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煞車粉塵比柴油廢氣更毒?最新研究揭開隱形殺手

根據最新研究,來自道路、輪胎和煞車磨損產生的粉塵,即所謂的「非廢氣排放」,已成為歐洲多國道路運輸的主要汙染源,甚至超過了傳統的廢氣排放。其中,煞車粉塵往往是主要貢獻者,但至今仍未受到任何法規管制。相較於柴油廢氣粉塵,我們對煞車粉塵對健康的潛在影響知之甚少。

我們在實驗室中培養了模擬肺部內壁的細胞,並將這些細胞暴露於煞車粉塵和柴油廢氣粉塵中。結果顯示,在多項與肺癌和氣喘等肺部疾病相關的指標上,煞車粉塵對這些細胞的傷害明顯更大。有趣的是,我們發現去除煞車粉塵中的銅元素後,這些有害效應有所減輕。

儘管如此,目前英國的車輛法規僅針對廢氣排放。我們的研究結果表明,迫切需要考慮對非廢氣排放進行管制。重新設計煞車片配方可能是減少這些排放對健康潛在危害的一種方法。

過去,煞車片中含有石棉纖維以防止過熱。然而,由於石棉與肺部疾病的關聯,英國於1999年禁止使用石棉。這促使汽車產業開發新的煞車片材料,包括現在車輛中普遍使用的非石棉有機(NAO)煞車片。

我們比較了不同型別煞車片磨損產生的粉塵對肺部細胞的傷害程度。諷刺的是,我們發現NAO煞車片產生的粉塵不僅比其他型別煞車片的粉塵更毒,甚至比柴油廢氣粉塵更有害。這些粉塵對暴露細胞的影響與肺癌、肺纖維化(肺部結疤)、氣喘和慢性阻塞性肺病等疾病有關。

先前的研究表明,空氣汙染顆粒中的金屬可能具有毒性。我們測量了不同型別煞車粉塵和柴油廢氣粉塵中的金屬含量。AI技術識別出NAO煞車片粉塵中的高銅含量是其特徵之一。我們還發現,這些銅可以進入暴露的肺部細胞。最有趣的是,當我們用化學物質中和這些煞車粉塵中的銅時,其毒性效應有所減弱。這表明銅至少是造成這種粉塵有害特性的部分原因。

我們呼吸的空氣中,幾乎一半的銅來自煞車和輪胎的磨損。其他研究小組進行的多項研究發現,暴露於高濃度銅與肺功能受損和整體死亡風險增加有關。

有大量證據表明,空氣中的粉塵對我們的健康有害。不幸的是,雖然轉向電動車(EVs)將消除包括有毒氣體和粉塵在內的廢氣排放,但並不能消除道路、輪胎和煞車粉塵。研究表明,由於電動車通常更重,它們可能比汽油或柴油車產生更多的非廢氣粉塵——「零排放」的標籤顯然並不準確。

一些電動車配備了再生煞車系統,允許引擎作為發電機來減速車輛。然而,電動車仍然配備了摩擦煞車系統,以幫助車輛完全停止,因此它們仍然會產生煞車粉塵。

即將於2026年11月推出的歐盟7期排放標準將對煞車粉塵排放設定限制,這可能會推動開發新型煞車材料或粉塵捕捉機制的創新。這些標準也可能更加註重交通平靜和道路設計,以減少頻繁的停車起步和激進的駕駛風格——這兩者都會增加煞車粉塵的排放。

新的煞車片配方可能會降低總體粉塵排放水平,或者可能設計成排除有毒成分,類似於過去消除石棉的做法。值得注意的是,在美國,加州和華盛頓州都已透過立法,要求減少煞車片中的銅含量,儘管這主要是出於對煞車粉塵中的銅流入水道、影響水生生物的擔憂。

非廢氣排放無處不在,佔英國所有車輛衍生汙染顆粒的約60%。重要的是,我們要認識到,沒有任何一種空氣汙染物有確定的安全暴露水平。

在我們轉向電動車的過程中,科學和法規必須像對待排氣管排放一樣,認真對待這些非廢氣排放。

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James Parkin,南安普頓大學空氣汙染研究員;Matt Loxham,南安普頓大學醫學院教授級研究員