Пластик в современном мире является одним из наиболее востребованных материалов и используется практически во всех областях промышленности. Физико-химические свойства пластика, обеспечивающие его прочность, долговечность, лёгкость, в сочетании с низкой себестоимостью, делают этот материал практически незаменимым в строительстве, на производстве, в быту. Общемировое производство пластмасс значительно возросло с 1,5 млн тонн в 1950 году до 322 млн тонн в 2015 году (230 млн тонн в 2005 году, 279 млн тонн в 2011 году, 288 млн тонн в 2012 году, 299 млн тонн в 2013 году, 311 млн тонн в 2014 году), в то время как масштабы утилизации и переработки пластиков несоизмеримо ниже [1][1]Plastics Europe (2016): Plastics — the Facts 2016: An analysis of European latest plastics production, demand and waste data / EuPC. Brussels, Belgium, 2016. 38 pp. При этом огромная часть производства пластика приходиться на одноразовые изделия или изделия с коротким сроком службы [2][2]Koelmans A. A., Gouin T., Thompson R., Wallace N., Arthur C. Plastics in the marine environment // Environ. Toxicol. Chem. 2014. V. 33. P. 5–10. Плотность многих пластиков сравнима с плотностью воды (табл. 1), и пластиковый мусор выносится с водосборной территории в озера и реки, поступает в моря и океаны [3,4][3]GESAMP (2015). «Sources, fate and effects of microplastics in the marine environment: a global assessment» / Kershaw P.J. (Ed.). (IMO/FAO/UNESCO-IOC/UNIDO/WMO/IAEA/UN/UNEP/UNDP Joint Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Environmental Protection). Rep. Stud. GESAMP No. 90, 2015. 96 pp.[4]UNEP (2016). Marine plastic debris and microplastics – Global lessons and research to inspire action and guide policy change. United Nations Environment Programme, Nairobi, 2016. 252 pp. Наиболее часто используются полипропилен (PP), полиэтилен (PE, включая полиэтилен высокой и низкой плотности — HDPE и LDPE, соответственно), поливинилхлорид (PVC), полиуретан (PUR), полиэтилентерефталат (PET) и полистирол (PS), которые составляют приблизительно 90% всего мирового производства [3,5][3]GESAMP (2015). «Sources, fate and effects of microplastics in the marine environment: a global assessment» / Kershaw P.J. (Ed.). (IMO/FAO/UNESCO-IOC/UNIDO/WMO/IAEA/UN/UNEP/UNDP Joint Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Environmental Protection). Rep. Stud. GESAMP No. 90, 2015. 96 pp.[5]Ivar do Sul J. A., Costa M. F. The present and future of microplastic pollution in the marine environment // Environ. Pollut. 2014. V. 185. P. 352–364.

Таблица 1. Плот­нос­ти неко­то­рых ти­пов по­ли­ме­ров, часто встре­ча­ющих­ся в морс­кой среде

