中国科学院广州地球化学研究所研究员张干团队与合作者，在国家自然科学基金面上项目等项目的资助下，研究证实了轮胎磨损颗粒物对珠江三角洲主要城市大气细颗粒污染（PM_2.5）的贡献不容忽视。相关成果近日发表于《环境科学与技术》。

轮胎磨损颗粒是由于轮胎胎面在道路表面的滚动摩擦而产生，因其大量排放和潜在毒性受到广泛关注。轮胎磨损相关化学品主要指通过轮胎磨损释放的轮胎橡胶添加剂等化合物，已在各环境介质中广泛检出，其中许多并被证实具有一定毒性。气-粒配分在污染物的大气环境行为中起关键作用，可影响污染物的干湿沉降、远距离传输和进入人体的途径。

然而，轮胎磨损相关化学品在城市大气中的赋存及其气-粒配分机制仍不清楚。此外，PM_2.5是位列全球疾病负担第4位的危险因素，与肺癌、心血管和神经系统等多种健康疾病相关。轮胎磨损颗粒作为机动车非尾气排放的重要组成，对城市PM_2.5的贡献尚不明晰。

研究团队在珠江三角洲9个城市采集了72套气态和PM_2.5颗粒态样品，对54种轮胎磨损相关化学品进行定量分析，旨在阐明轮胎磨损相关化学品在城市大气中的浓度组成、时空分布和气-粒配分行为，并结合特征有机分子标志物进行来源解析，从而量化轮胎磨损颗粒对城市大气PM_2.5的贡献。

研究共检测了54种轮胎磨损相关化学品目标化合物，其中有28种获检出，它们在气态和颗粒态中的总浓度为3.1?317纳克/立方米（ng/m³），气态的占总浓度的73%。不同轮胎磨损相关化学品化合物的气-粒配分行为差异较大。研究选择了两种常用的化学品气-粒配分模型考察轮胎磨损相关化学品的气-粒配分行为，发现大多数轮胎磨损相关化学品的实测气-粒分配系数均高于模型预测值。这意味着许多轮胎磨损相关化学品在颗粒相上呈现出“超富集”现象，研究推测这是由于部分被包裹的轮胎磨损相关化学品难于参与气-粒配分过程所致，抑或是由采样误差造成的。

研究根据珠江三角洲城市大气PM_2.5中轮胎磨损相关化学品的检出率、气-粒配分、对轮胎磨损颗粒来源指示的特异性、和正定矩阵因子分解模型的拟合度等四个标准，筛选出三种轮胎磨损相关化学品苯并噻唑磺酸（BTSA）、二苯胍（DPG）和N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺-醌（6PPD-Q）作为示踪轮胎磨损颗粒来源的标志物，结合正定矩阵因子分解模型，定量得到轮胎磨损颗粒对城市大气PM_2.5的贡献达13%。

该研究还发现轮胎磨损颗粒对PM_2.5的贡献与采样点5公里半径内的道路长度相关显著，证实了所筛选的BTSA、DPG和6PPD-Q三个化合物可用于示踪PM_2.5中的轮胎磨损颗粒。其结果提示了机动车非尾气排放对于重点城市大气PM_2.5防治的重要性。

该研究由中国科学院广州地球化学研究所博士研究生田乐乐在研究员张干、副研究员赵时真的指导下，与广东省生态环境监测中心教授级高级工程师陈多宏，以及英国兰卡斯特大学教授凯文·琼斯（Kevin Jones）、副教授安迪·斯威特曼（Andy Sweetman）合作完成。

相关论文信息：https://doi.org/10.1021/acs.est.4c04378