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轮胎:你从未想过的塑料污染源


时间:2019-11-13 13:18:33 点击:1959

  核心提示:研究人员发现,轮胎磨损产生的降解塑料碎片遍布自然环境,其中包括海洋。他们收集到的大部分微塑料都来自意料之中、可识别的源头,比如降解的塑料袋。轮胎实际上是地球上最常见的塑料污染源之一。国际自然保护联盟2...

研究人员发现,轮胎磨损产生的降解塑料碎片遍布自然环境,包括海洋。

照片:国家地理频道汉娜·惠特克

作者:tiklot

2014年,生物学家约翰·温斯坦和他的研究生开始寻找微塑料,即降解塑料碎片。研究人员发现这种塑料碎片散布在自然界中。

研究小组的总部设在南卡罗来纳州查尔斯顿的福特军事学院,温斯坦是那里的教授。他们正在沿海城市进行研究,希望至少找到一些塑料颗粒被冲入大海的证据。果然,微塑料样品一个接一个地出现了。

他们收集的大多数微塑料来自可预测和可识别的来源,例如可降解塑料袋。然而,一半以上的塑料碎片是黑色和管状的,没有明显的来源可以识别。

温斯坦说:“这些塑料碎片都是细长的形状,就像雪茄一样,无法分辨它们是什么。”

温斯坦和学生们在查尔斯顿港四处寻找常见的黑色塑料产品进行比较,例如渔网。然而,他们没有找到匹配的。一天,他们在主干道旁边的水道上发现了一种非常相似的雪茄形状的塑料,这一发现取得了突破。之后,他们突然意识到这些塑料碎片都是来自汽车轮胎。

温斯坦说:“你总能找到意想不到的东西,真是令人惊讶。”

事实上,这一发现可能没有最初看起来那么令人震惊。轮胎实际上是地球上最常见的塑料污染源之一。2017年,荷兰开放大学的彼得·简·科尔在发表于《国际环境研究和公共卫生杂志》的一项研究中估计,轮胎占全球海洋微塑料废物的10%。根据国际自然保护联盟2017年的一份报告,这一比例高达28%。

科尔和合著者写道:“轮胎磨损是环境中微塑料的一个隐藏来源,但人们对这一点的理解远远不够,也没有办法更换轮胎。”。

轮胎制造组合物

几千年来,轮子是由石头或木头制成的,没有任何遮盖物。最后,皮革被添加到车轮上,使骑行更加舒适,接着是固体橡胶的迭代。汽车是在19世纪末发明的,充气轮胎很快就出现了。

当时,轮胎橡胶主要来自橡胶树——橡胶树的种植导致了世界范围内的大规模森林砍伐。然而,随着20世纪的到来,汽车变得越来越便宜和普遍,全球对橡胶的需求远远超过供应。1909年,德国拜耳化学公司的化学家弗里茨·霍夫曼发明了第一种商业合成橡胶。在不到一年的时间里,这种材料被用来制造汽车轮胎。到1931年,杜邦化学公司已经工业化生产合成橡胶。

今天,轮胎由大约19%的天然橡胶和24%的合成橡胶组成,合成橡胶是一种塑料聚合物。其余的由金属和其他化合物组成。轮胎生产仍将对环境产生巨大影响,从持续砍伐森林到用于制造合成橡胶的影响气候的化石燃料,再到组装过程。制造现代汽车轮胎需要大约26升油,而卡车轮胎需要83升油。

随着里程的增加,汽车轮胎会磨损,导致小块合成塑料(本质上是塑料)脱落,然后从道路进入河流,最终流入大海。

动画:汉娜·惠特克,《国家地理》

然而,越来越明显的是,随着橡胶的磨损,微小的塑料聚合物会从轮胎上脱落,这些聚合物最终会进入海洋和水道,成为污染物。

研究海洋塑料的国际自然保护联盟的若昂·索萨说,“就微塑料而言,轮胎的‘贡献’确实很大。”

轮胎制造商固特异、米其林和普利司通都引用了轮胎工业项目的评论,该项目是一个由轮胎工业支持的研究小组,由11家主要轮胎制造商组成。

轮胎工业项目代表加文·惠特莫尔在一封电子邮件中写道:“目前还没有全球公认的微塑料定义。”他补充说,他们的研究“发现[轮胎和道路磨损颗粒”不太可能对人类健康和环境产生负面影响

轮胎是如何分解的?

