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随着耗油汽车被电动汽车取代,尾气排放正在下降。但汽车对环境健康还有其他负面影响,而这些影响并非来自其排气管。
一个较大但鲜为人知的问题是轮胎污染,或者用行业术语来说是“轮胎和道路磨损颗粒”。
轮胎在每次旋转时都会脱落微小的颗粒。轮胎磨损在急加速、刹车和急转弯时最为剧烈,但即使是再谨慎的驾驶,颗粒污染也是汽车使用不可避免的后果。随着驾驶员转向电动汽车,这个问题可能会变得更糟。
“我们正通过转向电池电动汽车来推动脱碳,在此过程中,我们正在增加轮胎磨损排放……这将被证明难以解决,”总部位于伦敦、对汽车真实尾气和轮胎排放进行独立测试的公司 Emissions Analytics 的创始人兼首席执行官 Nick Molden 说。Molden 指出,过滤器和催化转化器通过化学反应减少污染物,从而大大减少了尾气排放。与此同时,轮胎是一个根本上开放的系统,因此没有可行的方法来捕获脱落的污染颗粒。
Emissions Analytics 发现,一辆汽车平均每年会脱落近九磅的轮胎重量。在全球范围内,这相当于每年有六百万吨轮胎污染,其中大部分来自个人汽车使用更为普遍的发达国家。
随着全球电动汽车数量的增加(据国际能源署称,今年约有 1400 万辆),每辆车的轮胎污染排放量正在增加。由于电池更大、更重,电动汽车通常比燃油车或混合动力汽车重得多。目前市场上电动汽车的平均电池重量约为 1000 磅,一些极端情况接近 3000 磅——相当于一整辆燃油紧凑型汽车的重量。Emissions Analytics 发现,为一辆中型汽车增加 1000 磅的重量会使轮胎磨损增加约 20%,并且特斯拉 Model Y 产生的轮胎污染比同等级的起亚混合动力汽车多 26%。与类似的内燃机汽车相比,电动汽车更强的扭矩(转化为更快的加速)是导致每英里产生更多轮胎颗粒的另一个因素。
轮胎颗粒是一种有毒的混合物,包括微塑料、挥发性有机化合物和其他化学添加剂,这些物质会进入交通密集区域周围的空气、土壤和水中。来自轮胎的橡胶、金属和其他化合物会沉积在道路两旁,雨水将其冲入水道。更小的轮胎颗粒会滞留在空气中,可以被吸入,而最小的颗粒物(称为 PM 2.5,因为每个颗粒小于或等于 2.5 微米)可以直接进入血液。2017 年的一项研究估计,轮胎磨损占海洋微塑料污染的 5% 至 10%,占空气中 PM 2.5 污染的 3% 至 7%。
轮胎中一种特别令人担忧的化学物质是 6PPD,它几乎被添加到所有轮胎中以防止橡胶开裂。但在环境中,6PPD 会与臭氧反应生成 6PPD-quinone,这种物质与太平洋西北地区的鲑鱼死亡有关。2022 年的一项研究证实,该化合物对虹鳟和褐鳟也具有致命性。
进一步研究表明,这种化学物质会被生菜等食用植物吸收,并有可能在植物体内积累。中国南方的一项研究在人类尿液样本中同时发现了 6PPD 和 6PPD-quinone。该化学物质对人类健康的影响尚不明确,但轮胎中发现的其他化学物质已被证实与从皮肤刺激到呼吸系统问题再到脑损伤等问题有关。
鉴于气候变化日益严峻的现实,迅速淘汰燃油车势在必行。但专家表示,美国和其他富裕国家在实现这一目标的同时,也可以缓解电动汽车轮胎磨损增加带来的环境和健康问题——主要是通过减少整体汽车使用。
首先,地方政策制定者可以采取措施,使美国城市摆脱令人难以忍受的汽车依赖。尽管这听起来像是一项艰巨的任务,但有历史先例:荷兰曾经被汽车主导,并且交通死亡率比美国高,直到 20 世纪 70 年代,像 Stop de Kindermoord(“停止谋杀儿童”)这样的激进组织动员起来,让政策制定者知道他们希望街道上的交通减少。根据《自行车城市建设》一书的合著者 Chris Bruntlett 的说法,政策制定者通过实施交通缓和措施,创造了我们今天所知的低交通、自行车友好的荷兰城市。“官员们从降低限速、限制停车、限制过境交通以及缩窄和移除车道开始,”Bruntlett 告诉 Grist。
哈佛肯尼迪学院访问学者、交通专家 David Zipper 表示,市政府领导人还可以取消对汽车所有权的补贴,例如公共街道上的免费居民停车位。“一旦取消了汽车补贴,城市里就会很少有人选择购买和拥有汽车,”Zipper 说。
当然,减少汽车使用的措施只有在与投资替代交通工具相结合时才有效。《2021 年基础设施投资和就业法案》为公共交通和步行和自行车基础设施提供了一些联邦资金,但要充分利用这些资金需要州和地方立法者的政治意愿。Zipper 表示,一些美国城市的政策制定者已开始采取积极行动——例如波士顿市长 Michelle Wu,她承诺扩大她所在城市的自行车道网络,直到50% 的居民生活在距离自行车道三分钟步行范围内。
减少轮胎污染的另一种方法是用更小、更轻的汽车替换大型、笨重的汽车。尤其是在美国,汽车在过去几十年中在尺寸和重量上都显著增长。汽车制造商在 20 世纪 80 年代开始推广 SUV,因为一项法律漏洞允许被指定为“轻型卡车”的车辆规避燃油效率法规。去年美国销量排名前十的汽车中,有九款是卡车或 SUV,国际能源署发现 SUV 是 2010 年至 2018 年间全球二氧化碳排放增长的第二大原因。
解决汽车“膨胀”问题的一项立法方案是引入基于重量的车辆税,这可以鼓励消费者对更轻的汽车产生兴趣,并可用于抵消重型车辆对道路造成的额外磨损成本。法国于 2021 年实施了基于重量的汽车税,对超过 1800 公斤(约 4000 磅)的车辆,每公斤征收 10 欧元(约合 10 美元)的罚款。今年,挪威也将其基于重量的车辆税扩大到包括电动汽车,费率为每辆车超过 500 公斤(约 1100 磅)的部分,每公斤略高于一欧元。挪威还根据车辆的二氧化碳和氮氧化物排放量征税。总而言之,这三项税收的综合作用是极大地激励小型电动汽车。
在美国,一些州已经根据重量按比例收取车辆注册费,华盛顿特区最近对其注册系统进行了改革,以更严厉地处罚大型汽车。在华盛顿特区,重量超过 6000 磅的汽车车主现在每年需要支付 500 美元的费用。纽约州立法者最近也提出了一项立法,将以类似的方式鼓励小型汽车。
监管机构还可以采取措施,最大限度地减少轮胎污染造成的危害——在加利福尼亚州,这一过程已经开始。10 月份,该州有毒物质控制部(DTSC)实施了一项新法规,要求在加州市场上销售的轮胎制造商研究 6PPD 的更安全替代品。销售轮胎到该州制造商有义务在 11 月底前向 DTSC 报告含有 6PPD 的产品。
DTSC 安全消费品副主任 Karl Palmer 认为,要求轮胎制造商进行“替代品分析”最终将促成对环境更安全的产品。
“我们正在利用加州的[市场]影响力来说:‘如果你想在这里销售,你就必须遵守我们的规则,’”Palmer 告诉 Grist。
本文最初发表在Grist,网址为 https://grist.org/transportation/evs-are-a-climate-solution-with-a-pollution-problem-tire-particles/。
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