Leaching of chemicals and DOC from tire particles under simulated marine conditions - Aix-Marseille Université Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Frontiers in Environmental Science Année : 2023

Leaching of chemicals and DOC from tire particles under simulated marine conditions

Migration des produits chimiques et du DOC des particules de pneu dans des conditions marines simulées

Aurelio Foscari
  • Fonction : Auteur
Natascha Schmidt
  • Fonction : Auteur
Bettina Seiwert
  • Fonction : Auteur
Dorte Herzke
  • Fonction : Auteur
Thorsten Reemtsma
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1092835

Résumé

Tire wear particles (TWPs) represent one of the major anthropogenic pools of particles ending up in the environment. They contain a large variety of chemicals, a part of which may be released into the environment through leaching, although the influence of sunlight and other environmental factors during this process is still unclear. This laboratory study compares the leaching of organic compounds from TWP in seawater in the dark and under artificial sunlight for 1) cryo-milled tire tread (CMTT), 2) ‘virgin’ crumb rubber (VCR) and 3) crumb rubber immersed in the sea for ≥12 months prior to the experiments (WCR). Leachates were analyzed for dissolved organic carbon (DOC) and 19 tire-derived chemicals, benzothiazoles and phenylguanidines as well as phenylendiamines by liquid chromatography-high resolution-mass spectrometry. For DOC and most chemicals, the amounts released decreased in the order CMTT > VCR > WCR and increased when leaching occurred under artificial sunlight. sunlight also led to the formation of 23 transformation processes related to 1,3-diphenylguanidine (DPG). In contrast, 4-hydroxydiphenylamine (4-HDPA) and N-(1,3-dimethylbutyl)-N′-phenyl-p-phenylenediamine quinone (6-PPDQ) were found in lower amounts upon sunlight exposure. The 19 quantified chemicals, however, did only account for 6%–55% of the DOC in the leachates; most of the DOC, thus, remained unexplained. This study highlights that the amount of chemicals leached from tire particles depends upon their aging history and may be modulated by environmental conditions.
Les particules d'usure des pneus (TWP) représentent l'un des principaux gisements de particules d'origine anthropique qui se retrouvent dans l'environnement. Elles contiennent une grande variété de produits chimiques, dont une partie peut être libérée dans l'environnement par lixiviation, bien que l'influence de la lumière du soleil et d'autres facteurs environnementaux au cours de ce processus ne soit pas encore claire. Cette étude en laboratoire compare la lixiviation des composés organiques des MPT dans l'eau de mer, dans l'obscurité et sous la lumière artificielle du soleil, pour 1) la bande de roulement de pneu cryobroyée (CMTT), 2) le caoutchouc-matière "vierge" (VCR) et 3) le caoutchouc-matière immergé dans la mer pendant ≥12 mois avant les expériences (WCR). Les lixiviats ont été analysés pour le carbone organique dissous (COD) et 19 produits chimiques dérivés des pneus, les benzothiazoles et les phénylguanidines ainsi que les phénylendiamines par chromatographie liquide-spectrométrie de masse à haute résolution. Pour le COD et la plupart des produits chimiques, les quantités libérées diminuent dans l'ordre CMTT > ; VCR > ; WCR et augmentent lorsque la lixiviation a lieu sous la lumière artificielle du soleil. La lumière du soleil a également conduit à la formation de 23 processus de transformation liés à la 1,3-diphénylguanidine (DPG). En revanche, la 4-hydroxydiphénylamine (4-HDPA) et la N-(1,3-diméthylbutyl)-N′-phényl-p-phénylènediamine quinone (6-PPDQ) ont été trouvées en plus faibles quantités lors de l'exposition à la lumière du soleil. Les 19 substances chimiques quantifiées ne représentaient toutefois que 6 à 55 % du COD dans les lixiviats ; la majeure partie du COD restait donc inexpliquée. Cette étude montre que la quantité de produits chimiques lessivés des particules de pneus dépend de leur vieillissement et peut être modulée par les conditions environnementales.
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Dates et versions

hal-04570245 , version 1 (07-05-2024)

Licence

Paternité

Identifiants

Citer

Aurelio Foscari, Natascha Schmidt, Bettina Seiwert, Dorte Herzke, Richard Sempéré, et al.. Leaching of chemicals and DOC from tire particles under simulated marine conditions. Frontiers in Environmental Science, 2023, 11, ⟨10.3389/fenvs.2023.1206449⟩. ⟨hal-04570245⟩
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