ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПЛАСТИКОВЫМИ ОТХОДАМИ АКВАТОРИИ ЯПОНСКОГО МОРЯ В ПРЕДЕЛАХ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО МОРСКОГОБИОСФЕРНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ЗАПОВЕДНИКА (ПРИМОРСКИЙ КРАЙ)
|
Аннотация
Введение 4
1 Общая физико-географическая характеристика Приморского края 6
1.1 Географическое положение 6
1.2 Рельеф местности 7
1.3 Климатические особенности 8
1.4 Водные ресурсы 9
1.5 Растительный мир 10
1.6 Животный мир 11
2 ФГБУ «Земля леопарда» 13
2.1 Заповедник «Кедровая падь» 13
2.2 Национальный парк «Земля леопарда» 16
2.3 Уссурийский государственный природный заповедник 18
2.4 Дальневосточный морской заповедник 19
2.5 Кластер «Гамовский» 22
3 Описание площадок отбора проб 23
3.1 Методика отбора проб в прибрежных зонах 23
3.1.1 Методика отбора проб макропластика 23
3.1.2 Методика отбора проб на выявление наличия мезопластика 23
3.1.3 Методика отбора проб на выявление наличия микропластика 23
3 .2 Бухта Астафьева 25
3.3 Бухта Средняя 29
3.4 Бухта Троицы 34
4 Результаты исследований проб на наличие микропластика 38
4.1 Описание камеральных работ 38
4.2 Анализ полученных данных о микропластике в пробах 41
4.2.1 Донные отложения 41
4.2.2 Прибрежные грунты 43
4.3 Выводы по главе 4 44
Заключение 46
Список использованных источников и литературы 48
Введение 4
1 Общая физико-географическая характеристика Приморского края 6
1.1 Географическое положение 6
1.2 Рельеф местности 7
1.3 Климатические особенности 8
1.4 Водные ресурсы 9
1.5 Растительный мир 10
1.6 Животный мир 11
2 ФГБУ «Земля леопарда» 13
2.1 Заповедник «Кедровая падь» 13
2.2 Национальный парк «Земля леопарда» 16
2.3 Уссурийский государственный природный заповедник 18
2.4 Дальневосточный морской заповедник 19
2.5 Кластер «Гамовский» 22
3 Описание площадок отбора проб 23
3.1 Методика отбора проб в прибрежных зонах 23
3.1.1 Методика отбора проб макропластика 23
3.1.2 Методика отбора проб на выявление наличия мезопластика 23
3.1.3 Методика отбора проб на выявление наличия микропластика 23
3 .2 Бухта Астафьева 25
3.3 Бухта Средняя 29
3.4 Бухта Троицы 34
4 Результаты исследований проб на наличие микропластика 38
4.1 Описание камеральных работ 38
4.2 Анализ полученных данных о микропластике в пробах 41
4.2.1 Донные отложения 41
4.2.2 Прибрежные грунты 43
4.3 Выводы по главе 4 44
Заключение 46
Список использованных источников и литературы 48
В Мировой океан ежегодно попадает до 8 млн. тонн пластика, основная его часть - микроскопические частицы, плавающие на поверхности воды или захороненные в донных отложениях. Пластмассы производятся массово и широко используются с середины 20-го века, около 10 % всего производимого в мире пластика попадает в океан. Азиатские страны, в частности Китай, Южная Корея, Япония, Индонезия, Филиппины, Таиланд и Вьетнам, производят примерно половину всего пластика и такое же количество мировых морских пластиковых отходов.
Неправильная утилизация и последующая фрагментация пластиковых отходов способствуют образованию микропластика размером менее 5 мм, что приводит к глобальному загрязнению окружающей среды. Благодаря своим физико-химическим свойствам и малым размерам микрочастицы склонны к переносу в разные части Земли и циркулируют в почвах, гидросфере, атмосфере и биосфере. Они могут сохраняться в природе длительное время (20-500 лет) из-за чрезвычайно низкой скорости разложения.
Актуальность темы выпускной квалификационной работы заключается в том, что пластиковое загрязнение является глобальной экологической проблемой. Исследования по выявлению микропластика в различных средах на Дальнем Востоке проводятся, однако не публикуются в печатных изданиях - согласно карте на рисунке 1, на данный момент не опубликованы работы по выявлению микропластика в разных средах. Также используемые в исследованиях методики сильно различаются, вследствие чего полученные данные не могут быть сопоставлены, поэтому проведение точного анализа полученной информации тоже невозможен.
