Исследование процессов накопления и распределения микропластика на побережьях Финского залива
|
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Описание проблемы микропластикового загрязнения морской среды 6
1.1 Зарубежные исследования пляжного мусора на побережьях Балтийского
моря 9
1.2 Исследования пляжного мусора на российских побережьях Балтийского
моря 12
2 Физико-географическая характеристика Финского залива 15
2.1 Климат Балтийского региона 15
2.1.1 Ветровой режим в районе Балтийского моря 16
2.1.2 Перемещение водных масс в Финском заливе 17
2.1.3 Перемещение водных масс в Невской губе 18
2.2 Геологическое строение и рельеф побережий восточной части Финского
залива 22
2.3 Антропогенное воздействие на Невскую губу 26
3 Материалы и методы исследования 29
3.1 Описание методик отбора проб микромусора на песчаных пляжах 29
3.2 Описание методов обработки и анализа данных с помощью
программного обеспечения 33
3.3 Описание пляжей, исследованных в 2018-2021 гг 35
4 Результаты исследования загрязненности микромусором побережий
Невской губы и Финского залива в 2018-2021 гг 46
4.1 Исследование зоны заплеска 46
4.2 Исследование пляжей по всей ширине 58
4.3 Анализ процессов накопления и распределения микропластика на
побережьях Финского залива 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
Список использованных источников 74
1 Описание проблемы микропластикового загрязнения морской среды 6
1.1 Зарубежные исследования пляжного мусора на побережьях Балтийского
моря 9
1.2 Исследования пляжного мусора на российских побережьях Балтийского
моря 12
2 Физико-географическая характеристика Финского залива 15
2.1 Климат Балтийского региона 15
2.1.1 Ветровой режим в районе Балтийского моря 16
2.1.2 Перемещение водных масс в Финском заливе 17
2.1.3 Перемещение водных масс в Невской губе 18
2.2 Геологическое строение и рельеф побережий восточной части Финского
залива 22
2.3 Антропогенное воздействие на Невскую губу 26
3 Материалы и методы исследования 29
3.1 Описание методик отбора проб микромусора на песчаных пляжах 29
3.2 Описание методов обработки и анализа данных с помощью
программного обеспечения 33
3.3 Описание пляжей, исследованных в 2018-2021 гг 35
4 Результаты исследования загрязненности микромусором побережий
Невской губы и Финского залива в 2018-2021 гг 46
4.1 Исследование зоны заплеска 46
4.2 Исследование пляжей по всей ширине 58
4.3 Анализ процессов накопления и распределения микропластика на
побережьях Финского залива 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
Список использованных источников 74
Морской мусор присутствует во всех морских средах обитания, от городских пляжей до самых отдаленных уголков океана. Пляжный мусор, вероятно, является одним из наиболее заметных последствий этой проблемы. Однако это нечто большее, чем просто эстетическая проблема. Морской мусор, в частности, пластиковый, представляет опасность для морских организмов на всех трофических уровнях, начиная от запутывания и заканчивая переносом стойких органических загрязнителей по пищевой цепи (данный эффект связан с микропластиком - частицами пластика менее 5 мм).
Чтобы уменьшить поступление мусора в морскую среду, необходимо определить его источники и пути распространения. Самым эффективным способом достижения этой цели явялется проведение регулярного мониторинга морского мусора на пляжах, а также сравнение результатов в разных регионах.
Исследование морского мусора в регионе Финского залива проводится в течение нескольких лет. Эта деятельность включает разработку методов мониторинга как макромусора, так и микромусора, а также экспериментальную работу по изучению поведения микромусора в окружающей среде и в пищевой цепи.
В восточной части Финского залива мониторинговые исследования пляжного мусора начаты в 2018 году и осуществляются ежегодно, что позволяет изучать процессы накопления и распределения морского мусора разных размерных фракций. Поэтому целью данного исследования является анализ загрязненности частицами микромусора и, в частности, микропластика пляжей Невской губы и восточной части Финского залива на основе сезонных съемок РГГМУ 2018-2021 гг. для выявления источников и путей попадания микрочастиц на пляжи Финского залива, а также для понимания факторов, влияющих на их распространение в прибрежной зоне. Для этого были поставлены следующие задачи:
• рассмотреть особенности распределения морского микромусора на пляжах российской части Финского залива,
• провести классификацию пляжей по степени их загрязненности в 2018-2021 гг.,
• произвести сравнение полученных данных с результатами других исследований в данном регионе,
• выявить источники поступления микромусора на пляжи восточной части Финского залива,
• сформулировать рекомендации по снижению микропластиковой нагрузки на Невскую губу и Финский залив.
