嚴重的漏油事件，例如十年前在墨西哥灣發(fā)生的“深水地平線”事故，可能在幾個月的頭條新聞中占據(jù)主導地位，而科學家，政策制定者和公眾則對環(huán)境中所有石油的狀況感到擔憂。但是，人們對數(shù)十年來故意在地球上傳播的石油產(chǎn)品的命運的關(guān)注卻很少。

現(xiàn)在，總部位于佛羅里達州立大學的國家高磁場實驗室的化學家進行的一項研究表明，瀝青粘合劑在暴露于陽光和水的情況下，會將數(shù)千種潛在有毒化合物浸出到環(huán)境中。這項研究發(fā)表在“環(huán)境科學與技術(shù)”雜志上。

瀝青粘合劑，也稱為瀝青水泥，是將鋪路中的石頭，沙子和礫石粘合在一起的膠水。重的黑色粘性粘稠物是在蒸餾過程的尾端從桶底原油衍生而來的。

由國家科學基金會和佛羅里達州資助的MagLab是石油化學領(lǐng)域的世界領(lǐng)導者，該領(lǐng)域研究令人難以置信的構(gòu)成原油及其副產(chǎn)品的復雜碳氫化合物。使用高分辨率離子回旋共振(ICR)質(zhì)譜儀，那里的化學家已經(jīng)發(fā)展了專業(yè)知識，可以識別單個液滴可以包含成千上萬種不同類型的分子，以及如何隨時間，細菌或環(huán)境條件改變其組成。

MagLab的石油應用和未來燃料研究所所長Ryan Rodgers多年來一直希望使用ICR儀器研究瀝青粘合劑。在他的小組多年的努力中，這是合乎邏輯的下一步，以便更好地了解石油分子的結(jié)構(gòu)和行為及其潛在的毒性作用。先前的研究表明，鋪裝道路附近的土壤和徑流表現(xiàn)出較高的多環(huán)芳烴(PAHs)濃度，已知這是致癌的。羅杰斯(Rodgers)懷疑這些PAH和瀝青結(jié)合劑之間存在連接點，他想找到它們。

在佛羅里達州墨西哥灣沿岸長大的羅杰斯說：“石油衍生材料在環(huán)境中的長期穩(wěn)定性一直是我的好奇心。”“知道它們的成分和結(jié)構(gòu)的復雜性，它們在環(huán)境上似乎不太可能是良性的。如絲般光滑的黑色道路如何變成灰色，崎rough不平的道路?所有瀝青到底在哪里?”

最終，他從一家當?shù)氐臄備伖举徺I了一罐瀝青粘結(jié)劑，并將該項目交給了悉尼尼爾斯(Sydney Niles)博士。佛羅里達州立大學化學博士候選人和MagLab化學家瑪莎·查孔·帕蒂尼奧(MarthaChacón-Patiño)。他們設(shè)計了一個實驗，在該實驗中，他們在載玻片上形成了一層粘合劑膜，將其浸入水中，然后在太陽模擬器中照射了一周，然后在不同的時間點對水進行采樣以查看其中的成分。他們懷疑太陽的能量會導致水中的反應性含氧化合物與粘合劑中的碳氫化合物相互作用，這一過程稱為光氧化作用，從而產(chǎn)生了會滲入水中的新型分子。

該論文的主要作者尼爾斯解釋說：“我們有這個道路樣本，在有水的情況下，我們在上面照射了假陽光。”“然后，我們觀察了水中，發(fā)現(xiàn)所有這些化合物都來自石油，并且可能是有毒的。我們還發(fā)現(xiàn)，隨著時間的流逝，會有更多的化合物浸出。”

他們在水中發(fā)現(xiàn)的碳氫化合物含有更多的氧原子。科學家確信，太陽確實是該過程的背后機理，因為很少有化合物浸出到保持在黑暗中的對照樣品中，而這些化合物中的氧原子更少。實際上，研究小組在一周后在被輻照樣品的水中發(fā)現(xiàn)的每升水溶性有機化合物的量比在黑暗中留下的樣品高25倍以上。而且，他們使用實驗室的ICR磁鐵，從被輻照的樣品中檢測出水中15,000多種不同的含碳分子。

Niles and Rodgers說，考慮到PAHs的一般毒性，這些結(jié)果值得關(guān)注。但是研究小組將需要做更多的實驗來研究這種毒性。

羅杰斯說：“我們已經(jīng)明確表明，瀝青粘合劑具有產(chǎn)生水溶性污染物的潛力，但這些污染物的影響和命運將是未來研究的主題。”

他們還計劃進行更多研究，以確切地觀察化合物的轉(zhuǎn)化方式以及不同類別的石油分子的行為是否不同。

尼爾斯擔心實驗室內(nèi)外都有碳氫化合物。如果她忘了將可重復使用的農(nóng)產(chǎn)品袋帶到雜貨店，她寧愿在前往收銀機的途中將蔬菜弄亂，也不愿使用商店提供的塑料袋。她說，盡管這些發(fā)現(xiàn)對地球不是一個好消息，但它們可能導致積極的變化。

她說：“希望這是解決方案的動力。”“我希望工程師們可以利用這些信息找到更好的替代方法，無論是在瀝青上使用的密封膠來保護瀝青，還是在路面上使用其他材料。”