Специалисты Морского гидрофизического института (г. Севастополь) в рамках международного проекта отслеживают исследования, посвященные изучению микропластика в морской среде на территории нашей страны. Обзор выявил относительно высокий уровень загрязнения в Балтийском море, особенно по сравнению с бассейном Арктической зоны, и еще раз подтвердил необходимость разработки стандартизированных методик идентификации и отбора микропластика
Вопрос о распространении микропластика в Мировом океане возник на повестке дня около десяти лет назад. По-прежнему сохраняется реальная опасность для всех, кто обитает в водной среде и на ее поверхности. Изучение загрязнения морских бассейнов свидетельствует о воздействии микропластика на континентальные водные системы. Моря Атлантического океана, Тихого океана, Северного Ледовитого океана, омывающие территорию России, также становятся объектами экологической угрозы. Морехозяйственная деятельность, поступление пластикового мусора с побережий, существующие проблемы обращения с отходами производства и потребления наносят урон акваториям, побережьям морей и сопредельным водам.
Международный проект по гранту РФФИ “Идентификация и моделирование транспорта микропластика в прибрежной зоне под влиянием преобладающей атмосферной циркуляции” (2018-2020 гг.) был призван выяснить, сколько пластика копится в прибрежной зоне и как его переносом управляют ветра. Работа проходила совместно с зарубежными коллегами из Университета Аннамалай (г. Ченнаи, Индия) и Университета Катара, которые инициировали сотрудничество (д-р Вирасингам (S. Veerasingam). С российской стороны руководителем исследования выступил Андрей Владимирович Багаев, а в состав участников вошли сотрудники Морского гидрофизического института (г. Севастополь) и Института биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН (г. Севастополь). Сравнительный анализ, проведенный совместно с учеными из Атлантического отделения Института океанологии имени П.П. Ширшова (г. Калининград) и отражающий сведения о наличии микропластика в российских морях, опубликован в международном рецензируемом журнале ENVIRONMENTAL SCIENCE AND POLLUTION RESEARCH, 2021 (https://doi.org/10.1007/s11356-021-14183-z).
Андрей Владимирович Багаев – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Морского гидрофизического института (г. Севастополь)
Андрей Владимирович Багаев – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Морского гидрофизического института – рассказал, что именно выявил мониторинг научных статей по теме микропластика в морях России, в частности, какая обстоит нынешняя ситуация и какие моря наиболее подвержены загрязнению микропластиком, а также как разрозненность методик приводит к пробелам в исследованиях.
Чем вызван интерес к проведению анализа текущей ситуации в отношении пластикового загрязнения в морской среде и для чего послужит такая информация?
«В проведении такого анализа есть два аспекта. Во-первых, это наш, внутренний интерес, как исследователей, сравнить уровни загрязнения в нашем регионе (г. Севастополь) с тем, что наблюдается в других областях (Балтийское море, Арктика, Дальний Восток). На самом деле сначала вышла похожая работа по индийскому побережью, мы там были в соавторах, помогали коллегам с обобщением материалов. А в последней работе мы уже вместе смотрели на загрязнение пластиком в российских водах. Кроме того, подключили коллег из наиболее “опытной” и продвинутой лаборатории в АО ИО РАН (г. Калининград), по большому счету они подавляющее большинство полевых исследований и выполняли в свое время, так что мы непосредственно авторов статей зачастую и просили уточнить какие-то моменты.
Во-вторых, интерес внешний, для широкого круга читателей, коллег из других институтов. Из общения и, если хотите, благодаря интуиции мы понимали, что в 2019-2020 году уже стартовало множество проектов в России, которые касались пластика и микропластика. Но серьезных статей удалось найти крайне мало. На фоне пандемии, было такое “затишье перед бурей”, т.е. перед шквалом интересных исследований и публикаций, который нас ждет. И, на самом деле, они уже начали выходить, по Арктике, по Байкалу, и по Азовскому морю. Но когда мы писали наш обзор, в середине 2020 года ничего этого еще не было, и мы считали, что наша работа станет таким milestone, придорожным указателем. Мы надеемся, что наша статья поможет коллегам свериться с концентрациями, проверить методику отбора проб и т.п.», – пояснил Андрей Багаев.
На фото участники проекта из Индии (университет Аннамалаи, г. Ченнаи), профессор Рамадосс Венкатачалапати (в центре), доктор Гуганатан Логанатан (крайний слева) с коллегами из МГИ (г. Севастополь) во время визита в Россию. Руководитель проекта А.В. Багаев - третий слева, участник проекта А.И. Мизюк - второй слева. Фото сделано в МГИ во время рабочего совещания о перспективах дальнейшего сотрудничества.
Фото из архива Андрея Багаева
Исследователи провели обзор 32 работ, связанных с темой пластикового загрязнения воды и донных отложений российских морей, опубликованных в период с 2015 по август 2020 гг. по таким критериям, как методы отбора проб, процессы экстракции, методы идентификации, количество и характеристика микропластика. Большее число статей касается загрязнения Балтийского моря, поскольку, по замечанию Андрея Багаева, «на Балтике просто раньше всех появились лаборатории, которые занимаются исследованием пластикового загрязнения, измерениями, причем это активно публикующиеся ученые, т.е. их работы просто лучше видны при поиске».
