能有助于減少航空排放物。
　　NASA有3個主要的航空研究項目——基礎航空、航空安全和空域系統，它們中的每一個都直接充分地支持NextGen的實施。例如，空域系統項目支持NextGen的空中交通管理技術研究，和消除環境和性能障礙（如噪聲和排放物，能夠限制適應預期空中交通增長需要的容量增加）的基礎航空項目。
　　NASA也與飛機和飛機發動機制造商一起工作，提高燃油效率，減少排放物。它們的努力使得飛機發動機和機身技術取得了大的進步，NASA的減少排放物技術研發工作仍在繼續。NASA已經設立了減少溫室氣體、氧化氮和噪聲的技術目標，已經成為了美國國家航空計劃的一部分。例如，該計劃包括研發在飛機著陸和起飛期間，產生的氧化氮排放物比國際民航組織（ICAO）目前標準低70％的技術。該計劃也設立了燃油效率增加（因此減少了溫室氣體排放）33％的目標，這些技術將引入新一代飛機中。
　　從較長期（2020年）來說，NASA正在研發用于先進的下一代飛機——混合型機翼機身飛機的工具和技術。這些飛機的排放將比ICAO的著陸和起飛期間氧化氮排放標準少80％，燃油消耗比目前的飛機低40％。美國飛機和發動機制造業也已設立了減少行業計劃生產的發動機排放物的目標。航空業協會成員已經設立了在下一代飛機中減少15％的二氧化碳排放物，同時繼續大幅減少氧化氮排放物和噪聲的目標。