夏季陽光下的瀝青烘烤對雙腳沒有好處,但一項新研究表明,它對肺部也沒有任何幫助。
隨著溫度的升高,瀝青會釋放出化學物質,從而造成空氣汙染。研究人員發現,隨著溫度從104華氏度升高到140華氏度,其排放量也增加了一倍。
根據9月2日發表在《科學進展》雜誌上的研究,陽光在這些瀝青排放中起著關鍵作用,甚至中等水平的陽光也使空氣汙染物的釋放增加了三倍。
康乃狄克州紐哈芬市耶魯大學工程與應用科學學院化學與環境工程副教授,首席研究員德魯·根特納(Drew Gentner)說,隨著全球變暖的加劇,這個問題可能只會變得更加嚴重。
根特納說:「由於氣候變化和城市熱島效應,大城市可能會出現城市溫度升高,從而隨著時間的推移增強瀝青對城市空氣品質的相對影響。」 城市熱島是由於人類活動而比農村環境溫暖得多的大都市地區。
研究人員在背景資料中說,美國通常每年在鋪路,屋頂和建築中使用2700萬噸石油基液態瀝青。
他們指出,鋪裝的表面和屋頂構成了市區裸露表面的大部分。至少有45%的城市區域是鋪好的,另外20%的屋頂是覆蓋的。
研究作者說,夏季使用中的路面通常溫度高達華氏117至153度,而屋頂可達167度。
約翰斯大學副教授兼空氣汙染專家彼得·德卡洛(Peter DeCarlo)表示,由於減少空氣汙染的主要因素(例如,通過清潔車輛的排放),此類被動汙染源將對我們呼吸的空氣產生越來越大的影響。巴爾的摩的霍普金斯大學。
DeCarlo說:「通過減少排放量,我們發現了這些新的汙染源,這些汙染源現在在我們的空氣汙染問題中扮演著更加重要的角色。」
對於這項新研究,Gentner及其同事在紐哈芬和匹茲堡的鋪路過程中,從瀝青瓦和密封膠等屋面產品中收集了瀝青樣品。
在實驗室中,研究人員將樣品暴露在密封室內的熱和陽光下,並監測從瀝青中散發出來的排放物。
研究人員發現,瀝青樣品在變熱時往往會產生更多的揮發性有機化合物,尤其是暴露在陽光下時。
根特納說,當瀝青表面溫度從104華氏度增加到140華氏度時,排放量增加了一倍。「溫度在許多地方都處於炎熱的夏季條件下。」 研究結果顯示,每增加華氏68度,它們便平均上升70%。
根特納說:「溫度和太陽輻射是影響排放的關鍵環境因素,因為它們會影響與日照有關的蒸發和排放途徑。」
據美國國立衛生研究院稱,揮發性有機化合物本身對人體有害,並可能致癌。
他們還會加劇城市煙霧,DeCarlo解釋說,當太陽光烘烤揮發性有機化合物和氮氧化物時,會形成城市煙霧。
DeCarlo說:「夏季是我們在城市地區遇到最大的空氣汙染問題的時候。」 「那時候我們的臭氧含量很高,那時候我們的顆粒物含量最高,因此,作為顆粒物來源只是另一個潛在的問題。」
DeCarlo補充說,新鋪設的瀝青對空氣汙染的影響最大。
研究人員說,在攤鋪過程中,瀝青被加熱到248至320華氏度。
迪卡洛說:「如果你曾經在周圍鋪設瀝青的人周圍,你會聞到它的氣味。很明顯,當這種情況發生時,空氣中有東西進入。」 但他指出,即使陽光老化後,瀝青老化後仍可能繼續排放空氣汙染物。
他說,改用混凝土鋪路將有助於減少排放,但是混凝土並不是在所有地區都理想的鋪路材料。
根特納說,另一種可能的解決方案可能是「涼爽路面」技術的應用,該技術將彩色密封膠塗在鋪裝的表面上,這樣它們可以反射更多的太陽能,並且變熱的可能性較小。
Gentner建議,排放量也可能因瀝青施用方法和攤鋪產品配方的不同而有所不同。