Wissenschaftler des UK Centre for Ecology & Hydrology (UKCEH) haben eine robuste Methode entwickelt, um festzustellen, ob eine in Autoreifen verwendete giftige Chemikalie in Flüssen, Bächen und Seen vorhanden ist, und um ihre Konzentrationen zu messen.
Reifenabrieb ist eine der größten Quellen für Mikroplastik in Flüssen und stellt möglicherweise eine erhebliche Gefahr für Wildtiere dar, die die Partikel aufnehmen. Die in diesem Mikroplastik enthaltenen giftigen Chemikalien wurden bereits mit dem Tod von Lachsen in den Vereinigten Staaten und Forellen in Kanada in Verbindung gebracht.
Als Schwerpunkt ihrer Forschung wählte das UKCEH-Projektteam 6PPD, einen häufig verwendeten Zusatzstoff bei der Herstellung von Autoreifen, um den Abbau von Gummi zu verhindern. Es wurde im Auftrag von Defra im Rahmen eines umfassenderen Projekts zur Entwicklung einer Methode zur Erkennung und Quantifizierung von Mikroplastik in Flusswasser und Sedimenten durchgeführt.
Der UKCEH-Umweltwissenschaftler Dr. Richard Cross erklärt: „Aus wissenschaftlicher Sicht sind Autoreifen ein schwierig zu untersuchendes Material. Jeder Reifenhersteller verwendet eine andere Formulierung, und das kann ein ziemlich streng gehütetes Geheimnis sein.“
„Allerdings werden bei der Herstellung fast aller Fahrzeugreifen eine Handvoll Additive verwendet. Diese haben relativ konstante Konzentrationen und werden eigentlich nur in Reifen verwendet. Eines davon ist 6PPD, und deshalb haben wir uns entschieden, es als Additiv zu verwenden.“ „Warnzeichen“, das uns mitteilte, dass sich Reifengummi in unserer Probe befand.“
Wenn der Zusatzstoff in der Umwelt durch Reaktion mit Ozon abgebaut wird, wandelt er sich in eine giftige Verbindung namens 6PPD-Chinon um, die für Wildtiere gefährlich werden kann, wenn sie bei Regenfällen und Stürmen in einen Wasserlauf gelangt. Es wird mit dem „Urban Runoff Mortality Syndrome“ in Verbindung gebracht, bei dem Regenwasserabflüsse mit der Rückkehr der Lachse in die Bäche, in denen sie geboren wurden, zusammenfallen, was zum Massensterben erwachsener Fische führt, bevor sie diese Laichplätze erreichen können.
Seit 2022 haben Wissenschaftler des UKCEH Sedimentproben in der Themse in Wallingford, Oxfordshire, neben einer stark befahrenen Straßenbrücke und am Fluss Irk in Manchester entnommen. Für die Überwachung wurde Sediment gewählt, da die Partikel aus Reifen und Straßenabrieb dicht sind, relativ groß sein können und schnell Teil des Flusssediments werden.
Sedimente sind sehr vielfältig und können insbesondere bei starken Regenfällen schnelle Veränderungen erfahren. Bei jeder Methode zur genauen Quantifizierung toxischer Chemikalien in Sedimenten muss berücksichtigt werden, wie unterschiedlich die Konzentrationen an der Probenahmestelle sind. Durch wiederholte Probenahmen konnte das Projektteam Unterschiede zwischen dem stärker kontaminierten Standort am Fluss Irk und den weniger kontaminierten Sedimenten in der Themse bei Wallingford feststellen.
Mithilfe von Gaschromatographie-Massenspektrometrietechniken analysierten sie jede Sedimentprobe, um das Vorhandensein von 6PPD festzustellen. Indem das Team detailliert untersuchte, wie variabel jeder Standort sein könnte, schlug es eine Möglichkeit vor, wie seine Probenahmemethode in Zukunft eingeführt werden könnte, um das Vorhandensein von 6PPD zuverlässig zu erkennen, zu messen und zu quantifizieren und seine Menge in Wasserläufen zu messen.
Zusätzlich zu dieser Arbeit konnte UKCEH das gleiche Probenahmedesign verwenden, um andere Mikroplastikfragmente sowohl in Gewässern als auch in Sedimenten zu quantifizieren. Dies ist ein wesentlicher Schritt zum Verständnis des Ausmaßes der Verschmutzung durch Reifenabriebpartikel im Vergleich zu anderen Quellen der Mikroplastikverschmutzung in diesen Flüssen.
Die Chemikalie 6PPD wurde vom Priorisierungs- und Frühwarnsystem der Umweltbehörde als vorrangige Substanz für die Überwachung identifiziert. Daher bietet die am UKCEH entwickelte Methode ein wesentliches Instrument, um mehr über diese Verbindung und die umfassenderen Risiken zu erfahren, die Mikroplastik und Reifenverschleiß mit sich bringen Süßwasser im Vereinigten Königreich. Es richtet sich an Regierungen und Regulierungsbehörden sowie an Reifen- und Additivhersteller, die an der Risikobewertung von Produkten interessiert sind.
Mehr Informationen:
Projektseite und Bericht: randd.defra.gov.uk/ProjectDetails?ProjectId=20540