研究顯示,汽車產(chǎn)生的一種物質(zhì)比柴油煙霧的毒性更大

暴露于空氣污染與周圍700 萬(wàn)全世界每年的過(guò)早死亡人數(shù)。當(dāng)我們想到城市空氣污染時(shí),柴油機(jī)尾氣排放通常被描繪成罪魁禍?zhǔn)住@是正確的,因?yàn)?a>以前的研究結(jié)果.然而我們的最新研究表明剎車片上的灰塵可能對(duì)我們的肺部更有害。

道路、輪胎和制動(dòng)器磨損產(chǎn)生的灰塵,稱為“非廢氣排放”現(xiàn)在是道路運(yùn)輸?shù)闹饕欧蓬愋停^(guò)了廢氣排放遍布許多歐洲國(guó)家.

其中,制動(dòng)粉塵通常是主要來(lái)源,但尚未受到監(jiān)管。與柴油機(jī)尾氣粉塵相比,人們對(duì)制動(dòng)粉塵的潛在健康影響知之甚少。

(理查德·德魯里/蓋蒂圖片社)

我們成長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)室中的細(xì)胞模擬肺內(nèi)膜,并將這些細(xì)胞暴露在制動(dòng)粉塵和柴油機(jī)尾氣粉塵中。通過(guò)與肺部疾病相關(guān)的不同措施,制動(dòng)粉塵被證明對(duì)這些細(xì)胞的危害要大得多,例如癌癥和哮喘。有趣的是,我們發(fā)現(xiàn)從制動(dòng)粉塵中去除銅可以減少這些影響。

盡管如此,英國(guó)目前的車輛法規(guī)僅針對(duì)廢氣排放.我們的研究結(jié)果表明,也迫切需要考慮對(duì)非廢氣排放的監(jiān)管。重新配制剎車片可能是減少這些排放物帶來(lái)的潛在健康負(fù)擔(dān)的一種方法。

剎車片以前含有石棉纖維以應(yīng)對(duì)過(guò)熱。然而,石棉在英國(guó)于 10 月 1 日被禁止使用1999因?yàn)榕c肺部疾病有關(guān)。這導(dǎo)致汽車行業(yè)設(shè)計(jì)了新的剎車片襯片,包括非有機(jī)石棉 (NAO)當(dāng)今車輛中常用的剎車片。

我們比較了不同剎車片類型磨損造成的灰塵危害。具有諷刺意味的是,我們發(fā)現(xiàn),與其他墊類型的灰塵相比,用于替代含石棉墊的 NAO 墊的灰塵對(duì)肺細(xì)胞的毒性最大,而且與柴油機(jī)尾氣粉塵相比也是如此。

對(duì)我們暴露細(xì)胞的一些影響與肺癌、肺纖維化(肺瘢痕形成)、哮喘和慢性阻塞性肺病等疾病有關(guān)。

在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中收集了來(lái)自四種不同剎車片類型的制動(dòng)磨損顆粒物 (PM) 以及柴油機(jī)尾氣 PM。鑒于 PM2.5-0.1 可以到達(dá)肺泡,我們研究了載體衍生的 PM 類型在肺泡 II 型上皮細(xì)胞的淹沒(méi)培養(yǎng)中的差異效應(yīng)。(Parkin 等人,顆粒和纖維毒理學(xué), 2025)

先前的研究表明,空氣污染顆粒中的金屬可能具有毒性作用.我們測(cè)量了不同類型的制動(dòng)粉塵和柴油機(jī)尾氣粉塵中的金屬含量。AI 技術(shù)確定高銅含量是 NAO 剎車片制動(dòng)粉塵的決定性特征。

我們還發(fā)現(xiàn)這種銅可以進(jìn)入暴露的肺細(xì)胞內(nèi)部。最有趣的是,當(dāng)我們用化學(xué)物質(zhì)處理這種制動(dòng)粉塵以中和銅時(shí),其毒性作用減弱了。這表明銅至少導(dǎo)致了這種粉塵的一些有害特性。

幾乎一半我們呼吸的空氣中的所有銅來(lái)自制動(dòng)器和輪胎磨損。其他研究小組進(jìn)行的各種研究發(fā)現(xiàn),暴露于高濃度銅與肺功能受損總體死亡風(fēng)險(xiǎn).

電動(dòng)汽車并不完美

有一個(gè)大量證據(jù)表明空氣中的灰塵對(duì)我們的健康有害。不幸的是,雖然改用電動(dòng)汽車 (EV) 將消除廢氣排放,包括有毒氣體和灰塵,但它不會(huì)消除道路、輪胎和制動(dòng)灰塵。

研究表明,由于電動(dòng)汽車往往更重,因此產(chǎn)生的非廢氣粉塵比汽油或柴油車輛– 零排放標(biāo)簽顯然不準(zhǔn)確。

一些電動(dòng)汽車配備了再生制動(dòng)允許發(fā)動(dòng)機(jī)充當(dāng)發(fā)電機(jī),減慢汽車速度的系統(tǒng)。然而,電動(dòng)汽車仍然配備了摩擦制動(dòng)系統(tǒng),這有助于使汽車完全停止,因此它們?nèi)匀粫?huì)產(chǎn)生制動(dòng)粉塵。

即將到來(lái)的歐 7 排放標(biāo)準(zhǔn)這將介紹2026 年 11 月將限制制動(dòng)粉塵排放,這可能會(huì)刺激創(chuàng)新以開發(fā)新的制動(dòng)材料集塵機(jī)制.他們還可能特別關(guān)注交通平靜和道路設(shè)計(jì),以盡量減少走走停停和激進(jìn)的駕駛方式——這兩者都會(huì)增加制動(dòng)粉塵的排放.

新的剎車片配方可能會(huì)減少粉塵排放的總水平,或者可能旨在排除有毒成分,類似于以前消除石棉的方式。

值得注意的是,在美國(guó),加利福尼亞州和華盛頓州都通過(guò)了立法降低銅含量在剎車片中,盡管這主要是為了應(yīng)對(duì)對(duì)銅從制動(dòng)粉塵徑流到水道中,影響水生生物的擔(dān)憂。

非廢氣排放物無(wú)處不在,構(gòu)成了約 60%在英國(guó)所有車輛衍生的污染顆粒中。對(duì)我們來(lái)說(shuō),重要的是要認(rèn)識(shí)到,沒(méi)有空氣污染物是已確定的安全暴露水平.

隨著我們轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車,科學(xué)和法規(guī)必須像對(duì)待排氣管排放一樣認(rèn)真對(duì)待這些排放物。

詹姆斯·帕金, 研究員, 空氣污染,南安普敦大學(xué)馬特·洛克沙姆, 醫(yī)學(xué)院教授研究員,南安普敦大學(xué)

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