美国联邦政府和航空业之间的协作使得航空排放物减少，但是增长的空中交通部分地抵消了这种减少。美国联邦航空局（FAA）和国家航空航天局（NASA）、环境保护局（EPA）及其他各方一起努力，希望把目前的空中交通管制系统转换成新一代航空运输系统（NextGen），提高国家空域系统的效率、安全水平和容量，同时减少航空排放物。这些努力包括能够减少航空排放物的新技术和空中交通程序。减少航空排放物是重要的，既能将它们对健康和环境的不利影响降到最小，又能减少公众对约束机场基础设施和航空运营扩展的航空排放物的关注。 
　　航空排放物的范围和种类
　　航空活动使得空气受到污染，产生了引起气候变化的温室气体。飞机产生的排放物占了航空排放物的70％—80％，航空排放物主要影响3000英尺以下的空气质量，增加了较高空的温室气体。在地面，机场运行（包括进出机场的机动车辆）、地面服务设备以及焚化炉和锅炉等，也产生排放物。总之，机场附近的飞机运行和机场其他来源产生排放物，如一氧化碳、氧化硫、微粒物质、氧化氮、未燃碳氢化合物、危险的空气污染物和臭氧，污染空气。另外，这些来源排放二氧化碳和其他温室气体，使得气候变化，但是高空大气中的飞机运行是航空温室气体的主要来源。二氧化碳是主要的飞机排放物和对气候变化影响最大的因素，它在大气中可存在100多年。而且，飞机排放的其他气体和粒子——包括水蒸气、氧化氮、烟灰、凝结尾、硫酸盐——也对气候有影响，但是，这种影响的大小还是未知数。
　　目前，航空在空气污染物和温室气体排放物中占的比例是不大的。在美国，航空排放物占了全国空气污染的不到1％，但是在机场附近，它们对空气质量有更大的影响。另外，航空占了美国总的温室气体排放物的约2.7％。
　　当空中交通增加时，航空对空气污染和气候变化的影响也增加了，尽管正在进行燃油效率的改进。另外，当更高的燃油效率、更安静的飞机发动机投入服务，航空对空气质量的影响正在改变。新的飞机发动机技术已经减少了燃油消耗、噪声和大多数污染物的排放，但是氧化氮排放物没有同等程度减少，而氧化氮会导致臭氧形成。如果飞机排放技术和空中交通管理没有改进的话，到2025年，航空氧化氮排放物将增加90％，其他空气污染物的排放也将增加。加之，航空温室气体排放和对气候变化的潜在影响预计将增加。估计飞机排放物每年可能增加3％，超过了通过技术改进达到的排放物减少速度。而且，就像从其他来源排放物的减少一样，航空对气候变化的影响可能比例更大。喷气飞机仍然不能使用足够数量的替代燃油，这些替代燃油用于一些其他用途，因此航空业仍然不能采用这种方法来减少它的温室气体排放。
　　航空排放物，像其他易燃排放物一样，包括影响健康的污染物。虽然判断任何一种来源的污染对健康的影响是困难的，但是飞机发动机产生的氧化氮导致了臭氧的形成，而臭氧是美国和其他工业化国家最受关注的空气污染。臭氧使呼吸疾病恶化。美国国家研究委员会小组最近推断，有强有力的证据证明，即使是短时间暴露在臭氧中，也很可能导致患有哮喘、心脏病和其他疾病的人过早死亡。随着飞机燃油效率的改进和预计的因此引起的氧化氮排放物的增加，航空可能导致更多的臭氧形成。另外，航空也与其他空气污染物有关，如危险的空气污染物，包括苯和甲醛、微粒物质，所有这些都对健康有不利影响。
　　飞机运行排放在大气中的二氧化碳和其他温室气体排放物，和逐渐上升到大气中的地面航空排放物一起，导致了全球变暖和气候改变。气候改变影响降水量、海平面、风和气温，这些变化反过来又将愈加影响全球的经济和基础设施。
　　美国减少航空排放物的努力
