Новый невидимый враг: микрочастицы стекловолокна загрязняют водоёмы
Их присутствие в пищевых цепях может вызывать воспаления у животных и требует срочных мер по минимизации выбросов в водную среду.
Учёные из Университета Саймона Фрейзера, Университета Британской Колумбии и других организаций впервые исследовали загрязнение стекловолокном (фибергласом) в эстуарии Ковичан на острове Ванкувер. Работа опубликована в журнале Marine Pollution Bulletin. Частицы стекловолокна — это синтетические микроскопические загрязнители, которые высвобождаются при ремонте и разрушении лодок, а также промышленных конструкций. Они могут попадать в пищевые цепи и представлять угрозу как для морских организмов, так и для здоровья человека.
Карта схемы отбора проб в эстуарии Ковичан на острове Ванкувер, Британская Колумбия, Канада: станции северные (N), центральные (C), терминальные (T) и южные (S) в прибрежной зоне; реки Ковичан (вверх по течению: CO1, CO3; вниз: CO5, CO6, CO4-A/B) и Коксайла (K1-A, K1-B).
Эстуарий Ковичан — важная экосистема, традиционная территория индейцев племени ковичан. Здесь обитают лосось, крабы, моллюски, останавливаются перелётные птицы. Рядом расположены посёлок Ковичан‑Бей, лесопилка, терминал Весткан, марины и судоремонтные мастерские. Эти объекты могут служить источниками загрязнения.
Методы и результаты
В 2020, 2023 и 2024 годах исследователи отобрали пробы осадков и поверхностной биоплёнки (верхние 0,3–5 см) на 26 станциях. Стекловолокно выделяли методом разделения по плотности, идентифицировали с помощью микроскопии, ИК‑Фурье‑спектроскопии и сканирующей электронной микроскопии. Частицы имели размеры 80–260 мкм, различную форму — от гладких волокон до острых фрагментов.
В осадках 2023 года стекловолокно обнаружено в 96 % проб, концентрация варьировала от 6 до 286 частиц на килограмм сухого веса. Максимальные значения (286 частиц/кг) зафиксированы в центральной части эстуария, у канала для сплава леса и вблизи марин посёлка Ковичан‑Бей. В биоплёнке частицы встречались локально — от 30 до 62 частиц/кг, преимущественно в районах промышленной активности, лодочных мастерских и марин. С помощью Фурье‑спектроскопии в некоторых образцах биоплёнки идентифицирован тримеллитовый ангидрид — связующее вещество, используемое в стекловолоконных композитах, что дополнительно подтверждает присутствие стекловолокна.
Различия в концентрациях между годами и станциями статистически значимы. Так, в 2023 году фрагменты стекловолокна найдены лишь на двух станциях (47 и 30 частиц/кг), а в 2024 году — на пяти, включая волокна у выхода пруда лесопилки (до 62 частиц/кг) и у марины (34 частиц/кг).
Стекловолокно тяжелее морской воды (плотность 1,3–1,95 г/см³), поэтому оно склонно откладываться глубже в осадках, а не на поверхностной биоплёнке, составляющей верхний слой грязевых отмелей толщиной 3–5 мм. Однако при взмучивании частицы могут вновь попадать в толщу воды. Тип грунта — песок, ил, грязь — также влияет на распределение: илистые участки становятся ловушками для волокон.
Потенциальные риски
Биоплёнка — важный корм для перелётных птиц (например, песочников), богатый жирными кислотами. Если птицы заглатывают стекловолокно, это может вызывать повреждения желудочно‑кишечного тракта и воспаления. Ранее у мидий (Mytilus galloprovincialis) уже наблюдали воспаление тканей пищеварительных желёз и жабр после попадания стекловолокна. Моллюски‑фильтраторы, которыми питаются люди, также подвержены риску. Однако данных о накоплении стекловолокна в пищевых цепях пока мало, и авторы призывают к дальнейшим исследованиям, особенно в отношении традиционно потребляемых коренными народами видов.
Исследование указывает на необходимость ужесточения правил доступа к слипам и коммерческим судоремонтным предприятиям, улучшения управления отходами и утилизации судов в конце срока службы, а также мер по минимизации выбросов и распространения микрозагрязнителей стеклопластика в водной среде.
«Наши результаты подчёркивают потребность в более строгом регулировании доступа к слипам и коммерческим судоремонтным предприятиям, а также в улучшенной практике управления отходами и утилизации судов в конце срока службы с целью минимизации выбросов и дальнейшего распространения микрозагрязнителей стеклопластика в водной среде», — отмечает Хуан Хосе Алава, ведущий автор работы.