L'asfalto è ovunque; fa male alla nostra salute? / Asphalt Is Everywhere; Is It Bad for Our Health?
L'asfalto è ovunque; fa male alla nostra salute? / Asphalt Is Everywhere; Is It Bad for Our Health?
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
Se si ammassasse tutta l'asfalto di Phoenix in un unico punto, basterebbe a ricoprire San Francisco quattro volte.
Strade, parcheggi ed altre superfici asfaltate ricoprono una vasta area: si stima che occupino il 40% della capitale dell'Arizona.
Durante il giorno, la pavimentazione assorbe calore e lo rilascia lentamente di notte, generando l'effetto isola di calore urbana ed aumentando così il consumo energetico delle città.
Per Elham Fini, scienziata senior affiliata al Julie Ann Wrigley Global Futures Laboratory dell'Arizona State University, il potenziale impatto delle pavimentazioni sulla nostra salute merita la stessa attenzione riservata alla loro impronta di carbonio od al loro consumo energetico.
"Per realizzare qualcosa di veramente sostenibile", ha affermato, "non si può ignorare l'aspetto umano".
I fumi dell'asfalto possono essere dannosi per la salute.
Fini, docente presso la Scuola di Ingegneria Sostenibile e Ambiente Costruito dell'ASU, ha trascorso anni a studiare i motivi per cui l'asfalto si deteriora così rapidamente.
Quel lavoro la indirizzò verso i composti organici volatili che si sprigionano dal bitume, il sottoprodotto petrolifero nero ed appiccicoso che tiene insieme l'asfalto.
Due studi pubblicati sul Journal of Hazardous Materials e su Science of the Total Environment fanno luce su come i composti che conferiscono all'asfalto il suo caratteristico odore cambino dopo il tramonto e formino particelle ultrafini, che possono peggiorare la qualità dell'aria.
Questi vapori a base di carbonio vengono rilasciati continuamente, ma diventano più evidenti nelle giornate calde e soleggiate. Possono causare vertigini e difficoltà respiratorie a breve termine.
L'esposizione prolungata può inoltre aumentare il rischio di cancro ai polmoni, una preoccupazione importante per i lavoratori edili che respirano regolarmente questi fumi senza una maschera respiratoria.
L'usura della pavimentazione emette vapori tossici
E gli effetti potrebbero peggiorare con l'invecchiamento della pavimentazione.
Le ricerche di Fini e di altri dimostrano che l'asfalto inizia a rilasciare diverse tipologie di VOC (composti organici volatili), più tossiche, man mano che il bitume si degrada a causa della luce solare e del calore.
Questi VOC tossici, spesso inodori, sono abbastanza piccoli da poter penetrare nelle arterie e negli organi.
Test ed un'analisi di modellizzazione suggeriscono inoltre che possono causare danni neurologici significativi negli esseri umani, in particolare nelle donne e negli anziani.
"Il caldo sta peggiorando la situazione", ha affermato Fini. "Sta esacerbando le emissioni derivanti dall'asfalto."
Sono necessari ulteriori studi per comprendere quale livello di esposizione ai VOC emessi dall'asfalto sia pericoloso.
Ma ciò che sappiamo finora dovrebbe far suonare un campanello d'allarme per città calde ed incentrate sull'automobile come Phoenix.
Obiettivo: asfalto più sicuro, lavoratori più sani
Fini sta collaborando con il dottor Bruce Johnson, attraverso una partnership con la Mayo Clinic, per comprendere meglio l'impatto delle emissioni di asfalto sulla salute respiratoria.
La sua speranza è che i loro studi portino ad una maggiore tutela per i lavoratori edili e le comunità circostanti, nonché a formulazioni di asfalto meno tossiche e con minori emissioni.
Fini ha un vantaggio su quest'ultimo punto.
Ha collaborato con Peter Lammers, scienziato capo presso l' Arizona Center for Algae Technology and Innovation, per iniziare a coltivare un ceppo di alghe in grado di ridurre le emissioni di VOC utilizzando le acque reflue di un impianto di depurazione di Phoenix.
"È un sistema fantastico", ha affermato Lammers, professore ricercatore presso la Scuola di Ingegneria Sostenibile e Ambiente Costruito, "perché utilizziamo acqua con una concentrazione di azoto e fosforo troppo elevata per essere rilasciata nell'ambiente. Invece, la riutilizziamo per coltivare altre alghe."
Fini cuoce quindi le alghe ad alte temperature in assenza di ossigeno, ottenendo un legante che può essere facilmente miscelato con l'asfalto.
Le alghe possono catturare i peggiori VOC
Uno studio pubblicato sulla rivista Clean Technologies and Environmental Policy ha rilevato che, sebbene l'asfalto arricchito con alghe non riduca in modo significativo le emissioni totali di COV (composti organici volatili), può impedire efficacemente la fuoriuscita dei composti più tossici.
Infatti, i test hanno dimostrato che riduceva la tossicità delle emissioni di asfalto di circa 100 volte.
