1. Introduzctione

3. Definiztione e and chemical composizione chimica delletion of tire and road wear particelle di pneumatici e usura stradaleles 

Figurae 1.. Donut Gcharafico a ciambella relativo allat of the average percentage composizione percentuale media dei battistrada degli pneumatici per auto. I dati provengono dalla lettion of car tire treads. The data comes from the literatura [ 37 e [37, 38 38].

GommRubbe: i crs: Componenti sono tipicamente costituiti da miscele di gomma stis typically consist of blends of styrene-butadiene rubber (SBR), come polisuch as polybutadiene (PBD), e gommaand isoprene rubber (IR), precursore della gomma to naturale rubber (NR), miscelate con nerofumo oblended with carbon black or silice (come agente rinforzante /riempitivo), oli (come ammorbidenti ed estensori) e prodotti chimici indurentia (as a reinforcing agent/filler ), oils (such as softeners and extenders), and hardening chemicals. 

POrodotti chimici organici: l'acido benzoico (BZA) e laganic chemicals: Benzoic acid (BZA) and N-nitrosodifenilamminaphenylamine (NDphA) ritardano la etard combustione e rallentano il and slow down the curing processo di vulcanizzazione [ 34 [34]. Diammine e cere sono utilizzate anche come s and waxes are also used as antidegradanti das from oxidizing agenti ossidanti (ossigeno o ozono) e dal calore [ 41 s (oxygen or ozone) and from heat [41, 42 42]. 

MHeavy metalli pesantils (HM): etrace elementi in traccia come s such as Zn, Al, Fe, Cd, Cr, Ni, Hg e Cu sonoand Cu are presenti sui TRWP [ 43 on TRWPs [43]; dias a conseguenza, l'usura degli pneumaticiresult, tire wear contribuisce al rilascio di HM nell'ambiente. Circa l'1% di ossido di zinco tes to the release of HMs into the environment. Approximately 1% zinc oxide (ZnO) viene utilizzato comeis used as a catalizzatore per yst to vulcanizzare le mescole di gomma, trasformandole in materia altamenteze rubber compounds, transforming them into highly elastica; di conseguenza, le TRWP sono matter; as a result, TRWPs are considerate tra le principali fonti di Zn nell'ambiente [ 53 ed to be among the major sources of Zn in the environment [53]. 

CarFiche: la maggior parte deillers: Most of the tread componenti del battistrada di uno pneumatico è costituita da cariche, principalmentes of a tire are fillers, mainly carbone nero black (22–40%) finemente poly pulverizzato pered by incomplete combustione incompleta e aggiunto per rendere il pneumatico and added to make the tire resistente ai raggi UV. Negli ultimi anni, il ant to UV rays. In recent years, carbonio è talvolta sostituito da sfere di vetro is sometimes replaced by nanometriche dier glass spheres of silice, che conferiscono al battistrada una forte adesione ea, which gives the tread strong adhesion and resistenza allo strappo, al calore e all'invecchiamento [ 13 ance to tearing, heat and aging [13].

3. DestEnvino ambientale delle TRWronmental fate of TWRPs

3.1. Vie di tTrasporto ensport and deposizionetion pathways

Figurae 2. Percathways orsi di trasportof the transport, deposizione e destino delle TRWP in ambienti come suoli, atmosfera, acque refluetion, and fate of TRWPs in environments such as soils, the atmosphere, wastewaters, sedimenti e acqua dolces, and freshwater [ 13 , 60 , 61]. LaMost maggior parte dellof the TRWP sis accumula nel suolo superficialete in the topsoil (67%), mentre durante gli eventi temporaleschi finiscono perwhile during storm events, they end up accumularsi nelle acque reflueting in wastewater (30%) attraverso le fognature del manto stradale, dove vengono trasportate e sithrough road surface sewers, where they are transported and accumulano in acque dolci come fiumi e laghi, depositandosi neite in freshwater such as rivers and lakes, settling in sedimentis (18%) o rimanendo in superficir remaining on the surface (12%); solo una piccola frazione delle 'only a small fraction of the ‘fine particelle fini' finisce nell'atmosferales’ end up in the atmosphere (3%), ma sono anche le più instabili, in quanto possono depositarsi dopo molto tempo ed essere risospese o non esserlo affatto. I percorsi dibut they are also the most unstable, as they can settle after a long time and be resuspended or not at all. The pathways of accumulo negliation in organismi attraverso la s through respirazione, l'alimentazione o il bere sono potenzialmente praticabili, il che rende questi TRWPtion, feeding, or drinking are potentially viable, which makes these TRWPs particolarmente pericolosi e infidiularly dangerous and treacherous.