По­ли­мер	Обо­зна­че­ние	Плот­ность, г/см–3	Изде­лия и при­ме­не­ние
экструдированный пенополистирол	XPS	0,028–0,045	теплоизоляционные и отделочные строительные материалы, контейнеры, пищевая и техническая упаковка и т.д.
вспененный пенополистирол	EPS	0,008–0,75	изоляция, пищевая и техническая упаковка, тара, контейнеры, одноразовая посуда
полипропилен	PP	0,83–0,9	пленки, упаковка, тросы, нити, сети, ткани, пищевые контейнеры, посуда, автозапчасти, канцелярские товары, изоляция, медицинское оборудование, предметы гигиены и т.д.
полиэтилен	PE	0,89–0,98	пакеты, плёнка, мешки, бутылки и пищевая упаковка, игрушки, трубы, флаконы для технических жидкостей, трубки, контейнеры для хранения и т.д.
полиэтилен низкой плотности	LDPE	0,89–0,94	пакеты, мешки, бутылки, сетки, соломинки, упаковка, контейнеры, подгузники, кабели, оплётки, игрушки, трубы, фитинги, медицинские принадлежности, изоляция и т.д.
полиэтилен высокой плотности	HDPE	0,94–0,97	плёнки, пакеты, бутылки и пищевая упаковка, флаконы для косметики, парфюмерии, бытовой химии, ёмкости, буи, трубы, ламинаты, воздушно-пузырьковая пленка, изоляция, мембраны, бытовые изделия, детские товары, крышки и т.д.
полиамид (нейлон)	РА	1,02–1,05	сетки, рыболовные сети и снасти, тросы, верёвки, нити, непромокаемая одежда, подшипники, сопла для шлангов, шлемы, обувь, краска, ткани для парашютов, целлофан и т.д.
полистирол	PS	1,04–1,1	пищевые контейнеры, одноразовая посуда, упаковка, поддоны для продуктов, медицинские контейнеры и бутылки, футляры, игрушки, теплоизоляционные и отделочные строительные материалы, корпусные элементы бытовых приборов, детали в электронике и т.д.
высокопрочный полистирол	HIPS	1,04–1,08	упаковка, детали бытовой техники, пищевая упаковка, детали в электронике, материал для 3D-печати, посуда, игрушки, столовые приборы, медицинские принадлежности и т.д.
акрил/плексиглас	PMMA	1,14–1,24	линзы, аквариумы, иллюминаторы субмарин и самолетов, остекление, рассеиватели света, фары, противоударные стёкла, краска и т.д.
полиуретаны	PUR, PU	1,17–1,28	пенообразующие и теплоизоляционные пены, покрытия, печатные ролики, шины, прокладки, бамперы, изоляция холодильников, губки, подушки для мебели, спасательные жилеты и т.д.
поливинилхлорид	PVC	1,16–1,58	автомобильные чехлы, занавески для душа, плащи, бутылки, козырьки, оконные рамы, профили, напольное и стеновое покрытие, трубы, изоляция, шланги, надувные бассейны и т.д.
полиэтилентерефталат (полиэстер)	PETE, PET	1,29–1,56	бутылки для напитков, пленка, упаковка, пакеты, банки, наполнители для подушек и спальных мешков, волокна, ремни, обвязка, снаряжение, ткани, текстиль и т.д.
политетрафторэтилен/тефлон	PTFE	2,1–2,3	покрытия, кабели, подшипники, шестерни, сальники, элементы конструкций, покрытие на кастрюлях и сковородках, медицинские импланты, крепления, протезы, средства личной гигиены и т.д.
фторуглерод (поливинилиденфторид)	PVDF	1,77–2,2	лески, мембраны, гибкие трубопроводы, покрытия, промышленные детали в химической, ядерной промышленности, электротехнике, автомобилестроении, фармацевтике и т.д.
Примечание: вода в Балтийском море имеет удельную плотность 1,006–1,015 г/см3, песок — 2,6–2,7 г/см3, балтийский янтарь 1,05–1,09 г/см3 [6][6]Chubarenko I., Bagaiev A., Zobkov M., Esiukova E. On some physical and dynamical properties of microplastic particles in marine environment // Mar. Pollut. Bull. 2016. V. 108. P. 105–112.

Производственные и хозяйственно-бытовые сбросы сточных вод, замусоривание береговой полосы при строительстве и рекреации, поступление пластикового мусора и фрагментов рыболовного снаряжения при судоходстве и рыболовстве играют значительную роль в загрязнении морской среды. На суше в береговой зоне разрушение пластика происходит быстрее, чем в море, где воздействие УФ-излучения и механической эрозии минимальны [7][7]Corcoran P. L., Biesinger M. C., Grifi M. Plastics and beaches: A degrading relationship // Mar. Pollut. Bull. 2009. V. 58. P. 80–84. Пластиковые объекты и частицы на пляжах подвергаются действию волн, ветра, песка, солнца, перепадов температур и других факторов, что приводит к изменению физических свойств: материал становится более мутным и блёклым, хрупким и ломким, что приводит к растрескиванию, дроблению и разрушению [7,8][7]Corcoran P. L., Biesinger M. C., Grifi M. Plastics and beaches: A degrading relationship // Mar. Pollut. Bull. 2009. V. 58. P. 80–84.[8]Cooper D. A. Effects of Chemical and Mechanical Weathering Processes on the Degradation of Plastic Debris on Marine Beaches. Electronic Thesis and Dissertation Repository. 2012. Paper 371. 219 pp. (рис. 1). Разрушение синтетических полимеров путем биологической деградации может занять несколько сотен лет, поскольку добавки, такие как антиоксиданты и стабилизаторы, могут замедлять скорость деградации и/или быть токсичными для организмов.

