ASSESSMENT OF RISKS FROM EMISSIONS OF ASPHALT CONCRETE PAVEMENT PRODUCTION AS A FACTOR IN ENSURING SUSTAINABLE DEVELOPMENT
DOI:
https://doi.org/10.32782/pcsd-2025-4-13Keywords:
production, hot-mix asphalt, ambient air, risk assessment, non-carcinogenic risk, carcinogenic risk, environmental management, environmental control, sustainable developmentAbstract
Objective. The aim of the study is to assess non-carcinogenic and carcinogenic risks associated with emissions from hot-mix asphalt production as a factor contributing to sustainable development. Methods. Analytical, computational, experimental, comparative methods, as well as information modeling and forecasting. Results. The study evaluates environmental risks related to pollutant emissions generated during hot-mix asphalt production and determines their implications for promoting sustainable territorial development. Based on atmospheric dispersion modelling and subsequent risk calculations, the levels of non-carcinogenic and carcinogenic impacts of priority pollutants–including volatile organic compounds, benzene, and benzo(a)pyrene–were analysed. The results show that the cumulative hazard index for non-carcinogenic effects from the studied pollutants falls within the acceptable range, yet becomes of concern when background concentrations are considered. The combined carcinogenic risk associated with benzene and benzo(a)pyrene is classified as medium, which is acceptable under industrial exposure conditions; however, for the general population it requires continuous monitoring and a more detailed investigation of emission sources and potential health outcomes to substantiate risk-management measures, evaluate the effectiveness of environmental management systems, and ensure progress toward sustainable development. Conclusions. The findings highlight the need for further improvement of hot-mix asphalt production technologies, optimisation of thermal processing parameters, and the implementation of integrated atmospheric air monitoring systems. It is substantiated that systematic risk assessment and emission control are essential for minimising adverse impacts on public health and the environment and contribute to achieving sustainable development goals, particularly in terms of ensuring safe working conditions and enhancing the environmental resilience of territories.
References
Вагін А. В., Іваненко О. І., Панов Є. М., Іванюта С. П., Мартинюк А. С. Стратегія мінімізації екологічних ризиків від ПрАТ «Укрграфіт» в контексті сталого розвитку. Вісник НТУУ «КПІ імені Ігоря Сікорського». Серія: Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження. 2025. № 2. С. 70–82. URL: https://chemengine.kpi.ua/article/view/333976/322870
Державні медико-санітарні нормативи допустимого вмісту хімічних і біологічних речовин в атмосферному повітрі населених місць : Наказ МОЗ України від 10.05.2024 № 813. Київ, 2024. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0763-24#Text
Державні медико-санітарні нормативи допустимого вмісту хімічних речовин у повітрі робочої зони : Наказ МОЗ України від 09.07.2024 № 1192. Київ, 2024. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1107-24#Text
Іваненко О. І., Панов Є. М., Вагін А. В., Терещенко О. М., Довголап С. Д. Оцінка ризиків для здоров’я населення в зоні впливу викидів забруднюючих речовин підприємств вуглеграфітового виробництва. Вісник НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження». 2024. № 2 (23). С. 33–46. URI: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/70792
Караїм О. А., Милько І. П., Караїм В. П. Формування системи екологічного менеджменту підприємств в аспекті відновлення сталого розвитку регіонів. Наукові праці ДонНТУ. Серія: «Економічна». 2022. № 2 (26). С. 29–38. DOI: http://doi.org/10.31474/1680-0044-2022-2(26)-29-38
