1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Водные ресурсы
  4. T. 50, № 6, 2023

Водные ресурсы, 2023, T. 50, № 6, стр. 727-738

Содержание микропластика в донных осадках озер особо охраняемых природных территорий на примере Кижских шхер ОНЕЖСКОГО ОЗЕРА и Водлозеро

М. Б. Зобков a, *, Т. А. Ефремова a

a Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН, ФИЦ “Карельский научный центр РАН”
185030 Петрозаводск, Россия

* E-mail: duet@onego.ru

Поступила в редакцию 03.08.2022
После доработки 28.10.2022
Принята к публикации 14.12.2022

Аннотация

Определено содержание микропластика в донных осадках водных объектов особо охраняемых природных территорий – Водлозерского национального парка (оз. Водлозеро) и Музея-заповедника “Кижи” (Кижские шхеры Онежского озера). Пробы были отобраны на четырех станциях, расположенных в Кижских шхерах Онежского озера и пяти станциях на оз. Водлозеро. Экстракция микропластика (≥200 мкм) из проб проводилась путем плотностного разделения. Идентификация частиц проводилась при помощи бинокулярного микроскопа. Для случайной выборки частиц проведен анализ химического состава с помощью микро-Фурье-спектрометрии. Во всех пробах обнаружен микропластик. В Кижских шхерах среднее содержание частиц составило 3413 ± 1965 шт/кг сухого веса осадка, что несколько выше, чем ранее было определено для Петрозаводской губы и открытой части Онежского озера. По данным химического анализа, на синтетические полимеры приходится 55% частиц, 21% – представлены модифицированной целлюлозой, 24% – частицы природного происхождения. Максимальное содержание микропластика обнаружено рядом с главным пассажирским причалом музея-заповедника “Кижи”. Среднее содержание частиц в донных осадках оз. Водлозеро было ниже, чем в Кижских шхерах, и составило 1506 ± 845 шт/кг, из которых 81% – синтетические полимеры, 9% – модифицированная целлюлоза, 10% – полимеры природного происхождения. Меньшее содержание частиц антропогенного происхождения в оз. Водлозеро по сравнению с Кижскими шхерами согласуется с показателями посещаемости этих природных территорий туристами.

Ключевые слова: микропластик, донные осадки, особо охраняемые природные территории, Онежское озеро, Водлозеро, загрязнение, ЮНЕСКО.

Список литературы

  1. Калинкина Н.М, Теканова Е.В., Сярки М.Т. Экосистема Онежского озера: реакция водных сообществ на антропогенные факторы и климатические изменения // Вод. хоз-во России: проблемы, технологии, управление. 2017. № 1. С. 4–18.

  2. Комулайнен С.Ф., Чекрыжева Т.А., Вислянская И.Г. Альгофлора озер и рек Карелии. Таксономический состав и экология. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2006. 81 с.

  3. Крупнейшие озера-водохранилища Северо-Запада европейской территории России: современное состояние и изменения экосистем при климатических и антропогенных воздействиях. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2015.

  4. Миронова Н.И. Развитие экологического туризма в России // Сервис в России и за рубежом. 2009. № 4. С.115–129.

  5. Научное обеспечение реализации “Водной стратегии Российской Федерации на период до 2020 г”: Сб. науч. тр. Т. 1 / Oтв. ред. В.Г. Пряжинская. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2015. 486 с.

  6. Озера Карелии. Справочник / Под ред. Н.Н. Филатова, В.И. Кухарева. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2013. 464 с.

  7. Отчет о деятельности Государственного историко-архитектурного и этнографического музея-заповедника “Кижи”. 2018 год / Под ред. Е.В. Богдановой. Петрозаводск: Изд. центр музея-заповедника “Кижи”, 2019.