Существует следующая размерная классификация: нанопластик <1 мкм, микропластик <5 мм, мезопластик <25 мм, макропластик >25 мм, мегапластик >1 м (рис. 2) [3][3]GESAMP (2015). «Sources, fate and effects of microplastics in the marine environment: a global assessment» / Kershaw P.J. (Ed.). (IMO/FAO/UNESCO-IOC/UNIDO/WMO/IAEA/UN/UNEP/UNDP Joint Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Environmental Protection). Rep. Stud. GESAMP No. 90, 2015. 96 pp. Определение микропластиков как «фрагментов и первичных пластиков размером менее 5 мм» было дано Артур и др. [9][9]Arthur C., Baker J., Bamford H. Proceedings of the international research workshop on the occurence, effects and fate of microplastic marine debris. In: NOAA Technical Memorandum NOS–OR&R–30, 2009. 49 pp. Тем не менее дискуссия о минимальных размерах для «микропластиков» продолжается [10,11][10]Van Cauwenberghe L., Devriese L., Galgani F., Robbens J., Janssen C. R. Microplastics in sediments: A review of techniques, occurrence and effects // Mar. Environ. Res. 2015. V. 111. P. 5–17.[11]da Costa J. P., Santos P. S. M., Duart A. C., Rocha-Santos T. (Nano)plastics in the environment — Sources, fates and effects // Sci. Total Environ. 2016. V. 566–567. P. 15–26. так как это напрямую зависит от методов отбора проб и обработки [12][12]Hidalgo-Ruz V., Gutow L., Thompson R. C., Thiel M. Microplastics in the marine environment: a review of the methods used for identification and quantification // Environ. Sci. Technol. 2012. V. 46. P. 3060–3075. Андради [13][13]Andrady A. L. Microplastics in the marine environment // Mar. Pollut. Bull. 2011. V. 62. № 8. P. 1596–1605. предложил добавить термин «мезопластики», чтобы различать мелкие частицы пластика, видимые невооруженным глазом, и те, которые можно увидеть только с помощью дополнительной техники (микроскопа). Также предложена классификация для выделения «малых» (SMPs: <1 мм) и «крупных» (LMPs: 1–5 мм) микропластиков (рис. 2) [14][14]Galgani F., Hanke G., Werner S., De Vree L. Marine litter within the European Marine strategy framework directive // ICES J. Mar. Sci. 2013. V. 70. P. 1055–1064.

Микропластик появляется в результате разрушения и измельчения крупных предметов под воздействием солнца, волн или иных факторов [8,15][8]Cooper D. A. Effects of Chemical and Mechanical Weathering Processes on the Degradation of Plastic Debris on Marine Beaches. Electronic Thesis and Dissertation Repository. 2012. Paper 371. 219 pp.[15]Marine Anthropogenic Litter / Bergmann M., Gutow L., Klages M. (Eds.). Springer, 2015. 447 pp. а также является основным компонентом продуктов личной гигиены и косметики, которые содержат тысячи микроскопических пластиковых сфер (микрогранул) и волокон [4,13][4]UNEP (2016). Marine plastic debris and microplastics – Global lessons and research to inspire action and guide policy change. United Nations Environment Programme, Nairobi, 2016. 252 pp.[13]Andrady A. L. Microplastics in the marine environment // Mar. Pollut. Bull. 2011. V. 62. № 8. P. 1596–1605. Пластик, оказывающийся в море, не обязательно дрейфует на поверхности или в толще воды — значительная его часть в виде микрочастиц оседает на морском дне. Опасная особенность частиц микропластика — это способность эффективно аккумулировать на своей поверхности токсичные вещества, которые затем могут попадать в организмы рыб, морских животных, птиц и далее по пищевой цепочке — в организм человека (рис. 3) [5,15][5]Ivar do Sul J. A., Costa M. F. The present and future of microplastic pollution in the marine environment // Environ. Pollut. 2014. V. 185. P. 352–364.[15]Marine Anthropogenic Litter / Bergmann M., Gutow L., Klages M. (Eds.). Springer, 2015. 447 pp. Эти микрочастицы значительно ухудшают состояние здоровья и способны вызывать массовую гибель многих морских обитателей, в том числе очищающих грунт на дне морей. Микро- и нано- частицы несут наибольшую опасность для окружающей среды.

