橡胶添加剂及其氧化产物在道路灰尘和沉积物中的赋存及分布特征.pdf

摘要

橡胶制品在生产时会加入一定助剂来改善橡胶的性能。近年来，橡胶轮胎中添加剂

引起了人们的关注，这些化学物质可能会随着轮胎道路磨损颗粒(TRWPs)渗入到环境中。

有研究指出这些化学物质会在环境中进一步转化，生成比母体毒性更大的转化产物。因

此，研究橡胶添加剂及其氧化产物在环境中的污染特征分布具有重要意义。本研究以城

市道路（共涉及22个城市，5个粒径，≤0.063mm、0.063-0.125mm、0.125-0.2mm、

0.2-0.5mm和0.5-0.9mm）灰尘和开封城市内河沉积物样品为研究对象，通过实验建立

并优化了环境中目标物的分析测定方法，研究了对苯二胺类防老剂及其氧化产物、非对

苯二胺类防老剂、防焦剂NDPA和粘合剂HMMM这5类轮胎道路磨损颗粒相关化学物

在城市道路灰尘中和开封城市内河沉积物中的分布情况。

（1）本研究建立并优化了超高效液相色谱-质谱联用仪（UPLC-MS/MS）的仪器方

法，准确、快速测定15种橡胶添加剂及其氧化产物。15种橡胶添加剂及其氧化产物的

检出限（S/N≥3）为0.02-2μg/L，定量限（S/N≥10）为0.05-5μg/L。对定量下限进行

重现性实验，相对偏差（RSD）在15%以内，方法重现性好。线性范围内相关系数均大

于0.99。

（2）建立并优化了样品前处理，15种目标物的回收率在53-100%之间。回收率实

验中加标浓度为1μg/L、10μg/L和100μg/L的回收率分别为45±5.3-113±8.7%、52

±6.8-91±4.5%、45±15.8-90±3.9%；并且基质效应在87-119%之间，说明杂质对所

有目标物基本没有干扰，。

（3）对城市道路灰尘中橡胶添加剂及其氧化产物进行检测。15种橡胶添加剂及其

氧化产物的检出范围在2.9%（TMQ）-100.0%（6PPD-Q）。道路灰尘中橡胶添加剂及其

氧化产物的含量范围为1.91ng/g-684.67ng/g，对苯二胺类防老剂、对苯二胺类防老剂的

氧化产物、非对苯二胺类防老剂、防焦剂NDPA和粘合剂HMMM含量范围分别为

NA-11.4ng/g、1.00-306.60ng/g、NA-358.55ng/g、NA-4.08ng/g、NA-9.11ng/g。5个不

同粒径道路灰尘中对苯二胺类防老剂、对苯二胺类防老剂的氧化产物、非对苯二胺类防

老剂、防焦剂NDPA和粘合剂HMMM的含量有明显的差异性不同粒径道路灰尘中橡胶

添加剂及其氧化产物的分布有些差异，并且它们更倾向吸附在小粒径（≤0.2mm）灰尘

中。

（4）对城市内河沉积物中的目标物进行检测。城市内河沉积物中5类橡胶添加剂

及其氧化产物的检出率范围为0.0%-87.5%、2.5%-87.5%、0.0%-47.5%、20.0%和87.5%；

5类物质在沉积物中的含量分别为NA-2.19ng/g、NA-5.81ng/g、0-7.98ng/g、0.11-0.46

ng/g和＜LOQ-2.78ng/g。结果表明城市内河沉积物中普遍存在橡胶添加剂及其氧化产物。

关键词：城市道路灰尘，沉积物，橡胶添加剂，对苯二胺类防老剂氧化产物，胺类防老

剂，防焦剂，粘合剂，空间分布，赋存

ABSTRACT

Someorganicadditiveswillbeaddedintheproductionofrubberproductstoimprove

rubberproperties.Inrecentyears,concernshavebeenraisedaboutthechemicalsincorporated

intotirematerial,chemicalsthatmayleachintotheenvironmentalongwiththetireandroad

wearparticles(TRWP).Studieshaveshownthatthesechemicalscanbefurthertransformed

intheenvironme