沥青路面与车辆尾气污染孰轻孰重？

诸平

据迈克尔·马歇尔（ Michael Marshall）2020年9月2日在《新科学家》（New Scientist）发文指出，公路上的沥青可能比汽车早成为更大的空气污染源。

沥青（Asphalt, also known as bitumen）是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种：其中，煤焦沥青是炼焦的副产品。石油沥青是原油蒸馏后的残渣。天然沥青则是储藏在地下，有的形成矿层或在地壳表面堆积。沥青主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。但沥青也是空气污染的主要来源之一，尤其是在阳光充足和炎热的地方。对于一种有害的颗粒物污染，道路和屋顶的沥青排放可能比所有汽油和柴油动力车辆的排放更大。

美国耶鲁大学（Yale University）的皮尤什·卡雷（Peeyush Khare）及其同事将沥青样品放入封闭的熔炉中，以便他们可以详细研究其排放。他们使其承受的温度范围为40～200 ℃。当温度从40 ℃升高到60 ℃时，总排放量增加了一倍，但是，这样的温度是许多地方夏季沥青的典型温度，如美国的加利福尼亚等。

释放的污染物都是基于碳的化学物质，每个分子通常具有12至25个碳原子。此项研究的合作者、耶鲁大学的德鲁·根特纳（Drew Gentner）说：“这些化合物中的许多都有助于在大气中反应后冷凝形成二次有机气溶胶。” 反过来，它会继续形成称为PM2.5的微小颗粒，这是对人类健康最危险的空气污染类型之一。阳光照射下的沥青也可触发排放，在受控条件下，甚至可以导致排放量增加300％。

随着汽油和柴油车被电动车所取代，许多地方的车辆尾气污染正在减少。但是研究人员认为，沥青污染实际上可能会增加。那是因为气候变化导致温度升高，这将触发更多的沥青排放；另外还有沥青路面的快速发展。德鲁·根特纳说：“大城市可能会因气候变化和城市热岛效应而导致城市温度升高。”在进行零排放纯电动力代替燃油动力的同时，空气污染的另外源头——公路表面沥青的排放，需要引起我们的关注。在尚未提出政策建议加以改进之前，强调需要了解沥青在使用期内会排放多少污染以及其如何与其他污染源相互作用的研究，依然十分必要，不可轻视或者忽视。但是，德鲁·根特纳指出正在进行“凉爽路面涂料（cool pavement coatings）”的研究，这是减少建筑面积多余热量的一种方法。他说，这种涂料还可以通过冷却沥青表面来减少排放。

另外，简要介绍一下沥青路面的发展。据考古资料，印加帝国在15世纪已采用天然沥青修筑沥青碎石路。英国在1832～1838年之间，用煤沥青在格洛斯特郡修筑了第一段煤沥青碎石路；法国于1858年在巴黎用天然岩沥青修筑了第一条地沥青碎石路；到20世纪，使用量最大的铺路材料为石油沥青。中国上海在20世纪20年代开始铺设沥青路面。1949年以后随着中国自产路用沥青材料工业的发展，沥青路面已广泛应用于城市道路和公路干线，成为目前中国铺筑面积最多的一种高级路面。虽然说沥青路面建设历史久远，但在关注公路建设与发展的同时，更需要关注沥青路面对环境与空气污染所带来的负面影响。那些利用公路嗮粮或者碾小麦的农民朋友们，更应该引起注意了。更多信息请注意浏览原文或者相关报道。

空气污染真的每年会导致近900万人丧生吗？

Peeyush Khare, Jo Machesky, Ricardo Soto, Megan He, Albert A. Presto, Drew R. Gentner. Asphalt-related emissions are a major missing nontraditional source of secondary organic aerosol precursors. Science Advances, 2 September 2020, Vol. 6, no. 36: eabb9785，DOI：10.1126/sciadv.abb9785. 

Abstract

Asphalt-based materials are abundant and a major nontraditional source of reactive organic compounds in urban areas, but their emissions are essentially absent from inventories. At typical temperature and solar conditions simulating different life cycle stages (i.e., storage, paving, and use), common road and roofing asphalts produced complex mixtures of organic compounds, including hazardous pollutants. Chemically speciated emission factors using high-resolution mass spectrometry reveal considerable oxygen and reduced sulfur content and the predominance of aromatic (~30%) and intermediate/semivolatile organic compounds (~85%), which together produce high overall secondary organic aerosol (SOA) yields. Emissions rose markedly with moderate solar exposure (e.g., 300% for road asphalt) with greater SOA yields and sustained SOA production. On urban scales, annual estimates of asphalt-related SOA precursor emissions exceed those from motor vehicles and substantially increase existing estimates from noncombustion sources. Yet, their emissions and impacts will be concentrated during the hottest, sunniest periods with greater photochemical activity and SOA production.