Микропластики в море Уэдделла (Антарктида)

Микропластики в море Уэдделла (Антарктида)

судебно-медицинский подход к микропластикам созданным судами

RV Polarstern (Полярная звезда)

Загрязнение микропластиком (МП) обнаружено в Южном океане, окружающем Антарктиду. Многие локальные места в этой обширной области остаются неисследованными. В настоящей работе авторы оценили концентрацию и состав микропластика размером от 300 мкм в поверхностных (n = 34) и подповерхностных пробах воды (n = 79, глубина 11.2 м) моря Уэдделла между 38 и 77 градусами южной широты в двух экспедициях на ледоколе RV Polarstern (Полярная звезда), немецком научно-исследовательском судне. Анализировали с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье с ослабленным полным отражением (ATR-FTIR). В сочетании с FTIR-спектроскопией, оценка элементного состава с помощью микрорентгеновской флуоресцентной спектроскопии (мюXRF) является признанным подходом в судебно-медицинских исследованиях для анализа частиц автомобильной краски на местах дорожно-транспортных происшествий. В этом исследовании мюXRF применялся дополнительно к ATR-FTIR, чтобы отличить фрагменты краски из окружающей среды от тех, которые могли попасть в море из самого RV Polarstern во время отбора проб.

Из всех проб воды извлечено 770 предполагаемых MP при визуальной идентификации. Поверхностные - 682, подповерхностные - 88. 102 частицы (13,2%) состояли из синтетических полимеров (поверхностные 91, подповерхностны 11). 56 частиц (7,3%) подтверждены как природные полимеры. В общей сложности 394 (51,2%) всех извлеченных частиц, большинство из которых не могло быть отнесено к известному веществу (n = 344; 87,3%), имели те же цвета и визуальные характеристики, что и эталонная судовая краска от научно-исследовательского судна RV Polarstern. Образцы судовой краски (SPR) с RV Polarstern взяты во время обеих экспедиций и на верфи путем соскабливания краски с палубы, надстройки, кранов и верхней части корпуса. Эталоны выветрившейся и свежей краски (FPR) включены для сравнения с отобранными из окружающей среды фрагментами краски (EPF). Все краски были двухкомпонентными полиуретановыми (PUR) или эпоксидными красками и наносились на стальную пластину в лаборатории с грунтовками и без них. По истечении указанного времени высыхания краски соскребались.

Наиболее близкими совпадениями, оказались акрилаты, полиуретан, лак (42%), сополимеры стирола (11%) и полистирол (6%). Эти непрозрачные, хрупкие фрагменты, многие из которых имеют слой серебра с одной стороны, были синего, зеленого, оранжевого, белого и черного цветов - того же цвета, что и на RV Polarstern. Подобные фрагменты обнаружены во всех пробах поверхностных вод, кроме одной, и в 14 подводных пробах размером от 101 до 8932 мкм.

С помощью ATR-FTIR и мюXRF-спектроскопии анализировали образцы - 101 EPF (окружающая среда), 47 SPR (судовая краска), 30 FPR (свежая краска). Как удалось установить, 89% (n = 90) исследованных EPF, выловленных из воды, происходят от исследовательского судна Полярная звезда (RV Polarstern), в то время как 11%, вероятно, происходят из других источников. 35% (n = 268) из всех 770 отсортированных частиц не могли быть отнесены ни к какому веществу с помощью спектроскопии ATR-FTIR или к предполагаемым фрагментам краски корабля. Разработка альтернативной морской краски, более прочной (чтобы не отваливалась и падала в море) и экологически чистой, позволит сократить этот источник микропластика, - заключила г-жа Лейстеншнайдер.

Клара Лейстеншнайдер (Clara Leistenschneider), Патрисия Буркхардт-Хольм (Patricia Burkhardt-Holm), Томас Мани (Thomas Mani), Базельский университет (University of Basel), Швейцаря, Хайди Таубнер (Heidi Taubner), Бременский университет (University of Bremen), Себастьян Примпке (Sebastian Primpke), Гуннар Гердтс (Gunnar Gerdts), Институт полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера (Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum fur Polar- und Meeresforschung), Германия, опубликовали интересную работу "Микропластики в море Уэдделла (Антарктида): судебно-медицинский подход к распознаванию различий между микропластиками, вызванными окружающей средой и созданными судами" (Microplastics in the Weddell Sea (Antarctica): A Forensic Approach for Discrimination between Environmental and Vessel-Induced Microplastics), журнал "Экологическая наука и технологии" (Environmental Science & Technology), 55(23), 28 ноября 2021.