3.2. Proc Dessi di degradaziongradation processes

LaThe degradazione delle TRWPtion of TRWPs ( Figurae 3 ), che dipende dalla suscettwhich depends on the susceptibilità dei processi di foy of photodegradazione etion and biodegradazionetion processes [ 32 ], presenta un tasso di ds a degradazione dello 0,15% al ​​giorno tion rate of 0.15% per day [ 69 ].

Figurae 3. Diagramma relativo ai principaling to the main degradative processi degradativi in ​​cui sono coinvolte le TRWP es in which TRWPs are involved [ 32 , 78 , 79 , 80 ]. I processi di foThe photodegradazione delle gomme sonotion processes of rubbers are minimi e non forniscono informazionial and do not provide quantitative, mentre i processi di information, while biodegradazione dipendono dal tipo di tion processes depend on the type of monomero coinvolto involved (cis-1,4-isoprene o cisr cis -1,4-poliybutadiene) e dalle condizioni diand the laboratorioy conditions.

3.3. Ma Envircatori ambientali dionmental Markers of TRWPs

Elastomeris come lo stirene-such as styrene–butadiene (SBR) o la gomma r naturale rubber (NR) possono essere usati come mcan be used as a marker perto identificare TRWPy TRWPs in diversi ambientifferent environments [ 34 , 66 , 69 , 70 ]; infatti, il 70% e il 75% di SBR edeed, 70% and 75% of the SBR and NR prodotti a livellouced globale sono rispettivamente totalmente impiegati nellally are totally employed in the produzione di pneumaticiction of tires, respectively [ 42 ].

I BT, utilizzati comes, used as vulcanization acceleratori di vulcanizzazione nei s in tread manufacturing processi di produzione del battistradaes [ 77 ], sono marcatori ambientali aggiuntivi per ilare additional environmental markers for monitoraggio dei TRWP nel suolo o nei ing TRWPs in soil or sedimenti [ 34 , 64 , 65 , 73 , 76 , 83 ]. I principali BTThe main BTs includonoe 24MoBT (2-(4-morfolinipholinyl) benzotiazolohiazole), HOBT (2-idrossihydroxybenzotiazolo) ehiazole), and NCBA (Ncicloesiyclohexyl-2-benzothiazolamina); tuttavia, l'uso dei BT neie); however, the use of BTs in industrial processi industriali è diminuito in meno di due secolies has decreased in less than two centuries [ 65 ]; inoltre, i BT rilevati nell'ambiente potrebbero avere addition, BTs detected in the environment could have different origini diverse, come i prodotti antigelo s, such as antifreeze products [ 34 ].

UOno dei marcatori ambientali più utilizzati nell'e of the most used environmental markers in the identificazione delle TRWP è sicuramente lo Zn, proveniente dallo ZnO utilizzato cometion of TRWPs is certainly Zn, coming from the ZnO used as a catalizzatore nei processi diyst in the tread vulcanizzazione del battistradaation processes [34 , 53 , 84 , 85 , 86 ] 34,53,84,85,86]. NonoDestante il suo ampio utilizzo, Zn sembra essere il marcatore ambientale piùpite its wide use, Zn appears to be the most generalista di TRWP, con diverse fonti di environmental marker of TRWPs, with it having different emissione ed essendo sources and being solubile in particolato, restituendo gradienti di contenutoulates, returning less precise verticali e orizzontali meno precisi, che possono sottostimare la reale and horizontal content gradients, which may underestimate the real concentrazione di TRWP nell'ambiente.tion of TRWPs in the environment [84 ]. Sebbene lo Zn possa sembrare un marcatore Although Zn may appear to be a generico, sono stati sviluppati metodi per marker, methods have been developed to quantificare lo Zn oy extractable organico estraibile come marcatore di TRWP Zn as a marker of TRWPs in varieous environmental matrici ambientalies [ 84].

4. Toxicity Effetti di tossicità su fauna e piante edafichects on Edaphic Fauna and Plants

4.1. L Earthwombrichirms

PRer quanto riguarda i lombrichigarding earthworms, Enchytraeus crypticus, Eisenia andrei, eand Eisenia fetida sono sthative recentemente utilizzati per la valutazione degli effetti delle TRWP da sole oly been used for the effect assessment of TRWPs alone or in miscela con altre sostanze, mostrando spesso risultatixtures with other substances, often showing ambiguious results [ 64 , 68 , 96 , 97 ].

