接触空气污染每年在全球导致约700万人过早死亡。当我们想到城市空气污染时，柴油尾气排放往往被视为主要元凶——这当然是有道理的，鉴于之前的多项研究结果。然而，我们最新的研究表明，刹车片磨损产生的粉尘可能对我们的肺部更为有害。
道路、轮胎和刹车磨损产生的粉尘，称为“非排气排放物”，现在已成为道路运输的主要排放源，在许多欧洲国家已超过排气排放。其中，刹车粉尘通常是主要贡献者，但尚未受到监管。与柴油尾气粉尘相比，人们对刹车粉尘潜在健康影响的了解较少。
我们在实验室中培养了模仿肺部内衬的细胞，并将这些细胞暴露于刹车粉尘和柴油尾气粉尘中。结果显示，刹车粉尘在多个与肺癌、哮喘等疾病相关的指标上对这些细胞的危害显著更大。有趣的是，我们发现去除刹车粉尘中的铜可以减少这些不良影响。
尽管如此，英国目前的车辆法规仅针对排气排放。我们的研究结果表明，迫切需要考虑对非排气排放物进行监管。重新设计刹车片可能是减少这些排放物所带来的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问题。然而，由于石棉与肺病有关联，英国于1999年禁止使用石棉。这促使汽车行业设计了新的刹车片衬里，包括现在车辆常用的不含石棉有机（NAO）垫。
我们比较了不同类型刹车片磨损产生的粉尘的危害性。讽刺的是，我们发现NAO垫产生的粉尘，即用于替代含石棉垫的粉尘，对肺细胞的毒性最大，不仅超过了其他类型的刹车粉尘，也超过了柴油尾气粉尘。一些暴露细胞的效果与肺癌、肺纤维化（肺部瘢痕）、哮喘和慢性阻塞性肺病等疾病相关。
之前的研究表明，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刹车粉尘和柴油尾气粉尘中的金属含量。AI技术确定高铜含量是NAO垫刹车粉尘的特征。
我们还发现这种铜可以进入暴露的肺细胞。最有趣的是，当我们用化学物质处理这种刹车粉尘以中和铜时，其毒性作用减弱。这表明铜至少部分导致了这种粉尘的有害特性。
我们呼吸的空气中几乎一半的铜来自刹车和轮胎磨损。其他研究小组进行的各种研究表明，暴露于高浓度铜与肺功能受损和总体死亡风险增加有关。
电动汽车并非完美
大量证据表明，空气中的粉尘对我们的健康有害。不幸的是，虽然转向电动汽车（EV）将消除包括有毒气体和粉尘在内的排气排放，但它不会消除道路、轮胎和刹车粉尘。
研究表明，由于电动汽车通常较重，它们可能产生更多的非排气粉尘，而零排放标签显然不准确。
一些电动汽车配备了再生制动系统，允许发动机充当发电机，减缓车速。然而，电动汽车仍然配备了摩擦制动系统，这些系统有助于将车辆完全停下，因此仍会产生刹车粉尘。
即将在2026年11月实施的欧7排放标准将对刹车粉尘排放设定限制，这可能会促进创新，开发新的刹车材料或粉尘捕集机制。这些标准还可能更加关注交通管理和道路设计，以减少急停急起和激进驾驶风格——这两种驾驶方式都会增加刹车粉尘排放。
新型刹车片配方可能会减少总粉尘排放量，或者设计为排除有毒成分，类似于之前如何消除石棉的做法。值得注意的是，在美国，加州和华盛顿州已经通过立法减少刹车片中的铜含量，尽管这主要是出于对刹车粉尘中的铜流入水道影响水生生物的担忧。
非排气排放物无处不在，约占英国所有车辆衍生污染颗粒的60%。我们必须认识到，没有一种空气污染物存在所谓的安全暴露水平。
随着我们向电动汽车转变，科学和法规必须像对待排气管排放一样严肃对待这些排放物。
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