Шина на дороге — след в природе: что говорит наука об износе шин и окружающей среде

Когда мы говорим об проблеме загрязнения окружающей среды отработанными шинами, чаще всего представляем заброшенные покрышки во дворе, овраге или на стихийной свалке. Это действительно серьёзная проблема. Но жизненный цикл шины не заканчивается в момент, когда её сняли с автомобиля, и не начинается только тогда, когда её выбросили.

Шина воздействует на окружающую среду на всех этапах: от производства и эксплуатации до хранения, переработки или утилизации. Именно поэтому проект «Шинный ренессанс» говорит не только о сборе отработанных покрышек, но и о более широком вопросе — о том, как сделать обращение с ними безопасным для города и природы.

Шина стирается во время движения

Во время движения автомобильная шина постоянно соприкасается с дорожным покрытием. В результате трения от неё отделяются мельчайшие частицы резины. Их называют частицами износа шин.

Согласно научному обзору, опубликованному в журнале Science of the Total Environment, за срок службы шина может потерять около 10–16% своей массы в виде частиц износа. Эти частицы не всегда заметны глазу: среди них есть крупные фрагменты, но встречаются и микрочастицы, способные перемещаться с воздухом и дождевой водой.

Дальше они попадают:

на обочины и в почву;
в ливневую канализацию;
в ручьи, реки и другие водоёмы;
в придорожную пыль;
иногда — в воздух, которым мы дышим.

Особенно важна роль ливневых стоков. Во время дождя частицы, накопившиеся на дорогах и тротуарах, смываются в водостоки. Если сток не проходит полноценную очистку, загрязнение может перемещаться дальше — в реки и водохранилища.

По данным того же обзора, частицы износа шин считаются одним из значимых источников микропластика в городской среде. При этом точный масштаб загрязнения пока трудно оценить: частицы имеют разный размер и состав, а методики их обнаружения ещё совершенствуются.

В составе шин — каучук, металлы и тысячи химических веществ

Автомобильная шина — сложный многокомпонентный материал. Согласно научному обзору, шины обычно содержат:

натуральный и/или синтетический каучук (40–60%);
наполнители и армирующие агенты, такие как технический углерод и диоксид кремния (20–25%);
технологические или экстракционные масла (12–15%);
агенты вулканизации, включая цинк (Zn) и тиазолы (1–2%);
другие добавки, такие как консерванты и вспомогательные вещества для обработки (5–10%).

Шины содержат тысячи химических веществ, включая те, которые добавляются намеренно (например, N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-п-фенилендиамин, известный как 6PPD), загрязнители в сырье для производства (например, полициклические ароматические углеводороды — ПАУ), а также продукты старения и трансформации по мере износа шины.

Известные химические выбросы от шин включают бензотиазолы, ПАУ, ускорители вулканизации, антидеграданты, ароматические и парафиновые масла, формальдегид, стирол-бутадиеновые каучуковые полимеры, а также тяжёлые металлы, особенно цинк (Zn).

В водных выщелачиваемых фракциях шин обнаружены металлы (особенно Zn, но также Al, Cu, Ni, Co, Mn), ПАУ, ускорители вулканизации, ингибиторы коррозии и их продукты трансформации (например, бензотиазол, дифенилгуанидин, гексамепоксиметилмеламин), антиозонанты/оксиданты (например, 6PPD), пластификаторы (например, бисфенол А, фталиды, фталаты), органические соединения (например, дициклогексилмочевина, 1-инданон), а также множество неизвестных или подозреваемых химических веществ.

6PPD-хинон: вещество, которое изучают учёные

Среди наиболее изучаемых веществ — 6PPD-хинон. Это продукт окисления антиозонанта 6PPD, который намеренно добавляют в шины для предотвращения озонирования и окисления резины.

6PPD-хинон обнаружен в пробах ливневых стоков в различных городах мира. Исследования показали, что это вещество высокотоксично для молоди кижуча (Oncorhynchus kisutch) с 24-часовой медианной летальной концентрацией (LC50) 0,095 мкг/л.

Другие виды лососёвых также показывают чувствительность к 6PPD-хинону, хотя в разной степени. Например, молодь чавычи (Oncorhynchus tshawytscha) менее чувствительна, чем молодь кижуча.

Важно говорить об этом аккуратно. Учёные продолжают изучать поведение таких веществ в реальных природных условиях, их концентрации и воздействие на разные виды организмов. Однако уже сейчас очевидно: проблема износа шин не сводится только к внешнему виду городских улиц.

Что происходит с покрышкой после эксплуатации

Отработанная шина, оставленная на открытом воздухе, не исчезает за один сезон. Она занимает место, может накапливать воду и становиться средой для насекомых и микроорганизмов. При возгорании шин возникает густой дым, а продукты горения могут содержать опасные вещества.

