Специалисты Новосибирского института органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН исследовали содержание микропластика в озере Байкал и реке Селенге. Уровень загрязнения можно сопоставить с тем, что фиксируется в водах Оби в районе Новосибирска.
«Основная причина загрязнения микропластиком Байкала — это мусор, оставленный на берегу. Он разрушается под действием солнца, ветра, воды и перепада температур, из-за чего и образуется микропластик. Больше всего в воде ученые обнаружили полиэтилена и полипропилена, из которого делаются упаковки, контейнеры, канистры и пакеты. В меньшем количестве — полистирол (применяется в строительстве и для одноразовых контейнеров под горячее) и полиэтилентерефталат (из него делают бутылки)», — рассказывает руководитель группы экологических исследований и хроматографического анализа Центра спектральных исследований НИОХ СО РАН кандидат химических наук Юлия Сергеевна Сотникова.
Через воду микропластик попадает в организм животных, которые зачастую принимают его за еду, и по пищевой цепи доходит до промысловых рыб, съедаемых человеком. Кроме того, мелкие частички могут попасть в наш организм и при купании. В своем составе пластик содержит не только полимер (инертный материал), но и различные добавки: органические загрязнители, тяжелые металлы. В пределах организма всё это разрушается, накапливается и оказывает токсическое воздействие.
«Мы проводили исследования оценки уровня загрязнения этих водоемов в рамках совместной работы с Федеральной службой по надзору в сфере природопользования. Для этого был разработан новый подход отбора проб. Чтобы не отвозить воду в лабораторию, мы придумали систему, с помощью которой отфильтровывали ее нужное количество. В каждой точке на специальную сетку с использованием комплекта из двух сит пропускали 20 литров воды, затем сетку упаковывали и доставляли в лабораторию», — отметила Юлия Сотникова.
Следующим этапом ученым нужно было разработать быстрый способ подготовки отобранных проб. Сама вода содержит не только микропластик, но и частицы водорослей, травы, веток, семян, насекомых и песка. Поэтому, чтобы проанализировать содержание самого микропластика, от всего этого нужно избавиться. Ученые очистили пробы с помощью надуксусной кислоты. Всего за три-четыре часа ученые полностью подготовили образцы и приступили к анализу различными инструментальными методами.
Чаще всего для подобных анализов используют инфракрасную микроскопию. Это трудоемкий метод, потому что в одной пробе может содержаться большое количество частиц, в том числе тех, которые остались после процедуры подготовки. Под микроскопом нужно рассмотреть каждую частицу, записать ее спектр, проверить его по базе данных и понять, пластиковая это частица или нет. Так, анализ одной пробы может занимать до нескольких дней, в то время как с помощью метода пиролитической газовой хромато-масс-спектрометрии можно проанализировать пробу примерно за час.
Пиролитическая газовая хромато-масс-спектрометрия — метод более точный, поскольку анализ происходит автоматически с помощью прибора. Вся проба сжигается при температуре 600 ℃, при этом каждый полимер разлагается на свои продукты пиролиза (термического разложения), которые характерны только для него. Таким образом собирается информация о том, какие типы полимеров присутствуют в пробе и в каком количестве. С помощью этого метода высчитывается не число частиц, как в ИК-микроскопии, а массовое количество микропластика.
«Эти два метода должны дополнять друг друга. Во всём мире ведется дискуссия, в каких единицах лучше рассчитывать содержание микропластика: в штуках или микрограммах. Самый всеобъемлющий вариант — сначала отсмотреть образцы на ИК-микроскопе, чтобы узнать размеры частиц, их форму и число, а потом сжигать пробу в хроматографе», — прокомментировала Юлия Сотникова.
На разных участках озера Байкал содержание микропластика колеблется от 10 до 50 мкг на пробу в 20 литров воды, на Селенге — от 10 до 20 мкг. Однако норм по его допустимому количеству в водоемах на территории Российской Федерации до сих пор нет.
«Такой уровень загрязнения можно сравнить с тем, что фиксируется в более антропогенно нагруженных водоемах. Например, одновременно мы проводили исследования на содержание микропластика в реке Оби. Оказалось, что его количество в Байкале сопоставимо с некоторыми точками по Оби, которая течет через такой крупный город, как Новосибирск», — сказала исследовательница.
Полностью очистить Байкал от накопившегося микропластика уже невозможно. Единственный вариант — предотвратить последующее накопление микропластика путем очистки пляжей и запрета на одноразовую посуду и пакеты. Такой закон на Байкале уже принят, однако на Селенге подобных запретов пока нет, хотя эта река — один из источников микропластика. Имея большую протяженность на территории двух стран (России и Монголии), она способна привносить его в Байкал.
«Сейчас ученые НИОХ СО РАН ведут два типа работ, связанных с исследованием микропластика. Что касается объектов окружающей среды, мы разрабатываем методику на анализ микропластика в донных осадках водоемов и в почвах. Эти пробы взяты на Байкале, и исследователи пока учатся их подготавливать. В дальнейшем мы проанализируем, сколько микропластика накопилось в донных осадках озера. Второе направление — разработка методики, чтобы анализировать процесс накопления микропластика в живых организмах. Сейчас совместно с ФИЦ “Институт цитологии и генетики СО РАН” мы проводим исследования на животных. В будущем планируем проанализировать и кровь человека», — подытожила Юлия Сотникова.
Ирина Баранова
Фото предоставлены исследовательницей
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии