Asf alt er et næsten allestedsnærværende stof - det findes på veje, på tage og i indkørsler - men dets kemiske emissioner indgår sjældent i luftkvalitetsstyringsplaner i byerne.
En ny undersøgelse viser, at asf alt er en væsentlig kilde til luftforurening i byområder, især på varme og solrige dage.
Yale-forskere observerede, at almindelig vej- og tagasf alt producerede komplekse blandinger af organiske forbindelser, herunder farlige forurenende stoffer, under en række typiske temperatur- og solforhold. Resultaterne af deres arbejde fra Drew Gentners laboratorium, lektor i kemi- og miljøteknik, vises den 2. september i tidsskriftet Science Advances.
Årtiers forskning om og reguleringer af emissioner fra motorkøretøjer og andre forbrændingsrelaterede kilder har resulteret i forbedret byluftkvalitet. Men nyere undersøgelser viser, at efterhånden som disse bestræbelser lykkedes, er adskillige ikke-forbrændingsrelaterede kilder blevet vigtige bidragydere af organiske forbindelser. Disse kan føre til sekundær organisk aerosol (SOA), en væsentlig bidragyder til PM2.5 - et vigtigt reguleret luftforurenende stof, der omfatter partikler mindre end 2,5 mikrometer i diameter - som har betydelige virkninger på folkesundheden.
Forskerne indsamlede frisk asf alt og opvarmede den til forskellige temperaturer. "Et hovedfund er, at asf altrelaterede produkter udsender betydelige og forskelligartede blandinger af organiske forbindelser til luften, med en stærk afhængighed af temperatur og andre miljøforhold," sagde Peeyush Khare, en kandidatstuderende i Gentners laboratorium og hovedforfatter af undersøgelsen.
Efter nogen tid fladede emissionerne ud ved sommertemperaturer, men de fortsatte med en stabil hastighed - hvilket tyder på, at der er langsigtede, fortsatte emissioner fra asf alt under virkelige forhold. "For at forklare disse observationer beregnede vi den forventede hastighed for konstante emissioner, og den viste, at hastigheden af fortsatte emissioner blev bestemt af den tid, det tager for forbindelser at diffundere gennem den meget viskøse asf altblanding," sagde Gentner.
De undersøgte også, hvad der sker, når asf alt udsættes for moderat solstråling, og så et markant spring i emissioner - op til 300 % for vejasf alt - hvilket viser, at solstråling, og ikke kun temperatur, kan øge emissionerne.
"Det er vigtigt ud fra et luftkvalitetsperspektiv, især under varme, solrige sommerforhold," sagde Khare.
Belagte overflader og tage udgør henholdsvis cirka 45 % og 20 % af overfladerne i amerikanske byer. Forskerne estimerede de potentielle samlede emissioner og dannelsen af SOA i Los Angeles, en nøgleby for case-studier af byluftkvalitet.
På grund af de typer forbindelser, asf alt udsender, er dens potentielle SOA-dannelse sammenlignelig med emissioner fra motorkøretøjer i Los Angeles, sagde forskerne - at antyde, at det er lige så vigtigt at finde måder at gøre vejene mere miljøvenlige som at gøre det samme for biler og lastbiler. Gentner bemærkede dog, at effekten af asf altemissioner på ozondannelse var minimal sammenlignet med virkningen af motorkøretøjer og flygtige kemikalier i personlig pleje og rengøringsprodukter - en anden vigtig ny kilde til reaktive organiske emissioner, der producerer store mængder SOA i byområder.
Gentner understregede, at asf alt kun er én brik i puslespillet ved urban SOA.
"Det er en anden vigtig ikke-forbrændingskilde til emissioner, der bidrager til SOA-produktion, blandt en klasse af kilder, som videnskabsmænd på området aktivt arbejder på at begrænse bedre," sagde han.
