携手中科院地化所，揭示轮胎磨损与水源污染“蝴蝶效应”

导读

车辆部件的磨损可能向环境中释放多种化学添加剂，这些化合添加剂对野生动物和人类具有潜在毒性。近期，中国科学院地球化学研究所与岛津分析中心携手合作，研究了华南特大城市广州的水源集水区地下水、地表水和雨水中三唑 (BTR)、苯并噻唑 (BTH) 和对苯二胺 (PPD)的发生、来源和风险。岛津LCMS-8050三重四极杆液质联用仪作为该项研究的有力工具，助力提升了人类对水溶性轮胎磨损化学品的水环境命运和风险的认识，研究成果为化学品管理提供了重要参考，相关合作成果发表于环境领域国际知名期刊《Environmental Research》（IF 8.3）上。

图1. 期刊首页截图（https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.114721）

图2. 英文摘要及译文

图3. 图片摘要

研究内容概览

苯并三唑 (BTRs)、苯并噻唑 (BTHs) 和对苯二胺 (PPDs) 是汽车零部件中常见的有机添加剂， BTRs常用于抑制车辆合金部件的腐蚀，BTHs 被添加到许多橡胶产品中以提高机械强度和耐磨性，PPDs是添加到轮胎中的合成抗臭氧剂和抗氧化剂。这些化学品的广泛使用导致它们被大量释放到环境中，广泛出现于包括淡水在内的各种环境基质中，中国许多地方的自来水中都检测到了BTHs和BTRs。

BTRs、BTHs和PPDs的危害

目前已发现低剂量的BTHs和BTRs在体外和体内试验中会引起不良反应。BTHs对人类具有致癌性。6PPD作为一种广泛使用的轮胎橡胶抗氧化剂，已发现其臭氧化产物6PPD-醌会导致银鲑的急性死亡。

强强联合，助力精准分析

使用岛津液相色谱-三重四极杆串联质谱LCMS-8050对样本中BTRs、BTHs和PPDs含量进行分析，结果显示，从流溪河上游到下游，随着工业活动和人口密度的增加，水样中BTRs和BTHs的浓度逐渐增加，地下水BTRs、BTHs和PPDs平均含量高于地表水含量，揭示了人类活动对饮用水集水区水质的影响。

岛津LCMS-8050 三重四极杆液质联用仪

图4.水样采集点

图5. 流溪河流域地表水中苯并三唑 (BTR)、苯并噻唑 (BTH) 和对苯二胺 (PPD) 浓度

图6. 地表水、地下水、雨水和悬浮颗粒中的BTR、BTH和PPD浓度对比

研究结论

本研究对地表水、地下水、雨水和悬浮颗粒中与轮胎磨损相关的 BTHs、BTRs 和 PPDs 共20 种目标化合物在水源集水区中的含量进行了分析。在目标化合物中，BTRs 和 BTHs 是源水中的主要成分，BTRs 和 BTHs浓度从自然区域向下游移动到城市区域时逐渐增加，证实了城市人类活动是导致水源中BTRs和 BTHs污染的主要原因。这项研究为特大城市水源流域的轮胎磨损化学品的水环境归宿提供了一个全面的数据集，提高了我们对其所带来风险的认识和理解，从而能够制定有效的饮用水中轮胎磨损化学品的监管标准，以保护人类健康。

客户心声

中科院地球化学研究所张瑞玲博士

中科院地球化学研究所张瑞玲博士表示：本工作采用岛津三重四极杆液质联用仪对环境水样进行测试，对饮用水水源地污染物研究提供了有力支撑，研究结果填补了对轮胎磨损化学品的环境归宿和风险的认识空缺，有效推进了水生环境中该类化学物质的污染控制研究。岛津LCMS-8050具有高灵敏度和强抗污染能力，能够应对复杂基质样品中痕量物质的测定，成功助力了轮胎磨损化学品水环境归宿和风险的综合研究数据集的生成，使得该项研究工作取得顺利进展。希望今后有更多的机会继续与岛津合作。

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