Le alghe possono rallentare il processo di deterioramento della pavimentazione, il che potrebbe ridurre i costi di costruzione e manutenzione e rendere la loro inclusione nell'asfalto ancora più interessante per le città e le imprese di pavimentazione.
Fini sta esplorando altre opzioni di legante, tra cui un prodotto ricavato dai rami rimanenti dei progetti di diradamento forestale, e sta collaborando con Phoenix per pavimentare un tratto di strada con asfalto arricchito con alghe.
Poiché i VOC (composti organici volatili) provenienti dalla pavimentazione vengono spesso esclusi dalle valutazioni della qualità dell'aria, questi test in condizioni reali sono fondamentali per valutare le prestazioni della pavimentazione ed il suo impatto ambientale a lungo termine.
"Negli Stati Uniti abbiamo 4 milioni di miglia di strade", ha detto Fini. "Dovremmo far sì che queste 4 milioni di miglia facciano qualcosa di più che semplicemente portarci dal punto A al punto B."
ENGLISH
Pavement’s potential impact on our health deserves as much attention as its carbon or energy footprint, researchers say.
If you piled all of Phoenix’s pavement into one spot, it would be enough to cover San Francisco four times over.
Roads, parking lots and other paved surfaces blanket a lot of land — an estimated 40% of Arizona’s capital city.
Pavement absorbs heat during the day and releases it slowly at night via the urban heat island effect, increasing the amount of energy that cities consume.
But for Elham Fini, a senior scientist affiliated with the Julie Ann Wrigley Global Futures Laboratory at Arizona State University, pavement’s potential impact on our health deserves as much attention as its carbon or energy footprint.
“To make something truly sustainable,” she said, “you cannot ignore the human side of it.”
Asphalt fumes can be hard on health
Fini — a faculty member in ASU’s School of Sustainable Engineering and the Built Environment — spent years studying why asphalt breaks down so quickly.
That work pointed her toward the volatile organic compounds that escape from bitumen, the black, sticky petroleum byproduct that holds asphalt together.
Two studies in the Journal of Hazardous Materials and Science of the Total Environment shed light on how the compounds that give asphalt its trademark scent change after sunset and form ultrafine particles, which can worsen air quality.
These carbon-based vapors are continuously released but become more noticeable on hot, sunny days. They can cause dizziness and difficulty breathing in the short term.
Long-term exposure also can elevate the risk of lung cancer, a major concern for construction workers who regularly breathe these fumes without a respirator.
Aging pavement emits toxic vapors
And the impacts could get worse as pavement ages.
Research from Fini and others shows that asphalt begins releasing different, more toxic strains of VOC as bitumen breaks down in sunlight and heat.
These toxic, often odorless VOCs are small enough to work their way into arteries and organs.
Tests and a modeling analysis also suggest that they can cause significant neurological damage in humans, particularly among women and the elderly.
“Heat is worsening the situation,” Fini said. “It’s exacerbating the emissions from asphalt.”
More study is needed to understand what level of asphalt-emitted VOC exposure is unsafe.
But what we know so far should raise alarm bells for hot, car-centric cities such as Phoenix.
Goal: Safer asphalt, healthier workers
Fini is working with Dr. Bruce Johnson via a partnership with Mayo Clinic to better understand how asphalt emissions impact respiratory health.
She hopes that their studies will lead to stronger protections for construction workers and surrounding communities, as well as less toxic, lower-emitting asphalt formulations.
Fini has a head start on the latter.
She has teamed up with Peter Lammers, chief scientist at the Arizona Center for Algae Technology and Innovation, to begin growing a strain of algae that could reduce VOC emissions using wastewater from a Phoenix treatment plant.
“It’s a great setup,” said Lammers, a research professor in the School of Sustainable Engineering and the Built Environment, “because we use water that’s far too high in nitrogen and phosphorus to be released anywhere. And instead, we reuse it to grow more algae.”
Fini then bakes that algae at high temperatures without much oxygen into a binder that can be easily mixed into asphalt.
Algae can capture the worst VOCs
A study in the journal Clean Technologies and Environmental Policy found that while algae-infused asphalt doesn’t significantly reduce total VOC emissions, it can effectively keep the most toxic compounds from escaping.
In fact, tests showed that it reduced the toxicity of asphalt emissions by roughly 100-fold.
Algae can slow how quickly pavement breaks down — which could lower construction and maintenance costs and make its inclusion in asphalt even more attractive for cities and paving companies.
Fini is exploring other binder options, including a product made from the leftover branches of forest-thinning projects, and working with Phoenix to pave a section of road with algae-infused asphalt.
Because VOCs from pavement are often left out of air quality assessments, these real-world tests are critical to evaluate pavement performance and its long-term environmental impact.
“We have 4 million miles of roads in America,” Fini said. “We should make those 4 million miles do more for us than just get from A to B.”
Da:
https://www.technologynetworks.com/diagnostics/news/asphalt-is-everywhere-is-it-bad-for-our-health-411970
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