Караїм О. А., Цьось О. О., Бакараєв О. О., Бєдункова О. О., Караїм В. П., Хомацький В. М. Екологічний контроль впливу на довкілля викидів забруднюючих речовин при виробництві асфальтобетону. Вісник НУВГП. Сільськогосподарські науки : зб. наук. праць. Рівне, 2023. Вип. 3 (103). С. 97–115. DOI: https://doi.org/10.31713/vs320237
Онул Н. М., Юнтунен Г. М., Шевченко О. А., Вальчук С. І. Ризик для здоров’я населення Дніпропетровської області від забруднення атмосферного повітря важкими металами. Intermedical journal. 2024. № 1. С. 155–159. DOI: https://doi.org/10.32782/2786-7684/2024-1-24
Оцінка канцерогенного та неканцерогенного ризику для здоров’я населення від хімічного забруднення атмосферного повітря : Метод. рек. від. 18.10.2023 № 1811. МОЗ України. URL: https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/v1811282-23#Text
Оцінка ризиків для здоров’я працівників від забруднення повітря робочої зони хімічними речовинами : Метод. рек. від 02.03.2024 № 358 / Міністерство охорони здоров’я України. Київ, 2024. 33 с. URL: https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/v0358282-24#Text
Шаравара Л. П. Оцінка неканцерогенних ризиків від впливу хімічних речовин у працівників машинобудівного підприємства. Перспективи та інновації науки. Педагогіка. Психологія. Медицина. 2025. № 5. С. 3260–3270. DOI: https://doi.org/10.52058/2786-4952-2025-5(51)-3260-3270
Chlebnikovas A., Marčiulaitienė E., Šernas O., Škulteckė J., Januševičius T. Research on air pollutants and odour emissions from paving hot-mix asphalt with end-of-life tyre rubber. Environment International. 2023. Vol. 181. Article 108281. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envint.2023.108281
Dehghani F., Omidi F., Fallahzadeh R. A., Pourhassan B. Health risk assessment of occupational exposure to heavy metals in a steel casting unit of a steelmaking plant using Monte–Carlo simulation technique. Toxicology and Industrial Health. 2021. Vol. 37, № 7. P. 431–440. DOI: https://doi.org/10.1177/07482337211019593
Esmaeili R., Ebrahimpour K., Esmaeili S. V., Karimi A., Kamranifar M., Pour M. N. et al. Chemical Health Risk Assessment of Exposure to Metal Fumes among Employed Workers in a Metal Manufactory with an Electric Arc Furnace. International Journal of Environmental Health Engineering. 2024. Vol. 13, № 5. Article 18. DOI: https://doi.org/10.4103/ijehe.ijehe_52_23
Golbaghi A., Nematpour L., Damiri Z., Dehaghi B. F. Carcinogenic and non-carcinogenic health risk assessment of air pollutant in a steel industry. P J M H S . 2021. Vol. 15, № 7. P. 1950–1955. DOI: https://doi.org/10.53350/pjmhs211571950
Mousavi M., Emrani J., Teleha J. C., Jiang G., Johnson B. D., Shamshiripour A., Fini E. H. Health risks of asphalt emission: State-of-the-art, advances and research gaps. Journal of Hazardous Materials. 2024. Vol. 480. Article 136048. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.136048
Pahlavan F., Gholipour A., Zhou T., Fini E. H. Cleaner asphalt production by suppressing emissions using phenolic compounds. ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 2023. Vol. 11(7). P. 2737–2751. DOI: https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.2c05345
Raulf-Heimsoth M., Pesch B., Kendzia B., Spickenheuer A., Bramer R., Marczynski B., Brüning T. Irritative effects of vapours and aerosols of bitumen on the airways assessed by non-invasive methods. Archives of toxicology. 2011. Vol. 85. Р. 41–52. DOI: https://doi.org/10.1007/s00204-011-0681-6
Tepper, A. L., Burr, G. A., Feng, H. A., Singal, M., Miller, A. K., Hanley, K. W., Olsen, L. D. Acute symptoms associated with asphalt fume exposure among road pavers. American journal of industrial medicine. 2006. Vol. 49(9). P. 728–739. DOI: https://doi.org/10.1002/ajim.20346
Wang Z., Li H., Jia M., Du Q. Emission risk and inhibition technology of asphalt fume from crumb rubber modified asphalt. Sustainability. 2024. Vol. 16(20). Article 8840. DOI: https://doi.org/10.3390/su16208840