Но даже правильная передача покрышек на переработку не означает, что экологический вопрос полностью решён. В научном обзоре подчёркивается: некоторые способы вторичного использования требуют контроля, поскольку резиновая крошка и изделия из неё также могут изнашиваться и выделять частицы или химические соединения.

Поэтому важны не только сами переработка и повторное использование, но и:

понятная система сбора;
безопасное временное хранение;
контроль перевозки;
выбор подходящей технологии переработки;
понимание дальнейшей судьбы полученного материала.

Иными словами, переработка должна быть не красивым словом, а прозрачной цепочкой от пункта приёма до конечного продукта.

Почему нельзя решать проблему одним способом

Часто экологические решения ищут в одной точке: например, предлагают только собирать старые шины или только устанавливать очистные сооружения для ливневых стоков. Но проблема имеет несколько источников.

На неё влияют:

состав и конструкция шин;
масса автомобиля;
скорость и стиль вождения;
состояние дорожного покрытия;
интенсивность движения;
организация ливневого водоотведения;
наличие пунктов приёма;
доступность переработки;
контроль за несанкционированным размещением отходов.

Поэтому и ответ должен быть комплексным. Он включает развитие общественного транспорта, снижение ненужной транспортной нагрузки, грамотное содержание дорог, очистку ливневых стоков, изучение состава шин и ответственное поведение автовладельцев.

Для жителей самый понятный шаг — не оставлять покрышки возле контейнеров, в гаражных кооперативах, оврагах и на пустырях, а передавать их организаторам, которые обеспечивают законное обращение с отходами.

Что может сделать город

Городская экологическая политика должна учитывать весь путь частицы — от дороги до водоёма. Для этого необходимы:

Регулярный сбор отработанных шин.
Жителям должно быть понятно, где и когда можно бесплатно или доступно передать покрышки.
Информирование населения.
Важно объяснять не только запрет на свалки, но и последствия неправильного обращения с шинами.
Контроль ливневых стоков.
В местах с высокой транспортной нагрузкой нужны решения, способные задерживать частицы дорожного износа.
Мониторинг городской среды.
Необходимо развивать исследования воздуха, почвы, донных отложений и поверхностных вод рядом с крупными дорогами.
Ответственный выбор технологий переработки.
Вторичное использование должно учитывать возможное выделение частиц и химических веществ.
Сотрудничество власти, бизнеса, науки и жителей.
Ни одна из этих сторон не может решить проблему в одиночку.

Что означает «Шинный ренессанс»

Для нашего проекта «Шинный ренессанс» покрышка — это не просто отход и не просто материал для переработки. Это часть городской системы, которая связывает транспорт, промышленность, благоустройство, здоровье людей и состояние природы.

Передать старую шину на переработку — важный поступок. Но ещё важнее создать условия, при которых такой поступок станет обычной и доступной практикой для каждого автовладельца.

Мы хотим, чтобы разговор о шинах не заканчивался призывом «не выбрасывайте». Нужны понятные маршруты, работающая инфраструктура, общественный контроль и ответственное отношение к тому, что происходит с материалом после сдачи.

У старой покрышки действительно может быть вторая жизнь. Но экологически ответственная система начинается раньше — с производства, эксплуатации, городского планирования и решений, которые помогают уменьшать загрязнение ещё до того, как оно попадёт в почву, воздух и воду.

Шинный ренессанс — это не только переработка старых покрышек. Это попытка по-новому увидеть их место в городской жизни и научиться управлять всем их жизненным циклом.

Материал подготовлен на основе научного обзора Майер, Пол М., Моран, Келли Д., Миллер, Эзра Л., Брандер, Сюзанна М., Харпер, Стейси, Гарсия-Харамильо, Мануэль, Карраско-Наварро, Виктор, Хо, Кей Т., Берджесс, Роберт М., Торнтон Хэмптон, Лия М., Гранек, Элиза Ф., Макколи, Маргарет, Макинтайр, Дженифер К., Колодзей, Эдвард П., Ху, Симин, Уильямс, Энтони Дж., Бекингем, Барбара А., Джексон, Миранда Э. , Сандерс-Смит, Рея Д., Фендер, Хлоя Л., Кинг, Джордж А., Боллман, Майкл, Каушал, Суджей С., Каннингем, Бриттани Э., Хаттон, Сара Дж., Лэнг, Джекелин, Госс, Хизер В., Сиддики, Самрин, Саттон, Ребекка, Лин, Диана, Мендес, Мигель (2024) Где резина соприкасается с дорогой: возникающее воздействие частиц износа шин и их химического состава на окружающую среду. Science of The Total Environment, 927 https://vk.cc/d0z0un

5 views