这种看似无害的材料正在加剧全球排放

Afghan construction workers use asphalt to build a road in Kabul October 22, 2007. REUTERS/Ahmad Masood (AFGHANISTAN) - GM1DWKTJURAA
Asphalt is a significant source of air pollutants in urban areas.Image: REUTERS/Ahmad Masood
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  • 机动车排放受到严密监测,而存在于屋顶和道路中的沥青排放却很少被纳入空气质量管理规划。

  • 沥青会排放二次有机气溶胶,这是PM2.5污染物的主要来源,对公众健康有重大影响。

  • 一项新研究探讨了沥青作为排放源的作用,并测试了其排放量随温度变化的情况。

据一项新研究显示,沥青是城市地区空气污染物的重要来源,在炎热晴朗的天气里尤为明显。

沥青几乎无处不在,道路、屋顶和车道上都有它,但其化学排放物却很少被纳入城市空气质量管理规划。

Image: REUTERS/Tyrone Siu

研究人员报告称,常见的道路沥青和屋顶沥青在一系列典型的温度和日照条件下,会产生包括有害污染物在内的复杂有机化合物混合物。

数十年来对机动车及其他燃烧相关排放源的研究和监管,已使城市空气质量得到改善。但最新研究表明,随着这些努力取得成效,许多非燃烧相关排放源已成为有机化合物的重要来源。

这些排放源可形成二次有机气溶胶(SOA),它是PM2.5的主要来源。PM2.5是一种重要的受监管空气污染物,由直径小于2.5微米的颗粒物组成,对公众健康有重大影响。

在这项发表于《Science Advances》的研究中,研究人员采集了新鲜沥青,并将其加热至不同温度。

沥青几乎无处不在,道路、屋顶和车道上都有它。 Image: Science Advances

“一项主要发现是,沥青相关产品会向空气中排放大量且种类多样的有机化合物混合物,其排放量在很大程度上取决于温度和其他环境条件,”第一作者、耶鲁大学化学与环境工程副教授Drew Gentner实验室的研究生Peeyush Khare表示。

一段时间后,夏季温度下的排放量趋于平稳,但仍以稳定速率持续排放。这表明,在实际环境条件下,沥青会长期持续排放。

Gentner表示:“为解释这些观察结果,我们计算了稳定排放的预期速率,结果显示,持续排放的速率取决于化合物在高黏度沥青混合物中扩散所需的时间。”

研究人员还考察了沥青暴露于中等强度太阳辐射时的情况,发现排放量显著增加,道路沥青的排放量最多增加300%,这表明太阳辐射(而不仅是温度)也能增加排放。

“从空气质量的角度来看,这一点非常重要,尤其是在炎热、晴朗的夏季,”Khare表示。

在美国城市中,铺装路面和屋顶分别约占地表面积的45%和20%。研究人员估算了洛杉矶(城市空气质量案例研究的重点城市)的潜在总排放量和二次有机气溶胶生成量。

研究人员表示,由于沥青排放的化合物种类,其潜在的二次有机气溶胶生成量与洛杉矶机动车排放量相当。这意味着,让道路更环保与让汽车和卡车更环保同样重要。

Gentner表示,与机动车以及个人护理清洁产品中的挥发性化学品相比,沥青排放对臭氧生成的影响极小。个人护理清洁产品是另一个新兴的主要活性有机排放源,会在城市地区产生大量二次有机气溶胶。

Gentner表示,沥青只是城市二次有机气溶胶这一难题中的一环。“它是另一个重要的非燃烧排放源,会促进二次有机气溶胶的生成,属于科学界正积极努力更好地加以限制的一类排放源。”

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