作者:许悦 来源:中国科学报 发布时间:2020/9/6 17:28:16
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一个被忽视的空气污染源——沥青

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在南加州,工人正在修复一个路面坑洞。 图片来源:GETTY IMAGES

在美国洛杉矶或任何主要城市,夏天的气味都会沾上沥青的味道。然而,据《科学》报道,一项新研究表明,一条新铺的路或新的柏油屋顶并不只是会散发让你皱起鼻子的味道,新沥青更是一个重要的,但却被忽视的空气污染源。事实上,这种物质释放的一种空气颗粒污染物浓度可以与汽车、卡车媲美,甚至超过它们。

“这是一篇超级酷的研究论文。”未参与该研究的美国卡内基梅隆大学环境工程师Allen Robinson说,沥青可能是造成“空气污染”的一大重要因素。

在过去几十年里,加州和美国许多其他地方的空气质量都有所改善,这主要是因为汽车和发电厂排放的废气更清洁。尽管如此,空气污染仍然导致了哮喘、心脏病等许多健康问题。

从牲畜排放到油漆、清洁产品和个人洗护产品(特别是那些含有香味的产品,如洗发水)中的挥发性有机化合物,空气污染源仍然是一个亟待解决的问题。

然而,当科学家们研究了洛杉矶及其周边地区所有已知的空气污染源时,他们发现还有一些尚未查明的污染源。

领导这项新研究的耶鲁大学环境工程师Drew Gentner说:“沥青是我们突然间想到的。”这种物质由原油或类似物质制成,它们含有某些可导致空气污染的半挥发性有机化合物。

Gentner和同事收集了两种新的道路沥青并在实验室的熔炉中加热。他们还测试了建筑物屋顶使用的新沥青瓦和液体沥青。他们认为新材料会比旧材料释放更多的化学物质,他们想研究看看随着新沥青老化,污染物排放率是如何变化的。

研究小组在《科学进展》上报告说,当路面被加热到140°C时,大量的半挥发性有机化合物逸出。随着沥青的冷却,排放量有所下降,但在为期3天的试验期间,温度为60℃(洛杉矶夏季沥青的典型温度)时,排放量保持恒定且显著。Gentner说,这表明沥青可能是一个长期污染源。

阳光也很重要,无论温度如何,即使是中等强度的光照也会导致污染物排放量的大幅增加,其中的原因尚不清楚。对于道路沥青,在中等强度光照下,排放量增加了300%。Gentner说,这些排放物会在空气中形成被称为气溶胶的悬浮微小颗粒物,吸入时对人体有害。研究结果表明,在炎热且阳光充足的天气里,沥青带来更多这种空气污染。

研究人员估计了南加州部分地区新铺沥青路面和屋顶每年的排放量,发现沥青释放出的分子可产生1000到2500吨的空气颗粒污染物,而汽油和柴油车排放的颗粒污染物只有900到1400吨。

但是与杀虫剂、涂料、粘合剂、清洁剂和个人护理产品等挥发性化学产品相比,这上述两种污染物来源都显得黯然失色,因为这些产品每年总共可产生4500至9500吨的颗粒污染物。

研究人员表示,接下来还需要研究沥青持续排放污染物分子的时间,因为与其他产品(如溶剂)中的分子相比,这些分子要大得多,它们逃逸需要更长的时间。

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/sciadv.abb9785

 
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