路边空气中的非尾气排放交通颗粒物化学组成复杂且空间异质性显著，然而现有暴露评估多依赖有限的近地面监测数据。研究人员通过距离分辨的路面积尘（A区；0–30 m）、行人层高度分辨的空气采样（B区；0–2 m）以及叶片沉积作为时间积分汇（C区），结合降雨冲刷评估，探究了再悬浮驱动的空气颗粒物（含轮胎磨损颗粒(TWP)、含碳颗粒如炭黑(CB)团聚体及金属）的三维分布特征。结果显示，路面积尘与TWP随距离衰减显著，而CB的距离依赖性较弱。滤膜采集的空气颗粒物浓度随高度急剧下降（0至2 m由703.8降至34.6 μg/m3），其中颗粒物在0.5–1 m高度出现峰值，表明车辆湍流导致粒径分层的垂直分异。叶片沉积量随高度降低（2 m处沉积面积较0 m处低99%），且叶片沉积物中磁性铁氧化物组分占比（27.9–17.3%）高于道路积尘整体（6.7–7.1%），提示金属富集颗粒的选择性截留。研究人员耦合距离依赖的路面储库与高度衰减规律，采用Amato型载荷依赖关系（指数0.81）构建了三维浓度场，预测了近路热点与呼吸高度的变异性。强降雨抑制了路外储库，同时将污染物转向径流。研究结果表明，物理清除沉积的道路积尘可减少再悬浮储库，同时避免水基清洁带来的径流转移风险；但本研究未直接评估真空辅助清洁的短期空气效应。
道路旁非尾气颗粒物的三维分布特征与行人暴露风险评估研究解读
随着全球城市大气污染防治策略持续推进，内燃机尾气颗粒物管控已取得显著成效，但非尾气排放(NEEs)污染问题日益凸显。欧盟7号法规已将制动与轮胎磨损纳入管控范畴，而电动汽车普及虽消除了尾气排放，却因车身增重与瞬时扭矩提升加剧了轮胎与道路磨损，使得NEEs在城市PM10 中占比超过60%。现有监测多采用二维静态评估模式，仅关注路面积尘或单点近地面浓度，忽略了路边微环境的三维动态特征——车辆尾流湍流与城市峡谷效应会驱动颗粒再悬浮与分层，且儿童与成人的呼吸带高度差异可能导致暴露风险低估。此外，不同组分颗粒因密度与形态差异呈现差异化的气动行为，现有研究缺乏对组分特异性垂直分异的解析。在此背景下，韩国光云大学研究团队在《Journal of Hazardous Materials》发表研究，首次系统揭示了路边含轮胎磨损颗粒(TWP)的非尾气颗粒物三维分布规律，为精准评估行人暴露风险提供了科学依据。
研究人员在首尔选取三类典型路边环境开展研究：开放地形道路边（A区）、路边空气质量监测网站点（B区）与植被缓冲带（C区）。核心技术方法包括：①水平梯度采样：在A区沿距车道边缘0–30 m的横向断面采集路面积尘；②垂直剖面采样：在B区0–2 m行人呼吸层设置0、0.5、1.0、1.5、2.0 m五个高度点采集空气颗粒物；③生物指示验证：在C区分析不同高度植被叶片的表面沉积颗粒；④降雨干扰评估：对比降水前后颗粒分布变化。所有样品均进行TWP标志物（锌、硫等）、碳质组分与金属元素的定量分析，并基于Amato型载荷依赖模型构建三维浓度场。
水平分布特征（A区）
研究人员通过分析0–30 m横向断面的路面积尘发现，积尘负荷呈现陡峭的近源衰减趋势：距车道边缘8 m处的积尘量仅为0 m处的4.7%，至30 m处趋于稳定。TWP与积尘总量呈现显著正相关，而炭黑(CB)的距离衰减速率明显更低，表明其更多来自区域背景尘的贡献，而非直接道路磨损。这一结果揭示了路边非尾气颗粒的“近源富集”特征，为道路清洁的重点区域划定提供了依据。
垂直分布特征（B区）
在0–2 m行人呼吸层内，滤膜采集的颗粒物浓度随高度升高呈指数下降，从0 m处的703.8 μg/m3 降至2 m处的34.6 μg/m3 。值得注意的是，PM10 与细颗粒在0.5–1 m高度出现浓度峰值，与儿童呼吸带高度重合，而粗颗粒则呈现单调衰减趋势。这种粒径依赖的垂直分层现象，源于车辆尾流湍流对不同密度颗粒的分选作用：低密度TWP因不规则形态更易被湍流抬升扩散，而高密度金属颗粒则更快沉降。该发现直接解释了为何儿童可能面临更高的近路暴露风险。
叶片沉积特征（C区）
作为大气颗粒的时间积分汇，植被叶片沉积量随高度升高显著降低，2 m处的沉积面积仅为0 m处的1%。更关键的是，叶片沉积物中磁性铁氧化物组分占比达27.9–17.3%，远高于道路积尘整体的6.7–7.1%，证实植被对金属富集颗粒具有选择性拦截效应。这一结果不仅验证了空气颗粒垂直分布规律的可靠性，也为利用路边绿化作为被动采样器监测大气污染提供了理论支撑。
降雨影响与三维浓度场构建
强降雨事件显著降低了路边积尘储库，但并未减少空气中的金属组分，反而将大量污染物转移至地表径流。研究人员耦合距离依赖的积尘衰减与高度依赖的浓度衰减，采用Amato型载荷依赖关系（指数0.81）构建了三维浓度场模型，可精准预测不同位置与高度的颗粒浓度。模型显示，近路0–10 m范围内存在明显的污染热点，且呼吸带高度的浓度差异可达数倍。
讨论与结论
研究结论指出，路边非尾气颗粒的分布受距离、高度与组分特性的共同调控，物理清除路面沉积尘可有效削减再悬浮储库，且避免了水基清洁导致的径流污染转移，是一种更具环境效益的管控措施。但需注意，真空辅助清洁的短期空气扰动效应仍需进一步评估。该研究突破了传统二维暴露评估的局限，首次实现了路边非尾气颗粒的三维可视化，为差异化制定儿童活动区防护、路边绿化配置与道路清洁策略提供了精准的科学依据，也为电动汽车普及背景下的城市颗粒物管控提供了新的视角。
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