　　如果能有效实施美国联邦政府的两个主要行动，将有助于减少航空排放物。这两个主要行动是：近期的NextGen行动和远期完全实现NextGen、减少飞机排放物的研发项目部署。NextGen行动主要是为了提高航空系统的效率，以处理预期的空中交通的增长，但是这些行动也有助于减少航空排放物。另外，联邦政府有合适的远期研发项目以改进对航空排放物影响的科学理解，以此作出关于减少排放物战略、探究可能的减少排放物替代燃料、研发NextGen和减少飞机排放物的技术的决定。
　　1.NextGen可能有助于减少排放物
　　作为NextGen提高飞机运行效率的一部分研发的技术和程序，也能减少飞机排放物。NextGen的实施能使飞机的温室气体排放物减少12％。NextGen的核心技术，是自动相关监视－广播（ADS-B）卫星飞机航行系统。ADS-B和其他航行技术一起，能够更加精确地控制飞机的航路飞行、进近和下降。ADS-B将允许飞机之间更近、更安全的间隔，及更直达的航线，这将提高飞机燃油效率、减少二氧化碳排放。这种改进的控制将推进空中交通管制程序的应用，减少社区受到航空排放和噪声的影响。持续下降到港（CDA）程序使得飞机在向目的地机场进近时能在巡航高度保持更长时间，使用更少的动力，因此减少了着陆期间的排放物和噪声。少数机场已经把CDA应用到了它们的运营中。例如，在洛杉矶国际机场，在该机场的标准终端进近中，近25％的着陆应用CDA程序。另外，联合包裹服务公司计划开始在其枢纽运营中应用路易维尔国际机场设计和试验的夜间CDA程序。
　　两个密切相关的NextGen行动——区域导航（RNAV）和所需导航性能（RNP），为飞行员提供了增强的导航能力，可能改变航空对环境的影响。RNAV设备能够计算飞机的位置、实际航迹和地速，然后提供飞行员选择的航线上的有价值的信息。RNP将使得飞机在避开居民区的精确航线上下降，降低燃油消耗量，减少二氧化碳和氧化氮的排放。目前，超过350个RNAV/RNP程序在54家机场应用，包括达拉斯/沃斯堡国际机场、迈阿密国际机场、华盛顿杜勒斯机场和亚特兰大哈茨菲尔德机场。
　　还有另一个NextGen行动——高密度终端和机场运行，目的在于改进繁忙机场的飞机运行效率，在这个过程中，也减少了排放物。在高密度机场，使用跑道的需求是很多的，到港和离港在多条跑道上发生。到港、离港和滑行运行的结合可能导致拥挤，反过来当飞机等待起飞和着陆时，又会产生延误、排放物和噪声。根据FAA刚开始实施的高密度终端和机场运行行动，从不同方向到港和离港的飞机将被分配给多条跑道，即使天气不好、能见度低，飞机也能安全地进入持续的流量中。为了保证安全的间隔，这些机场将需要增强导航能力和管制员利用增强的自动化。根据该行动，飞机也将效率更高地在地面上运动，应用程序减少间隔需求，增大进出繁忙大都市空域的空中交通流量。效率更高的飞机运动将增加燃油效率、减少排放物和噪声。虽然该行动的实施是在早期阶段，但是FAA已经确定了需要的研发工作以推进该行动。
　　NextGen计划的技术和程序也有助于提高美国和其他国家之间的航班效率，进一步减少排放物，尤其是温室气体。计划在2008年秋季开始的一个试验项目，称之为“大西洋减少排放物协同行动（AIRE）”，由FAA、欧洲委员会、波音公司、空客公司发起，将包括改进飞机离港和到港期间机场场面程序以及飞机在大洋上空巡航程序的门到门的试验。一些被试验的程序将应用如ADS-B技术。同样，亚洲和南太平洋减少排放物的行动（ASPIRE）今年年初发起，涉及美国、澳大利亚和新西兰。
　　2.联邦研发行动着重于解决航空排放物的远期方法
