追踪汽车尾气多环芳烃的环境风险传输路径:以中国广州为例(基于ETE框架的多介质归趋与健康风险评估)
《Environmental Impact Assessment Review》:Tracing the environmental risk transmission pathway of polycyclic aromatic hydrocarbons from vehicle exhaust: A case study of Guangzhou, China
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时间:2025年10月18日
来源:Environmental Impact Assessment Review 11.2
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本文提出"估算-追踪-评估"(ETE)分析框架,创新性地将多介质逸度模型(Level III/IV)与随机-模糊健康风险模型(ILCR)相结合,系统追踪了广州市汽车尾气多环芳烃(VEPAHs)在环境介质中的迁移转化路径。研究发现BaP(苯并[α]芘)在土壤中富集显著,成人癌症风险超USEPA上限值(10?4),为特大城市交通污染治理提供了跨介质风险评估新范式。
本研究构建的"估算-追踪-评估"(ETE)框架,就像给汽车尾气多环芳烃(VEPAHs)装上了"环境追踪器",通过多介质逸度模型生动描绘了污染物在气-土-水中的"旅行路线"。特别有趣的是,模型发现苯并[α]芘(BaP)是个"恋土癖",在土壤中的浓度最高,而水环境反而成了它的"临时中转站"。
我们设计的ETE分析框架(图1)就像一套环境侦探工具包:先通过排放因子法估算不同车型的VEPAHs排放量(这步相当于锁定"嫌疑车辆"),再用Level III逸度模型模拟污染物在环境中的迁移转化(相当于绘制"犯罪路线图"),最后用随机-模糊ILCR模型评估健康风险(这可是能处理不确定性的"智能风险评估仪")。
Calculation and prediction of VEPAHs
2020年广州市VEPAHs排放量达60.10吨,其中小型汽油车是"排放大户"(图2a)。预测显示,2020-2030年间所有环境介质中的BaP浓度都将持续上升,土壤成为最主要的"污染物储蓄罐",而气体向土壤的迁移是BaP最主要的"环境旅行方式"。
虽然我们的模型很强大,但仍有几点需要坦白:1)车辆工况就像人的"情绪波动",会影响PAHs排放因子;2)环境参数如同"天气变化",存在时空差异;3)健康参数更像"个人体质",不同人群暴露反应各异。不过我们用了蒙特卡洛模拟和模糊数学法,相当于给模型戴上了"防误差眼镜"。
ETE框架成功破解了VEPAHs从排放口到人体的"风险传输密码"。建议通过提高新能源汽车替换率(让"电车"逐步取代"油车")和加严排放标准,给城市环境装上"净化过滤器"。这套方法特别适合像广州这样的交通密集型超大城市,为"蓝天保卫战"提供了科学武器。
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