Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Lingkungan

Bahan kimia yang berhubungan dengan ban sebagian besar bertanggung jawab atas kematian salmon coho dewasa di aliran perkotaan – ScienceDaily


Setiap musim gugur, lebih dari separuh salmon coho yang kembali ke aliran perkotaan Puget Sound mati sebelum mereka dapat bertelur. Di beberapa aliran, semuanya mati. Tetapi para ilmuwan tidak tahu mengapa.

Sekarang tim yang dipimpin oleh para peneliti di University of Washington Tacoma, UW dan Washington State University Puyallup telah menemukan jawabannya. Saat hujan turun, air hujan menyiram serpihan ban kendaraan yang sudah tua di jalan ke sungai tetangga. Pembunuhnya adalah campuran bahan kimia yang terlepas dari partikel keausan ban: molekul yang terkait dengan pengawet yang mencegah ban rusak terlalu cepat.

Penelitian ini dipublikasikan pada 3 Desember Ilmu.

“Kebanyakan orang berpikir bahwa kita tahu bahan kimia apa yang beracun dan yang harus kita lakukan adalah mengontrol jumlah bahan kimia tersebut untuk memastikan kualitas air baik-baik saja. Tapi, pada kenyataannya, hewan terpapar sup bahan kimia raksasa ini dan kita tidak melakukannya. tahu banyak bahan kimia di dalamnya, “kata rekan penulis senior Edward Kolodziej, seorang profesor di Divisi Ilmu & Matematika Tacoma UW dan Departemen Teknik Sipil & Lingkungan UW.

“Di sini kami mulai dengan campuran 2.000 bahan kimia dan berhasil sampai ke bahan kimia yang sangat beracun ini, sesuatu yang membunuh ikan besar dengan cepat dan kami pikir mungkin ditemukan di setiap jalan yang sibuk di dunia.”

Salmon Coho lahir di aliran air tawar. Setelah menghabiskan tahun pertama hidup mereka di sana, ikan-ikan ini melakukan perjalanan epik ke laut tempat mereka menghabiskan sebagian besar masa dewasanya. Beberapa – sekitar 0,1% – kembali ke aliran aslinya untuk bertelur, atau bertelur, sebelum mati. Tetapi para peneliti mulai memperhatikan bahwa, terutama setelah hujan lebat, salmon yang kembali sekarat sebelum mereka bisa bertelur. Pencarian coho-killer dimulai dengan menyelidiki kualitas air anak sungai, upaya multi-lembaga yang dipimpin oleh NOAA-Fisheries dan termasuk US Fish and Wildlife Services, King County, Seattle Public Utilities dan the Wild Fish Conservancy.

“Kami telah menentukan bahwa itu tidak dapat dijelaskan oleh suhu tinggi, oksigen terlarut rendah atau kontaminan apa pun yang diketahui, seperti tingkat seng yang tinggi,” kata rekan penulis senior Jenifer McIntyre, asisten profesor di Sekolah Lingkungan WSU, yang berbasis di Puyallup. . “Kemudian kami menemukan bahwa limpasan air hujan di perkotaan dapat menciptakan kembali gejala dan kematian akut. Saat itulah kelompok Ed mengulurkan tangan untuk melihat apakah mereka dapat membantu kami memahami apa yang terjadi secara kimiawi.”

Pertama tim mempersempit apa yang mungkin ada di limpasan air hujan di balik gejala tersebut. Para peneliti membandingkan air dari anak sungai di mana salmon terlihat sekarat untuk mencari tren umum. Semua sampel sungai mengandung bahan kimia yang terkait dengan partikel keausan ban. Selain itu, sebuah studi yang dipimpin oleh McIntyre menemukan bahwa larutan yang terbuat dari partikel keausan ban sangat beracun bagi salmon.

Tetapi partikel keausan ban adalah campuran dari ratusan bahan kimia yang berbeda, jadi tim memiliki tantangan ke depan: Bagaimana menemukan pelakunya?

Para peneliti memulai dengan membagi larutan partikel keausan ban sesuai dengan sifat kimiawi yang berbeda, seperti menghilangkan semua logam dari larutan. Kemudian mereka menguji berbagai solusi untuk melihat mana yang masih beracun bagi salmon di lab. Mereka mengulangi proses ini sampai hanya beberapa bahan kimia yang tersisa, termasuk salah satu yang tampak mendominasi campuran tetapi tidak cocok dengan apapun yang diketahui.

