一方面零排放汽车不断投放市场,一方面老旧汽车渐渐退市,尾气排放量将提前几年有所下降,但是作为空气主要污染源的制动盘和轮胎粉尘却丝毫未见下降趋势。其实,针对这类污染,我们可以采取更多措施,比如利用更好的再生制动,通过合理整治使道路交通变得更加顺畅,为车辆装上更好的轮胎和刹车片,强制执行老旧车辆提前报废政策等等。巴塞罗那在这些方面就已经做出了令人羡慕的成绩。
从制动装置和其他汽车系统中释放出来的金属物质会在空气中形成细小颗粒,并在车水马龙的道路中徘徊。当前,乔治亚理工学院的研究人员已经证明,微小的金属颗粒会对呼吸道健康造成严重威胁。
今年1月31日发表在《环境科学与技术》杂志上的一项研究中,研究人员对车辆排放的金属(如铜、铁和锰)如何与空气中富含硫酸的颗粒相互作用而产生有毒悬浮颗粒的过程进行了细致描述。
佐治亚州理工大学地球与大气科学学院的罗德尼.韦伯教授指出:“在繁忙的高速公路上,空气中的颗粒会发生连锁反应,大气中的酸性硫酸盐与来自车辆的金属接触,使金属的溶解度发生变化,并在吸入人体时引起氧化应激。”
通过这项由美国国家科学基金会和美国环境保护署赞助的研究不难发现,金属主要是以不溶释放出来的,但与硫酸盐混合后就会变成可溶物质。
“硫酸一直与健康威胁有关,” 佐治亚州理工大学地球与大气科学学院兼化学与生物分子工程学院教授阿莎娜休斯.奈尼斯说,”先前的假设中已经提到,酸性硫酸盐会对肺粘膜造成灼伤,对健康造成威胁。但是,空气中的酸量还不足以产生这种不良影响。”
在被人体吸入前,将不可溶金属变成可溶性金属,硫酸盐起着重要的作用,或许这也从中解释了硫酸盐与健康之间的不利联系。用于该研究的环境颗粒物样本取自某一主要州际公路和420米以外的公路,研究人员对其化学成分、粒度分布和酸度分别进行了分析。
研究发现绝大多数环境硫酸盐尺寸大小接近金属颗粒,这意味着环境硫酸盐和金属在颗粒物之内混合存在,在数小时或数天内,这些酸性硫酸盐将使金属发生溶解。
为了将悬浮颗粒物的危险加以量化,研究人员研发出一种氧化电位分析模拟细胞生物的毒性反应。在早期的流行病学研究中也使用过的大量数据设定结果都指向环境悬浮颗粒氧化电位,研究发现,化学试验与亚特兰大哮喘和肺部疾病的住院统计呈现高度相关性,由金属颗粒与高酸性硫酸盐混合而成的可溶金属颗粒与峰值毒性具有密切关联。
奈尼斯教授指出,“这是确凿的证据,硫酸盐基本上溶解了这些金属,当你吸入这些颗粒时,金属会被直接吸收到血液中,从而引起全身的问题。这也首次对少量酸性硫酸盐与健康威胁的关系做出了解释。”
研究甚至表明,道路污染可以通过空气传播,甚至导致周围地区也产生问题。过去15年间,随着电厂二氧化硫排放量的降低,美国东南部的硫酸颗粒物数量已经有所下降,但空气中的酸性硫酸盐仍然使空气中颗粒物的PH值保持在0-2之间,而这一酸度,刚好可将不溶性金属变成可溶性物质,最终形成毒性悬浮颗粒物。