CamSep 3 S

BADANIA EMISJI LOTNYCH ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH
Z ASFALTÓW DROGOWYCH Z WYKORZYSTANIEM TECHNIKI
DYNAMICZNEJ ANALIZY FAZY NAD-POWIERZCHNIOWEJ
I CHROMATOGRAFII GAZOWEJ I SPEKTROMETRII MAS
Grzegorz BOCZKAJ 1 , Marian KAMIŃSKI 2
/dynamiczna analiza fazy nad-powierzchniowej, chromatografia gazowa/
Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej,
ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk,
e-mail:grzegorz.boczkaj@gmail.com 1 ; mknkj@chem.pg.gda.pl 2
Asfalty drogowe pochodzenia naftowego są wytwarzane z pozostałości z destylacji
próżniowej ropy naftowej w procesie tzw. „oksydacji”. Częściowy kraking termiczny mający
miejsce na etapie destylacji próżniowej oraz w procesie utleniania (oksydacji) pozostałości
próżniowej, prowadzi do powstania lotnych związków organicznych częściowo rozpuszczających
się w finalnym produkcie, tzw., asfalcie. Podczas dalszego wykorzystania asfaltu, tak na etapie jego
ekspedycji, jak również, budowy dróg, ma miejsce częściowe uwalnianie rozpuszczonych w niej
lotnych związków organicznych (LZO) z gorącej masy bitumicznej. Od wielu lat prowadzone są
badania nad oceną oddziaływania budowy dróg asfaltowych na środowisko, w tym głównie, na
zdrowie ludzi pracujących podczas budowy. Bada się głównie emisję wielopierścieniowych
węglowodorów aromatycznych (WWA). Nie oznacza się zawartości LZO, a także mgły asfaltowej
w powietrzu, którym oddychają pracownicy, ani emisji tych substancji do otoczenia. Ze względu na
wysoką złowonność emitowanych składników, a także ich toksyczność, konieczne jest opracowanie
standardowych procedur oznaczania wielkości emisji LZO, w tym, kluczowych grup lotnych
związków organicznych tj. związków chemicznych z grupy BTX, pirydyny i jej pochodnych, i
innych, a także zbadanie charakterystyki granulometrycznej i stężenia mgły asfaltowej.
W pracy przedstawiono wyniki badań nad składem fazy lotnej w powietrzu nad powierzchnią
lustra gorących asfaltów drogowych. Porównano zawartość zidentyfikowanych związków
chemicznych w fazie nad-powierzchniowej czterech próbek mas bitumicznych, tzn., tzw.
pozostałości próżniowej oraz trzech asfaltów utlenionych o różnym stopniu przetworzenia. Wyniki
badań wykazały znaczne różnice w składzie oraz zawartości LZO dla tych produktów. Największą
grupę związków powstałych w wyniku krakingu termicznego stanowią olefiny i węglowodory
aromatyczne, jednak, w procesie tzw. „oksydacji” powstają z nich alkohole i kolejno, związki
karbonylowe i karboksylowe – aldehydy i ketony oraz lotne kwasy organiczne. W fazie lotnej
zidentyfikowano także ważne, z punktu widzenia oceny toksyczności oparów asfaltu, związki
aromatyczne, tzn., benzen, toluen oraz 4-etylo-1,2-dimetylo-benzen.
Słowa kluczowe: asfalty, lotne związki organiczne (LZO), dynamiczna analiza fazy nadpowierzchniowej
(DHS), chromatografia gazowa (GC), spektrometria mas (MS)
25