Резиновая крошка это: Что такое резиновая крошка? Как ее использовать в строительстве

Что такое резиновая крошка? Как ее использовать в строительстве

Автор статьи

Пётр Иванов

Консультант в сфере производства резиновых покрытий

Резиновая крошка это дисперсный материал, получаемый в результате измельчения отработанных автомобильных покрышек. Ее выпускают в виде гранул неправильной формы размером 0,1-7 мм. Гранулят наследует ценные качества шинной резины – упругость, прочность к истиранию, хорошее сцепление.

В строительстве резиновую крошку используют для создания композитных материалов и модификации битумных смесей, с целью придания им эластичности и износостойкости. Ее применяют также в качестве демпфирующего наполнителя в спортивных снарядах и сооружениях.

О сырье

Если бы резиновую крошку производили из натурального каучука как первичный продукт, то использование ее в строительстве стало бы нерентабельным из-за слишком высокой цены. Впрочем, в такой технологии нет необходимости.

В стране ежегодно выбрасывается на свалки порядка 1 миллиона тонн автомобильных покрышек, которые на 80% состоят из высококачественной натуральной резины с отличными характеристиками. Достаточно отделить ее от металлического и текстильного корда – и мы получаем недорогое сырье, ни в чем не уступающее первичному продукту по физическим параметрам.

Внешнее описание резиновой крошки – форма, размер и другие характеристики

Крошка может быть разного размера, от мелкой пыли до довольно крупных частиц. Чтобы получать композитные материалы с определенными предсказуемыми характеристиками, необходимо отсортировать гранулы по размеру.

В процессе производства резиновую крошку разделяют на фракции:

• от 0,1 до 0,63 мм – применяют в качестве добавок при производстве резины и резинотехнических изделий;
• от 0,63 мм до 1 мм –такую резиновую крошку в строительстве используют для модификации битума, в нефтедобыче — как абсорбирующий материал при тампонировании скважин и сбора загрязнений с поверхности водоемов;
• от 1 до 3 мм – для производства композитных дорожных и напольных покрытий: плитки, брусчатки, матов;
• от 3 до 5 мм – для подсыпки нижнего слоя резинового покрытия на стадионах, наполнения спортинвентаря, при изготовлении композитных покрытий с целью придания им большей упругости.

Важно, чтобы частицы имели большую удельную поверхность, поэтому гранулы должны иметь неправильную форму. При дроблении получают частицы, напоминающие зерно гречи. Для лучшей адгезии поверхность обрабатывают горячим паром или химическими реагентами – она становится матовой, шероховатой.

Естественный цвет резиновой крошки черный – это цвет сажи, входящей в состав резины. Чтобы получить цветную крошку, на ее поверхность наносят пигменты. Наиболее яркие цвета отличают гранулы синтетического изопренового каучука, так как они окрашены по всему объему, а исходный материал имеет светлый оттенок.

Можно визуально определить качество резиновой крошки по однородности фракции, форме частиц и отсутствию глянца. Цвет подскажет, имеете ли вы дело с натуральной резиной или синтетической.

Экологические аспекты

Согласно описанию резиновой крошки в ГОСТ 12.1.007-76, она относится к материалам с минимальным воздействием на окружающую среду – класс опасности 4. Побочным результатом ее производства является сокращение объема свалок, что благоприятно отражается на экологии.

Применение резиновой крошки по фракциями 0-0,63, 1-2, 2-3, 2-4

Главная » Резиновая крошка применение

Комбинация размеров и форм резиновой крошки являются определяющим параметром экономичности, технологичности и механической прочности любого покрытия из резиновой крошки.

Физические и механические свойства напрямую зависят от формы и размеров гранул. Клеевая основа, растворенный в органических растворителях полиуретан, используется для связки крошки всех типов.

Для размеров крошки больше 1 мм имеет значение форма крошки.

Формы резиновой крошки:

• Стружка или «елочная игла» — крошка имеет вытянутую форму длиной 5…10 мм (зависит от режимов резания и типа режущей головки) и толщиной до 3 мм. Изделия характеризуются высокой прочностью во всех направлениях из-за хаотичного расположения перекрывающихся игл и сравнительно низким расходом клея.

 

 

 

• Кубовидная форма — получается при дроблении покрышки на шредерных машинах. Размеры крошки зависят от шага режущих элементов оборудования. Товарная крошка выпускается размером 3…5 мм и производится на шредерных станках, 1…3 мм — на станках с дисковыми ножами. Изделия характеризуются хорошими амортизационными и прочностными свойствами, которые зависят от размеров гранул. Расход клея минимален, относительно других форм.

 

 

 

• Произвольная форма крошки с рваными краями — получается при дроблении на вальцах, шнековых грануляторах или конусных дробилках. Размер крошки зависит от размеров «рвущих» элементов оборудования, что позволяет получать товарную продукцию размерами 2…7 мм. Изделие характеризуется высокой пористостью (водопроницаемостью). Формованные изделия более прочные. Расход клея максимальный. Применяется в качестве несущего слоя двухслойного покрытия, не испытывающего тяжелые нагрузки.

Грануляторы выстраиваются в линию для последовательного дробления или оборудуются транспортерами для возврата в зону дробления до получения требуемого размера. Меньшие размеры гранул могут получаться на промежуточных этапах дробления. Они отделяются от основной массы на виброситах и становятся товарной продукцией.

 

Следует отметить, что однородность фракций по размеру имеет значение для планирования расходов и рецептуры смеси при изготовлении бесшовных покрытий, т.к. отсутствует прессование, а суммарная поверхность, обволакиваемая клеем, увеличивается. Наличие не запланированных мелких фракций в составе продукта увеличивает расход клея на 25…70% от планируемого количества.

 

Резиновая крошка размером до 1 мм

Резиновая крошка малых размеров (она же резиновая пыль или резиновая мука) считается побочным продуктом дробления. Объем такого продукта составляет 5…30% от товарной продукции в зависимости от способа обработки чипсов. Для практического применения форма крошки не имеет значения.

Крошка для изготовления новых изделий

Крошка размерами 0,2…0,45 мм применяется в виде добавки (5 …25 % по массе) в резиновые смеси для формования автомобильных покрышек, крупногабаритных шин, отбойников и других РТИ.

Асфальт с резиновой крошкой

Применяется фракция крошки от 0.1 до 1 мм, вне зависимости от формы. Асфальтное покрытие с модифицированным слоем (14…15 т на 1 км дороги) имеет срок службы в 2…3 раза превышающий срок службы обычного асфальта. Дорожники неохотно используют модифицированный асфальт из-за относительной дороговизны, но больше из-за отсутствия необходимости ремонтировать такие дороги.

Битум с резиновой крошкой

Резинобитумная смесь с разным содержанием компонентов (крошки, битума и наполнителей) нашла применение в самых разных областях.

Для строительства и ремонта в качестве:

• наполнителя поврежденной гидроизоляции;
• грунтующего, клеящего и/или выравнивающего состава для крепления плитки;
• клеевой основы рулонной гидроизоляции или кровли.

Мастики применяют для защиты:

• антикоррозийной для металлических конструкций;
• антикоррозийной, износостойкой и противошумовой колесных арок, днища или рамы автомобиля.

Сорбент нефтепродуктов (земля и вода)

Высокая удельная площадь порошка препятствует растеканию нефти по воде и проникновению вглубь почвы, что облегчает механический сбор и ликвидацию пятна разлива.

Резиновая крошка размером 1..2 мм

Фракции крошки размером 1…2 миллиметра используются:

• для производства рулонных покрытий толщиной 4…40 мм для беговых дорожек, стадионов и площадок;
• в качестве плотного и жесткого поверхностного слоя (двухслойное покрытие) формованных покрытий с толщиной 20…30% от толщины покрытия с окрашиванием пигментом или без.

Крошка этих размеров имеет относительно высокую площадь приведенной поверхности, что потребует большего количества клея в случае применения в бесшовных покрытиях. Поэтому она применяется в формованных изделиях.

Резиновая крошка размером 2…4 мм

Крошка этого диапазона размеров является самой востребованной. Кубовидная форма крошки применяется во всех технологиях изготовления резиновых покрытий. Крошка с рваными краями и игольчатой формы используется для формирования несущего слоя или покрытий, к которым не предъявляются высокие требования к внешнему виду покрытия, т.к. на бесшовных покрытиях эти типы крошки могут незначительно выступать над поверхностью. Прессованные изделия лишены этого недостатка.

Резиновая крошка размером 3…5 мм и более

Кубическая крошка таких размеров служит сырьем для производства товарной крошки ходовых размеров. Крошка с рваными краями более 4 мм может подвергаться дополнительной обработке на станках с дисковыми ножами, что уменьшит удельную площадь и повысит потребительские свойства. Сепарация позволит получить крошку размерами до 1 мм. Применение игольчатой и крошки с рваными краями этих размеров является бюджетным вариантом для производства плит для не ответственных и не нагруженных плиточных покрытий типа прогулочных парковых дорожек, а также служит наполнителем спортивного инвентаря.

 

Компания ЭкоРезина предоставит комплекс услуг по переработке шин и другой резинотехнической продукции. Компания динамично развивается, и на сайте можно найти интересные предложения. В частности, вывоз Ваших автопокрышек бесплатно. Заполните интерактивную заявку или позвоните и мы избавим территорию от «шинного мусора». Другие реквизиты для связи находятся на странице «Контакты».

Использование Резиновой Крошки В Хозяйстве (Советы)

Резиновая крошка представляет собой вторичное сырье. Получают материал с помощью преобразования различных изделий из резины. Наиболее частым исходным сырьем служат покрышки автомобильных шин. Давая вторую жизнь утратившим основные функции изделиям, человек предотвращает загрязнение планеты.

Существует несколько способов переработки резины для получения гранулированного материала.

• Механический. Данный метод преобразования резины является самым распространённым. Измельчение резиновых отходов осуществляется на специальном оборудовании в несколько этапов до получения необходимого размера частиц конечного продукта. После измельчения происходит сепарация резиновой крошки от остальных продуктов, полученных в ходе переработки резиновых отходов(рубленый металлический корт, текстильные отходы). Делается это с помощью магнитных и воздушных сепараторов.
• Ударно-волновой. Этот способ сравнительно новый. Для измельчения резиновых изделий сначала используется охлаждение до очень низких температур с помощью специальных криогенных камер. После чего создаётся ударная волна, которая дробит охлажденную резину. Данный способ является затратным, так как предусматривает установку дорогостоящего оборудования.

Резиновая крошка является промежуточным сырьем, из которого в последующем изготавливаются различные изделия и покрытия. Для этого необходимо смешать гранулы с клеем из полиуретановых смолистых веществ и добавить немного воды. Также резиновую крошку окрашивают в органические или неорганические пигменты. Органические пигменты более дорогостоящие, однако, сохраняют цвет намного дольше из-за слабого воздействия ультрафиолетовых лучей.

Что можно изготовить из резиновой крошки

• Наливные покрытия для спортивных локаций: на баскетбольных площадках, беговых дорожках, покрытие в спортивных залах, цирковых аренах, теннисных кортах и прочих спортивных объектах.
• Крошка служит наполнителем для боксерских груш, кресел-мешков и мячей.
• Бесшовное покрытие для детских площадок. Также из резиновой крошки изготавливаются различные фигуры для детских площадок.
• Общественные объекты, на которых постоянно присутствует влага: рядом с бассейнами, в аквапарках, автомойках, в парках рядом с фонтанами.
• В домашнем обиходе: дорожки на садовых участках, покрытия на лестницы, во дворе частного дома, на парковочных площадках рядом с домом.
• Покрытие для пандуса. В данном случае лучший аналог остальных покрытий, так как зимой резина не замерзает даже при самых сильных морозах, благодаря чему не скользит.
• В цехах на заводе и сервисах для автомобилей. Резиновая крошка очень устойчива к различным агрессивным веществам.
• Покрытие для парковок рядом с различными общественными и хозяйственными объектами. Из крошки получаются гибкие ограничительные столбики для автомобильных стоянок.
• В различных промышленностях. В нефтяном производстве резиновая крошка используется как основа для смесей, применяемых в работе скважин. Добавление материала в асфальт позволяет улучшить свойства дорожного покрытия.

Изделия из переработанной резины могут быть представлены следующими видами: рулоны, плитка и насыпь.

• Рулоны изготавливаются длиной до 10 м и шириной 30-50 см.
• Плитка в основном имеет размер 50*50 см. Все зависит от формы, в которой делаются элементы, поэтому размеры и рисунок плитки могут отличаться.
• В рассыпном виде резиновая крошка является основанием для изготовления бесшовного покрытия.

Изделия из переработанной резины

Свойства поверхности из резиновой крошки

• Износоустойчивость. Покрытие хорошо пропускает влагу, не собирает лужи на поверхности. Хорошо переносит сильные морозы и знойную жару-не деформируется. Очень прочное по своей структуре, выдерживает большие нагрузки.
• Обладает хорошей амортизационной функцией. Данное свойство обеспечивает спортсменам менее травмоопасный исход падения или столкновения с партнерами по игре.
• Антискольжение. Поверхность изделий шероховатая на ощупь. Это обеспечивает хорошее сцепление с покрытием.
• Непроводимость электричества. Благодаря этому свойству становится возможна установка электрического оборудования на поверхности из переработанной резины, что актуально для мастерских.
• Экологичность. Поверхность является гипоалергенной, на ней не расселяются грибки, бактерии и плесень. Не выделяет токсичные вещества.

Свойства поверхности из резиновой крошки

Укладка изделий из резиновой крошки

Укладывать изделия из переработанной резины желательно на твёрдые поверхности. Такими являются асфальт и бетон. Поверхность должна быть ровной, без ям и трещин. Перед началом процесса необходимо основательно почистить периметр для дальнейшей работы. Затем основание грунтуется полиуретановым клеем.

Укладка изделий из резиновой крошки

Далее все зависит от того, какого вида резиновое изделие необходимо положить. Плитку возможно установить самостоятельно, промазав ее тем же полиуретановым клеем для закрепления модулей на основании. А вот бесшовное покрытие положить труднее. Смесь обычно готовится перед нанесением в бетономешалке. Необходимо тщательно подобрать нужные пропорции для изготовления будущего покрытия. Затем перемешиванием достигнуть достаточного обволакивания гранул, чтобы покрытие служило долгое время. Подготовка поверхности такая же, как и при выкладывании плитки. Следующим этапом идёт выравнивание поверхности шпателем, а затем укладчиком. Проводить работы следует в сухую солнечную погоду. Эксплуатировать покрытие из резиновой крошки можно через сутки.

Резиновая крошка – главные вопросы

• Новости
• Резиновая крошка – главные вопросы

К сожалению, в России до сих очень многие относятся с недоверием к резиновой крошке, которую получают в процессе переработки шин. В этой статье мы решили развеять основные мифы и вообще честно рассказать о том, что представляет собой этот тип вторичного сырья.

Итак, резиновая крошка – это измельчённые гранулы резины, полученные в результате утилизации изношенных автомобильных шин. Не представляют опасности для человека и окружающей среды. Используются в качестве основного компонента при производстве различных уличных покрытий и плитки, в том числе для детских и игровых площадок.

Использование этого вторсырья действительно очень выгодно. Тогда почему люди до сих пор распускают нелепые небылицы про него и какие именно? Давайте разберёмся.

Опасна ли резиновая крошка? Мифы и реальность

• Миф 1. При переработке шин вырабатывается огромное количество токсичных отходов.

Полнейшая ерунда. Шины просто проходят через измельчитель, в результате чего на выходе получается самая обычная резиновая крошка. В процессе никаких вредных веществ не вырабатывается, это абсолютно безопасно для человека. Продукты, которые в дальнейшем делают из резиновой крошки, также абсолютно безвредны.

• Миф 2. Огромная пожарная опасность.

Резиновая крошка действительно может гореть (как и вся резина и другие продукты из каучука). Но только при одном условии – требуется открытый источник довольно сильного огня. Что в итоге? По уровню пожарной опасности резиновая крошка примерно на одном уровне с древесиной, ДСП, МДФ и аналогичными материалами. При соблюдении простейших правил пожарной безопасности ничего не случится.

• Миф 3. Продукты из резиновой крошки очень плохого качества.

По долговечности резиновая плитка незначительно уступает бетонной брусчатке. В некоторых случаях это действительно минус. Однако практически все резиновые покрытия значительно менее травмоопасные, чем брусчатка. Кроме этого их гораздо проще устанавливать и демонтировать. Они устойчивы к негативным условиям окружающей среды, поэтому их можно использовать круглый год.

Откуда берутся мифы про резиновую крошку?

От незнающих людей, как и любые заблуждения. Всё очень просто.

На самом же деле резиновая крошка – это безопасное вторичное сырьё и основа для целого ряда покрытий и строительных материалов. Не верьте глупым слухам.

Кстати, а вы хотите сделать свой край чище? Просто сдайте шины на утилизацию. Их переработка спасёт природу от очередной свалки, а также даст сырьё для производства качественных покрытий для детских и спортивных площадок!

Использование резиновой крошки.

В нашей повседневной жизни, особенно с течением лет, все меньше места постоянству и все дальше пределы совершенства. Это касается абсолютно всех направлений жизнедеятельности человека. Главной особенностью этого непостоянства являются процессы усовершенствования отдельных технологий и привычных нам предметов обыденного употребления. Кто бы мог подумать, что в настоящее время настолько актуальным и многосторонним станет производство и использование в абсолютно разных отраслях человеческого быта такого банального сырья, как резиновая крошка? 

