攜手中科院廣州地化所，揭示輪胎磨損與水源污染“蝴蝶效應”

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導讀

車輛部件的磨損可能向環境中釋放多種化學添加劑，這些化合添加劑對野生動物和人類具有潛在毒性。近期，中國科學院廣州地化所與島津分析中心攜手合作，研究了華南特大城市廣州的水源集水區地下水、地表水和雨水中三唑 (BTR)、苯并噻唑 (BTH) 和對苯二胺 (PPD)的發生、來源和風險。島津LCMS-8050三重四極桿液質聯用儀作為該項研究的有力工具，助力提升了人類對水溶性輪胎磨損化學品的水環境命運和風險的認識，研究成果為化學品管理提供了重要參考，相關合作成果發表于環境領域國際知名期刊《Environmental Research》（IF 8.3）上。

圖1. 期刊首頁截圖（https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.114721）

圖2. 英文摘要及譯文

圖3. 圖片摘要

研究內容概覽

苯并三唑 (BTRs)、苯并噻唑 (BTHs) 和對苯二胺 (PPDs) 是汽車零部件中常見的有機添加劑， BTRs常用于抑制車輛合金部件的腐蝕，BTHs 被添加到許多橡膠產品中以提高機械強度和耐磨性，PPDs是添加到輪胎中的合成抗臭氧劑和抗氧化劑。這些化學品的廣泛使用導致它們被大量釋放到環境中，廣泛出現于包括淡水在內的各種環境基質中，中國許多地方的自來水中都檢測到了BTHs和BTRs。

BTRs、BTHs和PPDs的危害

目前已發現低劑量的BTHs和BTRs在體外和體內試驗中會引起不良反應。BTHs對人類具有致癌性。6PPD作為一種廣泛使用的輪胎橡膠抗氧化劑，已發現其臭氧化產物6PPD-醌會導致銀鮭的急性死亡。

強強聯合，助力精準分析

使用島津液相色譜-三重四極桿串聯質譜LCMS-8050對樣本中BTRs、BTHs和PPDs含量進行分析，結果顯示，從流溪河上游到下游，隨著工業活動和人口密度的增加，水樣中BTRs和BTHs的濃度逐漸增加，地下水BTRs、BTHs和PPDs平均含量高于地表水含量，揭示了人類活動對飲用水集水區水質的影響。

島津LCMS-8050 三重四極桿液質聯用儀

圖4. 地表水、地下水、雨水和懸浮顆粒中的BTR、BTH和PPD濃度對比

研究結論

本研究對地表水、地下水、雨水和懸浮顆粒中與輪胎磨損相關的 BTHs、BTRs 和 PPDs 共20 種目標化合物在水源集水區中的含量進行了分析。在目標化合物中，BTRs 和 BTHs 是源水中的主要成分，BTRs 和 BTHs濃度從自然區域向下游移動到城市區域時逐漸增加，證實了城市人類活動是導致水源中BTRs和 BTHs污染的主要原因。這項研究為特大城市水源流域的輪胎磨損化學品的水環境歸宿提供了一個全面的數據集，提高了我們對其所帶來風險的認識和理解，從而能夠制定有效的飲用水中輪胎磨損化學品的監管標準，以保護人類健康。

客戶心聲

中科院廣州地球化學研究所張瑞玲博士表示：本工作采用島津三重四極桿液質聯用儀對環境水樣進行測試，對飲用水水源地污染物研究提供了有力支撐，研究結果填補了對輪胎磨損化學品的環境歸宿和風險的認識空缺，有效推進了水生環境中該類化學物質的污染控制研究。島津LCMS-8050具有高靈敏度和強抗污染能力，能夠應對復雜基質樣品中痕量物質的測定，成功助力了輪胎磨損化學品水環境歸宿和風險的綜合研究數據集的生成，使得該項研究工作取得順利進展。希望今后有更多的機會繼續與島津合作。

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