È stEato anche dimostrato che i lombrichi ingeriscono particelle di pneumaticirthworms have also been shown to ingest tire particles, modificandone la superficie e favorendo il rilascio di Zn nel tratto digerente, sottolineando, ancora una volta, come lying their surface and promoting the release of Zn in the digestive tract, again underlining how the particelle svolgano un ruolo les play a cruciale come percolato [ 97 role as a leachate [97]. ]It .is È probabile che, per la semplicità morfle that, due to the morphologica del tubo digerente, il tempo di ritenzione di questl simplicity of the digestive tract, the retention time of these particelle sia breve [ 101 les is short [101]; tuttahowevia, l'er, ingestione può may alterare la diversità gut microbica intestinale, che potrebbe cambiare la fial diversity, which could change physiologia e la y and stress resistenza allo stress nel tempo [ 97 ance over time [97]. 

4.2.  Nematodies

In the lettiteratura, l'unico studio condotto sule, the only study conducted on the nematode Caenorhabditis elegansCaenorhabditis helega dimostrato che la tossicità delle TRWP può dipendere dal tempo di esposizione e dalns demonstrated that the toxicity of TRWPs may depend on the exposure time and the aging periodo di invecchiamento dei suoli of the contaminatied soils, alterando la sopravvivenza, la crescita e la covata [95ing survival, growth and brood [95]. ]In . Nshort-tei test a breve termine su C. elegansrm tests on C. elegans, èit stato osservato che i suoli invecchiati (suolowas observed that aged soils (soil incubato coned with TRWP per 30 e 75 giorni) hanno mostrato effetti sulla crescita e sulla dimensione della covata a for 30 and 75 days) showed effects on growth and brood size at 1 mg/kg dw, mentre gli stessi effetti nei suoli nonwhile the same effects in soils not incubati con TRWP si verificano aed with TRWP occur at 100 mg/kg e 10.000 rispettivamente mg/kg. Allo stesso modo, i test di esposizione a lungo termine hanno mostrato effetti precoci sulla sopravvivenza già dal 6° giorno (10.and 10,000 mg/kg, respectively. Similarly, long-term exposure tests showed early effects on survival as early as day 6 (10,000 mg/kg) nei suoli invecchiati, piuttosto che dall'8° giorno in aged soils, rather than day 8 (10 mg/kg) nei suoli non invecchiati. Gli autoriin unaged soils. The authors suggeriscono che l'aumento della tossicità nei suoli invecchiati dipende da un aumento del percolato di sostanze chimiche. Tra queste sostanze, lst that the increase in toxicity in aged soils depends on an increase in the leachate of chemicals. Among these substances, the concentrazioni ditions of metalli lisciviati nelle acque interstiziali potrebbero non mostrare una variaziones leached into pore waters may not show significativa tra i trattamenti, dimostrando che la presenza di HM potrebbe non essere la causa principale dell'elevata tossicità misurata; al contrario,95 ]. Per nt variation between treatments, demonstratingli autori, non è da escludere che questi valori possano dipendere dalla bassa concentrazione di origine dei metalli nel battistrada del pneumatico, da un pH del terreno troppo alto o da un periodo di esposizione troppo breve [ 95 ] .

4.3. Collemboli

Collembolthat the presence of HM may not be the root cause of the high come Folsomia candida measono spesso utilizzati nei test ecotossicologici relativi alla contaminazione del suolo, essendo organismi di alto valore ecologico e facili da coltivare in condizioni di laboratorio. In letterred toxicity; on the contratura, l'esposizione a TRWP in F. candida y,95]. For thae mostrato effetti diversi. Nello studio di Selonen et al. [ 68 ], le conauthors, it centrazioni nominali di esposizione delle sole particelle di pneumatici da 0 a 15.000 mg/kg dw hanno mostrato una tendenza decrescente nella sopravvivenza e nella riproduzione, ma non in modo significativo. Nello studio di Kim et al. [ 62], d'altra parte, innot be excluded that these values may depend on the low TRWP sembrano ridurre il tasso di crescita nei collemboli allariginal concentrazione di 10.000 mg/kg dw, probabilmente a causa dell'ingorgo dei pori del suolo, che stimola i collemboli a spendere più energia nel movimento o ad espellere le particelle ingerite; inoltre, i tassi di riproduzione sembravano diminuire nei trattamenti TRWP, anche se non in modo statisticamente significativo. È stato anche dimostrato che i collemboli li ingeriscono, mostrando il potenziale ruolo della tossicità delle particelletion of the metals in the tire tread, on too high a soil pH or on too short an exposure period [95].

4.3. Springtails

Springtails such as Folsomia candida are often used in ecotoxicological tests related to soil contamination, being organisms of high ecological value and easy to cultivate under laboratory conditions.

