В настоящее время частицы микропластика можно обнаружить в различных компонентах водной среды: на поверхности воды, в толще воды, в отложениях, грунтах, водных обитателях и т.д.
Отбор проб для определения микропластика в поверхностных водах осуществляется при помощи сетей различной модификации, их размер варьируется от 0,03 до 2 м2, а размер ячеек от 0,053 до 3 мм. Сети могут быть стационарными и двигающимися, которые в свою очередь подразделяются на самостоятельно плавающие и протягиваемые при помощи тралов. Траление может осуществляться как на поверхности воды, так и на различных глубинах.
Помимо описанного метода забора проб, также используется способ откачки воды из различных глубин через шланг с одновременным фильтрованием. При необходимости исследования больших глубин для отбора проб используется батометр, а затем вода фильтруется.
Отбор проб донных отложений обычно начинается с определения участка исследования, прежде всего, это диктуется целями и задачами исследования. Если концентрация микропластика в толще воды может изменяться постоянно и на это оказывает влияние множество причин, например скорость течения, то, казалось бы, в ситуации с донными отложениями все проще, но это не так. Концентрация пластиковых частиц в донных отложениях зависит от близости источника его поступления и в прибрежной зоне определяется плотностью исходного пластика, соленостью воды, рельефом местности, крутизной берега и пляжной отметки, изрезанностью береговой линии, экспозицией берега по отношению к преобладающим ветрам, направлением и скоростью вдольбереговых течений, гранулометрическим составом донных отложений, наличием локальных препятствий, вызывающих местную циркуляцию воды. Если исследуемый участок приливной, то ко всему упомянутому выше добавляется характер приливно-отливных явлений.[1]
Первостепенными задачами отбора проб и последующего лабораторного анализа являются оценка обитателей, типа, распределения и возможных источников поступления микропластика на данную территорию. Существует несколько подходов, согласно которым происходят наблюдения за пространственно-временной изменчивостью содержания микропластика в донных отложениях прибрежной полосы (Рисунок 1).
Методика отбора проб грунтов зависит от того, в подводной или надводной частях производится отбор. Существует три основных подхода к отбору проб, которые условно можно определить как селективный, уменьшения объемов и валовой. Селективный метод чаще всего используется для сбора частиц микропластика с фиксированной площади поверхности грунта или выборочно с целью сбора всех частиц определенного вида. [2]
Рисунок 1- Подходы в проведении наблюдений за пространственно- временной изменчивостью содержания микропластика в донных отложениях прибрежной полосы.
Сбор частиц происходит с помощью пинцета. Обычно для отбора выбираются площади 0,5*0,5 м, 1*1 м, 1,5*1,5 м,2*2 м. Для определения количества микропластика который поступил в почву недавно, снимают слой грунта глубиной менее 1 см. При необходимости проведения анализа микропластика в зоне насыщения кислородом, снимается слой грунта 2-4, реже 5 см. Отбор поверхностного слоя грунта осуществляется при помощи шпателя или совочка из нержавеющей стали с целью предотвращения дополнительного загрязнения пробы. Вес одной валовой пробы, отобранной с площади 0,5*0,5 м. при глубине слоя 5 см. составляет около 30 кг.
Отбор проб донных отложений под водой возможен с нарушением или сохранением послойной структуры грунта. Наиболее распространенным способом отбора проб с нарушением структуры грунта является отбор грунтоотборником Петерсона. При заборе проб грунтоотборником площадь захватываемого грунта составляет 625 см2. Для осуществления отбора проб без нарушения структуры залегания слоев, используются колоночные грунтоотборники или стратометры. Для мелководной и надводной частей грунта используется стандартный ручной колоночный грунтоотборник Геологической службы США. Он представляет собой трубу из нержавеющей стали легированной молибденом, с ручками для вдавливания в грунт и последующего его извлечения. Использование колоночных грунтоотборников дает возможность определить распределение микропластика по глубине толщи грунтов. Для получения необходимого объема пробы и репрезентативных данных необходимо отбирать не менее 3-х колонок грунта на одном участке. Отобранные пробы грунта предварительно обрабатываются в полевых условиях или хранятся при низких температурах до последующей обработки в лабораторных условиях. Перед заморозкой отобранных проб грунта, производят отделение поровой воды. Для уменьшения объема пробы в полевых условиях используют сита различного диаметра (чаще всего 5 мм), а затем погружают пробу в соленую воду для всплывания частиц микропластика. Завершается процесс фильтрованием воды с микропластиком через бумажный фильтр, высушиванием и взвешиванием (Рисунок 2). [3]
Рисунок 2- Этапы анализа проб грунтов
Если разделение минеральной фракции не удалось произвести в полевых условиях, то этот процесс осуществляется в лаборатории. Пробы грунта размораживаются, приводятся в гомогенное состояние и высушиваются, а затем сухая проба засыпается в сосуд с водой. Наиболее часто для отделения микропластика от грунта используется метод, основанный на добавлении в воду определенного количества хлорида натрия, что позволяет повысить плотность раствора, в результате чего частицы микропластика всплывают на поверхность. В дальнейшем проба фильтруется и высушивается. [1,3]
Список использованной литературы:
- Kozlovskij N.V., Blinovskaja Ja.Ju. Mikroplastik – makroproblema mirovogo okeana // Mezhdunarodnyj zhurnal prikladnyh i fundamental’nyh issledovanij. 2015. № 10-1. S. 159-162.
- Lener R., Veder K., Petri-Fink A., Roten-Rutishauzer B. Pojavlenie nanoplastika v okruzhajushhej srede i vozmozhnoe vlijanie na zdorov’e cheloveka // Environ. Sci. Technol., 53 (4) (2019), str. 81748 — 81765
- Microplastics [Jelektronnyj resurs]. — Rezhim dostupa: https://echa.europa.eu/hot-topics/microplastics