  8. Bagaev A., Mizyuk A., Khatmullina L., Isachenko I., Chubarenko I. Anthropogenic fibers in the Baltic Sea water column: Field data, laboratory and numerical testing of their motion // Sci. Total Environ. 2017. V. 599. P. 560–571. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.04.185

  9. Botterell Z.L., Beaumont N., Dorrington T., Steinke M., Thompson R.C., Lindeque P.K. Bioavailability and effects of microplastics on marine zooplankton: A review // Environ. Pollution. 2019. V. 245. P. 98–110. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.10.065

  10. Cesa F.S., Turra A., Baruque-Ramos J. Synthetic fibers as microplastics in the marine environment: a review from textile perspective with a focus on domestic washings // Sci. Total Environ. 2017. V. 598. P. 1116–1129.

  11. Chubarenko I., Bagaev A., Zobkov M., Esiukova E. On some physical and dynamical properties of microplastic particles in marine environment // Mar. Pollut. Bull. 2016. V. 108. № 1–2. P. 105–112.

  12. Darabi M., Majeed H., Diehl A., Norton J., Zhang Y. A review of microplastics in aquatic sediments: occurrence, fate, transport, and ecological impact // Current Pollution Reps. 2021. V. 7. № 1. P. 40–53. https://doi.org/10.1007/s40726-020-00171-3

  13. Dharmadasa W.S., Andrady A.L., Kumara P.T.P., Maes T., Gangabadage C.S. Microplastic pollution in marine protected areas of Southern Sri Lanka // Mar. Pollut. Bull. 2021. V. 168. P. 112462.

  14. Fred-Ahmadu O.H., Bhagwat G., Oluyoye I., Benson N.U., Ayejuyo O.O., Palanisami T. Interaction of chemical contaminants with microplastics: principles and perspectives // Sci. Total Environ. 2020. № 706. P. 135978. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135978

  15. Galakhina N.E., Zobkov M.B., Zobkova M.V. Current chemistry of Lake Onego and its spatial and temporal changes for the last three decades with special reference to nutrient concentrations // Environ. Nanotechnol., Monitoring Management. 2022. V. 17. P. 100619. https://doi.org/10.1016/j.enmm.2021.100619

  16. Sources, fate and effects of microplastics in the marine environment: part 2 a global assessment / Eds P.J. Kershaw, C.M. Rochman. GESAMP. Rep. Stud. 2016. № 93. 220 p.

  17. Gonz’alez-Pleiter M., Edo C., Vel’azquez D., Casero-Chamorro M.C., Legan’es F., Quesada A., Fern’andez-Pi˜nas F., Rosal R. First detection of microplastics in the freshwater of an Antarctic Specially Protected Area // Mar. Pollut. Bull. 2020. V. 161. P. 111811.

  18. Hakanson L., Jansson M. Principles of Lake Sedimentology. Berlin: Springer-Verlag, 1983. 316 p. http://webapps.unitn.it/Biblioteca/it/Web/EngibankFile/Principles%20of%20lakes%20sedimentology.pdf

  19. He M., Yan M., Chen X., Wang X., Gong,H., Wang W., Wang J. Bioavailability and toxicity of microplastics to zooplankton // Gondwana Res. 2021. V. 108. P. 120–126. https://doi.org/10.1016/j.gr.2021.07.021

  20. Jensen L.H., Motti C.A., Garm A.L., Tonin H., Kroon F.J. Sources, distribution and fate of microfibers on the Great Barrier Reef, Australia // Sci. Rep. 2019. V. 9. № 1. P. 1–15.

  21. Jones J.S., Porter A., M$\tilde {u}$noz-P’erez J.P., Alarc’on-Ruales D., Galloway T.S., Godley B. J., Santillo D., Vagg J., Lewis C. Plastic contamination of a Galapagos Island (Ecuador) and the relative risks to native marine species // Sci. Total Environ. V. 789. 2021. P. 147704.

