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Characterization of an Asphalt Binder and Photoproducts by Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry Reveals Abundant Water-Soluble Hydrocarbons.
Environmental Science & Technology ( IF 10.8 ) Pub Date : 2020-07-08 , DOI: 10.1021/acs.est.0c02263 Sydney F Niles 1, 2 , Martha L Chacón-Patiño 2 , Samuel P Putnam 3 , Ryan P Rodgers 1, 2 , Alan G Marshall 1, 2
Environmental Science & Technology ( IF 10.8 ) Pub Date : 2020-07-08 , DOI: 10.1021/acs.est.0c02263 Sydney F Niles 1, 2 , Martha L Chacón-Patiño 2 , Samuel P Putnam 3 , Ryan P Rodgers 1, 2 , Alan G Marshall 1, 2
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Road asphalt is comprised of aggregate (rocks) mixed with a binder composed of high-boiling petroleum-derived compounds, which have been thought to be relatively inert (unreactive) and thus leach small amounts of polyaromatic hydrocarbons (PAHs) into water from the built environment. However, recent studies have demonstrated that petroleum readily undergoes photooxidation and generates water-soluble oxygen-containing hydrocarbons. Therefore, here, we investigate the effects of solar irradiation on an asphalt binder. Upon irradiation in a photooxidation microcosm, thin films of the asphalt binder produce abundant oil- and water-soluble oxygenated hydrocarbons, which we hypothesize are also leached from roads and highways through photooxidation reactions. Ultrahigh-resolution Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR MS) enables extensive compositional characterization of the virgin asphalt binder, irradiated asphalt binder, and the water-soluble photoproducts. The results reveal the production of water-soluble species that resemble the molecular composition of petroleum-derived dissolved organic matter, including abundant hydrocarbons and S-containing species with up to 18 oxygen atoms. The results also confirm photo-induced oxidation, fragmentation, and potentially polymerization as active processes involved in the production of water-soluble organic pollutants from asphalt.
中文翻译：
通过傅立叶变换离子回旋加速器共振质谱法对沥青结合料和光产物进行表征，揭示了丰富的水溶性烃。
道路沥青由骨料（岩石）和由高沸点石油衍生化合物组成的粘合剂混合而成，该粘合剂被认为是相对惰性的（无反应性），因此将少量的多环芳烃（PAHs）从建筑物中浸出到水中。环境。但是，最近的研究表明，石油容易发生光氧化并产生水溶性的含氧烃。因此，在这里，我们研究了日光照射对沥青粘合剂的影响。在光氧化缩影中进行辐照后，沥青粘合剂的薄膜会产生大量的油溶性和水溶性氧化性碳氢化合物，我们假设这些碳氢化合物也通过光氧化反应从道路和高速公路中浸出。超高分辨率傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR MS）可以对原始沥青粘合剂，辐照沥青粘合剂和水溶性光产物进行广泛的成分表征。结果表明，水溶性物质的产生类似于石油衍生的溶解有机物的分子组成，包括丰富的烃类和含18个氧原子的含S物质。该结果还证实了光诱导的氧化，裂解和潜在的聚合反应是从沥青生产水溶性有机污染物所涉及的活性过程。结果揭示了水溶性物质的产生，该物质类似于石油衍生的溶解有机物的分子组成，包括丰富的碳氢化合物和具有18个氧原子的含S物质。该结果还证实了光诱导的氧化，裂解和潜在的聚合反应是从沥青生产水溶性有机污染物所涉及的活性过程。结果表明，水溶性物质的产生类似于石油衍生的溶解有机物的分子组成，包括丰富的烃类和含18个氧原子的含S物质。该结果还证实了光诱导的氧化，裂解和潜在的聚合反应是从沥青生产水溶性有机污染物所涉及的活性过程。
更新日期：2020-07-21
中文翻译：
通过傅立叶变换离子回旋加速器共振质谱法对沥青结合料和光产物进行表征，揭示了丰富的水溶性烃。
道路沥青由骨料（岩石）和由高沸点石油衍生化合物组成的粘合剂混合而成，该粘合剂被认为是相对惰性的（无反应性），因此将少量的多环芳烃（PAHs）从建筑物中浸出到水中。环境。但是，最近的研究表明，石油容易发生光氧化并产生水溶性的含氧烃。因此，在这里，我们研究了日光照射对沥青粘合剂的影响。在光氧化缩影中进行辐照后，沥青粘合剂的薄膜会产生大量的油溶性和水溶性氧化性碳氢化合物，我们假设这些碳氢化合物也通过光氧化反应从道路和高速公路中浸出。超高分辨率傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR MS）可以对原始沥青粘合剂，辐照沥青粘合剂和水溶性光产物进行广泛的成分表征。结果表明，水溶性物质的产生类似于石油衍生的溶解有机物的分子组成，包括丰富的烃类和含18个氧原子的含S物质。该结果还证实了光诱导的氧化，裂解和潜在的聚合反应是从沥青生产水溶性有机污染物所涉及的活性过程。结果揭示了水溶性物质的产生，该物质类似于石油衍生的溶解有机物的分子组成，包括丰富的碳氢化合物和具有18个氧原子的含S物质。该结果还证实了光诱导的氧化，裂解和潜在的聚合反应是从沥青生产水溶性有机污染物所涉及的活性过程。结果表明，水溶性物质的产生类似于石油衍生的溶解有机物的分子组成，包括丰富的烃类和含18个氧原子的含S物质。该结果还证实了光诱导的氧化，裂解和潜在的聚合反应是从沥青生产水溶性有机污染物所涉及的活性过程。
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