Кроме пластика на берег часто выносит парафин различных фракций и видов, загрязняющий пляжные зоны Балтийского моря. Обычно это сгустки светлого (от белого до бежевого и жёлтого) маслянистого вещества (рис. 4) с запахом нефтепродуктов, достигающие иногда полуметра в диаметре, по виду напоминающие застывшую пену. Виновник загрязнения обычно неизвестен. Международными экспертами установлено, что основной источник массового выброса парафинов на берег — это промывка танков и несанкционированный сброс остатков груза, загрязнённых балластных вод [16,17][16]UEG, 2014. Pollution of the North and Baltic Seas with Paraffin. Independent Environmental Group of Experts «Consequences of Pollution Incidents» (UEG) – Opinion dated 22 July 2014.[17]GESAMP (2007). «Estimates of oil entering the marine environment from sea-based activities». (IMO/FAO/UNESCO-IOC/UNIDO/WMO/IAEA/UN/UNEP Joint Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Environmental Protection). Rep. Stud. GESAMP No. 75, 2007. 96 pp. Также специалисты допускают, что причиной загрязнения пляжей парафином могут быть аварийные ситуации при разработке морских нефтегазовых месторождений и транспортировке нефтепродуктов танкерами и трубопроводами [18][18]Немировская И. А. Нефтяные углеводороды в океане // Природа. 2008. № 3. С. 17–27. техногенные аварии на кораблях, занимающихся подводными работами вблизи побережья. Выбросы парафина на Балтийском побережье Калининградской области фиксируют, начиная с 2008 года, и такая ситуация наблюдается и в Литве, Польше, Германии [19–21][19]Балтийское побережье оказалось завалено парафином, опасным для птиц и зверей. ok-inform.ruhttps://ok-inform.ru/szfo/kaliningrad/94152-baltijskoe-poberezhe-okazalos-zavaleno-parafinom-opasnym-dlya-ptits-i-zverej.html[20]«Некрупная неприятность»: откуда взялись 400 кг парафина на берегу моря. kaliningrad.bezformata.ruhttp://kaliningrad.bezformata.ru/listnews/400-kg-parafina-na-beregu-morya/58049146/[21]Калининградское побережье Балтики усыпано кусками парафина. klops.ruhttps://klops.ru/news/obschestvo/113343-kaliningradskoe-poberezhie-baltiki-usypano-kuskami-parafina Международные экспертные группы (UEG, GESAMP) предупреждают, что загрязнение морской среды парафином и сопутствующими нефтепродуктами представляет достаточно серьёзную экологическую проблему и уделяют этой проблеме повышенное внимание [16][16]UEG, 2014. Pollution of the North and Baltic Seas with Paraffin. Independent Environmental Group of Experts «Consequences of Pollution Incidents» (UEG) – Opinion dated 22 July 2014. Например, в 2007–2014 гг. на пляжах Балтийского и Северного морей (Германия) было зафиксировано семь случаев массового загрязнения пляжей парафином [16][16]UEG, 2014. Pollution of the North and Baltic Seas with Paraffin. Independent