  22. Jung Y.S., Sampath V., Prunicki M., Aguilera J., Allen H., LaBeaud D., Veidis E., Barry M., Erny B., Patel L., Akids C., Akids M., Nadeau K. Characterization and regulation of microplastic pollution for protecting planetary and human health // Environ. Pollution. 2022. P. 120442. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.120442

  23. Kutralam-Muniasamy G., Pérez-Guevara F., Elizalde-Martínez I., Shruti V.C. How well-protected are protected areas from anthropogenic microplastic contamination? Review of analytical methods, current trends, and prospects // Trends in Environ. Analytical Chem. 2021. V. 32. P. e00147.

  24. Moore C.J. Synthetic polymers in the marine environment: a rapidly increasing, long-term threat // Environ. Res. 2008. V. 108. № 2. P.131–139. https://doi.org/10.1016/j.envres.2008.07.025

  25. Priya K.L., Renjith K.R., Joseph C.J., Indu M.S., Srinivas R., Haddout S. Fate, transport and degradation pathway of microplastics in aquatic environment – A critical review // Regional Studies Marine Sci. 2022. P. 102647. https://doi.org/10.1016/j.rsma.2022.102647

  26. Rossi P., Shveykovskiy A., Fedorova E., Piippo S., Akhmetova G., Novikov S., Zdorovennov R., Timofeeva V., Zobkov M., Silvennoinen D.L., Hokkanen T.J., Smirnova A. DPSIR Framework (Drivers, Pressures, States, Impacts and Responses) Case-Study of Four UNESCO National Parks and Reserves in Russia and Finland. 2021. 196 p. https://r1.nubex.ru/s586-cf6/f2102_eb/DPSIR_en_2.pdf

  27. Soil Sampling and Methods of Analysis (Second Edition) / Eds M.R. Carter, E.G. Gregorich. Boca Raton: CRC Press, 2007. 1264 p. https://doi.org/10.1201/9781420005271

  28. Song Y.K., Hong S.H., Jang M., Han G.M., Rani M., Lee J., Shim W.J. A comparison of microscopic and spectroscopic identification methods for analysis of microplastics in environmental samples // Mar. Pollution Bull. 2015. V. 93. № 1–2. P. 202–209.

  29. Sruthy S., Ramasamy E.V. Microplastic pollution in Vembanad Lake, Kerala, India: the first report of microplastics in lake and estuarine sediments in India // Environ. Pollution. 2017. V. 222. P. 315–322. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2016.12.038

  30. Wu N., Zhang Y., Li W., Wang J., Zhang X., He J., Ma Y., Niu Z. Co-effects of biofouling and inorganic matters increased the density of environmental microplastics in the sediments of Bohai Bay coast // Sci. Total Environ. 2020. V. 717. P. 134431. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134431

  31. Xiang Y., Jiang L., Zhou Y., Luo Z., Zhi D., Yang J., Lam S.S. Microplastics and environmental pollutants: key interaction and toxicology in aquatic and soil environments // J. Hazardous Materials. 2022. V. 422. P. 126843. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.126843

  32. Zalasiewicz J., Waters C.N., Ivar do Sul J.A., Corcoran P.L., Barnosky A.D., Cearreta A., Edgeworth M., Gałuszka A., Jeandel C., Leinfelder R., McNeill J.R., Steffen W., Summerhayes C., Wagreich M., Williams M., Wolfe A.P., Yonan Y. The geological cycle of plastics and their use as a stratigraphic indicator of the Anthropocene // Anthropocene. 2016. V. 13. P. 4–17. https://doi.org/10.1016/j.ancene.2016.01.002

  33. Zobkov M.B., Belkina N.A., Kovalevski V.V., Zobkova M.V., Efremova T.A., Galakhina N.E. Microplastic abundance and accumulation behavior in Lake Onego sediments: A journey from the river mouth to pelagic waters of the large boreal lake // J. Environ. Chemical Engineering. 2020. V. 8. № 5. P. 104367. https://doi.org/10.1016/j.jece.2020.104367

  34. Zobkov M.B., Zobkova M.V., Galakhina N.E., Efremova T.A. Method for microplastics extraction from Lake sediments // MethodX. 2020. V. 7. P. 101140.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Водные ресурсы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал