ゴムが道路 (および川) に接する場所 — 雨水と道路流出がサケと水生生態系に及ぼす影響を評価する

毎日、何百万台もの車やトラックが我が国の道路を走り、その多くは川や川を渡っています。 車を運転する人は、自動車が水生生態系に及ぼす脅威を考慮していないかもしれません。

雨水や道路からの流出物は、魚やその他の水生動物に有害な化学物質を含む可能性のある汚染形態であることがますます認識されています。 そのような化学物質の 1 つは 6 p-フェニレンジアミン - キノン (6PPDQ) です。 6 p-フェニレンジアミン (6PPD) は、タイヤのゴムを亀裂から保護することで、自動車タイヤの寿命とドライバーの安全にとって重要です。 6PPD は、空気と反応して 6PPD-キノン (6PPDQ) に変換することで、オゾンの劣化の影響を吸収します。 6PPDQ は、運転中にタイヤが摩耗すると環境中に放出され、雨水によって化学物質が近くの川や小川に流れ込みます。 水に入ると、魚やその他の水生生物は化学物質にさらされます。

最近、6PPDQ は太平洋岸北西部の一部の河川におけるギンザケ成魚の大量死亡と関連していることが判明した(Tian et al. 2021)。 この最近の発見は、6PPDQ が水生生態系に与える広範な影響に関する新たな研究に影響を与えました。

USGS 西部水産研究センターとカンザス水科学センターの共同研究者らは最近、サケに対する 6PPDQ の影響について理解を深め、6PPDQ とサケの影響をより広範に研究するための費用対効果が高く人道的なアプローチの方法を確立する 2 つの新しい論文を発表しました。その他の関連汚染物質は私たちの水生生態系に影響を与えます。 この科学は、6PPDQ の水質閾値を知らせるための重要なステップであり、道路流出水を収集し濾過する取り組みの指針となる可能性があります。 これらの新しい方法は、タイヤの 6PPD 代替品のテストにも使用できます。

Environmental Science & Technology Letters に掲載された最初の論文は、6PPDQ およびその他のタイヤ摩耗変化製品が魚の健康に及ぼす影響を、生きた魚での試験と比較して評価するために、実験室で増殖させた魚細胞株の使用を検証しています。 ギンザケ、ベニザケ、チヌークサーモン、およびニジマスの細胞株が使用され、種間の 6PPDQ の影響の違いは生きた魚での試験と一致しました。 細胞株はより安価で、多くの研究室で使用でき、動物の殺害をもたらさないため、実験室での実験における動物の使用を減らすという世界的な取り組みに準拠しています。

『Environment Science & Technology』誌に掲載された 2 番目の研究は、ギンザケが環境中で 6PPDQ に遭遇する可能性が高い淡水のギンザケの生活初期段階を調査しています。 過去の研究では、高齢の幼体および成体のコホは 6PPDQ に対して非常に感受性が高く、環境中に見られるレベルでの曝露後に死亡することが示されています。 この新しい研究はそれらを補完するものです。 この研究は、通常、川底に産み付けられる卵に含まれるコホーの胚が、暴露されても滅多に死なないことを示している。 しかし、コホーの赤ちゃんは孵化するとすぐに 6PPDQ に対して非常に敏感になり、重大な死亡率を経験します。 基本的に、ギンザケは孵化後淡水で生活し、産卵や産卵のために成体として海から淡水に戻るまでの 1 ～ 2 年間は、6PPDQ によって殺される危険にさらされています。

この論文には、6PPDQ がどのようにしてギンザケを殺す可能性があるかを示す、ギンザケゲノムの新しい分析も含まれています。 影響を受ける遺伝子と、以前の研究から生成された仮説に基づいて、6PPDQ は動脈、静脈、および血液と脳の間の関門の透過性を高める可能性があります。

西部水産研究センターの科学者らは現在、6PPDQがサケに耐病性や代謝の変化など、亜致死的な影響を与えるかどうかを調べている。 また、当社は、多くの水生生物に対する 6PPDQ の影響をテストし、タイヤ保護のための代替化学物質を探索するために、動物細胞株やその他の戦略の利用を推進することにも取り組んでいます。

カルーセルの写真提供: Florian Graner / Sealife Productions