Environmental Group of Experts «Consequences of Pollution Incidents» (UEG) – Opinion dated 22 July 2014. Центральное управление по морским чрезвычайным ситуациям (CCME) совместно с независимой экологической группой экспертов UEG дают оценки масштабов загрязнения, осуществляют общий оперативный контроль. Анализы некоторых образцов, собранных на пляжах, показали, что парафины были загрязнены различными химическими веществами. GESAMP рекомендовал частичное закрытие пляжей, когда парафиноподобные вещества вымываются на берег. В Германии по соображениям общественной безопасности доступ к пляжам был запрещен до тех пор, пока загрязнения не были полностью удалены. Соседние страны — Дания, Польша и Соединенное Королевство — также затронуты такими инцидентами [16][16]UEG, 2014. Pollution of the North and Baltic Seas with Paraffin. Independent Environmental Group of Experts «Consequences of Pollution Incidents» (UEG) – Opinion dated 22 July 2014. Анализ показывает, что большая часть материала, осевшего в больших количествах на немецких берегах, является затвердевшим парафином, в некоторых случаях смешанным с другими веществами («загрязнителями»). Исследование пляжей и морских птиц, загрязненных нефтепродуктами, показало, что на побережье также обнаружены более токсичные соединения, такие как различные фенолы (включая антиоксиданты), в виде небольших желтых или белых парафиноподобных кусочков, которые можно спутать с парафином [16][16]UEG, 2014. Pollution of the North and Baltic Seas with Paraffin. Independent Environmental Group of Experts «Consequences of Pollution Incidents» (UEG) – Opinion dated 22 July 2014. Однако при отсутствии химического анализа невозможно определить, действительно ли вещество является парафином. Парафины могут затвердевать (около 20°C), образовывать куски и целые скопления [16][16]UEG, 2014. Pollution of the North and Baltic Seas with Paraffin. Independent Environmental Group of Experts «Consequences of Pollution Incidents» (UEG) – Opinion dated 22 July 2014. Между твердыми парафинами с температурой плавления до 70°C и мягкими парафинами с температурой плавления до 40°C существует целый ряд различных составов и чистоты [16][16]UEG, 2014. Pollution of the North and Baltic Seas with Paraffin. Independent Environmental Group of Experts «Consequences of Pollution Incidents» (UEG) – Opinion dated 22 July 2014. Парафин разлагается плохо и может находиться в море достаточно долгое время (несколько дней, недель или месяцев), способен прилипать к различным предметам и аккумулировать на своей поверхности различные виды мусора и токсичные вещества. Во время ветров и шторма его выбрасывает на берег. Учитывая систему течений в Балтийском море, источник загрязнения может оказаться достаточно далеко от места выброса парафина на пляж.

