综述：轮胎磨损颗粒与可浸出化合物在水生环境中的赋存与归趋

（编辑推荐）本综述系统探讨了轮胎磨损颗粒（TWP）作为新兴水生污染物的来源、归趋及生态风险。TWP通过径流和大气沉降进入水体，其浸出的化学添加剂（如6PPD-醌）对水生生物具有显著毒性。文章强调当前缺乏TWP标准化分析方法，呼吁加强发展中国家数据研究，并提出缓解策略（如热解技术）。

　　

Abstract

轮胎磨损颗粒（Tire Wear Particles, TWP）已成为水生环境中不可忽视的污染物，其对本地动植物群的威胁日益凸显。尽管轮胎废弃物的再利用和热解（pyrolysis）等管理手段具有一定环保效益，但浸出液和有毒排放物等问题仍引发争议。TWP通过大气沉降和地表径流进入水生系统，最终在海洋中积累，贡献了合成聚合物污染的显著比例。其中，化学添加剂及其转化产物的浸出是核心问题，尤以抗氧化剂N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺（6PPD）的剧毒醌类转化产物（6PPD-quinone）为典型代表。

Introduction

全球塑料污染研究中，弹性体聚合物TWP的关注度正快速上升。每年约226万吨TWP释放至环境，占微塑料排放总量的28.3%。轮胎中的硫化促进剂、抗臭氧剂等添加剂虽提升材料性能，却在磨损后通过浸出作用威胁水生生态。传统回收策略（如铺设运动场地）可能引发浸出液污染，而热解技术虽能回收碳黑等资源，但二噁英排放风险不容忽视。

Sources and fate of TWP in the aquatic environment

2022年全球橡胶需求达3000万吨，轮胎生产量对应14亿辆汽车保有量。TWP通过城市径流、污水处理厂排放等途径进入水体，其迁移过程受粒径和密度影响显著。例如，锌（Zn）含量达4.53–5.87 mg/g的TWP可能沉积于底泥，而密度较低的颗粒则远距离输送至海洋。

The chemical fingerprint of TWP

轮胎橡胶含145种可浸出化学物质，其中60%尚未明确结构。锌、铜、铅等金属元素是TWP的关键无机标记物，而有机标记物包括苯并噻唑类衍生物和6PPD-quinone。效应导向分析（Effect-Directed Analysis, EDA）是鉴定此类未知毒性化合物的有效手段。

The hazard of TWP to aquatic animals

北美银鲑（Oncorhynchus kisutch）大规模死亡事件与暴雨期间道路径流中的TWP直接相关，死亡率高达100%。日本陆奥岛的寄居蟹“幽灵捕食”现象则源于轮胎碎片的误食。实验室研究显示，6PPD-quinone对鱼类胚胎的半数致死浓度（LC₅₀
）低至0.79 μg/L，其作用机制涉及氧化应激和线粒体功能障碍。

The scarcity of the data

发展中国家TWP研究数据严重缺失，且现有方法多依赖微塑料分析技术，可能低估真实污染水平。例如，傅里叶变换红外光谱（FTIR）难以区分TWP与天然有机物，而热裂解-气相色谱/质谱（Py-GC/MS）虽特异性强，但成本高昂。

Conclusion

建立TWP标准化分析流程迫在眉睫，需结合形态学（如扫描电镜SEM）与化学指纹（如金属标记物）进行综合鉴定。未来研究应聚焦发展中国家污染现状，并开发低成本监测技术。热解工艺的优化和生物降解菌株的筛选可能是缓解TWP污染的有效途径。