　　通过过去的研发努力，联邦政府和航空业已经在减少飞机的一些排放物（如二氧化碳）上取得了较大成绩，联邦官方和航空业专家认为这些努力是达到远期进一步减少排放物的最有效的方法。作为白宫科学技术政策办公室发布的航空研发国家计划的一部分，联邦政府支持对航空排放物的一种综合研发方法，该方法涉及FAA、NASA和其他联邦机构。根据FAA，这种方法包括努力改进对航空排放物的种类和影响的科学理解，因此研发燃油效率更高的飞机、可减少飞机排放物的替代燃油以及进一步提高航空运行效率的空中交通管理技术。NASA、航空业和学术界在该项工作中起了重要作用。但是很显然，突破技术（如排放较少温室气体和空气污染物的高燃油效率飞机发动机）的研发是昂贵的，进行这项研究，并在新飞机设计上应用新技术及把这些新飞机引进机队可能要花费很长的时间。成功地研发这些新技术，也需要航空业各利益相关方的支持和合作。
　　（1）FAA支持改进对航空排放物的科学理解及可替代燃油的研究。
　　通过提高飞机制造商、飞机营运人和政策制定者评估替代燃油政策措施的环境利益和成本的能力，改进对航空排放物的科学理解有助于指导降低排放物方法的研发。这样一个评估能使得可替代燃油的选择达到最大的净环境利益。例如，一种技术可能大大提高了燃油效率，但是比另一种燃油效率低一些的技术产生更多的氧化氮排放物。总体来说，成本效益分析可能指出燃油效率较低的技术将对环境产生更大的净利益。
　　FAA目前支持几项最近的联邦工作：通过改进排放物措施技术和建模能力，更好地量化航空排放物及其影响。航空运输噪声和排放物降低合作（PARTNER）中心包括了航空公司、飞机、发动机制造商的代表和航空环境研究专家。该团队工作是测量飞机排放物，评估航空排放物和噪声对人的健康风险。例如，研究人员正在研发一套综合的分析工具，包括环境设计空间、航空环境设计工具和航空环境组合管理工具3个分析工具，能够被用来确定噪声和排放物之间的相互关系。从这3个工具得来的数据将与航空环境设计工具一起，用来评估航空环境政策的利益和成本。另一个研发行动——机场合作研究项目（ACRP），对航空排放和机场面临的其他环境问题进行应用研究。该项目由国家科学学会管理，根据与FAA的协议，FAA在2007年与今年共为该项目提供了1000万美元。
　　（2）NASA进行基础的航空研发工作支持NextGen，包括有助于减少排放物的努力。
　　NASA很大部分的航空研发项目是研制实施NextGen的关键技术，以及飞机和发动机新技术，这两者都能有助于减少航空排放物。
　　NASA有3个主要的航空研究项目——基础航空、航空安全和空域系统，它们中的每一个都直接充分地支持NextGen的实施。例如，空域系统项目支持NextGen的空中交通管理技术研究，和消除环境和性能障碍（如噪声和排放物，能够限制适应预期空中交通增长需要的容量增加）的基础航空项目。
　　NASA也与飞机和飞机发动机制造商一起工作，提高燃油效率，减少排放物。它们的努力使得飞机发动机和机身技术取得了大的进步，NASA的减少排放物技术研发工作仍在继续。NASA已经设立了减少温室气体、氧化氮和噪声的技术目标，已经成为了美国国家航空计划的一部分。例如，该计划包括研发在飞机着陆和起飞期间，产生的氧化氮排放物比国际民航组织（ICAO）目前标准低70％的技术。该计划也设立了燃油效率增加（因此减少了温室气体排放）33％的目标，这些技术将引入新一代飞机中。
　　从较长期（2020年）来说，NASA正在研发用于先进的下一代飞机——混合型机翼机身飞机的工具和技术。这些飞机的排放将比ICAO的着陆和起飞期间氧化氮排放标准少80％，燃油消耗比目前的飞机低40％。美国飞机和发动机制造业也已设立了减少行业计划生产的发动机排放物的目标。航空业协会成员已经设立了在下一代飞机中减少15％的二氧化碳排放物，同时继续大幅减少氧化氮排放物和噪声的目标。