Загрязнение морской среды пластиковыми частицами, в том числе и микропластиком, а также парафином — это экологическая проблема, которая практически не освещена в отечественной научной печати. В прибрежной зоне сложная физика процессов, которая связана со многими факторами (течения различной природы, транспорт наносов, ветровое воздействие, антропогенное влияние и т.д.) и влияет на поведение, деградацию, транспорт пластика из моря на берег и обратно [22][22]Chubarenko I, Stepanova N. Microplastics in sea coastal zone: Lessons learned from the Baltic amber // Environ. Pollut. 2017. V. 224. P.243–254. Без анализа состояния пляжа сложно оценить «жизнь» и пластика в целом, и конкретно микропластика в прибрежной зоне моря. Ставилась задача понять, присутствует ли макро/мезо/микропластик на берегу, и если да, то каков количественный и качественный состав микропластика (0,5–5 мм) на пляжах Калининградской области, и какова зависимость от места расположения точек отбора проб (пляжи возле городов-курортов с высоким антропогенным влиянием или достаточно пустынные малопосещаемые участки берега). Также необходимо было оценить, насколько загрязнен микропластиком парафин, находящийся на пляже.

Береговые наблюдения

Отбор образцов с пляжей проводился на побережье Калининградской области (российский сектор юго-восточной части Балтийского моря) (рис. 5). Побережье длиной 147 км включает в себя как песчаные пляжи Куршской и Вислинской (Балтийской) кос, так и комплекс ледниковых и водно-ледниковых отложений (клифов) побережья Самбийского полуострова (рис. 5) [23][23]Łabuz T. A. Environmental Impacts — Coastal Erosion and Coastline Changes / Second Assessment of Climate Change for the Baltic Sea Basin, Regional Climate Studies: In: The BACC II Author Team (Eds.). Berlin: Springer, 2015. P. 381–396. Сложный и крайне изменчивый гидродинамический режим Юго-восточной Балтики [24][24]Добровольский А. Д., Залогин Б. С. Моря СССР. М.: Изд-во МГУ, 1982. 192 c. обусловлен сложным рельефом дна, конфигурацией береговой линии, особенностями общей циркуляции Балтики, ветровым режимом, стоком крупных рек, таких как Неман, Преголя и Висла, и проливов, соединяющих Куршский и Вислинский заливы с морем. Побережья подвержены действию северных и западных ветров, особенно сильных в осенне-зимний период [25][25]Krek A., Stont Zh., Ulyanova M. Alongshore bed load transport in the southeastern part of the Baltic Sea under changing hydrometeorological conditions: Recent decadal data // Regional Studies in Marine Science. 2016. V. 7. P. 81–87.

Источники загрязнения в этом районе: судоходство, рыболовство, рекреация и туризм, бытовые и промышленные стоки из прибрежных поселений и городов, берегоукрепление, строительство, добыча полезных ископаемых и т.д. [26][26]State of the coast of South East Baltic: an indicators-based approach to evaluating sustainable development in the coastal zone of the South East Baltic Sea / Gilbert C. (Eds.). Gdansk: Drukania WL, 2008. 162 pp. Наблюдения на берегу показывают, что на поверхности пляжа (особенно в районах штормовых заплесков) присутствует большое количество мусора различной природы. Кроме выбросов естественного происхождения (янтарь, ветки и щепки, различные виды водорослей, шишки, перья, останки морских животных и рыб и т.д.) отмечено значительное количество мелкого мусора различной природы, и визуально выделяются цветные микрочастицы диапазона <5 мм и более крупные (мезочастицы >5 мм, макрочастицы >25 мм) — большое количество окурков и фильтров от сигарет, частиц пенопласта, фрагментов одноразовой посуды, синтетических волокон от пластиковых мешков, обвязок и оплёток (рис. 5), а также мегаобъекты (более 1 м) — упаковочная тара, мешки, куски канатов, тросов и строп, клубки спутанной лески и рыболовных сетей, остатки пластиковых контейнеров, строительного мусора и т.д. (рис. 1, 5).

При экстремальных штормовых размывах берега происходит обнажение несанкционированных мест свалки мусора, погребенных остатков берегозащитных сооружений, кабелей, труб и т.д., что приводит к дополнительному загрязнению пляжей, особенно пластиком. Во время экспедиций были отмечены также довольно крупные куски парафина (до 100–300 г), которые могут лежать повсюду на пляже. Однако большая его часть (в виде россыпи) расположена именно на линиях «заплесков». В основном парафин имеет форму «айсбергов», «хлопьев» или «обмылков» около 1–3 см белого, жёлтого или бежевого цвета с запахом нефтепродуктов. Чаще всего куски парафина загрязнены песком, частицами органического происхождения, налипшим мусором (рис. 4). Относительно низкая температура плавления парафина, его низкая плотность и высокая пластичность являются благоприятными для накопления всех видов мусора на его поверхности. При штормовом нагоне (рис. 7) огромное количество унесённого с пляжа мусора и загрязнений, пришедших со стороны моря и взмученных волнами с прибрежного склона, а также водорослей и янтаря выносится волнами на берег и постепенно оседает на пляже, образуя вдоль пляжа протяжённые линии «заплесков» (рис. 5).

