R.E.News future Technology-Saving Coho Salmon from Tire Pollution with Permeable Pavements

26/04/24-FR-English-NL-footer

Sauver le saumon coho de la pollution des pneus grâce à des chaussées perméables

Image- Washington State University

La structure poreuse des trottoirs perméables peut aider à protéger le saumon coho en empêchant les particules d'usure des pneus et les contaminants associés de pénétrer dans les eaux de ruissellement, selon une étude de l'Université de l'État de Washington.

Les chercheurs ont démontré que quatre types de revêtements perméables peuvent agir comme des filtres géants, retenant plus de 96 % de la masse des particules des pneus appliquées. Ils ont également capturé plusieurs produits chimiques associés aux pneus, ce qui a entraîné une réduction moyenne de 68 % de la 6PPD-quinone, un contaminant qui tue le saumon coho dans les cours d'eau urbains. Les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue Science of the Total Environment.

"La pression sur les technologies existantes de gestion des eaux pluviales devient problématique, en particulier avec le changement climatique et le développement accru", a déclaré l'auteur principal Chelsea Mitchell, qui a récemment obtenu un doctorat en sciences de l'environnement et des ressources naturelles de la WSU. « Les chaussées perméables constituent un type d’infrastructure verte très prometteur pour les eaux pluviales, car elles pourraient traiter ce type de pollution là où elle est générée, plutôt qu’en aval. »

En 2020, une équipe dirigée par des scientifiques du WSU et de l’Université de Washington au Washington Stormwater Center a découvert que le 6PPD, un produit chimique présent dans les pneus, se transforme en 6PPD-quinone lorsqu’il est exposé à l’ozone ou au soleil. Même en petites concentrations, la 6PPD-quinone est mortelle pour le saumon.

Pour la dernière étude, des scientifiques de la WSU dirigés par Ani Jayakaran, professeur au Puyallup Research and Extension Center de la WSU, ont travaillé dans un parking actif de l'École de design industriel, d'ingénierie et d'art de Tacoma, Washington, en exécutant une série de tests sur quatre trottoirs perméables en asphalte ou en béton. Les trottoirs ont été créés en collaboration avec Boeing, qui a financé la recherche, ainsi qu'avec les écoles publiques de Tacoma et la ville de Tacoma.

Premièrement, les chercheurs ont imité un épisode de pluie en projetant de l'eau à travers les trottoirs, mesurant ainsi le niveau de fond des polluants existants. Le lendemain, ils ont déposé des bandes de roulement de pneus usagés broyés sur une zone de dosage. Ils ont de nouveau simulé une tempête de pluie, mesurant la quantité de particules déposées et de produits chimiques associés retenues.

Une troisième expérience de rinçage à l'eau a aidé les chercheurs à mesurer la probabilité que la 6PPD-quinone et d'autres produits chimiques continuent de s'échapper des particules de pneus retenues lors de futures tempêtes de pluie.

"Les chaussées perméables font une différence dans la gestion de la 6PPD-quinone et de sa source, les particules d'usure des pneus", a déclaré Jayakaran, co-auteur de l'étude. « La 6PPD-quinone est hydrophobe et nous pensons que le produit chimique est absorbé par les surfaces internes du système de chaussée. »

En raison de leurs espaces vides, les revêtements perméables sont intrinsèquement plus fragiles que leurs homologues traditionnels, ce qui rend difficile leur résistance aux flux de circulation intenses. Des chercheurs du WSU Voiland College of Engineering and Architecture ont déjà démontré que l’utilisation de déchets composites en fibre de carbone provenant des ailes d’avions Boeing pouvait rendre les chaussées plus solides.

La nouvelle recherche pourrait avoir un impact considérable, selon les auteurs. Le saumon est important pour la culture des nations autochtones et pour le respect de leurs droits issus de traités de récolter le saumon dans les cours d’eau. Cette technologie pourrait également avoir des implications sur la santé humaine.

« Les particules des pneus sont si fines qu’elles peuvent être en suspension dans l’air et éventuellement pénétrer dans le corps humain, même par une légère brise. Et même à petites doses, la 6PPD-quinone est toxique pour le saumon », a déclaré Jayakaran. « Les deux pourraient avoir un impact sur la santé humaine, en particulier dans les communautés qui vivent à proximité de routes très fréquentées. »

Bien que les résultats de l’étude soient encourageants, Mitchell et Jayakaran soulignent que davantage de tests sont nécessaires et que l’utilisation généralisée de la nouvelle infrastructure présente certains défis. Des trottoirs perméables sont parfois installés dans un nouveau lotissement ou une route en réparation, mais le coût du remplacement des routes et des parkings existants est élevé.