Цель работы - оценка загрязнения пластиковыми отходами акватории Японского моря в пределах Дальневосточного морского биосферного государственного заповедника.
Задачи:
1. Произвести отбор проб в объектах исследования;
2. Подготовить пробы к лабораторным исследованиям;
3. Провести камеральные работы;
4. Составить оценку загрязнения пластиковыми отходами объектов исследования.
Объект исследования: акватория Японского моря в пределах Дальневосточного морского биосферного государственного заповедника.
Предмет исследования: различные размерные классы пластика в исследуемых бухтах.
Выражаю благодарность за постоянную поддержку и содействие в реализации работы научному руководителю Игнатьевой Анне Владимировне и заведующему кафедрой природопользования Кнаубу Роману Викторовичу, за помощь в подготовке полевых и лабораторных работ, предоставлению методических материалов и наставничеству на протяжении всего времени директору Центра исследования микропластика в окружающей среде Биологического института Франк Юлии Александровне, младшему научному сотруднику научно-производственной лаборатории инженерных изысканий и технологий природопользования Редникину Алексею Романовичу и директору Биологического института ТГУ Воробьёву Даниле Сергеевичу, за предоставление оборудования директору центра коллективного пользования «Аналитический центр геохимии природных систем» Кремеру Ивану Олеговичу и декану Геолого-географического факультета ТГУ Тишину Платону Алексеевичу, за помощь в организации и проведении полевых исследований на Гамовском полуострове заместителю директора ФГБУ «Земля леопарда» по туризму и рекреации Сторожук Олесе Геннадьевне, ведущему специалисту по развитию туризма Сонину Петру Леонидовичу, ведущему специалисту по развитию туризма Бондаревой Наталье Анатольевне, водителю Юртаеву Виктору Викторовичу и магистру Пермского государственного национального исследовательского университета Новоселовой Анастасии.
Неправильная утилизация и последующая фрагментация пластиковых отходов способствуют образованию микропластика размером менее 5 мм, что приводит к глобальному загрязнению окружающей среды. Благодаря своим физико-химическим свойствам и малым размерам микрочастицы склонны к переносу в разные части Земли и циркулируют в почвах, гидросфере, атмосфере и биосфере. Они могут сохраняться в природе длительное время (20-500 лет) из-за чрезвычайно низкой скорости разложения.
Актуальность темы выпускной квалификационной работы заключается в том, что пластиковое загрязнение является глобальной экологической проблемой. Исследования по выявлению микропластика в различных средах на Дальнем Востоке проводятся, однако не публикуются в печатных изданиях - согласно карте на рисунке 1, на данный момент не опубликованы работы по выявлению микропластика в разных средах. Также используемые в исследованиях методики сильно различаются, вследствие чего полученные данные не могут быть сопоставлены, поэтому проведение точного анализа полученной информации тоже невозможен.
Цель работы - оценка загрязнения пластиковыми отходами акватории Японского моря в пределах Дальневосточного морского биосферного государственного заповедника.
Задачи:
1. Произвести отбор проб в объектах исследования;
2. Подготовить пробы к лабораторным исследованиям;
3. Провести камеральные работы;
4. Составить оценку загрязнения пластиковыми отходами объектов исследования.
Объект исследования: акватория Японского моря в пределах Дальневосточного морского биосферного государственного заповедника.
Предмет исследования: различные размерные классы пластика в исследуемых бухтах.
Выражаю благодарность за постоянную поддержку и содействие в реализации работы научному руководителю Игнатьевой Анне Владимировне и заведующему кафедрой природопользования Кнаубу Роману Викторовичу, за помощь в подготовке полевых и лабораторных работ, предоставлению методических материалов и наставничеству на протяжении всего времени директору Центра исследования микропластика в окружающей среде Биологического института Франк Юлии Александровне, младшему научному сотруднику научно-производственной лаборатории инженерных изысканий и технологий природопользования Редникину Алексею Романовичу и директору Биологического института ТГУ Воробьёву Даниле Сергеевичу, за предоставление оборудования директору центра коллективного пользования «Аналитический центр геохимии природных систем» Кремеру Ивану Олеговичу и декану Геолого-географического факультета ТГУ Тишину Платону Алексеевичу, за помощь в организации и проведении полевых исследований на Гамовском полуострове заместителю директора ФГБУ «Земля леопарда» по туризму и рекреации Сторожук Олесе Геннадьевне, ведущему специалисту по развитию туризма Сонину Петру Леонидовичу, ведущему специалисту по развитию туризма Бондаревой Наталье Анатольевне, водителю Юртаеву Виктору Викторовичу и магистру Пермского государственного национального исследовательского университета Новоселовой Анастасии.