Отбор и обработка пляжных образцов

Для того, чтобы получить первые качественные и количественные оценки загрязнения пляжей Калининградской области различными видами пластика, в течение 2015–2016 гг. были собраны образцы песка на линиях «заплесков» из верхнего слоя пляжа (до двух сантиметров глубиной) с площади 0,15 м² в 13 различных районах побережья (рис. 5). В каждом районе было отобрано от двух до семи образцов в разных точках пляжа на линиях «заплесков». Все образцы просушивались и просеивались через каскад сит (0.5–5 мм), затем с помощью оптического микроскопа и УФ-лампы были отобраны частицы пластика (рис. 9). К 20% образцов дополнительно был применён более детальный метод анализа — модифицированный метод NOAA [27,28][27]Masura J., Baker J., Foster G., Arthur C. Laboratory methods for the analysis of microplastics in themarine environment: recommendations for quantifying synthetic particles in watersand sediments. NOAA Technical Memorandum NOS–OR&R–48, 2015. 31 pp.[28]Zobkov M., Esiukova E. Microplastics in Baltic Bottom Sediments: quantification procedures and first results // Mar. Pollut. Bull. 2017. V. 114. № 2. P. 724–732. с использованием этапов плотностной сепарации в растворе ZnCl₂ (плотностью 1.6 г/см³) и очисткой проб от органического материала (жидкое окисление в 30% перекиси водорода при добавлении катализатора Fe(II) при 75°С) [29][29]Esiukova E. Plastic pollution on the Baltic beaches of the Kaliningrad region, Russia // Mar. Pollut. Bull. 2017. V.114. P. 1072–1080. (рис. 8). Не весь материал органического происхождения был полностью окислен (например, щепки), но он становился мягким, распадался на волокна и удалялся пинцетом. В то же время мы не заметили какого-либо повреждения пластика из-за химической реакции между H₂O₂ и полимерами.

Отмечено, что фрагменты высушенного мезо/макропластика со следами деградации становятся хрупкими. При просеивании высушенного образца некоторые фрагменты пластика распадались на более мелкие кусочки, переходя из одного размерного ряда (мезо/макропластик) в разряд микропластиков. Этот эффект особенно касается фрагментов одноразовой посуды и предметов, изготовленных из полистирола, пенополистирола или полипропилена.

Для того, чтобы оценить насколько загрязнен парафин микропластиком, во всех 13 районах были отобраны образцы парафина. Каждый кусочек заливали горячей водой, он плавился и всплывал как пленка на поверхность воды, при этом прилипший песок оставался на дне. Образец охлаждали при комнатной температуре в течение 24 часов, затем парафин собирали с поверхности, сушили и взвешивали, затем рассматривали с помощью оптического микроскопа и УФ-лампы на предмет присутствия частиц пластика [29][29]Esiukova E. Plastic pollution on the Baltic beaches of the Kaliningrad region, Russia // Mar. Pollut. Bull. 2017. V.114. P. 1072–1080.

Результаты и выводы

Анализ показал, что пластиковый мусор встречается в 100% точек и в любой период отбора проб (рис. 9).

Максимальное содержание в отобранных образцах песка: (1) макро/мезопластика — от 0,06% до 8,94% от массы сухого образца, (2) микропластика — от 0,01% до 0,84% (рис. 11), (3) парафина — от 0,03% до 8,66%, янтаря — от 0% до 6,87%. Для микропластика эти значения могут быть недооценены, так как есть возможность не заметить небольшие, обесцвеченные или прозрачные частицы пластика среди других обломков.

Качественный (вид/тип) и количественный состав микропластика (по убыванию) представлен в таблице 2. В среднем, следующие значения могут охарактеризовать загрязненность Калининградских пляжей микропластиком: 0,05–2,89 мг на грамм сухого образца (или 370–7330 мг/м² / 42–1150 частиц/м² / 1,3–36,3 частиц/кг), с минимальными/максимальными значениями 80·10^–3–8,38 мг на грамм сухого образца (или 67–16 000 мг/м² / 7–5560 частиц/м² / 0,2–175,3 частиц/кг) [29][29]Esiukova E. Plastic pollution on the Baltic beaches of the Kaliningrad region, Russia // Mar. Pollut. Bull. 2017. V.114. P. 1072–1080.