Такую крошку получают от вторичной переработки отслуживших свое автомобильных покрышек. Сам процесс производства данного материала является экологически чистым по сравнению с производством изначального компонентного сырья, к тому же он позволяет значительно сэкономить на утилизации тех же дорожных шин. Уникальность получаемого на выходе продукта достигается благодаря следующим показателям: 

• влагостойкость сырья с максимальной влажностью менее 1%;
• механическая чистота с минимальной долей примесей, составляющей не более 0,2%;
• высокая насыпная плотность;
• хорошая шумо- и ударопоглощаемость;
• устойчивость к химическому, биологическому воздействию и к перепадам температур.

Структурная специфика материала позволяет манипулировать многообразием цветовых решений. Особенность производства позволяет создавать материал в пределах от тонкодисперсного резинового порошка размером в 0,1 мм до относительно крупнофракционного – в пределах 10 мм, что в свою очередь расширяет сферы потребления продукта и позволяет оптимизировать компонент под различные типы производств.

К примеру, мелкая крошка размером фракции до 0,45 мм находит свое применение в изготовлении резинотехнических изделий, требующих особых противоударных, износостойких и эластичных свойств. Гранулы в пределах до 0,6 мм используются преимущественно в обувной промышленности. А фракция до 1 мм применяется при изготовлении строительных и отделочных материалов.

Более крупные компоненты сырья в основном находят свое применение в промышленном масштабе при изготовлении дорожных покрытий, строительстве крупногабаритных объектов, монтаже трубопроводных магистралей, комплектовании железнодорожных и трамвайных переездов, обеспечивая долговечность, препятствуя деформации и расширяя температурный диапазон для оптимального использования в различных климатических регионах.

Положительным моментом использования резиновой крошки в такой ситуации является также удешевление производства за счет частичного замещения части более дорогих компонентов. Немаловажной является способность сырья проявлять свои сорбентные качества и находить применение в ликвидации последствий катастроф, связанных с утечкой нефтепродуктов и на земле, и в воде.

Являясь сырьем, производным от автомобильных шин, резиновая крошка сохраняет ту же прочность, устойчивость к перепадам температур и высокую плотность, позволяющую ей быть незаменимым составным компонентом в современном дорожном покрытии. Ее можно использовать и как подложки, и как дополнительный ингредиент битумной смеси. В мостостроительстве крошка позволяет обеспечивать герметичность стыков и швов.

Благодаря эластичности материала ее можно применять при изготовлении спортивного инвентаря и напольного покрытия для стадионов и детских площадок. Обладая хорошими изолирующими свойствами, резиновая крошка широко применяется в строительстве и в производстве стройматериалов: различных отделочных и кровельных покрытий, всевозможных элементов декора и фибробетона. Крошка придает готовой продукции способность противостоять разрушению при усадке.

Также стоит отметить широкое применение гранул в автомобилестроении при изготовлении запчастей и комплектующих, а также при производстве тех же автомобильных покрышек. В сельском хозяйстве материал используется для обустройства животноводческих помещений и тепличных комплексов, а также в производстве сельскохозяйственного инвентаря, начиная от резиновых сапог, поливных шлангов и заканчивая контейнерами для отходов и поливными емкостями.

Резинобитумные мастики, в состав которых входит крошка, придают обрабатываемой поверхности уникальные грязе- и водоотталкивающие свойства, позволяют противостоять скольжению, придают дополнительную защиту и блеск.

Сферы и направления применения резиновой крошки совсем не ограничены указанными категориями, а ее доступность позволяет и дальше совершенствовать различные производства для удовлетворения новых общих и индивидуальных потребительских запросов. Ведь каждый стремится к возможности обеспечить себя необходимыми для комфорта и не накладными для личного бюджета мелочами, которые способны максимально облегчить труд и скрасить досуг.

Резиновая крошка: что это, как укладывать?

Рынок напольных материалов весьма разнообразен. Классическое понимание, что уличное покрытие может быть только из асфальта, уже давно неактуально. Для спортивных объектов и детских площадок асфальтированное покрытие является достаточно травмоопасным.

Для устранения подобных рисков строители всё чаще прибегают к укладке покрытия из резиновой крошки.

Рассмотрим основные свойства данного материала, его преимущества в сравнении с асфальтированием, а также расскажем, как правильно делать укладку покрытия из резиновой крошки.

ЧТО ТАКОЕ РЕЗИНОВАЯ КРОШКА?

Для начала разберемся, что из себя представляет резиновая крошка. Это материал, получаемый в процессе переработки автомобильных шин. В процессе эксплуатации, автомобильные покрышки испытывают большие нагрузки и подвергаются износу. Но благодаря использованию высококачественных материалов (таких как природный и синтетический каучук, а также смягчающие масла), использованные шины надолго сохраняют свои утилитарные функции.

Благодаря этому, производимая резиновая крошка имеет высокую эластичность, стойкость к агрессивной внешней среде (перепадам температур, химическим воздействиям), а также прочность на изгиб и истирание. Автомобильные шины являются достаточно мягким материалом, и это же свойство сохраняется при переработке, что делает резиновое покрытие травмобезопасным.

ГДЕ ПРИМЕНЯЕТСЯ РЕЗИНОВАЯ КРОШКА?

Область применения резиновой крошки весьма широка.

Зачастую покрытия из резиновой крошки применяют для спортивных объектов (баскетбольные площадки, беговые дорожки, теннисные корты и т.д.).

Хорошо зарекомендовали себя резиновые покрытия и при строительстве пешеходных зон, а также лестниц и пандусов на дворовых территориях.

Еще резиновую крошку могут использовать для отделки внутренних настенных покрытий для придания декоративного эффекта.

Особое внимание следует уделить детским площадкам – они должны оснащаться ударопоглощающим покрытием. Согласно ГОСТ 34615-2019 «Покрытия ударопоглощающие игровых площадок. Определение критической высоты падения» при рекомендуемой высоте детских игровых элементов не более 3 метров толщина резинового покрытия должна быть от 2 до 11 см, это особенно важно в местах приземления. Чем выше горки, игровые лазы и другие элементы, тем мягче должна быть поверхность, т.е. толще резиновое покрытие. В реальности же толщина резиновой покрытия на детских площадках имеет величину 1-3 см, что связано с экономией производителей данных покрытий. В дальнейшем требования ГОСТ 34615-2019 будут ужесточатся, т.к. в силу вступят положения технического регламента Евразийского Экономического Союза «О безопасности оборудования для детских игровых площадок» (ТР ЕАЭС 042/2017).

Областей использования резиновой крошки, на самом деле, значительно больше, так как благодаря ее универсальности, можно одновременно получить как безопасное, так и красивое покрытие. Стоит отметить, что резиновую крошку можно окрашивать в любой цвет, что позволяет создавать целые узоры для напольного покрытия.

КАК УКЛАДЫВАТЬ РЕЗИНОВУЮ КРОШКУ?

Для создания покрытия из резиновой крошки необходимо специальное связующее – это вещество, которое склеивает резиновые гранулы между собой, преобразуя их в упругое, эластичное, травмобезопасное покрытие.

Такое связующее должно обладать устойчивостью к УФ-излучению и другим погодным явлениям, а также отличаться стойкостью к высоким эксплуатационным нагрузкам. Чтобы покрытие не получилось хрупким, необходимо выбирать связующее высокого качества. Также, при работах во влажную погоду некачественный клей может вспениться, что неприятно скажется на конечном результате: на поверхности образуется белая пленка, а само покрытие потеряет в прочности и со временем начнет рассыпаться.

Наша компания производит полиуретановые связующие для покрытий из резиновой крошки, отвечающие самым высоким стандартам качества, что подтверждается наличием соответствующих сертификатов. Благодаря тому, что состав связующего однокомпонентный, он не требует дополнительного смешивания и прост в применении.

Этапы нанесения бесшовного резинового покрытия:

1. Перед укладкой резинового покрытия необходимо очистить поверхность от загрязнений для более прочного приклеивания. Также, для улучшения адгезии можно нанести на основание специальный праймер, который обеспылит его и сделает сцепление более крепким. 2. Смешать полиуретановое связующее с крошкой. Для этого нужно засыпать крошку и клей-связующее в смеситель и тщательно перемешать до однородной массы. От качества смешивания зависит долговечность покрытия, так как если гранулы не полностью покрылись клеем, то со временем могут появиться дыры и трещины. 3. Нанесение. Теперь нужно высыпать полученную смесь на обрабатываемую поверхность и разровнять. После этого нужно утрамбовать смесь для более надежного склеивания. Для получения прочного покрытия, рекомендуется укладывать резиновую крошку в несколько слоев, используя для верхнего слоя фракцию крошки – 2-4 мм. Между слоями можно протянуть стекловолоконную сетку, что также увеличит долговечность.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При современном обустройстве жилых зон и спортивных площадок трудно встретить асфальтированные покрытия. Цивилизация не просто не стоит на месте — она бежит, предлагая всё новые и новые технологии для жизни. Для того, чтобы и нам идти в ногу со временем, рекомендуем укладывать травмобезопасные резиновые покрытия, используя связующие ecoroom.

Предлагаем ознакомиться с тестированием нашего связующего для резиновой крошки на влажном и мокром основании.

04.05.2021
Вернуться к списку

Резиновая крошка характеристики и преимущества.

Измельченная резина или резиновая крошка – это интереснейший продукт, который удивляет своей практичностью и универсальностью. Для него практически не ограничений в плане сферы применения. Резиновые гранулы в полной мере сохраняют все свойства и структуру резины. А потому их можно использовать в строительстве и производстве самых разных полезных товаров. Резиновая крошка характеристики.

Производят крошку путем переработки вторичного сырья. Но отходы из резины бывают разными, а самые ценные – это старые автомобильные покрышки. Объясняется это тем, что делают их из долговечных и износостойких компонентов. Аналогичные свойства приобретает и крошка из резинотехнических изделий.

Кстати сказать, переработка шин – нужнейшая работа по поддержке окружающей среды. Ведь практически более половины всей производимой резины используется именно для изготовления «обуви» для автомобиля. Так что просто выбрасывать ее, создавая угрозу для экологии в виде свалок – это настоящее кощунство.

 

Особенности и ценность резиновой крошки.

Резина в покрышках в большей степени производится из каучука. Это соединение натурального и синтетических материалов. Дополнительно их укрепляют специальными добавками. Поэтому резиновая крошка характеристики сочетает самые интересные и ценные.

Но важно знать, что переработка покрышек в гранулы разного размера осуществляется разными способами. От типа выбранного метода разрушения покрышек и, соответственно, вида оборудования зависит структура готовой крошки и ее свойства. Например, на современных предприятиях используют режущее воздействие. Старые шины измельчают также при помощи электроразрядов, пучков лазера, ударно-волновым способом.

Считается, что механическое измельчение – самое эффективное. Оно способствует сохранению молекулярных свойства крошки. Обычно работа производится в несколько этапов, на каждом из которых достигается измельчение резины до определенного размера.

В итоге завод по переработке покрышек способен выпускать резиновую крошку для разных задач и сфер применения. В разных отраслях востребованными являются гранулы, размер которых составляет от нескольких десятых миллиметра и до нескольких сантиметров. Для покупателя важно знать, насколько качественно выполнена очистка готового продукта. Ведь шины сделаны не только из резины: в них еще есть металлический корд, текстильные включения. Для их удаления из массы на каждом этапе производства используются свои технологии: это трепальные барабаны, сепараторы, вибрационные сита.

 

Резиновая крошка характеристики и применение.

Если производитель использует новое оборудование, оснащенное всеми необходимыми инструментами для измельчения и очистки массы от примесей, полученный гранулят становится просто бесценным продуктом. Его используют очень широко. Например, из крошки делают новые детали для автомобилей и даже добавляют ее в состав покрышек. Также это отличный продукт для добавления в резиновые клея, грунтовки, битум.

Сравнительно новое слово в сфере – резиновые напольные покрытия. И они тоже делаются из крошки, причем в производстве задействуются гранулы разного размера. Благодаря тому, что продукт долговечный, износостойкий, устойчивый к перепадам температур, химии, солнечным лучам и истиранию, резиновые полы можно увидеть в помещениях и на улице, в разных местах, где только могут быть кстати особые достоинства резины.

Компания «Истимпэкс» является известным в России производителем резиновой крошки. Она также предлагает для покупателей готовые продукты из гранул – это напольные покрытия Magness. Их заказывают для дома и дачи, спортивного центра и предприятия, парковки и гаража. Производитель же готов выполнить их качественный монтаж.

 

Новое изобретение резины

Утилизация и повторное использование имеет смысл как с экологической, так и с финансовой точки зрения. С ростом цен на нефть и сырье компания reRubber заново изобретает способ использования мелкоячеистой резиновой крошки. Используя более 15 патентов США, компания reRubber успешно создала несколько новых типов прорезиненных покрытий для экологичного строительства, инфраструктуры и автомобильного рынка.

Формула, используемая при разработке специальных покрытий reRubber, содержит переработанный каучук, плотно взвешенный в нетоксичной, неканцерогенной акриловой жидкости на водной основе.Частицы переработанной резины покрышек создают полностью водонепроницаемую и невероятно прочную поверхность. Как правило, традиционным акриловым краскам не хватало прочности для тяжелых работ на открытом воздухе, но с включением переработанной резины и стекла мы смогли сделать продукт очень прочным, гибким, невероятно стойким к атмосферным воздействиям и простым в нанесении.

Еще одним прорывом стал герметик для шин. Независимо от того, есть ли у вас автомобиль, внедорожник или грузовик, наш герметик для шин повысит надежность и безопасность вашего автомобиля.Формула покрывает внутреннюю часть вашей шины, предотвращая утечку воздуха, разрывы шин и проколы, вызванные проколами и авариями. Это также продлевает срок службы шин и увеличивает расход топлива, поддерживая оптимальную накачку шин, экономя деньги и окружающую среду.

Автомобильные покрытия

Продукция reRubber Automotive Coating изготовлена ​​из переработанных частиц резины. Каучук в наших продуктах поступает из переработанных в Калифорнии шин. В U.Только S., существует почти миллиард использованных шин, которые складываются на свалки, а сотни миллионов шин выбрасываются ежегодно. Мы стремимся к утилизации отработанных шин и постоянно улучшаем нашу продукцию, чтобы в нее было включено больше резины и улучшилась функциональность.

резиновый герметик для шин

Информация о герметике для шин reRubber

Резиновая крошка использует

16 февраля 2018 г.

Применение переработанных шин — это практичное и экологичное решение, которое не только помогает поддерживать экологический баланс, но и удовлетворяет некоторые потребности в промышленном, спортивном, декоративном, животноводческом и городском секторах.В частности, резиновая крошка, которую можно использовать в бесконечном количестве применений, эти крошки представляют собой эластомерные смеси с большим разнообразием преимуществ, которые могут быть предложены в различных секторах, упомянутых выше.

В ПРОМЫШЛЕННОМ СЕКТОРЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КИШКИ МОЖЕТ ВКЛЮЧАТЬ:

Дорожный асфальт

Шинную крошку легко использовать для дорожного покрытия, благодаря чему эти дороги остаются намного дольше без выбоин, трещин или деформаций, если мы сравним их с обычными асфальтированными дорогами, они также обеспечивают водителям более удобный маршрут и улучшают ударопрочность. нанесенный автомобилю в целом.

Системы поглощения вибрации для железнодорожных сооружений

Резиновая крошка используется также для ослабления вибраций и раздражающих шумов, вызываемых движением поездов и трамваев в районах, прилегающих к зданиям. Он изготавливается с помощью быстрых сборок и не требует больших затрат на обслуживание.

Изменение свойств бетона

Резиновая крошка добавляется в бетонную массу в определенной мере, модифицируя и улучшая его свойства. Также открываются новые области применения бетона.

В ОТНОШЕНИИ СПОРТИВНОГО СЕКТОРА, КАУЧУК МОЖЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ СПОРТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕГО ГРАНУЛОМЕТРИИ:

Заполнение футбольных полей с искусственным покрытием

Искусственное покрытие хорошего качества, которое можно использовать для футбольных полей без ущерба для безопасности игроков, должно иметь наполнитель из резиновой крошки определенного размера в зависимости от типа поля. Например, резиновая крошка, предназначенная для неофициальных курсов, может быть 2.36 мм, в то время как резиновая крошка для набивки газона на корте FIFA будет составлять от 0,5 до 2 мм, то есть с допуском до 10%. Этот резиновый наполнитель обеспечивает значительное снижение ударов, что делает каждый шаг намного более плавным благодаря своему составу эластомеров, которые заставляют крошку сжиматься при растаптывании, обеспечивая плавный и приятный эффект, который значительно снижает травмы игрока и позволяет более эффективно играть.

Легкая атлетика или велосипедные дорожки

Благодаря технологии опорожнения на месте, легкоатлетические дорожки могут быть вымощены из резиновой крошки определенного размера с соблюдением характеристик, официально требуемых Международной федерацией легкой атлетики.Среди его преимуществ — комфорт и легкость передвижения, которые получит спортсмен, а также уменьшение травм из-за сильных падений во время гонки; также для велосипедных дорожек, где велосипедисты будут наслаждаться более плавной ездой.

В КАЧЕСТВЕ ГОРОДСКОГО РЕШЕНИЯ, ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОЖЕТ ВКЛЮЧАТЬ:

Редукторы скорости движения

Редукторы скорости, изготовленные из резиновой крошки, эффективны и крайне необходимы для повышения безопасности в школьных зонах, жилых районах, городских районах, районах, где скорость снижается из-за пересечения дорог, парковок, зон для велосипедистов и т. Д.Его производство должно соответствовать правилам проезда в этом месте, поскольку представляет собой модульную систему, состоящую из корпуса, внешней поверхности и центральной части, которые повышают безопасность, поскольку трение редуктора с колесом автомобиля больше, поскольку они как из натурального каучука, так и с желтым контуром должны обладать высокой отражающей способностью и противоскользящим покрытием. Точно так же, поскольку это продукт, изготовленный из переработанной резины, он значительно снижает загрязнение из-за их отходов.

КАК РЕШЕНИЕ ДЛЯ БЛАГОПОЛУЧИЯ ЖИВОТНЫХ:

Решение для конюшен

Для конюшен, ферм, ветеринарии, в частности, резиновые брусчатки, полученные из смеси резиновой крошки, смолы и красителя, стали отличным здоровым и декоративным решением.Выгоды достаточны, чтобы избежать риска того, что лошади и коровы повредят ноги, что напрямую повлияет на их продуктивность.

Эти резиновые брусчатки — идеальный материал для покрытия вашего коровника или стойла, поскольку они обладают большой грузоподъемностью и сопротивлением, которые обеспечивают животному амортизацию, необходимую для полноценного отдыха. С другой стороны, дизайн и цвета разнообразны и привнесут красоту на вашу ферму, они устойчивы к высоким климатическим температурам, их очень просто чистить, так как почти с водой под давлением они будут гигиеничными и без грибка, они устойчивы к царапание животных, кроме того, стимулирует кровообращение в ногах и предотвращает появление трещин на копытах.

НАКОНЕЦ, КАУЧУК ПРИДАЕТ НАМ СТИЛЬ:

Плиты перекрытия

Использование резиновой крошки без стали и волокон, смешанной со смолами и красителями, позволит отливать куски различной текстуры, формы и цвета, чтобы получить плиты для безвредных и сверхпрочных полов, которыми можно украсить внешние и внутренние пространства. экстерьеры, придающие особый и стильный вид украшению вашего дома или офиса.Среди его преимуществ — предотвращение травм из-за сильных ударов или падений, а также предотвращение падений, поскольку эти типы полов являются нескользящими, чрезвычайно прочными с течением времени и обеспечивают беспрецедентный комфорт для пользователя.

Мульча декоративная

Мульча — это асимметричная резиновая крошка, не содержащая стали, используемая в различных типах поверхностей для повышения безопасности и эстетики. Прикосновение стиля идеально подходит для украшения садов, открытых пространств и детских площадок, поскольку оно предлагает непреодолимые преимущества, такие как распространение грибов и рост нежелательных сорняков.В зоне игровой площадки он обеспечивает безопасность детей благодаря мягкому падению.

Детские площадки

Благодаря технологии опорожнения на месте игровые площадки можно вымощать фигурами и узорами, выполненными непосредственно на мощеной поверхности. Это предлагает неограниченное развитие творческих способностей, чтобы предложить самые удобные для детей пространства. резиновый пол, как известно, избегает падений за счет противоскольжения.

---

Все эти приложения и многое другое мы можем использовать только после вывода шин из эксплуатации в процессе дробления в рамках инновационной системы переработки шин, предлагаемой на рынке.И без сомнения, измельчители шин ECO Green Equipment — лучший вариант в индустрии переработки шин.

Информационный бюллетень о резиновой крошке

— Департамент охраны окружающей среды штата Нью-Йорк

Обзор исследования

Департамент охраны окружающей среды (DEC) провел исследование в связи с недавними проблемами общественного здравоохранения и окружающей среды по поводу воздействия химических веществ, обнаруженных в резиновой крошке полей с синтетическим покрытием. Исследование было разработано, чтобы рассмотреть: выброс соединений в грунт или поверхностные воды, выброс соединений в воздух при различных температурных условиях, а также измерения температуры и тепла, регистрируемые на полевых поверхностях.

Исследование DEC включало измерение температуры над близлежащей травой и в воздухе с наветренной стороны этих полей. Тестирование близлежащей травы позволит сравнить температуры на травяных полях. Мы проверили воздух поля против ветра, потому что многие химические вещества, присутствующие на полях с искусственным покрытием, также могут присутствовать в городском воздухе и почве.

Что такое синтетический газон?

Синтетический газон использовался с 1960-х годов, набирая популярность в 1970-х и 1980-х годах и в основном использовался на профессиональных спортивных аренах.Эти старые поля обычно состояли из твердых циновок из нейлоновой травы, и многие спортсмены, использующие эти поля, жаловались, что поверхность была тверже травы и вызывала больше травм.

Новые поля с синтетическим покрытием были разработаны для имитации полей с естественной травой с использованием материала для заполнения, чтобы сделать поля более мягкими, и путем добавления пластиковой травы на поверхность. На некоторых месторождениях используется заполняющий материал из измельченных шин, называемый «резиновой крошкой», и этот тип заполнения вызывает опасения по поводу потенциальных выбросов химических веществ в окружающую среду.Также есть опасения, что крошки могут попасть в воздух и их можно будет вдохнуть.

Почему используется синтетический газон?

Преимущества использования синтетического дерна над полями с натуральной травой включают снижение потребности в воде и уходе, отсутствие необходимости в пестицидах, гербицидах или удобрениях, а также «всепогодное» игровое покрытие.

Как создаются новые поля?

Хотя конструкция конкретных месторождений варьируется, большинство новых месторождений обычно состоят из трех слоев и используют резиновую крошку в качестве заполняющего материала.Верхний слой обычно состоит из пластиковых волокон, прикрепленных к полипропиленовой или полиэфирной пластиковой тесьме. Между волокнами находится наполнитель из резиновой крошки, гибких пластиковых гранул, песка, песка с прорезиненным покрытием или комбинации песка и резиновой крошки. Резиновая крошка используется для обеспечения дополнительной набивки и удержания травы в вертикальном положении. Под верхним слоем находится слой щебня с пластиковыми трубками для дренажа и резиновыми прокладками для амортизации. Последний слой обычно состоит из проницаемой ткани, укладываемой на прочный грунтовый фундамент.

Какие химические вещества содержатся в резиновой крошке?

Резиновая крошка производится из переработанных шин. Шины производятся из натурального и синтетического каучука вместе со многими химическими присадками, включая цинк, серу, сажу и масла, содержащие полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).

Как люди могут подвергаться воздействию химических веществ, содержащихся в резиновой крошке?

На сегодняшний день исследования выделения химикатов из резиновой крошки показали очень низкую концентрацию химикатов.Хотя ожидается, что воздействие этих химикатов будет низким, основные пути, которыми потенциально могут подвергнуться люди, включают:

• Случайное проглатывание небольших количеств, засовывая пальцы в рот или не мыть руки перед едой или после игры на полях;
• Вдыхание мелких частиц резиновой крошки или паров, выделяемых с полей; и
• Потребление или воздействие грунтовых или поверхностных вод, на которые потенциально может повлиять вымывание химикатов с этих поверхностей, хотя на сегодняшний день не было обнаружено никакой известной связи с этим типом загрязнения.

Показали ли какие-либо исследования воздействие на здоровье химикатов резиновой крошки?

Недавно Департамент здравоохранения и психической гигиены Нью-Йорка (NYCDOHMH) поручил частному консультанту провести обширный обзор литературы, сосредоточив внимание на выбросах химикатов, потенциальном воздействии и воздействии на здоровье, связанных с полями с искусственным покрытием. Они нашли одиннадцать оценок риска для здоровья человека, в которых оценивалось воздействие химических веществ в резиновой крошке. Хотя в каждой оценке использовались разные подходы, все они пришли к одинаковым выводам — ​​воздействие химикатов в резиновой крошке, вероятно, будет небольшим и вряд ли увеличит риск какого-либо воздействия на здоровье.

Какова цель исследования DEC?

DEC провела это исследование для оценки вопросов, поднятых общественностью, и устранения ряда пробелов в данных, которые были выявлены на основе обзора существующих исследований. В отчете NYCDOHMH были рассмотрены пробелы в данных и представлены следующие рекомендации:

• Необходимость измерения в окружающем воздухе химикатов, потенциально поступающих с новых и старых полей с искусственным покрытием под открытым небом, поскольку большая часть данных, представленных в литературе, поступает с полей внутри помещений, не подвергающихся воздействию солнца, дождя и сильной жары.
• Необходимость получения фоновых уровней химических веществ, которые обычно присутствуют в окружающем воздухе, для получения сравнительных данных о воздействии, связанном с городской средой.

DEC также провела измерения теплового стресса, поскольку опубликовано мало отчетов, в которых количественно оценивается тепловой стресс от использования полей с искусственным покрытием. Кроме того, в некоторых отчетах указывается, что температура поверхности этих полей очень высока. Наконец, DEC изучила выброс химикатов с этих полей во время дождя и выброс химикатов из резиновой крошки в лабораторных условиях при различных температурах и условиях кислотного дождя.

Где я могу получить дополнительную информацию? С вопросами об учебном плане (PDF) обращайтесь к Ли Лим по телефону DEC: 1-518-402-8706

По вопросам, связанным со здоровьем о полях с синтетическим покрытием, обращайтесь в Бюро оценки токсичных веществ при Департаменте здравоохранения штата Нью-Йорк (NYSDOH): 1-800-458-1158

Чтобы узнать больше о спортивных площадках с синтетическим покрытием, заполненными резиновой крошкой, см. Информационный бюллетень NYSDOH. Ссылка на этот информационный бюллетень доступна в разделе «Ссылки, покидающие веб-сайт DEC» на этой странице.

Прочтите обзор литературы NYCDOHMH. Ссылка на этот отчет доступна в разделе «Ссылки, покидающие веб-сайт DEC» на этой странице.

границ | Резиновая крошка автомобильных шин: образует ли выщелачивание токсичный химический коктейль в прибрежных морских системах?

Введение

В 2016 году мировое производство натурального и синтетического каучука достигло 27,3 миллиона тонн (54% синтетического каучука) (International Rubber Study Group, 2017), из которых около 70% было использовано в производстве автомобильных шин.По оценкам, ежегодно во всем мире производится 1 миллиард шин с истекшим сроком службы (ELT) (Wbscd, 2015). Несмотря на запрет ЕС вывозить ELT на свалки (Директива Европейского сообщества 1999/31 / EC и Рамочная директива по отходам 2006/12 / EC) из-за риска выброса загрязняющих веществ, производство резиновой крошки (CRG) из ELT считается приемлемым способом. утилизации этих отходов и часто считается переработкой. Общие области применения CRG включают искусственные спортивные поля на открытом воздухе, игровые площадки, поверхности общей безопасности, а также тропы и пешеходные дорожки (Simon, 2010), где CRG подвержены атмосферным воздействиям и переносятся в окружающую среду.По оценкам, 100–120 тонн CRG используется на полноразмерном искусственном футбольном поле (что эквивалентно ∼25000 ELT) и ежегодно теряется 1,5–2,5 тонны (Lassen et al., 2015). По оценкам Европейского химического агентства (ECHA), к 2020 году в ЕС будет около 21000 полноразмерных и около 72000 мини-полей с синтетическим покрытием, что соответствует 30% всего использования ELT (ECHA, 2017).

Резина для автомобильных шин и CRG от ELTs содержат широкий спектр добавок, включая системы наполнителей (технический углерод, глины, диоксид кремния, карбонат кальция), системы стабилизаторов (антиоксиданты, антиозонанты, воски), сшивающие агенты (сера, ускорители, активаторы) и вторичные компоненты, такие как пигменты, масла, смолы и короткие волокна.Химические классы, связанные с автомобильными шинами, включают полиароматические углеводороды (ПАУ), фталаты, сульфенамиды, гуанидины, тиазолы, тиуамы, дитиокарбаматы, доноры серы, фенольные соединения, фенилендиамины и тяжелые металлы (Smolders and Degryse, 2002; ChemRisk Inc., 2008; Bocca et al. ., 2009; Llompart et al., 2013; Ruffino et al., 2013; Cheng et al., 2014; Canepari et al., 2017). Многие из этих химических веществ могут оказывать воздействие на окружающую среду и представлять опасность для здоровья человека (Sadiktsis et al., 2012; Rodgers and Waddell, 2013; Ruffino et al., 2013; Cheng et al., 2014; Канепари и др., 2017; Halle et al., 2020).

В Европе стандарты экологической совместимости регулируют содержание растворенного органического углерода (DOC), экстрагируемых органических галогенов (EOX), Pb, Cd, Cr, Hg, Zn и Sn (DIN 18035-7: 2002-06 и NF P90- 112). Кроме того, правила ЕС REACH (Приложение XVII, позиция 28) требуют, чтобы канцерогены, такие как ПАУ ЕС-8, не поставлялись населению выше определенных пределов концентрации (0,01–0,1% по весу; 100–1000 мг кг ^–1 ), а концентрация отдельных ПАУ не может превышать 0.0001% (1 мг кг ^–1 ) при наличии в потребительских товарах в виде смесей ПАУ (REACH Приложение XVII, запись 50). Эти концентрации, однако, регулярно достигаются или превышаются для определенных химикатов и металлов в CRG, полученных из ELT, с учетом неоднородной природы источников CRG (Diekmann et al., 2019). Идентифицированные соединения, вымываемые из CRG в воду, включают бензотиазолы, фталаты и фенолы, где бензотиазол обычно наблюдается в самых высоких количествах (Li et al., 2010; Llompart et al., 2013). Помимо того, что они вносят наибольший вклад в органическую фракцию выщелачивания CRG, бензотиазолы также считаются токсичными для водных видов, включая рыбу (He et al., 2011). Выщелачивание тяжелых металлов из CRG также вызывает озабоченность, особенно цинк (Zn), поскольку он присутствует в количествах до 1-2% (по массе) и может выщелачиваться в количествах в миллиграммах в течение длительных периодов времени, даже после осаждения в окружающей среде (Родос и др., 2012).

Большинство экологических исследований воздействия CRG сосредоточено на земных почвах и пресноводных экосистемах, где происходит выщелачивание дождевой воды и стока через водные пути (Wik and Dave, 2009; Wagner et al., 2018; Halle et al., 2020). Было показано, что регулируемые металлы (As, Ag, Ba, Cd, Cr, Hg, Pb и Se) и органические загрязнители в пресноводных продуктах выщелачивания покрышек имеют концентрации ниже их соответствующих нормативных пределов (Cheng et al., 2014). Лабораторные исследования кладоцер ( Daphnia magna ) и водорослей ( Pseudokirchneriella subcapitata ) показали, что основным токсичным компонентом пресноводных сточных вод является цинк с незначительным вкладом органических соединений (Gualtieri et al., 2005; Wik et al., 2009). Недавнее исследование показало, что только небольшие фракции присутствующих тяжелых металлов и ПАУ являются биодоступными для пресноводных донных макробеспозвоночных (Redondo-Hasselerharm et al., 2018). Однако многие городские районы расположены на побережье, что делает морскую среду дополнительным вероятным стоком для CRG, поскольку он переносится через окружающую среду. Например, в Норвегии есть несколько искусственных газонов, использующих CRG в качестве засыпки дерна, расположенных рядом с побережьем или фьордами, а также складские и производственные мощности для CRG, прилегающие к портам и открытому морю (Рисунок 1; Møllhausen et al., 2017). О поведении и судьбе CRG в морской среде известно очень мало. Экотоксикологические показатели часто являются отправной точкой для оценки экологического риска. Процедуры оценки риска включают различные показатели устойчивости видов к химическим веществам (Forbes and Calow, 2002; Calow and Forbes, 2003). Выживаемость, определяемая количественно с помощью стандартизированных лабораторных тестов на токсичность, является широко используемым выражением устойчивости видов к химическому воздействию. Наиболее распространенный протокол тестирования заключается в воздействии на биоту нескольких различных концентраций химикатов.

Рис. 1. Пример складских и производственных мощностей CRG, расположенных рядом с портом и в открытом море недалеко от Порсгрунна, Норвегия. Аэрофотоснимок создан с помощью Google Maps (2020).

Настоящее исследование направлено на изучение профилей органических химикатов и металлов в материалах CRG и связанных с ними продуктах выщелачивания морской воды, а также на оценку токсичности продуктов выщелачивания CRG для двух прибрежных арктических видов копепод ( Acartia longiremis и Calanus sp.). Материалы для испытаний CRG были получены как напрямую от коммерческого поставщика («нетронутые»), так и собраны на открытых спортивных площадках в Тронхейме и Тромсё («выдержанные»). Кроме того, коммерческий материал был подвергнут криомолоту на фракции с мелкими частицами. Органическое химическое содержание материалов CRG определяли комбинацией нецелевого и целевого анализа с использованием методов газовой хроматографии и масс-спектрометрии (ГХ-МС), в то время как металлы определяли с помощью масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС).Исследования фильтрата проводились в течение 30-дневного периода, и целевые органические вещества и металлы определялись с использованием тех же методов. Были также получены продукты выщелачивания CRG, которые использовали для исследования их токсичности для морских веслоногих ракообразных ( Acartia longiremis и Calanus sp.).

Материалы и методы

Химические вещества и материалы

Pristine CRG (RGS) был поставлен RagnSells, Норвегия, CRG до использования (TOS), произведен JOGRA, Steinindustri AS, Норвегия, а CRG, подвергшийся атмосферным воздействиям (TRD), был собран непосредственно с открытой спортивной площадки в Тронхейме, Норвегия.Все органические растворители и соли были аналитической чистоты, и их чистота была проверена на собственном предприятии перед использованием. Дихлорметан (DCM) был поставлен Rathburn (Великобритания), этилацетат (EtOAc) был поставлен Fluka (Германия), а метанол был поставлен MERCK (Норвегия). Деионизированную воду получали из водяной системы MilliPore ^® MilliQ. Природная морская вода собиралась с глубины 90 м в Трондхемс-фьорде и с глубины 60 м в Санднессунде (Тромсё), фильтровалась для удаления крупных частиц и затем стерильно фильтровалась (0.22 мкм Sterivex ^® ) перед использованием в экспериментах. Эталонные органические химические стандарты были предоставлены Chiron AS (Тронхейм, Норвегия) и Sigma-Aldrich (Дармштадт, Германия). Эталонные неорганические химические стандарты были предоставлены Inorganic Ventures (Кристиансбург, Вирджиния, США). Набор эталонных материалов CRG, полученных из шин, включал в себя «нетронутую» CRG, закупленную у коммерческого поставщика (RGS), и два образца, собранные в полевых условиях, представляющие материалы CRG «до использования» (TOS) и «выветрившиеся» (TRD) (Таблица 1) .Исходный материал RGS CRG (1,0–2,8 мм) был дополнительно подвергнут криомолоту на фракции <1500, <1000 и <250 мкм.