Чтобы уменьшить поступление мусора в морскую среду, необходимо определить его источники и пути распространения. Самым эффективным способом достижения этой цели явялется проведение регулярного мониторинга морского мусора на пляжах, а также сравнение результатов в разных регионах.
Исследование морского мусора в регионе Финского залива проводится в течение нескольких лет. Эта деятельность включает разработку методов мониторинга как макромусора, так и микромусора, а также экспериментальную работу по изучению поведения микромусора в окружающей среде и в пищевой цепи.
В восточной части Финского залива мониторинговые исследования пляжного мусора начаты в 2018 году и осуществляются ежегодно, что позволяет изучать процессы накопления и распределения морского мусора разных размерных фракций. Поэтому целью данного исследования является анализ загрязненности частицами микромусора и, в частности, микропластика пляжей Невской губы и восточной части Финского залива на основе сезонных съемок РГГМУ 2018-2021 гг. для выявления источников и путей попадания микрочастиц на пляжи Финского залива, а также для понимания факторов, влияющих на их распространение в прибрежной зоне. Для этого были поставлены следующие задачи:
• рассмотреть особенности распределения морского микромусора на пляжах российской части Финского залива,
• провести классификацию пляжей по степени их загрязненности в 2018-2021 гг.,
• произвести сравнение полученных данных с результатами других исследований в данном регионе,
• выявить источники поступления микромусора на пляжи восточной части Финского залива,
• сформулировать рекомендации по снижению микропластиковой нагрузки на Невскую губу и Финский залив.
В данной работе было выполнено исследование процессов накопления и распределения микропластика на побережьях восточной части Финского залива в 2018-2021 гг. Были рассмотрены особенности распределения морского микромусора на пляжах российской части Финского залива, проведена классификация пляжей по степени их загрязненности в 2018-2021 гг., выполнено сравнение полученных данных с результатами других исследований в данном регионе, выявлены предполагаемые источники поступления микромусора на пляжи восточной части Финского залива, а также сформулированы рекомендации по снижению микропластиковой нагрузки на Невскую губу и Финский залив.
Исходя из полученных данных можно сделать следующие выводы. Среди всех исследованных пляжей больше всего частиц микромусора на м2 в зоне заплеска (56 ч./м2) обнаружено на пляже в самом центре города Санкт - Петербург на острове Декабристов в Невской губе. Наименьшее количество частиц микромусора было обнаружено на отдаленных от центра пляжах - на Ласковом пляже в поселке Солнечное в открытой части Финского залива и на южном пляже острова Котлин (1 ч./м2). При этом в целом в 2020-2021 гг. на пляжах в зоне заплеска обнаружено меньше микромусора, чем в 2018-2019 гг.
В Невской губе и открытой части Финского залива состав микромусора различается. На пляжах Невской губы микромусор представлен преимущественно пластиком, а за пределами Невской губы картина иная - на пляжах Кронштадта микромусор в основном состоит из металла, а на северном побережье открытой части залива - из стекла. Больше всего частиц микропластика обнаружено на острове Декабристов, меньше всего - в пробах в поселке Солнечное, в парке Александрия и на южном пляже Кронштадта.
Каждый год со всех очистных сооружений Водоканала в Невскую губу и Финский залив поступает около 90 тысяч частиц микропластика, часть из которых скорее всего выносится на близлежащие пляжи. В результате моделирования выявлено, что большинство частиц микропластика оседает на дно или выносится на побережья Невской губы, а большую часть оставшегося материала выносит на северное побережье открытой части Финского залива.
Количество микрочастиц, обнаруженных по всей ширине пляжа, варьировало в очень широких пределах: в 2018-2019 гг. больше всего частиц микромусора на м2 обнаружено на северном пляже острова Котлин (8-9
ч./м2), меньше всего - на пляже в поселке Большая Ижора (1 ч./м2), тогда как в 2020 г. больше всего частиц обнаружено на пляже в Большой Ижоре, а меньше всего - на пляже в Зеленогорске, а в 2021 г. на этих двух пляжах обнаружено примерно одинаковое количество микрочастиц (1 ч ./м2). Значительное количество микропластика, обнаруженного в 2019 году, может объясняться тем, что тогда на пляжах было обнаружено большое количество пластиковых гранул, не свойственное для других лет наблюдения. Количество микромусора от уреза воды к линии растительности изменяется по-разному на каждом пляже, что может указывать на различные источники его поступления, однако говорить о каких-либо устойчивых закономерностях распределения мусора по сегментам невозможно.
