為了降溫環(huán)保，美國小鎮(zhèn)竟給馬路刷滿了“涂改液”？
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這波“涂改液”操作太6：能保護(hù)柏油路免受日光、雨水損壞外，還能降低熱島效應(yīng)。
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文｜杜晨 編輯｜Lianzi 題圖來源：Brad Nettles, The Post and Courier
北半球的夏天已經(jīng)到來。人們白天穿行在城市當(dāng)中，幾乎要熱到昏厥。尤其過去一周，美國西北部包括華盛頓州和俄勒岡州在內(nèi)的地區(qū)更是出現(xiàn)了高達(dá)115華氏度的歷史罕見高溫，約合46攝氏度。 當(dāng)?shù)爻欣锏?/span>冰激凌早已售賣一空。
人走在柏油（瀝青）路上，簡直像走在烤盤上一樣。
說到柏油馬路，因為反照率低和吸熱能力強(qiáng)，夏天高溫暴曬過的柏油路不僅本身表面溫度高達(dá)60、70℃，接觸可能造成灼傷，還會蒸烤地面附近的空氣，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地看過去就仿佛海市蜃樓一般。
在其他一些特定的氣候區(qū)域，夏天的高溫同時也伴隨著大量雨水。一曬一沖，交替循環(huán)，再加上平時如果車流量大的話，會導(dǎo)致柏油路裂開，嚴(yán)重的情況下甚至?xí)老?。因此?span style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; color: rgb(0, 0, 0); font-family: 宋體; font-size: 15px; letter-spacing: 1px; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);">高溫不僅讓普通市民難受，對于道路養(yǎng)護(hù)工作者來說也是個難題。
實際上，這種難題已經(jīng)美國另一個州的城市攻克。近日，美國南卡羅萊納州的 Charleston 縣測試了一種全新的道路養(yǎng)護(hù)方式：給馬路上刷滿“涂改液”！
視頻來源：Charleston County Government為什么說它是“涂改液”呢？
因為這種涂料的主要成分是二氧化鈦 Titanium Dioxide,TiO2。這也正是我們小時候經(jīng)常用的涂改液和修正液的主要功能成分。涂改液的白色就是來自二氧化鈦。
一般方法制備的二氧化鈦，俗稱鈦白粉。不過今天硅星人介紹的，是顆粒更小的納米霧狀的二氧化鈦。它可以作為添料，加入到道路養(yǎng)護(hù)劑里。
如果噴灑含有這種納米二氧化鈦的道路養(yǎng)護(hù)劑，會在馬路上形成一種常規(guī)的霧封層，起到對柏油表面的物理保護(hù)作用。但更重要的是，因為添加了超細(xì)顆粒的二氧化鈦，形成的保護(hù)層會反射更多的光，所以路面溫度比普通柏油路低7℃左右（20℉）。
如果覆蓋的道路足夠多的話，這種技術(shù)就能有效降低城市的熱島效應(yīng)，也就是城市氣溫比周邊更高的現(xiàn)象。它的主要原因之一就是建筑物樓體和柏油馬路的蓄熱。
不僅如此，該縣道路養(yǎng)護(hù)專業(yè)人士指出，柏油路的溫度越低，壽命更長。新的含有二氧化鈦超細(xì)顆粒的養(yǎng)護(hù)劑，每平方碼（約合0.83平方米）的成本只有2美元。而該縣通常在新路鋪設(shè)三年之后首次養(yǎng)護(hù)，八年之后再次養(yǎng)護(hù)，所以其實成本并不算高。
但除了反射光和降溫效果之外，這種超細(xì)顆粒的二氧化鈦在道路養(yǎng)護(hù)方面更主要的作用是環(huán)保。
二氧化鈦在工業(yè)界屬于最有代表性的光觸媒（光催化劑 Photocatalyst）。它在光照射下會產(chǎn)生帶有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)，可以分解大量的有機(jī)和無機(jī)物。當(dāng)噴灑在道路上，它可以減少車輛排放到空氣然后附著到路面上的污染物，有效降低路面附近空氣中的氮氧化物含量。
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1972年，東京大學(xué)藤嶋昭教授觀察發(fā)現(xiàn)：二氧化鈦在紫外光的照射下會把水分子分解成氫氣，從而發(fā)現(xiàn)了這種物質(zhì)的光催化特性。將二氧化鈦超細(xì)顆粒噴灑到柏油路上，顆粒會嵌入到路面的微小縫隙當(dāng)中。當(dāng)太陽光當(dāng)中的紫外光照射到路面上，這些顆粒的分子結(jié)構(gòu)中的電子就被“激活”。它們會進(jìn)一步飄散到道路表面甚至空氣中，開始降解空氣中的有機(jī)物——也即汽車尾氣中的氮氧化物等。除了人造的有害物質(zhì)，它甚至還能分解霉菌和細(xì)菌，所以也可以被理解成一種被動工作的殺菌消毒涂層。噴灑在道路上，二氧化鈦可以說是“一材多用”。也有居民擔(dān)心，這種工業(yè)制劑噴灑到道路上，是否帶來一些副作用？
其實，自從二氧化鈦的光觸媒特性及降解污染物的能力被發(fā)現(xiàn)之后，將其用于環(huán)境治理的研究已經(jīng)持續(xù)了許多年了。截至目前，研究人士并未發(fā)現(xiàn)它在道路使用中對人體、寵物和植物達(dá)到有害的程度。事實上，這種物質(zhì)已經(jīng)被廣泛用于日用品和日化品了，比如耐火玻璃、搪瓷釉料，以及防曬霜等。至于涂改液，它確實有毒……只不過毒性主要來自有機(jī)溶劑，而非作為顏料的二氧化鈦本身。雖然直接吸入二氧化鈦確實會致癌，但目前各行業(yè)對二氧化鈦的使用方式都能保證顆粒不會被直接傳入空氣，也就不會被人類吸入。事實上，中國也早有學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和城市管理單位在研究和應(yīng)用二氧化鈦環(huán)保涂料了。北京市市政工程院的一項研究發(fā)現(xiàn)，納米二氧化鈦可以直接用在基路材料當(dāng)中，對空氣中氮氧化物等 PM2.5 構(gòu)成物質(zhì)的降解效能可以達(dá)到20-40%不等。北京建筑大學(xué)研究人員在2018年發(fā)表的一篇論文顯示，納米二氧化鈦霧封層對汽車尾氣有一定降解效果，還能改善路面滲水性能。這篇論文指出，雖然采用納米二氧化鈦涂層會一定程度上降低道路的抗滑性能，對行車安全帶來一定影響，但仍滿足中國交通部門有關(guān)規(guī)范的要求。
的確，正如前面提到，二氧化鈦本身是一種高反照的物質(zhì)，確實會顯得比較晃眼。不過，車主并不用這么擔(dān)心這個問題。首先，現(xiàn)在采用的涂料是二氧化鈦霧狀顆粒和一般的道路養(yǎng)護(hù)劑混合而成的，顏色是一種比較淡的鵝黃色，并不是真正的亮白色。其次，這種涂層被道路吸收，顏色就會逐漸褪去，完全吸收之后，和普通的柏油馬路并沒太明顯的區(qū)別。看完這么多，真沒想到，原來把“涂改液”刷到馬路上，還能有這么多種對環(huán)保有益的效果！注：封面圖來自于美國報紙 The Post and Courier 在線版，版權(quán)屬于攝影記者 Brad Nettles。如果不同意使用，請盡快聯(lián)系我們，我們會立即刪除。
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