Таблица 1. Обзор эталонных материалов в виде гранулята резиновой крошки (CRG), использованных в исследованиях.

Характеристики материалов CRG

Перед использованием в исследованиях выщелачивания и токсичности, содержание металлов и органических химикатов в пробах CRG было определено с использованием комбинации нецелевых и целевых аналитических химических методов; традиционная газовая и жидкостная хроматография, масс-спектрометрия (GC- и LC-MS), пиролиз-GC-MS и масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS).Для обычного нецелевого ГХ-МС анализа три образца CRG (~ 100 мг) экстрагировали растворителем с помощью DCM, а три образца экстрагировали с использованием EtOAc. Для целевого анализа фталатов дубликаты экстрагировали с использованием DCM / гексана (1: 1, об / об ), где 4 мл растворителя и смесь суррогатных органических химических внутренних стандартов (DEP -d 4, DIBP -d 4, DHXP -d 4, DBzP -d 4, DEHP -d 4) добавляли к каждому образцу перед экстракцией.Экстракцию всех образцов проводили с использованием ультразвуковой обработки в бане в течение 30 минут (Bandelin Sonorex Super RK 510H, 640W, 35 кГц) либо при комнатной температуре (DCM и DCM / гексан), либо при 65 ° C (EtOAc) для обработки ультразвуком в бане в течение 30 минут. Затем экстракты растворителей фильтровали через пипетку, набитую хлопком Bilson и небольшим количеством безводного Na ₂ SO ₄ для удаления твердых частиц и влаги. Затем экстракты концентрировали выпариванием растворителя (40 ° C в слабом потоке N ₂ ) до примерно 500 мкл и восстановления внутренних стандартов (флуорен- d 10, аценаптен- d 10 или DOP -d 4 в зависимости от целевых химикатов), добавляемого перед анализом с помощью ГХ и ЖХ-МС.Фенольные соединения в CRG определяли путем экстракции части образца (0,1 г) дважды 2 мл дистиллированного метанола в течение 15 минут ультразвуковой обработки (USC-THD, VWR, Норвегия). Внутренние стандарты ( ¹³ C-меченый BPA, BPB, BPE, 4,4′-BPF, BPP, 4,4′-BPS, 2,4′-BPS, BPZ, BPAF, TBBPA, нонилфенол, октилфенол и D-меченный 2,2′-BPF и BPAP) добавляли перед экстракцией. Экстракты объединяли и концентрировали до 0,5 мл с последующим центрифугированием для удаления всех взвешенных частиц материала перед анализом с помощью ЖХ-МС.Для пиролизной ГХ-МС образцы CRG анализировали непосредственно без какой-либо предварительной обработки. Образцы (по несколько мг каждого) помещали в стеклянный флакон объемом 45 мкл, который затем герметично закрывали. Образцы анализировали с использованием подходов как термодесорбции, так и пиролиза.

Выщелачивание химикатов из CRG

Было исследовано влияние размера частиц CRG, концентрации CRG и естественного выветривания (как образцы, собранные в полевых условиях, так и образцы, помещенные в океан на 12 месяцев) на металл и органический химический профиль образующихся продуктов выщелачивания.Для образования продуктов выщелачивания для химической характеристики образцы CRG встряхивали (орбитальный шейкер) при 250 об / мин в стерильной фильтрованной морской воде при комнатной температуре (приблизительно 20 ° C) в темноте. В исследованиях фильтрата изучалось влияние концентрации CRG (1, 10 и 100 г L ^–1 ), времени воздействия (1–30 дней), влияние происхождения CRG (нетронутый, до использования, выдержанный) и влияние Размер частиц CRG (средние заполняющие частицы (1,0–2,8 мм) и криомолотые частицы: 250, 1000 и 1500 мкм) на полученном составе фильтрата.Для получения сточных вод для тестирования токсичности применяли стандартное время воздействия (14 дней), концентрацию CRG (100 и 10 г L ^–1 соответственно) и размер (среднее заполнение). Растворы отфильтрованного фильтрата готовили непосредственно в стерильной фильтрованной морской воде (соленость 34–35 psu, pH 8,0–8,2).

При отборе образцов фильтрат выделяли из материала CRG с помощью стекловолоконного фильтра (GF / F или GF / C, номинальный размер пор 0,7–1,2 мкм), а затем отбирали частичные образцы для анализа металлов и органических веществ.Для анализа с помощью ГХ-МС к водным растворам выщелачивания добавляли суррогатные внутренние стандарты (такие же, как указано выше), которые затем подкисляли (HCl, pH ~ 2). Образцы экстрагировали трижды либо только DCM, либо смесью DCM и n -гексан (1: 1, об. / Об.) В соответствующих объемах в зависимости от размера образца. Объединенные экстракты осторожно упаривали примерно до 500 мкл и непосредственно перед анализом с помощью ГХ-МС добавляли внутренний стандарт восстановления (такой же, как указано выше). Для анализа фенольных соединений методом ЖХ-МС 20 мкл каждого фильтрата смешивали с 80 мл HCl и внутренним стандартом ( ¹³ C-меченый BPA, BPB, BPE, 4,4′-BPF, BPP, 4, Добавлены 4′-BPS, 2,4′-BPS, BPZ, BPAF, TBBPA, нонилфенол, октилфенол и D-меченные 2,2′-BPF и BPAP).Равное количество метанола добавляли к аликвоте подкисленной смеси и тщательно перемешивали перед анализом с помощью ЖХ-МС. Аликвоты продуктов выщелачивания откладывали для анализа металлов с помощью ICP-MS.

Аналитические методы

В методах термодесорбции и полного пиролиза, используемых для анализа материалов CRG, использовался ГХ Agilent 7890A, соединенный с Agilent 5975C MS, снабженный колонкой ZB5-MSplus (60 м × 0,25 мм × 0,25 мкм) и источником ЭУ, работающим при 230 ° C и 70 эВ. Образцы CRG вводили в камеру пиролиза при 230 ° C, и температура в камере быстро повышалась до конечной температуры (300 ° C или 600 ° C), прежде чем флакон был разбит вручную и аналиты высыпались в криогенную (жидкий азот) ) ловушка.Камеру пиролиза нагревали до 300 ° C (выдержка 2 мин) для термодесорбционного анализа и нагревали до 600 ° C (выдержка 2 мин) для полного пиролиза. По истечении времени выдержки аналиты попадают в аналитическую колонку с гелием в качестве газа-носителя. Температура ГХ поддерживалась на уровне 40 ° C (1 мин), повышалась до 320 ° C при 12 ° C мин. ^–1 (выдержка 12 мин). МС работал в режиме полного сканирования ( m / z 50–500), и аналиты идентифицировались на основе> 90% совпадения со спектрами библиотеки NIST 2017.

Каждый материал CRG и соответствующий экстракт фильтрата были проанализированы с помощью трех различных подходов ГХ-МС: (i) нецелевой анализ с полным сканированием для выявления всех допустимых химических веществ, поддающихся ГХ, (ii) специально выбранный метод ионного мониторинга (SIM) нацеленный на ПАУ, и (iii) метод SIM, нацеленный на бензотиазол.Все анализы проводились с помощью системы ГХ-МС, включающей ГХ Agilent 7890A, оснащенную масс-селективным детектором (МСД) Agilent 5975C, снабженным источником ионов ЭУ. Подробный обзор инструментальных условий представлен в дополнительной информации. После первоначальной проверки хроматограмм пики были деконволютированы с использованием алгоритмов неизвестных и были извлечены лучшие совпадения из библиотеки NIST 2017. Соединения были отфильтрованы на основе наблюдаемого присутствия по крайней мере в 3 из 6 повторов и> 90% совпадения с масс-спектрами библиотеки NIST 2017.Биогенные соединения или соединения возможного биогенного происхождения были удалены из набора данных. Все соединения, обнаруженные в контрольных образцах, были удалены из набора данных. Для количественного определения целевого аналита применялась калибровочная кривая с 6 уровнями для расчета концентраций после нормализации реакции на внутренние стандарты.

Фенольные соединения анализировали с использованием Agilent 1290 UHPLC, соединенного с системой Agilent 6550 HR-QTOF, работающей в режиме отрицательной ионизации электрораспылением. Разделение бисфенолов было достигнуто с использованием колонки Waters HSS T3 (1.8 мкм, 150 × 3,0 мм) с градиентом воды и метанола, используемого в качестве подвижной фазы. Фталатный экстракт измеряли непосредственно без дополнительной предварительной обработки с помощью ЖХ-МС (Vantage, Thermo Fisher Scientific, США) с использованием колонки Waters UPLC с фазой BEH Phenyl 100 × 2,1 мм, 1,8 мкм. Градиент растворителя A: 0,1% муравьиной кислоты в воде и B: 0,1% муравьиной кислоты в метаноле применяли в качестве подвижной фазы. Для количественного определения бисфенолов и фталатов применялся метод изотопного разбавления. Пределы обнаружения рассчитывались на основе инструментальной чувствительности контрольных образцов.Все данные пустые исправлены.

Концентрации металлов в экстрактах CRG и вытяжках из сточных вод определялись для различных экспериментов в двух лабораториях с использованием двух немного разных, но сопоставимых подходов ICP-MS. Подробный обзор подхода к пробоподготовке и инструментальных условий приведен в разделе «Дополнительная информация». Вкратце, первый подход включал переваривание образцов с использованием HNO ₃ , HCl и H ₂ O ₂ при 220 ° C в течение 20 минут с последующим разбавлением в MilliQ и добавлением ¹⁰³ Rh и ¹¹⁵ Во внутренних стандартах.Анализ выполняли с использованием трехквадрупольного ИСП-МС Agilent 8800 (ICP-QQQ), оснащенного автосэмплером SPS 4. Во втором подходе образцы переваривали в 5 мл HNO ₃ и 3 мл деионизированной воды при 250 ° C в течение 65 минут с последующим разбавлением в MilliQ и добавлением ¹¹⁵ In в качестве внутреннего стандарта. Анализ был выполнен с использованием ИСП-МС Agilent 7700x.

Воздействие морских веслоногих ракообразных на выщелачивание CRG морской воды

Зоопланктон был собран в Балсфьорде и Хокёйботне близ Тромсё (Норвегия, 69.67 ° N 18,79 ° E) с сеткой WP2 с ячейкой 180 мкм и нефильтрующим концом для трески. Организмы были разбавлены окружающей морской водой и доставлены в лабораторию для акклиматизации в 50-литровых резервуарах, снабженных воздухом с помощью силиконовых трубок. Отдельные взрослые самки веслоногих ракообразных были рассортированы по маленьким чашам и перед использованием содержались при температуре окружающей среды (8 ° C). Для экспериментов по экспонированию с использованием описанного выше метода была приготовлена ​​серия исходных растворов выщелачивающего раствора CRG с морской водой. Исходные растворы представляли собой выщелачиваемые продукты, полученные из (i) 100 г L ^–1 TOS CRG, (ii) 10 г L ^–1 TOS CRG, (iii) 10 г L ^–1 TRD CRG и (iv ) 10 г L ^–1 RGS CRG.Продукты выщелачивания выделяли, пропуская образец через фильтр из стекловолокна (GF / C, номинальный размер пор 1,2 мкм). Для тестирования токсичности исходные растворы разбавляли фильтрованной морской водой до желаемых концентраций (0,01–100 г л ^–1 ). Соответствующие массовые концентрации CRG для каждого разведения фильтрата представлены в дополнительной таблице S1.

Пилотное исследование (эксперимент 1) для определения общих диапазонов концентраций, ведущих к гибели копепод, было проведено с участием 24 особей двух прибрежных арктических видов ( самок Acartia longiremis и Calanus sp.до взрослого копеподита, стадия 5 (C5) и взрослых самок), отсортированных из полевых проб, собранных в Хокёйботне. Организмы подвергались воздействию выщелачивающих растворов CRG TOS в морской воде (100 г L ^–1 ) при 100 (т.е. неразбавленном) и 50 г L ^{–1 разведении} в 5 мл лунках на двух 12-луночных планшетах ( n ). = 24). Смертность регистрировалась с 4-часовыми интервалами (только Acartia ) и в конце 24-часового периода воздействия. Во втором исследовании (эксперимент 2) группы веслоногих ракообразных ( n = 10) инкубировали в трех повторностях 500 мл стеклянных бутылок с синей крышкой (общий объем 620 мл), содержащих фильтрованную морскую воду, корм для микроводорослей ( Tetraselmis sp.> 5000 клеток / мл ^–1 ) и диапазон концентраций фильтрата, соответствующий 5–35 г / л ^–1 CRG (только TOS). Контрольные экспозиции содержали только веслоногие ракообразные, водоросли и фильтрованную морскую воду (без фильтрата). Бутылки прикрепляли к планктонному колесу (дополнительный рисунок S1) и медленно вращали (0,26 об / мин) в течение 17 дней (или до тех пор, пока все люди в бутылях для экспонирования не умерли) при погружении в морскую воду при 8 ° C. В третьем исследовании (эксперимент 3) использовался тот же подход, что и в эксперименте 2, но с более низкими концентрациями фильтрата (представляющими 0.01, 0,1 и 1 г L ^–1 CRG) и для 3 различных типов CRG (TOS, TRD и RGS). Выживаемость контролировали ежедневно в течение 2-недельного периода.

Для изучения влияния фильтрата на выживаемость веслоногих рачков величина эффекта была рассчитана как средние различия, вычитая среднюю смертность в соответствующих контролях из смертности, зарегистрированной в разведениях фильтрата:

xD⁢i⁢f⁢f = xl⁢e⁢a⁢c⁢h¯-xc⁢o⁢n⁢t⁢r¯

Дисперсия оценивалась как объединенное стандартное отклонение (Rosnow and Rosenthal, 1996):

v⁢a⁢r = S⁢Dl⁢e⁢a⁢c⁢h3 + S⁢Dc⁢o⁢n⁢t⁢r222

Объединенное стандартное отклонение затем умножалось на 1.96, что составляет 95% площади под кривой нормального распределения, для построения вертикальных полос погрешностей средних разностей. Планки погрешностей над нулевой линией (но не пересекающие ее) означают значительно более высокую смертность при воздействии, чем в контроле.

Результаты и обсуждение

Характеристики CRG

Нецелевой скрининговый анализ CRG

Обзор органических соединений, обнаруженных в экстрактах CRG нецелевым анализом, представлен в дополнительной таблице S2.Всего было идентифицировано 19 различных соединений с ≥90% соответствием масс-спектрам библиотеки NIST 2017. Соединения включают ПАУ (пирен и фенантрен), бензотиазолы (бензотиазол, 2-меркаптобензотиазол), фенолы (4-трет-октилфенол, 3-трет-бутилфенол), метилстеарат, хинолины и амины (N- (1,3-диметилбутил) — N’-фенил-1,4-бензолдиамин, дифениламин) среди других. ПАУ и бензотиазолы являются хорошо известными компонентами CRG, многие из которых классифицируются как экологические и человеческие токсины (ChemRisk Inc., 2008; ECHA, 2017). Однако некоторые из других идентифицированных соединений представляют собой классы химикатов, о которых меньше всего сообщают и о которых меньше известно об их потенциальных рисках (Rogge et al., 1993; Llompart et al., 2013; Wagner et al., 2018).

Количественный анализ целевых органических соединений в CRG

Сводка концентраций целевых 16 ПАУ EPA (представленных как общие ПАУ), фенолов, бензотиазола и других выбранных соединений в экстрактах CRG (TRD, TOS и RGS) представлена ​​в таблице 2.Концентрации индивидуальных обнаруживаемых соединений варьировались от 0,0004 мг на кг ^–1 (4,4′-бисфенол S в TRD) до 540 мг на кг ^–1 (ацетофенон в TOS) CRG. Общие концентрации ПАУ в 3 различных материалах CRG были в значительной степени согласованными и варьировались от 47 мг кг ^–1 (TOS) до 58 мг кг ^–1 (TRD). Наиболее распространенным ПАУ был пирен в дозе 24–25 мг / кг ^–1 , за ним следуют флуорантен и фенантрен в дозе 8–7 мг / кг ^–1 и 3,8–6,5 мг / кг ^–1 , соответственно.Эти результаты находятся в пределах диапазона концентраций, указанных в CRG ECHA (9,12–58,2 мг кг ^–1 ) и Агентством по охране окружающей среды США (в среднем 41 мг кг ^–1 ; n = 27) (ECHA, 2017; Агентство по охране окружающей среды США и CDC / ATSDR, 2019). Бензотиазол показал высокие концентрации во всех материалах CRG, но с большим разбросом, чем ПАУ, в диапазоне от 37 мг / кг ^–1 (TRD) до 110 мг / кг ^–1 (TOS). Эти значения немного выше, чем ранее сообщалось Агентством по охране окружающей среды США (11 мг кг ^–1 ) (Агентство по охране окружающей среды США и CDC / ATSDR, 2019).Ацетофенон и фталид присутствовали в очень низких концентрациях в материалах TRD и RGS (0,22–0,37 и 0,1–0,4 мг / кг ^–1 , соответственно), но присутствовали в очень высоких концентрациях в материале TOS (78–540 мг / кг). ^–1 соответственно). В целом фенольные соединения присутствовали в очень низких концентрациях от 0,0004 мг кг ^–1 до 4 мг кг ^–1 , причем семь из двенадцати целевых фенолов не были обнаружены ни в одном из материалов CRG. Были обнаружены только 2,4-бисфенол A, 2,4-бисфенол F, 4,4′-бисфенол F и следовые количества 4,4′-бисфенола S и 4,4′-бисфенола A.Суммарные концентрации бисфенола варьировались от 2,26 мг / кг ^–1 (TOS) до 6,33 мг / кг ^–1 (TRD), с 2,4-бисфенолом F в качестве основного компонента в количестве 0,61–1,21 мг / кг ^–1 , затем следует 4,4′-бисфенол F в количестве 0,38–0,83 мг на кг ^–1 и 2,4-бисфенол A с 0,16–0,18 мг на кг ^–1 . Интересно, что между разными образцами CRG наблюдались довольно большие различия в концентрациях некоторых соединений. Это может отражать различные исходные материалы, использованные при приготовлении, или, в случае проб TRD, подвергшихся воздействию окружающей среды, изменения из-за погодных условий.Хотя, по-видимому, нет никаких исследований, сравнивающих химический состав широкого диапазона различных шин, экотоксикологическая оценка продуктов выщелачивания из 25 различных шин показала диапазон значений EC50, предполагающих различный химический состав (Wik and Dave, 2006).