“Ada periode tahun lalu ketika kami berpikir kami mungkin tidak dapat mengidentifikasi ini. Kami tahu bahwa bahan kimia yang kami pikir beracun memiliki 18 karbon, 22 hidrogen, dua nitrogen, dan dua oksigen. Dan kami terus mencoba mencari tahu apa benar, “kata penulis utama Zhenyu Tian, ​​seorang ilmuwan peneliti di Center for Urban Waters di UW Tacoma. “Lalu suatu hari di bulan Desember, itu seperti bing! Dalam pikiran saya. Bahan kimia pembunuh mungkin bukan bahan kimia yang langsung ditambahkan ke ban, tetapi sesuatu yang berhubungan.”

Tian mencari daftar bahan kimia yang diketahui ada dalam karet ban untuk apa pun yang mungkin mirip dengan yang tidak mereka ketahui – memberi atau mengambil beberapa hidrogen, oksigen, atau nitrogen – dan menemukan sesuatu yang disebut 6PPD, yang digunakan untuk mencegah kerusakan ban. terlalu cepat.

“Ini seperti pengawet ban,” kata Tian. “Mirip dengan bagaimana pengawet makanan menjaga makanan agar tidak terlalu cepat rusak, 6PPD membantu ban bertahan dengan melindunginya dari ozon di permukaan tanah.”

Ozon, gas yang tercipta ketika polutan yang dipancarkan oleh mobil dan sumber kimia lainnya bereaksi di bawah sinar matahari, memutus ikatan yang mengikat ban. 6PPD membantu dengan bereaksi dengan ozon sebelum dapat bereaksi dengan karet ban, menghemat ban.

Tetapi ketika 6PPD bereaksi dengan ozon, para peneliti menemukan bahwa itu diubah menjadi beberapa bahan kimia, termasuk 6PPD-quinone (diucapkan “kwih-known”), bahan kimia beracun yang bertanggung jawab untuk membunuh salmon.

Bahan kimia ini tidak terbatas pada wilayah Puget Sound. Tim juga menguji limpasan jalan raya dari Los Angeles dan anak sungai perkotaan dekat San Francisco, dan 6PPD-quinone juga hadir di sana. Penemuan ini tidak mengejutkan, kata para peneliti, karena 6PPD tampaknya digunakan di semua ban dan partikel keausan ban kemungkinan ada di anak sungai dekat jalan yang sibuk di seluruh dunia.

Sekarang 6PPD-quinone telah diidentifikasi sebagai “senjata asap” di balik kematian coho di aliran air tawar, tim dapat mulai memahami mengapa bahan kimia ini sangat beracun.

“Bagaimana quinone ini menyebabkan toksisitas pada coho? Mengapa spesies salmon lain, seperti chum salmon, kurang sensitif?” Tanya McIntyre. “Kami harus banyak belajar tentang spesies lain mana yang sensitif terhadap air hujan atau 6PPD-kuinon di dalam maupun di luar wilayah Puget Sound.”

Salah satu cara untuk melindungi salmon dan makhluk lain yang hidup di anak sungai adalah dengan menangani air hujan sebelum sampai ke anak sungai. Tapi, sementara tes menunjukkan bahwa ada teknologi air hujan yang ramah lingkungan yang efektif untuk menghilangkan 6PPD-kuinon, hampir tidak mungkin membangun sistem perawatan untuk setiap jalan, tim menambahkan.

Pilihan lainnya adalah mengubah komposisi ban itu sendiri agar “aman untuk salmon”.

“Ban membutuhkan bahan kimia pengawet ini agar tahan lama,” kata Kolodziej. “Ini hanya pertanyaan tentang bahan kimia mana yang cocok untuk itu dan kemudian dengan hati-hati mengevaluasi keamanannya bagi manusia, organisme air, dll. Kami tidak yakin bahan kimia alternatif apa yang akan kami rekomendasikan, tetapi kami tahu bahwa ahli kimia sangat pintar dan memiliki banyak alat di kotak peralatan mereka untuk menemukan alternatif bahan kimia yang lebih aman. “

Penelitian ini didanai oleh National Science Foundation, Badan Perlindungan Lingkungan AS, Dana Gubernur Negara Bagian Washington, dan Program Pemantauan Regional untuk Kualitas Air di Teluk San Francisco.

Nomor hibah: NSF: 1608464 dan 1803240, EPA: # 01J18101 dan # DW-014-92437301

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Pengeluaran SGP