Резина шин распадается на потенциально опасный химический коктейль, показывают исследования

Маленькие губчатые черные шарики, используемые в качестве наполнителя на большинстве полей с искусственным газоном, называются резиновой крошкой, и это уже давно рекламируется как главное преимущество переработки. Однако противоречивые исследования поочередно определили, что резиновая крошка либо безопасна для игры на ней, либо опасна для здоровья человека.

Новое исследование из Северо-Восточного университета исследовали цикл распада резиновой крошки, которая получается из старых шин. Моделируя условия разложения каучука, такие как сильный солнечный свет, они обнаружили, что резиновая крошка обладает высокой реакционной способностью, образуя при разложении сотни ранее не отслеживавшихся химических веществ, некоторые из которых опасны для человека.

Работа опубликована в журнале Экологические науки и технологии.

Плавание вверх по течению

Чжэнью Тянь, доцент кафедры химии и химической биологии, говорит, что исследователям давно известно, что резина шин производит вредные химические вещества при разложении. Химическое вещество трансформации — это продукт химической реакции, новое химическое вещество, оставшееся после себя. В случае искусственного газона трансформация происходит в результате таких факторов, как солнечный свет, дождь и естественное разложение с течением времени.

Тянь, в предыдущих исследованияхколичественно оценили некоторые вредные воздействия этих продуктов трансформации на окружающую среду. Тиан обнаружил химическое вещество, используемое для повышения долговечности протекторов автомобильных шин, под названием 6PPD, которое взаимодействует с озоном с образованием химического вещества, называемого 6PPD-хинон.

Они обнаружили, что 6PPD-хинон очень токсичен для кижуча, рыбы, которая проводит большую часть своей жизни в Тихом океане, но на нерест поднимается вверх по пресноводным рекам. Менее одного микрограмма на литр воды может убить молодь кижуча менее чем за час. По весу он примерно в 100 000 раз легче проволочной скрепки.

Дождевые стоки с дорог привели к попаданию 6PPD-хинона в водные пути, куда лосось возвращается на нерест. В ручьях, подвергшихся воздействию 6PPD-хинона, до 90% кижуча погибнет до нереста. Ранее газета New York Times сообщала.

Тиан отмечает, что, хотя они не знают, как 6PPD-хинон взаимодействует с физиологией человека, другие химические вещества, выявленные в ходе исследований резиновой крошки, известны как опасные для здоровья человека.

Тиан уже знал, что существуют потенциально опасные химические вещества, связанные со старением шин, но как могут взаимодействовать многие химические вещества, используемые в производстве шин, когда они разрушаются?

В новом эксперименте Тиан и его команда исследователей подвергли резиновую крошку воздействию фотореакторкоторый ускоряет солнечные условия, которые могут возникнуть на поле с искусственным газоном, и измерил количество химических веществ, которые в результате этого преобразуются. Мэдисон МакМинн, доктор философии. кандидат, работающий в лаборатории Тиана и первый автор статьи, сказал, что они идентифицировали по меньшей мере 572 отдельных продукта трансформации.

Меньшие молекулы становятся больше

МакМинн говорит, что исследование является «результатом междисциплинарных и совместных усилий, объединяющих опыт трех различных исследовательских групп», включая специалистов по обработке данных и Центра пластмасс Северо-Восточного университета.

Тиан говорит, что им удалось идентифицировать, помимо 6PPD-хинона, еще два химических вещества, которые, как известно, опасны для человека. Один из них, 4-HDPA, является эндокринным разрушителем, предположительно вызывающим рак молочной железы. Другой, 1,3-ДМБА, имитирует стимулирующее действие амфетамина.

А Отчет Агентства по охране окружающей среды за 2019 год предположили, что воздействие токсинов на человека на полях с искусственным газоном ограничено из-за способа использования таких полей. Кроме того, концентрация любого отдельного химического вещества будет варьироваться в реальных условиях, поскольку шины, как правило, производятся разными производителями и имеют разный возраст, отмечает Тиан.

«Идея, — говорит Тиан, — заключается в том, что даже несмотря на то, что общины могут рассматривать резиновую крошку на своих полях как переработанную или повторно используемую, «когда вы кладете ее в землю, они все равно очень активны. Все меняется, некоторые вещи создаются. И в течение четырех или пяти месяцев они не исчезнут».

Кроме того, из-за высокой реакционной способности химикатов, используемых при производстве резины для шин, ученые не просто наблюдают, как химикаты распадаются на более мелкие кусочки, но и «меньшие кусочки становятся более крупными», говорит он.

По словам Тиана, вероятно, потребуется два-три года, чтобы процесс трансформации окончательно затих, но многие поля с искусственным газоном заменяются примерно с такой же скоростью.

Для большинства идентифицированных химических веществ-трансформаторов просто еще не известно, какое воздействие они оказывают на организм человека или окружающую среду.

«Бог знает, что оно делает», — говорит Тиан.

Эта история перепечатана с разрешения Northeastern Global News. news.northeastern.edu.