Выросшее за последние годы количество исследований позволяет существенно расширить знания о распространении пластика в природе. Однако основные вопросы и глобальная экологическая проблема остаются нерешенными. Такая ситуация возникает из-за разобщённости методик исследований в разных странах, а также в различных субъектах, вузах и лабораториях Российской Федерации. Кроме этого, не все проведённые работы публикуются в научных журналах или сборниках, индексируемых базой данных. Таким образом, полученные данные не могут быть сопоставлены.
Наиболее актуальными направлениями на сегодняшний день являются миграция пластика в окружающей среде и его воздействие на живые организмы.
В данной выпускной квалификационной работе описанные исследования проводились с географической направленностью деятельности, поэтому были рассмотрены физико-географические условия местности, наличие ООПТ и водоохранной 500-метровой зоны вдоль Дальневосточного морского заповедника, проведение туристической деятельности на полуострове Гамова, а также выявлены лица, ответственные за уборку и поддержание прибрежных территорий бухт Астафьева, Средняя и Троицы.
После изучения места осуществления исследований, проведения полевых работ и транспортировки отобранного материала из Приморского края в Томскую область, начался этап камеральных работ. В ЦКП ТГУ с использованием методики анализа проб Центра исследования микропластика в окружающей среде ТГУ и руководству ОСПАР был проведён анализ проб на наличие мезопластика и микропластика в прибрежных грунтах и донных отложениях бухт Амурского залива.
Результаты лабораторных исследований показали, что каждой рассмотренной бухте был найден микропластик.
По количественным показателям можно понять, что наибольшее содержание единиц микропластика на общий вес проб донных отложений и прибрежных грунтов отмечается в заповедной бухте Астафьева, среднее - в заповедной бухте Средняя, а наименьшее - в не заповедной бухте Троицы.
Суммарный анализ качественных показателей данных бухт зафиксировал, что количество микроволокон превышает количество микрочастиц в 84 раза. Так в процентном соотношении волокон составило 99 %, а частиц - 1 %.
Помимо этого, можно заметить, что количество микропластика в прибрежных грунтах преобладает над количеством микропластика в донных отложениях - в среднем в 4-5 раз больше.
Кроме антропогенного фактора, на распространение микропластика в окружающей среде, в данном случае в Мировом океане, влияют и гидрометеорологические условия.
В проведённых исследованиях, весь обнаруженный микропластик является вторичным, то есть образовавшийся в результате разрушения пластиковых изделий посредством воздействия солнечной радиации, морских течений, бактерий и химических реакций. Первичного микропластик (специально произведенные частицы) обнаружено не было.
В заливе Петра Великого циркуляция вод формируется под воздействием постоянных течений Японского моря, приливо-отливных, ветровых и стоковых течений. В открытой части залива отчетливо прослеживается Приморское течение, распространяющееся на юго-запад со скоростями 10-15 см/с. В юго-западной части залива оно поворачивает к югу и дает начало прибрежному Северо-Корейскому течению, наиболее выраженному на подповерхностных горизонтах.
Течения охватывают огромные массы океанских вод, распространяясь широкой полосой на поверхности океана и захватывая слой воды различной глубины. Наибольшее влияние на гидрологический режим бассейна оказывают субтропические воды, поступающие через Корейский пролив из Восточно-Китайского моря. Движение вод в Японском море формируется вследствие суммарного действия глобального распределения атмосферного давления, поля ветра, потоков тепла и воды. Вся система течений образует общую для всего моря циклоническую циркуляцию, в которой восточная периферия состоит из теплого течения, а западная - из холодного.