Таблица 2. Концентрации органических соединений в резиновых гранулах (^–1 мг кг).

Из 14 проанализированных фталатов только 7 удалось обнаружить в ХРГ (таблица 2).ДЭГФ доминировал с 17,7 мг / кг, за ним следовали DiNP, DiBP и DnBP (10,1, 2,94, 2,60 и 2,06 мг / кг). Общая нагрузка фталатом в CRG аналогична нагрузке ПАУ и бензотиазола (47–58 мг / кг ^–1 и 37–110 мг / кг ^–1 , соответственно). Предыдущее исследование показало более низкие средние концентрации для всех четырех из этих фталатов в CRG, взятых непосредственно из искусственных полей, но значения из текущего исследования находятся в пределах вариации представленных данных (RIVM, 2016). Четыре фталата (DiBP, DBP, BBP и DEHP) классифицируются ECHA как токсичные для репродукции в категории 1B (могут нанести вред нерожденному ребенку и предположительно повредить фертильность), при этом BBP и DBP также классифицируются как токсичные для водной среды.Кроме того, Комитет государств-членов ECHA (MSC) единогласно подтвердил, что эти четыре фталата являются эндокринными разрушителями, связанными со здоровьем человека (хотя они не единогласно согласились с тем, что они вызывают равную озабоченность) и что ДЭГФ является эндокринным разрушителем в окружающей среде. Все четыре фталата зарегистрированы как вещества, вызывающие очень большую озабоченность (SVHC) (ECHA, 2017). И фталаты, и их метаболиты были обнаружены у морских видов, таких как черепахи и морские свиньи, что указывает на существующее воздействие этих резиновых и пластиковых добавок.После поглощения организмами они относительно быстро метаболизируются, образуя стабильные метаболиты с неизвестной токсичностью (Savoca et al., 2018; Rian et al., 2020).

Определение характеристик CRG методом пиролиза ГХ-МС

Хроматограммы и пирограммы термодесорбции представлены в дополнительной таблице S3. Пирограммы сложны, но выявляют похожие «отпечатки пальцев» между нетронутым заполнителем (RGS) и выветрившимся CRG (TRD). Это неудивительно, учитывая, что большинство соединений, выявленных с помощью этого типа анализа, являются большими молекулами и небольшими фрагментами, которые обычно образуются в процессе пиролиза.Идентифицированные соединения, связанные с присадками, включали бензотиазол и его метилированные изомеры, N, — (1,3-диметилбутил) — N, ‘-фенил-1,4-бензолдиамин, d -лимонен и хинолины. Другие идентифицированные соединения включали небольшие алифатические (алканы, алкены и циклические соединения) и ароматические углеводороды (BTEX (бензол, толуол, этилбензол, ксилолы), C4-C6 алкилбензолы, стирол, инданы, ПАУ) и небольшие кетоны. Ожидается, что более мелкие углеводороды будут продуктами частичной фрагментации бутадиенстирольного каучука (SBR) в CRG, в то время как другие соединения в основном являются известными добавками для каучука.Ряд дополнительных добавок был идентифицирован химической экстракцией с последующим полным сканированием ГХ-МС-анализом CRG (дополнительная таблица S2), причем бензотиазол был наиболее выраженным пиком добавки, наряду с N — (1,3-диметилбутил) — N ′ -фенил-1,4-бензолдиамин, который также был идентифицирован на пирограммах.

Металлы в CRG

Результаты анализа металлов в исходном (RGS), перед использованием (TOS) и выветривании (TRD) CRG, а также в криомолотых CRG различных фракций представлены в таблице 3.Цинк был самым распространенным металлом во всех образцах, в диапазоне от 22601 мг / кг ^–1 (TOS) до 12544 мг / кг ^–1 (TRD). Mg варьировался от 1046 мг / кг ^–1 (TRD) до 273 мг / кг ^–1 (RGS), Al составлял от 1305 мг / кг ^–1 (TRD) до 1066 мг / кг ^–1 (RGS), Fe варьировалось от 1214 мг / кг ^–1 (TRD) до 729 мг / кг ^–1 (TOS), Co варьировалось от 84 мг / кг ^–1 (RGS) до 36,5 мг / кг ^–1 (TRD) и Cu варьировала от 85 мг / кг ^–1 (TOS) до 18 мг / кг ^–1 (TRD).Все другие металлы (Cr, Mn, Ni, Cd, Sb и Pb) были ниже 25 мг кг ^–1 во всех образцах CRG. Разница в концентрациях отдельных металлов между TRD, TOS и RGS обычно была меньше порядка величины (таблица 3). Наблюдаемые вариации, по-видимому, отражают различия в исходных материалах для различных материалов CRG, поскольку концентрация некоторых металлов была самой высокой в ​​выветрившемся материале TRD (Mg, Al, Cr, Mn, Fe, Ni). Однако содержание Zn в TRD было ниже, чем в TOS или RGS, и это может указывать на потерю этого металла в результате выщелачивания в окружающей среде.

Таблица 3. Концентрации металлов в CRG (мг кг ^–1 ).

Выщелачивание химикатов CRG в морскую воду

Пилотное исследование, посвященное изучению влияния времени воздействия (1–30 дней) на состав и концентрацию металлов и органических добавок в фильтрах морской воды, показало, что времени воздействия 14 дней было достаточно для создания стабильных концентраций органических химикатов в сточных водах в статической системе ( Фигура 2). Однако концентрация Zn в фильтрате морской воды продолжала расти до конца эксперимента, который длился 30 дней.Это согласуется с предыдущими исследованиями выщелачивания цинка из резины шин, которые показали, что продолжающееся выщелачивание в проточной системе не привело к значительному истощению резервуара цинка в грануляте (Rhodes et al., 2012). Основываясь на этих данных, время воздействия 14 дней было использовано для образования фильтрата для оставшихся исследований фильтрата и исследований токсичности.

Рис. 2. Выщелачивание цинка, бисфенола А, бензотиазола и н-циклогексилформамида из первичного гранулята резиновой крошки (RGS) в морскую воду в течение 30 дней при концентрации резиновой крошки 100 г L ^–1 .

Через 14 дней отчетливо видна была отчетливая окраска морской воды, указывающая на выщелачивание и диспергирование мелких частиц CRG (дополнительный рисунок S2). Целевой анализ продуктов выщелачивания показал, что ряд органических (таблицы 4, 5) и металлических (таблица 6) добавок выщелачивался из CRG в морскую воду. Бензотиазол был органическим соединением с самой высокой концентрацией во всех продуктах выщелачивания CRG, независимо от отношения CRG к воде, используемого для образования фильтрата, в то время как Zn был металлом с самой высокой концентрацией во всех продуктах выщелачивания.Наиболее распространенные органические и металлические компоненты, измеренные в исходных материалах CRG, также были наиболее распространены в соответствующих фильтрах выщелачивания. Концентрации бензотиазола в продуктах выщелачивания из трех разных CRG различались, но соответствовали распределениям в исходных материалах CRG, где самые низкие концентрации были определены для TRD CRG и соответствующего фильтрата (таблица 4). Это может отражать внутреннюю изменчивость состава CRG или то, что это низкомолекулярное соединение (MW 135) предпочтительно выщелачивается из CRG в естественной среде.Однако концентрации бензотиазола в продуктах выщелачивания точно отражали таковые в соответствующих исходных CRG. Предыдущие исследования сообщили о концентрациях выщелачивания бензотиазола CRG 293–578 мкг L ^–1 (Nilsson et al., 2008), 526 мкг L ^–1 (Ly and Walker, 2009), 18 мкг L ^–1 ( Celeiro et al., 2014), которые сопоставимы со значениями, определенными в текущем исследовании (Таблица 4). Концентрации бензотиазола и Zn в продуктах выщелачивания морской воды показали линейную зависимость от количества CRG, добавленного в морскую воду (рис. 3), что подтверждает пригодность прямого разбавления исходных продуктов выщелачивания для исследования токсичности.

Таблица 4. Концентрация бензотиазола и общих ПАУ в фильтрах морской воды в зависимости от концентрации CRG.

Таблица 5. Концентрация фенолов и общих фталатов в фильтрате морской воды TOS (100 г л ^–1 ).

Таблица 6. Содержание целевых металлов в фильтрах морской воды в зависимости от концентрации CRG.

Рис. 3. Возрастающие концентрации бензотиазола (слева), и цинка (справа) в фильтрах морской воды (мкг L ^–1 ) в зависимости от концентрации CRG.На графиках показаны средние значения и стандартные отклонения для 3 повторов фильтрата, полученного из «первоначального» CRG (RGS), CRG перед использованием (TOS) и CRG, собранного на футбольном поле (TRD).

Общие концентрации ПАУ в различных фильтрах морской воды, как правило, были низкими и варьировались от -1 ) до 4,4 мкг L ^-1 (для фильтрата, полученного из RGS в 100 г L ^–1 ) (Таблица 4). В отличие от бензотиазола и металлов, не было явного увеличения общей концентрации ПАУ по сравнению с увеличением концентрации воздействия CRG.Фенольные соединения были обнаружены в небольшом количестве в фильтре TOS, среди которых преобладали 2,4-бисфенол F и 4,4′-бисфенол F (11,9 и 6,2 мкг L ^–1 ), в то время как фталаты не были обнаружены в фильтре TOS при выщелачивании. все (таблица 5). После Zn металлами, присутствующими в самых высоких концентрациях в различных продуктах выщелачивания CRG (из CRG при 100 г L ^–1 ), были Fe (126–377 мкг L ^–1 ), Mn (25–79 мкг L ^{— 1} ), Cu (39–66 мкг L ^–1 ) и Co (13,57 мкг L ^–1 ) (Таблица 6).Все другие целевые металлы (Cr, Ni, Cd, Sb и Pb) присутствовали в концентрациях <10 мкг L ^–1 во всех фильтрах выщелачивания. Металлические профили в продуктах выщелачивания в значительной степени отражают профили в материалах CRG (Таблица 3), при этом металлы в более высоких концентрациях в исходных материалах CRG также присутствуют в более высоких концентрациях в образующихся продуктах выщелачивания.

В пробах, исследующих влияние размера частиц на состав фильтрата, концентрации отдельных органических химикатов и металлов показали разные закономерности (Таблицы 4–6).В целом, концентрации конкретных органических химикатов были одинаковыми для всех трех исследованных частиц разного размера (250, 1000, 1500 мкм) при концентрациях CRG 10 г л ^–1 . Общее количество ПАУ составляло 2,2–2,4 мкг л ^–1 , а бензотиазола — 512–546 мкг л ^–1 , что также было сопоставимо с некриомолотым материалом при той же концентрации воздействия (2,7 и 563 мкг L ^{— 1} соответственно). Аналогичная картина наблюдалась для металлов Cr (4.2–5,0 мкг L ^–1 ) и Pb (3,0–3,6 мкг L ^–1 ), что также по сравнению с материалом без криомолота (4,0 и 2,7 мкг L ^–1 , соответственно). Другие металлы обычно демонстрируют увеличение концентрации фильтрата с соответствующим уменьшением размера частиц CRG, хотя это было более выражено для некоторых металлов, чем для других. Например, концентрации металлов более чем удвоились в продуктах выщелачивания, полученных из частиц CRG 250 мкм, по сравнению с таковыми из частиц CRG 1500 мкм, где Zn увеличился с 1.7 мг L ^-1 до 4,1 мг L ^-1 , Cu увеличилась с 23 до 33 мкг L ^-1 , Mn увеличилась с 4 мкг L ^-1 до 20 мкг L ^-1 и Co увеличилась от 2,3 мкг л ^–1 до 11,4 мкг л ^–1 . Более мелкие частицы имеют большее отношение площади поверхности к объему, что, как известно, способствует выщелачиванию в водную среду. Повышенное выщелачивание Zn из CRG с уменьшающимся размером частиц, наблюдаемое в текущем исследовании, было продемонстрировано ранее (Rhodes et al., 2012). Очень мало исследований посвящено изучению высвобождения других металлов из CRG или частиц износа шин различного размера, но имеющаяся литература указывает, что выщелачивание многих металлов не зависит от размера частиц (Selbes et al., 2015). Хотя было бы интересно нормализовать данные о концентрации выщелоченного металла по площади поверхности для определения размерных эффектов, распределение исследуемых материалов по размерам на самом деле было довольно широким, и поэтому оцененная площадь поверхности стала «диапазоном площади поверхности».Кроме того, частицы в текущем исследовании имели очень неправильную форму с детальной морфологией поверхности, а это означает, что оценка площади поверхности на основе предположения о сферических частицах слишком далека от точной оценки площади поверхности, чтобы быть достаточно надежной. Было показано, что выщелачивание растворенного органического углерода из частиц SBR увеличивается с уменьшением размера частиц (Selbes et al., 2015), что контрастирует с наблюдениями для конкретных органических соединений в текущем исследовании.Всесторонний обзор частиц износа шин в окружающей среде показал, что влияние размера частиц на выщелачивание неубедительно (Wagner et al., 2018). Результаты текущего исследования показывают, что на выщелачивание компонентов CRG влияет размер частиц и коэффициент распределения отдельных органических веществ и металлов между CRG и водной фазой, а также фоновая концентрация соединений в окружающей воде (направление градиента концентрации для достижения равновесия).Все значения, зарегистрированные в фильтрах, были выше нормативов ЕС для морской и пресной воды (EU DIRECTIVE 2008/105 / EC), где стандарты качества окружающей среды (EQS) 0,28, 1,0 и 7,8 мкг л ^–1 были определены для кобальта. , медь и цинк соответственно. Концентрации выщелачивания превышали эти концентрации до трех порядков (таблица 6), причем Zn превышал рекомендуемый порог более чем в 2500 раз.

фталевый ангидрид и n -циклогексилформамид наблюдались в продуктах выщелачивания CRG, но не в исходных материалах CRG при использовании любого из методов экстракции и анализа (дополнительная таблица S2).Соединения, наблюдаемые в продуктах выщелачивания CRG, а не в экстрактах растворителей или пирограммах исходных материалов CRG, могут отражать различную растворимость в воде органических химикатов, присутствующих в резине автомобильных шин. И фталевый ангидрид, и n -циклогексилформамид являются высокополярными соединениями с низким молекулярным весом (MW 148 и 127 соответственно). Такие соединения могут присутствовать в CRG в низких количествах, но предпочтительно выщелачиваются в водный раствор. n -Циклогексилформамид ранее был идентифицирован в парах этиленпропилендиенового каучука, что позволяет предположить, что он может быть компонентом CRG (Forrest, 2019).

Токсичность продуктов выщелачивания CRG для морских веслоногих ракообразных

Поскольку соответствующие концентрации в морской среде в настоящее время неизвестны, в трех экспериментах по воздействию с использованием CRG TOS был протестирован широкий выбор концентраций фильтрата, начиная от высоких в Эксперименте 1 (100 и 50 г л ^–1 ) до среды в Эксперименте 2 (5– 35 г L ^-1 ), до низкого в Эксперименте 3 (1-0,01 г L ^-1 ). Смертность была выбрана в качестве конечной точки для двух веслоногих ракообразных, меньшего Acartia longiremis и более крупного Calanus sp.CRG TOS был выбран в качестве исследуемого материала из-за немедленной доступности достаточных количеств CRG для образования продуктов выщелачивания. Смертность в контрольных флаконах варьировалась во времени и между экспериментами, но не маскировала ответную реакцию на дозу в обработках, за исключением самых низких концентраций, когда в некоторых случаях смертность в контроле была выше, чем в экспозициях. Это может быть просто связано со стохастической изменчивостью данных, поскольку мы не ожидаем положительного воздействия низких доз выщелачивания на веслоногих ракообразных.Однако мы не можем исключить, что нелетальные дозы одного или нескольких измеренных загрязнителей запускают физиологический защитный ответ у подвергшихся воздействию копепод, что может увеличить их выживаемость по сравнению с необлученными аналогами. Эту возможность необходимо изучить дополнительно, а природу защитного механизма изучить подходящими методами (например, картированием экспрессии генов). Кумулятивная смертность с течением времени представлена ​​на рисунке 4 для каждого эксперимента и для обоих видов веслоногих ракообразных. При высоких концентрациях фильтрата (эксперимент 1) все веслоногие ракообразные погибли в течение 24 часов.Это было изучено более подробно для A. longiremis , показав более медленное ухудшение при 50 г L ^–1 , чем при 100 г L ^–1 после 4, 8 и 12 часов инкубации (рис. 4A). Средние концентрации фильтрата (эксперимент 2) вызвали четкую дозозависимую реакцию у обоих видов, но также продемонстрировали более высокую чувствительность у Acartia , чем у Calanus , где Acartia достиг 100% смертности намного быстрее, чем Calanus на всех трех фильтратах. концентрации (Рисунок 4B).Значения LC ₅₀ через 48 часов составили 35 г L ^–1 для Calanus по сравнению с <5 г L ^–1 для Acartia . При самых низких концентрациях (эксперимент 3) смертность в контроле была выше, чем при воздействии фильтрата для обоих видов, а окончательная смертность через 2 недели составила ≤50% для подвергшихся воздействию веслоногих ракообразных (рис. 4С). Для Calanus была протестирована только одна низкая концентрация TOS (0,1 г L ^–1 ), где выживаемость составила 72% на 14 день. Таким образом, низкие концентрации фильтрата не вызывали отрицательных эффектов ни у одного вида (рис. 4C).Эксперимент 3 (низкие концентрации; 1-0,01 г L ^–1 ) был повторен с еще двумя типами CRG, выветриваемым TRD и исходным RGS (дополнительный рисунок S3). Опять же, смертность веслоногих ракообразных при контакте с фильтратом была аналогична таковой в контроле, за исключением TRD на 1 г L ^–1 , для которого повышенная смертность наблюдалась у обоих видов веслоногих ракообразных (дополнительный рисунок S3b).

