Асфальт выделяет больше загрязняющих веществ, чем ожидалось

В некоторых местах пары асфальта больше способствуют загрязнению мелкой пылью, чем выбросы транспортных средств. Это связано с тем, что его масса испаряет значительные количества летучих углеводородов, особенно при воздействии тепла и света солнца. 

Асфальт состоит из каменного щебня, смешанного с битумом из сырой нефти - плотной массы углеводородных цепей разной длины. Давно известно, что при нагревании он выделяет газы и взвешенные вещества, в том числе летучие. Эти углеводородные соединения могут способствовать образованию приземного озона и вторичных органических аэрозолей. Последние составляют часть ультратонкой пыли, частицы которой имеют максимальный диаметр до 2,5 мкм. Несмотря на эти выбросы, асфальт до сих пор практически не принимался во внимание при оценке качества воздуха в городах - еще и потому, что конкретная степень испарения до сих пор не исследовалась. 

Чтобы выяснить, сколько летучих углеводородов и вторичных органических аэрозолей испаряется с уличного асфальта, исследователи, работающие с Пиюш Кхаре из Йельского университета, сначала подвергли этот материал испытаниям в камерах из кварцевых труб воздействию температур от 40 до 200 градусов Цельсия. Эти температуры соответствуют тем, которые могут возникать при растекании асфальта, а также при попадании на дорогу интенсивного солнечного света. Кроме того, учёные проверили, может ли солнечное излучение способствовать образованию паров асфальта, независимо от его теплового эффекта. Для этого они использовали солнечные спектральные лампы мощностью 75 Вт с излучением UVA и UVB. Они определили пропорции веществ в парах, возникающих во время экспериментов, в том числе с помощью ионного хроматографа.

Выяснилось, что испарение органических загрязнителей с асфальта увеличивается вдвое при повышении температуры с 40 до 60 градусов по Цельсию. Общий потенциал выбросов в этих условиях составлял один грамм на килограмм. При еще более сильном потеплении общие выбросы увеличиваются в среднем на 70 процентов на каждые 20 градусов повышения температуры. В результате увеличения выбросов летучих углеводородов также увеличилась вероятность образования вторичных органических аэрозолей - ультрамелкой пыли. Но температура - не единственный фактор, как показало моделирование солнечной радиации. Ультрафиолетовое излучение тоже оказало значительное влияние на уровень выбросов асфальта. Испытания продемонстрировали, что только пребывание на солнце может привести к увеличению общего объема выбросов примерно на 300 процентов.

Поэтому выбросы асфальта могут быть важным источником образования вторичных органических аэрозолей, особенно при высоких температурах и повышенной солнечной радиации.