肖少軒、王新明等-EP:隧道測(cè)試揭示機(jī)動(dòng)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(qiáng)致突變性、致癌性的有機(jī)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(lái),隨著機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)不斷升級(jí),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(jī)動(dòng)車尾氣是NPAHs的一個(gè)重要排放源,更嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)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(fēng)險(xiǎn)?
?針對(duì)這一問(wèn)題,中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所王新明研究員團(tuán)隊(duì),通過(guò)2014年與2019年在廣州珠江隧道開(kāi)展的對(duì)比觀測(cè),量化了實(shí)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(dá)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(dāng)量TEQBaP計(jì))反而升高,增幅達(dá)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(biāo)已無(wú)法準(zhǔn)確反映真實(shí)健康風(fēng)險(xiǎn)。
?進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),雖然NPAHs排放總量下降,但化學(xué)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(dá)40-233%)。這些高毒性物種權(quán)重的增加,抵消了總量減排帶來(lái)的健康收益。
?源解析分析證實(shí),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(xiàn)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(duì)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(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金及廣東省科技廳等項(xiàng)目資助。相關(guān)研究成果已被環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域期刊Environmental?Pollution接收。
?論文信息:Xiao, S. (肖少軒), Zhang, R. (張潤(rùn)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(cè)期間車流量構(gòu)成與NPAHs排放因子的日變化特征對(duì)比

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

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