In the literature, exposure to TRWP in F. candida has shown different effects. In the study by Selonen et al. [68], nominal exposure concentrations of tire particles alone from 0 to 15,000 mg/kg dw showed a decreasing trend in survival and reproduction, but not significantly. In the study by Kim et al. [62], on the other hand, TRWPs appear to reduce the growth rate in springtails at a concentration of 10,000 mg/kg dw, probably due to soil pore engorgement, which stimulates springtails to expend more energy in moving or to expel the ingested particles; furthermore, reproduction rates appeared to decrease in TRWP treatments, although not statistically significantly. Springtails have also been shown to ingest them, showing the potential role of particle toxicity.

4.4. Woodlice

Woodlice èare uan importante edaphic organismo edafico nella lettiera e viene utilizzato come in leaf litter and are used as a test specie di prova negli studi di ecotossicità ed ecofis in ecotoxicity and ecophysiologia [ 102 y studies [102, 103 103]. PeFor i collemboli primaverili, nello studio diwoodlice, in the study by Selonen et al. [ 98 98], l'the effetto della miscelazione di clorpict of mixing chlorpyrifos con with low and high concentrazioni basse e alte di tions of tire particelle di pneumatico ha ridotto lales reduced mortalità e l'y and interferenza sull'acetilcce on acetylcholinesterasie (AchE) in Porcellio scaberPorcellio scaber, dimostrando una ridotta biodisponibilità del clorpiemonstrating reduced bioavailability of chlorpyrifos da parte delle TRWP. L'by TRWPs. AChE, un enzima coinvolto nellaan enzyme involved in neurotransmissione nel sistema nervoso c in the cholinergico, è un bersaglio per neuroinibitori nervous system, is a target for specifici e non and nonspecifici, come composti neuroinhibitors, such as organici e and inorganici; poiché Zn e BT sono compounds; since Zn and BT are presenti in alte in high concentrazioni, è probabile che inibiscano l'attività dell'AChE [ 98 tions, they are likely to inhibit AChE activity [98].

4.5. ImpiPlantis

È TRWPstato dimostrato che i TRWP influenzan have been shown to negativamente la crescita delle pianteely affect plant growth by inducendo un'ing an alterazione dell'attività fotosintetica e della composizione poliftion of photosynthetic activity and polyphenolica, modificando il pH del suolo e composition, changing soil pH, and modificando laying litter respirazione della lettiera e i processi dition and decomposizione [ 62 tion processes [62, 100 100]. I

Allium porrum seemi di Allium porrum ds, uona volta ce sterilizzati (soluzione allo 0,5% di ed (0.5% NaClO-candeggina pebleach solution for 10 min e 70% di etanolo peand 70% ethanol for 40 s) eand germinati in suoli ed in TRWP-contaminati da TRWP, in uned soils, in a range diof 0–160.,000 mg/kg secondo una paccording to a stepwise progressione per step di 10. of 10,000 mg/kg, ha mostrato una riduzione della crescita fogliare e radicale già ait showed a reduction in leaf and root growth already at concentrazioni di 10.tions of 10,000 mg/kg, con questawith this stabilizzazione intorno a 60.zing around 60,000 mg/kg [ 100 ] 100]. Laitter decomposizione della lettiera, costituita da bustine di foglie di tètion, consisting of tea leaf sachets (Lipton Green Tea, Sencha Exclusive Selection), è leggermente aumentata a basseslightly increased at low TRWP concentrazioni di TRWP, ma ha invertito la sua tendenza ations, but reversed its trend at concentrazioni > 60.tions > 60,000 mg/kg, diminuendo leggermente, sottolineando come la ecreasing slightly, underlining how the presenza dice of TRWP alteri profondamente la profoundly alters the biogeochimica cicli e tassi di demical cycles and rates of soil decomposizione del suolo [ 100tion [100]. InFurthermoltre, il tasso dire, the soil respirazione del suolo, così come il pH ei livelli di Zn lisciviati, hanno tion rate, as well as pH and leached Zn levels, continuato ad aumentare fino alla fine deled to increase until the end of the test [ 100 100]. L'The increaumento di Zn lisciviato sembra essere uno dei principalise of leached Zn seems to be one of the main disturbing elementi di disturbo per la crescita delle piante, ma la sua biodisponibilità ès for plant growth, but its bioavailability is influenzata da ced by abiotic parametri abiotici, come ilers, such as pH; infatti i fact heavy metalli pesanti sono facilmente assorbiti a pH acido, mentre il loro assorbimento è già inibito a pH più alcalini. È quindis are easily absorbed at acid pH, while their absorption is already inhibited at more alkaline pH. It is therefore importante conoscere le to know the abiotic condizioni abiotiche del suolo per capire come lations of the soil to understand how TRWP contaminazione da TRWP influisce suition affects soil processi del suolo e sull'es and plant homeostasi delle piantes.