轮胎磨损颗粒物因其对人类健康与生态系统的影响，在过去几十年间受到了广泛关注。轮胎磨损颗粒物被公认为环境中特别是海洋环境中微塑料污染的重要来源之一，是微塑料的最大单一来源。轮胎磨损颗粒物是轮胎磨损产生的磨屑，一直伴随轮胎服役的整个生命周期，是不可避免的。据估计，全世界每年约有15亿条轮胎因磨损报废，轮胎磨损颗粒物及其衍生颗粒物总量在大气总悬浮颗粒物（<100 μm）中的占比可以达到2-16%，PM10达到2.3-10%，PM2.5达到1-3%，对大气雾霾形成和土壤污染及淡水生物生存等造成危害，所形成的TWP2.5对人体肺上皮细胞有毒理作用，引起的肺部炎症比对PM2.5更快更显著，也是肺肿瘤的一种潜在诱因。鉴于危害性，美国和欧盟已经将轮胎磨损颗粒物作为环境监控的一项重要指标。据欧洲环境署（EEA）预测，到 2050 年，随着车辆电动化尾气排放颗粒物将大幅减少，非尾气排放将占道路交通总颗粒物排放的 90%，并已明确在欧7排放标准中包含对轮胎磨损颗粒物排放的约束指标。轮胎磨损颗粒物的研究始终是环境领域的热点，并已延伸至医学、摩擦学乃至经济学等多个学科。

宁波大学黄海波团队、复旦大学张立武团队和中国环境科学研究院丁焰团队共同合作，以轮胎磨损颗粒物为研究对象，通过数值模拟、现场实验以及实验室缩比实验，研究了轮胎磨损颗粒物在近车侧的扩散动力学、人群暴露风险与防控策略。研究结果表明，粒径 0.1–10 μm 的轮胎磨损颗粒物的扩散范围在宽度方向可达 3.2 m，在高度方向可达 2.2 m，且粒径大小对扩散范围的影响不大；当车辆以 60 km/h 行驶时，在距车身侧面 1.0–2.0 m 宽度范围、0.6-0.8m高度范围内，轮胎磨损颗粒物浓度达5.0 μg/m³，表明此范围内儿童的暴露风险较为显著；当设定青少年和成人呼吸面分别为1.2m和1.6m时，轮胎磨损颗粒物浓度分别降为1.0和0.1 μg/m³。为降低暴露风险，提出了一种对轮胎磨损颗粒物进行捕集以减少排放量的防控策略，设计了一款针对小客车的捕集通道用于收集轮胎磨损颗粒物，在高速工况下（ ≥ 90 km/h ）捕集效率可超过40%，使用缩比实验验证了其可行性和有效性。研究结果可以有效预测运动车辆近车侧轮胎磨损颗粒物的浓度分布，揭示城市区域轮胎磨损颗粒物在人车混行情况下的人体潜在健康暴露风险，并给出了可降低轮胎磨损颗粒物排放量的防控策略。同时，本研究首次系统研究了运动车辆轮胎磨损颗粒物在散射阶段的扩散规律、浓度分布及暴露风险，为环保政策制定者、轮胎制造商、科研机构和整车企业协同制定减排策略、改善空气质量、保障公众健康提供了可借鉴的科学依据。该研究成果发表在期刊Emerging Contaminants上。

文章信息  Emerging Contaminants

Fresh tire wear particles from moving vehicles: Dispersion dynamics, exposure, and prevention strategy

Yiwei Xu, Licheng Wang, Ruilin Wang, Weiqi Jiang, Longfei Du, Haibo Huang, Liwu Zhang, Yan Ding,

Emerging Contaminants, Volume 11, Issue 3, 2025, pp. 100503,

https://doi.org/10.1016/j.emcon.2025.100503.

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