研究显示,汽车产生的一种物质比柴油烟雾的毒性更大

暴露于空气污染与周围700 万全世界每年的过早死亡人数。当我们想到城市空气污染时,柴油机尾气排放通常被描绘成罪魁祸首——这是正确的,因为以前的研究结果.然而我们的最新研究表明刹车片上的灰尘可能对我们的肺部更有害。

道路、轮胎和制动器磨损产生的灰尘,称为“非废气排放”现在是道路运输的主要排放类型,超过了废气排放遍布许多欧洲国家.

其中,制动粉尘通常是主要来源,但尚未受到监管。与柴油机尾气粉尘相比,人们对制动粉尘的潜在健康影响知之甚少。

(理查德·德鲁里/盖蒂图片社)

我们成长实验室中的细胞模拟肺内膜,并将这些细胞暴露在制动粉尘和柴油机尾气粉尘中。通过与肺部疾病相关的不同措施,制动粉尘被证明对这些细胞的危害要大得多,例如癌症和哮喘。有趣的是,我们发现从制动粉尘中去除铜可以减少这些影响。

尽管如此,英国目前的车辆法规仅针对废气排放.我们的研究结果表明,也迫切需要考虑对非废气排放的监管。重新配制刹车片可能是减少这些排放物带来的潜在健康负担的一种方法。

刹车片以前含有石棉纤维以应对过热。然而,石棉在英国于 10 月 1 日被禁止使用1999因为与肺部疾病有关。这导致汽车行业设计了新的刹车片衬片,包括非有机石棉 (NAO)当今车辆中常用的刹车片。

我们比较了不同刹车片类型磨损造成的灰尘危害。具有讽刺意味的是,我们发现,与其他垫类型的灰尘相比,用于替代含石棉垫的 NAO 垫的灰尘对肺细胞的毒性最大,而且与柴油机尾气粉尘相比也是如此。

对我们暴露细胞的一些影响与肺癌、肺纤维化(肺瘢痕形成)、哮喘和慢性阻塞性肺病等疾病有关。

在实验室环境中收集了来自四种不同刹车片类型的制动磨损颗粒物 (PM) 以及柴油机尾气 PM。鉴于 PM2.5-0.1 可以到达肺泡,我们研究了载体衍生的 PM 类型在肺泡 II 型上皮细胞的淹没培养中的差异效应。(Parkin 等人,颗粒和纤维毒理学, 2025)

先前的研究表明,空气污染颗粒中的金属可能具有毒性作用.我们测量了不同类型的制动粉尘和柴油机尾气粉尘中的金属含量。AI 技术确定高铜含量是 NAO 刹车片制动粉尘的决定性特征。

我们还发现这种铜可以进入暴露的肺细胞内部。最有趣的是,当我们用化学物质处理这种制动粉尘以中和铜时,其毒性作用减弱了。这表明铜至少导致了这种粉尘的一些有害特性。

几乎一半我们呼吸的空气中的所有铜来自制动器和轮胎磨损。其他研究小组进行的各种研究发现,暴露于高浓度铜与肺功能受损总体死亡风险.

电动汽车并不完美

有一个大量证据表明空气中的灰尘对我们的健康有害。不幸的是,虽然改用电动汽车 (EV) 将消除废气排放,包括有毒气体和灰尘,但它不会消除道路、轮胎和制动灰尘。

研究表明,由于电动汽车往往更重,因此产生的非废气粉尘比汽油或柴油车辆– 零排放标签显然不准确。

一些电动汽车配备了再生制动允许发动机充当发电机,减慢汽车速度的系统。然而,电动汽车仍然配备了摩擦制动系统,这有助于使汽车完全停止,因此它们仍然会产生制动粉尘。

即将到来的欧 7 排放标准这将介绍2026 年 11 月将限制制动粉尘排放,这可能会刺激创新以开发新的制动材料集尘机制.他们还可能特别关注交通平静和道路设计,以尽量减少走走停停和激进的驾驶方式——这两者都会增加制动粉尘的排放.

新的刹车片配方可能会减少粉尘排放的总水平,或者可能旨在排除有毒成分,类似于以前消除石棉的方式。

值得注意的是,在美国,加利福尼亚州和华盛顿州都通过了立法降低铜含量在刹车片中,尽管这主要是为了应对对铜从制动粉尘径流到水道中,影响水生生物的担忧。

非废气排放物无处不在,构成了约 60%在英国所有车辆衍生的污染颗粒中。对我们来说,重要的是要认识到,没有空气污染物是已确定的安全暴露水平.

随着我们转向电动汽车,科学和法规必须像对待排气管排放一样认真对待这些排放物。

詹姆斯·帕金, 研究员, 空气污染,南安普敦大学马特·洛克沙姆, 医学院教授研究员,南安普敦大学

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