导语： 如果你把凤凰城所有的路面堆在一起，足以覆盖旧金山四次。道路、停车场和其他铺装表面覆盖了大量的土地——估计占亚利桑那州首府城市的40%。但对于亚利桑那州立大学全球未来实验室的资深科学家Elham Fini来说，沥青对人类健康的潜在影响与其碳或能源足迹同样值得关注。“要创造真正可持续的东西，”她说，“你不能忽视人的方面。”
研究背景：沥青的健康风险
沥青与健康
-
沥青 fumes（烟气）可能对健康有害
-
沥青由沥青质（bitumen，一种黑色粘性石油副产品）粘合而成
-
沥青释放的挥发性有机化合物（VOCs）是主要关注点
暴露场景
-
短期暴露：热天、晴天时，可引起头晕和呼吸困难
-
长期暴露：可增加肺癌风险（对常在没有呼吸器情况下吸入这些 fumes 的建筑工人是主要关切）
核心发现之一：老化沥青释放更多有毒蒸气
研究结果
-
随着沥青在阳光和热量中分解，开始释放不同的、更有毒的VOC菌株
-
这些有毒、通常无味的VOC足够小，可以进入动脉和器官
-
测试和建模分析表明，它们可能对人类造成显著的神经损伤，特别是在女性和老年人中
“热量正在使情况恶化。它加剧了沥青的排放。”
— Elham Fini，亚利桑那州立大学
关键因素：湿度
-
研究发现湿度也是有毒排放和沥青衰变的关键驱动因素
核心发现之二：藻类可捕获最有害的VOC
藻类-沥青混合物
-
研究团队与亚利桑那藻类技术与创新中心合作
-
利用污水处理厂的高氮、高磷废水培养藻类
-
将藻类在无氧条件下高温烘烤，制成可轻松混入沥青的粘合剂
效果
-
藻类-沥青不能显著减少总VOC排放
-
但可以有效阻止最有毒的化合物逸出
-
测试显示：藻类-沥青使沥青排放的毒性降低了约100倍
额外益处
-
藻类可以减缓沥青分解速度 → 降低建设和维护成本
核心发现之三：紫外线下沥青排放的化学变化
实验方法
-
在实验室中模拟沥青氧化过程
-
测量VOC排放和超细颗粒物形成
发现
-
赋予沥青标志性气味的化合物在日落后发生变化
-
形成超细颗粒物，可恶化空气质量
对公共卫生的意义
受影响人群
-
建筑工人：职业暴露风险最高
-
居住在交通繁忙道路附近的居民
-
热、以汽车为中心的城市居民（如凤凰城）
当前研究的不足
-
需要更多研究了解沥青排放的VOC暴露的不安全水平
-
VOC排放通常被排除在空气质量评估之外
未来方向
正在进行的研究
-
与梅奥诊所合作，更好了解沥青排放如何影响呼吸健康
-
与凤凰城合作，铺设藻类-沥青试验路段
目标
-
为建筑工人和周边社区提供更强保护
-
开发毒性更低、排放更少的沥青配方
“美国有400万英里的道路。我们应该让这400万英里为我们做更多的事情，而不仅仅是让我们从A点到B点。”
— Elham Fini
研究信息
-
论文1：Bej, P.K. et al. "VOC emissions from asphalt: Laboratory oxidation, ultrafine particle formation, and urban air quality implications." Journal of Hazardous Materials (2026). DOI: 10.1016/j.jhazmat.2026.141713
-
论文2：Shariati, S. et al. "Humidity: A hidden driver of toxic emissions and asphalt decay in a changing climate." Science of The Total Environment (2026). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2026.181729
-
论文3：Fini, E.H. et al. "Selective removal of toxic VOCs by algae-derived biochar dramatically reduces the toxicity of asphalt emissions." Clean Technologies and Environmental Policy (2026). DOI: 10.1007/s10098-026-03482-z
结语
这项研究揭示了沥青对健康的潜在危害：沥青释放的挥发性有机化合物在短期可引起头晕和呼吸困难，长期暴露可增加肺癌风险，并可能造成神经损伤（特别是对女性和老年人）。老化和高温会加剧有毒排放。研究团队开发了藻类-沥青混合物，虽不减少总VOC排放，但能选择性地捕获最有害的化合物，使毒性降低约100倍，同时减缓沥青老化。研究呼吁将沥青VOC排放纳入空气质量评估，并为建筑工人和社区提供更强保护。