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更清洁的汽车或掩盖新污染问题
较低的总车辆排放可能掩盖排气化学成分的重要变化，包括可能更具反应性或毒性的化合物。更严格的车辆法规正在减少乘用车排放的挥发性有机化合物总量。但随着总量下降，排气中剩余物质的化学成分也在变化。……
来源:SciTech日报机动车总排放量的降低可能会掩盖尾气化学成分的重要变化，包括可能更具反应性或毒性的化合物。
更严格的车辆法规正在减少乘用车排放的挥发性有机化合物（VOCs）总量。但随着总量下降，尾气中剩余物质的化学成分也在发生变化。
一项针对单一化合物的分析发现，含氧挥发性有机化合物（OVOCs，其中包括许多反应性或毒性化学物质）在更严格标准下的排放占比有所增加。在某些低速测试工况下，一辆非插电式混合动力电动汽车（HEV）排放的OVOCs也远高于同类传统车辆，并且其估算的健康风险指标也更高。
研究结果指出了车辆监管面临的一个重要复杂问题。总排放量的降低和燃油经济性的改善，并不一定会带来大气反应性或毒性同等程度的降低，这使得尾气中的特定化学成分变得越来越重要。
排放降低可能掩盖成分变化
车辆标准通常规定碳氢化合物总量或其他大类污染物，这种方法已大幅减少了尾气排放。然而，不同的挥发性有机化合物在促进臭氧生成、产生二次有机气溶胶（SOA）或对人类健康构成风险方面差异很大。
混合动力车辆带来了额外的挑战，因为其汽油发动机在动力系统于电动和汽油模式间切换时会反复关闭和重启。这些转换可能使发动机尾气和污染控制系统低于其最有效的工作温度，尤其是在启动和低速行驶期间。
因此，即使总排放量下降，基于总污染物质量的标准也可能忽略个别反应性或毒性化合物的变化。因此，了解新型车辆技术如何改变尾气成分，对于评估其更广泛的环境和健康影响至关重要。
来自中国环境科学研究院、重庆市生态环境科学研究院和北京大学的研究人员报告了这些发现，成果发表在《环境科学与生态技术》期刊上。
他们建立了一个浓度-反应性-毒性框架，用以比较国四、国五和国六标准汽油车（包括一辆非插电式混合动力车）排放的单一VOC物种。通过将测量的尾气化学成分与二次污染形成估算以及致癌和非致癌风险评估相结合，研究人员发现了仅测量VOC总质量无法显示的规律。
一辆混动车显示低速下的权衡
研究人员在底盘测功机上评估了七辆汽油直喷车辆，包括六辆内燃机汽车（ICEVs）和一辆混合动力电动汽车（HEV）。测试覆盖了使用全球轻型车测试循环（WLTC）的冷启动和热启动条件。
使用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）测量尾气化合物。对于单一化学品，研究人员计算了臭氧生成潜势（OFP）、二次有机气溶胶生成潜势（SOAP）、危害指数（HI）和癌症风险（CR）。
在低速冷启动期间，传统车辆从国四到国六的总VOC排放因子下降了75%。排放量从国四车型的287.8 mg km⁻¹降至国六车辆的71.8 mg km⁻¹。
然而，随着总量下降，化学混合物也发生了变化。在整个WLTC冷启动循环中，OVOCs在VOC排放中的占比从20%-22%增加到35%。
国六混合动力车与其传统对应车辆之间也出现了差异。在低速热启动期间，混动车释放了25.4 mg km⁻¹的OVOCs，几乎是可比ICEV测量的13.3 mg km⁻¹的两倍。
在低速冷启动条件下，混动车的估算HI高出69%，而其估算CR几乎是传统车辆的两倍。丙烯醛和乙酸乙烯酯是混动车OFP的主要贡献者，而甲苯、乙苯、间/对二甲苯和苯合计占SOAP的70%以上。
作者将这些模式与发动机反复重启、不完全燃烧、较低的排气温度以及三元催化转化器（TWC）效率降低联系起来。然而，他们强调，单一混合动力车辆的结果不能应用于整个车队。
因此，作者认为，这些发现不应被理解为混合动力车辆本质上污染更严重。相反，这辆特定车辆表明，强劲的燃油经济性和低总排放量可能在某些驾驶条件下与不太理想的尾气化学成分同时存在。
反复的发动机启动可能使催化剂更难有效去除一些含氧化合物，尤其是在低速时。作者表示，需要进行覆盖更多车辆的大型研究，以确定相同模式是否出现在不同车型中，以及哪些化合物在未来的法规中应受到更多关注。
未来法规可能需要化学目标
浓度-反应性-毒性框架可以通过根据丰度、大气反应性和毒性识别高优先级化合物，帮助监管者超越VOC总质量的视角。
未来的标准可以具体监测丙烯醛、甲醛、苯、乙酸乙烯酯和其他有影响力的化合物，同时加强对燃料中芳香族化学品的控制。
制造商可能通过更快地加热催化剂、使用电加热催化剂或调整动力系统操作以减少发动机反复启动期间的不完全燃烧，来改善混合动力车辆的排放控制。
在实际行驶排放测试中增加对单一尾气化合物的测量，也有助于确保车辆电气化为空气质量和公共卫生带来相应的益处。然而，在涉及混合动力车的研究结果能够推广之前，需要在更广泛的车型、燃料、气候和驾驶条件下进行车队规模的测试。
参考文献：“更严格的车辆标准减少总污染物但增加有毒有机物比例”，作者：Xinping Yang, Jie Yao, Wenqi Song, Hongfei Chen, Xihui Tong, Zhiheng Wu, Xin Li, Yunjing Wang, Chao Peng, Hang Yin and Yan Ding，2026年7月25日，《环境科学与生态技术》。
DOI: 10.1016/j.ese.2026.100736
本研究得到了国家自然科学基金（42575133, 42205111, 42305126, 42277085）和中央级公益性科研院所基本科研业务费（2025YSKY-58）的资助。
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