Типы и источники микропластика
Микропластик можно разделить на две основные группы — первичный и вторичный. Первичный микропластик возникает при износе автомобильных шин и некоторых видов дорожного покрытия и краски (например, на велодорожках). По некоторым данным, около ⅔ всего первичного микропластика смывается с дорог. Еще примерно 25% попадает в канализацию при каждой стирке синтетических тканей, от которых отслаиваются сотни тысяч микроволокон. Наконец, небольшие частицы неизбежно теряются во время производства пластика. Кроме того, в косметику (например, в зубную пасту и гели для душа) и в промышленные чистящие средства для лучшего эффекта часто добавляют мелкие пластиковые гранулы. Во время использования они смываются в канализацию вместе со сточными водами.
Вторичный микропластик появляется из крупного пластикового мусора. Когда пакеты, одноразовую посуду, бутылки и прочие отходы выбрасывают, они постепенно под действием солнечного света и воды распадаются на все более мелкие кусочки, сохраняя при этом свою молекулярную структуру.
Микропластик включает в себя разные типы полимеров (например, полиэтилен, полипропилен) и формы (например, фрагменты-обломки, шарики и волокна). Они имеют различное происхождение и плотность. Легкие частицы пластистика с низкой удельной плотностью (<1 г/см3), как правило, остаются плавучими, плавают на поверхности воды и преодолевают большие расстояния.
Микропластик и живые организмы
Поверхность частиц микропластика оказалась очень удобной новой средой обитания для ряда живых организмов: простейшие водоросли, мшанки, ракообразные, изоподовые, моллюски, морские черви и бактерии могут крепиться к пластику. Способность живых организмов жить на пластике имеет два следствия: во-первых, дополнительный субстрат ведет к повышению биомассы, концентрации жизни в объеме воды. Во-вторых, вместе с частицами пластика эти формы могут путешествовать буквально через океаны и заселять новые ареалы. В том числе могут распространяться вирусы и бактерии.
Микропластик попадает в пищевые цепочки, когда его поедают животные (от зоопланктона до рыб и птиц), и может накапливаться в тканях живых организмов. В пластике часто есть токсичные примеси, например, красители и огнестойкие добавки, которые попадают в пищеварительную систему животных и могут вызывать повреждения органов, воспаление кишечника и влиять на репродуктивные функции. К тому же, микрочастицы легко впитывают другие токсичные вещества, например, пестициды и диоксины, а потом так же легко выделяют их в организм, в который они попали. Кроме того, пластиковые частницы могут приносить инвазивные виды, вирусы и бактерии, потенциально опасные для животных и человека.
Микропластик и человек
Известно, что каждый человек поглощает микропластик с едой, водой и воздухом. Эксперты WWF подсчитали, что ежегодно каждый человек потребляет около 250 г микропластика с водой и пищей. При этом подробных исследований влияния микропластика на организм человека пока не проводили. Потенциальные опасности, на которые обращают внимание ученые, таковы: воспаление в тканях из-за реакции иммунной системы; накопление токсинов, которые переносятся микрочастицами; наночастицы пластика, которые могут проникать через клеточные мембраны в кровь.https://www.theguardian.com/environment/2017/sep/06/plastic-fibres-found-tap-water-around-world-study-reveals Оценить количество частиц, попадающих в организм, сложно, потому что, во-первых, пока известны далеко не все источники микропластика, а, во-вторых, существующие методы не позволяют отследить частицы меньше определенного размера.
Исследования содержания микропластика в природных водах
Загрязнение микропластиком впервые было выявлено в морских экосистемах. При этом, по оценкам, 80% пластика, находящегося в море, происходит с суши и выносится реками в океаны. Количественный вклад рек как источников микропластика еще не установлен. До настоящего времени в этой области было исследовано лишь несколько пресноводных систем, и имеется мало количественных данных о количествах и распределении, категориях и типах полимеров микропластика в реках. Исследования на наличие микропластика проводились на реках США и Канады, Японии; в Европе такие исследования проведены на Рейне, Дунае, ряде озер в Швейцарии. Ученые из Университета Базеля провели исследование содержания микропластика в Рейне на значительном участке его протяженности (810км) – от Базеля до Роттердама и выявили микропластик во всех пробах из всех точек. Их данные показали, что Рейн является одной из самых загрязненных микропластиком рек из всех исследованных. Основными источниками загрязнения окружающей среды вдоль Рейна оказались крупные города и густонаселенные территории, водоочистные сооружения и промышленные предприятия (в первую очередь, по производству пластика). Был построен профиль по содержанию микропластика в Рейна, а также оцене общий «вклад» Рейна в загрязнение микропластиком Северного моря. По оценкам ученых, Рейн ежедневно приносит в Северное море более 191 миллионов пластиковых частиц, и это только если принимать в расчет поверхностные воды реки. И даже с учетом этого, в пересчете на вес это соответствует примерно 25-30 килограммам в день, а в год – 10 тоннам.
В России тема микропластика пока очень мало изучена. В 2018-2019 годах были проведены исследования арктических морей на содержание микропластика объединенной группой ученых из Института океанологии имени Ширшова, Северного управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Северного Арктического федерального университета.
Однако выявлением уровня загрязнения микропластиком в реках России до последнего времени никто не занимался. Некоммерческий фонд «Без рек как без рук» с 2018 года реализует собственную комплексную программу изучения присутствия микропластика в реках России, которая стала первым полномасштабным экопроектом подобного рода, связанным с пресноводными объектами. В 2019 году Фондом были организованы экспедиции в среднем и нижнем течении реки Дон, на Цимлянском водохранилище, а также на реке Оке в пределах Московской области. Результаты исследований подтвердили крайнюю серьезность этой экологической проблемы. Микропластик был выявлен во всех исследованных пробах, при этом его содержание варьировало от 0.01 частицы на 1 м3 до более чем 100 частиц на м3. В 2020 году Фонд «Без рек как без рук» продолжит исследования рек на содержание микропластика.