肖少軒、王新明等-EP:隧道測試揭示機動車尾氣排放硝基多環(huán)芳烴(NPAHs)“量降毒升”
?硝基多環(huán)芳烴(NPAHs)是一類具有強致突變性、致癌性的有機污染物。盡管在大氣顆粒物中質(zhì)量占比極低,NPAHs的潛在健康危害往往與其質(zhì)量濃度不成正比。近年來,隨著機動車排放標準不斷升級,常規(guī)污染物(如氮氧化物)和非常規(guī)毒害物(如多環(huán)芳烴)的排放顯著下降。機動車尾氣是NPAHs的一個重要排放源,更嚴格排放標準是否有效降低了NPAHs這類高毒性物質(zhì)的排放量及其健康風險?
?針對這一問題,中國科學院廣州地球化學研究所王新明研究員團隊,通過2014年與2019年在廣州珠江隧道開展的對比觀測,量化了實際道路車流顆粒相NPAHs的排放量及其潛在毒性變化情況。
?研究結(jié)果顯示,2014-2019期間,車流多環(huán)芳烴(PAHs)的平均排放因子從45.22降至11.39 μg km-1?veh-1,降幅達74.8%;NPAHs平均排放因子從7.06降至2.98 μg km-1?veh-1,降幅為57.8%。然而,與排放量的下降相反,車流排放NPAHs的總致癌毒性(以苯并[a]芘毒性當量TEQBaP計)反而升高,增幅達28.3%(從2.69至3.45 μg km-1?veh-1)。這種“量降毒升”的現(xiàn)象表明,單純依賴質(zhì)量濃度作為控制指標已無法準確反映真實健康風險。
?進一步分析發(fā)現(xiàn),雖然NPAHs排放總量下降,但化學組分發(fā)生了改變:部分低毒性物種大幅減少,而高毒性物種(如二硝基芘類,特別是1,8-二硝基芘和2,8-二硝基二苯并噻吩等)增高(增幅達40-233%)。這些高毒性物種權(quán)重的增加,抵消了總量減排帶來的健康收益。
?源解析分析證實,柴油車是造成這一現(xiàn)象的重要因素。2019年柴油車僅占車流數(shù)量的3.3%,卻貢獻了約91.0%的NPAHs排放總量。這一結(jié)果表明,柴油車尾氣排放控制對NPAHs減排有決定性影響,但控制技術(shù)可能要考慮高毒性副產(chǎn)物生成。
?本研究受到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金及廣東省科技廳等項目資助。相關研究成果已被環(huán)境科學領域期刊Environmental?Pollution接收。
?論文信息:Xiao, S. (肖少軒), Zhang, R. (張潤琪), Song, W. (宋偉), Zhang, Y. (張艷利), and Wang, X.* (王新明). Emission standard upgrades decouple nitro-PAH mass from toxicity in real-world fleets. Environmental Pollution 2025,?390, 127482. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2025.127482

圖1:2014年與2019年隧道觀測期間車流量構(gòu)成與NPAHs排放因子的日變化特征對比

圖2:NPAHs排放的“質(zhì)量譜”(左)與“毒性譜”(右)對比(圖a, c代表2014年;圖b, d代表2019年)

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