一种隐藏的暴露途径：内分泌干扰物和新兴关注化学物在轮胎橡胶上的吸附

为什么轮胎粉尘与我们的健康有关

每次驾驶时，微小的轮胎橡胶碎屑都会被擦落并释放到空气中、道路上以及附近的土壤和水体中。这些轮胎磨损颗粒是微塑料的重要来源，但常常被忽视。该研究表明，轮胎粉尘不仅仅是垃圾：它可以像海绵一样吸附多种具有生物活性的化学物质，包括抗生素残留、类激素化合物以及燃烧产生的有毒副产物，可能改变这些物质在环境中的持久性以及人类和野生动物的暴露方式。

从滚动的轮胎到看不见的颗粒

现代轮胎是天然与合成橡胶、炭黑、硅石、油类、金属和多种化学添加剂的复杂混合物。随着轮胎滚动与制动，显微碎片被磨掉并沿道路扩散、吹散到空气中或被冲入排水沟与河流。由于这些颗粒尺寸小、表面粗糙且成分多样，早期研究提出它们可能特别容易捕获污染物。作者把注意力集中在轮胎磨损颗粒作为“载体”的作用上，尤其关注那些可能干扰激素或促使抗生素耐性出现的新兴关注化学物。

细看轮胎颗粒

为了解轮胎粉尘能吸附哪些物质，研究者首先把汽车轮胎研磨成约一根头发宽或更小的细颗粒。他们使用激光拉曼显微镜和红外光谱法检查颗粒结构。这些测试证实材料是由富碳区域、橡胶链以及诸如硅石和氧化锌等无机填料拼接而成的拼图式结构。这种拼图式表面产生了多种不同类型的位点，污染物可以通过油性（疏水）接触、电静力吸引或化学键合等方式附着。

测试哪些化学物会粘附，以及粘附速度

随后，研究团队将这些轮胎颗粒暴露于水中一混合环境化学物质，时间从几分钟到24小时不等。混合物包括若干抗生素、一种天然雌激素（雌三醇）、一种尼古丁代谢物称为可替宁，以及一类称为羟基化多环芳烃（OH-PAHs）的燃烧副产物，其中部分与癌症和DNA损伤有关。研究者使用灵敏的液相色谱–质谱法追踪每种化合物从水相减少并被轮胎颗粒吸附的量，并用动力学模型描述这一过程的速率。

一种有明确偏好的化学海绵

结果显示轮胎磨损颗粒表现出强但有选择性的吸附能力。可替宁的吸附量最高，颗粒能够吸持接近91微克/克轮胎粉尘。在抗生素中，5-羟基吡嗪酸被保留得最强，而例如甲氧苄啶（trimethoprim）等其他抗生素的去除效率较低。在OH-PAHs中，某些苯并蒽和芘的代谢物易被捕获，而另一些即便起初相互作用迅速，也仅表现出较弱的结合。对于大多数化合物，数据符合所谓的拟二阶动力学模式，这在简单描述上表明吸附速率受分子与颗粒表面特定位点之间相互作用强度的控制，而非仅由单纯扩散限制。

这对日常暴露意味着什么

该研究表明轮胎磨损颗粒能强烈结合抗生素、类激素物质和有毒燃烧产物，强调了人类和生态系统可能通过一种隐藏途径接触这些化学物的可能性。轮胎粉尘已被发现大量存在于路面粉尘、交通附近的土壤，甚至在繁忙城市中我们呼吸的细颗粒中。如果这些颗粒携带着牢固结合的污染物，它们可能延长这些化学物的环境寿命并在空气、土壤与水体之间转移。研究得出结论：轮胎磨损颗粒是重要的多污染物载体，并呼吁进行真实环境测量——尤其是空气中轮胎粉尘的测量——以更好地了解它们对我们总体化学暴露的贡献。

引用: Uchmanowicz, D., Badura, X., Styszko, K. et al. A hidden route of exposure: adsorption of endocrine disrupting compounds and chemicals of emerging concern on tire rubber. Sci Rep 16, 6584 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37140-7

关键词: 轮胎磨损颗粒, 微塑料, 内分泌干扰化学物, 抗生素污染, 羟基化多环芳烃