Сравнение эффективности двух методов отбора проб воды для изучения содержания микропластика в водных объектах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В связи с отсутствием единой методики отбора проб на микропластик существуют трудности при сравнении полученных результатов при отборе разными методами. Было проведено сравнение насосной фильтровальной системы и сети Манта для оценки их эффективности и применимости при отборе проб воды на содержание микропластика на примере Ладожского озера, реки Свирь и малых озер Ленинградской области (Суходольское, Мичуринское, Красное). Результаты показали, что несмотря на более высокие средние концентрации микропластика при отборе проб насосной системой (8,5±11,5 частиц/м3) по сравнению с сетью Манта (0,7±0,5 частиц/м3), результаты сопоставимы. Методы имеют противоположные достоинства и недостатки и являются комплементарными. Сеть Манта больше подходит для отбора большого объема воды с поверхностного слоя в краткие сроки и в периоды с большим содержанием взвеси, в то время как насосная фильтровальная система подходит для отбора проб на разных горизонтах и в поверхностном слое при небольшом объеме взвеси и позволяет более точно оценить объем пробы. Необходимо обеспечить отбор большого объема воды, что в случае с насосной фильтровальной системой представляется возможным только в период, когда содержание планктона и мутность воды минимальны.

Об авторах

Д. А. Тихонова

Институт озероведения Российской академии наук – обособленное структурное подразделение ФГБУН «Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук»; Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: tdasha94@mail.ru
Россия, ул. Севастьянова, д. 9, Санкт-Петербург, 196105; Университетская набережная, д. 7–9, Санкт-Петербург, 199034

Е. П. Шалунова

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: tdasha94@mail.ru
Россия, Университетская набережная, д. 7–9, Санкт-Петербург, 199034

С. Г. Каретников

Институт озероведения Российской академии наук – обособленное структурное подразделение ФГБУН «Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук»

