机场轮胎磨损被证明是隐藏空气污染物的主要来源

机场轮胎磨损被证明是隐藏空气污染物的主要来源

米兰城市机场的新测量显示，机场的日常运营（而不仅仅是飞机尾气）如何悄悄地将工业化学品释放到我们呼吸的空气中，改变了对空气污染的理解。

研究：追踪来源：首次在室外机场气溶胶中检测到苯并噻唑。照片来源：Jaromir Chalabala/Shutterstock.com

大气中直径为 10 微米的颗粒物 (PM10) 是苯并噻唑 (BTH) 的重要载体，会造成空气污染。该杂志最近发表的一项研究在机场活动的背景下对这些联系进行了检查环境化学和生态毒理学。

飞机轮胎的磨损是被高估的污染源

飞行是现代生活的重要组成部分，其在交通运输中的作用将不断增强。然而，人们也认识到它会通过空气污染造成环境破坏。虽然过去对与排气相关的污染物排放进行了研究，包括二氧化碳和氮氧化物的排放，但对轮胎磨损颗粒（TWP）等非排气相关污染物知之甚少。

TWP 是陆地车辆和飞机在坚硬路面上行驶时轮胎不断排放的微小颗粒。它们最终成为水、土壤和空气中的微塑料污染。仅在法兰克福机场，2019 年仅因飞机轮胎磨损就释放了 83 吨。

研究了 TWP 的形成、目的地、无机成分、形状和形式以及其他化学特性。它们的有机成分仍不清楚，尽管除了橡胶聚合物外，它们还含有对环境有害的添加剂。

例如，TWP 会释放 BTH，这是一种用于制造防冻剂、除冰剂、杀虫剂以及钢铁、造纸和纺织等其他重要行业的有机化合物。它们对生物体具有刺激性、腐蚀性和剧毒性。

BTH 值用于确定非道路排放。然而，它们并没有被用来跟踪飞行飞机上的TWP。这种文献空白激发了本研究。

与 PM10 空气中苯并噻唑相关的机场活动

这项研究尚属首次。该研究在米兰利纳特机场进行，基于 2023 年 2 月和 3 月测量的室外 PM10 浓度。这几个月的 PM10 浓度在 11 至 81 μg m−3 之间，中位数为 31 μg m−3。这明显低于一些污染严重的国际机场（包括中国的一个机场）报告的水平。机场和米兰市其他四个地点的 PM10 水平相似。

除了测量机场气溶胶中的八种 BTH 之外，研究人员还测量了 PM10 中发现的主要离子和有机酸，以了解每种分子类型的趋势。他们还考虑了风的强度和风向，以分别评估机场与附近道路或停车场对 BTH 的影响。

结果表明，利纳特机场地区是当地室外空气 PM10 中苯并噻唑成分的重要来源。这些包括 BTH、2-氨基苯并噻唑 (BTH-NH2)、2-甲基苯并噻唑 (BTH-Me)、2-甲硫基苯并噻唑 (BTH-MeS)、2-巯基苯并噻唑 (BTH-SH) 和 2-苯并噻唑磺酸 (BTH-SO3H)。就成分而言，该混合物与交通繁忙的城市中的混合物非常相似。

与2月份相比，BTH-MeS的值增加了37%，BTH-NH2增加了54%，BTH-SO3H增加了161%。然而，PM10 水平有所下降。这可能是因为机场 3 月份比 2 月份更加繁忙，尽管 TWP 太小，无法显着增加 PM10 质量。

硫酸根和铵离子几乎占总离子的74%。人们观察到硝酸盐含量非常高，这主要是由于飞机发动机排放的氮氧化物转化为硝酸盐，再加上城市环境中被硝酸盐污染的空气。这样的副反应似乎在机场地区经常发生。

这些化学物质的测量结果在一周内定期波动，周五和周六达到峰值，周二下降。这表明与机场活动而不是实际航班活动有关，因为到达和出发并不遵循这一趋势。特别是，BTH-SO3H 和 BTH-NH2 值密切相关，表明它们的共同来源，可能是机场。

另一组 BTH 均在同一两天达到峰值，这表明并非所有 BTH 都来自同一来源。有些，例如 BTH-MeS，可能是 BTH-SH 的生物降解产物。

利纳特机场距离最近的海岸 130 公里，空气中的钠、氯和镁含量相对较高，可能来自防冻剂或除冰剂。

使用层次聚类分析 (HCA)（一种化学计量方法），科学家们发现测量结果分为三个 BTH 簇，每个簇与不同的活动相关。其中一组与机场活动有关，特别是运营中的车辆或飞机的数量。另一个集群与机场的除冰或防冰程序有关。第三个集群与中程运输相关。这凸显出废气排放并不是京津冀的主要来源。风分析也支持了这一假设。

然而，该机场职业性 BTH 暴露风险较低。

对机场空气污染的新见解

这项开创性的研究调查了机场室外 PM10 空气中与轮胎磨损相关的八种化学物质。米兰利纳特机场被证明是当地空气中 BTH 的重要贡献者，其成分类似于交通繁忙城市中的气溶胶。确定了几个与来源相关的集群，其中两个与机场活动有关。然而，该机场暴露于 BTH 的危险风险很低。

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