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近日，北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院熊建銀課題組在Cell可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域旗艦子刊《One Earth》（IF= 15.1）上發(fā)表題為“A global multidimensional analysis of air pollution in land, sea, and air transport cabins reveals substantial health risks”的綜述論文，從全球尺度系統(tǒng)評述了陸?？战煌üぞ咦摥h(huán)境的空氣污染和健康效應(yīng)。北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院博士研究生王海媚為論文的第一作者，指導(dǎo)教師熊建銀研究員和北京大學(xué)黃少丹研究員為共同通訊作者，北京理工大學(xué)為論文的第一署名單位。

全球每年約有1260萬人因不健康環(huán)境而死亡，其中65%與空氣污染相關(guān)。人工環(huán)境污染和室外大氣污染對全球疾病負(fù)擔(dān)的貢獻(xiàn)相當(dāng)。作為典型的人工微環(huán)境，交通工具座艙內(nèi)存在多種污染物，包括揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化硫、臭氧和顆粒物等，這些污染物對人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅（圖1）。長期暴露可能導(dǎo)致慢性疾病甚至早逝，職業(yè)暴露則可能帶來更加嚴(yán)重的后果。交通工具座艙內(nèi)的空氣污染來源多樣，除了內(nèi)部污染源，污染物還可通過窗戶或空調(diào)的外部循環(huán)系統(tǒng)從外部環(huán)境進(jìn)入（圖2）。盡管陸地、海洋和空中交通工具普及，關(guān)于不同交通工具座艙內(nèi)污染水平及其健康影響的系統(tǒng)性研究仍然比較缺乏。

圖1. 陸海空交通工具座艙環(huán)境污染及健康影響

圖2. 交通工具座艙環(huán)境內(nèi)空氣污染物的來源和傳輸路徑

在此背景下，作者首次系統(tǒng)評述了過去20年間全球主要陸（轎車、公共汽車、地鐵、火車等）、海（船）、空（飛機(jī)）交通工具座艙內(nèi)17種典型空氣污染物的濃度水平、演變規(guī)律、影響因素及健康風(fēng)險。分析結(jié)果表明，陸海空三種交通方式的污染水平存在明顯的遞減規(guī)律：陸路交通工具座艙污染水平最高，海路其次，空路污染水平最低（圖3）。此外，盡管公共汽車被視為綠色的出行方式，但在不同的陸路交通工具中，公共汽車的污染物暴露水平卻最高。因此，在推動綠色出行的同時，也應(yīng)重點關(guān)注公共交通工具中乘客的健康風(fēng)險。

圖3. 陸(A)、空(B)、海(C)交通工具座艙中17種污染物濃度的箱形圖. 紅色方塊表示平均值；黑線表示中值。

從全球范圍來看，在11種污染物的排名中，位居前3的國家中有超過一半位于亞洲，表明亞洲地區(qū)陸路交通工具座艙內(nèi)污染問題可能更加嚴(yán)重。從時間演變的角度來看，過去20年間，苯、甲苯、NO2和CO的濃度顯著下降，這與全球減少廢氣污染物的努力密切相關(guān)。然而，部分污染物（如甲醛）的濃度存在波動，主要受到交通工具內(nèi)飾材料的影響。與此不同，黑炭、PM2.5和PM10濃度的變化規(guī)律更為復(fù)雜，受多種因素的影響，因此顆粒物需要采用綜合性的控制策略。

此外，作者還分析了交通工具座艙污染水平的重要影響因素，包括排放源、溫度和通風(fēng)等。內(nèi)飾材料是座艙內(nèi)VOC的重要來源，其釋放機(jī)制可由三個傳質(zhì)特性參數(shù)表征。將這些參數(shù)與多源釋放模型相結(jié)合，可以預(yù)測座艙內(nèi)的VOC濃度，從而可對艙內(nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)行預(yù)評控。溫度與VOC的釋放率及濃度呈正相關(guān)，但對于一些沒有艙內(nèi)污染源的氣態(tài)污染物，溫度的影響規(guī)律則存在不一致性。通常情況下，通風(fēng)是減少座艙內(nèi)污染的有效手段，但在外界空氣污染嚴(yán)重等特殊情況下，通風(fēng)可能會帶來相反的效果。健康影響的分析表明，交通微環(huán)境持續(xù)構(gòu)成較高的健康風(fēng)險，尤其對易感群體而言。

上述研究深化了對全球尺度交通微環(huán)境污染及健康影響的理解，有助于推動更為精細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)和指南的制定，從而有效降低相關(guān)健康風(fēng)險，保障交通座艙環(huán)境中工作人員和乘客的安全。

本工作得到國家自然科學(xué)基金、北京理工大學(xué)創(chuàng)新人才科技專項計劃等項目的資助。

原文鏈接：https://www.cell.com/one-earth/abstract/S2590-3322(24)00586-4

論文詳情：Haimei Wang, Wenjuan Wei, Keliang Wang, Hui Kong, Carolina L. Zilli Vieira, Petros Koutrakis, Shaodan Huang*, Jianyin Xiong*, Chiara Giorio.A global multidimensional analysis of air pollution in land, sea, and air transport cabins reveals substantial health risks.One Earth 8, 1-16 (2025).