胎面花纹有助于确定车辆在道路上的抓地力,以及控制和制动。然而,更大的抓地力也意味着更多的摩擦。当我们开车时,磨损会导致轮胎脱落并碎裂。

加拿大轮胎管理员马尼托巴公司2013年的一份报告发现,轻型客车的轮胎在其使用寿命(平均6.33年)期间减少了近1.1千克橡胶。科尔的研究发现,美国轮胎人均磨损量最高,估计仅美国轮胎每年就生产约180万吨微塑料。

索萨说,最终有多少轮胎微塑料将进入水路取决于许多因素,从高速公路的位置到天气。例如,雨水会导致更多的微塑料进入环境。他指出,关于这一研究课题的研究相对较新,因此,随着更多研究工作的完成,估计数据的准确性将得到提高。然而,他说,每天有数百万辆汽车在街上行驶,所以“可以想象轮胎(颗粒)的排放量会有多少。”

一旦轮胎颗粒进入河流或海洋,它们将对海洋生物产生重大影响。福特军事学院的约翰·温斯坦在实验室环境中将虾暴露在轮胎颗粒中,发现虾吃了颗粒,颗粒也堵塞了它们的鳃。一旦摄入,这些轮胎颗粒会积聚在虾的内脏中。

“他们不会马上死去。这些长期的慢性影响还没有真正被研究过。”他说。

轮胎服务结束

更容易理解轮胎一旦停止使用并需要处理会发生什么——轮胎制造称之为“生命的终结”。

旧轮胎的轨迹在许多方面是积极的。例如,轮胎废料已经成为运动场、体育场和建筑物的材料,这种回收利用在过去几年里急剧增加。根据美国轮胎制造商协会,轮胎的再循环率从1990年的11%增加到2017年的81%。

然而,应该指出的是,上述数据如此之高,是因为统计学家包括所谓的“轮胎衍生燃料”,即燃烧轮胎以获取能量。

宾夕法尼亚大学的环境科学家雷托·吉尔说,在专门为这项任务设计的设施中燃烧轮胎将使这个过程非常清洁,也是一种体面的回收能源的方式。然而,他说轮胎也含有高水平的潜在污染物,如锌和氯,所以在混合燃料设施中燃烧或未能实施适当的保护措施“将导致不好的结果”

根据美国轮胎制造商协会2018年的一份报告,大部分未回收或未燃烧的轮胎被掩埋,比例约为16%。从2013年到2017年,人类填充的废轮胎数量几乎每年翻一番。美国轮胎制造商协会的约翰·希林(John sheerin)在接受《今日回收》杂志采访时说,随着对轮胎衍生燃料的需求持续下降,更多的轮胎可能被送往垃圾填埋场。

我们能做得更好吗?

几十年来,轮胎没有经历过重大的重新设计。然而,轮胎制造商最近做出了更大的努力来开发更可持续的轮胎。例如,2017年,明尼苏达大学领导的研究人员发现了一种生产异戊二烯的方法。异戊二烯是合成橡胶的重要原料。它的天然来源包括草、树和玉米,而不是化石燃料。去年,固特异轮胎公司推出了一种概念轮胎,由中间带苔藓的再生橡胶制成。它最初的设计是让轮胎在行驶过程中吸收二氧化碳。

然而,这些新轮胎中的微小颗粒最终可能会进入环境。科尔的研究称,减少轮胎磨损可能会以牺牲滚动阻力等其他性能指标为代价,制造商可能会发现难以接受这一折衷。

温斯坦说:“我不知道什么新技术可以解决轮胎或路面磨损的问题。”

然而,他确实找到了解决问题的其他方法,但不是那么直接。他建议可以减少路面的磨损,或者增加路面上的孔洞,以减少或帮助收集轮胎磨损颗粒。他还认为有更好的技术来收集道路上的轮胎颗粒径流。目前,他正在查尔斯顿附近的一个小镇探索这种方法。

然而,总的来说,他认为目前最紧迫的事情是进一步研究和提高科学和公众意识。

“我们需要做更多的研究,我不知道现在是否有很多人关注这个问题,”他说。

(译者:流浪狗)

资料来源:国家地理中文网(官方五)

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作者:匿名 来源:毛祁新闻