Wenn es heiß wird, erhöht Asphalt die Luftverschmutzung in der Stadt

Wenn es heiß wird, erhöht Asphalt die Luftverschmutzung in der Stadt
"Eine wichtige Erkenntnis ist, dass asphaltbezogene Produkte erhebliche und vielfältige Gemische organischer Verbindungen in die Luft abgeben, die stark von der Temperatur und anderen Umweltbedingungen abhängen", sagt Peeyush Khare. (Anerkennung: Jen / Flickr)

Laut einer neuen Studie ist Asphalt eine bedeutende Quelle für Luftschadstoffe in städtischen Gebieten, insbesondere an heißen und sonnigen Tagen.

Asphalt ist eine nahezu allgegenwärtige Substanz - er kommt auf Straßen, auf Dächern und in Zufahrten vor -, aber seine chemischen Emissionen fließen selten in Pläne zur Verwaltung der Luftqualität in Städten ein.

Gemeinsame Straßen- und Dachasphalte produzieren komplexe Gemische organischer Verbindungen, einschließlich gefährlicher Schadstoffe, in einer Reihe typischer Temperatur- und Sonnenbedingungen, berichten Forscher.

Jahrzehntelange Forschungen und Vorschriften zu Emissionen von Kraftfahrzeugen und anderen verbrennungsbedingten Quellen haben zu einer Verbesserung der Luftqualität in Städten geführt. Jüngste Studien zeigen jedoch, dass mit dem Erfolg dieser Bemühungen zahlreiche nicht verbrennungsbezogene Quellen zu wichtigen Beitragszahlern organischer Verbindungen geworden sind.

Diese können zu sekundärem organischem Aerosol (SOA) führen, das einen wesentlichen Beitrag zu PM leistet2.5- ein wichtiger regulierter Luftschadstoff mit Partikeln mit einem Durchmesser von weniger als 2.5 Mikrometern -, der erhebliche Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit hat.

Für das Studium in Wissenschaft FortschritteForscher gesammelt frischer Asphalt und erhitzte es auf verschiedene Temperaturen.

"Eine wichtige Erkenntnis ist, dass asphaltbezogene Produkte erhebliche und vielfältige Gemische organischer Verbindungen in die Luft abgeben, die stark von der Temperatur und anderen Umweltbedingungen abhängen", sagt der Hauptautor Peeyush Khare, ein Doktorand im Labor von Drew Gentner. außerordentlicher Professor für Chemieingenieurwesen und Umweltingenieurwesen an der Yale University.


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Nach einiger Zeit gingen die Emissionen bei Sommertemperaturen zurück, blieben aber konstant. Dies deutet darauf hin, dass es unter realen Bedingungen langfristige, anhaltende Emissionen aus Asphalt gibt.

„Um diese Beobachtungen zu erklären, haben wir die erwartete Rate der konstanten Emissionen berechnet und gezeigt, dass die Rate der fortgesetzten Emissionen durch die Zeit bestimmt wurde, die Verbindungen benötigen, um durch das hochviskose Asphaltgemisch zu diffundieren“, sagt Gentner.

Die Forscher untersuchten auch, was passiert, wenn Asphalt mäßiger Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist, und stellten einen signifikanten Anstieg der Emissionen fest - bis zu 300% für Straßenasphalt - und zeigten, dass Sonnenstrahlung und nicht nur die Temperatur die Emissionen erhöhen können.

„Das ist aus der Sicht von wichtig LuftqualitätBesonders bei heißen, sonnigen Sommerbedingungen “, sagt Khare.

Gepflasterte Oberflächen und Dächer machen ungefähr 45% bzw. 20% der Oberflächen in US-Städten aus. Die Forscher schätzten die potenziellen Gesamtemissionen und die Bildung von SOA in Los Angeles, einer Schlüsselstadt für Fallstudien zur Luftqualität in Städten.

Aufgrund der Arten von Verbindungen, die Asphalt emittiert, ist seine potenzielle SOA-Bildung mit den Kraftfahrzeugemissionen in Los Angeles vergleichbar, sagen die Forscher. Dies bedeutet, dass es genauso wichtig ist, Wege zu finden, um Straßen umweltfreundlicher zu gestalten, wie dies auch für Pkw und Lkw der Fall ist.

Laut Gentner war die Auswirkung der Asphaltemissionen auf die Ozonbildung im Vergleich zu Kraftfahrzeugen und flüchtigen Chemikalien in Reinigungsprodukten für die Körperpflege minimal - eine weitere wichtige Quelle für reaktive organische Emissionen, die in städtischen Gebieten große Mengen an SOA produzieren.

Asphalt ist nur ein Teil des Puzzles der städtischen SOA, sagt Gentner. "Es ist eine weitere wichtige Nichtverbrennungsquelle für Emissionen, die zur SOA-Produktion beiträgt, unter einer Klasse von Quellen, an deren Einschränkung Wissenschaftler auf diesem Gebiet aktiv arbeiten." - - Original-Studie

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