Более высокие концентрации микромусора характерны для Невской губы и северного побережья открытой части Финского залива, что объясняется особенностями течений и преобладающих ветров. Также вполне закономерно пляжи, находящиеся ближе к центру города, являются более загрязненными. Однако, проведенные исследования также показывают значительную изменчивость концентраций и условий формирования микропластиковой нагрузки на пляжи, для более детального изучения которой очевидно необходимы более частые исследования с учетом сезонов года и гидрометеорологических явлений.
В отличие от пляжей Германии и Литвы, в Невской губе Финского залива обнаружено максимальное количество микрочастиц в Балтийском регионе. В Невской губе и открытой части российского побережья Финского залива источники микромусора варьируют от пляжа к пляжу и, вероятно, могут зависеть от вида промышленной деятельности поблизости.
Для снижения микропластиковой нагрузки на восточную часть Финского залива следует выявлять источники поступления микрочастиц в водный объект, проводить мероприятия по контролю за этими источниками и осуществлять просветительскую деятельность, направленную на уменьшение количества пластиковых отходов.
Исходя из полученных данных можно сделать следующие выводы. Среди всех исследованных пляжей больше всего частиц микромусора на м2 в зоне заплеска (56 ч./м2) обнаружено на пляже в самом центре города Санкт - Петербург на острове Декабристов в Невской губе. Наименьшее количество частиц микромусора было обнаружено на отдаленных от центра пляжах - на Ласковом пляже в поселке Солнечное в открытой части Финского залива и на южном пляже острова Котлин (1 ч./м2). При этом в целом в 2020-2021 гг. на пляжах в зоне заплеска обнаружено меньше микромусора, чем в 2018-2019 гг.
В Невской губе и открытой части Финского залива состав микромусора различается. На пляжах Невской губы микромусор представлен преимущественно пластиком, а за пределами Невской губы картина иная - на пляжах Кронштадта микромусор в основном состоит из металла, а на северном побережье открытой части залива - из стекла. Больше всего частиц микропластика обнаружено на острове Декабристов, меньше всего - в пробах в поселке Солнечное, в парке Александрия и на южном пляже Кронштадта.
Каждый год со всех очистных сооружений Водоканала в Невскую губу и Финский залив поступает около 90 тысяч частиц микропластика, часть из которых скорее всего выносится на близлежащие пляжи. В результате моделирования выявлено, что большинство частиц микропластика оседает на дно или выносится на побережья Невской губы, а большую часть оставшегося материала выносит на северное побережье открытой части Финского залива.
Количество микрочастиц, обнаруженных по всей ширине пляжа, варьировало в очень широких пределах: в 2018-2019 гг. больше всего частиц микромусора на м2 обнаружено на северном пляже острова Котлин (8-9
ч./м2), меньше всего - на пляже в поселке Большая Ижора (1 ч./м2), тогда как в 2020 г. больше всего частиц обнаружено на пляже в Большой Ижоре, а меньше всего - на пляже в Зеленогорске, а в 2021 г. на этих двух пляжах обнаружено примерно одинаковое количество микрочастиц (1 ч ./м2). Значительное количество микропластика, обнаруженного в 2019 году, может объясняться тем, что тогда на пляжах было обнаружено большое количество пластиковых гранул, не свойственное для других лет наблюдения. Количество микромусора от уреза воды к линии растительности изменяется по-разному на каждом пляже, что может указывать на различные источники его поступления, однако говорить о каких-либо устойчивых закономерностях распределения мусора по сегментам невозможно.
Более высокие концентрации микромусора характерны для Невской губы и северного побережья открытой части Финского залива, что объясняется особенностями течений и преобладающих ветров. Также вполне закономерно пляжи, находящиеся ближе к центру города, являются более загрязненными. Однако, проведенные исследования также показывают значительную изменчивость концентраций и условий формирования микропластиковой нагрузки на пляжи, для более детального изучения которой очевидно необходимы более частые исследования с учетом сезонов года и гидрометеорологических явлений.
В отличие от пляжей Германии и Литвы, в Невской губе Финского залива обнаружено максимальное количество микрочастиц в Балтийском регионе. В Невской губе и открытой части российского побережья Финского залива источники микромусора варьируют от пляжа к пляжу и, вероятно, могут зависеть от вида промышленной деятельности поблизости.
Для снижения микропластиковой нагрузки на восточную часть Финского залива следует выявлять источники поступления микрочастиц в водный объект, проводить мероприятия по контролю за этими источниками и осуществлять просветительскую деятельность, направленную на уменьшение количества пластиковых отходов.
Подобные работы
- Загрязнение морским мусором побережий Балтийского моря
Бакалаврская работа, экология и природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 4270 р. Год сдачи: 2024 - Анализ пространственного распределения микропластика в водной среде реки Невы и Невской губы
Магистерская диссертация, природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 5500 р. Год сдачи: 2024