暴露於空氣污染與周圍有關七百萬全球每年過早死亡。當我們想到城市空氣污染時,柴油排氣排放通常被描繪成一個關鍵的罪魁禍首 - 正確地說明了先前的研究結果。然而,我們的最新研究表明剎車墊上的灰塵可能對我們的肺部更有危害。
道路,輪胎和剎車所產生的灰塵,稱為“非排氣排放”現在是公路運輸中的主要排放量,超過排氣排放在許多歐洲國家。
其中,制動灰塵通常是主要的貢獻者,但尚未受到監管。與柴油排氣灰塵相比,對製動灰塵的潛在健康影響鮮為人知。
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我們成長了實驗室中的細胞模仿肺的內壁,並將這些細胞暴露於製動灰塵和柴油排氣灰塵。在不同措施中,制動塵對這些細胞的危害更大,與肺部疾病有關和哮喘。有趣的是,我們發現從制動灰塵中去除銅會降低這些影響。
儘管如此,英國當前的車輛法規僅目標排氣排放。我們的發現表明,迫切需要考慮對非排量排放的調節。重新制定剎車片可能是減輕這些排放施加的潛在健康負擔的一種方法。
剎車片以前包含石棉纖維來處理過熱。但是,石棉在英國被禁止1999因為與肺部疾病有聯繫。這導致運動行業設計新的剎車片襯裡,包括非asbestos有機(NAO)今天在車輛中常用的墊子。
我們比較了不同墊子的磨損中灰塵的有害性。具有諷刺意味的是,我們發現,旨在替代含石棉的墊子的NAO墊中的灰塵對肺部細胞的毒性不僅與其他墊中的灰塵相比,而且是柴油排氣灰塵的毒性。
對我們暴露細胞的某些影響與肺癌,肺纖維化(肺疤痕),哮喘和慢性阻塞性肺部疾病等疾病有關。
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先前的研究表明,空氣污染顆粒中的金屬可以具有有毒作用。我們在不同類型的製動灰塵和柴油排氣灰塵中測量了金屬含量。 AI技術將高銅含量確定為NAO墊中製動灰塵的定義特徵。
我們還發現,該銅可以進入暴露的肺部細胞。最有趣的是,當我們用化學物質處理這種制動灰塵以中和銅時,其毒性作用減少了。這表明銅至少引起了這種灰塵的某些有害特性。
幾乎一半我們呼吸的所有銅中的所有銅都來自剎車和輪胎磨損。其他研究小組進行的各種研究發現,暴露於高濃度的銅與肺功能受損, 和總體死亡風險。
電動汽車不是完美的
有一個巨大的證據表明空中塵埃正在損害我們的健康。不幸的是,雖然轉向電動汽車(EV)將消除排氣排放,包括有毒氣體和灰塵,但它不會消除道路,輪胎和製動灰塵。
研究表明,由於它們往往更重,因此電動汽車比汽油或柴油車輛- 零發射標籤顯然不准確。
一些電動汽車配備了再生製動允許發動機充當發電機,減慢汽車的系統。但是,電動汽車仍然裝有摩擦制動系統,這有助於使汽車完全停止,因此它們仍然會產生製動灰塵。
即將到來的歐元7排放標準將介紹2026年11月將對製動灰塵排放量的限制,這可能刺激創新發展新的制動材料或者塵埃捕獲機制。他們還可能將額外的關注點放在交通鎮定和道路設計上,以最大程度地減少停止和激進的駕駛風格 - 兩者都增加了製動灰塵排放。
新的製動墊配方可能會降低灰塵排放的總水平,或者可以設計用於排除與以前消除石棉相似的有毒成分。
值得注意的是,在美國,加利福尼亞和華盛頓都通過了立法減少銅含量在製動墊中,儘管這主要是為了響應對從制動灰塵徑流到水道的徑流,從而影響了水生生物。
我們周圍的無障礙排放,構成大約60%在英國所有車輛衍生的污染顆粒中。對我們而言,重要的是要認識到沒有空氣污染物已建立的安全曝光水平。
當我們轉移到電動汽車時,科學和法規必須像排氣管一樣認真對待這些排放。
詹姆斯·帕金(James Parkin),空氣污染研究員,南安普敦大學和馬特·洛克漢姆(Matt Loxham),醫學院教授教授南安普敦大學