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为解决废塑料用于沥青混合料时对环境影响不明的问题，研究人员开展了废塑料对沥青混合料挥发性有机化合物（VOCs）排放及环境健康风险影响的研究。结果表明不同废塑料影响各异，该研究为废塑料在道路工程的可持续利用提供指导。
在日常生活中，塑料制品给人们带来了诸多便利，可大量塑料的使用也引发了严重的环境问题，“塑料危机” 亟待解决。在道路工程领域，废塑料改性沥青材料技术逐渐受到关注。这种技术分为湿法和干法，湿法需将废塑料在高温下与沥青长时间混合，不仅能耗高，还得考虑塑料与沥青的兼容性；干法操作简单，直接把废塑料加入混合料，能促进废塑料在道路工程中的应用。
已有研究发现，废塑料能改善沥青混合料的性能，比如聚丙烯（PP）可增强沥青混合料的抗疲劳和抗车辙能力，回收的聚氯乙烯（PVC）能提升沥青的粘度和刚度。不过，废塑料对沥青混合料性能的提升效果与用量有关，过量使用可能适得其反。而且，废塑料对沥青混合料 VOCs 排放及相关环境健康风险的影响尚不明确。有的研究显示废塑料能降低 VOCs 总浓度，但也有研究表明添加某些废塑料会增加特定 VOCs 的浓度。此外，不同塑料在高温下热降解产生的气态副产物不同，这使得研究废塑料对沥青混合料 VOCs 排放的影响变得更加复杂。
为了深入了解这些问题，相关研究人员开展了此项研究。该研究由受到河北省交通运输科技研究项目（No. 202206）和国家自然科学基金（No. 52408451）资助的团队进行。研究旨在探究不同废塑料对沥青混合料 VOCs 排放特征的影响，明确其环境和健康影响，同时揭示废塑料与改性沥青混合料 VOCs 排放特征之间的关系及作用机制。
研究人员在实验中选用了三种废塑料，分别是废高密度聚乙烯（wHDPE）、聚氯乙烯（wPVC）和聚丙烯（wPP），这些废塑料均购自废塑料处理厂，粒径为 200 目。选用 SK - 90 沥青作为原料沥青结合料，AC - 16 作为沥青混合料的目标级配。采用干混法制备废塑料改性沥青混合料。
研究结果如下：
- 道路性能：废塑料的加入对沥青混合料的道路耐久性有影响，且因塑料类型和用量而异。在水稳定性方面，wHDPE 和 wPP 含量增加时，浸水马歇尔残留稳定度（MS0）下降，而 wPVC 的趋势则相反。
- VOCs 排放：废塑料能有效降低沥青混合料的总 VOCs 浓度，其中 wPP 的抑制率最高可达 36.72%。烷烃和醛类（占总 VOCs 的 81.41%）浓度下降超过 30%。然而，wPVC 和高剂量的 wHDPE 由于高温下的热降解，会增加苯系物和卤代烃等有害排放。
- 环境健康风险：wPP 在降低环境和健康影响方面最为有效，对臭氧生成潜势、二次有机气溶胶生成潜势和癌症风险的抑制率分别高达 39.7%、33% 和 27.7%。
研究结论表明，不同类型的废塑料是导致沥青混合料中某些 VOCs 基团和成分浓度增加的重要因素。该研究强调了优化废塑料类型和用量以平衡性能与环境影响的重要性，为道路工程中废塑料的可持续再利用提供了有价值的指导，有助于设计更环保的废塑料沥青混合料。
在研究方法上，研究人员首先通过改变不同废塑料的用量，测试其对沥青混合料道路性能的影响，以此优化用量。接着，对废塑料高温处理前后的组成结构以及高温下的 VOCs 排放特征进行检测。最后，从多个层面研究废塑料对沥青混合料 VOCs 排放的影响，并使用一系列指标评估不同废塑料改性沥青混合料的环境和健康效益。
总体而言，这项研究在废塑料改性沥青混合料的环境影响评估方面取得了重要成果。它不仅揭示了不同废塑料对沥青混合料 VOCs 排放和环境健康风险的复杂影响，还为道路工程中合理选择和使用废塑料提供了科学依据。研究成果发表在《Environmental Research》上，为该领域的进一步研究和实际应用奠定了基础，有望推动道路工程向更加环保、可持续的方向发展。
