隐形污染物汽车轮胎磨损颗粒对生态环境很毒

　　微塑料
　　微塑料被定义为直径小于5mm的塑料颗粒。微塑料一词首次出现是在2004年英国Thompson教授发表在Science的文章中。2008年之后，针对微塑料的相关研究越来越多，人们逐渐认识到了微塑料污染的严重性和研究的必要性。
　　＂塑料已经入侵了人体！＂2018年10月22日举办的欧洲肠胃病学会议上，奥地利科学家的研究结果举座皆惊。他追踪了来自世界8个国家的测试者的饮食，并检测他们的粪便，发现在每个人的粪便颗粒中都有微塑料的存在。早在2018年3月，美国研究者购买了9个国家的259瓶瓶装水，并发现其中93%都含有塑料微粒。不知不觉间，微塑料的踪迹早已遍布人类生活，甚至进入了人类的身体，影响健康。
　　微塑料作为一种新兴污染物具有特殊性质。其粒径小、密度轻，迁移性强；另外，微塑料比表面积大，表面疏水性强，易于富集微生物、重金属和有机污染物；除此之外，微塑料还会向水体释放自身有害添加剂。这些性质影响了微塑料污染情况的复杂性，增加了相关研究的难度。
　　微塑料污染在全球表现出＂广泛而集中＂特点。微塑料的特征决定了它易受到洋流、风力等影响进行迁移，目前监测到的微塑料污染范围极广，在两极、冰川甚至深海都发现了微塑料的存在；而不同水域之间微塑料丰度又相差甚远。在靠近人类聚居区的水域，如珠江三角洲；封闭、半封闭海域，如地中海、加勒比海；以及洋流环流区，如北太平洋和北大西洋的亚热带环流区都易形成高丰度微塑料污染区。而这些污染区域中的微塑料大多集中在表层水体以及海洋沉积物中，显示了微塑料污染＂汇＂的特征。
　　大量生物短期暴露实验证明，微塑料在体内累积会对生物体有多方面的影响，包括代替食物影响营养吸收，造成营养不良、影响子代数量和质量、累积引起血栓、具有神经毒性等。细小的微塑料还可能穿过生物组织，进入循环系统，这部分微塑料难以从体内排出，具有潜在健康风险。然而，生物体在微塑料环境中暴露的实际情况往往更加复杂，暴露时间也更长，这种情况下的微塑料毒理效应尚不明确，亟待研究。目前已经证明微塑料进入了人体，但其对于人类健康危害的研究受到诸多限制难有定论，还需要更充分的研究证据来明确微塑料对人体的影响。
　　轮胎颗粒物
　　轮胎磨损颗粒，是轮胎碎片的混合物，包括合成橡胶、填充物和软化剂以及路面颗粒，被环境科学家认为是海洋中微塑料的最重要来源之一。
　　银大马哈鱼属于鲑鱼的一种，为冷水性溯河产卵洄游鱼类，不仅以肉质鲜美、营养丰富著称于世，其鱼籽更是极受欧美各国民众的喜爱。
　　上世纪90年代，为了保护鲑鱼溯河产卵的栖息地，西雅图政府投入了大量资金，但是随后却发生了一件令人匪夷所思的事情：每年当银大马哈鱼沿河洄游产卵后，90%的鲑鱼都突然死亡，如果碰巧赶上暴雨，在几小时内就会有大量鲑鱼死于非命。这让当地政府非常奇怪，科学家也一筹莫展，把这件事情归因于＂城市径流死亡综合症＂（URMS），认为可能与城市水体被污染有关。几十年来，从太平洋返回华盛顿州普吉特海湾的小溪和溪流中产卵的大马哈鱼大量死亡。
　　2020年，华盛顿州的研究人员解开了一个存在几十年的谜团，即为什么暴雨径流会导致大马哈鱼的大规模死亡。罪魁祸首是6PPD， 6PPD是一种用于轮胎的抗氧化剂，帮助轮胎抗氧化和防止破裂， 用量在0.4~2%。 当汽车行驶在路上时，轮胎剥落颗粒中的6PPD与臭氧发生反应，产生剧毒的6PPD-醌。 这种化学物质对大马哈鱼具有很强的毒性，导致它们中毒后会在水面上翻腾数小时，最终死亡。
　　研究者收集了西雅图地区路面上的雨水和水样，对其中的6PPD -醌浓度进行分析，发现路面雨水中6PPD -醌的浓度在0.8~19 μg/L，在发生暴雨时它的浓度在0.3~3.2 μg/L，最高是银大马哈鱼半数致死浓度的24倍，而且文献记录了发生暴雨时银大马哈鱼的大量死亡。
　　路面径流和城市水样中6PPD -醌的浓度
　　今年1月，麦金太尔的研究小组发表了一项新的研究，发现6PPD-醌对大马哈鱼的毒性比以前计算的更大，应该被归类为对水生生物有 ＂非常高毒性 ＂的污染物。
　　汽车在加速和制动的过程中产生，轮胎磨损颗粒，通过降雨和风从道路表面扩散出去。主要进入环境途径是由道路径流进入雨水管道，然后这些颗粒会被排入河流和海洋。它们也会从污水中和大气中释放出来，并且循环到海洋中去，然后再依靠降雨回到陆地。2020年的一项研究表明，依靠风扩散的微塑料比起河流中传播的是更大的海洋污染源。虽然很难确定微塑料的确切成分，但有很多研究表明，轮胎灰尘占了很大一部分。
