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

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

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.

About the authors

Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН,
ФИЦ “Карельский научный центр РАН”

Author for correspondence.
Email: duet@onego.ru
Россия, 185030, Петрозаводск

Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН,
ФИЦ “Карельский научный центр РАН”

Email: duet@onego.ru
Россия, 185030, Петрозаводск

References

  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., Mnoz-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.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (1MB)
Indexing metadata
3.

Download (1MB)
Indexing metadata
4.

Download (1MB)
Indexing metadata
5.

Download (756KB)
Indexing metadata
6.

Download (1MB)
Indexing metadata
7.

Download (1MB)
Indexing metadata
8.

Download (780KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 М.Б. Зобков, Т.А. Ефремова

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».