Рис. 4. Смертность Acartia longiremis (верхние панели) и Calanus sp.(нижние панели) подвергались воздействию различных концентраций фильтрата TOS CRG в трех экспериментах; (A) Эксперимент 1 (50 и 100 г L ^–1 ), (B) Эксперимент 2 (35, 15 и 5 г L ^–1 ), (C) Эксперимент 3 (1, 0,1 и 0,01 г L ^–1 ). Эксперименты 1, 2 и 3 длились 1, 17 и 14 дней соответственно.

Чтобы проверить значительную разницу в смертности между подвергнутыми воздействию и не подвергавшимися воздействию копепод, величина эффекта была рассчитана для трех выбранных временных точек: день 1, день 8 и день 14.Значительные размеры эффекта были зарегистрированы для всех концентраций воздействия ≥5 г L ^–1 CRG TOS (рис. 5). Более низкие концентрации воздействия (0,01–1 г L ^–1 ) не отличались от контрольных, в том числе для TRD на уровне 1 г L ^–1 , несмотря на повышенную смертность, упомянутую выше (дополнительный рисунок S3b). Тем не менее, можно предположить, что повышенная атмосферостойкость этого каучука, по-видимому, способствовала наблюдаемому увеличению токсичности. Предполагается, что частичное атмосферное воздействие изменяет свойства резины, например, делает ее более хрупкой и увеличивает доступную площадь поверхности, что приводит к более высокой степени выделения загрязняющих веществ из материала.

Рис. 5. Величина эффекта различных концентраций CRG для Acartia longiremis (слева) и Calanus sp. (справа) для трех типов CRG: (A) TOS, (B) TRD и (C) RGS. Положительные значения с полосами погрешностей, не пересекающими нулевую линию, указывают на значительно более высокую смертность при обработке фильтрата, чем в контроле.

Видовая токсичность

Исследование демонстрирует различную чувствительность двух изученных копепод: Acartia ответила более высокой смертностью, чем Calanus при данной концентрации CRG.Это можно объяснить (а) разницей в размерах тела (Neumann et al., 2005), где меньший Acartia может получать более высокие дозы за счет большего отношения поверхности к объему, чем более крупный Calanus , или (b) проглотить больше токсина из-за более высокой скорости выведения (объем воды, отфильтрованной за единицу времени) или (c) из-за различий в механизмах защиты / восстановления или внутренних путях токсина. Например, стадии Calanus C5 обладают запасами липидов, которые могут помочь им «буферизовать» токсичные молекулы и удалить их из своего метаболизма, в то время как Acartia не имеет этого варианта и может быть более подвержен окислительному стрессу (Hansen et al., 2018; Соренсен и др., 2020). Токсичность продуктов выщелачивания CRG для водных организмов была рассмотрена в Wik and Dave (2009) и Halle et al. (2020). Концентрации воздействия варьировались в широких пределах и зависели от типа (например, метода истирания), происхождения (например, летние шины по сравнению с зимними) и состояния (например, погодные условия, воздействие ультрафиолета) нанесенного CRG. Насколько нам известно, никаких других исследований морского зоопланктона на сегодняшний день не проводилось, за исключением одного исследования солоноватоводного растения Eurytemora affinis (Hall et al., 1993), где воздействие фильтрата привело к 100% смертности. Концентрации воздействия для пресноводных кладоцер (дафний), сравнимые с изученными здесь пелагическими морскими веслоногими ракообразными, варьировались в широких пределах, но, по всей видимости, в целом были ниже, чем зарегистрированные здесь. Сообщенные 48-часовые значения EC ₅₀ для D. magna варьировались от 0,25 г L ^–1 до 10 г L ^–1 (Wik and Dave, 2005, 2006), в то время как другое исследование показало LC ₅₀ 25 г L ^-1 через 72 часа инкубации (Goudey and Barton, 1992), что является относительно высоким значением по сравнению со значениями LC ₅₀ (48 ч) между 5 и 35 г L ^-1 определено в текущем исследовании.Было высказано предположение, что продукты выщелачивания шин демонстрируют сниженную токсичность с увеличением солености (Hartwell et al., 2000), и текущее исследование подтверждает это. Когда продукты выщелачивания элюировались при значениях pH <7, токсичность возрастала параллельно с увеличением концентрации Zn в элюате (Gualtieri et al., 2005), что указывает на то, что выщелачиваемость загрязнителей варьируется и зависит от состояния выщелачиваемой резины (например, состояние выветривания) и преобладающие условия выщелачивания. Воздействие ультрафиолетового излучения на каучук, по-видимому, также влияет на уровень токсичности образующегося фильтрата (Wik and Dave, 2006).

Каковы движущие силы токсичности фильтрата CRG?

Известно, что происходит проглатывание частиц CRG морскими организмами (Redondo-Hasselerharm et al., 2018; Khan et al., 2019), что приводит к потенциальному воздействию через выщелачивание во время транзита через кишечник. Однако воздействие на морские организмы дополнительных химикатов в CRG, вероятно, будет более распространенным из-за выщелачивания в водную фазу, особенно потому, что некоторые из этих добавок проявляют стойкость в окружающей среде (Halle et al., 2020). Разнообразие органических добавок, присутствующих в CRG, чрезвычайно затрудняет определение химических групп, представляющих наибольший интерес для оценки потенциальных воздействий на окружающую среду и рисков, связанных с CRG.Исследования токсичности фильтрата с материалами TWP и CRG были проведены в различных водных средах с различными видами, что привело к большим различиям в эффектах, которые были приписаны различиям в составе шин, методах образования фильтрата и чувствительности видов (Wik and Dave, 2009; Wagner et al., 2018). Однако полное выяснение компонентов продуктов выщелачивания TWP и CRG, вызывающих токсикологические реакции в водной среде, еще не достигнуто. Кроме того, сравнение данных о токсичности CRG / TWP затруднено из-за отсутствия стандартных методов для образования продуктов выщелачивания, для характеристики химического состава добавок и для измерения их потенциальной опасности, хотя корректировка уже существующих руководств по растворимым загрязнителям может быть адаптирована к руководство по выщелачиванию (Khan et al., 2017). Также будет важно продвигаться к установившимся методам различения эффектов частиц и эффектов, возникающих из-за аддитивных химикатов, поступающих из CRG / TWP (Wik and Dave, 2009; Wagner et al., 2018; Halle et al., 2020).

В текущем исследовании не удалось четко установить, какие компоненты продуктов выщелачивания CRG вызывают наблюдаемую токсичность, а сложность продуктов выщелачивания означала, что можно было количественно оценить только подмножество присутствующих органических химикатов.Бензотиазол и его производные, по-видимому, являются сильными кандидатами на участие в наблюдаемых эффектах, основанных на высоких концентрациях фильтрата и установленной токсичности. Острая и хроническая токсичность бензотиазола и его производных показана для дафний C. dubia (Nawrocki et al., 2005). Бензотиазол продуцировал ЕС ₅₀ с при 24,6 мг л ^–1 при остром (24 ч) воздействии и 54,9 мг л ^–1 при хроническом воздействии в течение 1 недели, соответственно, в то время как несколько производных (включая 2-меркаптобензотиазол) ) имел гораздо более высокую токсичность.Хотя концентрации бензотиазола, измеренные в наших продуктах выщелачивания, оставались ниже этих значений, в диапазоне от 0,068 до 1,42 мг / л ^–1 (таблица 4), они вполне могли внести свой вклад в общую токсичность, наблюдаемую в этом исследовании. Производное бензотиазола 2-меркаптобензотиазол было обнаружено в CRG, но не в продуктах выщелачивания с помощью доступного метода (дополнительная таблица S2). В будущие исследования следует включить эту группу загрязняющих веществ с более высоким разрешением в аналитическую химию, чтобы лучше определить ее вклад в токсичность фильтрата CRG.

В отличие от бензотиазола, содержание ПАУ в наших материалах CRG превышало уровни входа 50 в соответствии с Приложением XVII REACH, но не требования REACH ЕС (пункт 28 Приложения XVII). Более того, ПАУ выщелачиваются только в ограниченных количествах, что позволяет предположить, что они вносят лишь незначительный вклад в наблюдаемую токсичность. Точно так же не выщелачивались фталаты. Несмотря на то, что в исходном материале CRG присутствуют в относительно небольших количествах (3 мг кг ^–1 ), ряд бисфенолов, выщелоченных из CRG в морскую воду, в относительно высоких концентрациях по сравнению с другими органическими веществами (по-видимому, сообщается здесь впервые).Бисфенолы обладают хорошо подтвержденными эндокринными разрушающими свойствами, при этом BPS и BPF более эффективны, чем BPA (Chen et al., 2016). Хотя данных о токсичности этих химикатов для водной среды очень мало, полевое исследование показало, что морские веслоногие рачки накапливают бисфенолы, особенно на более ранних стадиях развития (Staniszewska et al., 2016). Таким образом, бисфенолы из CRG могут способствовать не только токсическому действию на самих веслоногих ракообразных, но, кроме того, представлять риск для вторичных потребителей в морских пищевых сетях.Zn был, безусловно, наиболее распространенным металлом, присутствующим в продуктах выщелачивания CRG, и часто упоминается как кандидат, наиболее вероятно ответственный за наблюдаемую токсичность выщелачивания CRG / TWP. Например, было показано, что токсичность цинка связана с нарушением поглощения ионов кальция у Daphnia magna (Muyssen et al., 2006), и аналогичные механизмы могут применяться к морским копеподам.

Многие другие неидентифицированные и неустановленные количественно органические соединения также присутствовали в продуктах выщелачивания и также могут вносить вклад в общую токсичность.В целом общие концентрации металлов и органических загрязнителей являются ограниченным средством оценки судьбы и переноса. Например, токсичность металла зависит не от общей концентрации конкретного элемента, а от видового состава, который, в свою очередь, контролируется параметрами окружающей среды, такими как окислительно-восстановительный потенциал, адсорбция и взаимодействие с растворенным органическим веществом. Что касается органических загрязнителей, отдельные конгенеры группы могут проявлять иное токсическое воздействие, чем другие, а также характеристики метаболизма и биоаккумуляции, вызванные вариациями в их молекулярной структуре и последующим взаимодействием с организмами и окружающей средой.Поэтому важно учитывать, что соединения или металлы, наиболее часто встречающиеся в фильтрате, не обязательно являются наиболее токсичными, и что также может иметь место аддитивная токсичность. В зависимости от режима (ов) действия отдельных токсинов и / или смесей токсинов, эффекты могут различаться в зависимости от морской среды обитания (например, отложения по сравнению с водной толщей) и функциональных групп (например, режима питания, стратегии кормодобывания, репродуктивной стратегии и т. Д. ). Хотя предыдущее исследование показало, что выщелачивание из резиновых материалов автомобильных шин, вероятно, представляет большую угрозу для пресноводных местообитаний, чем для устьевых или морских мест обитания (Hartwell et al., 2000), текущее исследование предполагает, что следует также учитывать воздействия на морскую среду, особенно в регионах с высокими выбросами TWP / CRG (например, городской сток) и в Арктике, где некоторые виды могут проявлять большую чувствительность, чем другие. Помимо стандартизованных лабораторных концентраций воздействия, необходимы реалистичные сценарии воздействия на окружающую среду, в которых изучаются концентрации CRG in situ вместе с летальными и сублетальными эффектами для отдельных лиц и групп населения в реалистичных градиентах концентрации от точечных источников (например,г., открытые хранилища, прибрежные снегоуборочные отвалы). Долгосрочное воздействие на дафний Cerodaphnia dubia дало значения EC ₅₀ 0,01–1,8 г на литр ^–1 (Wik et al., 2009), но каких-либо аналогичных данных для морских организмов в настоящее время нет. Наконец, будет важно точно определить, какие компоненты фильтрата вызывают наблюдаемую токсичность и варьируется ли она у разных морских видов. Это предоставит знания, необходимые для разработки оценок рисков для ELT и CRG, а также предоставит промышленности список приоритетных добавок, которые следует сократить или удалить из резиновых изделий.

Заключение

Настоящая работа представляет собой одно из первых экспериментальных исследований по изучению воздействия выщелачивания химических добавок из CRG из ELT на морские организмы. Подробная характеристика исходных и подвергшихся атмосферным воздействиям эталонных материалов CRG и их продуктов выщелачивания показала, что в материалах и их соответствующих продуктах выщелачивания присутствовала сложная смесь органических химических и металлических добавок. Важно отметить, что были значительные различия в профилях добавок между материалами CRG и их продуктами выщелачивания, но первичные и выветрившиеся материалы CRG имели схожие профили, что указывает на то, что частицы CRG и химические вещества для выщелачивания будут продолжать представлять угрозу для дикой природы еще долгое время после их удаления.Морские веслоногие ракообразные проявляли дозозависимую реакцию на выщелачивание CRG, но наблюдались видоспецифические различия, свидетельствующие о том, что одни организмы более уязвимы к воздействию, чем другие. В то время как бензотиазол и Zn обычно были органическими и металлическими компонентами, выявленными в самых высоких концентрациях в продуктах выщелачивания, необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить, какие компоненты фильтрата CRG вызывают наблюдаемую токсичность. Кроме того, в будущем следует изучить долгосрочные эффекты воздействия фильтрата CRG и сублетальные конечные точки, также в сочетании с проглатыванием / воздействием частиц каучука.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без излишних оговорок.

Авторские взносы

CH, DH, AB и LS внесли равный вклад в исследование. Все они вместе задумали и спроектировали исследование. LS, DH и AB провели анализ образцов. CH подготовила образцы и провела исследования токсичности. Все авторы в равной степени внесли свой вклад в подготовку рукописи и одобрили ее отправку.

Финансирование

Эта работа финансируется центром Fram Centre Flagship Hazardous Substances (Фрамсентерет, Норвегия), проект № 1002018.

Конфликт интересов

СН работала в компании Акваплан-нива. LS и AB работали в компании SINTEF Ocean. DH использовался исследовательским фондом NILU. Все авторы заявляют, что любые коммерческие или финансовые отношения, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов, не повлияли на результаты этого исследования.

Благодарности

Мы благодарны Итсасне Бейтиа Агирре, Лисбет Стоен и Марианне Кьос из SINTEF и Микаэлю Харью, Павлу Ростковски и Марит Вадсет из NILU за помощь в проведении химического анализа. Мы также благодарим Кристин Хопланд Сперре и Гектора Андраде (Akvaplan-niva) за помощь в проведении полевых проб, экспериментах по воздействию и построении графиков данных о токсичности. Благодарим компанию CARAT GmbH (Германия) за проведение криомельниц материала RGS CRG.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https: // www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenvs.2020.00125/full#supplementary-material

Список литературы

Бокка Б., Форте Г., Петруччи Ф., Костантини С. и Изцо П. (2009). Металлы, содержащиеся и выщелоченные из резинового гранулята, используемого на территориях с искусственным покрытием. Sci. Total Environ. 407, 2183–2190. DOI: 10.1016 / j.scitotenv.2008.12.026

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Калоу П. и Форбс В. Э. (2003). Рецензирование: влияет ли экотоксикология на оценку экологического риска? Environ.Sci. Technol. 37, 146A – 151A. DOI: 10.1021 / es0324003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Канепари С., Кастеллано П., Астольфи М. Л., Матерацци С., Ферранте Р., Фиорини Д. и др. (2017). Высвобождение частиц, органических соединений и металлов из резиновой крошки, используемой в искусственном газоне, при химической и физической нагрузке. Environ. Sci. Загрязнение. Res. 25, 1448–1459. DOI: 10.1007 / s11356-017-0377-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Селейро, М., Ламас, Дж. П., Гарсиа-Харес, К., Даньяк, Т., Рамос, Л., и Лломпарт, М. (2014). Исследование наличия ПАУ и других опасных загрязняющих веществ на поверхностях из переработанной резины. Кейс-стади: ресторанная площадка в закрытом торговом центре. Внутр. J. Environ. Анальный. Chem. 94, 1264–1271. DOI: 10.1080 / 03067319.2014.930847

CrossRef Полный текст | Google Scholar

ChemRisk Inc. (2008). Отчет о состоянии знаний о материалах шин и частицах износа шин. Сан-Франциско, Калифорния: ChemRisk Inc.

