爱尔兰高威大学对低烟燃料超细颗粒危害研究
爱尔兰高威大学牵头的一项新研究发现，燃烧所谓的“低烟”人造燃料，会释放出可能严重危害人体健康的超细颗粒物。为探究不同...
爱尔兰高威大学牵头的一项新研究发现，燃烧所谓的“低烟”人造燃料，会释放出可能严重危害人体健康的超细颗粒物。
为探究不同家用取暖燃料向大气中排放的具体物质，高威大学瑞安研究所的科学家们开展了一系列受控燃烧实验。他们在家用炉灶中分别燃烧泥炭、木材以及多种人造“低烟”产品，其中包括自2022年起已被禁用的“冒烟煤”的替代品——“低烟煤”。
研究团队运用尖端仪器对燃烧产生的烟雾进行了精确测量，这些设备能够追踪颗粒物的生成数量、粒径分布及其化学组成。与此同时，研究小组还在都柏林和奥法利郡的比尔镇进行了长达数年的实地空气监测，从而得以将实验室的发现与人们在冬季污染事件中实际吸入的空气进行比对分析。
通过将实地测量数据与统计指纹识别技术，以及成熟的肺部沉积模型相结合，研究人员成功识别出哪些燃料对有害污染的贡献最大，并精确评估了这些颗粒物能侵入人体呼吸系统的深度。
研究结果显示——虽然观测地点在爱尔兰的“低烟”燃料区，但其结论对整个欧洲，乃至正经历能源转型的中国和印度等国家都具有深远意义——欧盟、国际及各国的现行监管框架亟需加快步伐，以回应日益严峻的科学证据。
这项开创性研究已发表于国际权威期刊《自然-地球科学》。该研究由都柏林大学瑞安研究所的气候与空气污染研究中心主导，并联合了来自爱尔兰、中国、澳大利亚和美国的科研机构共同完成。
高威大学瑞安研究所气候与空气污染研究中心主任尤尔吉塔·奥瓦德涅维特教授指出：“我们的研究表明，在致力于减少可吸入颗粒物（PM）总质量的过程中，‘低烟’燃料非但未能减少，反而意外地导致了对人体健康可能更具威胁的超细颗粒物的排放增加。这些超细颗粒物能长驱直入，抵达肺部深处，进而进入心血管系统，甚至可能循着血液循环侵入大脑。”
“基于这些数据，我们强烈呼吁社会各界逐步淘汰家用固体燃料，这应作为我们到2050年实现脱碳经济的更广泛社会目标中至关重要的一环。”
该研究成果还强调了修订欧盟乃至全球空气质量标准的紧迫性，必须将超细颗粒物纳入考量，以确保空气质量管理策略在降低颗粒物质量浓度的同时，不会导致超细颗粒物的数量激增。
研究数据显示，用“低烟”燃料替代冒烟严重的传统燃料，会使超细颗粒物的排放量增加两到三倍。考虑到这些更微小的超细颗粒物能更深入地侵入肺部并长久沉积，这一新发现的趋势可能会部分抵消减少可见烟雾所带来的健康益处。换言之，虽然减少了总颗粒物的质量，但人类对超细颗粒物的暴露风险反而因数量的激增而加剧，可能引发更严重的健康后果。研究还指出，当前的空气质量模型严重低估了实际环境中的颗粒物数量浓度，误差可达十倍之多。
空气污染每年在全球范围内导致数百万人过早死亡。这一惊人统计数据的元凶，正是暴露于空气中的细颗粒物（PM2.5，即直径小于2.5微米的颗粒物）。即便在被普遍认为空气清新的爱尔兰，PM2.5污染每年也与超过1700例过早死亡相关联。相较于PM2.5，超细颗粒物（直径小于100纳米，即0.1微米）的危害有过之而无不及。因其能深入呼吸道，甚至穿越血脑屏障，它们能引发更严重的肺部炎症，并在肺部停留更长时间。其毒性随着尺寸减小、表面积增大、表面吸附的有害成分及其固有的理化特性而急剧增强。
尽管超细颗粒物对健康造成的沉重负担已在欧洲政策层面得到越来越多的关注，近期修订的《欧洲环境空气质量管理指令》（欧盟2024/2881）也首次要求成员国对超细颗粒物进行强制监测，但本研究进一步证明，该指令迫切需要向前迈进一大步，即为超细颗粒物设定强制性的监管限值。
高威大学的气候与空气污染研究中心持续为爱尔兰及欧盟的政策制定者提供关键科学依据，以支持空气质量标准的完善、减排策略的制定和气候行动规划的推进。其工作对于提升爱尔兰满足不断涌现的监管要求，特别是落实欧盟关于超细颗粒物监测的新义务，具有至关重要的意义。
