研究称车辆制动器产生的带电粒子可能危害公众健康

科学家们对车辆驾驶员刹车时释放到空气中的颗粒物知之甚少，尽管有证据表明这些颗粒物对健康的危害可能比从排气管排出的颗粒物更大。

在《美国国家科学院院刊》上发表的一项新研究中，加州大学欧文分校的研究人员展示了轻微制动过程中排放的大部分颗粒如何携带电荷——这种电荷有可能被用来帮助减少车辆的空气污染。

化学教授吉姆·史密斯 (Jim Smith) 实验室的博士生亚当·托马斯 (Adam Thomas) 表示：“我们发现，刹车时排放的气溶胶颗粒中，高达 80% 都是带电的，而且其中许多实际上都带有高电荷。”这项研究是与 UCI 博士后研究员 Paulus Bauer 一起进行的。

为了完成这项工作，该团队使用大型车床旋转分离的制动转子和卡钳。然后他们测量了排放到空气中的气溶胶的电荷，发现了 80% 的数字。

“我非常惊讶，”史密斯说。“我们也感到惊讶的是，考虑到汽车在人类社会中的普遍程度，这一点还没有得到真正的研究。”

这项研究是加州大学尔湾分校 (UCI) 更广泛团队努力的一部分，旨在了解汽车交通拥堵地区(包括南加州的许多地区)非尾气排放对公共健康的影响。

“制动器磨损颗粒的毒性和健康影响在很大程度上尚不清楚，”UCI 气溶胶化学教授、该大学范围内项目的研究人员之一 Manabu Shiraiwa 说。“我实验室的最新结果表明它们可能会引起氧化应激，但还需要更多的研究。”

这项新研究揭示了一个问题，随着电动汽车在未来几十年内变得越来越普遍，这个问题可能会日益严重。史密斯解释说，电动汽车并不是真正的零排放车辆，因此市政当局需要考虑减少制动器使用和排气管排放的策略。

研究小组发现，释放的带电粒子的百分比很大程度上取决于刹车片的材料构成。由于颗粒带有电荷，因此相对容易从空气中去除。

史密斯说：“如果它们带电，就可以很容易地将它们从空气中清除，然后才有机会对健康产生影响。” “你需要做的就是用静电除尘器收集它们，静电除尘器是一种将带电粒子暴露在电场中并有效地将它们扫走的装置。”

刹车排放造成的公共健康风险并不是由人口平均承担的——城市中的低收入地区往往比其他地区交通拥堵，这造成了环境正义问题，其中某些社会经济阶层比其他阶层更容易受到刹车排放的影响。

UCI 化学系杰出名誉教授、该项目首席研究员 Barbara Finlayson-Pitts 教授表示，制动排放的特征尚不明确，但在交通繁忙的地区可能会很严重。芬利森-皮茨说：“这些地区通常位于较贫困的社区，凸显了环境正义的一个重要方面，而这一方面在很大程度上被忽视了。”

UCI 团队正在与圣安娜麦迪逊公园邻里协会等当地社区组织合作，帮助向公众传播 UCI 的科学发现。

更多信息： Adam E. Thomas