Обзорная статья, опубликованная в журнале Journal of Environmental Management, обобщает текущее состояние знаний о присутствии частиц износа шин и выбросах загрязняющих веществ в водные экосистемы. Авторы исследования предупреждают о токсическом воздействии на водные организмы и связанных с этим экологических последствиях.
Частицы износа шин попадают в реки и озёра в основном с ветром и дождём
Эти частицы составляют от 50 % до 90 % всех микропластиков, которые смываются с дорог во время дождя. Научные экстраполяции показывают, что почти половина (45 %) микропластиков, обнаруженных в почве и воде, происходит из-за износа шин. Концентрация частиц износа шин в водоёмах может варьироваться на несколько порядков, от 0,00001 до 10 000 миллиграммов на литр.
Частицы содержат сложную смесь различных соединений, включая токсичные вещества
Среди них тяжёлые металлы, такие как кадмий и цинк, а также органические вещества, например, антиоксидант 6-PPD. Если частицы износа шин попадают в пресноводные экосистемы, там происходит вымывание загрязняющих веществ.
Профессор Ханс-Петер Гроссарт, исследователь из IGB и соавтор обзорного исследования, отмечает: «Проблема износа шин заключается не только в самих частицах, которые долго остаются в окружающей среде и ведут себя как другие микропластики, но и в вымывании токсичных добавок».
В шинах содержится более 2456 химических соединений, 144 из которых присутствуют в фильтратах. Среди них органические загрязнители, такие как гекса(метоксиметил)меламин, дибутилфталат и N-(1,3-диметилбутил)-N’-фенил-п-фенилендиамин (6-PDD) и его производное, 6-PDD-хинон. Кроме того, в значительных количествах присутствуют тяжёлые металлы, такие как цинк и марганец, а также кадмий и свинец. Эти вещества используются для защиты озонового слоя, в качестве антиоксидантов или пластификаторов, а также вулканизирующих, армирующих и наполняющих агентов.
Гроссарт добавил: «В процессе вымывания износ шин выделяет больше химических веществ, чем термопластики, такие как полиэтилен. Мы также предполагаем, что вымывается больше веществ, чем мы уже знаем».
Влияние на организмы и экосистемы
Частицы и их вымывание могут способствовать образованию свободных радикалов (окислительный стресс) в организмах, вызывать генетические изменения и изменять их иммунный ответ. На индивидуальном уровне они могут влиять на пищевое поведение, размножение и выживание.
Исследование также подчёркивает более широкие последствия для структуры и функций экосистем, стремясь преодолеть разрыв между токсикологическими реакциями в живых организмах и процессами на уровне экосистемы. На уровне экосистемы частицы вызывают сдвиги в видовом составе, снижая водное биоразнообразие и изменяя пищевую сеть. В результате они существенно влияют на циклы углерода и азота, изменяя такие важные процессы, как формирование биомассы и доступность питательных веществ.
Однако исследования токсичности часто проводятся в лабораторных условиях и могут быть лишь частично перенесены в естественные экосистемы. Во-первых, взаимодействия в природе между неживой материей и живыми организмами более сложны. Во-вторых, в лабораторных экспериментах обычно используются более высокие концентрации, чем на самом деле встречаются в окружающей среде. Тем не менее авторы рекомендуют серьёзно относиться к опасности износа шин.
Гроссарт добавил: «Глобальные изменения окружающей среды, такие как потепление и подкисление, также усугубят последствия износа шин и его вымывания, изменяя его токсичность и интерактивное воздействие на микробную активность, круговорот питательных веществ и устойчивость экосистем».
Распространение износа шин в окружающей среде
Несколько исследований рассмотрели, как износ шин распространяется в окружающей среде. Хотя он также переносится ветром, обычно он накапливается в непосредственной близости от источника, особенно в отложениях и водосборных бассейнах, прилегающих к горячим точкам загрязнения, таким как оживлённые дороги и искусственные площадки. Исследователи подсчитали, что только около 2 % всех частиц износа шин из рек достигают прибрежных зон.
«Тот факт, что эти частицы часто не очень подвижны, открывает возможности для лучшей профилактики», — пояснил Гроссарт. «Эффективные стратегии сокращения включают разработку альтернативных производителей шин и лучшее разграничение дорог и сточных вод от природных территорий. В конечном счёте каждый может внести свой вклад, соблюдая разумный стиль вождения».
Предоставлено Forschungsverbund Berlin e.V. (FVB)