Google Scholar

Chen, D., Kannan, K., Tan, H., Zheng, Z., Feng, Y.-L., Wu, Y., et al. (2016). Аналоги бисфенола, кроме БФА: возникновение в окружающей среде, воздействие на человека и токсичность — обзор. Environ. Sci. Technol. 50, 5438–5453. DOI: 10.1021 / acs.est.5b05387

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дикманн А., Гизе У. и Шауманн И. (2019). Полициклические ароматические углеводороды в товарах народного потребления из вторичного каучука: обзор. Chemosphere 220, 1163–1178. DOI: 10.1016 / j.chemosphere.2018.12.111

CrossRef Полный текст | Google Scholar

ECHA (2017). Оценка возможных рисков для здоровья от переработанных резиновых гранул, используемых в качестве наполнителя на спортивных площадках с синтетическим покрытием. Хельсинки: ECHA.

Google Scholar

Форбс В. Э., Калоу П. (2002). Еще раз о распределении чувствительности видов: критическая оценка. Hum. Ecol. Оценка риска. Int. J. 8, 473–492.DOI: 10.1080 / 108070302781

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Форрест, М. Дж. (2019). Анализ резины: характеристика, диагностика отказов и обратный инжиниринг. Берлин: Де Грюйтер.

Google Scholar

Goudey, J. S., and Barton, B.A. (1992). «Токсичность материалов из утильных шин для отдельных водных организмов», в отчете для Управления развития бассейна Сурис , изд. Р. Саскачеван (Калгари, АБ: Hydroqual Laboratories Limited и Environmental Management Associates).

Google Scholar

Гуальтиери, М., Андриолетти, М., Висмара, К., Милани, М., и Каматини, М. (2005). Токсичность выщелачивания обломков шин. Environ. Int. 31, 723–730. DOI: 10.1016 / j.envint.2005.02.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Холл, Л. В., Зигенфус, М. К., и Андерсон, Р. Д. (1993). Токсичность фильтрата шин для Eurytemora Affinis. Квинстаун, Мэриленд: Университет штата Мэриленд.

Google Scholar

Галле, Л.Л., Палмквист А., Кампманн К. и Хан Ф. Р. (2020). Экотоксикология микронизированной резины шин: прошлое, настоящее и будущее. Sci. Total Environ. 706: 135694. DOI: 10.1016 / j.scitotenv.2019.135694

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hansen, B.H., Olsen, A.J., Salaberria, I., Altin, D., Overjordet, I.B., Gardinali, P., et al. (2018). Распределение ПАУ между микрокаплями сырой нефти, водой и биомассой веслоногих ракообразных в дисперсиях нефти в морской воде различных видов сырой нефти. Environ. Sci. Technol. 52, 14436–14444. DOI: 10.1021 / acs.est.8b04591

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хартвелл, С. И., Джордал, Д. М., и Доусон, К. Э. О. (2000). Влияние солености на токсичность фильтрата шин. Water Air Soil Pollut. 121, 119–131.

Google Scholar

Хе Г., Чжао Б. и Денисон М. С. (2011). Идентификация производных бензотиазола и полициклических ароматических углеводородов как агонистов рецепторов арилуглеводородов, присутствующих в экстрактах шин. Environ. Toxicol. Chem. 30, 1915–1925. DOI: 10.1002 / etc.581

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Международная исследовательская группа по каучуку (2017). Статистическая сводка мирового положения в области каучука. Резиновый статистический бюллетень. Сингапур: IRSG.

Google Scholar

Хан, Ф. Р., Галле, Л. Л., и Палмквист, А. (2019). Острая и долговременная токсичность микронизированных частиц износа автомобильных шин для Hyalella azteca. Aqu.Toxicol. 213: 105216. DOI: 10.1016 / j.aquatox.2019.05.018

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хан, Ф. Р., Сиберг, К., и Палмквист, А. (2017). Подходят ли стандартизированные руководящие принципы испытаний для оценки загрязняющих веществ в виде твердых частиц, переносимых водой? Environ. Sci. Technol. 51, 1948–1950. DOI: 10.1021 / acs.est.6b06456

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лассен, К., Хансен, С. Ф., Магнуссон, К., Норен, Ф., Хартманн, Н. Б., Йенсен, П. Р. и др. (2015). Микропластики. Возникновение, воздействие и источники выбросов в окружающую среду в Дании. Копенгаген: Датское агентство по охране окружающей среды.

Google Scholar

Ли X., Бергер В., Мусанте К. и Маттина М. И. (2010). Характеристика веществ, выделяемых из резиновой крошки, используемой на полях с искусственным покрытием. Chemosphere 80, 279–285. DOI: 10.1016 / j.chemosphere.2010.04.021

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лломпарт, М., Санчес-Прадо, Л., Пабло Ламас, Дж., Гарсиа-Харес, К., Рока, Э., и Даньяк, Т. (2013). Опасные органические химические вещества в покрышках из переработанной резины на игровых площадках и брусчатке. Chemosphere 90, 423–431. DOI: 10.1016 / j.chemosphere.2012.07.053

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, Л., и Уокер, Р. (2009). Оценка химического выщелачивания, выбросов в воздух и температуры на месторождениях синтетического дерна, заполненных резиновой крошкой. Олбани, штат Нью-Йорк: Департамент охраны окружающей среды штата Нью-Йорк.

Google Scholar

Møllhausen, M., Thorsheim, F., and Herzke, D. (2017). «Доклад для Forskningskampanjen (Стокгольм: Шведское агентство по охране окружающей среды)».

Google Scholar

Мюссен, Б. Т. А., Де Шамфелер, К. А. С., и Янссен, К. Р. (2006). Механизмы хронической токсичности цинка, передаваемого через воду, у Daphnia magna . Aqu. Toxicol. 77, 393–401. DOI: 10.1016 / j.aquatox.2006.01.006

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Навроски, С. Т., Дрейк, К. Д., Уотсон, К. Ф., Фостер, Г. Д., и Майер, К. Дж. (2005). Сравнительная оценка водной токсичности 2- (Тиоцианометилтио) бензотиазола и отдельных продуктов разложения с использованием цериодафнии дубиа. Arch. Environ. Contaminat. Toxicol. 48, 344–350. DOI: 10.1007 / s00244-004-0105-1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Нойман, Г., Veeranagouda, Y., Karegoudar, T. B., Sahin, Ö, Mäusezahl, I., Kabelitz, N., et al. (2005). Клетки Pseudomonas putida и Enterobacter sp. адаптироваться к токсичным органическим соединениям за счет увеличения их размера. Экстремофилы 9, 163–168. DOI: 10.1007 / s00792-005-0431-x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Нильссон, Н. Х., Мальмгрен-Хансен, Б., и Согнструп Томсен, У. (2008). «Картирование, выбросы и оценка состояния окружающей среды и здоровья химических веществ на искусственном газоне», в Survey of Chemical Substances in Consumer Products , (Тааструп: Датский технологический институт).

Google Scholar

Редондо-Хасселерхарм, П. Э., Де Руйтер, В. Н., Минтениг, С. М., Вершур, А., и Келманс, А. А. (2018). Проглатывание и хроническое воздействие частиц протектора автомобильных шин на пресноводных донных макробеспозвоночных. Environ. Sci. Technol. 52, 13986–13994. DOI: 10.1021 / acs.est.8b05035

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Риан, М. Б., Вике-Йонас, К., Гонсалес, С. В., Чесельски, Т. М., Венкатраман, В., Lindstrøm, U., et al. (2020). Метаболиты фталата у морских свиней ( Phocoena phocoena ) из ​​прибрежных вод Норвегии. Environ. Int. 137: 105525. DOI: 10.1016 / j.envint.2020.105525

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

РИВМ (2016). Beoordeling Gezondheidsrisico’s Door Sporten op Kunstgrasvelden Met Rubbergranulaat. Нидерланды: Kenniscentrum Sport & Bewegen.

Google Scholar

Роджерс, Б., и Waddell, W. (2013). «Наука о резиновых смесях», в Наука и технология резины , 4-е изд., Ред. Дж. Э. Марк, Б. Херман и К. М. Роланд (Амстердам: Elsevier), 417–470.

Google Scholar

Рогге, В. Ф., Хильдеманн, Л. М., Мазурек, М. А., Касс, Г. Р., и Симонейт, Б. Р. Т. (1993). Источники мелкодисперсного органического аэрозоля. 3. Дорожная пыль, обломки шин и пыль металлоорганических тормозных накладок: дороги как источники и стоки. Environ. Sci. Technol. 27, 1892–1904.DOI: 10.1021 / es00046a019

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Rosnow, R. L., and Rosenthal, R. (1996). Вычисление контрастов, величины эффекта и контрмеров на опубликованных другими людьми данных: общие процедуры для исследования потребителей. Пищол. Методы 1, 331–340. DOI: 10.1037 / 1082-989x.1.4.331

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Руффино Б., Фиоре С. и Занетти М. К. (2013). Методика анализа экологических и санитарных рисков на спортивных площадках с искусственным покрытием. Environ. Sci. Загрязнение. Res. 20, 4980–4992. DOI: 10.1007 / s11356-012-1390-2

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Садикцис И., Бергвалл К., Йоханссон К. и Вестерхольм Р. (2012). Автомобильные шины — потенциальный источник высококанцерогенных дибензопиренов для окружающей среды. Environ. Sci. Technol. 46, 3326–3334. DOI: 10.1021 / es204257d

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Савока, Д., Arculeo, M., Barreca, S., Buscemi, S., Caracappa, S., Gentile, A., et al. (2018). Погоня за фталатами в тканях морских черепах Средиземного моря. март Загрязнение. Бык. 127, 165–169. DOI: 10.1016 / j.marpolbul.2017.11.069

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Селбес М., Йилмаз О., Хан А. А. и Каранфил Т. (2015). Выщелачивание DOC, DN и неорганических компонентов из утильных шин. Chemosphere 139, 617–623. DOI: 10.1016 / j.chemosphere.2015.01.042

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Саймон Р. (2010). Обзор воздействия резиновой крошки на применение искусственного газона. Окленд, Калифорния: Калифорнийский университет.

Google Scholar

Соренсен, Л., Роджерс, Э., Алтин, Д., Салаберрия, И., и Бут, А. М. (2020). Сорбция ПАУ микропластиком, их биодоступность и токсичность для морских веслоногих ракообразных в условиях совместного воздействия. Environ. Загрязнение. 258: 113844. DOI: 10.1016 / j.envpol.2019.113844

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Станишевская М., Неринг И. и Мудрак-Цегёлка С. (2016). Изменения концентраций и возможность накопления бисфенола А и алкилфенолов в зависимости от биомассы и состава в зоопланктоне южной части Балтики (Гданьский залив). Environ. Загрязнение. 213, 489–501. DOI: 10.1016 / j.envpol.2016.03.004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Агентство по охране окружающей среды США и CDC / ATSDR (2019). Исследование резиновой крошки на поле с синтетическим покрытием в соответствии с Федеральным планом действий по исследованиям. Часть 1 — Характеристики шинной крошки (тома 1 и 2). Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США.

Google Scholar

Wagner, S., Hüffer, T., Klöckner, P., Wehrhahn, M., Hofmann, T., and Reemtsma, T. (2018). Частицы износа шин в водной среде — обзор генерации, анализа, возникновения, судьбы и последствий. Water Res. 139, 83–100.DOI: 10.1016 / j.watres.2018.03.051

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wbscd (2015). Отчет о ходе реализации проекта в шинной промышленности за 10 лет (2005–2015 гг.). Женева: Wbscd.

Google Scholar

Вик А. и Дэйв Г. (2005). Экологическая маркировка автомобильных шин — токсичность для Daphnia magna может использоваться в качестве метода проверки. Chemosphere 58, 645–651. DOI: 10.1016 / j.chemosphere.2004.08.103

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вик, А., и Дэйв, Г. (2006). Острая токсичность продуктов выщелачивания материала износа шин для Daphnia magna — изменчивость и токсичные компоненты. Chemosphere 64, 1777–1784. DOI: 10.1016 / j.chemosphere.2005.12.045

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вик А. и Дэйв Г. (2009). Возникновение и влияние частиц износа шин в окружающей среде — критический обзор и первоначальная оценка рисков. Environ. Загрязнение. 157, 1–11. DOI: 10.1016 / j.envpol.2008.09.028

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вик А., Нильссон Э., Келлквист Т., Тобизен А. и Дэйв Г. (2009). Оценка токсичности последовательного выщелачивания порошка шин с использованием серии тестов на токсичность и идентификационных оценок токсичности. Chemosphere 77, 922–927. DOI: 10.1016 / j.chemosphere.2009.08.034

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Резиновая крошка и искусственный газон — Сеть гигиены окружающей среды детей

Часто задаваемые вопросы: резиновая крошка и искусственное покрытие

---

Нажмите ЗДЕСЬ , чтобы загрузить PDF

От спортивных площадок средней школы до игровых площадок, поля с искусственным покрытием и заполнение из резиновой крошки теперь обычно встречаются на игровых покрытиях в Соединенных Штатах.Хотя миллионы детей играют в них каждый день, у нас все еще нет достаточной информации о потенциальных неблагоприятных последствиях для здоровья от длительного воздействия искусственного газона и его основного компонента — резиновой крошки. В этом разделе часто задаваемых вопросов представлен обзор имеющихся в настоящее время исследований и предложены практические шаги для наилучшей защиты детей, если они регулярно играют на этих сомнительных поверхностях.

Что такое резиновая крошка?

Резиновая крошка — это конечный результат измельчения изношенных шин до тех пор, пока они не станут размером с крупную песчинку.Производство резиновой крошки — это способ переработки использованных шин, которые в противном случае оказались бы на свалках.

Промышленное применение резиновой крошки: гидроизоляция фундаментов, прорезиненный асфальт и заполнение полей с искусственным покрытием и детских площадок. Подсчитано, что 40 000 измельченных отработанных шин используются для создания засыпки только для одного поля с искусственным покрытием! Поэтому важно учитывать возможные негативные последствия для здоровья, связанные с основным компонентом искусственного газона.

Что такое искусственный газон?

Искусственный газон или «синтетический газон» состоит из пластиковых травинок, материала основы для удержания лезвий и наполнителя (обычно резиновой крошки, поддерживающей лезвия). Заполнение резиновой крошкой оценивается примерно в 90% веса поля, таким образом формируя подавляющую часть игровой поверхности.

Искусственный газон изначально создавался с целью предотвращения травм головы, так как резиновая крошка смягчала удары от ударов.Однако с момента его разработки росли опасения по поводу негативных последствий для здоровья, потенциально связанных с воздействием на него резиновой крошки, а также самого поля с искусственным покрытием.

Почему я должен волноваться?

Современные шины производятся из смеси натурального и синтетического каучука, нефтепродуктов, технического углерода (материала, полученного в результате неполного сгорания тяжелых нефтепродуктов) и таких металлов, как кадмий, свинец и цинк.Учитывая, что поля с искусственным покрытием сделаны из старых шин, любое химическое вещество, которому шины подвергались в течение «срока службы транспортного средства», может абсорбироваться материалом шины. Другие токсичные вещества, обнаруженные в резиновой крошке и искусственном газоне, включают: двойные углеродные нанотрубки (УНТ) асбеста, мышьяк, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), фталаты, летучие органические соединения (ЛОС) и диоксиноподобный бензотиазол. Из 92 химических веществ, обнаруженных в резиновой крошке, 11 были идентифицированы как известные или предполагаемые канцерогены; многие другие соединения, присутствующие в резиновой крошке, не прошли надлежащих испытаний на воздействие на здоровье человека.

Поскольку вышеупомянутые крошки от покрышек настолько малы, многие спортсмены жалуются, что мельчайшие частицы попадают им в глаза, волосы и уши. Воздействие не ограничивается фактическим временем, проведенным на игровых полях или площадках — маленькие кусочки дерна обычно цепляются за одежду и обувь и, следовательно, попадают в машины, дома, школы и детские учреждения. Со временем погодные условия, воздействие солнечного света и обычное использование приводят к разрушению крошек шин. Пластиковые лезвия затем распадаются на еще более мелкие частицы, потенциально выделяя свинец, кадмий, цинк, ПАУ, ЛОС, УНТ и бензотиазол.Эти маленькие предметы могут подвешиваться в воздухе, а затем их вдыхают спортсмены, дети и другие люди, которые используют искусственное поле для игры, ходьбы или лежания.

Наконец, существуют дополнительные опасности, которые возникают в результате воздействия искусственного газона, не связанного с его химическим составом: применение антипиренов и пестицидов, нагревание и физические травмы. На искусственный газон обычно наносят огнезащитные составы, чтобы сохранить поля стерильными. Несмотря на то, что искусственный газон не нужно косить, крабовая трава и другие сорняки могут начать расти внутри и под ним.Чтобы сохранить ухоженный вид, необходимо применять средства для уничтожения сорняков (пестициды). Искусственный газон поглощает тепло и достигает температуры на 40–60 ° F выше, чем температура окружающей среды. В очень жаркий день чувствуется запах таяния дерна. Спортсмены, которые играли на искусственном газоне в жаркие дни, сообщают о волдырях на коже, оплавлении бутсов, бутылок с водой и оборудования. Игроки также сообщают о более серьезных ссадинах кожи от ожогов дерна, которые «сбривают» кожу с конечностей (Примечание: ссадины на коже от ожогов дерна подвержены риску заражения метициллин-резистентным золотистым стафилококком (MRSA)).Это связано с тем, что пластиковые лезвия намного шершавее и жестче, чем натуральная трава.

Каковы общие последствия для здоровья, связанные с воздействием резиновой крошки и искусственного дерна?

Следующие ниже проблемы со здоровьем связаны только с небольшим количеством токсичных добавок в резиновой крошке и искусственном газоне. Как упоминалось ранее, существует гораздо больше опасных ингредиентов, которые не были должным образом протестированы на предмет их воздействия на здоровье человека.