Таблица 2. Качественный и количественный состав микропластика

Тип пластика*	Частиц / м2
вспененный плас­тик (пе­но­пласт и пе­но­по­ли­сти­рол)	234,1±176,9
фрагменты пластика (лом)	20,8±15,8
синтетические нити	18,7±8,6
пластиковые плёнки	10,5±6,1
пеллеты	7,6±7,1
гранулы	1,7±2,3
* вид типов пластика на рисунке 9

Повышенное содержание вспененного пластика (рис. 9) выявлено в образцах из мест отбора на северном побережье Самбийского полуострова: за мысом Таран, на мысе Гвардейском, в районе пос. Заостровье, игровой зоны «Янтарная» и в районе г. Зеленоградска (недалеко от корня Куршской косы), т.е. в районах со сложной системой течений и вихрей вдоль побережья. Присутствие нитей отмечено повсеместно, и преимущественно — на Балтийской косе (у пос. Коса), на северном побережье Самбийского п-ова за мысом Таран, в г. Зеленоградске и у корня Куршской косы. Плёнки отмечены преимущественно на Балтийской косе, на западном побережье Самбийского п-ова у пос. Янтарный, на северном побережье Самбийского п-ова у г. Светлогорска, на мысе Гвардейском (см. рис. 5). Это говорит, во-первых, о разнообразии форм, размеров и плотностей плавучих частиц, их способности взаимодействовать с другими объектами (цепляться и запутываться, например, в плавающих водорослях), быстрее подвергаться биообрастанию и т.д. Во-вторых, самый лёгкий вспененный пластик, как наиболее «мобильный» и «управляемый» течениями и ветром, распространён повсеместно.

В парафине частицы микропластика были обнаружены в 92% образцов (12), а также органические частицы (водоросли, трава, фрагменты насекомых и зоопланктона), частицы янтаря и древесного угля. Песок, упавший на дно, составил около 31,0±5,8% от первоначальной массы образца парафина. Микропластик в основном был представлен фрагментами вспененного пластика (пенополистирол), синтетических волокон и пластиковых пленок (рис. 12). Анализ показывает, что содержание микропластиков в образцах парафинов в среднем составляет 31,1±18,8 объектов на образец, или 11479±10785 объектов на кг образца парафина, или 47628±47567 объектов на килограмм песка из образцов парафинов [29][29]Esiukova E. Plastic pollution on the Baltic beaches of the Kaliningrad region, Russia // Mar. Pollut. Bull. 2017. V.114. P. 1072–1080. Эти значения содержания микропластика в парафине на три порядка больше, чем в окружающих пляжных отложениях. Это указывает на то, что легкий и довольно липкий парафин (особенно кусочки неровные, в трещинах), собранный на пляже с линии заплесков, является эффективным «аккумулятором» различных видов загрязнения.

Анализ показал, что все обследованные пляжи были загрязнены пластиком, а парафин и янтарь были частыми сопутствующими компонентами. Тем не менее сравнение с пляжами по всему миру показывает, что пляжи Калининградской области чище многих популярных пляжей в мире. Следующий важный вывод: не было обнаружено значимых связей между концентрациями микропластика и интенсивностью антропогенного воздействия на пляжи. Пластиковый мусор распространен вдоль всего побережья (и возле городов-курортов с высокой антропогенной нагрузкой, и на достаточно пустынных малопосещаемых участках берега), что говорит о большом влиянии течений и ветровой нагрузки (особенно штормовых эпизодов) на транспорт пластика в прибрежной зоне. Для данного анализа были взяты образцы в некоторый момент времени (например, после очередного шторма), так что сезонная и годовая динамика распределения пластиков не может быть рассмотрена. Необходимы дальнейшие исследования этого вопроса.

Парафин, источником которого являются в основном сбросы загрязненных вод с судов, способствует накоплению микропластика. Перевозка танкерами нефтепродуктов, активное судоходство и рыболовство, разработка нефтяных месторождений и т.д. — всё это негативно влияет на экологическую обстановку в прибрежной зоне Балтийского моря, и делает задачу регулярного контроля прибрежной зоны всё более актуальной.