Безусловно, необходимо отметить, что основная часть макропластика, найденного в заповедных бухтах является зарубежного происхождения, а именно корейского, китайского и японского. Соседство Приморского края (в частности, Хасанского района) с густонаселёнными азиатскими странами обуславливает появление отходов их производства и потребления даже в заповедных бухтах Дальнего Востока. Наибольшее содержание пластмассовых отходов было зафиксировано в заповедной бухте Средняя, которая отличается своей закрытостью от туристов. Вероятно, в случае запрета посещения бухт Астафьева и Троицы, на данных прибрежных территориях было бы не меньше отходов (хотя некоторые из них оставляют сами туристы и посетители).
Наиболее актуальными направлениями на сегодняшний день являются миграция пластика в окружающей среде и его воздействие на живые организмы.
В данной выпускной квалификационной работе описанные исследования проводились с географической направленностью деятельности, поэтому были рассмотрены физико-географические условия местности, наличие ООПТ и водоохранной 500-метровой зоны вдоль Дальневосточного морского заповедника, проведение туристической деятельности на полуострове Гамова, а также выявлены лица, ответственные за уборку и поддержание прибрежных территорий бухт Астафьева, Средняя и Троицы.
После изучения места осуществления исследований, проведения полевых работ и транспортировки отобранного материала из Приморского края в Томскую область, начался этап камеральных работ. В ЦКП ТГУ с использованием методики анализа проб Центра исследования микропластика в окружающей среде ТГУ и руководству ОСПАР был проведён анализ проб на наличие мезопластика и микропластика в прибрежных грунтах и донных отложениях бухт Амурского залива.
Результаты лабораторных исследований показали, что каждой рассмотренной бухте был найден микропластик.
По количественным показателям можно понять, что наибольшее содержание единиц микропластика на общий вес проб донных отложений и прибрежных грунтов отмечается в заповедной бухте Астафьева, среднее - в заповедной бухте Средняя, а наименьшее - в не заповедной бухте Троицы.
Суммарный анализ качественных показателей данных бухт зафиксировал, что количество микроволокон превышает количество микрочастиц в 84 раза. Так в процентном соотношении волокон составило 99 %, а частиц - 1 %.
Помимо этого, можно заметить, что количество микропластика в прибрежных грунтах преобладает над количеством микропластика в донных отложениях - в среднем в 4-5 раз больше.
Кроме антропогенного фактора, на распространение микропластика в окружающей среде, в данном случае в Мировом океане, влияют и гидрометеорологические условия.
В проведённых исследованиях, весь обнаруженный микропластик является вторичным, то есть образовавшийся в результате разрушения пластиковых изделий посредством воздействия солнечной радиации, морских течений, бактерий и химических реакций. Первичного микропластик (специально произведенные частицы) обнаружено не было.
В заливе Петра Великого циркуляция вод формируется под воздействием постоянных течений Японского моря, приливо-отливных, ветровых и стоковых течений. В открытой части залива отчетливо прослеживается Приморское течение, распространяющееся на юго-запад со скоростями 10-15 см/с. В юго-западной части залива оно поворачивает к югу и дает начало прибрежному Северо-Корейскому течению, наиболее выраженному на подповерхностных горизонтах.
Течения охватывают огромные массы океанских вод, распространяясь широкой полосой на поверхности океана и захватывая слой воды различной глубины. Наибольшее влияние на гидрологический режим бассейна оказывают субтропические воды, поступающие через Корейский пролив из Восточно-Китайского моря. Движение вод в Японском море формируется вследствие суммарного действия глобального распределения атмосферного давления, поля ветра, потоков тепла и воды. Вся система течений образует общую для всего моря циклоническую циркуляцию, в которой восточная периферия состоит из теплого течения, а западная - из холодного.
Безусловно, необходимо отметить, что основная часть макропластика, найденного в заповедных бухтах является зарубежного происхождения, а именно корейского, китайского и японского. Соседство Приморского края (в частности, Хасанского района) с густонаселёнными азиатскими странами обуславливает появление отходов их производства и потребления даже в заповедных бухтах Дальнего Востока. Наибольшее содержание пластмассовых отходов было зафиксировано в заповедной бухте Средняя, которая отличается своей закрытостью от туристов. Вероятно, в случае запрета посещения бухт Астафьева и Троицы, на данных прибрежных территориях было бы не меньше отходов (хотя некоторые из них оставляют сами туристы и посетители).