• Свинец, токсичный тяжелый металл, содержится как в шинах, используемых для производства резиновой крошки, так и в пластиковой траве на искусственном газоне.Центр по контролю и профилактике заболеваний (CDC) и Американская академия педиатрии (AAP) заявляют, что безопасного уровня воздействия свинца не существует, и пострадавшие дети могут испытывать головные боли и боли в животе. Другие эффекты высокого воздействия свинца включают: проблемы со слухом, задержку роста, снижение IQ, проблемы с поведением и обучением, повреждение мозга и нервной системы и, в крайних случаях, смерть.
• Диоксиноподобный бензотиазол раздражает дыхательную систему и кожу, что потенциально обостряет астму и вызывает сыпь.Кроме того, бенотиазолы и ПАУ активируют те же системы, что и диоксины, которые являются канцерогенными и разрушают эндокринную систему.
• УНТ выглядят и ведут себя как волокна асбеста; они проникают глубоко в легкие и могут вызвать мезотелиому — рак в ткани, выстилающей легкие.
• ЛОС выбрасываются с полей, особенно в жаркие дни, и вдыхаются любым человеком на поле. Смесь химикатов может вызвать раздражение глаз, носа, горла и кожи. Высокий уровень воздействия может вызвать повреждение печени, почек и центральной нервной системы, а маленькие дети могут испытывать проблемы с обучением и поведением.

Горячие поля с искусственным покрытием также могут вызывать тепловой стресс, приводящий к тепловому истощению и тепловому удару. Дети, играющие на этой горячей поверхности, больше подвержены риску обезвоживания, усталости и других симптомов, связанных с жарой.

Какие меры существуют для защиты детей?

В настоящее время нет никаких федеральных правил для резиновой крошки или искусственного газона; ни т. Комиссия по безопасности потребительских товаров (CPSC) не рассматривает их как детские товары, хотя подавляющее большинство U.Дети С. регулярно подвергаются воздействию резиновой крошки и искусственного газона! Тем не менее, Агентство по охране окружающей среды США (EPA), Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний (ATSDR) и CPSC признают потенциальные проблемы со здоровьем. В феврале 2016 года вышеупомянутые агентства запустили «Межведомственный план действий по федеральным исследованиям по переработанной шинной крошке, используемой на игровых площадках и детских площадках для изучения ключевых вопросов окружающей среды и здоровья человека» (EPA 2017).

Несмотря на отсутствие федеральных мер, некоторые штаты и сообщества выдвигают обвинения против резиновой крошки и искусственного газона.Например, Калифорния приняла закон, действующий до 1 января 2020 года, который требует от потребителей собирать информацию о компаниях по производству искусственного покрытия перед установкой покрытия в школах и общественных парках отдыха. Города и поселки в Вашингтоне, Коннектикуте, Калифорнии, Миннесоте и Мэриленде предложили или приняли моратории или запреты на использование резиновой крошки и / или искусственного газона для игровых площадок и / или полей.

Что я могу сделать?

1. Следите за исследованиями. Некоторые исследования оценивали воздействие на здоровье, связанное с воздействием искусственного газона и резиновой крошки. Однако эти исследования дают лишь частичную оценку неотъемлемого «риска воздействия». И EPA, и CPSC заявляют, что они недостаточно осведомлены о полях с искусственным покрытием, чтобы утверждать, что они безопасны. CPSC и CDC все еще исследуют последствия для здоровья, связанные с крошками шин.

2. Всегда помогайте детям мыть руки и предплечья , когда они возвращаются с игры на улице — будь то на искусственном газоне или натуральной траве.
3. По возможности переоденьтесь и сразу же примите душ. После игры на полях с искусственным покрытием и игровых площадках с резиновыми крошками. Одежду, которую носят на этих поверхностях, следует снять и вывернуть наизнанку, чтобы избежать попадания загрязненной газовой пыли и крошек шин в школу, автомобиль, дом и т. Д. Эти предметы одежды следует стирать отдельно, а любую обувь, которую носили на поле, следует стирать. быть оставленным на улице или помещенным в герметичный пакет перед тем, как принести его домой, в школу или детское учреждение.

4. В качестве меры предосторожности, ограничивает время , которое ребенок проводит, играя на изношенных или явно ухудшающихся поверхностях. Чем старше поле, тем больше вероятность того, что мелкие частицы с токсичными металлами и / или химическими веществами будут взвешены в воздухе (создавая пыль с искусственного газона), а затем их вдохнут дети.
5. Не ешьте на поле или на игровой площадке . Если вы употребляете напитки на поле / игровой площадке или рядом с ним, держите напитки закрытыми и храните в сумке, холодильнике или другом закрытом контейнере, так как пыль и волокна дерна, а также небольшие крошки шин могут оседать на или внутри напитки.

6. Следите за детьми младшего возраста и избегайте контакта рта с материалами покрытия игровой площадки.
7. Обязательно c бережливое оборудование или игрушки сразу после использования на полях с искусственным покрытием или игровых площадках, содержащих резиновую крошку.

Ресурсы:

Джафар, Салман. EcoMENA «Производство и применение резиновой крошки», опубликовано 19 июня 2015 г., http://www.ecomena.org/crumb-rubber-production-and-uses/

«Информационный бюллетень: Спортивные поля с синтетическим покрытием, заполненным резиновой крошкой», Департамент здравоохранения штата Нью-Йорк, опубликовано — апрель 2017 г., https: // www.health.ny.gov/environmental/outdoors/synthetic_turf/crumb-rubber_infilled/fact_sheet.htm

Гилберт, Стивен. Toxipedia «Резиновая крошка», опубликовано — 29 февраля 2016 г. http://www.toxipedia.org/display/toxipedia/Crumb+Rubber

«Коктейль из вредных химикатов в засыпке искусственного газона» http://www.ceh.org/get-involved/take-action/a-cocktail-of-harmful-chemicals-in-artificial-turf-infill/

Сяолинь Ли, Уильям Бергер, Крейг Мусанте, Мэри Джейн Инкорвиа Маттина. «Характеристика веществ, выделяемых из резиновой крошки, используемой на полях с искусственным покрытием» Science Direct, опубликовано — 11 сентября 2010 г., http: // www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653510004285

Саймон, Рэйчел. «Обзор воздействия резиновой крошки на применение искусственного газона» Электронная стипендия Калифорнийского университета, опубликованная — февраль 2010 г., http://escholarship.org/uc/item/9zp430wp

Коалиция за безопасные и здоровые игровые поля. «Встреча с членом Совета Сиднеем Кацем». Опубликовано 29 июня 2017 г. Документ Word.

«Комментарии общественности по электронной почте». Коалиция за безопасные и здоровые игровые поля. Опубликовано 28 июня 2017 г.https://ntp.niehs.nih.gov/ntp/about_ntp/bsc/2017/june/publiccomm/schilling_20170628_508.pdf

Гринмайер, Ларри. «Исследование утверждает, что углеродные нанотрубки так же опасны, как и асбест». Scientific American. Опубликовано 20 мая 2008 г. https://www.scientificamerican.com/article/carbon-nanotube-danger/

EPA. «Федеральное исследование крошек из переработанных шин, используемых на игровых площадках». Последнее обновление 13 сентября 2017 г. https://www.epa.gov/chemical-research/federal-research-recycled-tire-crumb-used-playing-fields

Законопроект Сената.«SB-47 Гигиена окружающей среды: искусственный газон». Законодательная информация Калифорнии. Изменено 4 января 2016 г. https://leginfo.legislature.ca.gov/faces/billNavClient.xhtml?bill_id=201520160SB47

«Искусственный (синтетический) газон». NYC Health. Последнее обновление: 29 августа 2012 г. https://www1.nyc.gov/site/doh/health/health-topics/artificial-turf.page

«10 вопросов о синтетическом газоне». Виноградники для травяных полей. PDF.

Отчет за июль 2019 года: характеристика резиновой крошки шин

Ключевые выводы:

• EPA выпускает новый отчет, в котором рассматривается воздействие (то есть химические вещества и то, как люди вступают с ними в контакт) резиновой крошки покрышек на полях с синтетическим покрытием. Этот отчет не является оценкой риска , и его нельзя использовать для определения уровня, выше которого могут возникнуть последствия для здоровья.
• В целом, результаты отчета подтверждают предположение о том, что хотя химические вещества, как и ожидалось, присутствуют в резиновой крошке покрышек, воздействие на человека, по-видимому, ограничено в зависимости от того, что выбрасывается в воздух или имитируются биологические жидкости.
• Сегодня выходит только часть 1. Часть 2 будет выпущена позже. В совокупности Часть 1 и Часть 2 не будут представлять собой оценку риска.
• В Части 1 этого отчета представлены результаты исследования характеристик резиновой крошки покрышек (т. Е. Того, что содержится в резиновой крошке покрышек).
• Объем этого исследования был завершен, и работа началась в 2016 году по запросу администрации Обамы.

Сюда включены документы:

Отчет о характеристиках шинной крошки (тома 1 и 2)

Агентство по охране окружающей среды США (EPA) и Центры по контролю и профилактике заболеваний / Агентство по токсичным веществам и реестру заболеваний (CDC / ATSDR ) выпустили Заключительный отчет по исследованию характеристик каучуковой крошки с синтетическим покрытием : Часть 1 — Характеристики каучуковой крошки. Этот отчет является частью Федерального исследовательского плана (FRAP) по переработанной шинной крошке, используемой на игровых полях и детских площадках , межведомственного исследования, проводимого EPA, CDC / ATSDR и Комиссией по безопасности потребительских товаров (CPSC) с целью охарактеризовать химические вещества, связанные с резиновой крошкой, и определить способы, которыми люди могут подвергаться воздействию этих химикатов, на основе их деятельности на полях с искусственным покрытием и игровых площадках. Отчет об исследовании характеристик резиновой крошки в части 1 от EPA и CDC / ATSDR обобщает результаты физических, химических и микробиологических характеристик резиновой крошки, используемой на полях с искусственным покрытием.Отчет по Части 1 выпускается в двух томах; Том 1 содержит основную часть отчета; Том 2 содержит приложения.

Таблица с результатами бактериального нецелевого анализа

Исследование характеристик шинной крошки включало сбор резиновой крошки шин с полей синтетического дерна для оценки микробных популяций. При оценке использовались как целевые, так и нецелевые подходы. Подход нецелевой оценки включал сбор в общей сложности 280 образцов с 40 полей с искусственным газоном, которые были исследованы для характеристики микробного сообщества путем анализа гена 16S рРНК.В совокупности эти образцы содержали 1424 операционных таксономических единиц (OTU) или уникальных бактериальных таксонов. Классификация этих уникальных таксонов проводилась с использованием классификатора проекта базы данных рибосом (Университет штата Мичиган, Лансинг, штат Мичиган, США) до самого низкого возможного таксономического уровня. OTU, которые вносят вклад в 90% от общего числа считываний последовательности гена 16S рРНК, и их количество для каждого образца искусственного газона вместе с их таксономической классификацией перечислены в базе данных Excel, доступной здесь.

Электронная таблица со справочной информацией о токсичности

Справочная информация о токсичности была собрана для потенциальных химических компонентов резиновой крошки, определенных в обзоре современной литературы / анализе пробелов, Белой книге результатов. Был проведен поиск в одиннадцати источниках общедоступной справочной информации о токсичности. Была разработана база данных электронных таблиц Excel, в которой химические вещества в списке потенциальных компонентов шинной крошки соотносятся со справочными данными о токсичности из этих одиннадцати источников.Электронная таблица базы данных доступна здесь.

Исследование характеристик шинной крошки: полевой сбор и лабораторный отчет о стандартных рабочих процедурах (СОП)

Стандартные рабочие процедуры (СОП) для сбора проб и данных и лабораторного анализа резиновой крошки шин, используемой Агентством по охране окружающей среды США (EPA) были составлены в отчете EPA «Исследование характеристик шинной крошки: полевой сбор и лабораторные стандартные рабочие процедуры (СОП)». Целью этого документа является публикация различных методологий, используемых EPA для сбора проб и исследовательских работ по определению характеристик, связанных с исследованием резинового материала шинной крошки, используемого в качестве наполнителя для полей с синтетическим покрытием. Хотя СОП на уровне исследования, подробно описанные в этом отчете, относятся к данному исследованию и не прошли валидацию, они предоставляются для предоставления дополнительной информации о процедурах, используемых в этом исследовании, а также для информирования других исследователей, стремящихся собрать аналогичные образцы и выполнить мультимодальную характеризацию резинового материала шинной крошки или аналогичных матриц.

Исследования резиновой крошки из шинной крошки на полях с синтетическим покрытием в рамках Федерального плана действий по исследованиям — Заключительный отчет, часть 1 — Том 1 (PDF) (334 стр., 13 МБ, 25 июля 2019 г., EPA / 600 / R-19 / 051.1)

Исследование резиновой крошки из шинной крошки на полях с синтетическим покрытием в рамках Федерального плана действий по исследованиям — Заключительный отчет, часть 1 — Том 2 (PDF) (456 стр., 12 МБ, 25 июля 2019 г., EPA / 600 / R-19 / 051.2)

Таблица с результатами нецелевого бактериального анализа. Xlsx (xlsx)

Таблица со справочной информацией о токсичности.xlsx (xlsx)

Исследование характеристик шинной крошки — полевой сбор и лабораторные стандартные рабочие процедуры (СОП) (PDF) (508 стр., 8 МБ, 25 июля 2019 г., EPA / 600 / R-18/238)

Резиновая крошка

— это на вашем радаре?

Резиновая крошка — это на вашем радаре?

27 июля 2016 г. | Андреа Гарсия | Общая ответственность | английский

Регион: Северная Америка

В U.Только в С. мы производим более 290 миллионов утильных шин в год. Но куда деваются эти шины? Одно из основных применений переработанных шин — измельчение их на мелкие гранулы, называемые «резиновой крошкой». За последнее десятилетие резиновая крошка все чаще используется в качестве амортизатора на полях с искусственным покрытием, игровых площадках и других спортивных площадках. По данным Совета по синтетическим газонам, более 12000 полей в США содержат резиновую крошку. Каждое из этих полей состоит из 20 000 — 30 000 измельченных шин. ¹

В 2015 году испытания 14 искусственных спортивных площадок с использованием резиновой крошки в качестве наполнителя обнаружили десятки химических веществ, в том числе 12 известных канцерогенов.Среди этих веществ были свинец, кадмий, бензол и мышьяк, которые, как известно, оказывают серьезное вредное воздействие на здоровье. Каучук также содержал полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), известные канцерогены. ²

Имея это в виду, документальный фильм ESPN 2015 года показал потенциальное воздействие резиновой крошки на молодых футболистов, играющих на полях с искусственным покрытием, заполненных резиновой крошкой. В эпизоде ​​были представлены выводы Эми Гриффин, помощника главного тренера Вашингтонского университета и тренера вратарей женской сборной США по футболу до 20 лет.Г-жа Гриффин подчеркнула серьезную обеспокоенность состоянием здоровья футболистов-женщин, которые играли на искусственном покрытии с резиновыми крошками, особенно тех, кто играет вратарями.

В период с 2009 по конец 2015 года Гриффин собрал имена 200 местных спортсменов из Сиэтла, которые подверглись воздействию искусственного газона и заболели раком. Из этих спортсменов 158 футболистов, из них 95 вратарей. Если существует связь между резиновой крошкой и раком, большое количество футболистов и вратарей может быть результатом более длительных и интенсивных периодов воздействия. ³

«Согласно EPA, в шинах были обнаружены бензол, ртуть, стирол-бутадиен, полициклические ароматические углеводороды и мышьяк, а также некоторые другие химические вещества, тяжелые металлы и канцерогены. Исследования показали, что резиновая крошка может выделять газы, которые можно вдыхать. Когда материал нагревается, это может увеличить вероятность того, что летучие органические соединения или ЛОС и химические вещества могут «выделяться газом» или попадать в воздух ». ⁴

В феврале 2016 года три U.Правительственные агентства S. — Агентство по охране окружающей среды, Комиссия по безопасности потребительских товаров и Центры по контролю и профилактике заболеваний — объявили, что они проведут совместное исследование, чтобы определить, подвергают ли искусственные газоны и игровые площадки с использованием резиновой крошки детей воздействию опасных химикатов. . ⁵

Наука, изучающая возможность неблагоприятного воздействия на здоровье при воздействии резиновой крошки, находится на начальной стадии, и причинно-следственная связь еще не подтверждена.Результаты нескольких проведенных исследований и неофициальные выводы г-жи Гриффин привели к растущему беспокойству по поводу того, что молодые спортсмены, подвергающиеся воздействию канцерогенных частиц, содержащихся в резиновой крошке, могут подвергаться более высокому риску заболеть раком. Это побуждает к дальнейшим исследованиям.

Итак, как мы, страховщики и перестраховщики, справляемся с этим?

Одно из соображений заключается в том, может ли политика в отношении происшествий или претензий быть более подходящей для производителей и подрядчиков искусственного газона / резиновой крошки.Кроме того, мы должны внимательно изучить условия политики в отношении юрисдикции. В некоторых штатах апелляционные суды не подтвердили абсолютное или полное исключение загрязнения, если вещество не было конкретно перечислено или обстоятельства не были «экологическим» событием. Юрисдикции часто играют большую роль в типе судебных разбирательств, с которыми мы можем столкнуться, особенно когда они могут включать скрытое разоблачение. Страховщику ответственности необходимо понимать риски, связанные с длительным сроком погашения, связанные с этим продуктом, а также выбирать подходящую форму и условия страхового покрытия.

Примечания

1. ESPN.com 24/11/15.

   No related posts.