本研究由爱尔兰气候、环境与能源部下属的环境保护署以及爱尔兰研究理事会共同资助。
为探究不同家用取暖燃料向大气中排放的具体物质，高威大学瑞安研究所的科学家们开展了一系列受控燃烧实验。他们在家用炉灶中分别燃烧泥炭、木材以及多种人造“低烟”产品，其中包括自2022年起已被禁用的“冒烟煤”的替代品——“低烟煤”。
研究团队运用尖端仪器对燃烧产生的烟雾进行了精确测量，这些设备能够追踪颗粒物的生成数量、粒径分布及其化学组成。与此同时，研究小组还在都柏林和奥法利郡的比尔镇进行了长达数年的实地空气监测，从而得以将实验室的发现与人们在冬季污染事件中实际吸入的空气进行比对分析。
通过将实地测量数据与统计指纹识别技术，以及成熟的肺部沉积模型相结合，研究人员成功识别出哪些燃料对有害污染的贡献最大，并精确评估了这些颗粒物能侵入人体呼吸系统的深度。
研究结果显示——虽然观测地点在爱尔兰的“低烟”燃料区，但其结论对整个欧洲，乃至正经历能源转型的中国和印度等国家都具有深远意义——欧盟、国际及各国的现行监管框架亟需加快步伐，以回应日益严峻的科学证据。
这项开创性研究已发表于国际权威期刊《自然-地球科学》。该研究由都柏林大学瑞安研究所的气候与空气污染研究中心主导，并联合了来自爱尔兰、中国、澳大利亚和美国的科研机构共同完成。
高威大学瑞安研究所气候与空气污染研究中心主任尤尔吉塔·奥瓦德涅维特教授指出：“我们的研究表明，在致力于减少可吸入颗粒物（PM）总质量的过程中，‘低烟’燃料非但未能减少，反而意外地导致了对人体健康可能更具威胁的超细颗粒物的排放增加。这些超细颗粒物能长驱直入，抵达肺部深处，进而进入心血管系统，甚至可能循着血液循环侵入大脑。”
“基于这些数据，我们强烈呼吁社会各界逐步淘汰家用固体燃料，这应作为我们到2050年实现脱碳经济的更广泛社会目标中至关重要的一环。”
该研究成果还强调了修订欧盟乃至全球空气质量标准的紧迫性，必须将超细颗粒物纳入考量，以确保空气质量管理策略在降低颗粒物质量浓度的同时，不会导致超细颗粒物的数量激增。
研究数据显示，用“低烟”燃料替代冒烟严重的传统燃料，会使超细颗粒物的排放量增加两到三倍。考虑到这些更微小的超细颗粒物能更深入地侵入肺部并长久沉积，这一新发现的趋势可能会部分抵消减少可见烟雾所带来的健康益处。换言之，虽然减少了总颗粒物的质量，但人类对超细颗粒物的暴露风险反而因数量的激增而加剧，可能引发更严重的健康后果。研究还指出，当前的空气质量模型严重低估了实际环境中的颗粒物数量浓度，误差可达十倍之多。
空气污染每年在全球范围内导致数百万人过早死亡。这一惊人统计数据的元凶，正是暴露于空气中的细颗粒物（PM2.5，即直径小于2.5微米的颗粒物）。即便在被普遍认为空气清新的爱尔兰，PM2.5污染每年也与超过1700例过早死亡相关联。相较于PM2.5，超细颗粒物（直径小于100纳米，即0.1微米）的危害有过之而无不及。因其能深入呼吸道，甚至穿越血脑屏障，它们能引发更严重的肺部炎症，并在肺部停留更长时间。其毒性随着尺寸减小、表面积增大、表面吸附的有害成分及其固有的理化特性而急剧增强。
尽管超细颗粒物对健康造成的沉重负担已在欧洲政策层面得到越来越多的关注，近期修订的《欧洲环境空气质量管理指令》（欧盟2024/2881）也首次要求成员国对超细颗粒物进行强制监测，但本研究进一步证明，该指令迫切需要向前迈进一大步，即为超细颗粒物设定强制性的监管限值。
高威大学的气候与空气污染研究中心持续为爱尔兰及欧盟的政策制定者提供关键科学依据，以支持空气质量标准的完善、减排策略的制定和气候行动规划的推进。其工作对于提升爱尔兰满足不断涌现的监管要求，特别是落实欧盟关于超细颗粒物监测的新义务，具有至关重要的意义。
本研究由爱尔兰气候、环境与能源部下属的环境保护署以及爱尔兰研究理事会共同资助。
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