　　海洋塑料微粒的主要来源及其比例
　　测试发现，当汽车行驶时，轮胎所产生的有害颗粒为每公里5.8克。相比之下，现在出售的最新款汽车每公里排放的有害气体最低为4.5毫克，这意味着轮胎的有害颗粒排放量比汽车尾气要高出1000多倍。
　　轮胎磨损颗粒无处不在。平均每个轮胎在其生命周期中排放4公斤。每年约有600万吨的轮胎颗粒被排放出来，从深海到大气层，甚至在北极和南极都有发现。而且情况只会越来越糟。电动汽车虽然会降低尾气排放，但由于增加的汽车重量和扭矩，预计轮胎磨损将上升。英国的空气质量小组在2019年警告说，即使车队已经实现了电动化，轮胎和汽车刹车的灰尘也会继续污染空气、河流，最终污染海洋。
　　轮胎磨损是独特的，因为它可以算作微塑料的同时也是空气污染，因为它是如此之小。任何10微米的东西都可以被吸入我们的肺部，任何2.5微米的东西都有可能通过膜屏障。＂而已发现轮胎灰尘颗粒小于23纳米（0.02微米）。
　　华盛顿大学副教授、大马哈鱼研究的共同作者爱德华·科洛兹耶（Edward Kolodziej）引用了来自中国的两项研究，显示轮胎灰尘是城市空气污染的一个重要因素。＂不仅仅是公路径流和雨水进入河流杀死了鱼，还有未知的或特征不清的化学物质存在于环境中，最终将会进入我们的肺部。＂
　　科洛兹耶担心的是，我们对环境中数千种化学品影响的知识存在大数据空白。他说：＂作为一个社会，我们实际上生产了30万种化学品，其中2万到3万是最常用的，然而90%到95%的化学品我们都没有对它们在环境中的作用进行评估。所有这些化学品都是专有的、保密的商业信息。当你去购买像轮胎这样的产品时，没有人被告知里面有哪些化学品。＂
　　大量科学研究表明，空气中的PM2.5——直径小于2.5微米的颗粒，会对肺部和心脏造成影响。大量的科学研究将它们与各种健康问题联系在一起，包括会导致患有心脏病、肺部疾病、心律不齐、哮喘、肺功能下降和其他呼吸道症状的人过早死亡。
　　虽然尾气排放多年来一直受到严格监管，但轮胎磨损却完全不受监管。随着重型SUV汽车和电动汽车销量的不断增长，非尾气污染将变成一个非常严重的问题。
　　短期内，安装高质量轮胎并始终保持轮胎正确的充气量，是减少轮胎颗粒物的一种方法。长期来看，汽车工业也有责任找到减轻汽车重量的方法，以减少轮胎磨损和由此产生的＂非废气污染＂。轮胎企业研发出低排放、更耐磨的轮胎。
　　直接从轮胎中收集微塑料的装置
　　好消息是，英国伦敦一家名为Tyre Collective的初创公司正尝试处理汽车排放的轮胎废物，该公司用一种类似盒子的设备，在轮胎附近用螺栓固定，并捕获有害颗粒。
　　＂盒子＂使用静电板来吸引脱落的轮胎颗粒，这些颗粒在道路摩擦过程中带电。 当轮胎滚动时，排放出的颗粒＂在道路上摩擦产生电荷＂，该设备能将废物吸进去。收集的废物可用于制造新轮胎或其他橡胶制品，这比进入大海里要好得多。 ＂盒子＂的目标是通过在源头扼杀轮胎排放物来减少轮胎排放。
　　该设备可以在实验室中吸引高达60%的轮胎排放废物，但在实际条件下只能吸引约20%的废物。Tyre Collective公司目前正在几辆货车上测试，以提高颗粒收集效率。
　　除此之外，倡导司机们采用＂温柔＂的驾驶方式，减少轮胎排放。电动汽车加速很快，这对轮胎很不友好。另一方面，电动汽车允许再生制动（反向运行电机以产生阻力），这是一种温和的减速方式。如果要尽量减少轮胎排放，同时平衡与电池重量有关的额外排放，电动车司机应该轻踩油门，重踩再生制动。
　　残酷的真相启动了寻找6PPD替代品的行动，这些替代品可以帮助轮胎里的化合物在自然环境中不被分解，不会杀死任何鱼类。
　　5月，加州有毒物质控制部（Department of Toxic Substances Control，DTSC）宣布计划将含有6PPD的轮胎列入危险产品清单，此举将迫使制造商寻找更安全的替代品。但不能保证该行业能够找到一个可行的替代品。
　　DTSC的化学品和产品评估负责人安妮·库珀多尔蒂（Anne Cooper Doherty）说：＂人们甚至不知道6PPD-醌的存在，直到华盛顿的研究人员发现了它。＂他补充说，＂不含6PPD的轮胎可能要在几年后才能上市。＂
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