自動車からの排出は十分に監視されている一方、屋根や道路に使われるアスファルトからの排出は、大気質管理計画にほとんど含まれていない。
アスファルトは二次有機エアロゾルを排出する。これはPM2.5汚染物質の主要な発生源であり、公衆衛生に大きな影響を及ぼす。
新たな研究では、排出源としてのアスファルトに着目し、温度に応じた排出量を調べた。
新たな研究によると、アスファルトは都市部における大気汚染物質の重要な発生源であり、特に暑く日差しの強い日にその影響が大きい。
アスファルトは道路や屋根、私道に使われる、ほぼあらゆる場所にある物質だ。しかし、その化学物質の排出は、都市の大気質管理計画でほとんど考慮されていない。
研究者らによると、道路や屋根に一般的に使われるアスファルトは、通常見られる幅広い温度や日射条件のもとで、有害汚染物質を含む複雑な有機化合物の混合物を生み出す。
自動車やその他の燃焼関連発生源からの排出について、数十年にわたる研究と規制が進み、都市の大気質は改善してきた。しかし近年の研究では、こうした取り組みが成果を上げるにつれて、燃焼を伴わない多くの発生源が有機化合物の重要な排出源になっていることが示されている。
これらは二次有機エアロゾル（SOA）の生成につながる可能性がある。SOAはPM2.5の主要な発生源であり、直径2.5マイクロメートル未満の粒子からなる、規制対象の重要な大気汚染物質で、公衆衛生に大きな影響を及ぼす。
研究では、Science Advancesに掲載された研究で、研究者らは新しいアスファルトを採取し、さまざまな温度に加熱した。
「主な発見は、アスファルト関連製品が相当量かつ多様な有機化合物の混合物を大気中に放出し、その量が温度やその他の環境条件に大きく左右されることです」と、筆頭著者で、イェール大学の化学・環境工学准教授ドリュー・ゲントナーの研究室に所属する大学院生、ピーシャシュ・カレー氏は述べる。
しばらくすると、夏の気温での排出量は頭打ちになったが、一定の水準で続いた。これは、実環境においてアスファルトからの排出が長期にわたって続くことを示唆している。
「こうした観測結果を説明するため、定常的な排出の予想速度を算出しました。その結果、排出が続く速度は、粘度の高いアスファルト混合物の中を化合物が拡散するのにかかる時間によって決まることが分かりました」とゲントナー氏は述べる。
研究者らは、アスファルトが中程度の日射を受けた場合に何が起こるかも調べ、排出量が大幅に増加することを確認した。道路用アスファルトでは最大300%に達し、温度だけでなく日射も排出量を増やし得ることが示された。
「これは大気質の観点から重要です。特に、暑く日差しの強い夏の条件ではそうです」とカレー氏は述べる。
米国の都市では、舗装面と屋根が地表面積のそれぞれ約45%と20%を占める。研究者らは、都市の大気質に関する事例研究で重要な都市であるロサンゼルスを対象に、SOAの潜在的な総排出量と生成量を推定した。
研究者らによると、アスファルトが排出する化合物の種類を考慮すると、ロサンゼルスにおけるSOAの潜在的な生成量は自動車の排出量に匹敵する。このことから、道路をより環境に配慮したものにする方法を見つけることは、自動車やトラックについて同様の取り組みを行うのと同じくらい重要だといえる。
ゲントナー氏によると、オゾン生成に対するアスファルト排出の影響は、自動車や、パーソナルケア・洗浄製品に含まれる揮発性化学物質の影響に比べて小さかった。後者は、都市部で大量のSOAを生み出す、反応性有機物質の排出源として新たに注目されている重要な発生源の一つだ。
ゲントナー氏によると、アスファルトは都市のSOAをめぐる全体像の一部にすぎない。「SOAの生成に寄与する、燃焼を伴わない重要な排出源がもう一つあります。この分野の科学者たちは、こうした発生源群の排出量をより正確に把握しようと、積極的に取り組んでいます」