В каком из российских морей или какого бассейна Атлантики, Арктики, Тихого океана зафиксирована наибольшая и наименьшая микропластиковая концентрация в морской среде?
«Балтика же и показала наивысшие концентрации просто потому, что там лучше смотрели. Наиболее чистыми можно считать Черное и Азовское моря, пока, во всяком случае. В новых работах появляются новые цифры, а в личных сообщениях мне несколько человек рассказывали о мусорных пятнах, т.н. “пластиковом супе”, но тут я пока не увижу сам или не прочитаю в серьезном журнале – не поверю.
“Наша” Арктика и краешек Тихого океана пока исследованы точечно, концентрации в воде сильно (на порядки) ниже пиковых значений в Балтике или, скажем, типичных уровней для Индии, Большого мусорного пятна, Средиземного моря, Китая. Могу добавить, что это зачастую становится поводом для скепсиса на научных конференциях, мол если у нас так “чисто”, то зачем вообще изучать этот пластик», – сообщил ученый.
Какой морской район наиболее подвержен антропогенному загрязнению?
«Насчет пляжей главный вывод в том, что пластик есть везде. Понимаете, даже на удаленных пляжах, без туристов и городов, если копнуть, или собрать пластик с поверхности, он уже там есть. И его количество будет расти», – уверен исследователь.
Какая отслеживается динамика загрязнения микропластиком в морях в течение 5 лет?
Карта приблизительного расположения исследованных акваторий и берегов. Цифры в синих кружках - количество опубликованных статей. Надписи на латинице - географические названия: курсивом показаны моря, упомянутые в статье (кроме Азовского).
«А вот о временнОй динамике пока говорить рано. Для этого нужно провести много раз измерения в одном и том же месте, и тем же методом, чтобы говорить об изменениях», – подчеркнул Андрей Багаев.
Что выявил обзор по методологии: какие на сегодняшний день существуют действенные методы или стандартизированные процедуры для идентификации и реальной оценки микропластиковых концентраций в морской среде?
«Общая методика более-менее одинаковая: просеяли или профильтровали, разделяем по плотности, окисляем в перекиси и кислоте, затем еще раз фильтруем и смотрим под микроскопом. Это наиболее простой путь, по которому идут многие. Со стандартизацией тут не очень хорошо, в том числе из-за того, что используются разные единицы измерения: штуки на литр, на квадратный метр, на килограмм веса и т.п. Сетки бывают разные. Но главная особенность – это идентификация частиц. Вроде бы по-хорошему нужно смотреть на спектры полимеров, но это долго, сложно и дорого, поэтому многие ограничиваются визуальным анализом. Ну, вроде как цветное и не растворилось в кислоте – значит пластик. Понятно, что тут есть простор для фантазии и неточностей. С другой стороны, есть и просто для разработки своих методик и для сепарации частиц, и для автоматического подсчета частиц и т.д.», – сообщил ученый.
Главные пробелы в изученных исследованиях по теме пластикового загрязнения воды и донных отложений российских морей, по замечанию Андрея Багаева, следующие: «несколько разношерстные методы отбора проб, недостаточное количество идентифицированных типов полимеров (по спектральному анализу, например), и отсутствие работ по биоте, т.е. по живым организмам».
На ваш взгляд, какое значение имеет разработка гармонизированных стандартов исследования микропластиковых концентраций в морской среде (в частности, методов отбора проб и идентификации) для решения разного рода исследовательских задач?
«Как в любой научной работе – это очень важно. Иначе невозможно сравнивать результаты. И, еще один важный нюанс, трудно ставить “обоснованный диагноз” тому или иному морю, или пляжу. А без надежного диагноза, некорректно будет давать рекомендации, кроме самых общих, типа “не надо мусорить!”», – считает Андрей Багаев.
Как вы оцениваете дальнейший рост такого рода публикаций, отражающих проблемы загрязнения микропластиком? Чем вызван живой интерес ученых к этой проблеме?
«Интерес вызван отчасти популярностью темы, низким “порогом вхождения”, но отчасти и многогранностью задачи. Смотрите, у нас есть Природа, т.е. что-то, где пластика не было, пока не пришли люди, и у нас есть пластик, который мы обнаруживаем почти везде. А дальше идет множество вопросов: а как он сюда попал? а как он разрушается? а кто его ест? а куда несут течения? а где он накапливается? а какой пластик опаснее? а что, если...? а как сделать, чтобы пластика не было? а как нам жить с грязными пляжами? и так далее. И тут ученые почти из любой области найдут применение своим навыкам, если всерьез зададутся одним из этих вопросов!», – убежден российский исследователь.
Актуальными остаются дискуссии о последствиях влияния микропластика на водные экосистемы, потому что нет единого комплекса точной количественной оценки масштаба и уровня загрязнения российских морских бассейнов. Мониторинг исследований отразил существующие методологические проблемы и складывающуюся обстановку в связи с наличием микропластика в прибрежно-морской среде.
