ПИЛОТНЫЙ ПРОЕКТ ПО ИЗУЧЕНИЮ МИКРО-ПЛАСТИКА В РУССКОЙ АРКТИКЕ
Авторы:
1.
Дальневосточный федеральный университет (г. Владивосток)
Россия
Россия
2.
Ассоциация «Морское наследие: исследуем и сохраним» (г. Санкт- Петербург)
Россия
Россия
Тип:
Статья конференции
Опубликовано:
06.01.2019
Классификаторы:
УДК 504.064.2:502.34
ББК 26 Науки о Земле
BISAC NAT010000 Ecology
BISAC NAT045050 Ecosystems & Habitats / Coastal Regions & Shorelines
BISAC NAT025000 Ecosystems & Habitats / Oceans & Seas
BISAC NAT045030 Ecosystems & Habitats / Polar Regions
BISAC SCI081000 Earth Sciences / Hydrology
BISAC SCI092000 Global Warming & Climate Change
BISAC SCI020000 Life Sciences / Ecology
BISAC SCI039000 Life Sciences / Marine Biology
BISAC SOC053000 Regional Studies
BISAC TEC060000 Marine & Naval
ББК 26 Науки о Земле
BISAC NAT010000 Ecology
BISAC NAT045050 Ecosystems & Habitats / Coastal Regions & Shorelines
BISAC NAT025000 Ecosystems & Habitats / Oceans & Seas
BISAC NAT045030 Ecosystems & Habitats / Polar Regions
BISAC SCI081000 Earth Sciences / Hydrology
BISAC SCI092000 Global Warming & Climate Change
BISAC SCI020000 Life Sciences / Ecology
BISAC SCI039000 Life Sciences / Marine Biology
BISAC SOC053000 Regional Studies
BISAC TEC060000 Marine & Naval
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
микропластик, Арктика, Земля Франца-Иосифа, прибрежно-морская зона, загрязнение
Аннотация (русский):
Пластик в настоящее время является не только самым распространенным материалом, используемым практически во всех отраслях жизнедеятельности человека, но и в силу своей специфичной структуры стал создавать проблему, связанную с загрязнением окружающей среды. И как показывают исследования, проводимые в различных регионах мира, не только обычные пластиковые отходы представляют угрозу для экосистем, их побочные продукты, так называемый микропластик. В России, а тем более в арктических водах, исследование этого вопроса находится в стадии становления, тем не менее, системные исследования проводятся с 2014 года. Так, прибрежно-морская зона юга Дальнего Востока является модельным регионом, где отрабатываются методические подходы к изучению микропластика, изучается его распределение и качественный состав в прибрежных акваториях, береговом грунте, речных системах. В 2017 году во время экспедиции, организованной Ассоциацией «Морское наследие: исследуем и сохраним», были выполнены пионерные работы по обследованию прибрежно-морской зоны островов Земли Франца-Иосифа с целью выявления и оценки масштабов загрязнения макропластиком. Качественный анализ был проведен на базе Дальневосточного федерального университета, в результате чего установлено, что микропластик в незначительном количестве, но все же встречается как в прибрежной акватории, так и в береговом грунте. Спектральный анализ полученных образцов показал, что большая часть вытянутых частиц микропластика соответствуют сополимеру с 60% полиэстера и 40% нейлона, другая часть вытянутых волокон соответствует полипропилену. Часть наиболее мелких частиц представляло собой полимеры на основе винилхлорида и его сополимеров.
Пластик в настоящее время является не только самым распространенным материалом, используемым практически во всех отраслях жизнедеятельности человека, но и в силу своей специфичной структуры стал создавать проблему, связанную с загрязнением окружающей среды. И как показывают исследования, проводимые в различных регионах мира, не только обычные пластиковые отходы представляют угрозу для экосистем, их побочные продукты, так называемый микропластик. В России, а тем более в арктических водах, исследование этого вопроса находится в стадии становления, тем не менее, системные исследования проводятся с 2014 года. Так, прибрежно-морская зона юга Дальнего Востока является модельным регионом, где отрабатываются методические подходы к изучению микропластика, изучается его распределение и качественный состав в прибрежных акваториях, береговом грунте, речных системах. В 2017 году во время экспедиции, организованной Ассоциацией «Морское наследие: исследуем и сохраним», были выполнены пионерные работы по обследованию прибрежно-морской зоны островов Земли Франца-Иосифа с целью выявления и оценки масштабов загрязнения макропластиком. Качественный анализ был проведен на базе Дальневосточного федерального университета, в результате чего установлено, что микропластик в незначительном количестве, но все же встречается как в прибрежной акватории, так и в береговом грунте. Спектральный анализ полученных образцов показал, что большая часть вытянутых частиц микропластика соответствуют сополимеру с 60% полиэстера и 40% нейлона, другая часть вытянутых волокон соответствует полипропилену. Часть наиболее мелких частиц представляло собой полимеры на основе винилхлорида и его сополимеров.
Ключевые слова:
микропластик, Арктика, Земля Франца-Иосифа, прибрежно-морская зона, загрязнение
микропластик, Арктика, Земля Франца-Иосифа, прибрежно-морская зона, загрязнение
Пластиковые изделия используются повсеместно, что связано с их прочностью, износостойкостью, невысокой стоимостью и биоинертностью. Ежегодно отмечается рост объемов производства, 2/3 которого составляют предметы одноразового использования и упаковочные материалы. Наряду с увеличением спроса на пластик актуализируется проблема, связанная с накоплением отходов. Наиболее распространенными полимерами являются полиэтилен (PE), полипропилен (PP), полистирен (PS), полиэтилен терефталат (PET) и поливинилхлорид (PVC). Эти вещества все представлены в структуре мусора, регистрируемого как в береговой зоне, так и на морской акватории. Исследования показали, что около 60 % мусора представлено отходами пластика, при этом более 80 % источников загрязнения прибрежно-морской зоны имеют сухопутное происхождение (прежде всего рекреационная деятельность). Из морских источников следует отметить рыбный промысел, доля отходов которого в структуре мусора составляет около 20 %. Здесь широко представлены полиолефины (РЕ и РР) и нейлоны, использующиеся для изготовления снастей [1, 2, 3]. Помимо собственно отходов пластика в последние годы угрозой стал так называемый микропластик. Этот термин, так же, как и термин «морской мусор» уже прочно укрепился в научной среде. Экспериментальным путем установлено, что пластмассы относительно быстро разлагаются в морской среде под действием природно-климатических факторов [4]. Активные исследования микропластика проводятся с 2014 года на базе Дальневосточного федерального университета [5]. Следует отметить, что концентрация загрязняющих веществ и источники их поступления в прибрежно-морскую среду в России по сравнению с другими регионами существенно различается. И то, что микропластик является международной проблемой жители России даже и не подозревают, акцентируя внимание лишь на относительно крупных пластиковых объектах. В России нет специального законодательства, рассматривающего вопросы мусора в прибрежно-морской зоне и в морских акваториях в целом, в отличие, например, от стран юго-восточной Азии, где загрязнение пластиком поверхности, толщи и донных субстратов регулируется на государственном уровне. В 2017 году впервые были проведены исследования совместно с ассоциацией «Морское наследие: исследуем и сохраним», в результате чего были взяты пробы берегового грунта и морской воды в прибрежно-морской зоне Земли Франца-Иосифа. Отбор осуществляется методом траления планктонной сетью со стаканом с маломерного судна в течение 10 минут на каждом пункте мониторинга. Таким образом, с учетом размеров сети, скорости движения судна и времени отбора, объем прокачанной воды составил около 10 куб. метров. Далее поднятая сеть дополнительно промывалась забортной водой для сбора микропластика с ее стенок. Весь загрязнитель при этом скатывался в металлический стакан, которым заканчивается сеть. Полученная проба помещалась в маркированную емкость для определения качественного состава собранного микропластика. Отбор берегового грунта осуществлялся методом конверта (в литоральной зоне обозначается квадрат со стороной 1 м, из углов и центра отбирается по 200 гр. грунта), собранный грунт помещен в тару (пластиковый пакет или емкость) и промаркирован. В результате отбора было получено 2 концентрированные пробы воды и 14 проб грунта. Качественный анализ проб проведен на базе Наноцентра Дальневосточного федерального университета с использованием методов инфракрасной микроскопии (ИК) и спектрофотометрии. С помощью ИК-микроскопа Shimadzu AIM-8800 фиксировали размерный состав. Далее полученные образцы анализировали на ИК-спектрофотометре IRTraser-100 с приставкой НПВО (нарушенное полное внутренне отражение) Quest горизонтального типа (Shimadzu, Япония) с диапазоном измерений от 400 до 4000 см- 1 и разрешением 2 см- 1 . Идентификация проводилась автоматическим сравнением с библиотекой спектров (STJ-Europe Spectral Database, Германия). Практически все пробы характеризовались наличием пластиковых частиц. Анализ спектров показал, что большая часть вытянутых частиц микропластика соответствуют сополимеру, включающему 60% полиэстера и 40% нейлона (образец 1), другая часть вытянутых волокон соответствует полипропилену (образец 2). Часть окрашенных частиц, флюоресцирующих в УФ, оказались природного происхождения и представляли собой частички янтаря. Часть мелких частиц представляла собой полимеры на основе винилхлорида и его сополимеров (образец 6). Также были идентифицированы полистерен, полиэстер и поливинилиденхлорид. Для многих выделенных частиц характерно обрастание микроводорослями, и в таких случаях появлялись дополнительные пики в ИК спектрах, соответствующие белкам и полисахаридам. Таким образом, следует констатировать, что большинство обнаруженных частиц микропластика включают опасные для окружающей среды соединения. Проведенные исследования показали, что, учитывая общемировые тенденции, для русской Арктики проблема микропластика также может стать актуальной. Однако в настоящее время имеющихся данных недостаточно для оценки загрязнения как береговых грунтов, так и прибрежных акваторий. Исследования в данном направлении будут продолжены
1. Eubeler, J.P., Zok, S., Bernhard, M., Knepper, T.P., 2009. Environmental biodegradation of synthetic polymers I. Test methodologies and procedures. Trend. Anal. Chem. 28 (9), 1057-1072.
2. Hinojosa, I., Thiel, M., 2009. Floating marine debris in fjords, gulfs and channels of southern Chile. Mar. Pollut. Bull. 58, 341-350.
3. Klust, G., 1982. Netting Materials for Fishing Gear, second ed. Fraham, Surrey, Fishing News Books Ltd., UK.
4. Tanaka, K. & Takada, H. 2016. Microplastic fragments and microbeads in digestive tracts of planktivorous fish from urban coastal waters. Sci. Rep., 6: 34351. doi: 10.1038/ srep34351.
5. Козловский Н.В., Блиновская Я.Ю. Микропластик - макропроблема мирового океана // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2015. - № 10-1. - С. 159-162.