"Nous ne suggérons pas que les chaussées perméables constituent un remplacement approprié pour toutes les routes", a déclaré Jayakaran. « Il y a encore beaucoup de travail à faire pour accroître leur résistance et leur utilité, et ce n’est certainement pas une solution miracle. Cependant, nos recherches sont très prometteuses et nous ouvrons une voie très prometteuse pour la gestion future de la 6PPD-quinone et des particules d’usure des pneus.
NJC.© Info Washington State University

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26/04/24-English

Saving Coho Salmon from Tire Pollution with Permeable Pavements

Image- Washington State University

The pore-like structure of permeable pavements may help protect coho salmon by preventing tire wear particles and related contaminants from entering stormwater runoff, according to a Washington State University study.

Researchers demonstrated that four types of permeable pavements can act as giant filters, retaining more than 96% of applied tire particle mass. They also captured several tire-associated chemicals, resulting in a 68% average reduction of 6PPD-quinone, a contaminant shown to kill coho salmon in urban streams. The study findings were published in the journal Science of the Total Environment.

“The pressure on existing stormwater management technologies is becoming problematic, especially with climate change and increased development,” said lead author Chelsea Mitchell, who recently earned a PhD in environmental and natural resource sciences from WSU. “Permeable pavements are a very promising type of green stormwater infrastructure because they could treat this type of pollution where it’s generated, rather than downstream.”

In 2020, a team led by WSU and University of Washington scientists at the Washington Stormwater Center discovered that 6PPD, a chemical found in tires, transforms into 6PPD-quinone when exposed to ozone or sunlight. Even in small concentrations, 6PPD-quinone is deadly to salmon.

For the latest study, WSU scientists led by Ani Jayakaran, a professor at WSU’s Puyallup Research and Extension Center, worked in an active parking lot at the School of Industrial Design, Engineering and Art in Tacoma, Wash., running a series of tests on four permeable pavements made of either asphalt or concrete. The pavements were created in collaboration with Boeing, which provided research funding, as well as Tacoma Public Schools and the City of Tacoma.

First, the researchers mimicked a rain event by flushing water through the pavements, measuring the background level of existing pollutants. The next day, they deposited ground-up used tire tread across a dosing area. They again simulated a rainstorm, measuring how much of the deposited particles and associated chemicals were retained.

A third water flushing experiment helped the researchers measure the likelihood that 6PPD-quinone and other chemicals would continue leaching off retained tire particles during future rainstorms.

“Permeable pavements make a difference in managing 6PPD-quinone and its source — tire wear particles,” said study co-author Jayakaran. “6PPD-quinone is hydrophobic, and we think the chemical is being absorbed into the internal surfaces of the pavement system.”

Because of their void spaces, permeable pavements are inherently weaker than their traditional counterparts, making it hard for them to withstand heavy traffic flows. Researchers in the WSU Voiland College of Engineering and Architecture previously demonstrated that using carbon fibre composite scraps derived from Boeing airplane wings could make the pavements stronger.

The new research could have a vast impact, the authors said. Salmon are significant to Native nations’ culture and to upholding their treaty rights to harvest salmon from streams. The technology could also have human health implications.

“Tire particles are so fine they can become airborne and possibly enter the human body through even a gentle breeze. And even in small doses, 6PPD-quinone is toxic to salmon,” Jayakaran said. “Both could impact human health, especially in communities who live near busy roads.”

Though the study findings are encouraging, Mitchell and Jayakaran emphasize that more testing is necessary, and widespread use of the novel infrastructure presents some challenges. Permeable pavements are sometimes installed in a new subdivision or a road undergoing repair, but the cost of replacing existing roads and parking lots is high.

“We’re not suggesting that permeable pavements are an appropriate replacement for all roadways,” Jayakaran said. “There’s still a lot of work to be done to increase their strength and utility, and this is certainly not a silver bullet. However, our research holds great promise, and we’re pointing in a very hopeful direction for future management of 6PPD-quinone and tire wear particles.”
NJC.© Info Washington State University

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26/04/24-NL

Coho-zalm redden van bandenvervuiling met doorlatende bestrating

Image- Washington State University

De porieachtige structuur van doorlatende trottoirs kan cohozalm helpen beschermen door te voorkomen dat bandenslijtagedeeltjes en aanverwante verontreinigingen in de afvoer van regenwater terechtkomen, volgens een onderzoek van de Washington State University.

Onderzoekers hebben aangetoond dat vier soorten doorlatende bestrating kunnen fungeren als gigantische filters, die meer dan 96% van de aangebrachte deeltjesmassa van de band vasthouden. Ze hebben ook verschillende met banden geassocieerde chemicaliën gevangen, wat resulteerde in een gemiddelde reductie van 6PPD-chinon met 68%, een verontreinigende stof waarvan is aangetoond dat deze cohozalm in stedelijke stromen doodt. De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Science of the Total Environment.

