近日，我系陳穎軍教授課題組在Environmental Science & Technology上發表補充封面文章“Finer Particle Size Distribution and Potential Higher Toxicity of Elemental Carbon and Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Emitted by Ships after Fuel Oil Quality Improvement”。文章強調了船用燃料油的品質提升可以顯著減少大多數汙染物的排放，但也可能使一些毒害性汙染物（如元素碳和多環芳烴）的粒徑分布趨細♧，從而對人體健康產生新的風險。

船舶作為全球貨物運輸的最重要載體💆🏽‍♀️，其廢氣排放對沿海地區和港口城市環境空氣影響及人體健康危害已受到普遍重視👱🏿。近年來，為了響應國際及國內船舶排放控製政策，船用燃油品質持續提升（例如💂‍♂️，在全球範圍內要求海洋船舶使用含硫量低於0.5%的低硫油，在我國內河及海南水域則要求船舶使用含硫量低於0.1%的超低硫油），相應的船舶汙染排放特征亟須重新評估🙆🏻‍♀️。

該課題組近期對9條不同噸位的在用船舶（遠洋船舶、沿海船舶、內河船舶，載重量從1000噸到20萬噸）排放的尾氣成分開展了實船測量，結合兩種油品（硫含量<0.5%的HFO和<0.1%的MGO）👩🏻‍💻🥃、發動機類型（主、輔發動機）及其不同的負荷水平（25%、50%🦹‍♀️、75%、100%）等條件的對比分析🧘🏻‍♀️，發現MGO相比於HFO，元素碳（EC）和多環芳烴（PAHs）的排放因子分別下降了30%和45%，說明油品提升對船舶汙染物排放有總體改善的效果。

圖 Emission factors of PAHs under different fuel types (a), ship types (b), engine loads (c), and engine types (d). The box plot shows emission factors for PAHs (mg/kg), while the ring chart displays the proportion of PAHs with varying numbers of rings.

然而💂🏻‍♀️，進一步結合高分辨率的粒徑分級的組成分析發現🤸🏻，油品提升會導致EC和PAHs的粒徑分布顯著趨細🫀，顯著增加了PAHs在超細粒徑段上的分布👨🏼‍🚀：使用HFO和MGO，在PM_0.1上的PAHs排放因子分別為15.5±6.3和86.5±2.9 μg/kg，在全粒徑段PAHs的占比提高一個數量級👩🏻‍🦽，即油品提升導致分布在更易進入呼吸系統的超細粒徑段的高毒性汙染物更加富集☎️。結合多種毒性評估方法計算，發現油品提升後船舶排放超細顆粒物的毒性當量升高約3倍👏，因而從健康風險的角度應該引起高度關註。

圖 Toxic equivalent quantity of carcinogenicity (a) and respiratory toxic (b) and BaPeq (c) caused by PAHs. The images in the upper right represents the toxicity equivalent quantity of PM0.1.

論文第一作者為我系畢業的劉澤宇博士，陳穎軍教授和中科院地球環境研究所韓永明研究員為共同通訊作者🧜‍♀️，研究合作者包括我系張艷教授、上海大學馮艷麗教授、華東師範大學張帆副教授等。該項研究工作得到了多項國家自然基金項目的資助。

論文信息🛟：Liu, Z.; Chen, Y.; Zhang, Y. et al. Finer Particle Size Distribution and Potential Higher Toxicity of Elemental Carbon and Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Emitted by Ships after Fuel Oil Quality Improvement. Environ Sci Technol 2024, 58, (36), 16006-16015.

論文原文：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.4c01183

供稿：陳穎軍課題組

編輯：潘翔宇

審核：張立武