Προσρόφηση οργανικών ρύπων σε σωματίδια φθοράς ελαστικών και μικροπλαστικά πολυαιθυλενίου
Creators: name: Βλάχος, Δημήτριος Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: σωματίδια φθοράς ελαστικών
πολυαιθυλένιο
προσρόφηση
tire wear particles
polyethylene
adsorption

description: Οι πηγές που σχετίζονται με την κυκλοφορία αποτελούν σημαντική πηγή σωματιδιακών ρύπων στο περιβάλλον. Τα σωματίδια εκπέμπονται λόγω ατελούς καύσης καυσίμου και εξάτμιση λιπαντικού ή προκαλούνται από φθορές υλικών όπως φρένων, ελαστικών και του οδοστρώματος. Τα σωματίδια από τη φθορά των ελαστικών (TWPs) προκαλούνται από την τριβή μεταξύ ελαστικών και οδοστρώματος, κατά τη διάρκεια της οδήγησης. Αποτελούνται κυρίως από καουτσούκ, επιταχυντές βουλκανισμού και αντιοξειδωτικά. Τα TWPs θεωρούνται ως σημαντικές πηγές μικροπλαστικών (MPs) σε παγκόσμια κλίμακα. Τα TWPs καταλήγουν, μέσω της οδικής απορροής, στο υδάτινο περιβάλλον και μπορεί να αποτελέσουν κίνδυνο για τη χλωρίδα και πανίδα. Επίσης, μπορούν να λειτουργήσουν ως φορείς/πηγές ρύπων, μέσω αλληλεπίδρασης προσρόφησης-εκρόφησης με οργανικούς ρύπους, όπως συμβαίνει με άλλα παραδοσιακά μικροπλαστικά. Σκοπός αυτής της μελέτης ήταν να εξεταστεί η συμπεριφορά ρόφησης των TWPs. Δύο μικρορύποι, οι οποίοι ανιχνεύονται συχνά στο υδάτινο περιβάλλον, το 1Η-βενζοτριαζόλιο και η δισφαινόλη A, χρησιμοποιήθηκαν ως ενώσεις-μοντέλα. Διεξήχθησαν πειράματα προσρόφησης τύπου batch, με σκοπό τη μελέτη του αντίκτυπου του pH, της ιονικής δύναμης, της κινητικότητας και της θερμοδυναμικής ισορροπίας. Επιπλέον, μελετήθηκε η επιρροή των διαδικασιών γήρανσης, όπως η φωτογήρανση, η χημική και η βιολογική γήρανση, στη συμπεριφορά προσρόφησης των TWPs. Για σύγκριση, παρόμοια πειράματα διεξήχθησαν χρησιμοποιώντας πολυαιθυλένιο, ένα πλαστικό που παράγεται ευρέως παγκοσμίως και ανιχνεύεται συνεχώς στο υδάτινο περιβάλλον.
description: Traffic related sources are a significant contributor of particulate matter in the environment. Particles are emitted as a result of incomplete fuel combustion and lubricant volatilization or generated from non-exhaust sources such as brakes, tires, and road surface wear. Tire wear particles (TWPs) are generated by shear stress between tires and road surface during the driving process. They consist mainly of rubber, vulcanization accelerators and antioxidants. TWPs are considered as significant sources of microplastics (MPs) on a global scale. TWPs end up, through road runoff, into aquatic environment and could pose risk for the aquatic biota. Furthermore, they could function as pollutant carriers/sources, through adsorption-desorption interactions with organic micropollutants, similar to other traditional microplastics. The aim of this study was to investigate the sorption behavior of TWPs. Two micropollutants frequently detected in aquatic environment, 1H-benzotriazole and bisphenol A, were used as model compounds. Batch adsorption experiments were conducted to study the effect of pH, ionic strength, kinetics, and thermodynamic equilibrium. Moreover, the impact of aging processes such as photoaging, chemical and biological aging on sorption behavior of TWPs was also studied. For comparison, similar experiments were conducted using polyethylene, a highly production plastic worldwide with the largest flux in daily life, which is consistently detected in aquatic environment.