Email: tdasha94@mail.ru
Россия, ул. Севастьянова, д. 9, Санкт-Петербург, 196105

Список литературы

  1. Acharya S., Rumi S.S., Hu Y. et al. 2021. Microfibers from synthetic textiles as a major source of microplastics in the environment: A review. Textile Research Journal 91 (17-18): 2136-2156. doi: 10.1177/0040517521991244
  2. Bagaev A., Mizyuk A., Khatmullina L. et al. 2017. Anthropogenic fibres in the Baltic Sea water column: Field data, laboratory and numerical testing of their motion. Science of The Total Environment 599-600: 560-571. doi: 10.1016/j.scitotenv.2017.04.185
  3. Campanale C., Savino I., Pojar I. et al. 2020. A Practical Overview of Methodologies for Sampling and Analysis of Microplastics in Riverine Environments. Sustainability 12(17): 6755. doi: 10.3390/su12176755
  4. Choy C.A., Robison B.H., Gagne T.O. et al. 2019. The vertical distribution and biological transport of marine microplastics across the epipelagic and mesopelagic water column. Scientific Reports 9: 7843. doi: 10.1038/s41598-019-44117-2
  5. Dai Z., Zhang H., Zhou Q. et al. 2018. Occurrence of microplastics in the water column and sediment in an inland sea affected by intensive anthropogenic activities. Environmental Pollution 242: 1557-1565. doi: 10.1016/j.envpol.2018.07.131
  6. Dris R., Gasperi J., Rocher V. et al. 2018. Synthetic and non-synthetic anthropogenic fibers in a river under the impact of Paris Megacity: sampling methodological aspects and flux estimations. Science of The Total Environment 618: 157-164. doi: 10.1016/j.scitotenv.2017.11.009
  7. Du R., Sun X., Lin H. et al. 2022. Assessment of manta trawling and two newly-developed surface water microplastic monitoring techniques in the open sea. Science of The Total Environment 842: 156803. doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.156803
  8. Dusaucy J., Gateuille D., Perrette Y. et al. 2021. Microplastic pollution of worldwide lakes. Environmental Pollution 284: 117075. doi: 10.1016/j.envpol.2021.117075
  9. Egger M., Sulu-Gambari F., Lebreton L. 2020. First evidence of plastic fallout from the north pacific garbage patch. Scientific Reports 10: 7495. doi: 10.1038/s41598-020-64465-8
  10. Eo S., Hong S.H., Song Y.K. et al. 2019. Spatiotemporal distribution and annual load of microplastics in the Nakdong River, South Korea. Water Research 160: 228-237. doi: 10.1016/j.watres.2019.05.053
  11. Frank Y.A., Ershova A.A., Vorobiev E.D. et al. 2024. Comparability of riverine microplastic sampling and processing techniques: intercalibration experiment for the Yenisei River. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Chimia – Tomsk State University Journal of Chemistry 34: 89–105. doi: 10.17223/24135542/34/8
  12. Frank Y.A., Vorobiev D.S., Kayler O.A. et al. 2021. Evidence for Microplastics Contamination of the Remote Tributary of the Yenisei River, Siberia—The Pilot Study Results. Water 13(22): 3248. doi: 10.3390/w13223248
  13. Hale R.C., Seeley M.E., La Guardia M.J. et al. 2020. A Global Perspective on Microplastics. Journal of Geophysical Research - Oceans 125(1): 1-40. doi: 10.1029/2018JC014719
  14. Il’ina O.V., Kolobov M.Y., Il’inskii V.V. 2021. Plastic Pollution of the Coastal Surface Water in the Middle and Southern Baikal. Water Resourсes 48: 56–64. doi: 10.1134/S0097807821010188
  15. Karlsson T.M., Kärrman A., Rotander A. et al. 2020. Comparison between manta trawl and in situ pump filtration methods, and guidance for visual identification of microplastics in surface waters. Environmental science and pollution research 27: 5559-5571. doi: 10.1007/s11356-019-07274-5
  16. Kooi M., Reisser J., Slat B. et al. 2016. The effect of particle properties on the depth profile of buoyant plastics in the ocean. Scientific Reports 6: 33882. doi: 10.1038/srep33882
  17. Lenaker P.L., Baldwin A.K., Corsi S.R. et al. 2019. Vertical distribution of microplastics in the water column and surficial sediment from the Milwaukee River basin to Lake Michigan. Environmental Science & Technology 53: 12227-12237. doi: 10.1021/acs.est.9b03850
  18. Leusch F.D., Lu H.C., Perera K. et al. 2023. Analysis of the literature shows a remarkably consistent relationship between size and abundance of microplastics across different environmental matrices. Environmental Pollution 319: 120984. doi: 10.1016/j.envpol.2022.120984
  19. Leusch F.D.L., Ziajahromi S. 2021. Converting mg/L to Particles/L: Reconciling the Occurrence and Toxicity Literature on Microplastics. Environmental Science & Technology 55(17): 11470-11472. doi: 10.1021/acs.est.1c04093
  20. Liedermann M., Gmeiner P., Pessenlehner S. et al. 2018. A methodology for measuring microplastic transport in large or medium rivers. Water 10(4): 414. doi: 10.3390/w10040414
  21. Lindeque P.K., Cole M., Coppock R.L. et al. 2020. Are we underestimating microplastic abundance in the marine environment? A comparison of microplastic capture with nets of different mesh-size. Environmental Pollution 265: 114721. doi: 10.1016/j.envpol.2020.114721
  22. Montoto-Martínez T., Meléndez-Díez C., Melián-Ramírez A. et al. 2022. Comparison between the traditional Manta net and an innovative device for microplastic sampling in surface marine waters. Marine Pollution Bulletin 185(A): 114237. doi: 10.1016/j.marpolbul.2022.114237
  23. Pasquier G., Doyen P., Kazour M. et al. 2022. Manta Net: The Golden Method for Sampling Surface Water Microplastics in Aquatic Environments. Frontiers in Environmental Science 10: 811112. doi: 10.3389/fenvs.2022.811112
  24. Plastics EuroPlastics pe. - the Facts 2022. 2022. URL: https://plasticseurope.org/knowledge-hub/plastics-the-facts-2022/ (дата обращения: 22.05.2024)
  25. Reisser J., Slat B., Noble K. et al. 2015. The vertical distribution of buoyant plastics at sea: an observational study in the North Atlantic Gyre. Biogeosciences 12(4): 1249. doi: 10.5194/bg-12-1249-2015
  26. Simon M., van Alst N., Vollertsen J. 2018. Quantification of microplastic mass and removal rates at wastewater treatment plants applying Focal Plane Array (FPA)-based Fourier Transform Infrared (FT-IR) imaging. Water Research 142: 1-9. doi: 10.1016/j.watres.2018.05.019
  27. Song Y.K., Hong S.H., Eo S. et al. 2018. Horizontal and vertical distribution of microplastics in Korean coastal waters. Environmental Science & Technology 52: 12188-12197. doi: 10.1021/acs.est.8b04032
  28. Statistics Kingdom. 2017. URL: https://www.statskingdom.com/index.html (accessed 22 May 2024).
  29. Tamminga M., Fischer E.K. 2020. Microplastics in a deep, dimictic lake of the North German Plain with special regard to vertical distribution patterns. Environmental Pollution 267: 115507. doi: 10.1016/j.envpol.2020.11550
  30. Tamminga M., Stoewer S.-C., Fischer E.K. 2019. On the representativeness of pump water samples versus manta sampling in microplastic analysis. Environmental pollution 254: 112970. doi: 10.1016/j.envpol.2019.112970
  31. Tikhonova D.A., Karetnikov S.G., Ivanova E.V. et al. 2024. The Vertical Distribution of Microplastics in the Water Column of Lake Ladoga. Water Resources 51: 146-153. doi: 10.1134/S009780782370063X
  32. Zobkov M.B., Esiukova E.E., Zyubinc A.Y. et al. 2019. Microplastic content variation in water column: The observations employing a novel sampling tool in stratified Baltic Sea. Marine Pollution Bulletin 138: 193-205. doi: 10.1016/j.marpolbul.2018.11.047
  33. Ершова А.А., Еремина Т.Р., Дунаев А.Л. и др. 2021. Исследование загрязнения микропластиком морей российской Арктики и Дальнего Востока. Арктика: экология и экономика 11(2): 164-177. doi: 10.25283/2223-4594-2021-2-164-177
  34. Иванова Е.В., Тихонова Д.А. 2022. Оценка содержания частиц микропластика в Ладожском озере. Труды Карельского научного центра РАН 6: 58-67. doi: 10.17076/lim1582
  35. Ладожское озеро и достопримечательности его побережАтлас ья.. 2015. В: Румянцев В.А. (Ред.). Санкт-Петербург: Нестор-История.
  36. Поздняков Ш.Р., Каретников С.Г., Иванова Е.В. и др. 2021. Опыт использования фильтрационной установки для изучения вертикального распределения микропластика в водной толще. Российский журнал прикладной экологии 4(28): 41-45. doi: 10.24852/2411-7374.2021.4.41.45
  37. Резолюция Первой Всероссийской конференции с международным участием по загрязнению окружающей среды микропластиком «MicroPlasticsEnvironment – 2022». 2022. URL: http://microplasticsiberia.com/wp-content/uploads/2022/08/Резолюция_МРЕ-2022_fin.pdf (дата обращения: 22.05.2024)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Тихонова Д.А., Шалунова Е.П., Каретников С.Г., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

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».