磨損的輪胎被發現是造成水道污染的主要原因之一
澳大利亞研究人員發現,輪胎磨損是造成城市水道污染的主要因素,會產生包括微塑料在內的顆粒物質。但是,他們也發現,有一些有效的方法可以減少這種會影響環境和我們健康的污染。
很多人會認為,汽車尾氣是造成污染的最大原因,這是可以理解的,因為汽車尾氣是近期研究的重點。但事實上,輪胎磨損產生的顆粒物污染更大。
倫敦帝國學院的一個專家小組在2023 年2 月發布的簡報中指出,城市中輪胎磨損對環境造成的風險可能是其他微塑料的四倍。輪胎磨損產生的微粒物質是水道中微塑料的重要來源,它們在下雨時通過路面徑流遷移。在一項新的研究中,澳大利亞格里菲斯大學的研究人員檢測了城市雨水徑流中輪胎磨損顆粒(TWPs)的數量和類型,並探討了減少輪胎磨損顆粒的方法。
該研究的主要作者Shima Ziajahromi 說:”由於微塑料在水生生物和生態系統中的持久性和累積性,微塑料對我們水道的污染是一個新出現的環境問題。雨水徑流含有沉積物、化學、有機和物理污染物的混合物,是微塑料在降雨時從城市環境中被沖走並進入當地水生棲息地的重要途徑。”
隨著輪胎的分解,它們會釋放出一系列大小不一的顆粒,從可見的橡膠塊到微顆粒。在全球範圍內,每年有660 萬噸TWPs 被釋放出來。輪胎廢物不會自然降解,會在環境中積聚,並可能與其他污染物和生物有機體發生作用。
研究人員在2020 年的11 次暴雨事件中,從昆士蘭州的停車場和道路收集了25 個雨水樣本。為了最大限度地減少採樣過程中的背景污染,採樣罐始終保持封閉狀態,採集樣本時也沒有使用塑料材料。此外,還使用了現場對照樣本(敞口玻璃瓶)來監測空氣中可能存在的微塑料污染。
使用立體顯微鏡對可疑微塑料進行檢查和計數。此外,研究人員還根據可疑微塑料的形態–纖維、碎片、珠狀物–和顏色對其進行了分類。雨水樣本中大部分(85%)疑似微塑料被鑑定為塑料聚合物,換句話說,就是微塑料。樣本中的微塑料含量從每升3.8 到59 個微粒不等,僅TWPs 就佔微塑料總量的每升2.5 到58 個微粒。研究人員說,他們的研究結果表明,雨水徑流會大大增加水道中的微塑料數量。
濕地和蓄水池被認為是減少排放到水道中的微塑料數量的一種方法。研究人員從建造的雨水濕地的入口和出口處採集的沉積物樣本中,每公斤(2.2 磅)沉積物含有1450 到4740 個微粒,在入口處的沉積物中觀察到更多的微塑料,這表明濕地能夠從雨水中清除微塑料。
進入用於雨水排放系統的人工濕地的微塑料會在沉積物中沉澱並形成生物膜,導致它們隨著時間的推移不斷積累,從而將它們從雨水徑流中清除掉。
除了建造濕地之外,研究人員還評估了一種旨在清除雨水中污染物的雨水處理裝置的有效性。
“該裝置是一個由0.2 毫米網眼製成的袋子,可以改裝到雨水排水溝中,”該研究的共同作者之一Fred Leusch 說。”雖然最初設計的目的是為了捕捉總污染物、沉積物、垃圾和油脂,但它能顯著減少沉積物中的微塑料,將其從雨水徑流中清除。”
研究人員說,這兩種策略都為減輕微塑料在水道中的積累提供了一種手段。
Ziajahromi說:”我們的研究結果表明,建造濕地和雨水捕捉裝置都是可以用來防止或至少減少微塑料(和)輪胎磨損顆粒從雨水中進入水道的策略。”
輪胎磨損顆粒對人類健康的影響日益受到關注。在製造過程中,化學物質被混合在一起,生產出高耐久橡膠,然後澆鑄成輪胎。成分包括多芳烴(PAH)、苯並噻唑、異戊二烯以及鋅和鉛等重金屬。研究表明,環境微粒子(包括雙酚A)會對心肺、發育、生殖和癌症產生負面影響。
與當前的研究一樣,上述帝國理工學院的論文強調了優先解決TWPs 對人類健康和環境的潛在有害影響的重要性,而不是僅僅關注減少燃料排放。
該論文的共同作者瑪麗-瑞安(Mary Ryan)說:”電動汽車是實現交通去碳化的關鍵一步,但我們也需要從大局出發。有些人擔心電動汽車會更重,這可能會增加輪胎磨損。這正是帝國理工學院採用整體聯合方法應對可持續發展挑戰的原因所在。”
該研究發表在《環境科學與技術》(Environmental Science & Technology)雜誌上。