柏油路面的主要材料沥青是一种来源于石油的产品，有可能与其他的石油产品发生反应，包括机油和汽油。业内常使用封层剂（sealcoats）来保护沥青材料，让停车场和车道看起来更平滑更有光泽，常用的封层剂有三种，煤焦油（coal tar）乳液、沥青质乳液、丙烯酸基乳液。已经有研究证明这些封层剂中含有多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs） ，其中不少是已知或可能的致癌物，可以通过挥发进入空气或通过雨水径流进入土壤和江河湖海。但最近的研究表明，这可能还不是最糟糕的情况。
图片来源：Pete Van Metre/U.S. Geological Survey
俄勒冈州立大学 Staci L. M. Simonich 和同事们的研究发现，基于煤焦油的封层剂不仅包括更多种类的多环芳烃，还能产生更多的衍生物 。尽管它们的浓度很低，这些化合物还是带来了重大的污染及健康风险 。（Identification and Toxicological Evaluation of Unsubstituted PAHs and Novel PAH Derivatives in Pavement Sealcoat Products. Environ. Sci. Technol. Lett.
研究人员测量了两种基于煤焦油的封层剂和一种基于沥青的封层剂，确定了34种多环芳烃和56种多环芳烃衍生物。为了测量多环芳烃及其衍生物随着时间推移所发生的变化，她们在德州大学奥斯汀分校一处停车场施用了这些封层剂，并分别在之后1.6小时、1天、45天、149天收集样本，然后萃取多环芳烃及其衍生物，并用气相色谱/质谱法进行分析。
研究人员使用一个相对毒性加权的标准方法来估计多环芳烃复杂混合物的毒性，她们发现煤焦油基封层剂比沥青基封层剂的毒性高约三个数量级 。煤焦油基封层剂还含有高分子量的多环芳烃，这种毒性更高的多环芳烃在之前的研究中没有被报道过，而沥青基封层剂中没有检出此类化合物。此外，Simonich和她的团队发现，随着时间的推移，多环芳烃的浓度会下降而两类毒性更强的多环芳烃衍生物——硝化多环芳烃（NPAHs） 和氧化多环芳烃（OPAHs） 的浓度会上升。她们怀疑的阳光照射可能是将多环芳烃转换为这两类衍生物的直接原因。
研究人员随后使用沙门氏菌（Salmonella ）来检测这些多环芳烃及其衍生物引发基因突变的能力，这也是对它们致癌潜力的初步评估。她们发现来自煤焦油基封层剂的提取物会导致DNA突变，而来自沥青基封层剂则不会。研究人员还利用斑马鱼胚胎评估多环芳烃及其衍生物的致畸性，结果发现含硝化多环芳烃和氧化多环芳烃的组分致畸性最高（下图Fraction D）。
Simonich说，她的研究结果表明，沥青基封层剂虽然不是完全安全，但明显比煤焦油基封层剂要更安全。明尼苏达州污染控制局的Judy Crane希望了解她们所用分析方法的更多细节，但她也指出这些结果只强调了来自封层剂的风险。
在另一个最近的研究中，研究人员发现就算煤焦油基封层剂已施用了7个月之久，但从其上收集的暴雨径流还是能杀死一半的幼年银鲑（coho salmon）（Environ. Sci. Technol.
狄金森学院的化学家Amy E. Witter说，“我们真的需要重新思考如何规范管理这种产品。”
1. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.estlett.6b00116
2. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.5b04928
3. http://cen.acs.org/articles/94/web/2016/05/Sunbaked-pavement-sealcoat-release-toxic.html
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