“De druk op bestaande technologieën voor regenwaterbeheer wordt problematisch, vooral door de klimaatverandering en de toegenomen ontwikkeling”, zegt hoofdauteur Chelsea Mitchell, die onlangs een doctoraat behaalde in milieu- en natuurlijke hulpbronnenwetenschappen aan de WSU. “Permeabele trottoirs zijn een veelbelovend type groene infrastructuur voor regenwater, omdat ze dit soort vervuiling kunnen behandelen daar waar het wordt gegenereerd, in plaats van stroomafwaarts.”

In 2020 ontdekte een team onder leiding van wetenschappers van de WSU en de Universiteit van Washington van het Washington Stormwater Center dat 6PPD, een chemische stof die in banden wordt aangetroffen, bij blootstelling aan ozon of zonlicht verandert in 6PPD-chinon. Zelfs in kleine concentraties is 6PPD-chinon dodelijk voor zalm.

Voor de laatste studie werkten WSU-wetenschappers onder leiding van Ani Jayakaran, een professor aan het Puyallup Research and Extension Center van WSU, op een actieve parkeerplaats van de School of Industrial Design, Engineering and Art in Tacoma, Washington, waar ze een reeks tests uitvoerden op vier doorlatende verhardingen van asfalt of beton. De trottoirs zijn aangelegd in samenwerking met Boeing, dat onderzoeksfinanciering verstrekte, evenals Tacoma Public Schools en de stad Tacoma.

Ten eerste bootsten de onderzoekers een regengebeurtenis na door water door de trottoirs te spoelen en het achtergrondniveau van bestaande verontreinigende stoffen te meten. De volgende dag legden ze vermalen, gebruikte banden op een doseergebied neer. Ze simuleerden opnieuw een regenbui, waarbij ze maten hoeveel van de afgezette deeltjes en bijbehorende chemicaliën werden vastgehouden.

Een derde waterspoelexperiment hielp de onderzoekers de waarschijnlijkheid te meten dat 6PPD-chinon en andere chemicaliën tijdens toekomstige regenbuien de achtergebleven banddeeltjes zouden blijven uitlekken.

“Permeabele bestrating maakt een verschil bij het beheersen van 6PPD-chinon en de bron ervan: bandenslijtagedeeltjes”, zegt co-auteur Jayakaran. "6PPD-chinon is hydrofoob en we denken dat de chemische stof wordt geabsorbeerd in de interne oppervlakken van het bestratingssysteem."

Vanwege hun lege ruimtes zijn doorlatende trottoirs inherent zwakker dan hun traditionele tegenhangers, waardoor ze moeilijk bestand zijn tegen zware verkeersstromen. Onderzoekers van het WSU Voiland College of Engineering and Architecture hebben eerder aangetoond dat het gebruik van koolstofvezelcomposietresten afkomstig van Boeing-vliegtuigvleugels de trottoirs sterker zou kunnen maken.

Het nieuwe onderzoek zou een enorme impact kunnen hebben, aldus de auteurs. Zalm is belangrijk voor de cultuur van de inheemse volkeren en voor het handhaven van hun verdragsrechten om zalm uit rivieren te oogsten. De technologie kan ook gevolgen hebben voor de menselijke gezondheid.

“De deeltjes van banden zijn zo fijn dat ze in de lucht kunnen komen en mogelijk zelfs door een zacht briesje het menselijk lichaam kunnen binnendringen. En zelfs in kleine doses is 6PPD-chinon giftig voor zalm”, aldus Jayakaran. “Beide kunnen gevolgen hebben voor de menselijke gezondheid, vooral in gemeenschappen die in de buurt van drukke wegen wonen.”

Hoewel de onderzoeksresultaten bemoedigend zijn, benadrukken Mitchell en Jayakaran dat er meer tests nodig zijn, en dat het wijdverbreide gebruik van de nieuwe infrastructuur enkele uitdagingen met zich meebrengt. Soms worden waterdoorlatende trottoirs aangelegd in een nieuwe wijk of op een weg die wordt gerepareerd, maar de kosten voor het vervangen van bestaande wegen en parkeerterreinen zijn hoog.

“We suggereren niet dat doorlatende trottoirs een geschikte vervanging zijn voor alle wegen”, zei Jayakaran. “Er moet nog veel werk worden verzet om hun kracht en bruikbaarheid te vergroten, en dit is zeker geen wondermiddel. Ons onderzoek is echter veelbelovend en we wijzen in een zeer hoopvolle richting voor het toekomstige beheer van 6PPD-chinon en bandenslijtagedeeltjes.”
NJC.© Info  Washington State University

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