Микропластик в Байкале концентрируется у судовых причалов. Почему?
К такому выводу пришла команда под руководством научного сотрудника Иркутского государственного университета Дмитрия Карнаухова. В верхнем слое воды Байкала найдено меньше частиц, чем во многих других озёрах — например, в Ладоге, озере Поянху (Китай) и Великих озёрах (США) (для отбора и анализа проб могли использоваться разные методы). Но в донных отложениях Байкала у причалов обнаружены высокие концентрации микропластика — до 1813 частиц на 100 грамм грунта, что сопоставимо с загрязнённостью городских озёр в некоторых регионах Китая. Обнаруженные частицы — это полимерные фрагменты из красок и лаков судов, ещё их нашли в желудках пойманных рядом с причалом рыб и на поверхности некоторых водорослей.
В исследовании 2021 года учёные также обнаружили микропластик от защитных покрытий морского транспорта в Северном море.
Полиэтилен и полипропилен, которые часто встречаются у побережья, составляли лишь около трети массы обнаруженных частиц. А пробы, взятые далеко от берега, в основном содержали поливинилхлорид, акрилатные полимеры и поликарбонаты. Эти материалы обычно применяются в связках акриловых красок и эпоксидных смол, которыми покрывают корпуса судов. Авторы сравнивают обнаруженные концентрации со следом из микрочастиц резины, который оставляют шины автомобилей. Вопреки известной оценке соотношения источников пластика в море в 80 % наземных и 20 % морских источников, в исследованных образцах микропластик от лакокрасочных покрытий оказался преобладающим.
Но как эти частицы попадают в море? И зачем морским судам вообще нужны специальные покрытия?
В исследовании 2021 года учёные также обнаружили микропластик от защитных покрытий морского транспорта в Северном море.
Полиэтилен и полипропилен, которые часто встречаются у побережья, составляли лишь около трети массы обнаруженных частиц. А пробы, взятые далеко от берега, в основном содержали поливинилхлорид, акрилатные полимеры и поликарбонаты. Эти материалы обычно применяются в связках акриловых красок и эпоксидных смол, которыми покрывают корпуса судов. Авторы сравнивают обнаруженные концентрации со следом из микрочастиц резины, который оставляют шины автомобилей. Вопреки известной оценке соотношения источников пластика в море в 80 % наземных и 20 % морских источников, в исследованных образцах микропластик от лакокрасочных покрытий оказался преобладающим.
Но как эти частицы попадают в море? И зачем морским судам вообще нужны специальные покрытия?
Противообрастающие покрытия играют ключевую роль в:
- сокращении переноса чужеродных для местных экосистем видов на поверхности судна;
- сокращении расхода топлива, так как колонизировавшие поверхность судна организмы могут иметь значительную массу и замедлять транспорт;
- уменьшении необходимости его подводной очистки (подробнее ниже) от этих организмов.
Примерно 300 кг противообрастающего покрытия уходит на один крупный российский траулер, добывающий 160 тонн рыбы в день. В качестве связующих веществ в этих покрытиях используются полимеры, поэтому есть риск выделения микропластика. На этот процесс влияют воздействие ультрафиолетового излучения, тепла, микробной активности и механических нагрузок от волн и ветра. Он может усиливаться и ускоряться при подводной очистке от биообрастания с погружённой в воду поверхности судна. Также микропластиковые частицы могут попадать в окружающую среду при нанесении на них покрытия, техническом обслуживании судна и при его выводе из эксплуатации.
Противообрастающие покрытия обычно служат около 5 лет, но не полностью предотвращают обрастание всех поверхностей судна. Поэтому многие коммерческие суда применяют подводную очистку для активного удаления биообрастания. Абразивное действие чистящих средств (щёток и водяных струй под давлением) способно отрывать с поверхности судов мелкие фрагменты краски, а вместе с тем и полимеров.
Выделение микропластиковых частиц во время гидравлической очистки корпуса судна было исследовано отдельно. В 2024 году учёные из Южной Кореи собрали микропластиковые частицы, попавшие в воду после такой очистки. Было получено 4,3 × 10¹⁵ микропластиковых частиц, преимущественно акриловых, 99,9 % из которых были меньше 5 мкм. Из 44,1 кг вещества, отделившегося от судна в процессе очистки, 36,5 кг составляли частицы размером менее 5 мкм. По расчетам этой же исследовательской группы ежегодно в результате гидравлической очистки судов образуется 665,6 тонн пластика, из которых около 550,2 тонн являются микропластиком. Также учёные сообщают, что микропластик, высвобождаемый из покрытий судов, может негативно влиять на морские экосистемы: его воздействие на водные организмы может усиливаться за счёт сочетания с опасными добавками из покрытий судов, такими как металлы и биоциды.
Исследование южноафриканских учёных в бухте Саймонстауна (ЮАР) показало схожий результат. Концентрации металлов и микропластика из покрытий были максимальными в тех местах, где выполнялись работы по обслуживанию кораблей. Для меди, цинка, бария, олова, свинца и хрома концентрации в частицах краски превышали уровни в донных отложениях во много раз. Учёные сообщают, что частицы краски могут не только оставаться в осадке, но и высвобождать металлы и другие химические вещества в воду, где они становятся доступными для морских организмов.
По мнению научных коллективов, занимающихся этой проблемой, сейчас важно:
Исследование южноафриканских учёных в бухте Саймонстауна (ЮАР) показало схожий результат. Концентрации металлов и микропластика из покрытий были максимальными в тех местах, где выполнялись работы по обслуживанию кораблей. Для меди, цинка, бария, олова, свинца и хрома концентрации в частицах краски превышали уровни в донных отложениях во много раз. Учёные сообщают, что частицы краски могут не только оставаться в осадке, но и высвобождать металлы и другие химические вещества в воду, где они становятся доступными для морских организмов.
По мнению научных коллективов, занимающихся этой проблемой, сейчас важно:
- Инвестировать в исследования долговечности и безопасности новых материалов для судовых покрытий в морских условиях.
- Провести масштабные полевые испытания альтернативных технологий очистки поверхности судна, чтобы оценить их эффективность, экономическую целесообразность и экологическую безопасность.
- Разработать стандарты и нормативы, регулирующие как процесс подводной очистки судов, так и утилизацию образующегося в процессе микропластика.