CC BY
35BIOLOGICAL SCIENCES
CONTENT OF MICROPLASTIC PARTICLES IN WATER IN THE UPPER AND MIDDLE
CURRENT OF THE NEVA RIVER
Kaurova Z.
PhD in Biological Sciences, St. Petersburg State University veterinary medicine (Associate Professor of the Department of Biology, ecology, histology)
СОДЕРЖАНИЕ МИКРОПЛАСТИКОВЫХ ЧАСТИЦ В ВОДЕ В ВЕРХНЕМ И СРЕДНЕМ
ТЕЧЕНИИ РЕКИ НЕВА
Каурова З.Г.
Кандидат биологических наук, Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины
(доцент кафедры биологии, экологии, гистологии)
Abstract
Particles of plastic waste less than 5mm in size, called microplastics, are found in the water of rivers and seas everywhere. Microplastics are bioavailable for most of the marine biota. In the body of aquatic organisms, they can cause physical damage, become sources of toxic effects as a result of the intake of monomers and various additives used in their production.
In 2020-2021. An assessment was made of the content of microplastic particles in the coastal areas in the upper and middle reaches of the Neva River up to the border of Saint Petersburg. At all observation locations on the coastal strip and in the water, microplastic particles were found. The concentration of microplastics in the water of the coastal zone increased in the direction from the source to the mouth and averaged 5.2 U / L.
Аннотация
Частицы пластиковых отходов величиной менее 5 мм., называемые микропластиком, обнаруживаются в воде рек и морей повсеместно. Микропластики биодоступны для большинства представителей морской биоты. В организме гидробионтов они могут вызвать физические повреждения, стать источниками токсического воздействия в результате поступления мономеров и различных добавок, используемых при их производстве.
В 2020-2021гг. Проводилась оценка содержания микропластиковых частиц на прибрежных участках в верхнем и среднем течении р.Нева до черты г.Санкт-Петербург. Во всех локациях наблюдения на береговой полосе и в воде обнаруживались частицы микропластика. Концентрация микропластика в воде прибрежной зоны возрастала по направлению от истока к устью и составляла в среднем 5.2 ед/л.
Keywords: microplastics, Neva river, pollution, water, coastal strip
Ключевые слова: микропластик, река Нева, загрязнение, вода, береговая полоса
Накопление и недостаточно быстрые темпы переработки отходов производства и потребления одна из наиболее насущных проблем современности. Пластиковое загрязнение является частью большой проблемы обращения с отходами. В последние десятилетия отмечается резкое увеличение производства изделий из различных видов пластика. Их общими характерными чертами являются длительный период разложения и относительно не продолжительный срок службы. Пластиковые отходы накапливается на свалках и мусорных полигонах, значительное количество попадает в почву и воду. Согласно аналитическим отчетам, в год в мире выбрасывают 2 млрд тонн твердых бытовых отходов, из которых пластиковые отходы составляют около 12 % [4,стр.1987].
Технические пластики часто включают в себя токсичные примеси, например, красители и огнестойкие добавки, которые с течением времени мо-
гут высвобождаться в окружающую среду при разрушении материалов [1, стр.53]. Гидролиз, фотолиз и воздействие микроорганизмов разрушают полимерную основу пластика, и он более активно подвергается выветриванию и деформациям, что приводит к образованию фрагментов различной величины, включая микроскопические[8, стр.15]. При распаде, например, полистирола выделяется бутадиен, который обладает сильным канцерогенным и мутагенным эффектом. При разрушении поликарбонатов выделяется бисфенол А, который негативно влияет на репродуктивные способности организмов.
Значительная часть пластмассового мусора, как указывалось выше, попадает в водные объекты, разрушается там под воздействием различных природных факторов и превращается в микропластик -фрагменты пластика величиной менее 5 мм[6,стр.5]. В составе хозяйственно-бытовых сточ-
ных вод, так же обнаруживается некоторое количество полимерных микрогранул, содержащихся в косметических и санитарных средствах. Микропластики биодоступны для большей части морских организмов. Они травмируют организм гидробион-тов, кроме того, обладают высокой сорбционной активностью в воде, в связи с чем существует высокая вероятность бионакопления и переноса по пищевой цепи целого ряда токсичных веществ, адсорбированных ими[5; 7, стр. 27].
Река Нева чрезвычайно важна для Санкт-Петербурга, особенно ее верхнее и среднее течение до черты г. Санкт-Петербурга. На ее акватории реализуются различные виды водопользования. Берега используются для рекреации. Ладожское озеро и река Нева входят в состав Западного рыбохозяй-ственного бассейна, кроме того отсюда значительная часть воды поступает в водозаборы Санкт-Петербурга.
Для того, чтобы оценить степень опасности микропластикового загрязнения р.Невы, необходимо прежде всего иметь информацию о его количестве. Целью данной работы является анализ количественного распределения микропластика в воде р.Невы до черты города Санкт-Петербург.
Пробы отбирались согласно общепринятым методикам на литорали в 10-15 м от берега, материал на каждой точке отбирался в 3 повторностях [2,стр.150]. Исследования проводились в период открытой воды весной, летом и осенью 20202021гг. в бухте Петрокрепость, в истоке р.Нева (г.Шлиссельбург) и местах впадения в нее крупных притоков - рек Мга, Ижора, Тосна. Пробы микропластика отбирались в воде сетью Джеди с диаметром ячеи 35мкм.
Концентрации микропластика в пробах воды р.
Для оценки загрязнения воды и донных отложений использовались рекомендации ЮНЕП[1, стр 41]. Учитывая антропогенное происхождение материалов, дающих начало микропластику в воде, оптимальным для человека и гидробионтов, согласно этим рекомендациям, является его полное отсутствие в воде открытых водоемов, как морских, так и пресноводных.
В местах отбора проб велся подсчет пластикового мусора на побережье по 10-20 квадратам площадью 1 м2.Полученный материал был проанализирован при помощи общепринятых методик [2,стр.155]. Подсчет пластиковых частиц проводился на световом микроскопе МИКМЕД-2 с увеличением Х40.
В ходе работ на всех исследуемых акваториях в воде обнаружены частицы микропластика диаметром от 0,1 мм до 5 мм. Пластик представлен преимущественно тонкими нитями, гранулами, осколками пластика неправильной формы, полиэтиленовыми фрагментами.
Минимальне количества микропластика фиксировали в открытой части бухты Петрокрепость -0,224±0,04 ед./л., что сопоставимо с данными ИНОЗ РАН, согласно которым в южных частях Ладожского озера концентрация этого загрязнителя достигает 0,8 - 2,4 ед./л [3,стр.49].
В зоне истока реки Нева, ( г. Шлиссельбург) в воде на литорали был обнаружен микропластик в количестве 4,94±0,4 ед./л. Ниже по течению его концентрация повышалась, и в среднем за период исследований в районе рек Мга и Тосна составляла 7,02±0,7 и 7,00±0,6 ед./л.соответственно. От места впадения реки Ижора до черты города Санкт-Петербург концентрация микропластика повышалась не значительно - 7,58±0,8 ед/л (табл. 1).
Таблица 1.
Невы до черты г. Санкт-Петербург в 2020-2021гг.
Локация Концентрация микропластика в воде, ед./л Концентрация пластического мусора на берегу, г/м2
бухта Петрокрепость 0,23±0,04 ед./л 140,3±0,07
г. Шлиссельбург 4,94±0,4 216,7±0,04
р. Мга 7,02±0,7 320,5±0,09
р. Тосна 7,00±0,6 322,0±0,01
р. Ижора 7,58±0,8 325,1±0,03
Таким образом,число микропластиковых частиц в пробах воды на литорали в истоке р.Нева (г. Шлиссельбург) значительно больше, чем в открытой части бухты Петрокрепость. Это можно связать с поступлением в чистые воды Ладожского озера значительного количества вод, содержащих пластиковые полимерные частицы из каналов г.Шлиссельбурга.
В реку впадают несколько каналов, проходящих через селитебную зону и принимающие частицы микропластика, поступающие с ливневым стоком.
Основное предприятие города Шлиссельбург — Невский судостроительно-судоремонтный завод. Направления деятельности предприятия — строительство, ремонт и техническое обслуживание флота. Завод является источником поступления пластиковых частиц различного состава и размера
в воду. Верфи и технические постройки завода выходят непосредственно к Неве, кроме того, в прибрежных водах находятся вспомогательные сооружения, способствующие задержке загрязненных вод у берега.
Увеличение числа пластиковых частиц в местах впадения крупных притоков можно связать с поступлением загрязненных вод в р. Нева. Реки Мга и Тосна, согласно данным Росгидромета РФ, является одними из самых загрязненных рек Ленинградской области (4 класс качества воды). Учитывая, что далее, на участке от впадения р. Тосна до черты г. Санкт -Петербург число пластиковых частиц в прибрежной зоне изменяется не значительно, можно предположить, что вклад этих притоков в загрязнение невских вод пластиковым мусором весьма существенно.
На распределение микропластика по акватории и концентрации его в береговой зоне оказывает влияние наличие высшей водной растительности и характер береговой линии. Значительная часть пластика попадает в воду с берегов. На побережье всех локаций отбора проб, были обнаружены пластиковые фрагменты различного происхождения, относящиеся к разным размерным категориям ( от 0,1мм до 40 сантиметров). Характер распределения пластикового мусора на берегу был сходен с таковым в воде.
Таким образом, загрязнение микропластиком воды р. Нева до черты г. Санкт-Петербурга определяется смывом пластиковых частиц с берегов и привнесением их с крупными и загрязненными притоками.
В России в настоящий момент пока нет законодательных актов, нормирующих содержание микропластика в воде, не определена его предельно допустимая концентрация. Современные фильтры не могут обеспечить полную очистку от микроскопических частиц пластика. Со сточными водами он рано или поздно попадает в воду природных водоемов. Таким образом,учитывая, что пластиковых частиц в норме в воде рек быть не должно, можно считать, что наличие в верхнем и среднем течении р.Нева этого загрязнителя вызывает настороженность, тем более, что на этих участках происходит формирования вод, поступающих в водозаборы Санкт-Петербурга.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Баженова Е., Богомолова А., Вильчинская С., Гаврикова К.,. Демидова О, Дианова М., Жуков А., Козловских И., Летюхина М., Силакова Л. Пластиковый мусор и микропластик в Мировом океане. Глобальное предостережение и исследование, призыв к действиям и руководство по изменению направления политики. ЮНЕП, 2016, Найроби / UNEP (2016). Marine plastic debris and microplastics - Global lessons and research to inspire action and guide policy change. United Nations Environment Programme, Nairobi. — 2016.Р.189
2. ЗЗобков М.Б., Есюкова Е.Е. Микропластик в морской среде: обзор методов отбора, подготовки и анализа проб воды, донных отложений и береговых наносов // Океанология. 2018. №1. C. 149-157
3. Поздняков Ш.Р., Иванова Е.В. Оценка концентраций частиц микропластика в воде и донных отложениях Ладожского озера // Региональная экология. 2018. № 4. C.48-52.
4. 7Barnes D.K.A., Galgani F., Thompson R.C., Barlaz M. Accumulation and fragmentation of plastic in global environments. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 2009. vol. 364. no. 1526. P. 1985-1998. DOI: 10.1098/rstb.2008.0205
5. 8Hanke G., Galgani F., Werner S., Oosterbaan L., Nilsson P., Fleet D., Kinsey S., Thompson R., Palat-inus A., Van Franeker J. A., Vlachogianni T., Scoullos M., Veiga J. M., Matiddi M., Alcaro L., Maes T., Kor-pinen S., Budziak A., Leslie H.; Gago J., Liebezeit G. Guidance on monitoring of marine litter in European Seas. Publications office of the European Union. 2014. [Электронный ресурс]. URL: https ://op.europa. eu/en/publication-detail/-/publication/76da424f-8144-45c6-9c5b-78c6a5f69c5d/language-en (дата обращения 02.10.2020)
6. 9Hanke G., Galgani F., Werner S., Oosterbaan L. et al. MSFD GES technical subgroup on marine litter. Guidance on monitoring of marine litter in European Seas.- Luxembourg: Joint Research Centre-Institute of Environment and Sustainability, Publications office of the European Union, 2013. Р.1-13
7. 12 Lusher, A.L.; Hollman, P.C.H.; Mendoza-Hill, J.J. Microplastics in fisheries and aquaculture: status of knowledge on their occurrence and implications for aquatic organisms and food safety // FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper. No. 615 — 2017, Rome. P.147
8. Vuola A. Review of existing policies and research related to microplastics - Summary for Policy Makers // FanpLESStic-sea — 2019.Р.20
